KR101984977B1 - 파이프 부설 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프 부설 선박을 제공한다. 본 발명의 파이프 부설 선박은 상갑판을 갖는 선체; 상기 선체의 상기 상갑판 아래에 배치되고, 파이프 용접 작업이 이루어지는 파이프 어셈블리 플랜트; 상기 선체의 일측면에 제공되고, 상기 파이프 어셈블리 플랜트에서 작업된 파이프가 통과하는 파이프 관통부; 및 상기 파이프 관통부를 차폐시키는 차폐부재를 포함할 수 있다.

Description

파이프 부설 선박{Pipe Lay Vessel}
본 발명은 파이프 부설 선박에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 파이프 관통홀의 수밀 도어를 갖는 파이프 부설 선박에 관한 것이다.
해저에 파이프라인을 부설(laying)하기 위한 파이프 부설 선박은 연해 또는 심해를 이동하며 선체에 마련된 파이프 부설 시스템을 이용하여 해저에 파이프라인을 부설한다. 파이프 라인은 파이프 부설 선박에서 단위길이의 각 파이프섹션들을 용접에 의해 서로 연결되어 해저에 투하된다.
이러한 파이프 부설 선박은 파이프를 부설하는 방법에 따라서 S-lay 및 J-lay 방법이 사용되고 있다.
한편, S-lay 방식의 부설 선박(Pipe Lay Vessel)은 대형화 추세에 따라, 파이프 용접 작업 공간인 파이프 어셈블리 플랜트(Pipe Assembly Plant)의 배치가 기존 상갑판(Upper deck) 상부에서 상갑판 하부 배치로 변해가고 있다.
따라서, 파이프 작업 공간의 배치가 상갑판 아래로 내려감에 따라, 선미부 디자인(Design)시 파이프 부설때(pipe Laying)때 사용하게 될 파이프 관통홀을 피할 수 없게 되었으며, 이로 인해 ICLL에서 규정하는 프리보드(Freeboard) 계산시 용접 공정부에 해당되는 파이어링 라인(Firing Line)을 포함하고 있는 파이프 어셈블리 플랜트 구역이 폐위 구역이 아닌 오픈(Open) 구조가 된다. 따라서, 이로 인해 프리보드 계산시 파이프 관통홀로 인한 침수구역을 고려하였을 때 프리보드 확보가 어려우며 이를 만회하기 위해서는 많은 비용적인 추가 고사양 장비가 요구된다. 만약에 ICLL에서 요구하는 프리보드를 낮게 승인 받았을 경우 적재 화물양의 감소, 의장품의 Watertight옵션 요구 등 비용손실이 발생하게 된다.
본 발명의 일 과제는, 선체의 선미에 형성된 파이프 관통홀의 차폐가 가능한 파이프 부설 선박을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 과제는, 선체의 선미에 형성된 파이프 관통홀을 부분 또는 전체적으로 차폐시킬 수 있는 파이프 부설 선박을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상갑판을 갖는 선체; 상기 선체의 상기 상갑판 아래에 배치되고, 파이프 용접 작업이 이루어지는 파이프 어셈블리 플랜트; 상기 선체의 일측면에 제공되고, 상기 파이프 어셈블리 플랜트에서 작업된 파이프가 통과하는 파이프 관통부; 및 상기 파이프 관통부를 차폐시키는 차폐부재를 포함하는 파이프 부설 선박이 제공될 수 있다.
또한, 상기 차폐부재는 상기 파이프 관통부의 일부 영역을 차폐하는 제1차폐도어; 및 상기 제1차폐도어에 의해 차폐되는 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역을 차폐하는 제2차폐도어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1차폐도어와 상기 제2차폐도어는 슬라이딩 방식으로 상기 파이프 관통부를 차폐할 수 있다.
또한, 상기 차폐부재는 상기 제1차폐도어를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제1액추에이터; 및 상기 제2차폐도어를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제2액추에이터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1차폐도어는 상기 파이프 관통부의 상기 일부 영역을 차폐할 수 있는 크기를 갖는 제1메인 바디; 및 상기 제1메인 바디의 일단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성되는 제1 서브바디를 포함하고; 상기 제2차폐도어는 상기 나머지 영역을 차폐할 수 있는 크기를 갖는 제2메인 바디; 및 상기 파이프 관통홀을 중심으로 상기 제1서브 바디와는 대칭되도록 상기 제2메인 바디의 타단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성되는 제2 서브 바디를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1서브 바디는 상기 제2메인 바디에 중첩되게 위치되고, 상기 제2서브 바디는 상기 제1메인 바디에 중첩되게 위치될 수 있다.
또한, 상기 제1메인 바디는 상기 제2서브 바디가 삽입되어 통과하는 제1홈을 더 포함하고, 상기 제2메인 바디는 상기 제1서브 바디가 삽입되어 통과하는 제2홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차폐부재는 상기 파이프 관통부의 개도율 조절이 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 파이프 어셈블리 플랜트 구역을 국제만재흘수선협약(ICLL)에서 요구하는 부력구간으로 확보할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 부설 선박을 보여주는 도면이다.
도 2는 선체의 선미부에 형성된 파이프 관통부를 보여주는 요부 사시도이다.
고, 도 3은 선체의 선미부를 보여주는 단면도이다.
도 4는 차폐부재를 보여주는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 차폐부재의 단계별 개폐 동작을 보여주는 도면들이다.
도 6은 차폐부재의 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 차폐부재의 개폐 상태를 보여주는 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 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 출원에서, "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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 부설 선박을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 파이프 부설 선박(10)은 해저면에 파이프라인을 부설하기 위한 것이다. 참고로, 본 실시예에서 파이프 부설 선박(10)은 파이프라인이 파이프 부설경로를 따라 파이프 부설 선박으로부터 투하되는 경우 스팅거(stinger;미도시됨)라고 알려진 경사진 아치형 램프(ramp)의 도움을 받아 비교적 큰 곡률반경의 S형 진로를 따라 하강하여 해저에 부설하는 S-lay 방식을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 선체에 파이프가 통과하는 관통홀이 형성된 파이프 부설 선박이라면 적용 가능하다.
파이프 부설 선박(10)은 단위 길이의 파이프섹션(21)들을 운반선을 통해 공급받고, 공급된 다수의 파이프섹션(21)은 선체(100)의 작업공간에 구비된 하나 이상의 파이프 어셈블리 플랜트(Pipe Assembly Plant)(이하; 작업스테이션이라고 함)(130)을 통해 연결되면서 해저에 투하하도록 구비된다.
또한, 파이프 부설 선박(10)은 추진력을 발생하는 추진장치(110)에 의해 파이프라인(20)을 부설하기 위한 위치까지 이동되고, 파이프라인(20)은 파이프 부설 선박(10)의 이동과 함께 선체(100)의 선미에 장착된 스팅거(미도시됨)를 통해 안내되어 해수면에 진입된 후 해저면에 부설되게 된다.
다수의 파이프섹션(21)은 각각 금속재질의 실린더 형태로 이루어지고, 그 외주면에는 부식을 방지하기 위한 코팅막이 처리된 상태로 마련될 수 있다. 그러나, 파이프섹션(21)의 양단부는 파이프섹션(21)의 용접 결합을 위하여 코팅처리가 되지 않은 상태로 마련될 수 있다.
선체(100)의 상갑판(101) 아래에는 다수의 파이프라인(20)이 일체로 연결되는 작업스테이션(130)이 마련된다. 이러한 작업스테이션(130)은 파이프라인(20)의 부설경로를 따라 위치하는 용접스테이션, 검사스테이션, 코팅스테이션 및 하나 이상의 장력기(132)를 포함할 수 있다.
부설경로는 단위 길이의 파이프섹션(21)들이 파이프 부설 선박(10)에서 조립된 후 해중에 투하되는 파이프라인(20)의 이동 경로를 의미한다. 이러한 부설경로는 파이프 부설 선박(10)의 선수에서부터 파이프 부설 선박(10)의 길이를 따라 선미까지 연장된 후 스팅거에 의해 해수면까지 연장되는 경로로 이루어질 수 있다.
부설경로는 파이프 부설 선박(10)에 설치된 다수의 작업스테이션(130)에서는 대략 수평방향을 이루도록 구비되고, 스팅거에 의해 해저면에 안내되는 부분에서는 소정 곡률을 가지며 하향 경사지도록 구비될 수 있다.
운반선에 의해 공급되는 다수의 파이프섹션(21)은 저장공간(150)에 저장된 후 부설경로의 시작 위치인 피팅스테이션(fitting station)으로 전달된다. 피팅스테이션에서는 운반된 파이프섹션(21)이 정렬되고, 정렬된 파이프섹션(21)은 컨베이어 또는 롤러와 같은 이송장치를 통해 용접스테이션으로 전달된다. 용접스테이션에서는 단위 길이의 다수의 파이프섹션(21)이 연속적인 파이프라인(20)을 형성하도록 용접을 통해 서로 결합된다.
그리고, 다수의 파이프섹션(21)의 각 용접부위는 검사스테이션에 마련된 비파괴 검사장치를 통해 결함 여부가 검사된 후 코팅스테이션으로 이송되고, 코팅스테이션에서는 각 파이프섹션(21)의 용접부위가 코팅되게 된다.
장력기(132)는 마주하도록 배치되는 무한궤도 형태의 트랙을 구비하고, 두 트랙 사이에는 파이프라인(20)이 지지되어 해중에 부설되는 파이프라인(20)의 무게를 지탱한다.
부설경로를 따라 배치되는 적어도 하나 이상의 작업스테이션(130)에 의해 연속적으로 연결되는 파이프라인(20)은 파이프 부설 선박(10)의 선미부에 설치되는 스팅거에 안내되어 해수면에 투하되게 된다.
도시하지 않았지만, 스팅거는 파이프 부설 선박(10)으로부터 해수면에 진입되는 파이프라인(20)을 지지하도록 소정 곡률을 가지는 커브(Curve) 형태로 구비될 수 있다.
도 2는 선체의 선미부에 형성된 파이프 관통부를 보여주는 요부 사시도이고, 도 3은 선체의 선미부를 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 선체(100)의 선미부에는 파이프 관통부(120)와 차폐부재(200)가 마련된다.
파이프 관통부(120)는 선체(100)의 선미부를 구성하는 외판(102)에 위치되며, 파이프라인(20)이 통과할 수 있는 크기로 제공될 수 있다.
도 4는 차폐부재를 보여주는 사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 차폐부재의 단계별 개폐 동작을 보여주는 도면들이다.
도 4 내지 도 5c를 참조하면, 차폐부재(200)는 파이프 관통부(120)를 선택적으로 차폐하기 위한 것으로, 차폐부재(200)는 제1차폐도어(210)와 제2차폐도어(220)를 포함할 수 있다.
제1차폐도어(210)는 파이프 관통부(120)의 일부 영역을 차폐하고, 제2차폐도어(220)는 제1차폐도어(210)에 의해 차폐되는 일부 영역을 제외한 나머지 영역을 차폐한다.
제1차폐도어(210)와 제2차폐도어(220)는 슬라이딩 방식으로 파이프 관통부(120)를 차폐할 수 있다.
일 예로, 차폐부재(200)는 제1차폐도어(210)를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제1액추에이터(230)와, 제2차폐도어(220)를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제2액추에이터(240)를 포함할 수 있다.
제1차폐도어(210)는 제1메인바디(212)와 제1서브바디(214)를 포함하며, 정면에서 바라보았을 때 전체적으로 "ㄱ"자 형상으로 이루어질 수 있다. 제1메인바디(212)는 파이프 관통부(120)의 일부 영역(파이프 관통부의 1/2)을 차폐한다. 제1메인 바디(212)는 제2서브 바디가 삽입되어 통과하는 제1홈(213)을 갖는다. 제1차폐도어(210)의 후면(선체의 외판(102)와 마주하는 면)은 외판(102)에 밀착되며, 도시하지 않았지만 제1차폐도어의 후면에는 밀폐를 위한 패킹이 구비될 수 있다.
제1서브바디(214)는 제1메인 바디(212)의 일단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성된다. 제1서브 바디(214)는 제2메인 바디(222)에 중첩되게 위치된다.
제2차폐도어(220)는 제2메인바디(222)와 제2서브바디(224)를 포함하며 정면에서 바라보았을 때 전체적으로 "ㄴ"자 형상으로 이루어질 수 있다. 제2메인바디(222)는 제1메인바디에 의해 차폐되는 영역을 제외한 나머지 영역을 차폐한다. 제2메인 바디(222)는 제1서브 바디(214)가 삽입되어 통과하는 제2홈(223)을 갖는다. 제2차폐도어(220)의 후면(선체의 외판(102)와 마주하는 면)은 외판(102)에 밀착되며, 도시하지 않았지만 제2차폐도어(220)의 후면에는 밀폐를 위한 패킹이 구비될 수 있다.
제2서브바디(224)는 파이프 관통홀(120)을 중심으로 제1서브 바디(214)와는 대칭되도록 제2메인 바디(222)의 타단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성된다. 제2서브 바디(224)는 제1메인 바디(212)에 중첩되게 위치된다.
도 5a에서와 같이, 파이프 부설 작업중에는 파이프 관통홀이 완전히 개방된 상태에서 파이프 부설 작업을 진행하면 된다.
그리고, 해상의 파도가 높아지거나 일시적으로 파이프 부설 작업을 중단하는 경우에는 도 5b에서와 같이 제1차폐도어(210)와 제2차폐도어(220)를 이동시켜 파이프 관통홀의 일부만 차단할 수 있다.
또한, 작업 해역으로 항해 모드시, 작업 대기시 또는 황천시에는 파이프 용접 작업을 멈추고 파이프 라인(20)을 해저에 빠트린 후 파이프 관통홀(120)을 완전히 밀폐할 수 있다.
상기와 같이, 제1차폐도어(210)와 제2차폐도어(220)에 의해 파이프 관통홀(120)이 단계적으로 폐쇄 가능함으로써 해수가 파이프 관통홀(120)을 통해 선체(100)의 작업스테이션 안으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 파이프 부설 선박은 차폐부재에 의해 파이프 관통홀을 수밀 차폐함으로써 작업 스테이션 구역을 ICLL에서 요구하는 부력 구간으로 확보할 수 있다.
도 6은 차폐부재의 변형예를 보여주는 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 차폐부재의 개폐 상태를 보여주는 도면들이다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 변형예에 따른 차폐부재(200a)는 제1차폐도어(250)와 제2차폐도어(260)를 포함하며, 제2차페도어(260)는 닫힘 동작시 제1차폐도어(250)의 일부와 겹치도록 제1차폐도어(250)와 제2차폐도어(260)는 서로 다른 높이에 위치될 수 있다. 참고로, 제2차폐도어(260)는 베이스 플레이트(270)상에서 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 베이스 플레이트(270)는 파이프 관통홀(120)의 테두리 일부를 감싸도록 배치되며, 베이스 플레이트(270)가 제2차폐도어(260)와 외판(102) 사이의 틈새를 차단하는 역할을 한다.
제1차폐도어(250)와 제2차폐도어(260)는 도 4에서와 같이 각각 액추에이터(280,290)에 의해 슬라이딩 동작이 이루어진다.
또한, 제1차폐도어(250)는 외판(102)에 설치된 스톱퍼(252)에 의해 그 이동 거리가 제한될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 선체 120 : 파이프 관통부
200 : 차폐 부재 210 : 제1차폐도어
220 : 제2차폐도어 230 : 제1액추에이터
240 : 제2액추에이터

Claims (8)

  1. 상갑판을 갖는 선체;
    상기 선체의 상기 상갑판 아래에 배치되고, 파이프 용접 작업이 이루어지는 파이프 어셈블리 플랜트;
    상기 선체의 일측면에 제공되고, 상기 파이프 어셈블리 플랜트에서 작업된 파이프가 통과하는 파이프 관통부; 및
    상기 파이프 관통부를 차폐시키는 차폐부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는
    상기 파이프 관통부의 일부 영역을 차폐하는 제1차폐도어; 및
    상기 제1차폐도어에 의해 차폐되는 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역을 차폐하는 제2차폐도어를 포함하고,
    상기 제1차폐도어는
    상기 파이프 관통부의 상기 일부 영역을 차폐할 수 있는 크기를 갖는 제1메인 바디; 및 상기 제1메인 바디의 일단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성되는 제1 서브바디를 포함하며;
    상기 제2차폐도어는 상기 나머지 영역을 차폐할 수 있는 크기를 갖는 제2메인 바디; 및 상기 파이프 관통부를 중심으로 상기 제1서브 바디와는 대칭되도록 상기 제2메인 바디의 타단으로부터 슬라이딩 방향으로 연장되어 형성되는 제2 서브 바디를 포함하는 파이프 부설 선박.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1차폐도어와 상기 제2차폐도어는 슬라이딩 방식으로 상기 파이프 관통부를 차폐하는 파이프 부설 선박.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐부재는
    상기 제1차폐도어를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제1액추에이터; 및
    상기 제2차폐도어를 개방위치 및 차폐위치로 이동시키기 위한 제2액추에이터를 더 포함하는 파이프 부설 선박.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1서브 바디는 상기 제2메인 바디에 중첩되게 위치되고,
    상기 제2서브 바디는 상기 제1메인 바디에 중첩되게 위치되는 파이프 부설 선박.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1메인 바디는
    상기 제2서브 바디가 삽입되어 통과하는 제1홈을 더 포함하고,
    상기 제2메인 바디는
    상기 제1서브 바디가 삽입되어 통과하는 제2홈을 더 포함하는 파이프 부설 선박.
  8. 삭제
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