KR101785519B1 - 해양 구조물 - Google Patents

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KR101785519B1
KR101785519B1 KR1020160068115A KR20160068115A KR101785519B1 KR 101785519 B1 KR101785519 B1 KR 101785519B1 KR 1020160068115 A KR1020160068115 A KR 1020160068115A KR 20160068115 A KR20160068115 A KR 20160068115A KR 101785519 B1 KR101785519 B1 KR 101785519B1
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이상욱
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삼성중공업(주)
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Abstract

체인 로커를 보조 밸러스트 탱크로 겸용 활용할 수 있는 해양 구조물이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물은 본체; 본체에 제공되고, 본체를 계류시키기 위한 체인과 앵커를 포함하는 계류 장치; 및 본체에 제공되고, 체인을 격납하기 위한 제1 공간부를 갖는 체인 로커를 포함한다. 체인 로커는 제1 공간부로 평형수가 유입되거나 제1 공간부로부터 평형수가 배출될 수 있도록 구성된다.

Description

해양 구조물{OFFSHORE STRUCTURE}
본 발명은 해양 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양 구조물의 계류를 위한 체인을 격납하는 체인 로커(chain locker)를 구비한 해양 구조물에 관한 것이다.
반잠수식 해양 구조물은 체인과 앵커에 의해 일정 해역에서 계류된 상태에서 시추 등의 작업을 수행할 수 있다. 반잠수식 해양 구조물은 본선에 체인을 저장할 수 있는 체인 로커(chain locker)가 구비되어 있으며, 수백 미터 이상의 수심을 갖는 심해에서 작업시 체인을 격납하기 위해 본선 공간의 상당 부분을 체인 로커로 할당해야 한다. 해상에서 해양 구조물을 체인으로 계류시, 체인이 체인 로커로부터 인출됨에 따라서, 체인 로커에 빈 공간이 증가하게 된다. 이러한 체인 로커의 빈 공간은 본선의 공간 활용도를 떨어뜨리는 요인이 된다.
또한 심해 유전 개발 시에, 해양 환경 상황이나 해양 작업 시의 여건에 따라 체인이 아닌 쓰러스터(thruster)를 이용하여 해양 구조물의 위치 유지를 수행해야 하는 경우도 있으며, 이때 본선에 탑재된 체인 로커 내의 체인의 무게 때문에 본선의 허용적재중량(VDL; Variable Deck Load)가 줄어들게 되고, 이에 따라 시추 작업에 소요되는 파이프 및 각종 자재의 탑재 물량이 제한될 수 있다. 이로 인해 시추 작업이 이루어지는 해역에서 추가 파이프 및 자재를 공급해주는 공급선(support vessel)의 운항 횟수가 늘어나게 되고, 유전 개발 비용과 시간이 증가할 수 있다. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1511213호(2015년04월20일 공고)에는 선박용 앵커링 장치 및 이를 이용하여 앵커 체인을 격납하는 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 저비용으로 체인 로커(chain locker)를 밸러스트 탱크(ballast tank)로 겸용 활용할 수 있는 해양 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 해양 구조물은 본체; 상기 본체에 제공되고, 상기 본체를 계류시키기 위한 체인과 앵커를 포함하는 계류 장치; 및 상기 본체에 제공되고, 상기 체인을 격납하기 위한 제1 공간부를 가지며, 상기 제1 공간부로 평형수가 유입되거나 상기 제1 공간부로부터 평형수가 배출될 수 있도록 구성된 체인 로커를 포함한다.
상기 본체는: 상기 체인 로커와, 상기 체인 로커의 측방에 제공된 밸러스트 탱크, 및 상기 체인 로커와 상기 밸러스트 탱크의 하부에 제공된 제2 공간부를 구비한 하부 구조물; 상기 하부 구조물 상의 상부 구조물; 및 상기 하부 구조물에 대해 상기 상부 구조물을 지지하는 컬럼부를 포함하고, 상기 해양 구조물은 상기 밸러스트 탱크 내부의 평형수를 상기 제2 공간부로 유입시킬 수 있도록 상기 밸러스트 탱크의 바닥부에 형성된 밸브부; 및 상기 제2 공간부 내의 평형수가 상기 체인 로커의 제1 공간부로 유입될 수 있도록 상기 체인 로커의 바닥부에 관통 형성된 하나 이상의 관통공을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 구조물은 이중 선체 구조의 선저부를 가지며, 상기 제2 공간부는 상기 선저부의 이중 선체 사이에 제공될 수 있다.
상기 해양 구조물은 상기 밸러스트 탱크로 평형수를 공급하는 펌프부; 및 상기 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수의 이물질을 제거하는 여과기를 더 포함할 수 있다.
상기 체인 및 앵커는 상기 본체로부터 제거될 수 있도록 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 저비용으로 체인 로커(chain locker)를 밸러스트 탱크(ballast tank)로 겸용 활용할 수 있는 해양 구조물이 제공된다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물(100)의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B' 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3의 'C'부를 확대하여 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 'C'부를 확대하여 보여주는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 평형수 제어부(142)의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인 로커(130)에 체인(122)이 격납되어 있는 것을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인과 앵커가 본체(110)로부터 제거된 것을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인 로커(130)가 보조 밸러스트 탱크로 활용되는 것을 보여주는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물은 체인 로커(chain locker)로 평형수가 유입 및 배출될 수 있도록 구성되어, 체인 로커를 보조 밸러스트(ballast) 탱크로 겸용 활용할 수 있다. 본 실시 예에 따른 해양 구조물은 체인 로커를 구비한 다양한 선박이나 반잠수식 해양 구조물 등의 부유체로 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물(100)의 개략적인 측면도이다. 도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다. 도 3은 도 1의 B-B' 선에 따른 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 해양 구조물(100)은 본체(110)와, 본체(110)에 제공된 계류 장치(120), 체인 로커(130) 및 밸러스트 탱크(140)를 포함한다.
일 실시 예에서, 본체(110)는 하부 구조물(112)과, 하부 구조물(112) 상의 상부 구조물(114) 및 하부 구조물(112)에 대해 상부 구조물(114)을 지지하는 다수의 컬럼(116)(컬럼부)을 포함한다. 하부 구조물(112)은 부력을 제공하는 부유체를 포함할 수 있다.
하부 구조물(112)은 해수 중에 배치되어 상부 구조물(114)을 해상에 부유시키기 부력을 제공하는 폰툰(pontoon)을 구비할 수 있다. 하부 구조물(112)에는 체인 로커(130)가 설치되고, 체인 로커(130)의 측방에 상부 구조물(114)의 평형을 유지하기 위한 밸러스트 탱크(ballast tank)(140)가 설치된다.
상부 구조물(114)에는 해양 구조물(100)의 목적 및 용도 등에 따라 시추 등의 작업을 위한 각종 설비들이 제공될 수 있다. 예컨대, 상부 구조물(114)에는 원유, 가스, 해저광물 등의 탐사, 채취, 저장, 가공, 수송 등을 위한 설비, 원유 등의 탐사를 위한 시추 설비, 원유 등의 가공을 위한 정제 설비, 가스 등의 재기화 설비, 해상 자원의 저장이나 수송을 위한 터미널 설비 등이 탑재될 수 있다.
컬럼(116)은 하부 구조물(112)과 상부 구조물(114)을 연결하는 구조물로서, 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 컬럼(116)은 하부 구조물(112)을 구성하는 폰툰의 길이 방향을 따라 복수 개가 마련될 수 있다. 컬럼(116)의 개수는 해양 구조물의 규모 등에 따라 다양하게 증감 변동될 수 있으며, 컬럼(116)의 단면 형상 역시 원형이나 다각형 등으로 다양하게 변형될 수 있다.
계류 장치(120)는 본체(110)를 계류시키기 위한 체인(122)과, 체인(122)에 연결된 앵커(124) 및 체인(122)을 구동하여 앵커(124)를 내리거나 감아 올리는 양묘기(126)를 포함할 수 있다. 체인(122)은 체인 통로(122a)를 통해 체인 로커(130)로부터 양묘기(126)로 연장된다. 체인(122) 및 앵커(124)는 양묘기(126)에 의해 본체(110)로부터 제거될 수 있다. 계류 장치(120)는 본체(110)의 규모나 형상 등에 따라 본체(110)에 하나 또는 복수 개로 제공될 수 있다.
도 2의 실시 예에서, 하부 구조물(112)에는 전,후,좌,우 영역에 각각 2개씩 체인 로커(130)가 설치되어, 총 8개의 계류 장치(120)에 의해 본체(110)를 계류하도록 되어 있으나, 계류 장치(120)와 체인 로커(130)의 설치 위치, 개수, 구조 등은 도시된 바에 의해 제한되지 않고 적용 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 도 3의 'C'부를 확대하여 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 3의 'C'부를 확대하여 보여주는 종단면도이다. 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 각 체인 로커(130)는 체인(122)을 격납하기 위한 제1 공간부(132)를 갖는다. 각 체인 로커(130)는 제1 공간부(132)로 평형수가 유입되거나 제1 공간부(132)로부터 평형수가 배출될 수 있도록 구성된다. 체인 로커(130)는 밸러스트 탱크(140)와 같이 누수되지 않도록 제공될 수 있다. 평형수는 해수나 청수 혹은 그 밖의 유체가 사용될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 복잡한 별도의 장치 없이 체인 로커(130)에 평형수를 유입 및 배출시키기 위하여, 체인 로커(130)와 밸러스트 탱크(140)의 하부에는 제2 공간부(150)가 마련된다. 체인 로커(130)의 바닥면에는 평형수의 유입 및 배출을 위한 관통공(134)이 하나 이상 천공될 수 있다.
일 실시 예에서, 하부 구조물(110)은 이중 선체 구조의 선저부(112a,112b)를 갖는다. 제2 공간부(150)는 선저부(112a,112b)의 이중 선체 사이, 즉 내부 선체(112a)와 외부 선체(112b) 사이의 공간에 제공될 수 있다. 밸러스트 탱크(140) 내부의 평형수를 제2 공간부(150)로 유입시킬 수 있도록, 밸러스트 탱크(140)의 바닥부에는 밸브부(160)가 하나 이상 형성될 수 있다. 제2 공간부(150) 내의 평형수는 관통공(134)을 통해 체인 로커(130)의 제1 공간부(132)로 유입될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 평형수 제어부(142)의 구성도이다. 평형수 제어부(142)는 밸러스트 탱크(140)로 평형수의 공급을 제어한다. 평형수 제어부(142)는 밸러스트 탱크(140)로 평형수를 공급하는 펌프부(미도시)와, 밸브(144), 및 밸러스트 탱크(140)로터 배출되는 평형수의 이물질을 제거하는 여과기(146)를 포함할 수 있다. 밸러스트 탱크(140)에는 수준 지시기(level indicator)(149)와 수준 송신기(level transmitter)(148)가 설치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인 로커(130)에 체인(122)이 격납되어 있는 것을 보여주는 도면이다. 해양 구조물이 예컨대 시추 작업 해역으로 이동하는 동안, 체인(122)은 도 7의 도시와 같이 체인 로커(130)에 격납된다. 해양 구조물의 평형 제어를 위해 밸러스트 탱크(140)에는 평형수(BW)가 채워져 있으며, 이때 밸브부(160)는 닫힌 상태로 운용된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인과 앵커가 본체(110)로부터 제거된 것을 보여주는 도면이다. 심해 지역에서 체인으로 계류가 불가하게 되는 등의 해양 환경 여건이나 해양 구조물 상황에 따라, 체인(122)으로 해양 구조물을 계류하지 않고 쓰러스터로 위치 제어를 행하게 될 경우, 혹은 체인(122)으로 해양 구조물을 계류하여 시추 작업을 완료한 후 체인(122) 사용이 필요 없게 되는 등의 경우에, 양묘기(126)에 의해 도 8의 도시와 같이 체인(122)과 앵커(124)가 본체(110)로부터 완전히 분리될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물을 구성하는 체인 로커(130)가 보조 밸러스트 탱크로 활용되는 것을 보여주는 도면이다. 체인과 앵커가 본체에서 분리된 후, 체인 로커(130)는 도 9의 도시와 같이 밸러스트 탱크로써 활용될 수 있다. 즉 밸브부(160)가 개방됨에 따라, 밸러스트 탱크(140)의 평형수(BW)는 제2 공간부(150)로 유입되어, 체인 로커(130)의 바닥에 천공된 관통공(134)을 통해 체인 로커(130) 내부의 제1 공간부(132)로 유입된다. 따라서 체인 로커(130)를 밸러스트 탱크로 활용할 수 있으며, 이는 밸러스트를 위한 공간을 확장시키는 효과를 가져오게 된다.
본 실시 예에 의하면, 체인 로커(130)를 보조 밸러스트 탱크로 겸용 활용할 수 있으며, 밸러스트 탱크(140)에 제공된 펌프와 밸브, 수준 지시기, 수준 송신기 외에 별도의 밸러스트 장비를 체인 로커(130)에 설치하지 않고, 체인 로커(130)의 바닥에 관통공(134)을 천공하는 간단한 방식으로 저비용으로 체인 로커(130)를 밸러스트에 활용할 수 있다.
또한 체인(122)과 앵커(124)를 본체(110)에서 제거하여, 허용적재중량(VDL; Variable Deck Load)을 증가시킴으로써, 많은 물량의 파이프(드릴 파이프, 라이저, 케이싱 등) 및 각종 자재를 탑재할 수 있으며, 시추 등의 작업에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있게 된다. 체인(122)과 앵커(124)를 이용하여 해양 구조물을 계류하는 동안 체인(122)에 진흙 등의 이물질이 묻게 되고, 이후 체인(122)을 체인 로커(130) 내부로 견인함에 따라 체인 로커(130)로 이물질이 남게 될 수 있다. 이러한 경우, 체인 로커(130)를 밸러스트 탱크로 활용하는 과정에서 평형수에 혼입된 이물질은 평형수가 배출되는 과정에서 여과기(도 6의 도면부호 146)에 의하여 필터링될 수 있다. 본 실시 예에 따른 해양 구조물은 경우에 따라 체인 로커(130)에 체인(122)이 격납된 상태에서 체인 로커(130)에 평형수를 유입시켜 밸러스트 탱크로 활용할 수도 있다.
이상의 실시 예에서, 이중 선체 구조의 공간을 이용하여 밸러스트 탱크(140) 내의 평형수를 체인 로커(130)로 유입시키는 것에 대해 설명하였으나, 체인 로커(130)와 밸러스트 탱크(140)의 하부에 이중 선체 구조가 아닌 별도의 밀폐된 공간부를 형성하여, 밸러스트 탱크(140)의 평형수를 체인 로커(130)로 유입시키거나 체인 로커(130) 내의 평형수를 체인 로커(130) 하부 측의 공간부로 배출시키도록 할 수도 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 해양 구조물 110: 본체
112: 하부 구조물 112a: 내부 선체
112b: 외부 선체 114: 상부 구조물
116: 컬럼(column) 120: 계류 장치
122: 체인(chain) 124: 앵커(anchor)
126: 양묘기(windlass) 128: 페어리드(fairlead)
130: 체인 로커(chain locker) 132: 제1 공간부
134: 관통공 140: 밸러스트 탱크(ballast tank)
142: 평형수 제어부 144: 밸브
146: 여과기(strainer) 148: 수준 송신기
149: 수준 지시기 150: 제2 공간부
160: 밸브부 BW: 평형수

Claims (4)

  1. 본체;
    상기 본체에 제공되고, 상기 본체를 계류시키기 위한 체인과 앵커를 포함하는 계류 장치; 및
    상기 본체에 제공되고, 상기 체인을 격납하기 위한 제1 공간부를 가지며, 상기 제1 공간부로 평형수가 유입되거나 상기 제1 공간부로부터 평형수가 배출될 수 있도록 구성된 체인 로커를 포함하고,
    상기 본체에는 밸러스트 탱크가 마련되고, 상기 체인 로커의 하부에 상기 밸러스트 탱크로부터 평형수가 유입될 수 있는 제2 공간부가 마련되며,
    상기 제2 공간부 내의 평형수가 상기 제1 공간부로 유입될 수 있도록 상기 체인 로커에 하나 이상의 관통공이 형성되는 해양 구조물.
  2. 본체;
    상기 본체에 제공되고, 상기 본체를 계류시키기 위한 체인과 앵커를 포함하는 계류 장치; 및
    상기 본체에 제공되고, 상기 체인을 격납하기 위한 제1 공간부를 가지며, 상기 제1 공간부로 평형수가 유입되거나 상기 제1 공간부로부터 평형수가 배출될 수 있도록 구성된 체인 로커를 포함하고,
    상기 본체는:
    상기 체인 로커와, 상기 체인 로커의 측방에 제공된 밸러스트 탱크, 및 상기 체인 로커와 상기 밸러스트 탱크의 하부에 제공된 제2 공간부를 구비한 하부 구조물;
    상기 하부 구조물 상의 상부 구조물; 및
    상기 하부 구조물에 대해 상기 상부 구조물을 지지하는 컬럼부를 포함하고,
    상기 밸러스트 탱크 내부의 평형수를 상기 제2 공간부로 유입시킬 수 있도록 상기 밸러스트 탱크의 바닥부에 형성된 밸브부; 및
    상기 제2 공간부 내의 평형수가 상기 체인 로커의 제1 공간부로 유입될 수 있도록 상기 체인 로커의 바닥부에 관통 형성된 하나 이상의 관통공을 더 포함하는 해양 구조물.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하부 구조물은 이중 선체 구조의 선저부를 가지며,
    상기 제2 공간부는 상기 선저부의 이중 선체 사이에 제공되는 해양 구조물.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 밸러스트 탱크로 평형수를 공급하는 펌프부; 및
    상기 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수의 이물질을 제거하는 여과기를 더 포함하는 해양 구조물.
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KR20210004526A (ko) 2019-07-05 2021-01-13 대우조선해양 주식회사 세미리그형 해양구조물의 체인로커 시스템

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KR101511213B1 (ko) * 2013-12-03 2015-04-20 대우조선해양 주식회사 선박용 앵커링 장치 및 이를 이용하여 앵커 체인을 격납하는 방법

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