KR20110086115A

KR20110086115A - 배수관

Info

Publication number: KR20110086115A
Application number: KR1020117011631A
Authority: KR
Inventors: 보 썬드퀴스트; 라스-올로프 리베르그
Original assignee: 지브이에이 컨설턴츠 에이비
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-07-27
Also published as: EP2344699A4; EP2344699B1; EP2344699A1; CN102224300A; WO2010047655A1; CN102224300B

Abstract

해양 구조물(1)은 지지 부재(12)를 포함하고, 상기 지지 부재는 이 지지 부재(12)를 적어도 부분적으로 한정하는 벽을 포함하여 상기 벽의 내측면(28)이 상기 지지 부재(12)의 내부 용적을 적어도 부분적으로 한정하도록 배치되고 상기 벽의 외측면(24)은 상기 지지 부재(12)의 주위 환경을 향하도록 배치된다. 해양 구조물(10)은 해양 구조물(10)은 유체를 해양 구조물(10)로부터 이 해양 구조물(10)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역(22)으로 안내하도록 되어 있는 배수관(30)을 더 포함한다. 벽의 외측면(24)의 적어도 일부는 상기 배수관(30)을 부분적으로 한정한다.

Description

배수관{DRAIN PIPE}

해양 구조물로부터 이 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 유체를 안내하도록 된 배수관을 포함하는 해양 구조물에 관한 것이다.

오일 및/또는 가스 드릴링 및 제조에 있어서 원양선 또는 해양 설비 등의 해양 구조물의 갑판으로부터 빗물을 수집하는 것이 전통적이다. 통상적으로, 해양 구조물의 하나 이상의 갑판에 걸쳐서, 특히 개방되고 이에 따라 기후에 노출되는 갑판 부분에 복수 개의 배수구가 배치된다. 빗물은 갑판에서 임의의 유출된 오일 또는 그리스를 씻어내서 배수구로 보내기 때문에, 수집된 빗물은 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 안내되기 전에 수집된 빗물로부터 임의의 오일 또는 그리스를 분리하도록 필터나 처리 설비를 통과할 수 있다.

배수관은 수집된 빗물을 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 안내하도록 사용되어, 해양 구조물 상에 또는 그 근처에 있는 사람에게 행양 구조물로부터 배수된 유체 스트림이 부딪치거나 튀기는 것을 방지하고/하거나 해양 구조물 상에 또는 그 근처에 있는 물체, 구조물 및/또는 장치가 해양 구조물로부터 배수된 유체 스트림에 의해 손상되는 것을 방지한다.

게다가, 또는 그 대신에, 배수관은 해양 구조물로부터의 추가 유체, 특히 작동 유체, 예컨대 냉각수, 평형수(ballast water) 또는 빌지수(bilge water)를 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 분배하는 데에 사용될 수 있다.

배수관은 일반적으로 해양 구조물에 용접된 복수 개의 결합 수단에 의해 예컨대 해양 설비의 지지 레그와 같은 해양 구조물의 지지 부재에 고정 부착된다. 그러나, 수파, 수중 해류 및 바람이 배수관 및 해양 구조물에 실질적인 힘을 가할 수 있고, 이 힘은 해양 구조물을 손상시킬 수 있으며 최악의 경우에 배수관이 해양 구조물로부터 분리되게 될 수 있다.

본 발명의 목적은 해양 구조물을 위한 개선된 배수 시스템을 제공하는 것이다.

이 목적은 지지 부재를 포함하는 해양 구조물에 의해 달성되는데, 지지 부재는 이 지지 부재를 적어도 부분적으로 한정하는 벽을 포함하여 상기 벽의 내측면이 상기 지지 부재의 내부 용적을 적어도 부분적으로 한정하도록 배치되고 상기 벽의 외측면은 상기 지지 부재의 주위 환경을 향하도록 배치된다. 해양 구조물은 해양 구조물은 유체를 해양 구조물로부터 이 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 안내하도록 되어 있는 배수관을 더 포함한다. 벽의 외측면의 적어도 일부는 상기 배수관을 부분적으로 한정한다. 즉, 벽의 외측면의 적어도 일부가 배수관의 주변부의 일부를 구성한다.

그러한 해양 구조물은 구성, 수리 및 유지 보수가 간단한 견고한 배수 시스템을 제공한다.

"유체를 안내하는"이라는 표현은 유체가 통과하여 안내될 때에 배수관과 반드시 접촉하지는 않지만 배수관의 내측을 따라 유동하도록 배치되는 것을 의미하도록 의도된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 지지 부재는 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역에 적어도 부분적으로 위치되도록 배치된다. 그러나, 지지 부재는 수역의 수위 위에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 유체 입구 및 유체 출구를 포함하고, 상기 유체 입구는 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역의 수위 위에 위치하도록 배치되며 상기 유체 출구는 수위 아래에 배치되도록 되어 있다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 해양 구조물의 배수관은 복수 개의 유체 입구 및/또는 복수 개의 유체 출구를 포함할 수 있어, 본 명세서에 사용된 바와 같이 "유체 입구/출구"라는 표현은 그러한 경우에 복수 개의 유체 입구/출구 중 하나를 의미하도록 의도된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 유체 입구와 유체 출구 사이에 배치되어 배수관의 검사를 용이하게 하고 배수관으로 유입되거나 배수관 내에 생성될 수 있는 임의의 가스에 대한 환기를 제공하는 주위 환경에 대한 개구를 더 포함한다. 그러한 개구는 유체 입구와 유체 출구의 범위 내에서 연장된다. 배수관은 또한 또는 대신에 복수 개의 개구를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 배수관은 배수관 내로 유체의 유동을 방지하는 착탈 가능한 커버를 더 포함한다. 이와 달리, 커버는 배수관으로 원하지 않는 재료의 유동을 방지하는 필터 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 하나의 부재 플레이트에 의해서만 구성된다. 부재 플레이트는 예컨대 실질적으로 C형 또는 U형 단면을 가짐으로써, 부재 플레이트의 단부들 중 하나는 지지 부재의 벽의 외측면에 부착된다.

부재 플레이트는 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 배수관이 그 전체 길이를 따라 균일한 단면, 즉 그 형태 및/또는 면적과 관련하여 균일한 단면을 반드시 가질 필요가 없는 임의의 형태의 단면을 가질 수 있다.

본 발명의 변경예에 따르면, 배수관은 적어도 2개의 부재 플레이트를 포함하고, 부재 플레이트는 지지 부재에 각각 부착된다. 배수관은 예컨대 2개의 부재 플레이트만을 포함하고, 부재 플레이트는 실질적으로 C형, U형 또는 L형 단면을 각각 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 실질적으로 T형 또는 +-형 단면을 갖는 제3 부재 플레이트를 포함한다.

본 발명에 따른 배수관은 최대 50 m 또는 그 이상의 길이를 가질 수 있다. 이에 따라, 배수관은 사이에 간극이 있거나 없이 종방향으로 단부 대 단부 배치된 복수 개의 부재 플레이트를 포함할 수 있다. 배수관이 "하나의 부재 플레이트만"을 또는 "2개의 부재 플레이트만"을 포함하는 사양은 전체 배수관이 하나 이상의 부재 플레이트만을 포함할 뿐만 아니라 단면에서 보았을 때에 배수관의 주변부가 하나 또는 2개의 부재 플레이트만을 포함하는 것을 의미하도록 의도된다. 주변부의 나머지는 지지 부재의 벽의 외측면 및 선택적으로 하나 이상의 개구에 의해 구성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 배수관은 바람직하게는 실질적으로 배수관의 전체 길이를 따라 연장되는 하나 이상의 용접 조인트, 바람직하게는 연속적인 용접 조인트에 의해 지지 부재에 부착된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해양 구조물은 리프트를 갖는 호이스트 구조를 더 포함하고, 리프트는 하나 이상의 사람 및/또는 수리/유지 보수 장비/재료를 적재할 수 있다. 리프트는 배수관의 적어도 일부 내에서 또는 상기 배수관의 적어도 일부의 외측면을 따라 상승 및 하강되도록 되어 있어, 장착, 유지 보수 및/또는 수리 작업을 용이하게 할 수 있다. 바람직하게는, 해양 구조물은 배수관 내에서 리프트를 안내하는 안내 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해양 구조물은 갑판 구조물과 플로트를 포함하는 반침수형 유닛이고, 지지 부재는 갑판 구조물과 플로트 사이에서 연장되는 지지 컬럼이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 플로트는 펌프가 통과하여 하강될 수 있도록 배수관 아래에 개구를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 적어도 하나의 파이프, 예컨대 펌프에 결합된 파이프, 또는 해양 구조물의 몇몇의 다른 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 이 배수관이 지지 부재 상에 장착될 때에 실질적으로 수직 방향으로 연장되는 적어도 하나의 섹션을 포함한다. 이와 달리, 전체 배수관은 지지 부재 상에 장착된 때에 실질적으로 수직 방향으로 연장하도록 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 이 배수관이 지지 부재 상에 장착될 때에 실질적으로 비수직 방향으로 연장되는 적어도 하나의 섹션을 포함한다. 배수관은 내표면을 갖는 적어도 하나의 섹션을 포함하고, 내표면의 적어도 하나의 표면은 유체를 상기 표면을 향해 배향시키도록 각도(α)로 배치된다. 이는 배수관이 작은 단면적을 갖게 할 수 있고, 즉 천연 가스가 통과할 때에 배수관(30) 내에 감소된 단면적이 형성된다. 표면은 5°이상의 각도(α)로 배치되는 것이 유리하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 배수관은 상부 단면적 갖는 상부와 하부 단면적을 갖는 하부를 포함한다. 하부는 상기 상부와 해양 구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역 사이에 배치되도록 되어 있다. 하부 단면적은 상기 상부 단면적보다 작아서 배수관 내로 유체의 유동을 용이하게 한다. 따라서, 배수관이 하방으로, 즉 수역을 향해 연장할 때에 배수관의 단면적이 감소되기 때문에, 배수관의 유속이 증가하고 유동이 배수관 내에서 유리하게 배향되어 배수관의 하부 이하에서 최대 유속을 달성할 수 있다. 더욱이, 균일한 단면적을 갖는 배수관에 비해 보다 작은 정수부 단면적이 배수관에 작용하는 부하를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배수관은 배수관에 진입하는 유체 및/또는 지지 부재의 벽의 외측면을 향해 배수관에서 이미 유동하는 유체를 안내하는 안내 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 벽의 외측면은 배수관을 위한 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 측벽을 형성한다.

본 발명에 따른 해양 구조물은 오일 플랫폼(또한 오일 유정 굴착 장치이라 함), 가스 플랫폼, 드릴링 플랫폼, 해저 채굴 장치, 해양 생태 연구소, 파워 플랜트, 크레인 플랫폼, 원양선 또는 수역, 예컨대 바다, 해양, 호수 또는 강, 또는 그 근처에 배치되는 임의의 다른 구조물일 수 있다.

본 발명에 따르면, 구성, 수리 및 유지 보수가 간단한 견고한 해양 구조물을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 개략도를 참조하여 비제한적인 예에 의해 더 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 해양 구조물의 일부의 측면도를 도시하고,
도 2는 도 1에 도시된 해양 구조물의 갑판의 평면도를 도시하며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 측면도를 도시하고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 일부의 평면도를 도시하며,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 배수관을 도시하고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 일부를 도시하며,
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 배수관을 도시하고,
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 해양 구조물의 배수관을 도시한다.
도면들은 실척으로 도시되지 않았고 특정한 요부의 치수는 명확도를 위해 과장되었다는 것을 유념해야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 해양 구조물(10)의 일부를 도시하고 있다. 해양 구조물은 수역(22) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 지지 부재(12)와, 예컨대 드릴링 작업 또는 천연 오일 및 가스의 처리를 위해 사용되는 필수 장비를 유지하는 갑판 구조물(16)로부터 유체를 배수하도록 배치된 배수관(14)을 포함한다. 해양 구조물(10) 상에서 수집, 사용 또는 생성된 유체(즉, 액체 또는 가스)는 갑판(14)의 배수 채널(17), 예컨대 배수구로 진입하는데, 배수 채널은 유체를 배수관의 유체 입구(18)로 안내한다. 유체는 해양 구조물(10)을 둘러싸는 수역(22)의 수위 아래에 배치되는 유체 출구(20)를 통해 배수관(14)에서 배출된다. 배수관(14)은 배수관의 길이를 따라 배치되는 결합 수단(26)에 의해 지지 부재(12)의 외벽(24)에 부착된다.

도 2는 도 1에 도시된 해양 구조물(10)의 일부를 위쪽으로부터 도시한다. 배수관(14), 결합 수단(26) 및 지지 부재(12)는 수파, 수중 해류 및 바람으로부터의 충격력 및 항력을 받는데, 이 힘들은 도 2에서 블록 화살표로 나타내며, 이 힘들은 해양 구조물(10)을 손상시킬 수 있다. 도 2의 블록 화살표는 소정의 시점에서 배수관(14)에 대한 합력(F)을 나타낸다는 것을 유념해야 한다. 배수관(14)은 물론 임의의 방향으로 작용하는 힘을 받을 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 해양 구조물(10)을 측면 및 위쪽으로부터 각각 도시하고 있다. 해양 구조물(10)은 지지 부재(12)를 포함하는데, 지지 부재는 벽의 내측면(28)이 지지 부재(12)의 내부 용적을 적어도 부분적으로 한정하기 위하여 배치되도록 지지 부재를 적어도 부분적으로 한정하는 벽을 포함한다. 지지 부재(12)의 내부 용적은 중공이거나 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 벽의 외측면(24)은 지지 부재(12)의 주위 환경을 향하도록 배치된다.

해양 구조물(10)은 유체를 이 해양 구조물(10)로부터 해양 구조물(10)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역(22)으로 안내하도록 되어 있고 도시된 실시예에서 유체 입구(18)의 바로 아래에 배치되는 배수관(30)을 더 포함한다. 배수관(30)의 유체 입구(18)는 바람직하게는 갑판(16) 아래에서 수직 거리(H)에 배치되어 배수관(30) 내로 유입되거나 배수관 내에 생성된 임의의 가스가 분위기로 배기되고 갑판(16)으로 운반되지 않을 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 배수관(30)의 유체 출구(20)는 수역(22)의 수위 아래에 배치된다. 그러나, 유체 출구(20)는 수위에 또는 수위 위에 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 배수관(30)은 또한 수위 위 및 아래에 배치되는 복수 개의 유체 출구(20) 뿐만 아니라 복수 개의 유체 입구(18)를 포함할 수 있다. 배수관(30)은 예컨대 해양 구조물(10)의 복수 개의 갑판(16)으로부터 유체를 수신하도록 배치될 수 있다. 순전히 일례로서, 배수관(30)은 출구(31), 예컨대 평형수 출구 및/또는 배수 출구로부터 유체를 수신하고, 해양 구조물(10)의 갑판(16) 아래의 레벨에서 지지 부재(12)로부터 방출하도록 될 수 있다.

본 발명의 임의의 실시예에 따른 배수관(30)은 해양 구조물의 갑판(16)으로부터만이 아니라 해양 구조물(10)의 임의의 부분으로부터 유체를 수신하도록 될 수 있다.

지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)의 적어도 일부가 배수관(30)을 부분적으로 한정한다. (단면에서 보았을 때에) 배수관의 주변부는 2개의 플레이트 부재(30a, 30b), 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)의 일부, 및 배수관(30)의 유체 입구(18)와 유체 출구(20)의 범위 내에서 연장되는 개구(32)에 의해 구성된다. 2개의 플레이트 부재(30a, 30b)는 바람직하게는 실질적으로 배수관(30)의 전체 길이(L)를 따라 연장되는 용접 조인트(33)에 의해 해양 구조물(10)의 지지 부재(12)에 각각 부착된다. 그러나, 배수관(30) 또는 배수관 부재 플레이트는 임의의 적절한 수단에 의해 임의의 적절한 방식으로 지지 부재에 결합될 수 있다.

도 5는 도 4의 해양 구조물(10)의 변경예를 도시하고 있는데, 배수관(30)은 실질적으로 T형 단면을 갖는 제3 부재 플레이트(30c)를 구비한다. 따라서, 도 5의 배수관(30)은 사실상 해양 구조물(10)로부터 주위의 물로 액체를 분배하기 위한 2개의 도관을 포함한다. 해양 구조물(10)의 다른 실시예에서, 배수관(30)은 3개 이상의 도관(도시 생략)이 형성되도록 제1 부재 플레이트(30a)와 제2 부재 플레이트(30b) 사이에 복수 개의 T형 플레이트 또는 임의의 다른 타입(도시 생략)의 분할판을 포함할 수 있다. 복수 개의 도관은 분할판에 개구를 마련함으로써 병합하도록 배치될 수 있다.

도 6은 배수관(30)이 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)에 의해 부분적으로 한정되는 지지 부재(12) 내측의 공동 내에 전체적으로 배치되는 본 발명의 변경예를 도시하고 있다. 바꿔 말하면, 벽의 외측면(24)은 배수관(30)을 위한 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 측벽을 부분적으로 형성한다. 그러한 구조는 배수관(30)을 수파, 수중 해류 및 바람으로부터의 손상으로부터 보호하고 배수 시스템의 공간 요건을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배수관(30)을 도시하고 있다. 배수관(30)은 하나의 부재 플레이트(30a)만을 포함한다. 부재 플레이트(30a)는 실질적으로 U형 단면을 갖고 복수 개의 개구(32)를 포함한다. 부재 플레이트는 해양 구조물(10)의 지지 부재에 고정 부착되도록 배치되어, 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)이 U형 플레이트 부재(30a)의 2개의 단부들 사이에서 연장되는 배수관(30)의 주변부의 일부를 구성한다. 배수관(30)은 지지 부재(12)에 부착될 때에 실질적으로 수직방향으로 연장하도록 배치된다. 그러나, 배수관(30)은 하나 이상의 비수직 섹션을 포함할 수 있다.

배수관(30)의 길이(L)는 10 m 내지 100 m 또는 그 이상일 수 있고 이에 따라 도 7에 도시된 것과 같은 복수 개의 부재 플레이트(30a)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 배수관(30)은 물이 배수관(30)의 유체 입구(18)에 진입하는 것을 방지하도록 커버(도시 생략)를 포함할 수 있다. 커버 또는 유체 입구(18)는 물체가 배수관(30) 내로 떨어지는 것을 방지하도록 필터 수단 또는 격자를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 배수관은 배수관(30)의 상류 또는 하류의 어딘가에 또는 배수관(30)을 따라 배치되는 하나 이상의 필터 수단 및/또는 처리 설비를 포함할 수 있다는 것을 유념해야 한다. 또한, 배수관은 배수관(30)을 통해 유동하는 유체의 적어도 일부를 해양 구조물(10)의 다른 부분으로, 예컨대 해양 구조물의 상위 갑판에 있는 장치로부터 하위 갑판에 있는 장치로 안내하는 수단을 포함할 수 있다는 것을 유념해야 한다.

본 발명에 따른 배수관(30)은 상부 단면적 A(u)을 갖는 상부와 하부 단면적 A(s)을 갖는 하부를 포함할 수 있고, 하부 단면적 A(s)은 도 7의 점선으로 지시된 바와 같이 상부 단면적 A(u)보다 작다. 하부는 상부와, 해양 구조물(10)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역(22) 사이에 배치되도록 되어 있다. 배수관(30)은 그 유체 입구에 의해 배수관(30)의 최상측 부분에만 그러한 상부를 포함할 수 있거나, 배수관(30)이 도 7에 도시된 것과 같은 복수 개의 배수관을 포함한다면, 복수 개의 배수관 섹션이 그러한 상부를 포함할 수 있다. 순전히 일례로서, 배수관(30)은 오직 하나의 상부를 포함하고, 하부는 상부 아래에서 배수관(30)의 길이의 대략 1/3에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상부 단면적 A(u)와 하부 단면적 A(s)의 비율[즉, A(u)/A(s)]은 1.5 - 4의 범위 내에, 보다 바람직하게는 1.8 - 2.5의 범위 내에 있다. 가장 바람직한 상기 비율은 대략 2이다.

본 발명에 따른 배수관(30)은 강, 플라스틱 또는 임의의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있고, 배수관의 다른 부분보다 큰 힘을 받는 영역에 위치하도록 배치된 물리적 및/또는 화학적으로 보강된 섹션(Y)을 포함할 수 있다. 보강된 섹션(Y)은 예컨대 튀기는 영역(즉, 바다, 해양, 강 또는 호수의 수파가 배수관에 충돌하는 영역)에 위치하도록 배치될 수 있고, 이 영역은 선택적으로 개구(32)가 없을 수 있다. 보강된 섹션(Y)은 예컨대 보다 강한 금속 등급 또는 보다 두꺼운 금속을 포함하고 내부식성 페인트로 코팅될 수 있다.

본 발명에 따른 해양 구조물(10)은 리프트를 갖는 호이스트 구조(도시 생략)를 포함할 수 있고, 이 리프트는 배수관(30)의 적어도 일부 내에서 또는 배수관(30)의 적어도 일부의 외측을 따라 상승 및 하강되도록 된다. 본 발명의 배수관(30)은 1 내지 5 m, 최대 15 m의 직경을 가질 수 있다. 바람직하게는, 해양 구조물(10)은 배수관(30) 내에서 리프트를 안내하는 안내 수단(도시 생략)을 포함한다. 호이스트 구조는 호이스트 구조가 사용되지 않을 때에 배수관(30)으로부터 소정 거리의 보관 위치에 배치될 수 있도록 분리될 수 있다.

도 8은 배수관(30)이 이 배수관(30)의 주변부의 일부를 구성하는 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)을 향해 유체를 안내하는 안내 수단(35)을 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 배수관(30)을 도시하고 있다. 안내 수단(35)은 예컨대 배수관(30)에 진입하는 유체 및 유체가 배수관(34)을 통과할 때에 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)으로부터 튀기는 유체가 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)을 향해 지향되는 것을 보장하는 깔때기 수단을 포함할 수 있다. 배수관(30)의 내측의 검사를 용이하게 하고 가스를 배기하기 위하여 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)으로부터 가장 먼 배수관(30)의 측면에 하나 이상의 개구(32)가 배치될 수 있다.

도 9는 측면으로부터 플로트(34)가 있는 반침수형 해양 구조물의 일부를 도시하고 있는데, 배수관(30)이 부착되는 지지 부재는 해양 구조물의 갑판과 플로트(34) 사이에서 연장되는 지지 컬럼이다. 플로트(34)는 펌프(38)가 통과하여 플로트(34) 아래에 있거나 플로트(34)를 둘러싸는 물로 하강될 수 있도록 배수관(30) 아래에 개구(36)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 배수관(30)은 적어도 하나의 파이프(42)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 일체로 형성된 하우징(40)을 포함한다. 이와 달리, 하우징(40)은 착탈 가능하게 또는 착탈 불가능하게 배수관(30)에 결합될 수 있다. 도 10은 배수관(30)과 하우징(40)을 위쪽으로부터 도시하고 있다. 도시된 실시에에서, 하우징(40)은 지지 부재(12)에 부착된다.

지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)은 도시된 실시예에서 평탄면으로서 도시되었다는 것을 유념해야 한다. 그러나, 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)은 평탄면일 필요는 없다.

배수관(30)이 지지 컬럼 상에 장착될 때에, 지지 컬럼 단면적 Ac와 하부 단면적 A(s)의 비율(즉, Ac/A(s))은 바람직하게는 10보다 크고, 보다 바람직하게는 20보다 크다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배수관(30)의 유체 출구를 도시하고 있다. 배수관(30)은 배수관(30)에서 배출되는 물을 소정 각도로 지향시키는 안내판(44)을 포함한다. 도시된 실시예에서 배수관(30)의 유체 출구는 수위 위에 배치되고, 해양 구조물(10)은 사람 및/또는 다른 물체 또는 구조물의 일부에 배수관(30)에서 배출되는 유체의 스트림이 부딪치거나 튀기는 것을 방지하도록 스플래시 가드(46)를 포함할 수 있다. 스플래시 가드(46)는 해양 구조물(10)의 플로트(34), 배수관(30) 또는 해양 구조물(10)의 임의의 다른 부분에 부착될 수 있다.

청구범위의 범위 내에서 본 발명의 추가 변경이 당업자에게 명백할 거이다. 예컨대, 지지 부재(12)는 도시된 실시예에 나타낸 바와 같이 반드시 수직일 필요는 없다. 본 발명에 따른 배수관(30)은 예컨대 해양 구조물(10)의 플로트(34) 및 갑판 구조물(16)에 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에서, 배수관(30)의 적어도 일부는 비수직 방향으로, 즉 법선(40)에 대해 소정 각도로 배치될 수 있다. 법선(40)은 도 12에 도시되어 있다. 수직 방향으로 및 법선이란 용어는 정수선(still water line)에 대한 것이고, 이와 관련하여 정수선은 수평이라는 것을 알아야 한다. 정수선은 작동 흘수(46)로서 도 12에 도시되어 있다. 작동 흘수는 해양 구조물이 정상적인 작동 중에 갖는 흘수이다. 해양 구조물이 반침수형 유정 굴착 장치이면, 작동 흘수는 반침수형 유정 굴착 장치가 그 고정 작동 중에 갖는 흘수이고, 그 작동은 예컨대 오일 또는 천연 가스를 취출하는 것일 수 있다. 배수관(30)은 벽의 외측면(24)의 적어도 일부에 의해 형성되는 내표면(41)을 포함하고, 이 내표면은 배수관(30)을 부분적으로 한정한다. 배수관(30)의 내표면(41)의 적어도 일부가 법선(40)에 대해 각도(α)로 배치되면 유리하다.

도 12는 법선에 대해 10°의 각도로 배치되어 경사면(42)을 형성하는 내표면(41)의 적어도 일부를 갖는 배수관(30)을 도시하고 있다. 법선(40)에 대해 경사진 경사면(42)은 유체의 높은 유동, 예컨대 물의 유동이 배수관(30) 아래로 유동하게 할 수 있다. 유체는 배수관(30)의 내표면(41)의 경사면(42)을 향해 배향된다. 유체가 배수 중에 경사면(42)을 향해 배향되기 때문에, 배수관(30) 내에 천연 공기 통로가 형성되어, 낙하하는 유체가 고속으로 떨어지게 할 수 있다. 이 통로를 일반적으로 스플래시 영역이라 한다(도 14 참조). 배수관(30)은 도 13에 도시된 바와 같이 갑판 구조물(16)과 박스 바닥으로부터 플로트(34)의 근방으로 연장된다.

유체 수집 탱크(55)는 해양 구조물로부터 제거되는 여러 유체를 초기에 수집한다. 유체 수집 탱크(55)는 배수관(30)과 유체 연통하거나 배수관(30)으로 내려간다. 갑판 구조물(16)을 통해 액세스 트렁크가 배치된다. 지시된 바와 같이, 배수된 유체, 이 경우에 해수, 세척수 및 냉각수 등의 물이 3 m³/s의 유량으로 유체 수집 탱크(55)에 접근한다. 유체가 하방으로, 이 경우에 작동 흘수 레벨(46)을 향해 유동함에 따라, 유체의 속도는 증가한다. 섹션 A의 근방에서, 물의 속도는 약 6 m/s이고, 섹션 B의 근방에서는 약 10 m/s이며, 섹션 C의 근방에서는 약 14 m/s이다. 섹션 A, B 및 C에는 근사한 단면 치수가 추가 지시되어 있는데, 섹션 A는 약 1.2 m×0.6 m의 단면을 갖고, 섹션 B는 1.0 m×0.5 m의 단면을 가지며, 섹션 C는 0.85 m×0.5 m의 단면을 갖는다. 따라서, 배수관(30)은 이 배수관(30)의 길이를 따라 감소되는 단면적(도시된 실시예에서 연속적인 감소)을 갖지만, 단면적의 단계식 감소가 또한 가능하다.

도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 배수관(30)의 총길이의 적어도 50%는 법선(40)에 대해 각도(α)로 배치된다. 작동 흘수(46) 위에서 배수관(30)의 길이의 적어도 70% 이상은 법선에 대해 각도(α)로 배치된다.

각도(α)는 법선(40)에 대해 유리하게는 5°이상, 보다 유리하게는 5-25°, 더 더욱 유리하게는 5-20°이상 또는 보다 유리하게는 10-20°이다.

배수관(30)은 전술한 바와 같이 수직 부분과 비수직 부분을 가질 수 있다. 배수관(30)은 또한 상이한 각도 부분, 예컨대 법선(40)에 대해 5°이상의 각도(α)를 갖는 제1 부분과 10-25°의 각도(α)를 갖는 제2 부분을 적어도 가질 수 있다. 또한, 배수관(30)의 제1 및 제2 대향 표면(43, 44)은 평행하거나 평행하지 않을 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 내표면(41)의 제1 부분(43)은 수직일 수 있지만, 내표면(41)의 제2 부분(44)은 실질적으로 비수직이고, 예컨대 5°이상의 각도(α)로 배치된다.

언급한 바와 같이, 배수관(30)의 단면적이 순차적으로 감소하면 유리하다. 유체의 속도가 증가함에 따라, 단면적이 감소될 수 있어 배수관(30)의 구조적 보전성을 향상시킨다. 따라서, 플로트(34)에 가까울 수록, 단면적이 작아진다. 선택적이지만, 단면적은 작동 흘수 레벨과 운송 레벨 사이에서 실질적으로 일정하다. 이 이유는 주로 해양 구조물이 도 13에 도시된 운송 레벨에 있을 때에 배수관(30)을 통한 유동이 일반적으로 해양 구조물이 도 12에 도시된 바와 같이 작동 흘수 레벨에 있을 때보다 작기 때문이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 섹션 D의 근방에서 복수 개의 화살표는 해수, 즉 작동 흘수(46)의 레벨에 진입할 때에 낙수의 유동을 도시하고 있다. 낙수의 관성으로 인해, 물은 물이 해수에 분산될 때까지 작동 흘수의 표면 아래에 배수관(30)의 일부를 지속시킨다. 배수관(30)의 길이는 작은 부분을 해양 구조물의 작동 흘수(46)을 지나서 연장시키도록 될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 따라서, 배수관(30)은 플로트(34)의 근방까지 연장될 필요가 없다. 플로트(34)의 근방까지 연장되는 배수관은 해양 구조물의 운송 조건 중에만 필요하다. 운송 조건은 유지 보수 등 중에 해양 구조물의 운반할 때일 수 있다.

도 13은 플로트(34)가 배치된 지지 부재(12)의 하부를 도시하고 있다. 도 13은 컬럼의 경우에 운송 중의 지지 부재를 도시하고 있다. 운송 중에, 해양 구조물, 이 경우에 반침수형 유정 굴착 장치의 흘수는 흘수선에 의해 지시되는 바와 같이 작동 흘수보다 상당히 작다. 언급한 바와 같이, 배수관(30)에는 만곡부(50)가 배치되고, 배수관(30)의 적어도 제2 부분은 제1 부분과 상이한 각도(α)를 갖는다. 배수관(30)은 만곡부(50)에서 주위 환경으로부터 커버되어, 낙수가 배수관(30)에서 탈출하는 것을 방지한다. 도 12 및 도 13에서, 배수관(30)은 대기 환경에 대해 부분적으로 개방된다. 도 13에서 방출은 화살표 및 물의 적절한 유동 속도로 지시되어 있다. 유동 속도, 유동 및 치수는 비제한적이고 단지 특징을 예시화하는 것이라는 점을 유념해야 한다.

도 14는 배수관(30)의 상이한 섹션에서 상이한 단면 A, B, C, D, E, F 및 G을 도시하고 있고, 섹션들은 도 12 및 도 13에 지시되어 있다. 배수관의 점선 섹션은 배수관의 다른 경로이다. 언급한 바와 같이, 단면 A-C는 배수관이 작동 흘수(46)와 플로트(34)의 레벨을 향해 연장될 때에 감소된다. 단면 D-G는 일반적으로 작동 흘수(46)의 레벨 아래이고 일반적으로 해양 구조물의 운송 조건 중에만 사용된다. 단면 A-C에는 경사면(42)으로 인해 배향되어 유체를 수집하는 물 영역(48)과, 스플래시 영역(47)이 도시되어 있다. 스플래시 영역(47)은 공기가 수집되게 할 수 있어 고속 운반 또는 낙하 중에 유체가 분열되는 것을 방지한다. 배수관(30)의 단면은 실질적으로 직사각형이다. 도 14에서 더 알 수 있는 바와 같이, 배수관(30)은 배수관(30)의 내부를 주위 환경과 연결하는 복수 개의 개구(51)를 포함한다.

Claims

지지 부재(12)를 포함하는 해양 구조물(10)로서, 상기 지지 부재는 이 지지 부재(12)를 적어도 부분적으로 한정하는 벽을 포함하여 상기 벽의 내측면(28)이 상기 지지 부재(12)의 내부 용적을 적어도 부분적으로 한정하도록 배치되고 상기 벽의 외측면(24)은 상기 지지 부재(12)의 주위 환경을 향하도록 배치되며, 상기 해양 구조물(10)은 유체를 해양 구조물(10)로부터 이 해양 구조물(10)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역(22)으로 안내하도록 되어 있는 배수관(30)을 더 포함하는 해양 구조물에 있어서, 상기 벽의 외측면(24)의 적어도 일부는 상기 배수관(30)을 부분적으로 한정하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재(12)는 상기 수역(22) 내에 적어도 부분적으로 위치하도록 배치되는 것인 해양 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배수관(30)은 유체 입구(18) 및 유체 출구(20)를 포함하고, 상기 유체 입구는 상기 수역(22)의 수위 위에 위치하도록 배치되며 상기 유체 출구(20)는 상기 수위 아래에 배치되도록 되어 있는 것인 해양 구조물.
제3항에 있어서, 상기 배수관(30)은 상기 유체 입구(18)와 유체 출구(20) 사이에 배치되어 상기 배수관(30)의 검사를 용이하게 하는 주위 환경에 대한 개구(32)를 더 포함하는 것인 해양 구조물.
제4항에 있어서, 상기 개구는 상기 유체 입구(18)와 유체 출구(20)의 범위 내에서 연장되는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 커버를 더 포함하는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 하나의 부재 플레이트(30a)만을 포함하는 것인 해양 구조물.
제7항에 있어서, 상기 부재 플레이트(30a)는 실질적으로 C형 또는 U형 단면을 갖는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 적어도 2개의 부재 플레이트(30a, 30b)를 포함하고, 부재 플레이트는 상기 지지 부재(12)에 각각 부착되는 것인 해양 구조물.
제9항에 있어서, 상기 배수관(30)은 2개의 부재 플레이트(30a, 30b)를 포함하고, 부재 플레이트는 실질적으로 C형, U형 또는 L형 단면을 각각 갖는 것인 해양 구조물.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 배수관(30)은 실질적으로 T형 또는 +-형 단면을 갖는 제3 부재 플레이트(30c)를 포함하는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 실질적으로 배수관(30)의 전체 길이(L)를 따라 연장되는 하나 이상의 용접 조인트(33), 바람직하게는 연속적인 용접 조인트에 의해 지지 부재(12)에 부착되는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 리프트를 갖는 호이스트 구조를 더 포함하고, 상기 리프트는 상기 배수관(30)의 적어도 일부 내에서 또는 상기 배수관(30)의 적어도 일부의 외측면을 따라 상승 및 하강되도록 되어 있는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해양 구조물(10)은 갑판 구조물(16)과 플로트(34)를 포함하는 반침수형 유닛이고, 상기 지지 부재(12)는 상기 갑판 구조물(16)과 플로트(34) 사이에서 연장되는 지지 컬럼인 것인 해양 구조물.
제14항에 있어서, 상기 플로트(34)는 펌프(38)가 통과하여 하강될 수 있도록 배수관(30) 아래에 개구(36)를 포함하는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 적어도 하나의 파이프(42)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징(40)을 더 포함하는 것인 해양 구조물.
제15항을 인용할 때에 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파이프(42)는 상기 펌프(38)에 결합되는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 이 배수관(30)이 상기 지지 부재(12) 상에 장착될 때에 실질적으로 수직 방향으로 연장되는 적어도 하나의 섹션을 포함하는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 이 배수관(30)이 지지 부재(12) 상에 장착될 때에 실질적으로 비수직 방향으로 연장되는 적어도 하나의 섹션을 포함하는 것인 해양 구조물.
제19항에 있어서, 상기 배수관(30)은 내표면(41)을 갖는 적어도 하나의 섹션을 포함하고, 상기 내표면(41)의 적어도 하나의 표면(42)은 상기 유체를 상기 표면(42)을 향해 배향시키도록 각도(α)로 배치되는 것인 해양 구조물.
제20항에 있어서, 상기 표면(42)은 5°이상의 각도(α)로 배치되는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 상부 단면적[A(u)]을 갖는 상부와 하부 단면적[A(s)]을 갖는 하부를 포함하고, 상기 하부는 상기 상부와 해양 구조물(10)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역(22) 사이에 배치되도록 되어 있고, 상기 하부 단면적[A(s)]은 상기 상부 단면적[A(u)]보다 작은 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 지지 부재(12)의 벽의 외측면(24)을 향해 유체를 안내하는 안내 수단(35)을 포함하는 것인 해양 구조물.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽의 외측면(24)은 상기 배수관(30)을 위한 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 측벽을 형성하는 것인 해양 구조물.