KR200481081Y1 - 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템 - Google Patents

Abstract

부유식 해양 구조물의 터릿 시스템이 제공된다. 본 고안의 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템은, 부유식 해양 구조물의 선체에 형성되는 문풀; 문풀의 내부에 위치하는 터릿; 터릿의 외주면에 마련되는 인코넬 오버레이; 및 인코넬 오버레이에 대향하도록 문풀의 내주면에 마련되는 베어링부재를 포함한다.

Description

부유식 해양 구조물의 터릿 시스템{Turret system of floating marine structure}

본 고안은 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 베어링부재의 설치 공간 확보 및 안정적인 고정에 유리하고, 터릿의 경량화를 가능하도록 구성된 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 부유식 해상 구조물에는 해저 유전에서 채굴한 원유를 저장함과 아울러 저장된 원유를 셔틀 탱커(shuttle tanker)로 이송하는 설비를 갖춘 FPSO(Floating Production, Storage, and Offloading Unit), 액화천연가스(이하, 'LNG'라 함)를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel), 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜서 저장탱크 내에 저장하고 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 FLNG(LNG FPSO)와, 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등이 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.

한편, 원유나 LNG 등과 같은 액체 화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 부유식 해상 구조물은 터릿(turret)과 같은 일점 계류계에 의해 계류된 채 사용된다.

이와 같이 터릿을 가지는 부유식 해양 구조물은 종래 기술로서 한국공개특허 제10-2012-0001494호의 흡입관을 가지는 터릿 타입 부유식 해상 구조물이 있다. 이러한 종래 기술은 터릿 조립체의 부이에 회전 가능하게 수직되게 설치되는 회전관과; 상기 회전관의 내측에 상기 이송관과 함께 고정되며, 선체의 하방으로 연장되도록 설치되는 흡입관과; 상기 흡입관과 상기 이송관을 상기 선체에 설치된 해수라인과 이송라인에 각각 연결시키며, 상기 선체로부터 상기 흡입관과 상기 이송관의 상대적인 회전을 가능하게 하는 스위블 조립체와; 상기 흡입관에 해수의 흡입을 위한 펌핑력을 제공하도록 상기 해수라인에 설치되는 해수흡입펌프를 포함한다.

또한, 터릿 조립체는 선체의 장착공간 내에 베어링에 의해 회전 가능하도록 설치된다.

그러나, 종래의 터릿을 가지는 부유식 해양 구조물은 터립 조립체가 베어링에 의해 지지되는 구체적인 구성이 개시되어 있지 않아, 터릿 조립체의 설치와 관련된 중요한 요인인 터릿 조립체의 경량화, 터립 조립체의 설치 공간 확보, 그리고 베어링의 안정적인 고정 등에 대한 개선을 제시하지 못하는 문제점을 가지고 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터릿의 경량화가 가능하도록 하고, 이로 인해 웨더 베이닝 시스템(weather vaning system)에 인가되는 로드(load)를 줄이도록 하며, 베어링부재의 설치 공간 확보와 안정적인 고정에 유리하도록 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템은 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템에 있어서, 상기 부유식 해양 구조물의 선체에 형성되는 문풀; 상기 문풀의 내부에 위치하는 터릿; 상기 터릿의 외주면을 따라 장착되는 인코넬 오버레이(Inconel overlay); 및 상기 인코넬 오버레이에 대향하도록 상기 문풀의 내주면에 마련되는 베어링부재를 포함한다.

상기 인코넬 오버레이는 상기 터릿의 외주면을 감싸도록 링 형상을 가질 수 있다.

상기 베어링부재는 베어링 패드로 이루어질 수 있다.

상기 베어링부재는, 상기 인코넬 오버레이와 동심원을 이루도록 상기 문풀의 내주면을 따라 배열되되 단속적으로 마련될 수 있다.

상기 문풀의 내측에 고정됨으로써 상기 터릿의 주위에 설치되는 보기 서포트; 및 상기 보기 서포트를 따라 다수로 설치되고, 상기 터릿의 외주면에 하방을 향하도록 마련되는 지지면을 회전 가능하게 지지하는 액시얼 보기를 더 포함할 수 있다.

상기 보기 서포트를 따라 다수로 설치되고, 상기 터릿의 외주면을 회전 가능하게 지지하는 라디얼 휠을 더 포함할 수 있다.

본 고안의 다른 측면에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템은 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템에 있어서, 상기 부유식 해양 구조물의 선체에 설치되는 터릿을 포함하고, 상기 터릿의 외주면을 따라 인코넬 오버레이가 장착되고, 상기 인코넬 오버레이에 대향하도록 상기 선체 측에 베어링부재가 다수로 장착된다.

본 고안에 따르면, 고중량의 베어링부재가 문풀에 설치됨으로써 터릿의 경량화를 가능하도록 하고, 이로 인해 웨더 베이닝 시스템(weather vaning system)에 인가되는 로드(load)를 감소시키도록 하여 웨더 베이닝 시스템의 설계 및 제작시 요구되는 제한을 줄이며, 터릿보다 공간 확보가 유리한 문풀에 베어링부재를 설치함으로써 베어링부재의 설치 공간 확보와 안정적인 고정에 유리하도록 하고, 인코넬 오버레이가 문풀이 아닌 터릿에 설치됨으로써 직경을 줄일 수 있도록 하여 제작 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템을 도시한 측면도.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템을 도시한 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템(100)은 부유식 해양 구조물의 선체(200)에 설치되는 터릿(turret; 120), 터릿(120)의 외주면을 따라 장착되는 인코넬 오버레이(inconel overlay; 130), 그리고 인코넬 오버레이(130)에 대향하도록 선체(200) 측에 다수로 장착되는 베어링부재를 포함한다.

또한 베어링부재는 회전 지지하거나 마찰을 감소시키는 다양한 부재가 사용될 수 있고, 일례로 문풀(moonpool; 110)의 내주면에 장착되는 베어링 패드(140)로 이루어질 수 있는데, 이하에서는 베어링 패드(140)를 예로 들어 설명하기로 한다.

부유식 해상 구조물은 터릿(120)을 가지는 FPSO(Floating Production, Storage, and Offloading Unit), LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating Production, Storage and Offloading Unit), LNG FSRU(Floating Storage and RegasificationUnit) 등으로 이루어질 수 있으며, 나아가서, 터릿(120)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 터릿 타입의 선박이나 구조물이라면 모두 적용될 수 있다.

또한 부유식 해상 구조물의 선체(200)에는 시추 작업에 사용되는 각종 장비의 설치를 위한 문풀(moonpool; 110)이 설치될 수 있다.

문풀(110)은 선체(200)의 데크(deck)와 바닥 사이를 상하방향으로 관통하도록 형성되는 중공의 구조물로서, 예컨대 직육면체 또는 원통 형상을 가질 수 있다.

터릿(120)은 문풀(110)의 내부에 위치하고, 부유식 해상 구조물의 일점 계류계에 의해 계류된 채 사용되는데, 이러한 일점 계류 방식은 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경에 의해 가해지는 외력의 방향이 자주 변하는 해역에서 터릿(120)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 하여 부유식 해상 구조물에 작용하는 외력이 최소가 되도록 한다.

또한, 터릿(120)은 상부에 매니폴드(manifold; 121)가 마련될 수 있고, 매니폴드(121)에 회전이 가능하도록 연결되는 스위블 스택(swivel stack; 122)이 설치될 수 있다.

터릿(120)은 예컨대 라이저(riser; 181)가 하부로부터 연장되어 해저까지 도달하도록 설치되고, 부유식 해상 구조물의 계류 위치를 고정시키기 위하여 해저에 고정되는 무어링 레그(mooring leg)가 연결되며, 그 밖에도 필요에 따라 다양한 도관이 연결될 수 있다. 여기서 라이저(181)는 해저 유정 등으로부터 오일 등을 수송하기 위한 가요성 도관으로 이루어진다.

터릿(120)의 주위에는 보기 서포트(bogie support; 150) 및 액시얼 보기(axial bogie; 160)가 설치될 수 있다. 여기서 보기 서포트(150)는 문풀(110)의 내측에 고정됨으로써 터릿(120)으로부터 이격되도록 터릿(120)의 주위에 설치되고, 원형의 링 형상을 가지는 프레임으로 이루어질 수 있다.

또한, 액시얼 보기(160)는 보기 서포트(150)를 따라 다수로 설치되고, 매니폴드(121)를 회전 가능하게 지지한다.

터릿(120)은 라디얼 휠(radial wheel; 170)에 의해 회전 지지될 수 있다. 여기서 라디얼 휠(170)은 보기 서포트(150)를 따라 다수로 설치되고, 터릿의 외주면을 회전 가능하게 지지한다. 이때, 보기 서포트(150)는 상하로 이격되도록 한 쌍으로 이루어져서 각각의 사이에 라디얼 휠(170)이 축(171)에 의해 회전 가능하게 설치될 수 있다.

인코넬 오버레이(130)는 터릿(120)의 외주면을 따라 장착되고, 터릿(120)을 보호하도록 하며, 내열성 및 내식성이 우수한 니켈 합금으로 이루어질 수 있고, 터릿(120)의 외주면을 감싸도록 링 형상을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 베어링 패드(140)는 인코넬 오버레이(130)에 대향하도록 문풀(110)의 내주면에 다수로 장착되고, 상기 인코넬 오버레이와 이격 위치되며, 터릿(120)에 외력이 인가되지 않는 상태에서 인코넬 오버레이(130)와 동심원을 이루도록 문풀(110)의 내주 면을 따라 서로 이격되게 배열되도록 장착될 수 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템의 작용을 설명하기로 한다.

베어링 패드(140)는 예컨대 개당 3톤에 달하는 고중량의 부재로서, 터릿(120)이 아닌 문풀(110)에 설치됨으로써 터릿(120)의 경량화를 가능하도록 한다. 또한 터릿(120)의 경량화로 인해 웨더 베이닝 시스템(weather vaning system)에 인가되는 로드(load)를 감소시키도록 하고, 이로 인해 웨더 베이닝 시스템의 설계 및 제작시 요구되는 제한을 줄이도록 한다.

베어링 패드(140)는 터릿(120)보다 공간 확보가 유리한 문풀(110)에 설치됨으로써 그 설치 공간의 확보가 용이하고, 이로 인해 안정적인 고정이 가능하도록 한다.

인코넬 오버레이(130)는 문풀(110)의 내경보다 작은 외경을 가지는 터릿(120)에 설치됨으로써 직경이 줄어들게 되고, 이로 인해 제작에 소요되는 자재 및 비용을 줄일 수 있도록 한다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

110 : 문풀 120 : 터릿
121 : 지지면 122 : 스위블 스택
130 : 인코넬 오버레이 140 : 베어링 패드
150 : 보기 서포트 160 : 액시얼 보기
170 : 라디얼 휠 171 : 축
181 : 라이저 182 : 무어링 레그
200 : 부유식 해양 구조물의 선체

Claims (7)

1. 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템에 있어서,
   상기 부유식 해양 구조물의 선체에 형성되는 문풀;
   상기 문풀의 내부에 위치하는 터릿;
   상기 터릿의 상부에 설치되는 매니폴드;
   상기 매니폴드에 회전 가능하게 설치되는 스위블 스택;
   상기 문풀의 내측에 고정되고, 상기 터릿으로부터 이격되게 설치되며, 원형의 링 형상을 가지는 프레임으로 형성되는 보기 서포트;
   상기 보기 서포트를 따라 다수로 설치되고, 상기 매니폴드를 회전 가능하게 지지하는 액시얼 보기;
   상기 터릿의 외주면에 마련되는 인코넬 오버레이(Inconel overlay); 및
   상기 인코넬 오버레이에 대향 하도록 상기 문풀의 내주 면에 마련되며, 상기 인코넬 오버레이와 이격 위치되는 베어링 부재를 포함하되,
   상기 터릿은 라디얼 휠에 의해 회전 가능하게 설치되며, 상기 라디얼 휠은 상기 보기 서포트를 따라 다수로 설치되고, 상기 터릿의 외주 면을 회전 가능하게 지지하며,
   상기 인코넬 오버레이는 상기 터릿의 외주 면을 따라 설치되어 상기 터릿의 외주면을 감싸도록 링 형상을 가지며 상기 터릿을 보호하고, 상기 베어링 부재는 상기 터릿에 외력이 인가되지 않은 상태에서 상기 인코넬 오버레이와 동심원을 이루도록 상기 문풀의 내주 면을 따라 서로 이격되게 배열되고,
   상기 터릿의 하부 하중이 감소하여 상기 액시얼 보기에 걸리는 하중이 감소하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 터릿 시스템.
   
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