KR101814430B1 - 부이구조물 - Google Patents

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KR101814430B1
KR101814430B1 KR1020160088346A KR20160088346A KR101814430B1 KR 101814430 B1 KR101814430 B1 KR 101814430B1 KR 1020160088346 A KR1020160088346 A KR 1020160088346A KR 20160088346 A KR20160088346 A KR 20160088346A KR 101814430 B1 KR101814430 B1 KR 101814430B1
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김승종
권영식
남균
송진호
이온
정찬희
정현재
차민형
한민기
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 부이구조물은 터렛에 결합되며, 라이저를 감싸는 본체 및 상기 본체의 외측면에 구비되며, 상기 본체의 하강속도를 줄이기 위한 플레이트를 포함한다.

Description

부이구조물{FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부이구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시추영역과의 충돌사고 발생이 방지되는 부이구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 드릴쉽(Drillship) FPSO(Floating Production Storage Off-loading)과 같은 해양구조물은 석유, 가스 등과 같은 해양 자원을 시추 및 생산하기 위하여 시추 지역에 계류되어 시추작업을 진행할 수 있다.
이 때, 해류, 바람, 너울 등에 의한 외력에 의해 해양구조물이 흔들리거나 시추작업이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 해양구조물의 작업 효율을 높일 수 있도록 해양구조물의 움직임을 최소화할 필요가 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 해양구조물에는 해양구조물의 움직임을 줄이기 위한 터렛(50) 또는 부이구조물(A)이 설치될 수 있다.
터렛(50)은 해양구조물을 관통하는 문풀(10)(Moon pool)에 상대적으로 회전 가능하게 결합되어 해양구조물이 자유롭게 회전하도록 하고, 부이구조물(A)은 터렛(50)에 결합되어 해양구조물에 부력을 제공할 수 있다.
한편, 해양환경의 급격한 변화 또는 유정 폭발 사고와 같은 비상 상황에서는 해양구조물이 시추영역(80)으로부터 신속하게 대피할 수 있도록 해저면과의 연결을 신속히 분리할 필요가 있다.
따라서, 계류체인(70)을 통해 해저면에 고정된 부이구조물(A)을 해양구조물로부터 분리하게 되며, 부이구조물(A)은 해양구조물로부터 분리되어 하강하게 된다.
다만, 하강속도가 빠를 경우 부이구조물(A)이 수직으로 자유 낙하하게 되어 시추영역(80)과 충돌하는 사고가 발생할 수 있다.
선행문헌(대한민국공개특허: 제10-2015-0145785호)에서는 해양구조물의 신속한 대피를 위하여 부이구조물을 복수 개의 부이편으로 분리하여 하강시킬 수 있다.
선행문헌에서와 같이, 부이구조물이 복수 개의 부이편으로 분리될 경우 부이구조물과 라이저(60)와의 간섭은 줄어들 수 있으나 부이편들이 하강하여 시추영역(80)과 충돌하는 사고는 여전히 방지하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 비상 시 해양구조물로부터 분리되어 하강하더라도 시추영역(80)과 충돌 사고가 발생하지 않는 부이구조물이 필요할 수 있다.
대한민국공개특허: 제10-2015-0145785호(공개일: 2015.12.31)
본 발명은 비상 시 터렛으로부터 분리되어 하강하더라도 시추영역과의 충돌사고 발생이 방지될 수 있는 부이구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면 터렛에 결합되며, 라이저를 감싸는 본체 및 상기 본체의 외측면에 구비되며, 상기 본체의 하강속도를 줄이기 위한 플레이트를 포함하는 부이구조물이 제공된다.
또한, 본 발명의 일측면에 따른 부이구조물의 상기 플레이트는 상기 본체의 외측면으로부터 연장 형성되며, 상하방향으로 복수 개가 이격 배치될 수 있다.
또한, 상하방향으로 인접한 상기 플레이트 사이에 구비되어 상기 플레이트 사이의 간격을 유지하는 지지부재를 더 포함하는 부이구조물.
또한, 상기 플레이트는 상기 플레이트를 상하방향으로 관통하는 복수 개의 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트는 상기 홀이 상측으로부터 하측으로 갈수록 지름이 커지도록 형성될 수 있다.
또한, 상하방향으로 이격된 상기 플레이트는 상기 홀이 상이한 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트는 상기 본체의 외측면에 힌지 결합되는 제1플레이트 및 제2플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 서로 힌지 결합되며, 각각 상기 본체에 힌지 결합되는 메인 플레이트 및 상기 메인 플레이트에 힌지 결합되는 한 쌍의 보조 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 부이구조물은 플레이트를 이용하여 본체와 해수와의 접촉면적을 늘려 본체의 부력을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 본체가 해양구조물로부터 분리되어 하강하는 과정에 본체의 하강속도를 저감하는 효과를 발생하여 본체와 시추영역과의 충돌을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 부이구조물과 시추영역의 충돌 사고를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 부이구조물의 단면도 및 평면도를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 부이구조물의 플레이트의 변형예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부이구조물의 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 부이구조물의 단면도를 나타낸다. 그리고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 부이구조물의 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 해양구조물에 구비되며, 비상 시 해양구조물로부터 분리되더라도 시추영역(80)과의 충돌이 방지될 수 있는 부이구조물에 관한 것이다.
구체적으로 도 2를 참조하여 보면, 본 발명의 제1실시예에 따른 부이구조물은 본체(100) 및 플레이트(200)를 포함한다.
본체(100)는 터렛(50)에 결합되며, 라이저(60)를 감쌀 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100)는 터렛(50)에 부력을 제공할 수 있으며, 해저면에 연결된 계류체인(70)과 연결되어 해양구조물을 시추영역(80)에 계류시킬 할 수 있다.
라이저(60)는 해양구조물에 설치된 시추설비(미도시)들로부터 연장되는 시추파이프(미도시)를 시추영역(80)으로 안내하는 통로일 수 있다. 따라서, 본체(100)는 라이저(60)가 시추영역(80)으로 연장되도록 중공형태로 형성될 수 있다.
플레이트(200)는 본체(100)의 외측면(100a)에 구비되며, 본체(100)의 하강속도를 줄일 수 있다. 즉, 본 발명에서 플레이트(200)는 본체(100)와 해수의 접촉면적을 증가시켜 본체(100)의 부력을 증가하기 위한 구성이다.
이러한, 플레이트(200)는 본체(100)의 외측면(100a)으로부터 연장 형성되며, 상하방향(X)으로 복수 개가 이격 배치될 수 있다.
본 발명에서 본체(100)는 터렛(50)의 내부에 삽입되고, 터렛(50)에 대하여 상대적으로 회전 가능하게 결합되도록 원형으로 형성될 수 있다.
따라서, 플레이트(200)는 본체(100)의 둘레에 형성될 수 있으며, 플레이트(200)에 의하여 본체(100)의 수평방향(Y)의 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 본체(100)와 플레이트(200)에 동시에 해수의 압력이 가해지게 되므로 본체(100)만 형성될 경우에 비해 부력이 증가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 부이구조물은 플레이트(200)를 이용하여 본체(100)의 부력을 증가시킴으로써 본체(100)가 터렛(50)으로부터 분리되어 하강하는 과정에 본체(100)의 하강속도를 저감시켜 본체(100)와 시추영역(80) 사이의 충돌 사고를 방지할 수 있다.
한편, 플레이트(200)는 플레이트(200)를 상하방향으로 관통하는 복수 개의 홀(200a)이 형성될 수 있다.
플레이트(200)에 형성된 홀(200a)은 플레이트(200)에 가해지는 압력부담을 줄이기 위한 것이다.
즉, 본체(100)가 터렛(50)으로부터 분리되어 하강하는 과정에 해수로 인하여 플레이트(200)에 과도한 압력이 작용하여 플레이트(200)가 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트(200)는 홀(200a,200b)이 상측으로부터 하측으로 갈수록 지름(R1, R2)이 커지도록 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 인접한 두 개의 플레이트(200)에 각각 홀(200a,200b)이 형성될 수 있으며, 이러한 홀(200a,200b)은 하부 지름(R2)이 상부 지름(R1)보다 크게 형성될 수 있다.
본체(100)가 하강하는 과정에 해수는 홀(200a,200b)을 통해 플레이트(200)의 하부로부터 상부로 유동하게 되며, 이 과정에 압력이 커지게 된다.
즉, 홀(200a,200b)의 하부 지름(R2)이 상부 지름(R1)보다 크게 형성함으로써 해수의 유동에 저항을 발생하여 본체(100)의 하강속도를 저감시키는 효과를 발생할 수 있다.
또한, 플레이트(200)에 홀(200a, 200b)을 형성함으로써 플레이트(200)가 해수의 과도한 압력으로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 이격된 플레이트(200)는 홀(200a,200b)이 상이한 위치에 형성될 수 있다.
즉, 상하방향으로 이격 배치된 플레이트(200)에 형성된 홀(200a,200b)은 상하방향으로 서로 상이한 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 하측에 위치한 플레이트(200)의 홀(200b)을 통과한 해수는 상측에 위치한 플레이트(200)의 저면에 의하여 유동이 제한될 수 있다.
즉, 홀(200a,200b)을 이용하여 해수가 플레이트(200)를 통과하도록 하여 플레이트(200)의 파손을 방지함과 동시에 플레이트(200)에 가해지는 압력을 이용하여 본체(100)의 부력을 증가시키며, 이에 따라 본체(100)의 하강속도를 저감시킬 수 있다.
이에 따라, 터렛(50)으로부터 분리되어 하강하는 본체(100)가 시추영역(80)과 충돌하는 사고를 방지할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 부이구조물은 상하방향으로 인접한 플레이트(200) 사이에 구비되어 플레이트(200) 사이의 간격을 유지하는 지지부재(300)를 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 내용과 같이, 플레이트(200)는 본체(100)의 외측면(100a)에 연장 형성될 수 있다. 따라서, 플레이트(200)의 길이가 길 경우 본체(100)로부터 가장멀리 이격된 일단은 하중에 의하여 하측으로 휘거나 해수의 압력이 과도하게 작용할 경우 파손될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 부이구조물은 본체(100)와의 거리가 먼 플레이트(200)의 일단을 지지하는 지지부재(300)를 더 포함하여 플레이트(200)의 파손을 방지할 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 부이구조물을 살펴본다. 앞서 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 부이구조물은 플레이트(200)가 항상 펼쳐진 상태를 유지할 수 있다.
이에 반해, 본 발명의 제3실시예에 따른 부이구조물은 플레이트(200)가 본체(100)에 힌지(280) 결합되어 평상 시에는 플레이트(200)가 접혀져 있고, 본체(100)가 하강하는 비상 상황에서만 펼쳐지도록 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 플레이트(200)가 본체(100)의 저면에 접혀져 있을 경우 플레이트(200)와 본체(100)의 외측면(100a) 사이에는 이격공간이 형성될 수 있다.
즉, 본체(100)가 하강하는 과정에 본체(100)와 플레이트(200) 사이의 이격공간으로 유입되는 해수의 압력에 의하여 플레이트(200)가 본체(100)의 상측을 향해 이동하며 점차 펼쳐질 수 있다.
구체적으로, 플레이트(200)는 본체(100)의 외측면(100a)에 힌지(280) 결합되는 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(250)를 포함할 수 있다.
또한, 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(250)는 서로 힌지(280) 결합되며, 각각 본체(100)에 힌지(280) 결합되는 메인 플레이트(210a,250a) 및 메인 플레이트(210a,250a)에 힌지(280) 결합되는 한 쌍의 보조 플레이트(210b,250b)를 포함할 수 있다.
즉, 본체(100)의 구조가 본 발명의 실시예에 도시된 바와 같이 상측으로부터 하측으로 갈수록 지름이 작아질 경우 제1플레이트(210)와 제2플레이트(250)가 본체(100)의 저면으로 접히는 과정에 제1플레이트(210)와 제2플레이트(250)의 인접한 부분에 간섭이 발생하게 된다. 이에 따라, 제1플레이트(210)와 제2플레이트(250)가 원활하게 접히지 않을 수 있다.
따라서, 제1플레이트(210)와 제2플레이트(250)가 원활하게 접히도록 본 발명에서는 제1플레이트(210)와 제2플레이트(250)가 메인 플레이트(210a,250a)와 보조 플레이트(210b,250b)를 포함할 수 있다.
메인 플레이트(210a,250a)는 중심부에 위치하고, 보조 플레이트(210b,250b)는 메인 플레이트(210a,250a)의 양측에 힌지(280) 결합되며, 제1플레이트(210)의 보조 플레이트(210b)는 인접한 제2플레이트(250)의 보조 플레이트(250b)와 힌지(280) 결합될 수 있다.
따라서, 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(250)가 본체(100)의 하측으로 접힐 경우 힌지(280) 결합된 각 구성 사이의 결합 각도가 가변됨에 따라 제1플레이트(210) 및 제2플레이트(250)는 간섭이 없이 원활하게 접힐 수 있다.
즉, 제1플레이트(210) 와 제2플레이트(250)가 본체(100)의 저면으로 접히는 과정에 제1플레이트(210)의 보조 플레이트(210b)와 제2플레이트(250)의 보조 플레이트(250b)가 서로 마주 향하여 접힐 수 있다. 이에 따라 제1플레이트(210) 와 제2플레이트(250)가 간섭이 없이 원활하게 접힐 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 부이구조물은 플레이트(200)가 본체(100)에 힌지(280) 결합되어 평상 시에는 플레이트(200)가 본체(100)의 동작에 영향을 미치지 않고, 본체(100)가 하강하는 과정에서만 플레이트(200)가 펼쳐져서 본체(100)의 하강속도를 줄일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 문풀 50: 터렛
60: 라이저 70: 계류체인
80: 시추영역 100: 본체
100a: 외측면 200: 플레이트
200a, 200b: 홀 210: 제1플레이트
250: 제2플레이트 210a, 250a: 메인 플레이트
210b, 250b: 보조 플레이트 280: 힌지
300: 지지부재 A: 부이구조물
X: 상하방향 Y: 수평방향
R1, R2: 지름

Claims (8)

  1. 터렛에 결합되며, 라이저를 감싸는 본체; 및
    상기 본체의 외측면에 구비되며, 상하방향으로 복수 개의 홀이 관통되게 형성되어 상기 본체의 하강속도를 줄이는 플레이트;를 포함하는 부이구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 본체의 외측면으로부터 연장 형성되며, 상하방향으로 복수 개가 이격 배치되는 부이구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상하방향으로 인접한 상기 플레이트 사이에 구비되어 상기 플레이트 사이의 간격을 유지하는 지지부재를 더 포함하는 부이구조물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 홀이 상측으로부터 하측으로 갈수록 지름이 커지도록 형성되는 부이구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상하방향으로 이격된 상기 플레이트는 상기 홀이 상이한 위치에 형성되는 부이구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 본체의 외측면에 힌지 결합되는 제1플레이트 및 제2플레이트를 포함하는 부이구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 서로 힌지 결합되며,
    각각 상기 본체에 힌지 결합되는 메인 플레이트 및 상기 메인 플레이트에 힌지 결합되는 한 쌍의 보조 플레이트를 포함하는 부이구조물.
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KR1020160088346A KR101814430B1 (ko) 2016-07-13 2016-07-13 부이구조물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101348574B1 (ko) * 2008-03-21 2014-01-07 사이뼁 소시에떼아노님 분리 가능한 바닥부/표면 연결 덕트용의 도킹 부표를 갖는 릴을 포함하는 지지물
JP2016519247A (ja) * 2013-05-17 2016-06-30 イエフペ エネルジ ヌヴェルＩｆｐ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ｎｏｕｖｅｌｌｅｓ 減衰手段の組み合わせを有する浮体式洋上風力タービン

Patent Citations (2)

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KR101348574B1 (ko) * 2008-03-21 2014-01-07 사이뼁 소시에떼아노님 분리 가능한 바닥부/표면 연결 덕트용의 도킹 부표를 갖는 릴을 포함하는 지지물
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