KR20100096884A

KR20100096884A - 선체 방호장치

Info

Publication number: KR20100096884A
Application number: KR1020090015963A
Authority: KR
Inventors: 조효석; 하덕진; 장흥수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-02
Also published as: KR101122298B1

Abstract

본 발명은 선체 방호장치에 관한 것으로, 선체의 측면에 나란하게 결합되는 둘 이상의 레일과, 레일의 길이방향으로 이동 가능하게 결합되는 완충부를 포함하되, 완충부는, 레일의 길이방향으로 나란하게 배치되고, 서로 연결되는 복수의 로드와, 복수의 로드 각각으로부터 레일을 향하여 설치되는 복수의 레그와, 복수의 레그 각각의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 레일과 구름 접촉하는 복수의 롤러를 포함하는, 선체 방호장치가 제공하여, 선체 방호장치에 가해지는 충격력이 다른 방향으로 분산되도록 함으로써, 선체의 손상을 최소화할 수 있다.

방현물, 방호장치, 충돌

Description

선체 방호장치{DEVICE FOR PROTECTING HULL}

본 발명은 선체 방호장치에 관한 것으로, 선박이 다른 선박 또는 구조물과 충돌했을 경우, 선체의 손상을 최소화할 수 있는 선체 방호장치에 관한 것이다.

선박에는 고무 범퍼와 같은 방현물(防舷物, fender)이 선체의 측면에 설치되어, 선박이 다른 선박이나 구조물과 충돌하거나 마찰하게 될 경우 선체가 보호되도록 한다. 그러나, 선수부와 같이 돌출된 부분이나 선체 외부로 배관 등이 노출된 부분에는 철강재 등으로 제작된 영구설치식 방현물(permanent fender)과 같은 선체 방호장치를 설치한다.

특히, 부유식 생산저장하역설비(Floating Production Storage and Offloading, FPSO) 및 부유식 저장재기화설비(Floating Storage and Regasification Unit, FSRU)와 같이, 해상의 작업영역에서 장기간 머물며 작업을 수행하는 설비에는 선체 방호장치가 널리 사용되고 있다. 이에 관하여는 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에는 종래의 선체 방호장치가 설치된 부유식 생산저장하역설비의 예가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 부유식 생산저장하역설비(100)의 선체(110)에는 선체 방호장치(130)가 설치되어 있다.

부유식 생산저장하역설비(100)의 선체(110)에는 해저의 유정 또는 가스전으로부터 산출되는 원유 또는 가스가 유입되는 배관(도시되지 않음)이 설치될 수 있다. 또는 각종 처리과정을 거쳐 선체(110) 내의 저장탱크(도시되지 않음)에 저장되어 있던 원유 또는 액화천연가스(LNG)를 유조선(도시되지 않음) 및 LNG 운반선(도시되지 않음) 등에 공급하기 위한 배관(도시되지 않음) 등도 선체(110) 외부에 설치될 수 있다.

그리고, 부유식 생산저장하역설비(100) 및 도시되지 않은 부유식 저장재기화설비 등은 해상의 작업영역에서 거의 일정한 위치를 유지하면서 수 년 내지 수십 년 동안 작업을 행하게 된다. 따라서, 작업인력의 교체 및 생필품 등의 물자 공급을 위한 운반선(도시되지 않음)이 정기적으로 접선(接船)하게 된다.

따라서, 부유식 생산저장하역설비(100) 및 부유식 저장재기화설비(도시되지 않음) 등은 상술한 바와 같은 운반선(도시되지 않음) 및 작업영역 부근의 해상을 지나던 선박(도시되지 않음) 또는 부유식 구조물(도시되지 않음) 등과 충돌할 가능성이 항상 존재한다.

그런데, 부유식 생산저장하역설비(100) 및 부유식 저장재기화설비(도시되지 않음) 등에는 가연성 물질 및 폭발성 가스가 다량으로 적재되어 있으므로, 선체(110) 및 선체(110) 외부로 돌출된 배관(도시되지 않음) 등이 손상되면 대형 사고가 초래될 가능성이 높다.

그러므로, 부유식 생산저장하역설비(100) 및 부유식 저장재기화설비(도시되지 않음) 등에는 선체(110) 및 상술한 바와 같은 배관(도시되지 않음)이 손상되는 것을 방지하기 위하여 선체 방호장치(130)를 설치하게 된다.

도 2에는 도 1에 도시된 선체 방호장치의 측면도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 선체 방호장치(130)는 충격력(impulsive force)을 일부 흡수하는 로드(132)와, 로드(132)를 선체(110)로부터 이격 시켜 지지하는 복수의 레그(133)로 대별된다. 여기서, 복수의 레그(133) 각각의 단부는 선체(110)에 용접 등의 방법으로 접합된 접합부(111)를 형성한다.

그런데, 도시되지 않은 선박 또는 구조물과의 충돌에 의해 선체 방호장치(130)에 실선으로 표시한 화살표 방향으로 충격력이 가해지는 경우, 이 충격력은 로드(132), 복수의 레그(133) 및 복수의 접합부(111)를 거쳐, 점선으로 표시한 화살표 방향으로 선체(110)에 전달된다.

이때, 선체 방호장치(130)에 최초로 가해지는 충격력이 클 경우에는 복수의 접합부(111)가 각각 선체(110)를 변형시키거나 관통하는 등 선체(110)가 더욱 광범위하게 손상된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 선박이 다른 선박 또는 구조물과 충돌했을 경우에 선체의 손상을 최소화 할 수 있는 선체 방호장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 측면에 나란하게 결합되는 둘 이상의 레일과, 레일의 길이방향으로 이동 가능하게 결합되는 완충부를 포함하되, 완충부는, 레일의 길이방향으로 나란하게 배치되고, 서로 연결되는 복수의 로드와, 복수의 로드 각각으로부터 레일을 향하여 설치되는 복수의 레그와, 복수의 레그 각각의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 레일과 구름 접촉하는 복수의 롤러를 포함하는 선체 방호장치가 제공된다.

여기서, 선체 방호장치에는, 레일의 측면에 길이방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 일단부는 복수의 레그 각각의 단부에 결합되고 타단부는 가이드 홈에 삽입되어, 복수의 롤러가 레일로부터 이탈되지 않도록 하는 복수의 브라켓이 더 포함될 수 있다.

그리고, 선체 방호장치에는, 레일 또는 선체에 탈착 가능하게 결합되어, 완충부가 레일의 길이방향으로 이동되는 것을 제한하는 복수의 고정부재가 더 포함될 수 있다.

한편, 복수의 롤러는 내충격성이 높은 소재로 제작될 수 있다. 그리고, 롤러의 외주면에는 돌기 또는 홈이 형성되고, 레일에는 이에 맞물리는 홈 또는 돌기가 형성되어, 롤러가 레일의 길이방향으로만 이동되도록 할 수 있다.

본 발명은 선체 방호장치의 단부가 선체와 구름 접촉하게 하여 선체 방호장치에 가해지는 충격력이 다른 방향으로 분산되도록 함으로써, 선체의 손상을 최소 화할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 단, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치의 측면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 도시되지 않은 선박 또는 구조물이 선체(110)와 직접 충돌 또는 마찰되지 않도록 하는 선체 방호장치(230)는, 완충부(231) 및 레일(237)로 대별되며, 완충부(231)는, 로드(232), 레그(233) 및 롤러(235)로 구성된다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치(230)는, 도 1에 도시된 종래의 선체 방호장치(130)와 같이 선체(110)의 일부분을 감싸는 형상을 갖는다. 즉, 도 3에는 선체 방호장치(230)의 일 측면만이 도시되어 있으므로, 선체 방호장치(230)에 포함되는 적어도 둘 이상의 레일(237, 도시되지 않음) 중 하나의 레일(237)만이 도시되어 있다.

여기서, 완충부(231)는 각각의 레일(237, 도시되지 않음)에 대하여 결합구조가 동일하므로, 하나의 레일(237)을 대표로 설명함으로써 도시되지 않은 하나 이상의 레일에 대한 설명을 갈음하기로 한다.

그리고, 로드(232) 또한 적어도 둘 이상이며, 둘 이상의 로드(232)는 서로 연결되어 일체화 되어있으나, 도면에는 하나의 로드(232)만이 도시되어 있다. 따라 서, 하나의 로드(232)를 대표로 설명함으로써 도시되지 않은 나머지 로드에 대한 설명을 갈음하기로 한다.

또한, 선체 방호장치(130)는 선체(110)의 좌우측 측면, 선수부 및 선미부의 벽면, 즉 선체(110)의 저면을 제외한 부분에 설치될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서의 선체(110)는 선체(110)의 저면을 제외한 선체(110)의 전후 및 좌우 부분 모두를 지칭한다.

로드(232)는 도시되지 않은 선박 또는 구조물이 최초로 접하게 되는 부분이다. 따라서, 로드(232)는 가해지는 충격력이 최대한 분산되어 선체(110)로 전달될 수 있도록 하여야 한다.

여기서, 로드(232)에 가해지는 충격력은 복수의 레그(233)로 분산되어 선체(110)로 전달된다. 복수의 레그(233)는 로드(232)로부터 선체(110) 방향으로 돌출 형성되거나, 별도로 제작되어 설치될 수 있다. 즉, 복수의 레그(233)는 로드(232)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 용접 등의 방법으로 로드(232)에 설치될 수도 있다. 이는 완충부(231)의 구조적인 강도 및 제작상의 편의성 등을 함께 고려하여 결정될 수 있다.

복수의 레그(233)의 단부에는 각각 롤러(235)가 설치된다. 롤러(235)는 레그(233)의 단부에 대해 회전 가능하게 설치된다. 로드(232)에 상술한 바와 같은 충격력이 가해질 경우, 복수의 레그(233)를 통해 전달된 충격력이 롤러(235)에도 전달되므로, 롤러(235)는 내충격성이 높은 소재로 제작되어야 한다. 이러한 내충격성이 있는 소재로는 망간강과 같은 철강재 또는 ABS수지(Acrylonitrile-Butadiene- Styrene Resin), 폴리카보네이트(Polycarbonate)와 같은 내충격성 합성수지를 예로 들 수 있다.

한편, 선체(110)에는 레일(237)이 설치된다. 레일(237)은 선체(110)에 설치된 복수의 스터드 볼트(도시되지 않음) 등에 탈착 가능하게 결합되거나, 용접 등의 방법으로 접합되어 설치될 수 있다.

레일(237)은 롤러(235)가 레일(237)의 길이방향으로만 이동되도록 가이드 한다. 여기서, 롤러(235)가 레일(237)을 벗어나지 않고 이동될 수 있게 하는 방법의 예로는, 도시되지는 않았으나, 롤러(235)의 외주면에 돌기 또는 홈을 형성하고, 레일(237)에는 이에 상응하는 홈 또는 돌기를 레일(237)의 길이방향을 따라 형성하여 서로 맞물리도록 하는 방법을 사용할 수 있다.

또한, 레일(237)의 일측면 또는 양측면에는 길이방향을 따라 가이드 홈(도시되지는 않음)을 형성하고, 레그(233)의 단부에는 가이드 홈(도시되지는 않음)에 삽입되는 브라켓(도시되지 않음)을 일측 또는 양측에 설치하여, 롤러(235)가 레일(237)의 길이방향으로는 이동되지만 레일(237)로부터 이탈되지는 않게 한다.

따라서, 롤러(235) 및 레일(237)은 구름 접촉(rolling contact)되어 있으므로, 선체(110) 및 완충부(231) 사이의 접촉 관계 또한 구름 접촉으로 볼 수 있다.

그런데, 완충부(231)가 설치된 선박(도시되지 않음)이 해상에서 작업 중인 경우, 선체(110)는 파도, 바람 및 조류 등의 영향에 의해 여러 방향으로 흔들릴 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 완충부(231)는 레일(237)의 길이방향을 따라 선체(110)에 대하여 상대적으로 이동 가능하므로, 완충부(231)가 선체(110)의 흔들림 에 따라 지속적으로 이동되지 않도록 고정시켜야 한다.

그러므로, 레일(237)에 하나 이상의 고정부재(239)를 탈착 가능하게 설치하여 완충부(231)가 선체(110)의 흔들림에 의해 움직이지 않도록 할 수 있다. 여기서, 레일(237)이 선체(110)에 수직방향으로 설치된 경우, 완충부(231)가 레일(237)을 따라 선체(110)의 하방향으로 이동되는 것을 방지하는 하나의 고정부재(도시되지 않음)만을 설치할 수도 있다.

그러나, 선체(110)가 폭풍 등에 의하여 심하게 흔들리거나, 완충부(231)의 자중 보다 큰 힘을 가할 수 있는 파도나 바람 등에 의해 완충부(231)가 선체(110)의 상방향으로 이동될 수 있다. 그러므로, 완충부(231)가 상하방향으로 이동되는 것을 방지하는 복수의 고정부재(239)를 설치하여 완충부(231)가 선체(110)에 대해 상대적으로 이동되지 않도록 할 수 있다.

한편, 레일(237)이 선체(110)에 대하여 대각선 또는 수평방향으로 설치되는 경우에도 복수의 고정부재(239)를 사용하여 완충부(231)가 선체(110)에 대하여 상대적으로 이동되지 않도록 할 수 있다.

이때, 고정부재(239)를 레일(237)에 탈착 가능하게 결합시키는 이유는, 완충부(231)가 파손되었을 경우 용이하게 교체할 수 있도록 하거나, 필요에 따라 완충부(231)의 위치를 변경시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고, 고정부재(239)를 레일(237)에 탈착 가능하게 결합시키는 방법으로는, 도시되지는 않았으나, 레일(237)에 너트부를 형성하고, 고정부재(239)에는 통공을 형성한 다음, 볼트가 통공을 관통하여 너트부에 체결되도록 하는 방법 등이 사용될 수 있다.

또는, 도시되지는 않았으나, 선체(110)에 스터드 볼트를 설치한 후, 고정부재(239)에는 통공을 형성하고, 통공을 관통한 스터드 볼트의 단부에 너트를 체결시키는 방법도 사용할 수 있다. 단, 이 경우, 고정부재(239)의 형상은 선체(110)에 고정되되, 그 일부분이 롤러(235)의 외주면에 접촉되어 레일(237)을 따라 이동되는 것을 방지할 수 있는 형상이어야 한다.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치(230)의 작동에 대해서는 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치의 작동예가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 완충부(231)의 로드(232) 및 레그(233)가 충격력에 의해 변형되어 있다. 여기서, 실선으로 표시한 화살표는 완충부(231)에 가해진 충격의 방향을 나타내며, 점선으로 표시한 화살표는 롤러(235)의 이동방향을 나타낸다.

로드(232)에 강한 충격력이 가해지는 경우, 로드(232)는 도시된 바와 같이 변형된다. 단, 로드(232)가 충격력에 의해 지나치게 많이 변형되면, 변형된 로드(232)가 선체(110) 또는 도시되지 않은 배관과 충돌하여, 선체(110) 및 배관(도시되지 않음)이 손상될 수 있다. 따라서, 로드(232)는 선체(110) 및 배관(도시되지 않음)의 위치까지 변형되지 않도록, 적절한 강성을 갖는 재질 및 형상으로 제작되어야 한다.

한편, 로드(232)에 가해진 충격력은 복수의 레그(233) 각각에도 전달된다. 그런데, 상술한 바와 같이, 복수의 레그(233) 각각의 단부에는 롤러(235)가 각각 설치되어, 레일(237)과 구름 접촉되고 있다. 따라서, 복수의 레그(233)는 로드(232)에 충격력이 가해진 부분을 중심으로 방사상으로 퍼지는 방향으로 각각 변형된다.

따라서, 레그(233)가 변형되면서, 충격력은 롤러(235)의 이동에 따라 점선으로 표시한 화살표 방향인 수평방향의 분력(分力) 및 레일(237)의 길이방향에 대하여 수직한 방향의 분력으로 나뉘게 되어, 롤러(235)가 선체(110)를 수직한 방향으로 누르는 힘이 감소된다.

특히, 완충부(231)에 가해진 충격력은 로드(232) 및 복수의 레그(233)를 순간적으로 변형시키는 에너지로 소모되므로, 롤러(235)가 레일(237)을 따라 이동되는 단시간 동안 선체(110)는 완충부(231)에 가해진 충격력 보다 매우 작은 힘을 받게 된다. 그러므로, 선체(110)에 전달되는 충격력은 최소화 되어, 완충부(231)에 의한 선체(110) 방호 효과는 크게 향상된다.

이때, 레그(233)가 로드(232)로부터 전달받은 충격력에 의해 지나치게 많이 변형되면, 로드(232)가 선체(110) 및 도시되지 않은 배관과 충돌하여, 선체(110) 및 배관(도시되지 않음)이 손상될 수 있다. 따라서, 레그(233) 또한 로드(232)와 함께 적절한 강성을 가져야 한다. 그러므로, 완충부(231)는 전반적으로, 적절한 강성을 가질 수 있는 재질 및 형상으로 제작되어야 한다.

참고로, 선체 방호장치(230)는 선체(110)의 외부에 설치되어, 일광, 대기 및 해수에 지속적으로 노출된다. 따라서, 표면에 부식을 방지할 수 있는 도료를 도포 하거나, 내후성이 우수한 재질을 선정하여 제작할 수 있다.

한편, 선체 방호장치(230)는 선체(110)의 곡면 부위 또는 선체(110)의 넓은 면적에 걸쳐 설치될 수도 있다. 이에 관하여는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치의 응용예가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 선체 방호장치(330)는 완충부(331) 및 복수의 레일(337)로 대별된다. 완충부(331)는 서로 연결되어 격자 형상을 갖는 로드(332), 로드(332)로부터 복수의 레일(337)을 향하여 설치되는 복수의 레그(333) 및 복수의 레그(333) 각각의 단부에 설치되는 복수의 롤러(335)로 구성된다.

한편, 레일(337)에는 복수의 고정부재(339)가 설치되어 완충부(331)가 레일(337)을 따라 이동되지 않도록, 완충부(331)의 이동을 제한한다.

이와 같은 구조를 갖는 선체 방호장치(330)는, 선체(110)의 넓은 면적에 걸쳐 설치되어, 선체(110)를 광범위하게 보호할 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 선체 방호장치가 선체(110)의 곡면 부분에 설치되는 경우에는, 격자 형상의 로드(332)가 선체(110)와 나란한 형상을 갖도록 형성하거나, 복수의 로드(332) 각각의 길이를 조절하여, 완충부(331)가 곡면부위에 안정적으로 설치되도록 할 수 있다.

여기서, 완충부(331)의 하중에 따라 고정부재(339)의 수가 가감될 수 있다. 그리고, 도시되지는 않았으나, 고정부재가 선체(110)에 설치되고, 완충부(331)에 직접 접촉되어 완충부(331)의 이동을 제한하도록 하는 것 또한 가능하다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 종래의 선체 방호장치가 설치된 부유식 생산저장하역설비의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 선체 방호장치의 측면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치의 측면도.

도 4는 도 3에 도시된 선체 방호장치의 작동예의 측면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 방호장치의 응용예의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 선체 230, 330 : 선체 방호장치

231, 331 : 완충부 232, 332 : 로드

233, 333 : 지지부 235, 335 : 롤러

237, 337 : 레일 239, 339 : 고정부재

Claims

선체의 측면에 나란하게 결합되는 둘 이상의 레일; 및

상기 둘 이상의 레일의 길이방향으로 이동 가능하게 결합되는 완충부를 포함하되, 상기 완충부는,

상기 둘 이상의 레일의 길이방향으로 나란하게 배치되고, 서로 연결되는 복수의 로드;

상기 복수의 로드 각각으로부터 상기 둘 이상의 레일을 향하여 설치되는 복수의 레그; 및

상기 복수의 레그 각각의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 레일과 구름 접촉하는 복수의 롤러를 포함하는 선체 방호장치.
제1항에 있어서,

상기 둘 이상의 레일 각각의 측면에 길이방향을 따라 복수의 가이드 홈이 형성되고,

일단부는 상기 복수의 레그 각각의 단부에 결합되고 타단부는 상기 복수의 가이드 홈 각각에 삽입되어, 상기 복수의 롤러가 상기 둘 이상의 레일로부터 이탈되지 않도록 하는 복수의 브라켓을 더 포함하는 선체 방호장치.
제2항에 있어서,

상기 둘 이상의 레일에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 완충부가 둘 이상의 레일의 길이으로 이동되는 것을 제한하는 복수의 고정부재를 더 포함하는 선체 방호장치.
제3항에 있어서,

상기 둘 이상의 레일에는 각각 복수의 너트부가 형성되고, 상기 복수의 고정부재에는 각각 복수의 통공이 형성되되,

상기 복수의 통공 각각을 관통하여 상기 복수의 너트부 각각에 체결되어, 상기 복수의 고정부재를 상기 둘 이상의 레일에 결합시키는 복수의 볼트를 더 포함하는 선체 방호장치.
제2항에 있어서,

상기 선체의 측면에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 완충부가 상기 둘 이상의 레일의 길이방향으로 이동되는 것을 제한하는 복수의 고정부재를 더 포함하는 선체 방호장치.
제5항에 있어서,

상기 선체의 측면에 설치되는 복수의 스터드 볼트; 및

상기 복수의 스터드 볼트 각각의 단부에 체결되는 복수의 너트를 더 포함하되,

상기 복수의 고정부재 각각에는 상기 복수의 스터드 볼트가 관통되는 복수의 통공이 형성되어, 상기 복수의 고정부재는 상기 복수의 너트에 의해 상기 선체의 측면에 결합되는 선체 방호장치.
제1항에 있어서,

상기 복수의 롤러는 내충격성이 높은 소재로 제작되는 선체 방호장치.
제1항에 있어서,

상기 복수의 롤러 각각의 외주면에는 돌기 또는 홈이 형성되고, 상기 둘 이상의 레일 각각에는 길이방향을 따라 홈 또는 돌기가 형성되어,

상기 복수의 롤러는 상기 둘 이상의 레일의 길이방향으로만 이동되는 선체 방호장치.