KR20100028307A - Moonpool having anti-flow device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A moon pool with a sea flow prevention device is provided to enable a direct resistance function and a self suppressing function through the friction, interference, and bubbling by forming a boundary layer through the division of seawater flow. CONSTITUTION: A moon pool with a sea flow prevention device comprises a sea flow direction converting structure(21), a water flow dividing structure(22), and a self sea flow prevention device(20). The sea flow direction converting structure is formed on a vertical wall(10) around a moon pool waterline. The water flow separation structure is horizontally formed along the vertical wall. The self sea flow prevention device forms a seawater boundary layer.

Description

해수유동 자가억제 장치를 구비한 문풀{MOONPOOL HAVING ANTI-FLOW DEVICE}Moon pool with seawater self-inhibiting device {MOONPOOL HAVING ANTI-FLOW DEVICE}

본 발명은 해수유동 자가억제 장치를 구비한 문풀에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 물리적 차단을 통한 저감이 아닌 문풀을 통해 들어오는 유수의 흐름을 분리하여 해수 경계층을 형성하고 속도를 다르게 함으로써 유수의 흐름 상호간에 흐름차이에 의한 마찰과 유체 점성에 의한 마찰을 유도하는 해수유동 자가억제 장치를 구비한 문풀에 관한 것이다.The present invention relates to a moon grass having a seawater flow self-suppression device. More specifically, seawater that induces friction due to flow differences and friction due to fluid viscosity by separating flows of flowing water through the moon pool, forming a seawater boundary layer, and varying speeds, rather than physical barriers. It relates to a door pool having a fluid self-suppression device.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.As the international rapid industrialization and industry develop, the consumption of global resources such as petroleum is gradually increasing, so that stable production and supply of crude oil is becoming a very important problem at the global level.

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 시추 설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다. For this reason, the development of marginal or deep sea oil fields, which have been neglected in recent years due to lack of economic efficiency, has become economical, and thus, along with the development of seabed mining technology, drilling facilities suitable for the development of such oil fields have been developed. Drilling ships have been developed.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫 홈이 주로 사용되었다. Conventional subsea drilling is mainly used for rig ships or fixed platforms dedicated to subsea drilling, which can be sailed only by other tugboats and anchored to one point of the sea using mooring devices. .

그러나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위 시추선(Drill ship)과 해상공장인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다. However, recently, the so-called drill ship and floating factory, FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading), which are equipped with advanced drilling equipment and can sail on their own power, are manufactured. It has been developed and used for offshore drilling and production.

군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 이런 시추선은 예인선 없이 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되어 있다. 따라서 자체의 동력으로 항해하도록 설계된 시추선에 있어서는 최적의 항해 성능을 가지도록 건조되어야 한다. Depending on the working conditions that often require shifting locations for small oil field development, these drilling vessels are designed to sail with power without tugboats. Therefore, in ships designed to sail at their own power, they should be constructed for optimum sailing performance.

이들 시추선의 선체 중앙에는 시추 또는 생산용 파이프를 해저면으로 내려 보내기 위한 대규모의 개구(문풀: moon-pool)가 형성되어 있다. 상기 문풀은 시추선의 용도 측면에서는 필수 불가결한 구조이지만, 선박의 정박 및 항해 안정성이나 항해 성능의 측면에서는 매우 불리한 구조이다. In the center of the hull of these drilling vessels, there is a large moon-pool for drilling or production pipes down to the sea floor. The door pool is an indispensable structure in terms of the use of a drilling vessel, but is very disadvantageous in terms of anchoring and sailing stability and sailing performance of the ship.

특히, 종래의 시추선에는 문풀 내에 유입되어 있는 해수와 선체 외부의 해수에 상대적인 유동에 의해 발생되는 슬로싱(sloshing) 현상으로 인해 시추선의 항해 또는 정박시에 저항 증가, 속도 저하, 소요 마력 증가, 연료 소모 증가, 선체의 손상 등이 발생할 수 있다.In particular, conventional drilling ships have increased resistance, slow down speed, increased horsepower, fuel during voyage or anchorage due to sloshing phenomenon caused by the flow relative to seawater flowing into the door pool and seawater outside the hull. Increased consumption and damage to the hull may occur.

또한, 종래의 시추선은 문풀 내부 유체의 유동으로 인한 선박의 선상으로 오 버 플로잉(overflowing) 현상으로 인해 작업자의 안전 및 작업 능률을 악화시킬 수 있는 요인으로 작용될 수 있다.In addition, the conventional drilling vessel may act as a factor that may worsen the safety and work efficiency of the operator due to the overflow overflow phenomenon on the ship due to the flow of the fluid inside the door pool.

한편, 종래의 문풀 구조에서 해수유동 억제방법은 개구부 차폐장치 또는 수직벽체에 흐름의 부분차단이 가능한 구조의 설치, 계단식 문풀 구조로의 변경 등이 대부분이었다. On the other hand, in the conventional door pool structure, the seawater flow suppression method is mostly the installation of a structure capable of partially blocking the flow in the opening shielding device or vertical wall, the change to a stepped door pool structure.

이와 관련된 종래의 기술로서 최근 출원번호 10-2007-0037729, 20-2007-0006858 등이 출원되어 있다.As a related art in this regard, the present application No. 10-2007-0037729, 20-2007-0006858 and the like have been filed.

공지된 상기의 기술을 살펴보면, 문풀의 상부를 덮는 개폐형 덮개 구조이고, 앵글의 플랜지를 아래 방향으로 향하게 하여 벽체를 타고 오르는 해수 상승을 강제로 억제시키며, 선저에 해수유입 저지 구조를 배치하거나 문풀 형상을 변경하는 것이었다.Looking at the above known technology, it is an open-close cover structure covering the upper part of the door pool, forcing the flange of the angle to the downward direction to suppress the rise of seawater rising on the wall, the seawater inflow blocking structure is placed on the bottom or door pool shape Was to change.

그러나, 이러한 해수유동 억제방식은 물리적 차단구조 자체의 차단 또는 억제 능력 범위 내에서 효과적이었으나, 개폐식 문풀의 경우 구조물이 중후하고 작동을 위해서는 별도의 에너지원의 공급이 필요하였다.However, the seawater flow suppression method was effective within the capability of blocking or suppressing the physical barrier structure itself, but in the case of the retractable door pool, the structure was heavy and a separate energy source was required for operation.

또한, 해수의 충격력이 문풀 벽에 모두 전달되었으며, 일부 차단 구조의 경우 문풀 수직벽체 전체에 설치해야 하는 문제점이 있었다.In addition, all of the impact force of the seawater was transmitted to the door pool wall, in the case of some blocking structure had to be installed on the entire door pool vertical wall.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 문풀을 통해 틀어오는 유수의 유속 억제 또는 차단을 위해 해수흐름의 분리를 통해 경계층을 형성함으로써 유수의 각 흐름 사이의 마찰 및 간섭, 기포발생 등을 통한 직접 저항 및 자가억제 기능을 수행하도록 하는 해수유동 자가억제 장치를 구비한 문풀을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to form a boundary layer through separation of seawater flow in order to suppress or block the flow rate of running water through a door pool. It is to provide a door pool having a seawater flow self-suppression device to perform a direct resistance and self-inhibition function through the bubble generation.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명에 의하면, 문풀 수제선 부근의 수직 벽체(10)에 형성되어 해수의 흐름 방향을 변환하는 구조물(21)과, 상기 수직 벽체(10)에 따라 수평으로 길게 형성되어 유수의 흐름을 분리하는 구조물(22)을 구비하여 해수 경계층을 형성하는 해수유동 자가억제 장치(20)를 1단 또는 다단의 구조로 설치하는 것을 특징으로 하는 문풀을 제시한다.According to the present invention as a technical idea for achieving the above object of the present invention, the structure 21 and the vertical wall 10 formed on the vertical wall 10 near the Moonpool handmade line to change the flow direction of seawater; According to the present invention, the door pool is characterized by installing a seawater flow self-suppression device 20 having a structure 22 separating the flow of water and forming a seawater boundary layer in a single stage or a multistage structure. do.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 문풀을 통해 들어오는 유수의 유속 억제 또는 차단을 위해 해수흐름의 분리를 통해 경계층을 형성함으로써 1차적으로 해수유동 자가억제 장치의 자체 차단 능력을 활용하며, 분리된 흐름에 의한 마찰력을 활용할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a boundary layer through the separation of the seawater flow for preventing or blocking the flow rate of the flowing water flowing through the moon pool, primarily utilizing the self-blocking ability of the seawater flow self-suppression device, separated flow Can utilize frictional force.

또한, 본 발명은 유수 흐름 방향의 변화를 유도하여 각 흐름 사이의 간섭을 극대화함으로써 유체력의 손실을 극대화할 수 있으며, 기포발생을 유도하여 유체력 손실을 부가적으로 유도할 수 있다. In addition, the present invention can maximize the loss of the fluid force by maximizing the interference between each flow by inducing a change in the flow direction of the flow, it can additionally induce the fluid force loss by inducing bubble generation.

또한, 본 발명은 해수 충격력의 일부만 문풀에 전달토록 하며, 문풀 수식벽체 수제선 부근의 일부 구간에만 설치할 수 있으며, 기본적으로 설치되는 영구 부가구조 외에 별도의 에너지원의 공급이 필요하지 않는 이점이 있다.In addition, the present invention allows only a part of the seawater impact force to be transmitted to the moon pool, can be installed only in a portion of the moon pool modified wall near the handmade line, there is an advantage that does not need to supply a separate energy source other than the permanent additional structure is basically installed. .

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 해수유동 자가억제 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 해수유동 자가억제 장치에 의한 해수의 방향 변화 및 감쇠 효과를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a state in which the seawater flow self-suppression device according to the present invention is installed. 2 is a view showing the direction change and attenuation effect of seawater by the seawater flow self-suppression device according to the present invention.

도 1을 살펴보면, 본 발명은 문풀 수제선 부근의 수직 벽체(10)에 형성되어 해수의 흐름 방향을 변환하는 구조물(21)과, 상기 수직 벽체(10)에 따라 수평으로 길게 형성되어 유수의 흐름을 분리하는 구조물(22)을 구비하여 해수 경계층을 형성하는 해수유동 자가억제 장치(20)를 1단 또는 다단의 구조로 설치되어 있다.Referring to Figure 1, the present invention is formed on the vertical wall (10) in the vicinity of the Moon pool homemade line 21 to convert the flow direction of the seawater, and formed horizontally long along the vertical wall (10) flow of the flowing water A seawater flow self-suppression device 20 having a structure 22 for separating the water and forming a seawater boundary layer is provided in a single stage or a multistage structure.

즉, 본 발명은 문풀을 통해 들어오는 유수의 유속을 억제하거나 차단하기 위해 유수 흐름 분리 구조물(22)을 통해 경계층을 형성함으로써 1차적으로 해수유동 자가억제 장치(20)의 자체 차단 능력을 활용하며, 분리된 흐름에 의한 마찰력을 활용할 수 있다.That is, the present invention primarily utilizes the self-blocking capability of the seawater flow self-suppression device 20 by forming a boundary layer through the flow-water separation structure 22 to suppress or block the flow rate of the flowing water flowing through the moon pool. The frictional force by the separate flow can be utilized.

바람직하게, 상기 유수 흐름 분리 구조물(22)은 벽체(10)에 고정될 수 있도록 일정 간격으로 하부 브라켓의 지지에 의해 설치된다.Preferably, the runoff flow separation structure 22 is installed by the support of the lower bracket at regular intervals to be fixed to the wall (10).

또한, 본 발명은 해수 흐름 변환 구조물(21)는 ㄱ형강을 수평방향으로 길게 설치하여 해수 흐름 방향의 변화와 속도차이를 유도하여 각 흐름 사이의 간섭을 극대화함으로써 유체력의 손실을 극대화할 수 있다.In addition, according to the present invention, the seawater flow conversion structure 21 may be installed to have a long horizontal beam in the horizontal direction to induce changes in the seawater flow direction and speed differences to maximize the loss of fluid force by maximizing interference between the flows. .

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 기포(23) 발생을 유도하여 유체력 손실을 부가적으로 유도할 수 있다. As shown in FIG. 2, the present invention may additionally induce fluid force loss by inducing bubble 23 generation.

따라서, 본 발명의 해수유동 자가억제 장치(20)는 단면에서 사선방향으로 설치하되, 1차 흐름은 깔대기 형상으로(상대적으로 빠르게) 형성하였으며, 2차 흐름은 역깔대기 형상으로(상대적으로 느리게) 만들어 유속 차이를 극대화할 수 있다.Therefore, the seawater flow self-suppression apparatus 20 of the present invention is installed in an oblique direction in a cross section, but the primary flow is formed in a funnel shape (relatively fast), and the secondary flow is inverse funnel shape (relatively slow). To maximize the flow rate difference.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 해수유동 자가억제 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the seawater flow self-suppression device is installed according to another embodiment of the present invention.

도 3을 살펴보면, 본 발명의 다른 실시 예로서 해수 흐름의 방향변화를 유도하는 해수 흐름 분리 구조물(21)을 반원 형상(30)으로 형성하며, 1단 또는 다단으로 설치하였다.Referring to Figure 3, as another embodiment of the present invention to form a semi-circular shape 30 of the seawater flow separation structure 21 to induce a change in seawater flow, it was installed in one or multiple stages.

즉, 이러한 해수 흐름 분리 구조(21)는 도 1과 마찬가지로 문풀 수제선 부근의 수직 벽체(10)에 해수의 흐름을 분리하여 해수 경계층을 형성하게 된다.In other words, the seawater flow separation structure 21 separates the flow of seawater on the vertical wall 10 near the Munpul water line as in FIG. 1 to form a seawater boundary layer.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예로서 해수유동 자가억제 장치를 구비한 문풀에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예(ㄱ형강, 반원 등)에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구 든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.As described above, the moon pool having a seawater flow self-suppression device as a preferred embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the specific preferred embodiment (a-beam, semi-circle, etc.) described above, the claims Without departing from the gist of the present invention claimed in the present invention, any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications, and such changes are included within the technical scope of the claims. can do.

도 1은 본 발명에 따른 해수유동 자가억제 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a state in which the seawater flow self-suppression device according to the present invention is installed.

도 2는 본 발명에 따른 해수유동 자가억제 장치에 의한 해수의 방향 변화 및 감쇠 효과를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the direction change and attenuation effect of seawater by the seawater flow self-suppression device according to the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 본 발명에 따른 해수유동 자가억제 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the seawater flow self-suppression device is installed according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10: 수직 벽체10: vertical wall

20: 해수유동 자가억제 장치20: seawater flow self-suppression device

21: 해수 흐름 변환 구조물21: seawater flow conversion structure

22: 유수 흐름 분리 구조물22: flowing water separation structure

Claims (4)

문풀 수제선 부근의 수직 벽체(10)에 형성되어 해수의 흐름 방향을 변환하는 구조물(21)과, 상기 수직 벽체(10)에 따라 수평으로 길게 형성되어 유수의 흐름을 분리하는 구조물(22)을 구비하여 해수 경계층을 형성하는 해수유동 자가억제 장치(20)를 1단 또는 다단의 구조로 설치하는 것을 특징으로 하는 문풀.The structure 21 is formed on the vertical wall 10 near the Munpul handmade line and converts the flow direction of the seawater, and the structure 22 is formed horizontally along the vertical wall 10 to separate the flow of the flowing water. Moonful, characterized in that the seawater flow self-suppressing device 20 to form a seawater boundary layer in a single stage or multi-stage structure. 제 1항에 있어서, 상기 유수 흐름 분리 구조물(22)는 1차적으로 해수의 흐름이 상대적으로 빠르도록 깔대기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 문풀.The moon pool according to claim 1, wherein the flow stream separating structure (22) is formed in a funnel shape so that the flow of sea water is relatively fast. 제 1항에 있어서, 상기 해수 흐름 변환 구조물(21)은 ㄱ형강으로 형성되어 해수 흐름의 방향 변화를 유도하는 것을 특징으로 하는 문풀.The moon pool according to claim 1, wherein the seawater flow conversion structure (21) is formed of a-beam to induce a change in the direction of seawater flow. 제 1항에 있어서, 상기 해수 흐름 변환 구조물(21)는 반원 형상(30)으로 형성되어 해수 흐름의 방향 변화를 유도하는 것을 특징으로 하는 문풀.The moon pool according to claim 1, wherein the seawater flow conversion structure (21) is formed in a semicircular shape (30) to induce a change in the direction of seawater flow.
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