KR200435392Y1

KR200435392Y1 - 선박의 문풀 유동 억제구조

Info

Publication number: KR200435392Y1
Application number: KR2020060024344U
Authority: KR
Inventors: 김성훈
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-01-19

Abstract

본 고안은 선박의 문풀 유동 억제구조에 관한 것이다.

본 고안은 문풀(10)의 선수 또는 선미부측 양쪽 벽체(11) 하부에 형성되며 안쪽으로 가이드홈(31)이 마련되는 가이드부(30)와, 상기 문풀(10) 내측 좌우현 벽면에 통상의 구동수단으로 회전 가능하게 입설되며 둘레에 너트플레이트(41)가 체결되는 스크류타입의 플랩드라이버(40)와, 상기 플랩드라이버(40)의 너트플레이트(41)에 일단이 회동 가능하게 고정된 상태로 드릴링작업중이나 이동중 문풀(10) 내부 유동에 의한 저항 감소 및 문풀(10)의 내부 유동 억제를 위해 상면에 다수의 보강절곡대(23)가 등간격으로 부착되는 사이드플랩(20)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 선박의 문풀 내부 좌우현 벽면에 설치되는 종강도 보강 판넬인 사이드플랩(Moonpool side flap)을 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 설치 함으로써 정지 작업 중 문풀 내부의 상하 유동을 억제할 수 있게 됨은 물론 선박 진행시 하부가 완벽히 밀폐된 상태로 문풀 선미 또는 선수 벽면에 파가 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 하여 저항 감소를 자연스럽게 유도할 수 있다.

Description

선박의 문풀 유동 억제구조{Wave rise suppression device in the moonpool of drilling platforms}

도 1은 본 고안에 따른 문풀 유동 억제구조를 나타낸 사시도

도 2는 본 고안의 사이드플랩에 의해 선박의 하부가 밀폐된 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도

도 3은 본 고안의 사이드플랩이 상승되고 있는 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도

도 4는 본 고안의 사이드플랩이 "V"자 형으로 개방된 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도

도 5는 본 고안의 가이드부를 나타내기 위한 문풀의 발췌사시도

도 6은 본 고안의 가이드부를 나타내기 위한 문풀 안쪽의 발췌사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 문풀 20 : 사이드플랩

21 : 힌지브라켓 22 : 롤러

23 : 보강절곡대 30 : 가이드부

31 : 가이드홈 40 : 플랩드라이버

41 : 너트플레이트

본 고안은 선박의 문풀 유동 억제구조에 관한 것이다.

본 고안은 선박의 문풀 내부 좌우현 벽면에 설치되는 종강도 보강 판넬인 사이드플랩(Moonpool side flap)을 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 설치함으로써 정지 작업 중 문풀 내부의 상하 유동을 억제할 수 있게 됨은 물론 선박 진행시 하부가 완벽히 밀폐된 상태로 문풀 선미 또는 선수 벽면에 파가 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 하여 저항 감소를 자연스럽게 유도할 수 있도록 한 것이다.

국제적으로 급격하게 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

즉, 종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 시추선(FPSO, Floating Production Storage Offloading Vessels)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 이런 시추선은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되어 있으며, 따라서 이와 같이 자체의 동력으로 항해하도록 설계된 시추선에 있어서는 최적의 항해 성능을 가지도록 건조되어야 한다.

시추선의 선체 중앙에는 시추 파이프를 해저 바닥으로 내려보내기 위한 대규모의 개구{소위, "문풀(Moon-Pool)"이라함}가 형성되어 있다. 문풀은 시추선의 용도 측면에서는 필수 불가결한 구조이지만, 정박, 항해 안정성이나 항해 성능의 측면에서는 매우 불리한 구조이다.

즉, 문풀 내에 유입되어 있는 해수와 선체 외부의 해수의 상대적인 유동에 의해 발생되는 슬로싱(sloshing) 현상으로 인하여 시추선의 항해시에 저항 증가, 속도저하, 소요 마력 증가, 연료소모증가, 및 선체의 손상 등을 야기할 수 있다.

이에, 이러한 시추선은 조선소에서 건조된 후, 선주에게 전해지고 그 선주가 시추의 용도로 바다의 일정한 위치까지 시추선을 이동시킬 때까지는 상기의 문제를 일으키지 않도록 문풀의 개구를 일시적으로 차폐해야 할 필요가 있으며, 바다의 일정한 위치로 시추선을 이동시킨 후에는 별 어려움 없이 문풀의 개구를 다시 오픈시킬 필요가 있으나 대형 문풀이 필요한 드릴쉽은 문풀에 의한 저항의 증가나 문풀 내부의 웨이브라이즈(Wave rise)가 해결 해야할 설계상의 큰 어려움으로 대두되고 있고, 선박이 고정 위치에서 드릴링 작업중에 선박의 운동에 의한 문풀 내부의 유동이 발생될 뿐만 아니라 선박이 이동중에도 문풀의 내부 유동이 발생되어 저항이 증가되는 문제점이 있다.

본 고안은 선박의 문풀 내부 좌우현 벽면에 설치되는 종강도 보강 판넬인 사이드플랩(Moonpool side flap)을 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 설치함으로써 정지 작업 중 문풀 내부의 상하 유동을 억제할 수 있게 됨은 물론 선박 진행시 하부가 완벽히 밀폐된 상태로 문풀 선미 또는 선수 벽면에 파가 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 하여 저항 감소를 자연스럽게 유도할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 본 고안은 문풀의 선수 또는 선미부측 양쪽 벽체 하부에 형성되며 안쪽으로 가이드홈이 마련되는 가이드부와, 상기 문풀 내측 좌우현 벽면에 통상의 구동수단으로 회전 가능하게 입설되며 둘레에 너트플레이트가 체결되는 스크류타입의 플랩드라이버와, 상기 플랩드라이버의 너트플레이트에 일단이 회동 가능하게 고정된 상태로 드릴링작업중이나 이동중 문풀 내부 유동에 의한 저항 감소 및 문풀의 내부 유동 억제를 위해 상면에 다수의 보강절곡대가 등간격으로 부착되는 사이드플랩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀 유동 억제구조를 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한다.

첨부도면 도 1은 본 고안에 따른 문풀 유동 억제구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 고안의 사이드플랩에 의해 선박의 하부가 밀폐된 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도이며, 도 3은 본 고안의 사이드플랩이 상승되고 있는 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도이고, 도 4는 본 고안의 사이드플랩이 "V"자 형으로 개방된 상태를 나타낸 선수 또는 선미부측의 정면구성도이며, 도 5는 본 고안의 가이드부를 나타내기 위한 문풀의 발췌사시도이고, 도 6은 본 고안의 가이드부를 나타내기 위한 문풀 안쪽의 발췌사시도이다.

상기 사이드플랩(20)은 직사각형의 형태로 문풀(10) 내부 좌우현 벽면에 한쌍을 대향된 상태로 설치하되, 문풀(10)측 상면 양쪽에 각각 플랩드라이버(40)의 너트플레이트(41)에 핀고정되는 한쌍의 힌지브라켓(21)을 형성하는 한편, 선단부 양측면에 가이드부(30)의 가이드홈(31)에 구속된 상태로 이동되는 롤러(22)를 회전 가능하게 결합하여 된 구조로 제공된다.

그리고 상기 가이드부(30)는 사이드플랩(20)의 롤러(22)가 가이드홈(31)을 따라 구속된 상태로 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 직사각형의 형태로 문풀(10)의 벽체(11)로부터 돌출되게 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안 선박의 문풀 유동 억제구조에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면중 미설명 부호 UD는 어퍼데크, B는 보텀을 나타낸다.

본 고안은 선박의 문풀(10) 내부 좌우현 벽면에 종강도 보강 판넬인 사이드플랩(20)을 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 설치하여 정지 작업 중 문풀(10) 내부의 상하 유동을 억제할 수 있게 됨은 물론 선박 진행시 하부가 완벽히 밀폐된 상태로 문풀(10) 선미 또는 선수 벽면에 파가 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 하여 저항 감소를 자연스럽게 유도할 수 있도록 하고 있는 것이다.

본 고안은 듀얼데릭(Dual derrick)을 장착한 드릴쉽 등 비교적 대형 문풀(10)을 구비해야 하는 선박의 경우 본 고안에서와 같이 문풀의 내부 좌우현 벽면에 두 개의 사이드플랩(20)을 대향되게 설치한 상태에서 플랩드라이버(40)를 전기, 기계적 또는 유압 구동 등 공지의 구동수단으로 회전시켜 상기 사이드플랩(20)의 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조절이 가능하게 함으로써 선박이 항해할 때 발생하는 문풀(10)에 의한 저항을 감소시킬 수 있게될 뿐만 아니라 드릴링 작업을 수행하는 중에도 문풀(10) 내부의 유동 현상을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성으로 제공되는 본 고안은 문풀(10) 내부의 선미쪽 벽면에 경사가 가능한 사이드플랩(20)을 설치하여 선저부 힌지를 중심으로 상기 사이드플랩(20)을 경사지게 위치시킴으로써 상부로 치솟는 유동의 개구부 면적을 줄여 상하 유동의 크기를 줄이고자 한 것으로, 이는 횡방향 사이드플랩(20)을 좌우현 문풀(10)벽에 설치하고 상기 설치된 사이드플랩(20)이 문풀(10)의 선수 또는 선미부측 벽체(11) 하부에 형성된 가이드부(30)의 가이드홈(31)을 따라 슬라이딩 및 틸팅될 수 있도록 구성되어 있어 항주시에는 문풀(10) 면적의 선저를 모두 막을 수 있을 뿐만 아니라 정지하여 작업할 경우에는 라이저 클리어런스(Riser clearance)를 고려하여 문풀(10) 면적의 일부분만 막게 되며 역쐐기 모양의 개구부를 가짐으로써 상승하는 문풀(10) 내 파도의 일부는 쐐기부분에 휘말리고, 또한 개구부로 상승하는 파도는 수선면이 넓어짐으로써 상승속도가 완화됨과 동시에 사이드플랩(20)의 구조보강 효과도 갖는 배플을 거쳐 지나가게 되게 결국 수면 상승 에너지의 소산을 유발할 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 고안은 도 2에서와 같이 문풀(10)의 좌우에 설치된 두 개의 사이드플랩(20)은 드릴쉽이 정상 항주하고 있을 때에는 문풀(10)의 최하단에 문풀(10)을 거의 밀폐하도록 위치되어 문풀(10)내에 파도가 상승하여 발생하는 저항의 증가를 막아주는 작용을 하게 되며 정지하여 드릴링 작업을 할 때에는 문풀(10) 네 귀퉁이에 설치된 스크류타입의 플랩드라이버(40)가 회전됨과 동시에 이에 치합된 너트플레이트(41)에 상승되면서 상기 너트플레이트(41)에 회동 가능하게 고정된 사이드플랩(20)이 가이드부(30)의 가이드홈(31)을 따라 동시에 상승하게 된다.

상기와 같이 사이드플랩(20)이 일정 높이로 상승되면 사이드플랩(20)의 롤러(22)가 적절한 높이, 즉 개구부 간격을 보장할 수 있는 흘수 높이에 위치한 가이드부(30)의 횡방향 가이드홈(31)에 구속된 상태로 상기 가이드홈(31)을 따라 수평 이동함과 동시에 개구부가 좁아지면서 문풀(10) 양측의 사이드플랩(20)이 열린 "V"자 형태로 고정되며 이때에는 상기 적절한 폭으로 열린 개구부를 통해 정상적인 드릴링 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 상태에서는 문풀(10)을 통해 상승하는 파도가 작업에 지장을 초래하지 아니하고 그 즉시 상쇄되며 개구부가 웨이브라이즈(Waverise) 방향에 따라 넓어지므로 상승에너지가 감소할 수 있게 될 뿐만 아니라 경사면을 따라 상승하는 파도 역시 사이드플랩(20)의 보강절곡대(23)를 거쳐 지나가게 됨으로써 에너지의 소산을 유발할 수 있게 되는 것이다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims

문풀(10)의 선수 또는 선미부측 양쪽 벽체(11) 하부에 형성되며 안쪽으로 가이드홈(31)이 마련되는 가이드부(30)와,

상기 문풀(10) 내측 좌우현 벽면에 통상의 구동수단으로 회전 가능하게 입설되며 둘레에 너트플레이트(41)가 체결되는 스크류타입의 플랩드라이버(40)와,

상기 플랩드라이버(40)의 너트플레이트(41)에 일단이 회동 가능하게 고정된 상태로 드릴링작업중이나 이동중 문풀(10) 내부 유동에 의한 저항 감소 및 문풀(10)의 내부 유동 억제를 위해 상면에 다수의 보강절곡대(23)가 등간격으로 부착되는 사이드플랩(20)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀 유동 억제구조.
제1항에 있어서, 상기 사이드플랩(20)은 직사각형의 형태로 문풀(10) 내부 좌우현 벽면에 한쌍을 대향된 상태로 설치하되, 문풀(10)측 상면 양쪽에 각각 플랩드라이버(40)의 너트플레이트(41)에 핀고정되는 한쌍의 힌지브라켓(21)을 형성하는 한편, 선단부 양측면에 가이드부(30)의 가이드홈(31)에 구속된 상태로 이동되는 롤러(22)를 회전 가능하게 결합하여 됨을 특징으로 하는 선박의 문풀 유동 억제구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가이드부(30)는 사이드플랩(20)의 롤러(22)가 가이드홈(31)을 따라 구속된 상태로 수평이동 및 승강조절 그리고 경사조 절이 가능하게 직사각형의 형태로 문풀(10)의 벽체로부터 돌출되게 형성하는 것을 특징으로 하는 선박의 문풀 유동 억제구조.