KR20100064450A - 해상구조물의 동요 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 원유 생산 저장설비(Floating, Production, Storage and Offloading)나 석유 시추 작업을 하는 석유시추선 등 해상구조물의 동요 저감장치에 관한 것으로, 본체의 측면에 와류생성공이 구비된 킬을 걸림수단에 의하여 탈/부착 가능하도록 설치한 것을 특징으로 하고 있으며, 본 발명은 해상구조물의 측면에 탈/부착이 가능한 킬을 설치하여 이동 시에는 킬을 탈착하여 킬로 인하여 발생하는 부가 저항 요소를 제거할 수 있으며, 시추 작업을 위해 정지시에는 킬을 부착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 일반형 빌지에 비하여 선체의 운항성능을 향상시키고 좌우 충돌의 위험을 방지할 수 있음은 물론, 와류를 발생시켜 횡동요운동과 상하동요운동을 동시에 억제할 수 있도록 하며, 특히 기존의 빌지 킬 만으로의 동적 안정성에 추가하여 본 발명에 따른 동요 저감장치를 중복적용하면 약 2배 이상의 동요를 억제하여 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있게 된다.

빌즈 킬(Bilge Keel), 상하동요, 횡요동 억제장치, 빌지

Description

해상구조물의 동요 저감장치{The Reduction Apparatus of Rolling and Pitching for FPSO}

본 발명은 부유식 원유 생산 저장설비(Floating, Production, Storage and Offloading)나 석유 시추 작업을 하는 석유시추선 등 해상구조물의 동요 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상구조물의 측면에 탈/부착이 가능한 킬(Keel)을 설치하여 파도와 바람 등의 외부 환경에 의하여 발생하는 해상구조물의 상/하 동요 및 횡동요를 줄일 수 있도록 함으로써, 해상구조물의 동적 안정성을 확보할 수 있도록 하는 해상구조물의 동요 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 해양 유전 개발을 위해 사용되고 있는 부유식 원유생산 저장 설비(Floating Production Storage and Offloading)와 같은 해상구조물은 파도에 의해서 상하동요 및 횡동요 운동을 하게 되며, 이러한 동요현상은 작업성능과 안전에 영향을 주게 되는바, 작업효율과 안전성을 높이기 위해서는 상기 각 동요현상을 방지 또는 억제하여야 한다.

이러한 해상구조물과 선박을 포함하여 상기와 같은 동요현상 중에서 횡동요를 억제하기 위한 기술적 사상이 공지된 바 있다. 이중 가장 널리 알려진 것이 바 로 빌지 킬(Bilge Keel)이다. 상기 빌지 킬은 판과 같은 부재로서 선저와 선체의 측벽이 만나는 빌지 부분에 부착되는 장치이다. 이와 같은 빌지 킬은 선박이 횡동요를 할 때 와류를 발생시키는데, 설치시 부가적인 비용이 크게 발생하지 않음에 따라 대부분의 선박에 채택되어 사용되고 있다.

또한, 상기와 같은 빌지 킬 만으로 횡동요 감쇄 효과를 충분히 얻지 못할 경우에는 횡동요 감쇄 탱크나 핀 안정기와 같은 장비를 부가 설치하게 된다. 상기 감쇄탱크는 선박의 중앙부 U자형 물탱크를 설치하여 물탱크 내부 유동의 공진현상을 이용하는 것으로 수동식과 능동식이 모두 사용되고 있다.

여기서 핀 안정기는 빌지에 핀을 부착시켜 횡 동요에 따라 핀의 각도를 조절함으로써 핀에 양력을 발생시켜 부가적인 복원력과 감쇄력을 발생시키는 횡동요 감쇄장치이다.

상기한 바와 같은 횡동요 감쇄 방식들은 해상구조물이 시추 작업을 위하여 이동 시에도 킬이 부착된 상태로 이동하게 되므로 이 킬로 인하여 부가저항이 발생하여 해상구조물의 이동에 경제적 손실을 초래하게 되고, 또한, 해상구조물의 작업성능과 안전에 영향을 주는 횡동요 및 상하동요 중 횡동요 밖에 감쇄시킬 수 없는 문제점이 발생하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 해상구조물의 측면에 탈/부착이 가능한 킬(Keel)을 설치하여 이동 시에는 킬을 탈착하여 킬로 인하여 발생하는 부가 저항 요소를 제거 할 수 있으며, 시추 작업을 위해 정지시에는 킬을 부착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 일반형 빌지에 비하여 선체의 운항성능을 향상시키고 좌우 충돌의 위험을 방지할 수 있음은 물론, 와류를 발생시켜 횡동요운동과 상하동요운동을 동시에 억제할 수 있도록 하는 해상구조물의 동요 저감장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 추구하는 기술적 과제는 구조물 본체의 측면에 와류생성공이 구비된 킬을 걸림수단에 의하여 탈/부착 가능하도록 설치한 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요 저감장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 구조물 본체의 측면에 탈/부착이 가능하도록 설치되는 킬은 구조물 본체에 적어도 1이상 다수로 설치되는 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요 저감장치를 제시한다.

그리고, 본 발명은 상기 킬을 구조물 본체의 측면에 탈/부착 가능하도록 설치하는 걸림수단은 본체의 측면에 형성된 걸림홈과 상기 홈에 걸릴 수 있도록 킬에 구비된 걸림고리 및 상기 걸림고리를 홈에 고정시키는 스토퍼로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요저감장치를 제시한다.

본 발명은 해상구조물의 측면에 탈/부착이 가능한 킬을 설치하여 이동 시에는 킬을 탈착하여 킬로 인하여 발생하는 부가 저항 요소를 제거할 수 있으며, 시추 작업을 위해 정지시에는 킬을 부착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 일반형 빌지에 비하여 선체의 운항성능을 향상시키고 좌우 충돌의 위험을 방지할 수 있음은 물론, 와류를 발생시켜 횡동요운동과 상하동요운동을 동시에 억제할 수 있도록 하며, 특히 기존의 빌지 킬 만으로의 동적 안정성에 추가하여 본 발명에 따른 동요 저감장치를 중복적용하면 약 2배 이상의 동요를 억제하여 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치는 동일한 구성의 장치가 구조물의 측면 좌/우측에 대칭으로 설치되는 바, 구성이나 상기 구성에 따른 작용 및 효과가 동일하므로 편의상 그 일측만 도시하고 설명하고 있음을 미리 밝혀두기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치의 설치 상태를 예시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치의 설치 상태를 예시한 단면도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치에 있어서, 킬의 구조를 예시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치에 있어서, 킬의 다른 실시상태를 예시한 사시도이다.

본 발명은 부유식 원유생산저장설비(FPSO)인 석유시추선이나 기타 해상구조물 등에 적용하여 파도와 바람 등의 외부 환경에 의하여 발생하는 상/하 동요 및 횡동요를 줄여 해상구조물의 동적 안정성을 확보할 수 있도록 하는 것으로서, 구조물 본체(10)의 측면(11) 소정된 위치에는 후술하는 킬을 탈/부착할 수 있도록 하는 걸림홈(12)이 형성되어 있고 상기 걸림홈(12)의 상부에는 킬 부착시 이 킬을 고정시키는데 사용하는 스토퍼(13)가 구비되어 있다.

상기 구조물 본체(10)의 측면(11)에 설치되는 킬(20)(30)은 구조물의 종류나 해상환경 및 기후조건에 따라 적어도 2 이상 다수로 설치하는 것이 더욱 효과적인 동요저감을 위한 바람직한 방법이다.

여기서, 상기 킬(20)(30)에는 이 킬(20)(30)을 구조물 본체(10)의 측면(11)에 부착할 때 사용되는 걸림고리(21)(31)가 구비되어 있는 한편, 상기 킬(20)(30)의 전/후면을 관통하는 다공성의 와류생성공(22)(32)들이 형성되어 있는데, 상기 킬(20)(30)에 형성된 다공성의 와류생성공(22)(32)들은 상기 킬(20)(30)이 해면에 접촉하는 해면과의 전체적인 접면(edge Perimeter)을 증가시켜 더욱 효과적으로 상/하동요 및 횡동요를 저감시킬 수 있도록 한다.

그리고, 이러한 와류생성공(22)(32)들은 적어도 2 이상 다수로 형성하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예에 있어서는 장방형상이나 원형으로 도시하고 있으나 결코 이러한 형상에 한정되지 않으며, 상기 와류생성공(22)(32)들은 킬(20)(30)이 해면에 접촉하는 해면과의 전체적인 접면을 증가시킬 수 있도록 하는 것에 목적이 있는 것이므로 길이를 증가시킬 수 있는 또 다른 형태의 정방형이나 타원형 등 다양한 형태로 형성하는 구성을 포함할 수 있다.

상기 킬(20)(30)을 구조물 본체(10)의 측면(11)에 탈/부착 가능하도록 설치하는 걸림수단(40)은 본체의 측면에 형성된 걸림홈(12)과 상기 걸림홈(12)에 걸릴 수 있도록 킬(20)(30)에 구비된 걸림고리(21)(31) 및 상기 걸림고리(21)(31)를 걸림홈(12)에 고정시키는 스토퍼(13)로 구성되어 있는데, 상기 킬(20)(30)을 구조물 본체(10)의 측면(11)에 부착할 때는 해상구조물에 구비되어 있는 크레인(도시하지 않음)을 이용하여 킬(20)(30)을 들어올린 후 킬(20)(30)의 후면에 구비된 걸림고리(21)(31)를 본체(10) 측면(11)에 형성된 걸림홈(12)에 결합한 상태에서 스토퍼(13)를 돌려 고정시키게 되고, 상기 킬(20)(30)을 구조물 본체(10)의 측면(11)으로부터 분리할 때는 상기의 역순으로 진행하면 킬(20)(30)을 구조물 본체(10)로 부터 탈착할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명은 해상구조물의 측면에 탈/부착이 가능한 킬을 설치하여 이동 시에는 킬을 탈착하여 킬로 인하여 발생하는 부가 저항 요소를 제거할 수 있으며, 시추 작업을 위해 정지시에는 킬을 부착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 일반형 빌지에 비하여 선체의 운항성능을 향상시키고 좌우 충돌의 위험을 방지할 수 있음은 물론, 와류를 발생시켜 횡동요운동과 상하동요운동을 동시에 억제할 수 있도록 하며, 특히 기존의 빌지 킬 만으로의 동적 안정성에 추가하여 본 발명에 따른 동요 저감장치를 중복적용하면 약 2배 이상의 동요를 억제하여 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예로서 해상구조물의 동요 저감장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치의 설치 상태를 예시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치의 설치 상태를 예시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치에 있어서, 킬의 구조를 예시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 해상구조물의 동요 저감장치에 있어서, 킬의 다른 실시상태를 예시한 사시도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 구조물 본체 11 : 측면

12 : 걸림홈 13 : 스토퍼

20,30 : 킬 21,31 : 걸림고리

22,32 : 와류생성공 40 : 걸림수단

Claims (4)

1. 해상구조물의 동요를 저감시키는 장치에 있어서,

   구조물 본체의 측면에 와류생성공이 구비된 킬을 걸림수단에 의하여 탈/부착 가능하도록 설치한 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요 저감장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구조물 본체의 측면에 탈/부착이 가능하도록 설치되는 킬은 구조물 본체에 적어도 1이상 다수로 설치되는 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요 저감장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 킬을 구조물 본체의 측면에 탈/부착 가능하도록 설치하는 걸림수단은 본체의 측면에 형성된 걸림홈과 상기 홈에 걸릴 수 있도록 킬에 구비된 걸림고리 및 상기 걸림고리를 홈에 고정시키는 스토퍼로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요저감장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 킬에 형성된 와류생성공은 2이상 다수로 형성되며 장방형상이나 정방형상, 원형, 타원형상 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 해상구조물의 동요저감장치.

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