KR102071010B1 - 반잠수형 플랫폼의 건조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해상 구조물 건조 방법을 제공한다. 본 발명의 해상 구조물 건조 방법은 해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 멀리 설치되어야 하는 해상 구조물의 메가블록부터 상기 해상 크레인이 접근 가능한 육상 작업장의 작업 영역에 탑재하는 단계; 탑재가 완료된 선 탑재 메가블록은 상기 해상 크레인이 상기 작업 영역에 다음 메가블록을 탑재할 수 있도록 상기 선 탑재 메가블록을 해상 크레인이 접근하지 못하는 상기 육상 작업장의 작업 불가 영역으로 이동시키는 단계; 및 상기 해상 크레인을 이용하여 상기 선 탑재된 메가블록과 연결될 다음 메가블록을 상기 작업 영역에 탑재하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

반잠수형 플랫폼의 건조 방법{construction method of Semi-submissible type platform}

본 발명은 해양 구조물 건조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상 크레인을 이용하여 필드에서 메가 블럭들을 조립할 수 있는 반잠수형 플랫폼의 건조 방법에 관한 것이다.

해양플랫폼은 석유, 가스 등과 같은 해양 자원을 시추 및 생산하기 위한 설비로서, 통상적으로 고정형 플랫폼과 부유형 플랫폼으로 구분될 수 있다. 이 중, 부유형 플랫폼은 반잠수형(Semi-submissible type), 바지형(Barge type), 스파형(Spar type), TLP(Tension Leg type Platform) 등의 다양한 형태가 있다.

여기서, 반잠수형 플랫폼은 통상적으로 상부 구조물이 설치된 갑판의 하부를 지지하는 복수의 칼럼(column)과, 복수의 칼럼 중 인접한 칼럼을 상호 연결하는 폰툰(pontoon)을 포함한다. 여기서, 폰툰은 해수에 잠기어 소정 크기의 부력을 제공한다.

도 1은 종래 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에서와 같이, 반잠수형 플랫폼(10)은 안벽(28)에서 가까운 거리에 해당되는 부분(예를 들면 칼럼 3번(12-3)과, 칼럼 4번(12-4) 그리고 3번 폰툰(14-3)과 2,4번 폰툰(14-2,14-4)의 일부분 해당)은 해상 크레인(미도시됨)을 이용하고, 안벽에서 먼 거리에 설치되어야 하는 부분(칼럼 1,2번(12-1,12-2) 및 2,4번 폰툰의 일부분과 1번 폰툰 해당)은 해상 크레인 접근이 불가능하기에 육상 크레인(미도시됨)을 이용하게 된다.

여기서, 해상 크레인이 접근 가능한 안벽에서 가까운 설치 블록은 해상 크레인의 인양능력을 고려한 메가 블록 단위로 설치가 가능함으로 단위 블록 상태로 탑재하는 경우에 비해 크레인 사용 횟수 및 고소 작업을 요하는 조인트를 획기적으로 줄일 수 있다.

이에 반해, 육상 크레인은 인양능력이 해상 크레인에 비해 떨어지기 때문에 각 단위 블록 상태로 탑재를 할 수밖에 없고 그로 인해 크레인 사용 횟수가 증가되며, 고소 작업이 필요한 조인트가 많아 안전성과 경제적인 면에서 불리하다.

본 발명의 일 과제는, 안벽에서 해상 크레인을 이용하여 반잠수형 플랫폼을 건조할 수 있는 해양 구조물 건조 방법을 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, 해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 멀리 설치되어야 하는 해상 구조물의 메가블록부터 상기 해상 크레인이 접근 가능한 육상 작업장의 작업 영역에 탑재하는 단계; 탑재가 완료된 선 탑재 메가블록은 상기 해상 크레인이 상기 작업 영역에 다음 메가블록을 탑재할 수 있도록 상기 선 탑재 메가블록을 해상 크레인이 접근하지 못하는 상기 육상 작업장의 작업 불가 영역으로 이동시키는 단계; 및 상기 해상 크레인을 이용하여 상기 선 탑재된 메가블록과 연결될 다음 메가블록을 상기 작업 영역에 탑재하는 단계를 포함하는 해상 구조물 건조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선 탑재 메가블록의 이동은 필드에 설치된 스키딩 시스템을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 메가블록들이 적층된 구조를 갖는 제1내지 제4컬럼부와 상기 제1 내지 제4컬럼부를 상호 연결하는 4개의 폰툰부를 갖는 해상 구조물의 건조 방법에 있어서: 해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 멀리 설치되어야 하는 상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 이들을 연결하는 제1폰툰부를 상기 해상 크레인이 접근 가능한 육상 작업장의 작업 영역에 탑재하는 단계; 탑재가 완료된 상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 상기 제1폰툰부를 상기 해상 크레인이 접근 불가한 상기 육상 작업장의 작업 불가 영역으로 이동시키는 단계; 상기 해상 크레인을 이용하여 상기 제2컬럼부와 상기 제3컬럼부를 연결하는 제2폰툰부와 상기 제1컬럼부와 상기 제4컬럼부를 연결하는 제4폰툰부를 상기 작업 영역에 탑재하는 단계; 및 상기 해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 가깝게 설치되어야 하는 상기 제3컬럼부와 상기 제4컬럼부 그리고 이들을 연결하는 제3폰툰부를 상기 작업 영역에 탑재하는 단계를 포함하는 해상 구조물 건조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 상기 제1폰툰부의 이동은 상기 필드에 설치된 스키딩 시스템에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 반잠수형 플랫폼 설치 작업시 해상 크레인을 적용할 수 있어 크레인 사용 횟수 및 고소 작업 조인트량을 기존 공법 대비 절반으로 줄일 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 종래 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 내지 도 8은 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 단계적으로 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 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 반잠수형 플랫폼(10)은 기저부에서 물속에 일부가 잠겨 부력을 제공하는 폰툰부(14;pontoon)와, 폰툰부(14)의 상부에 설치되는 칼럼 구조물(이하 컬럼부라고 함)(12)을 포함하며, 칼럼부(12) 위에는 도시하지 않은 데크(deck) 구조물이 설치된다.

본 실시예에서 컬럼부는 제1컬럼부(12-1), 제2컬럼부(12-2), 제3컬럼부(12-3), 제4컬럼부(12-4)를 포함할 수 있다.

제1컬럼부(12-1), 제2컬럼부(12-2), 제3컬럼부(12-3), 제4컬럼부(12-4) 각각은 다수의 메가블록(MB)들의 조합으로 이루어질 수 있다. 메가블록(MB)들 각각은 조선소의 선각공장에서 메가블록을 구성하는 단위블록들을 각각 제작한 후, 제작된 단위블록들에 대해 선행의장과 선행도장작업을 수행하고, 조립장(예컨대, PE(Pre-Erection) 작업장)에서 단위블록들을 조립하여 메가블록을 완성하게 된다. 본 실시예에서 각 컬럼부(12-1~12-4)는 4개의 메가블록 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

폰툰부(14)는 제1폰툰부(14-1), 제2폰툰부(14-2), 제3폰툰부(14-3) 그리고 제4폰툰부(14-4)로 이루어질 수 있다. 제1폰툰부(14-1)는 제1컬럼부와 제2컬럼부를 연결하고, 제2폰툰부(14-2) 제2컬럼부와 제3컬럼부를 연결하며, 제3폰툰부(14-3)는 제3컬럼부와 제4컬럼부를 연결하고, 제4폰툰부(14-4)는 제4컬럼부와 제1컬럼부를 연결할 수 있다. 이러한 폰툰부 역시 다수의 메가블록 또는 단위 블록 조합으로 이루어질 수 있다.

우선, 육상 작업장(필드)(20)에는 스키드 빔 또는 스키드 라인을 비롯한 제반 로드 아웃 시스템인 스키딩 시스템(30)과 반목(50)들이 설치된다. 스키딩 시스템(30)은 조립 완료된 반잠수형 플랫폼(10)을 잠수바지(미도시됨) 위로 로드아웃 시키기 위해 제공될 뿐만 아니라 반잠수형 플랫폼(10)의 건조 과정에서 건조 대상물을 이동시키기 위해 제공된다.

육상 작업장(20)은 해상 크레인(40)이 접근할 수 있는 작업 영역(22)과 해상 크레인이 접근할 수 없는 작업 불가 영역(24)으로 구분될 수 있다. 종래에는 육상 작업장의 작업 불가 영역을 육상 크레인이 담당하였으나, 본 발명에서는 해상 크레인(40)만 이용하여 작업 영역(22)에서 반잠수형 플랫폼(10)의 건조를 위한 탑재 작업이 모두 이루어질 수 있다.

도 4 내지 도 8은 반잠수형 플랫폼의 건조 공법을 단계적으로 보여주는 도면들이다. 도 4 내지 도 8에는 도면 편의상 해상 크레인은 생략하였다.

상술한 구성을 갖는 반잠수형 플랫폼의 건조 과정은 다음과 같다.

본 발명의 반잠수형 플랫폼의 건조 방법은 해상 크레인(40)을 이용하여 안벽(28)에서 가장 멀리 설치되어야 하는 건조 대상물(예를 들면 제1컬럼부와 제2컬럼부 그리고 제1폰툰부)부터 안벽(28)에서 가장 가깝게 설치되어야 하는 건조 대상물(예를 들면, 제3컬럼부와 제4컬럼부 그리고 제3폰툰부)까지 작업 영역(22)에서 순차적으로 탑재하며, 탑재 과정에서 선 탑재된 건조 대상물은 스키딩 시스템(30)을 이용해 작업 영역(22)에서 작업 불가 영역(24)으로 이동시키는 방법을 통해 해상 크레인(40)만을 이용하여 반잠수형 플랫폼(10)을 건조할 수 있다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 반잠수형 플랫폼(10)의 건조 과정은 도 4에서와 같이 안벽(28)에서 가장 멀리 설치되어야 하는 제1컬럼부(12-1)와 제2컬럼부(12-2) 그리고 이들을 연결하는 제1폰툰부(14-1)를 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)에 탑재한다. 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)은 해상 크레인(40)이 접근 가능한 영역이기 때문에 메가 블록 단위로 탑재 작업이 가능하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)에서 제1컬럼부(12-1)와 제2컬럼부(12-2) 그리고 제1폰툰부(14-1)의 탑재가 완료되면, 그 다음 건조 대상물을 작업 영역(22)탑재할 수 있도록 제1컬럼부(12-1)와 제2컬럼부(12-2) 그리고 제1폰툰부(14-1)를 육상 작업장(20)의 작업 불가 영역(24)(안벽과는 반대쪽)으로 이동시킨다. 여기서, 제1컬럼부(12-1)와 제2컬럼부(12-2) 그리고 제1폰툰부(14-1)의 이동은 제2-4폰툰부 그리고 제3,4컬럼부가 탑재될 수 있는 충분한 공간이 작업 영역(22) 상에 확보될 수 있도록 이동되는 것이 바람직하다.

도 6에서와 같이, 제1컬럼부(12-1)와 제2컬럼부(12-2) 그리고 제1폰툰부(14-1)의 이동에 의해 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)이 비워지면, 해상 크레인(40)을 이용하여 제2컬럼부(12-2)와 제3컬럼부(12-3)를 연결하는 제2폰툰부(14-2)와, 제1컬럼부(12-1)와 제4컬럼부(12-4)를 연결하는 제4폰툰부(14-4)를 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)에 탑재한다. 제2폰툰부(14-2)는 제2컬럼부(12-2)와 연결하고, 제4폰툰부(14-4)는 제1컬럼부(12-1)와 연결한다.

도 7 및 도 8에서와 같이 마지막으로, 안벽(28)에서 가장 가깝게 설치되어야 하는 제3컬럼부(12-3)와 제4컬럼부(12-4) 그리고 이들을 연결하는 제3폰툰부(14-3)를 육상 작업장(20)의 작업 영역(22)에 탑재하고 선 탑재된 제2폰툰부(14-2)와 제4폰툰부(14-4)에 각각 연결한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선 탑재된 건조 대상물은 스키딩 시스템(30)을 이용해 작업 영역(22)에서 작업 불가 영역(24)으로 이동시키는 방법을 통해 해상 크레인(40)만을 이용하여 반잠수형 플랫폼(10)을 건조할 수 있는 것이다.

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.

10: 반잠수형 플랫폼 12 : 컬럼부
14 : 폰툰부

Claims (4)

1. 해상 크레인이 접근 가능한 육상 작업장의 작업 영역에서 해상 구조물의 메가 블록을 탑재하는 단계;
   탑재가 완료된 선 탑재 메가블록은 상기 해상 크레인이 상기 작업 영역에 다음 메가블록을 탑재할 수 있도록 상기 선 탑재 메가블록을 상기 해상 크레인이 접근하지 못하는 상기 육상 작업장의 작업 불가 영역으로 이동시키는 단계; 및
   상기 해상 크레인을 이용하여 상기 선 탑재된 메가블록과 연결될 다음 메가블록을 상기 작업 영역에 탑재하는 단계를 포함하되;
   상기 선 탑재된 메가블록은 안벽에서 가장 멀리 설치되어야 하는 해상 구조물의 메가블록에 해당되는 해상 구조물 건조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 선 탑재 메가블록의 이동은
   상기 작업 영역에서 상기 작업 불가 영역까지 설치된 스키딩 시스템을 이용하는 해상 구조물 건조 방법.
3. 다수의 메가블록들이 적층된 구조를 갖는 제1내지 제4컬럼부와 상기 제1 내지 제4컬럼부를 상호 연결하는 4개의 폰툰부를 갖는 해상 구조물의 건조 방법에 있어서:
   해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 멀리 설치되어야 하는 상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 이들을 연결하는 제1폰툰부를 상기 해상 크레인이 접근 가능한 육상 작업장의 작업 영역에 탑재하는 단계;
   탑재가 완료된 상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 상기 제1폰툰부를 상기 해상 크레인이 접근 불가한 상기 육상 작업장의 작업 불가 영역으로 이동시키는 단계;
   상기 해상 크레인을 이용하여 상기 제2컬럼부와 상기 제3컬럼부를 연결하는 제2폰툰부와 상기 제1컬럼부와 상기 제4컬럼부를 연결하는 제4폰툰부를 상기 작업 영역에 탑재하는 단계; 및
   상기 해상 크레인을 이용하여 안벽에서 가장 가깝게 설치되어야 하는 상기 제3컬럼부와 상기 제4컬럼부 그리고 이들을 연결하는 제3폰툰부를 상기 작업 영역에 탑재하는 단계를 포함하는 해상 구조물 건조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1컬럼부와 상기 제2컬럼부 그리고 상기 제1폰툰부의 이동은 상기 작업 영역에서 상기 작업 불가 영역까지 설치된 스키딩 시스템에 의해 이루어지는 해상 구조물 건조 방법.

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