KR102449050B1 - 해양 구조물 - Google Patents

Abstract

해양 구조물이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 해양 구조물은, 선체에 승강 가능하게 결합되는 레그(leg)의 하단에 설치되는 스퍼드 캔(spud can); 및 상기 스퍼드 캔의 상면에 결합되어 상기 스퍼드 캔의 상면에 퇴적된 머드(mud)를 상기 스퍼드 캔 외측으로 푸시(push)하여 제거하는 머드 제거부를 포함한다.

Description

해양 구조물{MARINE STRUCTURE}

본 발명은 해양 구조물에 관한 것이다.

해상에서 시추 플랫폼을 구비한 선박 등과 같은 부유식 구조물은 항해 모드와 시추 모드로 해상에 위치할 수 있다. 부유식 구조물의 시추 모드는 리그(rig)의 작동에 의해 이루어질 수 있다. 리그에는, 선체에 설치한 3~6개의 레그(leg)를 해저에 내려 세워서 선체를 해상에 설치하는 잭업 리그(jack-up rig), 수중의 하부선각에 세워진 레그로 해상의 갑판을 지지하는 반잠수형, 선각과 같은 모양의 선형과 토사를 매립하여 인공섬으로 만든 매립식 인공섬형, 잠함 등을 해저에 침설하여 중량으로 파력이나 지진력을 견디게 하는 중력형, 그리고 원반 형상의 부유식 구조체를 이루는 원반 부체형 등이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0139931호(2012.12.28 공개)

본 발명의 실시예는, 스퍼드 캔의 성능을 향상시킬 수 있는 해양 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 승강 가능하게 결합되는 레그(leg)의 하단에 설치되는 스퍼드 캔(spud can); 및 상기 스퍼드 캔의 상면에 결합되어 상기 스퍼드 캔의 상면에 퇴적된 머드(mud)를 상기 스퍼드 캔 외측으로 푸시(push)하여 제거하는 머드 제거부를 포함하는, 해양 구조물이 제공된다.

상기 머드 제거부는, 상기 스퍼드 캔의 상면에 고정되는 지지체; 상기 지지체에 상기 스퍼드 캔의 외측 방향으로 신축 가능하게 결합되는 실린더; 및 상기 실린더에 결합되는 적어도 하나의 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 스퍼드 캔의 상면은 상기 스퍼드 캔 외측으로 하향하는 경사면을 포함하고, 상기 실린더는 경사면을 따라 신축될 수 있다.

상기 지지체는, 상기 스퍼드 캔의 상면 중앙부에 위치하고, 상기 실린더가 결합되는 기둥부; 및 상기 기둥부 상면에서 상기 실린더가 수축되었을 때 상기 플레이트를 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.

상기 레그는 상기 선체로부터 상기 스퍼드 캔의 상면까지 연장되는 복수의 수직구조물을 포함하고, 상기 지지체는 복수의 상기 수직구조물의 내측에 위치하고, 상기 플레이트는 복수의 상기 수직구조물 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼드 캔 상면에 퇴적된 머드를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 스퍼드 캔 상면에 퇴적된 머드를 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 머드 제거부 작동을 나타낸 도면.

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, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 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.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 해양 구조물의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물은, 스퍼드 캔(spud can)(100)과 머드 제거부(200)를 포함한다.

해수면(2) 상에 부유하고 있는 선체(1)에는 레그(leg)(10)가 선체(1)에 대해 수직한 방향으로 승강 가능하게 결합된다.

레그(10)는 선형구조물로 이루어지고, 선형구조물은 선체에서 해저면(3) 방향으로 연장되어 스퍼드 캔(100)의 상면에 결합되는 복수의 수직구조물(11)과, 상기 복수의 수직구조물들(11)을 서로 연결하도록 해수면과 거의 평행한 방향으로 형성되는 수평구조물, 대각선으로 형성되는 경사구조물 등을 포함한다.

한편, 선체(1)에는 상면에 시추를 위한 파이프나 장비가 설치되기 위한 공간을 제공하는 데크(deck)가 마련될 수 있고, 이러한 데크 상에 주거 또는 작업을 위한 시설물들이 설치될 수 있다.

스퍼드 캔(100)은 레그(10)의 해저면(3) 측 하단에 결합되며, 선박의 시추 모드 시 레그(10)의 하강과 함께 해저면(3) 방향으로 하강하여 해저면(3) 아래의 해저지반 내로 관입될 수 있다.

스퍼드 캔(100)은 레그(10)보다 더 넓은 폭을 가지도록 형성된다. 스퍼드 캔(100)의 종단면은 마름모에 가까운 도형을 가지고, 횡단면은 원에 가까운 도형을 가질 수 있으나, 그 형상이 제한될 필요는 없다.

스퍼드 캔(100)의 종단면이 마름모에 가까운 도형을 가지는 경우, 스퍼드 캔(100)의 상면은 스퍼드 캔(100) 외측으로 하향하는 경사면을 포함하고, 가장 상측의 면은 평평할 수 있다. 즉, 스퍼드 캔(100) 상면에는, 중앙의 평평한 면 외측으로 경사면이 형성될 수 있다.

한편, 스퍼드 캔(100)의 하면 중심에는 하측으로 뾰족한 원뿔구조체가 결합되어 해저지반 관입을 용이하게 할 수 있다.

스퍼드 캔(100)은 시추 모드 종료 시 해저지반으로부터 인발된다. 스퍼드 캔(100)이 인발 되면 스퍼드 캔(100)의 상하면에 머드(mud)가 퇴적될 수 있다. 스퍼드 캔(100) 하면의 머드는 제팅 시스템(jetting system)을 통해 제거될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 스퍼드 캔(100) 상면에 퇴적된 머드(M)를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 머드(M)는 스퍼드 캔(100)의 상면에 산발적으로 퇴적되어 있을 수 있다. 이러한 머드(M)는 스퍼드 캔(100)의 성능 저하의 원인이 될 수 있다. 스퍼드 캔(100)의 상면에 퇴적된 머드(M)는 머드 제거부(200)를 통해 제거될 수 있다.

머드 제거부(200)는 스퍼드 캔(100)의 상면에 결합되어 상기 스퍼드 캔(100)의 상면에 퇴적된 머드(M)를 상기 스퍼드 캔(100) 외측으로 푸시(push)하여 제거한다. 즉, 머드 제거부(200)는 스퍼드 캔(100)의 상면에 결합되어 머드(M)를 바깥으로 밀어낸다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물의 머드 제거부(200) 작동을 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 머드 제거부(200)는 지지체(210), 실린더(220), 플레이트(230)를 포함할 수 있다.

지지체(210)는 머드 제거부(200)를 스퍼드 캔(100)에 결합시키는 역할을 한다. 지지체(210)는 스퍼드 캔(100)의 상면에 고정되도록 스퍼드 캔(100)의 상면의 중앙부에 결합될 수 있다. 지지체(210)는 복수의 수직구조물(11)의 내측에 위치할 수 있다.

지지체(210)는 기둥부(211), 다리부(212), 커버부(213)를 포함할 수 있다.

기둥부(211)는 복수의 수직구조물(11)의 내측 또는 스퍼드 캔(100) 상면의 중앙부에 위치하고, 기둥 형상으로 이루어진다. 기둥부(211)는 원기둥, 사각기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 내부에 중공부가 형성될 수 있다.

한편, 스퍼드 캔(100)이 종단면이 마름모에 가깝고, 가장 상측인 부분은 평평한 형상을 가지는 경우, 지지체(210)의 기둥부(211)는 상기 평평한 부분에 설치될 수 있다.

다리부(212)는 상기 기둥부(211)와 이격되게 상기 기둥부(211)의 외측에 설치된다. 스퍼드 캔(100)이 종단면이 마름모에 가깝고, 가장 상측인 부분은 평평한 형상을 가지는 경우, 다리부(212)는 상기 평평한 부분에 설치될 수 있다. 다리부(212)는 스퍼드 캔(100)의 상면으로부터 상측으로 돌출된다. 다리부(212)는 복수로 이루질 수 있고, 복수의 다리부(212)는 스퍼드 캔(100)의 상면의 둘레를 따라 띄엄띄엄 배치될 수 있다.

커버부(213)는 기둥부(211)의 상면과 다리부(212)의 상면을 모두 커버한다. 구체적으로 커버부(213)는 적어도 기둥부(211)의 상면에서 다리부(212)의 상면까지 커버한다. 또한, 기둥부(211)의 내측에 중공부가 구비되는 경우에, 커버부(213)는 기둥부(211)의 중공부 상면을 모두 커버할 수 있다. 한편, 커버부(213)는 원형일 수 있다.

커버부(213)가 기둥부(211)의 상면과 다리부(212)의 상면을 모두 커버함에 따라, 머드(M)가 기둥부(211)와 다리부(212) 사이에는 퇴적되지 않을 수 있다.

실린더(220)는 구동부의 역할을 하는 구성으로, 지지체(210) 특히 기둥부(211)에 결합될 수 있다. 실린더(220)는 스퍼드 캔(100)의 외측 방향으로 신축 가능하게 결합된다. 특히, 스퍼드 캔(100)의 상면이 스퍼드 캔(100) 외측으로 하향하는 경사면을 가지는 경우, 실린더(220)는 경사면을 따라 신축될 수 있다.

실린더(220)는 복수로 이루어질 수 있다. 복수의 실린더(220)는 서로 다른 방향으로 신축될 수 있고, 스퍼드 캔(100)의 둘레를 따라 띄엄띄엄하게 배치될 수 있다.

실린더(220)는 유압실린더(220)일 수 있다.

플레이트(plate)(230)는 실린더(220)에 결합되어 머드(M)를 스윕핑(sweeping)하는 구성으로, 판상으로 이루어질 수 있다. 즉, 플레이트(230)는 넓은 두 면을 가지고, 넓은 두 면 그 사이에 형성된 복수의 좁은 면을 가질 수 있다.

실린더(220)는 플레이트(230)의 넓은 양면 중 하나에 결합될 수 있다. 또한, 플레이트(230)의 일면은 스퍼드 캔(100)의 상면에 맞닿을 수 있는데, 플레이트(230)의 좁은 면 중 하나가 스퍼드 캔(100)의 상면에 맞닿을 수 있다. 특히, 스퍼드 캔(100)의 상면이 스퍼드 캔(100) 외측으로 하향하는 경사면을 가지고, 실린더(220)가 경사면을 따라 신축되는 경우, 플레이트(230)의 일면은 스퍼드 캔(100)의 경사면과 맞닿고, 맞닿은 상태로 스윕핑할 수 있다.

실린더(220)가 수축되었을 때, 커버부(213)는 플레이트(230)를 커버할 수 있다. 실린더(220)가 신장되었을 때, 플레이트(230)는 커버부(213)로부터 멀어질 수 있다.

플레이트(230)는 곡면으로 이루어질 수 있다. 특히, 스퍼드 캔(100)의 횡단면이 원에 가까운 형상을 가지는 경우, 플레이트(230)는 스퍼드 캔(100)의 횡단면과 유사한 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다. 또한, 커버부(213)가 원형인 경우, 플레이트(230)는 커버부(213)와 유사한 곡률을 가지도록 곡면으로 형성될 수 있다.

플레이트(230)는 적어도 하나로 구성될 수 있다. 플레이트(230)는 복수일 수 있고, 복수의 실린더(220)와 일대일로 결합될 수 있다. 이 경우, 복수의 플레이트(230)는 스퍼드 캔(100)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 복수의 플레이트(230)는 스퍼드 캔(100) 상면의 머드(M)를 다양한 방향으로 밀어내어 머드(M)를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 3과 같이, 실린더(220)가 수축하였을 때, 복수의 플레이트(230)는 복수의 플레이트(230)의 각 측면은 서로 인접하게 위치하고, 다리부(212)와 접촉될 수 있다. 이 경우, 다리부(212)의 개수와 플레이트(230)의 개수는 동일하고, 복수의 플레이트(230) 사이마다 다리부(212)가 개재될 수 있고, 다르게 말하면, 복수의 다리부(212) 사이마다 플레이트(230)가 개재될 수 있다.

또한, 이 경우, 실린더(220)가 수축한 상태에서, 플레이트(230), 다리부(212), 커버부(213)에 의하여 만들어지는 내부 공간이 밀폐될 수 있다. 따라서, 머드(M)는 상기 내부 공간에 퇴적되지 않고, 복수의 플레이트(230) 내측에 퇴적되지 않는다.

즉, 스퍼드 캔(100)이 해저지반으로 관입될 때는 실린더(220)는 수축 상태에 있어서, 플레이트(230)가 기둥부(211) 가까이에 배치되며, 플레이트(230), 다리부(212), 커버부(213)에 의하여 만들어지는 내부 공간은 밀폐된다. 이러한 상태는 스퍼드 캔(100) 인발 시까지 유지될 수 있고, 스퍼드 캔(100) 인발 후에 실린더(220)가 신장되어 플레이트(230)가 스퍼드 캔(230) 상면의 머드(M)를 외측으로 밀어내어 제거할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 플레이트(230)는 복수의 수직구조물(11) 사이에 배치된다. 즉, 지지체(210), 특히 기둥부(211)는 복수의 수직구조물(11)의 내측에 설치되고, 실린더(220)는 복수의 수직구조물(11) 사이에서 스퍼드 캔(100)의 중심 및 외측 방향으로 신축하며, 실린더(220)에 결합된 플레이트(230)는 복수의 수직구조물(11) 사이에서 스퍼드 캔(100)의 중심 및 외측 간 왕복 운동을 하게 된다. 도 4에서 머드(M)는 복수의 수직구조물(11) 사이에서 화살표 방향을 따라 스퍼드 캔(100) 외측으로 밀려서 떨어진다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 선체 2: 해수면
3: 해저면 10: 레그
11: 수직구조물 100: 스퍼드 캔
200: 머드 제거부 210: 지지체
220: 실린더 230: 플레이트
211: 기둥부 212: 다리부
213: 커버부

Claims (5)

1. 선체에 승강 가능하게 결합되는 레그(leg)의 하단에 설치되는 스퍼드 캔(spud can); 및
   상기 스퍼드 캔의 상면에 결합되어 상기 스퍼드 캔의 상면에 퇴적된 머드(mud)를 상기 스퍼드 캔 외측으로 푸시(push)하여 제거하는 머드 제거부를 포함하고,
   상기 머드 제거부는,
   상기 스퍼드 캔의 상면에 고정되는 지지체;
   상기 지지체에 상기 스퍼드 캔의 외측 방향으로 신축 가능하게 결합되는 실린더; 및
   상기 실린더에 결합되는 적어도 하나의 플레이트를 포함하고,
   상기 지지체는,
   상기 스퍼드 캔의 상면 중앙부에 위치하고, 상기 실린더가 결합되는 기둥부; 및
   상기 기둥부 상면에서 상기 실린더가 수축되었을 때 상기 플레이트를 커버하는 커버부를 포함하고,
   상기 스퍼드 캔이 해저지반으로 관입될 때에, 상기 실린더는 수축되어 상기 플레이트 및 상기 커버부에 의하여 만들어지는 내부 공간은 밀폐되며,
   상기 스퍼드 캔이 인발된 후에는, 상기 실린더는 신장되어, 상기 플레이트가 상기 스퍼드 캔 상면의 머드를 외측으로 밀어내어 제거하는, 해양 구조물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 스퍼드 캔의 상면은 상기 스퍼드 캔 외측으로 하향하는 경사면을 포함하고,
   상기 실린더는 경사면을 따라 신축되는, 해양 구조물.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 레그는 상기 선체로부터 상기 스퍼드 캔의 상면까지 연장되는 복수의 수직구조물을 포함하고,
   상기 지지체는 복수의 상기 수직구조물의 내측에 위치하고,
   상기 플레이트는 복수의 상기 수직구조물 사이에 배치되는, 해양 구조물.

Images