KR20100090991A - 히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물 - Google Patents

히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상하방향 움직임을 감소시켜 히브운동 및 상하방향 가속도로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 한 반잠수식 해상 구조물에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되는 반잠수식 해상 구조물로서, 하부에 위치되는 구조물인 한 쌍의 폰툰과; 상기 폰툰 상에 세워지는 복수의 기둥과; 복수의 상기 기둥에 의해 지지되는 상부 갑판과; 상기 폰툰의 주위에 돌출되도록 설치되어, 상기 반잠수식 해상 구조물의 상하방향 움직임을 감소시키기 위한 히브 댐퍼; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물이 제공된다.
반잠수식 해상 구조물, 리그선, 히브, 폰툰, 댐퍼

Description

히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물{SEMI-SUBMERSIBLE STRUCTURES WITH A HEAVE DAMPER}
본 발명은 히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히브 댐퍼에 의해 상하방향 움직임을 감소시킬 수 있는 반잠수식 해상 구조물에 관한 것이다.
드릴링 리그선(Drilling RIG)과 같은 반잠수식 해상 구조물은 상부 갑판 상에 천공을 위한 고가의 드릴링 시스템(drilling system)을 구비하고 있으며, 해상에서 부유된 채 일정한 위치에 계류되어 사용된다.
드릴링 리그선과 같은 반잠수식 해상 구조물의 경우, 드릴링 작업시 각종 장비들이 드릴링 리그선의 상부 갑판에서 해저까지 연장되어 있기 때문에, 드릴링 리그선의 상하 움직임에 매우 큰 영향을 받게 된다.
즉, 반잠수식 해상 구조물은 해상에서 부유된 채 사용되므로, 필연적으로 해수의 유동에 의해 움직임이 발생할 수밖에 없는데, 이러한 움직임 중 상하방향의 운동인 히브(heave) 운동이나 상하방향 가속도는 각종 드릴링 장비들의 성능에 큰 영향을 미치며, 나아가서는 드릴링 장비들이 파손될 우려가 있다.
종래, 히브 운동이나 상하방향 가속도에 의해 영향으로부터 각종 드릴링 장비들을 보호하기 위해서 히브 보상장치(heave compensator)와 같은 안전장치들이 사용되고 있다.
그러나, 종래에는 허용가능한 히브운동 범위가 제한되어 있는 히브 보상장치 등의 안전장치들에 의해서만 드릴링 장비의 안정성을 확보하고 있었기 때문에, 허용범위를 넘는 히브운동이 발생된 경우에는 드릴링 작업을 중단해야만 하는 문제가 있었다.
따라서, 반잠수식 해상 구조물의 상하방향 움직임을 감소시켜 히브운동 및 상하방향 가속도에 의한 영향을 감소시킴으로써 고가의 드릴링 장비들의 효율성 및 안정성을 확보할 필요가 있다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 폰툰의 주위에 수평방향으로 돌출된 히브 댐퍼를 설치함으로써, 상하방향 움직임을 감소시켜 히브운동 및 상하방향 가속도로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 한 반잠수식 해상 구조물을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되는 반잠수식 해상 구조물로서, 하부에 위치되는 구조물인 한 쌍의 폰툰과; 상기 폰툰 상에 세워지는 복수의 기둥과; 복수의 상기 기둥에 의해 지지되는 상부 갑판과; 상기 폰툰의 주위에 돌출되도록 설치되어, 상기 반잠수식 해상 구조물의 상하방향 움직임을 감소시키기 위한 히브 댐퍼; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물이 제공된다.
상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰의 하단에 수평방향으로 평평하게 연장되는 것이 바람직하다.
상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰의 주위에 전체적으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰 폭의 10% 내지 16% 에 상응하는 치수로 돌출되는 것이 바람직하다.
상기 상부 갑판 상에는 드릴링 작없을 위한 장치 및 설비가 설치되며, 한 쌍 의 상기 폰툰 사이에는 이들 폰툰을 서로 연결하여 보강하기 위한 연결부가 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 폰툰의 주위에 수평방향으로 돌출된 히브 댐퍼를 설치함으로써, 상하방향 움직임을 감소시켜 히브운동 및 상하방향 가속도로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 한 반잠수식 해상 구조물이 제공될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 반잠수식 해상 구조물의 일부 사시도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 반잠수식 해상 구조물의 일부 평면도 및 일부 측면도가 도시되어 있다.
본 명세서에서 반잠수식 해상 구조물이란, 예를 들어 석유나 천연가스를 시추하기 위한 드릴링 리그선(drilling RIG; 시추기지선) 등의 부유식 구조물을 의미하며, 부유식 구조물이란, 자력으로 항해가 가능한지 여부를 불문하고 해상에 떠있는 것이 가능한 모든 구조물을 의미하는 것이다.
반잠수식 해상 구조물은, 해상에서 이동중일 때에는 하부 구조물인 폰툰(11)이 해수면에 약간 잠기는 상태로 운용되지만, 일정한 위치에서 시추작업 등을 실시할 때에는 하부 구조물인 폰툰(11)을 비롯해서 기둥(12)의 하부까지 해수면 아래에 잠기는 상태로 운용된다.
본 발명의 반잠수식 해상 구조물은, 하부에 위치되는 구조물인 한 쌍의 폰툰(pontoon)(11)과, 이 폰툰(11) 상에 세워지는 복수의 기둥(12)과, 복수의 기둥(12)에 의해 지지되는 상부 갑판(도시생략)과, 이 상부 갑판 상에 설치되는 각종 장치 및 설비(도시생략)로 이루어진다. 한 쌍의 폰툰(11) 사이에는 이들 폰툰(11)을 서로 연결하여 보강하기 위한 연결부(13)가 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는, 상부 갑판과 이 상부 갑판에 설치되는 각종 장치 및 설비들을 제외한 상태의 반잠수식 해상 구조물의 일부, 즉 기둥(12)과 폰툰(11)만이 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 폰툰(11)의 하단 주위에 수평방향으로 평평하게 연장되는 히브 댐퍼(15)가 설치되어 있다. 히브 댐퍼(15)와 해수와의 사이에서 발생하는 저항력에 의해 반잠수식 해상 구조물의 상하방향 움직임이 작아지게 되며, 그에 따라 히브 운동 및 상하방향 가속도가 감소될 수 있다.
히브 댐퍼(15)는 폰툰(11) 주위를 전체적으로 둘러싸도록 형성되는 것이 바람직하다. 히브 댐퍼(15)는 폰툰 폭의 대략 7% 내지 20% 정도 돌출되는 것이 바람직하며, 대략 10% 내지 16% 정도 돌출되는 것이 더욱 바람직하다. 히브 댐퍼(15)가 7% 보다 적게 돌출되면 히브 운동 및 상하방향 가속도를 감소시키는 효과가 거의 없어 바람직하지 않다. 또한, 히브 댐퍼(15)가 20% 보다 크게 돌출되면 오히려 드릴링 작업성과 구조적인 안정성이 저하되어 바람직하지 않다.
또한, 히브 댐퍼(15)는 폰툰(11)의 하단 주위에 설치되는 것이, 중간이나 상단에 설치되는 것에 비해, 승선감에 악영향을 미치는 롤 운동(roll)을 감소시킬 수 있고, 이동시 악영향을 미치지 않아 바람직하다.
하기 표 1은 히브 댐퍼를 갖추지 않은 반잠수식 해상 구조물과 히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물이 동일한 조건 하에 있을 때, 상하방향 가속도의 수치를 측정하여 비교한 것이다.
Figure 112009007885629-PAT00001
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 히브 댐퍼를 갖춘 반잠수식 해상 구조물은, 상하방향 가속도의 값이 대략 5% 정도 감소된다. 특히, 표 1의 수치는 드래그 댐핑(drag damping)이 동일한 것으로 가정한 값이지만, 실제 히브 댐퍼가 장착되면 드래그 댐핑이 증가되기 때문에, 상하방향 가속도 값은 더욱 감소될 수 있다.
이러한 상하방향 가속도의 감소는, 드릴링 장비의 운전 중단시간을 감소시켜 드릴링 장비의 운영 효율을 향상시킬 수 있으며, 드릴 파이프, 히브 보상장치 등과 같은 고가의 드릴링 장비에 관성력이 작게 미칠 수 있도록 함으로써 각종 드릴링 장비의 수명을 연장시키는 효과를 거둘 수 있다.
이상과 같이 본 발명을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 반잠수식 해상 구조물의 일부 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 반잠수식 해상 구조물의 일부 평면도, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 반잠수식 해상 구조물의 일부 측면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 폰툰(pontoon) 12 : 기둥
13 : 연결부 15 : 히브 댐퍼(heave damper)

Claims (5)

  1. 해상에서 부유된 채 사용되는 반잠수식 해상 구조물로서,
    하부에 위치되는 구조물인 한 쌍의 폰툰과;
    상기 폰툰 상에 세워지는 복수의 기둥과;
    복수의 상기 기둥에 의해 지지되는 상부 갑판과;
    상기 폰툰의 주위에 돌출되도록 설치되어, 상기 반잠수식 해상 구조물의 상하방향 움직임을 감소시키기 위한 히브 댐퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰의 하단에 수평방향으로 평평하게 연장되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰의 주위에 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 히브 댐퍼는 상기 폰툰 폭의 10% 내지 16% 에 상응하는 치수로 돌출되 는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 갑판 상에는 드릴링 작없을 위한 장치 및 설비가 설치되며, 한 쌍의 상기 폰툰 사이에는 이들 폰툰을 서로 연결하여 보강하기 위한 연결부가 설치되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 해상 구조물.
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