KR20110138087A - 부유식 생산 저장 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유식 생산 저장 선박에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 부유식 생산 저장 선박에 의하면, 부유식 생산 저장 선박이 극지방에서 운용되는 경우에, 선체 주위에 존재하는 얼음을 효과적으로 제거할 수 있어, 얼음이 선체로 충돌하거나 얼음으로 인해 선체가 파손되는 등의 문제를 방지할 수 있는 바, 얼음의 위협으로부터 부유식 생산 저장 선박을 안전하게 보호할 수 있다.

Description

부유식 생산 저장 선박{Floating production storage offloading}
본 발명은 부유식 생산 저장 선박에 관한 것이다. 구체적으로는, 해상에 부유하여 원유나 천연가스를 생산하고 액화하고 저장하는 설비를 갖춘 부유식 원유생산저장용 선박(Floating Production Storage Offloading, FPSO) 또는 부유식 천연가스생산저장용 선박(LNG-FPSO)에 관한 것으로서, 얼음의 위협이 많은 극지방에서 운용하기에 적합한 선박을 제공하는 것이다.
부유식 원유생산저장용 선박(Floating Production Storage Offloading, FPSO) 또는 부유식 천연가스생산저장용 선박(LNG-FPSO)은 원유 또는 천연 가스의 생산, 액화 및 저장 기능을 복합적으로 갖는 특수 선박으로서, 매장량이 1억톤 이하의 중소규모 해양 유정 또는 가스정 상업화의 추세에 맞춰 그 수요가 증가하고 있다.
FPSO 또는 LNG-FPSO는 한 장소에서 오랫동안 운용되기 때문에, 극지방의 경우 선체 주위에 평탄한 얼음(평탄빙)(level ice)이나 빙산(ice berg) 등이 형성될 경우가 많다. 도 1은 종래의 FPSO 또는 LNG-FPSO와 같은 부유식 생산 저장 선박의 선체 형태를 모식적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 선박(10)의 선체(hull)(100) 측면은 일자형으로 되어 있기 때문에 상기 선체(100) 주위에 존재하는 평탄빙(102)이나 빙산(104)을 깨기에는 부적합하다.
또한, 얼음을 깨는 도중에 얼음에 의해 상기 선체(100)가 손상될 우려도 있다.
따라서, 극지방에서 운용되는 경우 얼음의 위협으로부터 부유식 생산 저장 선박을 안전하게 보호하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 평탄빙이나 빙산이 많은 극지방에서 운용하기에 적합한 부유식 원유생산저장용 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부유식 생산 저장 선박은, 해상에 부유하여 원유 또는 천연가스를 생산하고 저장하기 위한 부유식 생산 저장 선박으로서, 선체; 및 상기 선체의 외판에 마련되어, 해상의 얼음을 제거하기 위한 얼음 제거 수단을 포함한다.
또한, 상기 외판은 상부, 하부 및 상기 상부와 상기 하부 사이에 소정의 각도로 경사진 경사부를 갖고, 상기 얼음 제거 수단은 상기 경사부를 포함한다.
또한, 상기 소정의 각도는 상기 선체 주위의 얼음을 눌러 깰 수 있는 각도이다.
또한, 상기 얼음 제거 수단은 상기 선체의 외판으로부터 해상쪽으로 소정 온도의 유체를 분사하는 유체 분사부를 포함한다.
또한, 상기 유체를 가열하는 유체 가열부를 더 포함하고, 상기 유체 분사부는 상기 유체 가열부에 의해 가열된 유체를 상기 선체 외판으로부터 분사한다.
또한, 상기 얼음 제거 수단은 상기 선체의 외판 내부에 소정 온도의 유체를 통류시키는 유체 통류부를 포함한다.
또한, 상기 유체를 가열하는 유체 가열부를 더 포함하고, 상기 유체 통류부는 상기 유체 가열부에 의해 가열된 유체를 상기 선체 외판 내부에 통류시킨다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 생산 저장 선박에 의하면, 부유식 생산 저장 선박이 극지방에서 운용되는 경우에, 선체 주위에 존재하는 얼음을 효과적으로 제거할 수 있어, 얼음이 선체로 충돌하거나 얼음으로 인해 선체가 파손되는 등의 문제를 방지할 수 있는 바, 얼음의 위협으로부터 부유식 생산 저장 선박을 안전하게 보호할 수 있다.
도 1은 종래의 부유식 생산 저장 선박의 선체를 모식적으로 나타낸 단면도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 부유식 생산 저장 선박의 선체를 모식적으로 나타낸 단면도.
도 2b은 도 2a에 도시된 경사부의 기능을 설명하는 도면.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 부유식 생산 저장 선박(Floating Production Storage Offloading)의 선체 구조를 모식적으로 나타낸 단면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 경사부의 기능을 설명하는 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 부유식 생산 저장 선박(20)은 선체(200)와, 상기 선체(200)의 상부에 마련되는 상부 구조물(202)을 포함할 수 있다. 상기 상부 구조물(202)에는 원유 또는 천연 가스를 해저로부터 시추하여 생산하는 생산 설비와, 원유 또는 천연 가스를 저장 보관하는 저장 설비 등이 포함될 수 있다. 상기 부유식 생산 저장 선박(20)이 LNG-FPSO인 경우에는 상기 생산 설비로부터의 천연 가스를 액체 상태로 만드는 액화 설비를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 선박(200)에는 상기 선체(200)를 회전 또는 진행시키기 위한 스러스터(205)가 더 포함될 수도 있다.
선체의 외판(side shell)(204)은, 도면의 위쪽에서 아래쪽으로 차례로, 해수면 위의 상측 부분과, 해수면 아래의 하측 부분과, 상기 상측 부분과 하측 부분 사이에 제공되는 경사부(206)를 갖는다.
또한, 상기 선체 외판(204)에는, 상기 선체 외판(204)으로부터 해상으로 소정 온도의 유체를 분사하는 유체 분사부(208)가 제공될 수 있다.
상기 유체 분사부(208)는 상기 선체 외판(204)의 경사부에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 그에 한정되는 것이 아니고, 해상쪽으로 유체를 분사할 수 있는 위치라면 상기 선체 외판(204)의 어디에도 배치될 수 있다.
또한, 상기 유체 분사부(208)는 양 측면에 각각 1개씩 도시되어 있지만, 그에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 적절히 개수를 설정하여 배치할 수 있다.
또한, 상기 유체 분사부(208)는 유체가 분사되는 방향을 전환할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 유체 분사부(208)에는, 유체를 분사하는 노즐(미도시)과 상기 노즐이 향하는 각도를 조절할 수 있는 모터 등의 구동 장치(미도시)가 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 선체(200) 주변의 얼음의 위치에 따라 유체 분사 방향을 조절할 수 있으므로, 얼음 제거 효과를 높일 수 있다.
상기 경사부(206)와 상기 유체 분사부(208)는 상기 선체(200) 주위에 존재하는 얼음을 제거하기 위한 얼음 제거 수단으로서 기능할 수 있다.
이하에서는 상기 경사부(206)와 유체 분사부(208)의 기능에 관해 구체적으로 설명하겠다.
상기 경사부(206)는 해수면과 소정 각도(α)를 이루도록 상기 선체 외판(204)에 대해 경사지게 형성될 수 있다.
상기 경사부(206)는 상기 선체 외판(204)의 상측 부분과 하측 부분 사이에 제공되는 영역에 제공되므로, 상기 선체(200)와 상기 선체(200)의 주변에 위치하는 평탄빙(level ice, 210)의 충돌 시, 상기 평탄빙(210)은 상기 경사부(206)에 부딪힌다.
상기 선체(200)는 파도에 의해 항상 상하 방향으로 요동되고 있고, 상기 경사부(206)는 해수면과 소정 각도(α)를 이루고 있으므로, 상기 평탄빙(210)은 상기 경사부(206)에 부딪힐 때, 해수면의 하측 방향의 충격력을 받을 수 있다. 다시 말하면, 상기 경사부(206)는 상기 평탄빙(210)에 해수면의 하측 방향의 충격력을 가할 수 있고, 이에 의해 상기 평탄빙(210)은 깨질 수 있다.
또한, 상기 선체(200)가 상기 스러스터(205)에 의해 선회되거나, 일 방향으로 진행하는 경우, 상기 평탄빙(210)은 상기 선체(200)와의 충돌 시 상단부가 상기 경사부(206)에 먼저 부딪히게 된다. 이 경우 상기 경사부(206)와의 충돌에 의해, 상기 평탄빙(210)은 무게 중심을 기준으로 상하 방향의 비대칭의 회전 모멘트를 받게 되고, 이는 상기 평탄빙(210)을 깨뜨리는 힘으로 작용될 수 있다.
또한, 상기 선체(200)가 상기 스러스터(205)에 의해 선회되거나, 일 방향으로 진행하는 경우에는, 상기 평탄빙(210)이 상기 경사면(206)을 따라 상기 선체(200)의 하측으로 밀려들어갈 수 있으므로, 상기 선박(10)의 하중에 의한 힘도 상기 평탄빙(210)에 작용하게 되는 바, 상기 평탄빙(210)은 더 잘 깨질 수 있다.
또한, 상기 경사부(206)가 제공됨으로써 상기 선체 외판(204)과 상기 평탄빙(210)의 충돌 시 접촉 면적이 줄어드는 바, 상기 평탄빙(210)에 의한 상기 선체 외판(204)의 손상도 줄일 수 있다.
여기서, 상기 경사부(206)의 경사 각도(α)는 주위의 평탄빙을 눌러 깰 수 있는 각도이면 족하며, 예를 들면 45°± 5°형성될 수 있다.
한편, 상기 유체 분사부(208)는 소정 온도의 유체를 해상으로 분사함으로써, 상기 선체(200) 주위의 상기 평탄빙(210)을 녹여 상기 선체(200)를 보호할 수 있다.
또한, 빙산(ice berg)의 충돌 위협이 있을 때 유체를 분사하여 상기 선체(200) 주위의 수온을 높임으로써, 빙산이 충돌 전에 녹아 없어지거나 혹은 작아지도록 하여 상기 선체(200)를 보호할 수 있다.
여기서, 상기 유체 분사부(208)로부터 분사되는 유체의 온도는 얼음을 녹일 수 있는 온도이면 충분하다. 예를 들면, 상기 유체 분사부(208)는 상온의 물을 분사할 수 있으며, 물 이외의 다른 것이더라도 무방하다.
또한, 유체는 소정의 가열 장치(미도시)에 의해 소정 온도로 가열된 후 상기 유체 분사부(208)로부터 분사될 수도 있다.
특히, 상기 유체 분사부(208)에 의해 상기 선체(200) 주변의 얼음을 녹이는 경우, 얼음의 두께가 얇아지게 되는 바 상기 경사부(206)에 의한 얼음 제거 효과가 극대화될 수 있다.
본 실시예에서는, 얼음 제거 수단으로서, 상기 선체 외판(204)에 상기 경사부(206)와 상기 유체 분사부(208)를 모두 구비한 것을 설명하였지만, 상기 경사부(206)와 상기 유체 분사부(208)의 어느 한쪽을 구비하여도 무방하다.
다른 실시예로서, 상기 유체 분사부(208) 대신에, 상기 선체 외판(204) 내부에 소정 온도의 유체를 통류시키는 유체 통류부(미도시)를 구비할 수도 있다.
상기 유체 통류부는 상기 선체 외판(204) 내부에 매설된 파이프로서, 상기 파이프 내에 소정 온도의 유체를 흐르게 하여 그 유체의 열을 이용하여 상기 선체(200) 주위의 얼음을 제거할 수 있다. 여기서, 상기 유체 통류부의 파이프 내에 흐르는 유체의 온도는 열에 의해 얼음을 녹일 수 있는 온도이면 충분하다. 예를 들면, 상온의 물이 상기 파이프를 흐르도록 구성할 수 있으며, 소정의 가열 장치(미도시)에 의해 가열될 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관해 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재한 요지 내에서 각종 변형 및 변경이 가능하다는 것을 이해해야 한다.
10, 20: FPSO 100, 200: 선체
202 : 상부 구조물 204: 선체 외판
206 : 경사부 208: 유체 분사부

Claims (8)

  1. 해상에 부유하여 원유 또는 천연가스를 생산하고 저장하기 위한 부유식 생산 저장 선박으로서,
    선체; 및
    상기 선체의 외판에 마련되어, 해상의 얼음을 제거하기 위한 얼음 제거 수단을 포함하는 부유식 생산 저장 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외판은 상부, 하부 및 상기 상부와 상기 하부 사이에 소정의 각도로 경사진 경사부를 갖고,
    상기 얼음 제거 수단은 상기 경사부를 포함하는 부유식 생산 저장 선박.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 각도는 상기 선체 주위의 얼음을 눌러 깰 수 있는 각도인 부유식 생산 저장 선박.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 얼음 제거 수단은 상기 선체의 외판으로부터 해상쪽으로 소정 온도의 유체를 분사하는 유체 분사부를 포함하는 부유식 생산 저장 선박.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유체를 가열하는 유체 가열부를 더 포함하고,
    상기 유체 분사부는 상기 유체 가열부에 의해 가열된 유체를 상기 선체 외판으로부터 분사하는 것인 부유식 생산 저장 선박.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유체 분사부는 유체가 분사되는 각도를 조절하는 구동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 부유식 생산 저장 선박.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 얼음 제거 수단은 상기 선체의 외판 내부에 소정 온도의 유체를 통류시키는 유체 통류부를 포함하는 부유식 생산 저장 선박.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유체를 가열하는 유체 가열부를 더 포함하고,
    상기 유체 통류부는 상기 유체 가열부에 의해 가열된 유체를 상기 선체 외판 내부에 통류시키는 것인 부유식 생산 저장 선박.
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CN103231780A (zh) * 2013-05-23 2013-08-07 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 一种新型冰区工作船
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