KR102018672B1 - 해양 구조물의 배리어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 외부 충격 하중을 흡수하여 외부 충격 하중에 효과적으로 대응하는 해양 구조물의 배리어를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 배리어는, 해양 구조물의 데크 상에 제1방향(z축 방향)으로 설치되는 복수의 포스트, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 신장 배치되어 상기 복수의 포스트에 설치되는 가드레일, 및 상기 제2방향에 교차하는 제3방향(x축 방향)으로 상기 가드레일과 상기 포스트 사이에 설치되는 완충부재를 포함한다.

Description

해양 구조물의 배리어 {BARRIER OF OFFSHORE STRUCTURE}

본 발명은 해양 구조물의 배리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 충격 하중에 효과적으로 대응하는 해양 구조물의 배리어에 관한 것이다.

일반적으로, 해양 구조물은 화물을 저장하는 저장탱크를 구비하고, 유동이 발생하는 해상에서 부유하면서 사용되는 구조물이다. 예를 들면, 해양 구조물은 해양 플랜트와 구조물을 포함한다.

예를 들면, 해양 플랜트는 FPSO(Floating Production Storage and Offloading), LPG-FPSO, Oil FPSO, 및 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification)과 같은 것을 포함한다. 구조물은 LNG 수송선, 유조선, LNG RV(Regasification Vessel)과 같은 것을 포함한다.

이와 같은 해양 구조물은 헐(hull) 내부에 액화된 LNG 등을 저장하기 위한 저장탱크를 구비하고, 메인데크(main deck) 상에서 천연가스를 생산 및 액화하기 위해 탑사이드 모듈이 설치되는 탑사이드 플렛폼을 구비한다.

오일과 가스의 정제작업 및 채굴, 생산 작업을 핸들링하기 위하여 크레인과 같은 장비가 탑사이드 플렛폼에서 사용된다. 그런데 외부 상황 또는 운전자의 조정 실수로 인하여, 크레인에 의하여 리프트 된 물체로 탑사이드 플렛폼의 메인 구조나 장비에 손상을 줄 수도 있고, 작업자에게 상해를 줄 수도 있다.

따라서 크레인과 같은 장비를 사용하기 전에 충분한 작업공간을 확보하고, 장비 및 작업자를 보호하기 위한 안전장치로써, 해양 구조물의 배리어(barrier)가 요구된다.

대한민국 등록특허 10-1,633,659(2016. 06. 21. 등록) 특허문헌 1에 개시된 해양플랜트용 세이프티 배리어는 포스트에 가이드레일을 구비하여 외부 충격 하중에 대응하고 있다. 그러나 가이드 레일은 포스트에 직결됨에 따라 외부 충격 하중을 거의 흡수할 수 없다.

본 발명의 목적은 외부 충격 하중을 흡수하여 외부 충격 하중에 효과적으로 대응하는 해양 구조물의 배리어를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 배리어는, 해양 구조물의 데크 상에 제1방향(z축 방향)으로 설치되는 복수의 포스트, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 신장 배치되어 상기 복수의 포스트에 설치되는 가드레일, 및 상기 제2방향에 교차하는 제3방향(x축 방향)으로 상기 가드레일과 상기 포스트 사이에 설치되는 완충부재를 포함한다.

상기 포스트는 상기 제2방향으로 형성되는 결합홈을 구비하고, 상기 가드레일은 상기 결합홈에 슬라이딩 결합되는 결합돌기를 구비할 수 있다.

상기 가드레일은 상기 포스트의 전방에서 사다리꼴 형상으로 돌출되도록 절곡 형성되고, 상기 완충부재는 사다리꼴 단면 구조로 형성되어, 일면과 양측으로 상기 포스트의 측면과 가드레일의 사다리꼴 사면에 밀착될 수 있다.

상기 가드레일의 최외곽 돌출부의 내면과 상기 완충부재의 다른 일면은 서로의 사이에 간격을 형성할 수 있다.

상기 가드레일은, 상기 제2방향으로 신장되는 슬롯홀을 형성하고, 상기 슬롯홀로 삽입되어 상기 완충부재에 결합되고 외곽으로 돌출되는 보강부재(stiffener)를 더 포함할 수 있다.

상기 보강부재는 상기 슬롯홀로 삽입되는 상기 제3방향(x축 방향)과 제2방향(y축 방향)으로 설정되는 제3/2방향 평면과 평행한 판상의 삽입부, 및 상기 가드레일의 외부에서 상기 삽입부의 단부에 연결되며 상기 제2방향(y축 방향)과 제1방향(z축 방향)으로 설정되는 제2/1방향 평면과 평행한 판상의 충돌부를 포함할 수 있다.

상기 보강부재는 상기 삽입부의 단부에서 상기 충돌부와 평행한 판상의 지지부를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 포스트와 가드레일 사이에 완충부재를 구비하므로 가드레일에 작용하는 외부 충격 하중을 완충부재에서 흡수하여 외부 충격 하중에 효과적으로 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 해양 구조물의 배리어의 정면도이다.
도 2는 도 1의 일부를 분해하여 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 해양 구조물의 배리어의 일부를 분해하여 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 해양 구조물의 배리어를 잘라서 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 해양 구조물의 배리어에서, 포스트를 데크에 설치한 측면 상태도이다.
도 8은 도 7의 해양 구조물의 배리어에 외부 충격 하중이 작용한 측면 상태의 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 해양 구조물의 배리어의 정면도이고, 도 2는 도 1의 일부를 분해하여 도시한 부분 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예의 해양 구조물의 배리어(100)는 복수의 포스트(1), 가드레일(2) 및 완충부재(3)를 포함한다.

복수의 포스트(1)는 해양 구조물의 데크(D) 상에 제1방향(z축 방향)으로 설치된다. 가드레일(2)은 제1방향에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 신장 배치되어, 설정된 간격을 유지하는 복수의 포스트들(1)에 설치된다.

완충부재(3)는 제2방향(y축 방향)에 교차하는 제3방향(x축 방향)으로 가드레일(2)과 포스트(1) 사이에 설치된다. 즉 완충부재(3)는 가드레일(2)에 작용하는 외부 충격 하중의 방향(x축 방향)에 대항하여, 외부 충격 하중을 흡수할 수 있도록 배치된다.

일례로써, 제1실시예에서는 2개의 포스트(1)가 도시되어 있고 가드레일(2)이 3층 구조를 이루고 있다. 도시하지 않았으나, 포스트(1)가 y축 방향으로 간격을 유지하면서 반복적으로 배치될 수 있고, 가드레일(2)이 z축 방향으로 더 많은 층 구조로 배치될 수 있다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 포스트(1)는 제1방향에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 벋어 형성되는 결합홈(11)을 구비하고 있다.

가드레일(2)은 결합홈(11)에 슬라이딩 결합되는 결합돌기(21)를 구비한다. 가드레일(2)이 y축 방향으로 배치될 때, 결합돌기(21)는 x축 방향으로 절곡된 후 z축 방향으로 절곡되어, y축 방향으로 신장된다.

포스트(1)의 결합홈(11)은 결합돌기(21)의 절곡에 상응하도록 x축과 z축 방향으로 연결되어 y축 방향으로 신장되는 구조를 가진다. 따라서 가드레일(2)의 결합돌기(21)는 포스트(1)의 결합홈(11)을 따라 y축 방향으로 슬라이딩 결합된다.

또한, 가드레일(2)은 포스트(1)의 전방에서 사다리꼴 형상으로 돌출되도록 절곡 형성된다. 절곡된 양측에 결합돌기(21)를 구비하여 포스트(1)의 결합홈(11)에 결합된다. 가드레일(2)의 돌출 방향은 외부 충격 하중에 대항하는 제2방향(x축 방향)이다.

완충부재(3)는 절곡 형성되는 가드레일(2)의 내면 구조에 대응하는 사다리꼴 단면 구조로 형성된다. 가드레일(2)과 포스트(1) 사이에 설치되는 완충부재(3)는 일면(31)으로 포스트(1)의 측면(12)에 밀착되고, 양측면(32)으로 가드레일(2)의 사다리꼴 사면(22)에 밀착된다.

또한, 가드레일(2)의 최외곽 돌출부(23)의 내면(231)과 완충부재(3)의 다른 일면(33)은 서로의 사이에 간격(G1)을 형성한다. 간격(G1)은 가드레일(2)의 돌출부(23)에 외부 충격 하중이 작용하는 경우, 효과적으로 대응할 수 있게 한다.

즉, 간격(G1)은 돌출부(23)의 내면(231)과 완충부재(3)의 다른 일면(33) 사이에서 외부 충격 하중에 따른 가드레일(2)의 변형을 수용할 수 있는 공간을 제공하면서, 외부 충격 하중을 1차적으로 흡수할 수 있게 한다.

간격(G1)에서 흡수된 나머지 외부 충격 하중은 돌출부(23) 및 완충부재(3)로 전달된다. 완충부재(3)는 포스트(1) 측면(12)의 지지를 받으면서 돌출부(23)를 통하여 전달되는 완화된 외부 충격 하중을 2차적으로 흡수하게 된다.

예를 들면, 외부 상황 등으트 가 가드레일(2)의 돌출부(23)에 외부 충격 하중을 가하게 되면, 가드레일(2) 및 간격(G1)에서 외부 충격 하중을 1차적으로 흡수하고, 완충부재(3)에서 나머지를 충격 하중을 흡수하게 된다.

따라서 데크(D)의 구조나 데크(D)에 설치된 장비들의 손상이 방지되고, 의 상해가 방지될 수 있다. 또한 가드레일(2)이 포스트(1)에 슬라이딩 결합되므로 복수의 가드레일(2) 중 하나 또는 복수를 교체할 수 있다. 따라서 해양 구조물의 배리어(100)의 국부적인 교체 및 수리가 가능하다.

이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 다양한 실시예들을 제1실시예 및 기 설명된 실시예의 구성과 비교하여, 동일한 부분에 대하여 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 해양 구조물의 배리어의 일부를 분해하여 도시한 부분 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제2실시예의 해양 구조물의 배리어(200)에서, 가드레일(5)은 제2방향(y축 방향)으로 신장되는 슬롯홀(54)을 형성하고, 슬롯홀(54)에 설치되는 보강부재(stiffener)(7)를 더 포함하고 있다.

슬롯홀(54)은 최외곽 돌출부(53)를 x축 방향으로 관통하여 y축 방향으로 신장된다. 이에 따라서 보강부재(stiffener)(7)는 슬롯홀(54)로 삽입되어 완충부재(6)에 결합되고 돌출부(53)의 외곽으로 더 돌출되도록 형성된다.

예를 들면, 보강부재(7)는 삽입부(71)와 충돌부(72)를 포함한다. 삽입부(71)는 슬롯홀(54)로 삽입되는 제3방향(x축 방향)과 제2방향(y축 방향)으로 설정되는 제3/2방향 평면(xy평면)과 평행한 판상으로 형성된다.

충돌부(72)는 가드레일(2)의 외부에서 삽입부(71)의 단부에 연결되며 제2방향(y축 방향)과 제1방향(z축 방향)으로 설정되는 제2/1방향 평면(yz 평면)과 평행한 판상으로 형성된다.

완충부재(6)는 삽입부(71)에 대응하는 삽입홈(64)을 구비한다. 따라서 보강부재(7)는 슬롯홀(54)을 관통하여 삽입부(71)에 삽입됨으로써 가드레일(5)의 돌출부(53)에 고정된다.

삽입부(71)는 돌출부(53)의 외면보다 더 돌출된다. 따라서 삽입부(71)의 충돌부(72)는 돌출부(53)의 외면과의 사이에 간격(G2)을 유지한다. 간격(G2)은 보강부재(7) 및 충돌부(72)에 외부 충격 하중이 작용하는 경우, 효과적으로 대응할 수 있다.

제2실시예의 간격(G2)은, 제1실시예에서와 같이, 돌출부(23)의 내면(231)과 완충부재(3)의 다른 일면(33) 사이의 간격(G1)이 외부 충격 하중을 1차적으로 흡수하는 것 보다 더 앞서서 외부 충격 하중을 흡수할 수 있게 한다.

제2실시예에서 간격들(G1, G2)의 상대적인 크기에 따라 충돌부(72)에 외부 충격 하중이 작용하는 경우, 보강부재(7)와 완충부재(6)가 먼저 충격 하중을 흡수하거나, 보강부재(7)와 돌출부(53)가 먼저 충격 하중을 흡수할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 해양 구조물의 배리어를 잘라서 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제3실시예의 해양 구조물의 배리어(300)에서, 보강부재(9)는 삽입부(91)의 단부에서 충돌부(92)와 평행한 판상의 지지부(93)를 포함한다. 지지부(93)는 완충부재(8)의 매립홈(84)에 매립되므로 완충부재(8)와의 접촉 면적을 증대시킨다.

따라서 보강부재(9) 및 지지부(93)는 보강부재(9) 및 충돌부(92)에 외부 충격 하중이 작용하는 경우, 제2실시예의 보강부재(7) 및 완충부재(6)에서보다 충격 하중을 더 크게 흡수할 수 있게 한다.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 해양 구조물의 배리어에서, 포스트를 데크에 설치한 측면 상태도이고, 도 8은 도 7의 해양 구조물의 배리어에 외부 충격 하중이 작용한 측면 상태의 부분 단면도이다.

편의상, 도 7 및 도 8은 제1실시예를 참조하여, 포스트(1)를 데크(D)에 설치하는 구조를 도시하고 있다.

포스트(1)는 데크(D) 상에 고정된 기초블록(10)에 힌지(101)로 설치되고, 기초블록(10)과 포스트(1)는 힌지(101)의 외곽에서 러버 밴드(102)로 감싸여 있다.

따라서 가드레일(2)에 작용하는 외부 충격 하중(F)은 가드레일(2) 및 완충부재(3)에 의하여 흡수 완화되는 것과 함께 포스트(1)가 러버 밴드(102)의 탄성 저항을 이기면서 힌지(101)를 중심으로 선회하면서 흡수 완화될 수 있다(실선 상태).

외부 충격 하중(F)이 제거되면, 러버 밴드(102)는 자체 탄성력에 의하여 포스트(1)에 복원력을 부여한다. 즉 포스트(1)는 힌지(101)를 중심으로 복귀 선회한다(가상선 상태).

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 포스트 2, 5: 가드레일
3, 6, 8: 완충부재 7, 9: 보강부재(stiffener)
10: 기초블록 11: 결합홈
12: 측면 21: 결합돌기
22: 사다리꼴 사면 23, 53: 돌출부
31, 33: 일면 32: 양측면
33: 다른 일면 54: 슬롯홀
64: 삽입홈 71, 91: 삽입부
72, 92: 충돌부 84: 매립홈
93: 지지부 101: 힌지
102: 러버 밴드 100, 200, 300: 해양 구조물의 배리어
231: 내면 D: 데크
G1, G2: 간격

Claims (7)

1. 해양 구조물의 데크 상에 제1방향으로 설치되는 복수의 포스트;
   상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 신장 배치되어 상기 복수의 포스트에 설치되는 가드레일; 및
   상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 상기 가드레일과 상기 포스트 사이에 설치되는 완충부재
   를 포함하며,
   상기 가드레일은,
   상기 제2방향으로 신장되는 슬롯홀을 형성하고,
   상기 슬롯홀로 삽입되어 상기 완충부재에 결합되고 외곽으로 돌출되는 보강부재(stiffener)
   를 더 포함하며,
   상기 보강부재는
   상기 슬롯홀로 삽입되는 상기 제3방향과 제2방향으로 설정되는 제3/2방향 평면과 평행한 판상의 삽입부를 포함하는 해양 구조물의 배리어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 포스트는
   상기 제2방향으로 형성되는 결합홈을 구비하고,
   상기 가드레일은
   상기 결합홈에 슬라이딩 결합되는 결합돌기를 구비하는 해양 구조물의 배리어.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가드레일은
   상기 포스트의 전방에서 사다리꼴 형상으로 돌출되도록 절곡 형성되고,
   상기 완충부재는
   사다리꼴 단면 구조로 형성되어,
   일면과 양측으로 상기 포스트의 측면과 가드레일의 사다리꼴 사면에 밀착되는 해양 구조물의 배리어.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가드레일의 최외곽 돌출부의 내면과 상기 완충부재의 다른 일면은
   서로의 사이에 간격을 형성하는 해양 구조물의 배리어.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는
   상기 가드레일의 외부에서 상기 삽입부의 단부에 연결되며 상기 제2방향과 제1방향으로 설정되는 제2/1방향 평면과 평행한 판상의 충돌부
   를 더 포함하는 해양 구조물의 배리어.
7. 제6항에 있어서,
   상기 보강부재는
   상기 삽입부의 단부에서 상기 충돌부와 평행한 판상의 지지부
   를 더 포함하는 해양 구조물의 배리어.

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