KR20080032542A - An impact-absorbing support structure for ship-collision protectors of offshore floating structures - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시도,1 is an exemplary view according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2 는 본 발명에 따른 지지구조의 내부 상세도,2 is an internal detail view of the supporting structure according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 격벽부의 내부 상세도,3 is an internal detail view of a partition wall according to the present invention;
도 4 는 해양구조물에 설치된 선박충돌방호용 프로텍터의 배치 예시도,4 is an exemplary layout of the ship collision protector installed in the offshore structure,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예가 설치된 프로텍터의 예시도,5 is an exemplary view of a protector installed with a preferred embodiment of the present invention,
도 6 은 기존의 프로텍터 지지구조의 예시도,6 is an exemplary view of a conventional protector support structure,
도 7 은 본 발명에 따른 지지구조의 정면 예시도,7 is a front view of the support structure according to the present invention;
도 8 은 본 발명에 따른 지지구조의 배면 예시도,8 is a rear view illustrating a support structure according to the present invention;
도 9 는 본 발명에 따른 지지구조의 평단면도,9 is a plan sectional view of a supporting structure according to the present invention;
도 10 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측단면도,10 is a side cross-sectional view according to a preferred embodiment of the present invention;
도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세도,11 is a detailed view according to a preferred embodiment of the present invention;
도 12 는 기존의 지지구조가 적용된 프로텍터 구조물의 소성변형 도시예,12 is an example of plastic deformation of a protector structure to which a conventional support structure is applied;
도 13 은 본 발명의 바람직한 실시예가 적용된 프로텍터 구조물의 소성변형 도시예,13 is a plastic deformation example of a protector structure to which a preferred embodiment of the present invention is applied;
도 14 는 기존의 지지구조의 소성변형 도시예, 14 is an example of plastic deformation of an existing support structure,
도 15 는 본 발명의 바람직한 실시예의 소성변형 도시예,15 is a plastic deformation example of a preferred embodiment of the present invention,
도 16 은 기존의 지지구조가 적용된 해양구조물 내외부의 소성변형 도시예,16 is an example of plastic deformation inside and outside the marine structure to which the existing support structure is applied,
도 17 은 발명의 바람직한 실시예가 적용된 해양구조물 내외부의 소성변형 도시예.17 is an example of plastic deformation inside and outside the marine structure to which the preferred embodiment of the invention is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 충돌체 2 : 해양구조물1: Collider 2: Offshore Structure
20 : 격벽부 200 : 횡격벽20: partition wall 200: transverse bulkhead
201 : 횡보강재 202 : 종보강재201: lateral reinforcement 202: longitudinal stiffener
3 : 프로텍터 4 : 지지구조3: protector 4: support structure
4a : 종래 프로텍터 지지구조 40 : 상판4a: conventional protector support structure 40: top plate
41 : 측판 410 : 측판 브래킷41: side plate 410: side plate bracket
411 : 측판 개구부 42 : 내부 보강재411 side plate opening 42 internal reinforcement
420 : 십자형 보강재 421: 중간격벽420
5 : 외부 부가장치5: external attachment
본 발명은 FPSO (Floating Production Storage and Offloading)와 같은 부유 식 해양구조물의 외부에 설치되는 선박충돌방호용 프로텍터의 충격흡수 지지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 또는 타 물체와의 충돌 시에 해양구조물 외부에 장착되어 있는 각종 부가장치의 방호뿐만 아니라 해양구조물 선체 자체에 전달되는 충격력을 최소화함으로써 해양구조물 선체의 영구변형을 방지하고, 프로텍터의 장착을 용이하게 함으로써 제작 공수 및 비용을 절감하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing support structure of a ship collision protector installed on the outside of a floating marine structure, such as Floating Production Storage and Offloading (FPSO), and more particularly, in the event of a collision with a ship or other objects. In addition to the protection of various additional devices mounted on the outside of the structure, minimizing the impact force transmitted to the ship's hull itself prevents permanent deformation of the ship's hull and facilitates the installation of protectors. It is about.
도 4 및 도 5 에 예시된 바와 같이, FPSO와 같은 부유식 해양구조물(2)의 선체 외부에는 원유 및 천연가스 등의 생산, 하역 및 해양구조물의 계류를 위한 각종 외부 부가장치(5)들이 설치되며, 선체 내부에는 이를 저장하기 위한 다수의 저장탱크가 존재한다. 선체 외부에 장착되는 이러한 부가장치들을 타 선박 또는 다른 충돌체(1)와의 충돌로부터 보호하기 위하여 부가장치들을 둘러싸는 충돌방호용 프로텍터(3)가 선체 외판에 설치된다. As illustrated in FIGS. 4 and 5, various external
일반적으로 프로텍터(3)는 원형 파이프 부재를 사용하여 격자형 등의 충격력을 흡수할 수 있는 적절한 형상으로 배치되며 프로텍터(3)를 지지하고 선체 외판과 연결하는 지지구조(4)가 존재하여 해상 구조물의 선체 외부에 직접 설치된다. 이러한 프로텍터(3)는 외부 부가장치(5)의 방호뿐만 아니라 선체 외부의 손상으로 인한 원유 유출을 방지하기 위해 해양구조물(2)에 전달되는 충격력을 최소화하여 선체 자체의 영구변형을 방지할 수 있어야 한다.In general, the
도 6 은 기존의 프로텍터 지지구조의 한 예로서, 프로텍터(3)와 동일한 파이프 형상의 지지구조(4a)를 가지고 있다. 이러한 지지구조(4a)는 용접 등으로 프로텍터(3)와 연결 시, 파이프 상호 간의 부재 정렬(alignment)을 맞추어야 하므로 설 치에 어려움이 있으며, 프로텍터(3)를 지지하고 해양구조물(2)과 연결하는 기능 외에 충격력의 흡수 기능에는 취약한 구조이다. 그러므로, 프로텍터(3) 자체의 충격 흡수 기능만으로 해양구조물(2) 외부 부가장치(5)를 방호하며, 프로텍터(3)가 미처 흡수하지 못한 잔여 충격력은 해양구조물(2) 선체에 직접 전달되어 선체의 손상을 야기할 수 있다. 더불어, 해양구조물(2)이 설치되는 환경이나 제작하기 위한 설계기준이 점점 가혹하고 엄격해져, 충돌체(1)의 크기나 속도가 증가함에 따라 프로텍터(3)가 흡수해야만 하는 충격력의 크기도 점점 커지고 있으며, 선체 외부 부가장치(5)들의 방호뿐만 아니라 해양구조물 자체에 전달되는 충격력을 최소화시켜 해양구조물은 영구변형 없이 재료의 탄성 범위에 있도록 요구하고 있다. 그러므로 전통적인 프로텍터 구조물의 적용으로는 설계기준을 만족하기 어렵고, 새로운 개념의 지지구조물 채택이 불가피한 문제점이 있다.6 shows an example of the existing protector support structure, which has the same pipe-
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 목적은 프로텍터뿐만 아니라 해양구조물과 연결되는 프로텍터 지지구조도 충격력을 흡수하게 함으로써 프로텍터의 충돌방호 효과를 극대화하고, 해양구조물에 전달되는 충격력을 최소화함으로써 해양구조물 구조의 영구변형을 방지하는 한편, 프로텍터의 장착을 용이하게 함으로써 제작 공수 및 비용을 절감할 수 있는 부유식 해양구조물을 위한 선박충돌방호용 프로텍터의 충격흡수 지지구조를 제공함에 있다.The present invention was created in order to solve the conventional problems as described above, the purpose of which is to protect the protector as well as the protector support structure connected to the marine structure to absorb the impact force to maximize the impact protection effect of the protector, and deliver to the marine structure By minimizing the impact force to prevent permanent deformation of the structure of the offshore structure, while providing a shock absorbing support structure of the protector for ship collision protection for floating offshore structures that can reduce the manufacturing labor and cost by facilitating the installation of the protector Is in.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 해양구조물과 상기 해양구조물 측면에 부착된 외부 부가장치를 보호하기 위해 프로텍터를 설치함에 있어서, 상기 해양구조물의 외형 내부에 구비된 격벽부와; 상기 격벽부 외판에 설치되어 상기 프로텍터를 고정하는 지지구조로 구성되고; 상기 지지구조는 각 프로텍터 끝단마다 구비되되 프로텍터 끝단과 중앙에 접합되는 상판과, 상기 격벽부 외판에 일측선이 맞닿고 상기 격벽부 외판과 소정거리 이격된 상기 상판의 모서리마다 타측선이 맞닿는 사각 형상의 측판들이 4개의 면으로 둘러싸 이루어져 있고, 상기 상판과 서로 마주보는 측판들 내면에 결합된 내부 보강재가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to solve the conventional drawbacks in the installation of a protector to protect the offshore structure and external attachments attached to the side of the offshore structure, the appearance of the offshore structure A partition wall portion provided therein; A support structure installed on the partition wall and fixed to the protector; The support structure is provided at each end of the protector, the upper plate is joined to the protector end and the center, the one side line is in contact with the partition plate outer plate and the other side line abuts the corner of the upper plate spaced apart from the partition plate outer plate a predetermined distance. It is characterized in that the side plates of the enclosed by four sides, the inner reinforcing material is coupled to the inner surface of the side plates facing each other with the top plate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 지지구조의 내부 상세도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 격벽부의 내부 상세도이다. 또, 도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예가 설치된 프로텍터의 예시도이며, 도 7 내지 도 9 는 본 발명에 따른 지지구조의 예시도이고, 도 10 및 도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시도이다.1 is an exemplary view according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed internal view of the support structure according to the present invention, Figure 3 is a detailed internal view of the partition wall according to the present invention. 5 is an exemplary view of a protector in which a preferred embodiment of the present invention is installed, and FIGS. 7 to 9 are exemplary views of a supporting structure according to the present invention, and FIGS. 10 and 11 are illustrations of the preferred embodiment of the present invention. It is also.
도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명은 해양구조물(2)의 외형 내부에 구비되는 격벽부(20)와, 상기 격벽부(20) 외판에 구비되어 프로텍터(3)를 고정 지지하는 지지구조(4)로 이루어져 있다.1 to 3, the present invention provides a
도 7 내지 도 9 을 참조하면, 상기 지지구조(4)는 상부 중앙에 상기 프로텍터(3) 끝단이 설치되며 상기 프로텍터(3)의 지름보다 넓은 상판(40), 바람직하게는 사각형의 상판(40)과, 일측선이 상기 상판(40) 일측에 설치되고 타측선이 상기 격벽부(20) 외판에 설치되되 4개가 서로 양측선에 연접하여 상기 상판(40) 외곽을 둘러싸며 상기 격벽부(20)를 향해 뻗어내린 사각 형상의 측판(41)들과, 상기 상판(40) 하부와 측판(41)들의 내면을 보강하여 지지하는 내부 보강재(42)로 구성되어 있다.7 to 9, the
상기 내부 보강재(42)는 상기 상판(40) 하부면에 십자형의 격자로 접합되고 십자형으로 뻗어나간 각 끝단은 각 측판(41)들의 내면에 접합되어 보강 설치되는 십자형 보강재(420)와, 가운데가 천공되고 그 천공된 둘레로 상면이 상기 십자형 보강대(420) 하단과 연접되며 외주 끝단이 각 측판(41)들 내면을 두르며 접합되어 보강 설치되는 중간격벽(421)으로 이루어져 있다.The inner reinforcing
또 상기 측판(41)들은 도 9 에 도시된 바와 같이 상기 격벽부(20) 외판과 접합면에 응력집중을 분산시키기 위하여 측판(41) 끝단에 반원형상의 측판 브래킷(410)을 형성함으로 넓은 접합면을 구비한다.In addition, the
또한 상기 지지구조(4)의 상하부 측판(41)들은 상기 중간격벽(421) 접합부 밑인 하면부에 수직으로 관통된 측판 개구부(411)가 구비되어 수리 및 보수 등이 가능하도록 구비되어 있다.In addition, the upper and
도 1 및 도 3 그리고 도 10 을 참조하면, 상기 격벽부(20)는 상기 측판(41) 중앙과 측면을 따라 내부로 보강대를 형성하는데 이는 상기 프로텍터(3)에 가해진 하중을 분산시키기 위해 상기 격벽부(20) 외판 내부로 측판(41) 중앙 가로부 및 상하부 측판(41)을 따라 보강대를 형성한 종보강재(202)와, 상기 격벽부(20) 내부로 측판(41) 중앙 세로부 및 좌우부 측판(41)을 따라 보강대를 형성한 횡보강재(201)로 구비되어 있다.1, 3 and 10, the
상기 격벽부(20)에는 해양구조물(2)이 건조시 미리 설치된 횡격벽(200)과 종보강재(202)가 구비되어있는데 상기 횡보강재(201)와 종보강재(202)는 동일 위치에 미리 설치된 상기 횡격벽(200)과 종보강재(202)로 대치될 수 있다.The
이하 본 발명의 실시 예에 의한 작용을 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the embodiment of the present invention will be described in connection with the accompanying drawings.
도 4 와 같이, 해상 부유식 해양구조물(2)은 언제나 외부의 충돌체(1)가 부딪쳐 선체가 파손될 위험이 도사리고 있다. 그래서 선체를 보호하기 위해 해양구조물(2) 외벽을 격벽부(20)로 보호하고, 상기 격벽부(20)와 해양구조물(2) 측면에 설치되는 외부 부가장치(5)를 보호하기 위해 상기 격벽부(20) 외판에 프로텍터(3)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the marine floating
종래에는 상기 프로텍터(3)가 도 6에서와 같이 상기 프로텍터(3)와 같은 파이프 구조의 종래 프로텍터 지지구조(4a)로 격벽부(20)에 직속결합하여 설치되었다. In the related art, the
이러한 구조는 프로텍터(3)가 모든 충격하중을 흡수하지 못할 경우, 잔여 충격 하중을 완충해줄 곳이 없어 격벽부(20)로 응력이 그대로 전가된다.In this structure, when the
그래서 본 발명은 상기 상판(40)과 측판(41)들로 이루어진 박스형 지지구조(4)로 인해 상기 프로텍터(3)로부터 전가되는 잔여 충격 하중을 상쇄시키고, 상기 격벽부(20)에 응력을 골고루 분산시켜준다.Thus, the present invention cancels the residual impact load transferred from the
또한, 상기 격벽부(20)에는 상기 지지구조(4) 측판(41) 외형을 따라 내부에 종보강재(201)와 횡보강재(202)를 구비함으로 충격에 의한 함몰을 방지하고, 주변 보강대로 응력을 분산시킬 수 있도록 구비하였다.In addition, the
도 12 내지 도 17은 기존의 지지구조와 본 발명의 실시예에 의한 영구변형된 손상 분포를 구조해석을 통해 비교 도시한 예시도이다.12 to 17 is an exemplary view showing a comparison between the existing support structure and the permanently damaged damage distribution according to an embodiment of the present invention through structural analysis.
도 4 에서와 같이, 해양구조물에 설치된 프로텍터(3)에 충돌체(1)를 충돌시켰을 때 도 12와 도 13에 따르면 둘 다 충격에 의해 프로텍터(3)에 손상이 발생하는 것을 볼 수 있다. As shown in FIG. 4, when the collider 1 is collided with the
그러나 도 14와 도 15로 기존의 지지구조(4a)와 지지구조(4)를 확대해서 보면 도 14의 종래 프로텍터 지지구조(4a)에서는 격벽부(20)와 연결부위에서 영구변 형이 발생하고, 도 15의 지지구조(4)에서는 상판(40) 및 측판(41) 상부와 내부 보강재(42)에서 영구변형이 발생하며 지지구조(4) 중간부 이하로는 거의 발생하지 않음을 볼 수 있다. However, when the existing
또, 격벽부(20) 내부에서 본 도 16과 도 17을 비교해서 보아도 도 16에서는 격벽부 내부까지 영구변형이 발생하는 것을 볼 수 있는데, 도 17에서 보면 해양구조물(2) 외형에 변화를 주는 손상은 거의 나타나지 않았다.In addition, even when comparing FIG. 16 and FIG. 17 seen from the inside of the
이와 같이 종래의 프로텍터 지지구조(4a)는 격벽부(20)와 프로텍터(3)를 단순연결수단으로 사용했다면 본 발명은 상기 지지구조(4)와 상기 지지구조(4)에 상응하는 격벽부(20)의 횡보강재(201)와 종보강재(202)로 인해 충격을 완화시키고, 응력을 분산시킴으로 인해 해양구조물(2)의 외형에 변형을 주지 않는 것을 특징으로 한다.Thus, if the conventional
또한, 상기 측판 개구부(411)로 인해 내부 용접 및 보수가 가능하도록 한다.In addition, the side plate opening 411 allows for internal welding and repair.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 충돌 사고 발생시 프로텍터에서의 1차적인 충격 력 흡수와 함께 프로텍터가 미처 흡수하지 못한 잔여 충격력을 지지구조에서 효과적으로 흡수할 수 있어 프로텍터의 충돌방호 효과를 극대화할 수 있다.As described above, the present invention can effectively absorb the residual impact force that the protector did not absorb in the support structure together with the primary impact force absorption in the protector when a collision accident occurs, thereby maximizing the impact protection effect of the protector.
또한, 해양구조물 선체로 전달되는 잔여 충격력을 최소화하여 선체구조물 자체의 영구 손상을 방지하여 원유 유출과 같은 사고를 방지한다.In addition, by minimizing the residual impact force transmitted to the hull of the marine structure to prevent permanent damage of the hull structure itself to prevent accidents such as oil spills.
더불어, 지지구조 상단이 넓은 평판으로 구성되어 각각의 지지구조와 프로텍터 끝단과의 용접 결합시 부재 정렬(alignment)을 위한 여유치가 충분하여 특별히 부재 정렬을 위한 노력이 필요 없어 제작 공수 및 비용을 절감할 수 있는 등 생산성을 크게 높이는 효과가 있다.In addition, the upper part of the support structure is composed of a wide plate, so there is enough room for member alignment when welding the support structure to the end of the protector. This can greatly increase productivity.
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