KR20120000973A - 해양 구조물의 탑사이드 배치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탑사이드 모듈 사이에 안전공간을 확보함으로써 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 최소화할 수 있는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조로서, 하나의 탑사이드 모듈과 다른 탑사이드 모듈 사이를 이격시켜 형성되는 안전공간을 포함하여 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조가 제공된다.

Description

해양 구조물의 탑사이드 배치구조 {TOPSIDE ARRANGEMENT FOR A MARINE STRUCTURE}

본 발명은 각종 설비가 상부갑판 상에 배치되어 있는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탑사이드 모듈 사이에 안전공간을 확보함으로써 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 최소화할 수 있는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 LNG나 LPG와 같은 액화가스의 상태로 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선은, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다. LNG 수송선의 내부에 설치되는 LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 Oil FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 플랜트뿐만 아니라 LNG 수송선이나 유조선, LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박의 수요가 증가하고 있다.

LNG FPSO는, 천연가스를 생산하고, 이 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 LNG 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 LNG 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 해양 구조물이다. Oil FPSO는, 천연가스 대신에 석유를 생산 및 저장하고, 저장탱크에 저장된 석유를 유조선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 해양 구조물이다. 또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 LNG 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 해양 구조물이다.

특히, 수요증가로 인하여 석유나 LNG 등의 에너지 가격이 상승함에 따라 예전에는 수익성이 적어 개발되지 않았던 중소규모 가스정에 대한 개발이 추진되고 있는 상태이며, 이러한 중소규모 가스정에 있어서의 천연가스 생산에는 LNG FPSO를 활용하는 방안이 적극적으로 검토되고 있는 추세이다.

LNG FPSO는, 선체 내에 액화된 LNG를 저장하기 위한 LNG 저장탱크가 설치되고, 선체의 상부갑판에 천연가스를 처리(예컨대, 천연가스의 생산 및 액화 등)하기 위해 필요한 각종 설비들, 즉 탑사이드 모듈(topside module)이 설치되는데, 이 탑사이드 모듈은 각각의 모듈이 대략 수백 내지 수천 톤에 이르는 무게를 가진다. Oil FPSO의 경우에도 Oil의 처리를 위해 상부갑판에 수백 내지 수천 톤에 이르는 탑사이드 모듈이 배치된다.

이렇게 LNG FPSO나 Oil FPSO의 상부갑판에 다수의 모듈들이 설치됨에 따라 LNG FPSO나 Oil FPSO의 상부갑판에는 각종 모듈들이 서로 인접하여 배치되고 있는데, 이러한 탑사이드 모듈 중 폭발성 가스인 천연가스를 다루는 모듈의 배치에 있어서 안전을 고려할 필요가 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 상부갑판 상에 배열되는 다수의 탑사이드 모듈 사이에 안전공간을 확보함으로써 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 최소화할 수 있는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조로서, 하나의 탑사이드 모듈과 다른 탑사이드 모듈 사이를 이격시켜 형성되는 안전공간을 포함하여 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조가 제공된다.

상기 탑사이드 모듈은, 플레어 모듈, LPG 처리 모듈, 및 천연가스 액화 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 LPG 처리 모듈은 복수개가 설치되며, 각각의 상기 LPG 처리 모듈 사이에는 상기 안전공간이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 천연가스 액화 모듈은 복수개가 설치되며, 각각의 상기 천연가스 액화 모듈 사이에는 상기 안전공간이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 안전공간에는 차폐판이 설치될 수 있다.

상기 해양 구조물은, 극저온 상태로 적재되는 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유 상태로 사용되는 LNG FPSO인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 상부갑판 상에 배열되는 다수의 탑사이드 모듈 사이에 안전공간을 확보한 해양 구조물의 탑사이드 배치구조가 제공될 수 있다.

그에 따라 본 발명의 해양 구조물의 탑사이드 배치구조에 의하면, 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 해양 구조물의 개략적인 평면도, 그리고
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 해양 구조물의 개략적인 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양 구조물을 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 해양 구조물이란, 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 Oil FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 플랜트뿐만 아니라 LNG 수송선이나 유조선, LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함하는 것이다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 탑사이드 모듈의 개략적인 배치구조를 나타내는 해양 구조물의 평면도가 도시되어 있다.

해양 구조물의 상부갑판(11) 상에서, 선원들의 거주 및 해양 구조물의 운영을 제어할 수 있는 거주구역(17)이 선수측에 배치되고, 비상시 천연가스를 대기중에 방출시킬 수 있는 플레어 모듈(13)이 선미측에 배치되는 것이 바람직하다. 플레어 모듈(13)은 천연가스를 수십 미터 상공에서 대기중에 방출시킬 수 있도록 구조된 탑 형태의 모듈로서, 해양 구조물에 설치되는 각종 모듈 중에서 가장 위험도가 높은 모듈이므로 거주구역(17)으로부터 가장 거리가 먼 위치에 배치되도록 한다.

플레어 모듈(13)의 선수측에는 LPG 처리 모듈(14)이 배치되고, LPG 처리 모듈(14)의 선수측에는 천연가스 액화 모듈(15)이 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 LPG 처리 모듈(14)과 천연가스 액화 모듈(15)의 배치는 각 모듈의 위험도와 천연가스의 처리 순서 등을 감안하여 이루어진 것이다.

LPG 처리 모듈(14)은 하나 이상 구비될 수 있으며, 서로 상이하거나 동일한 처리공정을 수행하는 복수의 LPG 처리 모듈이 서로 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 천연가스 액화 모듈(15)은 역시 서로 상이하거나 동일한 처리공정을 수행하는 복수의 천연가스 액화 모듈이 서로 인접하게 배치될 수 있다.

본 제1 실시예에 따르면 천연가스 액화 모듈(15)의 선수측에는 터릿 모듈(12)이 배치될 수 있다. 터릿 모듈(12)은 상부갑판에서 바닥까지 뻗어있도록 선체를 관통하여 형성되며, 해양 구조물의 일점 계류 및 해양 구조물의 선체 내외로의 물질의 이동을 가능하게 하는 모듈이다.

터릿 모듈(12)의 선수측에는 각종 모듈 등에서 필요로 하는 전력을 생성하기 위한 발전 모듈(16)이 배치되는 것이 바람직하다. 발전 모듈(16) 역시 서로 상이하거나 동일한 기능을 수행하는 복수의 발전 모듈이 서로 인접하게 배치될 수 있다.

발전 모듈(16)의 선수측에는 전술한 바와 같이 거주구역(17)이 배치되는 것이 바람직하다. 거주구역(17)가 인접하여 배치되는 발전 모듈(16)은 각종 탑사이드 모듈 중에서 가장 위험도가 낮은 모듈이다.

이와 같은 각종 탑사이드 모듈들은 안전을 위해 서로 일정한 공간을 두고 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 위험도가 높은 플레어 모듈(13), LPG 처리 모듈(14), 및 천연가스 액화 모듈(15)은 서로 일정한 공간을 두고 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, LPG 처리 모듈(14)이나 천연가스 액화 모듈(15)이 하나 이상 구비될 때에도, 각각의 LPG 처리 모듈(14)끼리나 천연가스 액화 모듈(15)끼리 서로 일정한 공간을 두고 이격되는 것이 바람직하다.

각각의 모듈 사이의 이격된 공간에는 폭발이나 화재시 인접한 다른 모듈의 안전을 확보하기 위해 차폐판이 설치될 수 있다.

도 2에는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 탑사이드 모듈의 개략적인 배치구조를 나타내는 해양 구조물의 평면도가 도시되어 있다. 제2 실시예의 경우, 터릿 모듈(12)의 위치가 천연가스 액화 모듈(15)과 발전 모듈(16) 사이에 배치되는 제1 실시예와는 달리, 거주구역(17)의 선수측, 즉 해양 구조물의 가장 선수측에 터릿 모듈(12)이 배치된다는 점에서만 서로 상이하다.

이러한 터릿 모듈(12)의 위치는 해양 구조물의 설계시 적절하게 선택될 수 있다.

이상과 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해양 구조물의 탑사이드 모듈 배치구조를 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.

11: 상부갑판, 12: 터릿 모듈, 13: 플레어 모듈, 14: LPG 처리 모듈, 15: 천연가스 액화 모듈, 16: 발전 모듈, 17: 거주구역

Claims (6)

1. 해상에서 부유된 채 사용되는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조로서,
   하나의 탑사이드 모듈과 다른 탑사이드 모듈 사이를 이격시켜 형성되는 안전공간을 포함하여 하나의 탑사이드 모듈에서 폭발이나 화재가 발생하더라도 인접한 탑사이드 모듈에 대한 피해를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탑사이드 모듈은, 플레어 모듈, LPG 처리 모듈, 및 천연가스 액화 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 LPG 처리 모듈은 복수개가 설치되며, 각각의 상기 LPG 처리 모듈 사이에는 상기 안전공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 천연가스 액화 모듈은 복수개가 설치되며, 각각의 상기 천연가스 액화 모듈 사이에는 상기 안전공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 안전공간에는 차폐판이 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 해양 구조물은, 극저온 상태로 적재되는 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유 상태로 사용되는 LNG FPSO인 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 탑사이드 배치구조.

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