KR101722440B1

KR101722440B1 - 방폭 구조물

Info

Publication number: KR101722440B1
Application number: KR1020150084999A
Authority: KR
Inventors: 류용희; 구명준; 김용규; 신민철; 이윤한; 이충현
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2017-04-05
Also published as: KR20160148763A

Abstract

방폭 구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물은, 후면판 하단에 설치된 힌지 지지부를 중심으로 후방으로 회동 가능한 벽체; 및 상기 벽체 내부를 관통하여, 일 끝단이 상기 벽체의 상단에 연결되고 타 끝단이 해양 구조물의 데크를 관통하여 상기 데크 하부에 위치하며, 상기 타 끝단에는 와이어 구속구가 설치된 와이어를 포함할 수 있다.

Description

방폭 구조물{Blastwall structure}

본 발명은 방폭 구조물에 관한 것이다.

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)를 포함하는 해양 구조물은 그 운용 특성 상 가스와 기름에 의한 폭발 사고가 발생할 가능성이 상존하고, 해양 구조물에 폭발이 발생하면 치명적인 구조 손상이나 침몰에 이를 수 있다. 따라서, 설계 단계에서 폭발 사고의 발생 가능성을 줄이고, 발생 시 구조물의 안정성을 확보할 필요가 있다.

해양 구조물의 임의의 모듈로부터 폭발 사고가 발생하면 다른 모듈로 폭발 충격이 전달됨으로써 여러 모듈이 함께 폭발하여 대형 사고가 발생할 수도 있고, 거주구로 폭발이 전달되면 선원 등의 인명 사고가 발생할 가능성도 높아져, 이를 방지하기 위해 방폭벽(blastwall)을 모듈 사이에 설치한다.

방폭벽에 관련하여 한국공개특허 10-2015-0004185호에는 해양플랜트의 방화 박폭 겸용 구조체 및 그 시공 방법이 개시되어 있기도 하다.

일반적으로 방폭벽은 폭발 압력을 견디도록 설계되어 있으며, 폭발이 발생할경우 방폭벽은 폭발이 발생한 모듈 내에 있는 폭발압이 다른 모듈로 전달되는 것을 막아준다. 다시 말해서, 방폭벽은 1차적으로 가스가 특정 모듈에서 다른 모듈로 확산되는 것을 막아 주고, 2차적으로는 폭발 사고가 발생하였을 경우 폭발이 다른 모듈로 전달되는 것을 막아 준다.

다만, 최근 해양 구조물의 대형화에 따라 큰 폭발하중에 예상되어, 이를 대비한 방폭벽 역시 그 단면의 크기 및 두께 역시 증가해야 할 필요가 있었다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국공개특허 10-2015-0004185호

본 발명은 와이어를 이용하여 방폭벽이 폭발하중에 대한 반사각을 만들게 하여 폭발하중을 위험지역 밖으로 내보냄으로써 유틸리티 구역 혹은 리빙 쿼터를 폭발하중에 대한 충격으로부터 보호하는 방폭 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 폭발하중에 대해 지지하는 방식이 아니라 폭발하중을 위험지역 밖으로 내보내는 방식이 적용되어 방폭벽의 크기 및 두께를 감소시키면서도 폭발하중에 효과적으로 대응할 수 있는 방폭 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 후면판 하단에 설치된 힌지 지지부를 중심으로 후방으로 회동 가능한 벽체; 및 상기 벽체 내부를 관통하여, 일 끝단이 상기 벽체의 상단에 연결되고 타 끝단이 해양 구조물의 데크를 관통하여 상기 데크 하부에 위치하며, 상기 타 끝단에는 와이어 구속구가 설치된 와이어를 포함하는 방폭 구조물이 제공된다.

상기 와이어는 상기 벽체의 상하 길이보다 길 수 있다.

상기 와이어는, 상대적으로 상기 후면판에 인접하여 설치되는 제1 와이어와, 상대적으로 상기 벽체의 전면판에 인접하여 설치되는 제2 와이어를 포함하되, 상기 제2 와이어가 상기 제1 와이어에 비해 길 수 있다.

상기 벽체의 전면판의 외측면과 상기 데크 사이에 설치되는 벽체 구속부재를 더 포함하되, 상기 벽체 구속부재는 소정 크기 이상의 하중에 대해서는 끊어질 수 있다.

상기 후면판의 외측면에 돌출 설치되어 상기 벽체가 일정 각도 이상 회동하는 것을 멈추어 주는 회동 멈춤부재를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 와이어를 이용하여 방폭벽이 폭발하중에 대한 반사각을 만들게 하여 폭발하중을 위험지역 밖으로 내보냄으로써 유틸리티 구역 혹은 리빙 쿼터를 폭발하중에 대한 충격으로부터 보호하는 효과가 있다.

또한, 폭발하중에 대해 지지하는 방식이 아니라 폭발하중을 위험지역 밖으로 내보내는 방식이 적용되어 방폭벽의 크기 및 두께를 감소시키면서도 폭발하중에 효과적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면,
도 2 및 도 3는 평상시 및 폭발 발생시 방폭 구조물의 확대 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3는 평상시 및 폭발 발생시 방폭 구조물의 확대 단면도이다.

도 1 내지 도 3에는 해양 구조물(10), 모듈(21, 22, 23), 데크(11), 방폭 구조물(100), 벽체(110), 제1 와이어(121), 제1 와이어 구속구(123), 제2 와이어(131), 제2 와이어 구속구(133), 벽체 구속부재(140), 힌지 지지부(155), 회동 멈춤부재(150)가 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물은 해양 구조물(10)의 상부 구조물로서 데크 상에 설치되는 모듈들(21, 22, 23) 사이에 배치되어 임의의 모듈(22)에서 폭발사고 발생 시에 반사각을 만들어 주어 폭발하중의 진행 방향을 변경시킴으로써 반대측에 위치한 모듈(21)에 미치는 영향을 최소화하고 2차 사고 발생을 미연에 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 방폭 구조물(100)은 전면판 및 후면판을 포함하는 벽체(110)를 기본 골격으로 한다.

벽체(110)의 후면판 하단에는 힌지 지지부(155)가 설치되어 있어, 벽체(110)에 폭발하중이 가해질 경우 벽체(110)가 그대로 지지하고 있는 것이 아니라 힌지 지지부(155)를 중심으로 회동하는 구조를 가진다.

벽체(110) 내부에는 와이어(121, 131)가 설치되어 있어, 힌지 지지부(155)를 중심으로 회동할 때 일정 회동각 이상으로 넘어가는 것을 방지해 준다.

도면에서는 제1 와이어(121) 및 제2 와이어(131)와 같이 2개의 와이어가 설치된 경우가 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 벽체(110)의 높이, 무게 등의 벽체 속성에 따라 그 수량은 변동될 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3은 단면도를 나타낸 것으로, 벽체(110)의 수평 길이 방향으로는 미리 지정된 간격마다 와이어가 설치될 수도 있음은 물론이다.

와이어(121, 131)는 일 끝단이 벽체(110)의 상단에 연결되고, 타 끝단은 해양 구조물의 데크(11)를 관통하여 데크(11) 하부에 위치할 수 있다.

와이어(121, 131)의 타 끝단에는 와이어 구속구(123, 133)가 마련되어 있어, 벽체(110)의 회동에 의해 와이어(121, 131)가 당겨지는 경우 와이어 구속구(123, 133)가 데크(11)의 하부면에 걸림으로써, 장력을 작용시켜 벽체(110)의 과도한 회동을 방지하게 된다.

와이어의 길이는 벽체(110)의 상하 길이(즉, 높이)보다 길 수 있다. 이는 벽체(110)가 일정 범위까지는 회동이 가능하도록 하되, 일정 범위 이상의 회동에 대해서는 제한을 가해주기 위함이다.

도면에 도시된 것처럼, 와이어가 2개 설치되는 경우, 제1 와이어(121)는 벽체(110)의 후면판에 인접하여 설치되고, 제2 와이어(131)는 벽체(110)의 전면판에 인접하여 설치될 수 있다.

이 때 제2 와이어(131)의 길이가 제1 와이어(121)의 길이보다 길 수 있다. 벽체(110)가 후면판의 하단에 설치된 힌지 지지부(155)를 중심으로 회동하게 되며, 제2 와이어(131)가 제1 와이어(121)에 비해 회동의 중심점이 되는 힌지 지지부(155)로부터의 거리가 더 멀어 동일한 각도의 회동에 대해서도 와이어 길이가 더 길 것이 요구되기 때문이다.

즉, 벽체(110)가 회동할 경우 제1 와이어 구속구(123)에 의해 일정 범위 이상의 회동이 제한되며, 추가적으로 제2 와이어 구속구(133)에 의해서도 일정 범위 이상의 회동이 제한되어 이중으로 벽체(110)의 넘어짐을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에서는 벽체(110)의 전면판의 외측면에 벽체 구속부재(140)가 설치되어 있을 수 있다.

벽체 구속부재(140)는 벽체(110)의 전면판의 외측면과 데크(11)의 상부면 사이를 연결하는 거동부재이다. 양단에 가해지는 인장력이 소정 크기 이상일 경우 끊어지는 특성을 가진다.

벽체 구속부재(140)의 양단은 용접 방식으로 결합될 수 있다. 또는 볼트/너트 체결 방식으로 결합될 수도 있다.

즉, 일반적인 하중에 대해서는 벽체(110)를 잡아주고 있어 벽체(110)가 힌지 지지부(155)를 중심으로 회동하는 것을 방지해주지만, 소정 크기 이상의 폭발하중에 대해서는 끊어지게 되어 벽체(110)가 힌지 지지부(155)를 중심으로 원활하게 회동할 수 있도록 한다.

이는 소정 크기 이상의 폭발하중에 대해서도 벽체 구속부재(140)가 끊어지지 않고 벽체(110)를 잡아주고 있을 경우, 벽체(110)가 폭발하중을 그대로 버텨야 하는 상황이 되어 벽체(110)의 단면 크기 및 두께가 상당할 것이 요구되기 때문이다.

오히려 벽체 구속부재(140)가 큰 하중에 대해서는 끊어짐으로써 벽체(110)가 후방으로 원활히 넘어가 경사진 상태가 됨으로써 폭발하중에 대해 반사각을 만들어 주어 벽체(110)에 수직으로 가해지는 폭발하중의 크기를 줄이면서 폭발하중이 위험지역을 벗어나 상방으로 진행되도록 해 줄 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 벽체(110)의 후면판의 외측면에 회동 멈춤부재(150)가 설치되어 있을 수 있다.

벽체(110)가 힌지 지지부(155)를 중심으로 후방으로 회동하는 경우, 와이어(121, 131)에 의해 일정 각도 이상 넘어가지 않도록 구속되고 있지만, 예상치 못한 큰 폭발압으로 인해 와이어(121, 131)에 손상이 있을 경우 안전성 확보를 위해 회동 멈춤부재(150)가 설치된다.

벽체(110)는 후방으로 넘어가는 중에 회동 멈춤부재(150)에 의해 회동이 제한되어 완전히 넘어가는 것이 방지될 수 있다.

이러한 회동 멈춤부재(150)는 도면에서는 일(一)자 형인 것으로 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, L자 형 혹은 ㄷ자 형도 가능할 것이다.

본 실시예에 의하면, 벽체(110)는 벽체 구속부재에 의해 일반적인 하중에 대해서는 수직 상태를 유지하고 있다(도 2 참조).

폭발 사고 발생 시 전방에서 진행해 오는 폭발하중에 의해 벽체 구속부재가 끊어진 이후, 와이어 및/또는 회동 멈춤부재에 의해 벽체가 일정 각도 기울어진 상태를 유지하게 됨으로써 폭발하중에 대해 반사각을 만들어 준다(도 3 참조). 이 반사각에 의해 폭발하중이 직접적으로 벽체에 힘을 가하는 것이 아니라 빗겨 나가게 되어, 단순히 폭발하중의 차단을 위해 지지하던 종래의 벽체에 비해 그 단면 크기 및/또는 두께를 감소시킬 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 해양 구조물 21, 22, 23: 모듈
100: 방폭 구조물 110: 벽체
121: 제1 와이어 123: 제1 와이어 구속구
131: 제2 와이어 133: 제2 와이어 구속구
140: 벽체 구속부재 150: 회동 멈춤부재
155: 힌지 지지부

Claims

후면판 하단에 설치된 힌지 지지부를 중심으로 후방으로 회동 가능한 벽체; 및
상기 벽체 내부를 관통하여, 일 끝단이 상기 벽체의 상단에 연결되고 타 끝단이 해양 구조물의 데크를 관통하여 상기 데크 하부에 위치하며, 상기 타 끝단에는 상기 벽체가 후방으로 회동 할 때 상기 데크 하부에 걸리는 와이어 구속구가 설치된 와이어를 포함하되,
상기 와이어는 상기 와이어 구속구가 상기 데크 하부로부터 이격 되도록 상기 벽체의 상하 길이보다 길고,
상기 와이어는, 상대적으로 상기 후면판에 인접하여 설치되는 제1 와이어와, 상대적으로 상기 벽체의 전면판에 인접하여 설치되는 제2 와이어를 포함하며, 상기 제2 와이어가 상기 제1 와이어에 비해 긴, 방폭 구조물.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 벽체의 전면판의 외측면과 상기 데크 사이에 설치되는 벽체 구속부재를 더 포함하되,
상기 벽체 구속부재는 소정 크기 이상의 하중에 대해서는 끊어지는, 방폭 구조물.
제1항에 있어서,
상기 후면판의 외측면에 돌출 설치되어 상기 벽체가 일정 각도 이상 회동하는 것을 멈추어 주는 회동 멈춤부재를 더 포함하는 방폭 구조물.