KR102283569B1 - 반잠수식 해양구조물 - Google Patents

반잠수식 해양구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR102283569B1
KR102283569B1 KR1020150056772A KR20150056772A KR102283569B1 KR 102283569 B1 KR102283569 B1 KR 102283569B1 KR 1020150056772 A KR1020150056772 A KR 1020150056772A KR 20150056772 A KR20150056772 A KR 20150056772A KR 102283569 B1 KR102283569 B1 KR 102283569B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semi
deck
thruster
columns
pontoon
Prior art date
Application number
KR1020150056772A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160125801A (ko
Inventor
김문성
강주영
김응수
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020150056772A priority Critical patent/KR102283569B1/ko
Publication of KR20160125801A publication Critical patent/KR20160125801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283569B1 publication Critical patent/KR102283569B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/107—Semi-submersibles; Small waterline area multiple hull vessels and the like, e.g. SWATH
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B63B21/502—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of tension legs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/08—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using auxiliary jets or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/12—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
    • B63B2001/128—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising underwater connectors between the hulls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/442—Spar-type semi-submersible structures, i.e. shaped as single slender, e.g. substantially cylindrical or trussed vertical bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 반잠수식 해양구조물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물은, 데크와, 데크의 하부에 수직으로 결합되어 데크를 지지하는 복수 개의 칼럼과, 복수 개의 칼럼을 수평 방향으로 연결하며 부력을 제공하는 폰툰과, 일단부가 해저면에 고정되고 타단부가 각각의 칼럼 또는 폰툰에 결합되는 복수 개의 텐던, 및 복수 개의 칼럼과 폰툰 중 적어도 하나에 설치되며 추진력을 발생시키는 적어도 하나의 추진기를 포함할 수 있다.

Description

반잠수식 해양구조물{SEMI-SUBMERSIBLE STRUCTURE}
본 발명은 반잠수식 해양구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물 본체의 수평 운동(offset)과 내려 앉음(set-down)을 최소화시킬 수 있는 반잠수식 해양구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 심해에서 운용되는 반잠수식 해양구조물 중 하나인 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform, TLP)은 텐던(tendon or tension leg)이라 불리는 굵은 고장력 파이프 또는 케이블에 의해 해저면의 앵커 템플레이트 박스(anchor templates box)와 연결되어 일정 위치에 유지된다. 다시 말해, 텐던은 해수면 위에 떠있는 구조체가 정적 평형위치보다 약간 가라앉도록 잡아당기며, 구조체의 잉여 부력에 의해 항상 인장력이 걸리게 되어 구조체가 수평 운동을 하더라도 복원력이 발생하여 구조체를 원위치로 복귀시킬 수 있다. 이러한 텐션 레그 플랫폼은 반잠수식의 부유체이므로, 수평 운동을 통해 파랑하중이 경감되고 어떤 해상상태에서도 인장을 받고 있는 텐던에 의해 상하 운동이 억제되어 파랑중 운동성능이 좋다.
그러나, 바람, 파도, 조류 등의 영향으로 구조체 또는 텐던에 일정 값을 초과하는 외력이 지속적으로 작용할 경우, 구조체는 원위치로 복귀하지 않고 수평 운동 또는 내려 앉음이 발생할 수 있다. 구조체의 수평 운동은 생산 파이프인 라이저(riser)의 굽힘(bending)과 강성도(stiffness)에 영향을 미치며, 내려 앉음은 텐던에 걸리는 인장력을 감소시킬 뿐만 아니라 구조체의 데크 하면과 해수면 사이의 간격, 즉, 에어 갭(air gap)을 감소시켜 데크에 슬래밍(slamming)이 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0051917호 2014.05.02
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 구조물 본체의 수평 운동(offset)과 내려 앉음(set-down)을 최소화시킬 수 있는 반잠수식 해양구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물은, 데크와, 상기 데크의 하부에 수직으로 결합되어 상기 데크를 지지하는 복수 개의 칼럼과, 상기 복수 개의 칼럼을 수평 방향으로 연결하며 부력을 제공하는 폰툰과, 일단부가 해저면에 고정되고 타단부가 각각의 상기 칼럼 또는 상기 폰툰에 결합되는 복수 개의 텐던, 및 상기 복수 개의 칼럼과 상기 폰툰 중 적어도 하나에 설치되며 추진력을 발생시키는 적어도 하나의 추진기를 포함한다.
상기 칼럼 중 적어도 하나가 수평 방향으로 관통되어 형성된 관통홀을 더 포함하며, 상기 추진기는 상기 관통홀 내부에 삽입될 수 있다.
상기 추진기는 상기 폰툰의 하부에 설치될 수 있다.
상기 추진기는 수평 방향으로 회전하여 추진 방향을 전환할 수 있다.
상기 데크, 상기 칼럼, 상기 폰툰 및 상기 텐던 중 적어도 하나에 설치되어 수평 변위 이동량을 측정하는 센서부와, 상기 추진기와 연결되며, 상기 센서부로부터 입력받은 상기 수평 변위 이동량을 바탕으로 상기 추진기를 구동하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 외력이 작용하는 방향과 대향되게 추진력을 발생시킬 수 있어 구조물 본체의 수평 운동과 내려 앉음을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 생산 파이프인 라이저의 구조적 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 텐던에 걸리는 인장력이 감소하는 것을 방지하여 본체가 안정된 상태로 유지될 수 있다. 또한, 본체의 데크 하면과 해수면 사이의 에어 갭을 일정하게 유지시킬 수 있어 데크에 슬래밍이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 반잠수식 해양구조물을 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 반잠수식 해양구조물의 일부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 반잠수식 해양구조물의 자세에 따른 에어 갭의 변화를 비교하기 위한 도면이다.
도 5는 반잠수식 해양구조물의 자세가 제어되는 모습을 도시한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물은 고장력 파이프 또는 케이블에 의해 해저면의 앵커 템플레이트 박스와 연결되어 일정한 위치에 유지되는 구조물로서, 예를 들어, 심해에서 석유, 가스 등과 같은 해양 자원을 시추 및 생산하는 작업을 수행하는 텐션 레그 플랫폼일 수 있다.
반잠수식 해양구조물은 외력이 작용하는 방향과 대향되게 추진력을 발생시킬 수 있어 구조물 본체의 수평 운동과 내려 앉음을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 생산 파이프인 라이저의 구조적 변형이 일어나는 것을 방지하여 안정적으로 시추 및 생산 작업을 수행할 수 있으며, 텐던에 걸리는 인장력이 감소하는 것도 방지하여 본체가 안정된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 본체의 데크 하면과 해수면 사이의 에어 갭을 일정하게 유지시킬 수 있어, 데크에 슬래밍(구조물 본체와 파의 상대 운동으로 인하여 데크의 하면에 심한 충격이 가해지는 현상을 의미함)이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 특징이 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 반잠수식 해양구조물(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 반잠수식 해양구조물을 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 3은 반잠수식 해양구조물의 일부 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 반잠수식 해양구조물(1)은 데크(10)와, 복수 개의 칼럼(20)과, 폰툰(30)과, 복수 개의 텐던(40), 및 적어도 하나의 추진기(50)를 포함한다.
데크(10)는 해양 자원의 시추 및 생산을 위한 작업공간을 제공하며, 일정한 두께를 갖는 판 또는 박스 형태로 형성되어 상부에 크레인(crane)과 같은 각종 설비들이 설치될 수 있다. 데크(10)는 중앙에 시추 작업을 위한 문풀(moon pool, 도시되지 않음)이 관통 형성될 수 있으며, 문풀의 상방에는 시추 작업 시 각종 파이프를 연결 및 지지하는 트러스(truss) 구조의 데릭(derrick, 11)이 설치될 수 있다. 도면 상에는 데크(10)가 사각 판 형태로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 데크(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 데크(10)의 하부에는 복수 개의 칼럼(20)이 결합된다.
칼럼(20)은 데크(10)를 지지하는 것으로, 데크(10)의 하부에 수직으로 결합될 수 있다. 그러나, 칼럼(20)이 데크(10)의 하부에 수직으로 결합되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 칼럼(20)은 데크(10)의 하부에 경사지게 결합될 수도 있다. 칼럼(20)은 해수와 접촉하는 면적을 줄이기 위하여 복수 개로 분할되어 형성될 수 있으며, 각각의 칼럼(20)은 내부에 공간이 형성된 통 형태로 형성되어 서로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 칼럼(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 4개로 형성될 수 있으며, 데크(10)의 각 모서리 측에 수직으로 결합되어 데크(10)를 지지할 수 있다. 그러나, 칼럼(20)이 4개로 형성되거나 데크(10)의 모서리 측에 결합되는 것으로 한정될 것은 아니며, 칼럼(20)의 개수 및 배치 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 칼럼(20)이 원통 형태로 형성된 것으로 한정될 것은 아니며, 칼럼(20)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
전술한 바와 같이, 칼럼(20)은 내부에 공간이 형성된 통 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 칼럼(20)의 일부, 특히, 하부는 밸러스트 탱크(도시되지 않음)로 사용되어 후술할 폰툰(30)과 함께 반잠수식 해양구조물(1)에 부력을 제공할 수 있다. 복수 개의 칼럼(20)은 폰툰(30)에 의해 서로 연결된다.
폰툰(30)은 부력을 제공하는 것으로, 복수 개의 칼럼(20)을 수평 방향으로 연결한다. 이 때, 폰툰(30)은 하나의 부력체로 형성되어 복수 개의 칼럼(20)을 연결하거나 복수 개의 부력체로 형성되어 복수 개의 칼럼(20)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 폰툰(30)이 하나의 부력체로 형성되는 경우, 복수 개의 칼럼(20)은 하단부가 각각 폰툰(30)의 상면에 결합될 수 있다. 반대로, 폰툰(30)이 복수 개의 부력체로 형성되는 경우, 도시된 바와 같이, 각각의 폰툰(30)은 서로 나란하게 연장되는 두 개의 칼럼(20) 사이에 수평 방향으로 배치되어 양단이 각각 칼럼(20)의 외측면 하부에 결합될 수 있다. 그러나, 폰툰(30)이 하나의 부력체로 형성되는 경우, 폰툰(30)의 상면에 칼럼(20)의 하단부가 결합되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 폰툰(30)의 외측면에 칼럼(20)의 측면부가 결합될 수도 있다. 또한, 도면 상에는 폰툰(30)이 원통 형태로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 폰툰(30)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.데크(10)와 칼럼(20), 및 폰툰(30)은 서로 결합되어 반잠수식 해양구조물(1)의 본체를 형성하며, 칼럼(20) 또는 폰툰(30)에는 텐던(40)이 결합될 수 있다. 칼럼(20) 또는 폰툰(30)에 텐던(40)이 결합됨으로써, 반잠수식 해양구조물(1)은 일정 위치에 부유하며 유지될 수 있다.
텐던(40)은 고장력의 파이프(pipe) 또는 케이블(cable)로, 일단부가 해저면에 고정되고 타단부가 각각의 칼럼(20) 또는 폰툰(30)에 결합된다. 이 때, 텐던(40)은 해수면 위에 떠있는 반잠수식 해양구조물(1)의 본체가 정적 평형위치보다 약간 가라앉도록 당겨진 상태에서 고정되므로, 본체의 잉여 부력에 의해 항상 인장력이 걸리게 된다. 따라서, 반잠수식 해양구조물(1)은 텐던(40)의 복원력에 의해 일정 위치에 유지될 수 있다. 이하, 텐던(40)이 칼럼(20)에 결합된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
텐던(40)은 복수 개로 형성되며, 각각의 텐던(40)은 일단부가 해저면, 특히, 해저면에 설치된 앵커 템플레이트 박스(B)에 고정되고 타단부가 각각의 칼럼(20)에 결합된다. 이 때, 각각의 칼럼(20)에는 적어도 하나의 텐던(40)이 결합될 수 있으며, 필요에 따라 도시된 바와 같이, 하나의 칼럼(20)에 복수 개의 텐던(40)이 결합될 수도 있다. 하나의 칼럼(20)에 복수 개의 텐던(40)이 결합될 경우, 반잠수식 해양구조물(1)은 구조적으로 보다 안정될 수 있다.
또한, 각각의 텐던(40)은 칼럼(20)의 외측면에 형성된 연장부(20a)에 결합될 수 있다. 연장부(20a)는 칼럼(20)의 하단부에 너비 방향으로 일정 길이 돌출 형성되며, 칼럼(20)과 일체로 형성될 수 있다. 텐던(40)이 연장부(20a)에 결합됨으로써, 텐던(40)의 장력 작용점이 반잠수식 해양구조물(1)의 본체 중심으로부터 멀어져 모멘트가 증가하게 되며, 이로 인해, 반잠수식 해양구조물(1)의 운동 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 복수 개의 칼럼(20)과 폰툰(30) 중 적어도 하나에는 추진력을 발생시키는 적어도 하나의 추진기(50)가 설치될 수 있다. 추진기(50)는 유선형의 날개를 갖는 복수 개의 프로펠러(51)가 회전축(52)에 방사형으로 결합되어 형성되며, 모터(도시되지 않음) 등의 회전력을 전달받은 회전축(52)이 회전함에 따라 프로펠러(51)가 회전하여 추진력을 발생시킨다. 이 때, 추진기(50)는 수평 방향, 특히, 외력이 작용하는 방향과 대향되게 추진력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 바람, 파도, 조류 등의 외력에 의해 반잠수식 해양구조물(1)이 밀려 본체의 수평 운동 또는 내려 앉음이 발생한 경우, 추진기(50)는 외력이 작용하는 방향과 대향되는 수평 방향으로 추진력을 발생시켜 반잠수식 해양구조물(1)을 원래 위치로 신속하게 복귀시킬 수 있다.
추진기(50a)는 복수 개의 칼럼(20)에 각각 설치될 수 있으며, 칼럼(20) 중 적어도 하나는 수평 방향으로 관통하는 관통홀(21)이 형성되어 내부에 추진기(50a)가 삽입될 수 있다. 다시 말해, 관통홀(21)은 해수면 아래에 잠기는 칼럼(20)의 하부에 수평 방향으로 관통 형성되며, 추진기(50a)는 관통홀(21) 내부에 삽입되어 수평 방향으로 추진력을 발생시킬 수 있다. 이하, 복수 개의 칼럼(20)에 각각 관통홀(21)이 형성된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
각각의 칼럼(20)에는 관통홀(21)이 형성되며, 각각의 관통홀(21) 내부에는 추진기(50a)가 삽입될 수 있다. 이 때, 대각선으로 마주보는 두 칼럼(20)에 형성된 관통홀(21)은 서로 동일 선상에 배치될 수 있으며, 각각의 추진기(50a)는 반잠수식 해양구조물(1)의 외측을 향하여 추진력을 발생시킬 수 있도록 프로펠러(51)가 외측을 향하여 배치될 수 있다. 각각의 프로펠러(51)가 외측을 향하여 배치됨으로써, 각각의 추진기(50a)는 서로 다른 방향으로 추진력을 발생시킬 수 있으며, 이로 인해, 반잠수식 해양구조물(1)은 외력이 작용하는 방향에 관계없이 원래 위치로 신속하게 복귀될 수 있다. 그러나, 대각선으로 마주보는 두 칼럼(20)에 형성된 관통홀(21)이 서로 동일 선상에 배치되거나, 각각의 추진기(50a)의 프로펠러(51)가 외측을 향하여 배치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 관통홀(21) 및 추진기(50a)의 배치 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 추진기(50b)는 폰툰(30)의 하부에 설치될 수 있으며, 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 각각의 추진기(50b)는 수평 방향으로 회전하여 추진 방향을 전환할 수 있는 아지무스 추진기(azimuth thruster)로 형성될 수 있다. 각각의 추진기(50b)가 추진 방향을 전환 가능함으로써, 외력이 작용하는 방향과 대향되는 수평 방향을 향하여 일괄적으로 추진력을 발생시킬 수 있어 반잠수식 해양구조물(1)이 더욱 신속하게 원위치로 복귀할 수 있다.
한편, 데크(10)와, 칼럼(20)과, 폰툰(30), 및 텐던(40) 중 적어도 하나에는 센서부(60)가 설치될 수 있다. 센서부(60)는 반잠수식 해양구조물(1)의 수평 변위 이동량을 측정하는 것으로, 각종 변위센서를 통칭할 수 있다. 센서부(60)는 실시간으로 수평 변위 이동량을 측정하거나, 일정 시간 간격으로 수평 변위 이동량을 측정할 수 있다. 이러한 센서부(60)는 복수 개가 설치될 수 있으며, 각각의 센서부(60)는 제어부(70)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(70)는 데크(10) 상에 설치되어 각각의 추진기(50)와 전기적으로 연결되며, 센서부(60)로부터 입력받은 반잠수식 해양구조물(1)의 수평 변위 이동량을 바탕으로 추진기(50)를 구동할 수 있다. 이 때, 제어부(70)는 복수 개의 센서부(60)로부터 입력받은 측정값을 비교, 분석하여 도출된 평균값을 바탕으로 추진기(50)를 구동할 수도 있다. 제어부(70)는 센서부(60)로부터 입력받은 수평 변위 이동량이 설정 범위 또는 설정값을 초과한 경우 추진기(50)를 구동할 수 있으며, 설정 범위 또는 설정값을 초과한 정도에 따라 추진기(50)의 구동 용량과 구동 방향 등을 설정하여 추진기(50)를 구동할 수 있다. 또한, 제어부(70)는 외력이 작용하는 방향에 따라 복수 개의 추진기(50) 중 일부를 선택적으로 구동할 수도 있다. 즉, 각각의 추진기(50)는 독립적으로 구동될 수 있다. 그러나, 제어부(70)가 데크(10) 상에 설치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 제어부(70)의 설치 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 반잠수식 해양구조물(1)의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.
도 4는 반잠수식 해양구조물의 자세에 따른 에어 갭의 변화를 비교하기 위한 도면이고, 도 5는 반잠수식 해양구조물의 자세가 제어되는 모습을 도시한 작동도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물(1)은 외력이 작용하는 방향과 대향되게 추진력을 발생시킬 수 있어 구조물 본체의 수평 운동과 내려 앉음을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 생산 파이프인 라이저(도시되지 않음)의 구조적 변형이 일어나는 것을 방지하여 안정적으로 시추 및 생산 작업을 수행할 수 있으며, 텐던(40)에 걸리는 인장력이 감소하는 것도 방지하여 구조물 본체가 안정된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 데크(10)의 하면과 해수면 사이의 에어 갭을 일정하게 유지시킬 수 있어 데크(10)에 슬래밍이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
데크(10)의 하부에는 복수 개의 칼럼(20)이 수직으로 결합되며, 복수 개의 칼럼(20)은 폰툰(30)에 의해 서로 연결된다. 칼럼(20)에는 텐던(40)의 일단부가 결합되며, 텐던(40)의 타단부는 해저면에 위치한 앵커 템플레이트 박스(B)에 고정된다. 데크(10)와 칼럼(20), 및 폰툰(30)을 포함하는 반잠수식 해양구조물(1)의 본체는 정적 평형위치보다 약간 가라앉은 상태에서 텐던(40)에 의해 고정되며, 텐던(40)에는 본체의 잉여 부력에 의해 항상 인장력이 걸리게 된다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 반잠수식 해양구조물(1)에 일정 값 이하의 외력이 작용하는 경우, 텐던(40)은 복원력에 의해 외력에 대항하여 구조물 본체와 앵커 템플레이트 박스(B) 사이에 수직하게 배치될 수 있다. 따라서, 구조물 본체는 일정 위치에 부유하며 유지될 수 있으며, 데크(10)의 하면과 해수면 사이의 에어 갭(h1)이 일정하게 유지될 수 있다.
그러나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 반잠수식 해양구조물(1)에 일정 값을 초과하는 외력이 작용하는 경우, 텐던(40)은 외력에 의해 밀려 구조물 본체와 앵커 템플레이트 박스(B) 사이에 경사지게 배치될 수 있다. 텐던(40)이 경사지게 배치됨으로써, 구조물 본체는 외력이 작용하는 방향으로 수평 운동 또는 내려 앉음이 발생할 수 있으며, 데크(10)의 하면과 해수면 사이의 에어 갭(h2)이 감소하게 된다. 따라서, 데크(10)의 하면에는 구조물 본체와 파의 상대 운동으로 인한 충격, 즉, 슬래밍이 발생할 수 있다. 데크(10)의 하면에 발생하는 슬래밍은 반잠수식 해양구조물(1)을 요동시킬 뿐만 아니라 구조물 본체 또는 텐던(40)을 손상시킬 수 있으므로, 제어부(도 3의 70 참조)는 추진기(50)를 구동하여 구조물 본체 및 텐던(40)의 자세를 제어한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 텐던(40)이 외력에 밀려 구조물 본체와 앵커 템플레이트 박스(B) 사이에 경사지게 배치되는 경우, 제어부(70)는 센서부(도 3의 60 참조)로부터 입력받은 수평 변위 이동량을 바탕으로 각각의 추진기(50)의 구동 용량과 구동 방향 등을 설정한다. 각각의 추진기(50)는 제어부(70)로부터 설정된 구동 용량과 구동 방향에 따라 구동되며, 외력이 작용하는 방향과 대향되는 수평 방향을 향하여 추진력을 발생시켜 구조물 본체와 텐던(40)의 자세를 제어한다.
예를 들어, 바람, 파도, 조류 등의 외력(F)이 왼쪽에서 오른쪽으로 작용하는 경우, 제어부(70)는 각각의 칼럼(20)의 관통홀(21)에 삽입된 추진기(50a)의 프로펠러(51)를 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있다. 즉, 프로펠러(51)가 외력에 대향되는 방향으로 배치된 추진기(50a)의 프로펠러(51)는 반 시계방향으로 회전시키고, 프로펠러(51)가 외력과 동일한 방향으로 배치된 추진기(50a)의 프로펠러(51)는 시계 방향으로 회전시켜, 각각의 추진기(50a)가 외력(F)이 작용하는 방향과 대향되는 수평 방향으로 추진력(T)을 발생하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(70)는 폰툰(30)의 하부에 설치된 추진기(50b)가 모두 외력(F)에 대향되는 방향으로 배치되도록 추진방향을 전환한 후, 프로펠러(51)를 반 시계방향으로 회전시켜 추진력(T)을 발생하도록 할 수 있다.
각각의 추진기(50a, 50b)가 외력(F)이 작용하는 방향과 대향되는 수평 방향으로 추진력(T)을 발생시킴으로써, 반잠수식 해양구조물(1)의 본체에 수평 운동 또는 내려 앉음이 발생하더라도 본체와 텐던(40)은 원래 위치로 신속하게 복귀될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 반잠수식 해양구조물 10: 데크
11: 데릭 20: 칼럼
20a: 연장부 21: 관통홀
30: 폰툰 40: 텐던
50, 50a, 50b: 추진기 51: 프로펠러
52: 회전축 60: 센서부
70: 제어부 B: 앵커 템플레이트 박스
F: 외력 T: 추진력

Claims (5)

  1. 데크;
    상기 데크의 하부에 수직으로 결합되어 상기 데크를 지지하는 복수 개의 칼럼;
    상기 복수 개의 칼럼을 수평 방향으로 연결하며, 부력을 제공하는 폰툰;
    일단부가 해저면에 고정되고 타단부가 각각의 상기 칼럼 또는 상기 폰툰에 결합되는 복수 개의 텐던; 및
    상기 복수 개의 칼럼과 상기 폰툰 중 적어도 하나에 설치되며 추진력을 발생시키는 적어도 하나의 추진기를 포함하되,
    상기 칼럼 중 적어도 하나는 해수면 아래에 잠기는 하부에 관통홀이 수평 방향으로 관통 형성되고,
    상기 추진기는 상기 관통홀 내부에 삽입되는 반잠수식 해양구조물.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 데크, 상기 칼럼, 상기 폰툰 및 상기 텐던 중 적어도 하나에 설치되어 수평 변위 이동량을 측정하는 센서부와,
    상기 추진기와 연결되며, 상기 센서부로부터 입력받은 상기 수평 변위 이동량을 바탕으로 상기 추진기를 구동하는 제어부를 더 포함하는 반잠수식 해양구조물.
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020150056772A 2015-04-22 2015-04-22 반잠수식 해양구조물 KR102283569B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150056772A KR102283569B1 (ko) 2015-04-22 2015-04-22 반잠수식 해양구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150056772A KR102283569B1 (ko) 2015-04-22 2015-04-22 반잠수식 해양구조물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160125801A KR20160125801A (ko) 2016-11-01
KR102283569B1 true KR102283569B1 (ko) 2021-07-29

Family

ID=57484674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150056772A KR102283569B1 (ko) 2015-04-22 2015-04-22 반잠수식 해양구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102283569B1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110206466A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Modec International, Inc. Tension Leg Platform With Improved Hydrodynamic Performance
US8757082B2 (en) 2011-07-01 2014-06-24 Seahorse Equipment Corp Offshore platform with outset columns
KR101380722B1 (ko) * 2012-08-22 2014-04-02 대우조선해양 주식회사 부유식 해양 구조물의 동적 위치 유지 시스템 및 방법
KR101861382B1 (ko) * 2012-10-17 2018-05-28 현대중공업 주식회사 반잠수식 시추선

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160125801A (ko) 2016-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107690405B (zh) 漂浮式风力涡轮机组件及用于系泊该漂浮式风力涡轮机组件的方法
US7281881B1 (en) Column-stabilized platform with water-entrapment plate
EP0287243B1 (en) Single leg tension leg platform
US8418640B2 (en) Semisubmersible offshore platform with drag-inducing stabilizer plates
US8291849B2 (en) Drag-inducing stabilizer plates with damping apertures
WO2013084632A1 (ja) 浮体式風力発電装置および該浮体式風力発電装置の浮設方法
CN105035278B (zh) 低升沉半潜式海上结构
KR101380722B1 (ko) 부유식 해양 구조물의 동적 위치 유지 시스템 및 방법
KR102674436B1 (ko) 움직임이 적은 반잠수체
Sharma et al. Issues in offshore platform research-Part 1: Semi-submersibles
KR101687968B1 (ko) 해상 구조물의 상하 동요 저감장치
KR20140000345U (ko) 반잠수식 플랫폼
US3974792A (en) Semi-submersible, directionally controlled drilling unit
KR20100107994A (ko) 부유식 시추선
KR101487513B1 (ko) 문풀유동 소파장치
KR20150099062A (ko) 이동식 텐션 레그 플랫폼
KR102283569B1 (ko) 반잠수식 해양구조물
KR101390367B1 (ko) 해상작업용 선박 및 그 선박의 자세제어 방법
KR101358302B1 (ko) 반잠수식 해상구조물
KR101835154B1 (ko) 반잠수식 시추선의 유빙 충돌 방지구조
EP1292491B1 (en) Floating platform for offshore drilling or production of hydrocarbons
KR101665477B1 (ko) 해양 플랜트의 히브 모션 댐핑 장치
KR102632396B1 (ko) 문풀 저항 저감장치 및 이를 구비한 선박
KR101149511B1 (ko) 선박의 문풀 저항 감소장치
KR102234535B1 (ko) 반잠수식 해양구조물

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right