KR20120074095A - Tension control apparatus of tension leg platform type offshore structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rotary tension adjusting apparatus for a tension leg platform is provided to maintain constant tension of tensile members because tensile force is applied to the tensile member fixed in one edge of a body part. CONSTITUTION: A rotary tension adjusting apparatus for a tension leg platform comprises tension adjusting rotators(100) and driving cylinders(200). The tension adjusting rotators are rotatably and respectively installed in multiple floating bodies(11) and tensile members(W) are fixed in one side of the tension adjusting rotators. The driving cylinders are respectively installed in the multiple floating bodies and are connected to the tension adjusting rotators. As the tension adjusting rotators rotate, the driving cylinders apply constant tensile force to the tensile members. The driving cylinders maintain the constant tension of the tensile members even in case of the change of the sea level(S).

Description

ＴＬＰ 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치{TENSION CONTROL APPARATUS OF TENSION LEG PLATFORM TYPE OFFSHORE STRUCTURE}TLP CONTROL APPARATUS OF TENSION LEG PLATFORM TYPE OFFSHORE STRUCTURE}

본 발명은 해양 구조물, 특히 조수간만의 차가 있는 저수심 해역에 설치되는 TLP(Tension Leg Platform) 해양 구조물의 인장부재의 장력이 해수면의 높이 변화에 따라 조절 유지될 수 있도록 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치에 관한 것이다.The present invention is a rotational tension of the TLP offshore structure to ensure that the tension of the tension member of the TLP (Tension Leg Platform) offshore structures installed in the low-sea area with only the difference between tidal water can be adjusted and maintained according to the change in sea level height To an adjusting device.

해양자원 개발의 중요성이 증가되고, 해양공간의 활용에 대한 관심이 증대됨에 따라 선박 외에 여러 형태의 해양 구조물이 해상에 설치되고 있다. As the importance of developing marine resources increases and interest in the utilization of marine space increases, various types of marine structures other than ships are being installed at sea.

이러한 해양 구조물은 주로 석유 및 천연가스 등의 에너지원의 탐사와 채취를 위해 설치되거나 항만 및 환경 시설로 이용하고자 설치된다.
These offshore structures are mainly installed for the exploration and extraction of energy sources such as oil and natural gas, or for use as ports and environmental facilities.

한편, 해양 구조물의 유형으로는 Fixed Platform(고정식 플랫폼), Tension Leg Platform(장력 다리 플랫폼), Floating Production System(부유 생산 시스템), Spar Platform(스파 플랫폼) 등이 있으며, 이 중 TLP(Tension Leg Platform) 해양 구조물은 200미터 이상의 대수심 해양에 사용되는 해양 구조물로서, 도 2에 도시된 것처럼 부력을 제공하는 다수의 부유체(11)와, 이 부유체(11)의 상부에 설치되는 시설물(12)로 이루어지며, 상기 부유체(11)는 Tendone이라는 인장부재(W)를 매개로 해양 바닥(B)에 설치된 고정구조물(13)에 고정설치된다. 즉, 상기 부유체(11)는 상기 인장부재(W)의 일정한 장력에 의해 해양 바닥 방향으로 당겨지게 됨으로써, 해상에서 일정한 위치에 고정될 수 있게 된다.
On the other hand, the types of offshore structures include Fixed Platform, Tension Leg Platform, Floating Production System, and Spar Platform. The offshore structure is an offshore structure used for aquatic oceans of 200 meters or more, and as shown in FIG. 2, a plurality of floats 11 providing buoyancy and facilities 12 installed on top of the floats 11. It is made of a), the floating body 11 is fixed to the fixed structure 13 installed on the ocean floor (B) through the tension member (W) called Tendone. That is, the floating body 11 is pulled in the direction of the sea bottom by a constant tension of the tension member (W), it can be fixed at a fixed position at sea.

그런데, 상술한 TLP 해양 구조물은 통상 300~600미터 등에 사용되어 수심변화에 영향을 받지 않았으나, 조수간만의 차가 큰 해양에 설치될 경우 해수면이 낮아질 때 상기 인장부재(W)의 장력이 느슨해져 해저 부유체(11)가 해양 바닥에 제대로 고정되지 못하게 되는 문제점이 발생하였고, 이로 인하여 조수간만의 차가 큰 해양에 TLP 해양 구조물을 설치하기 곤란하였다.By the way, the TLP marine structure described above is usually used in 300 ~ 600 meters, etc., but was not affected by the change in depth, but when the sea level is lowered when the difference between tidal tides are installed in the ocean, the tension of the tension member (W) is loosened, There was a problem that the fluid 11 is not properly fixed to the ocean floor, it is difficult to install the TLP offshore structure in the ocean with a large difference between tides.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 해수면 변화시 TLP 해양 구조물의 인장부재의 장력이 자동으로 조절될 수 있도록 함으로써, TLP 해양 구조물이 조수간만의 차가 큰 해양에도 설치될 수 있도록 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the problems described above, by allowing the tension of the tension member of the TLP marine structure can be automatically adjusted when the sea level changes, the TLP marine structure can be installed even in the ocean with a large difference between tides It is an object of the present invention to provide a rotary tensioning device for a TLP offshore structure.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치는, 부력을 제공하는 다수의 부유체와, 이 부유체의 상부에 설치되는 시설물을 포함하고, 인장부재에 의해 해양 바닥에 고정되는 TLP 해양 구조물에 가해지는 장력을 조절하기 위한 장치에 있어서, 상기 다수의 부유체에 각각 회전 가능하게 설치되고 일측에 상기 인장부재가 고정되는 장력 조절 회전체와, 상기 다수의 부유체에 각각 설치되고, 상기 장력 조절 회전체에 연결되며, 상기 장력 조절 회전체를 회전시킴으로써, 상기 인장부재에 대해 일정의 인장력이 가해지도록 하여 해수면 변화시에도 상기 인장부재의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 구동 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.Rotating tension control device of the TLP marine structure according to the present invention for achieving the above object, includes a plurality of floats for providing buoyancy, and the facilities installed on top of the float, the bottom by the tension member An apparatus for adjusting tension applied to a TLP offshore structure fixed to a tension control system, the tension control rotating body being rotatably installed on each of the plurality of floats and fixed to one side of the tension member, and the plurality of floats. Each of which is installed, connected to the tension control rotating body, by rotating the tension control rotating body so that a constant tensile force is applied to the tension member so that the tension of the tension member is kept constant even at sea level change It characterized in that it comprises a cylinder.

상기 장력 조절 회전체는 상기 부유체에 고정되는 고정부와, 이 고정부에 회전 가능하게 설치되는 부채꼴 형상의 몸체부를 포함하는 것이 바람직하다.The tension control rotating body preferably includes a fixing part fixed to the floating body and a fan-shaped body part rotatably installed on the fixing part.

상기 인장부재는 상기 몸체부의 일측 모서리에 고정되고, 상기 구동 실린더의 실린더 로드는 상기 몸체부의 타측 모서리 쪽 측면부에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.The tension member is fixed to one side edge of the body portion, it is preferable that the cylinder rod of the drive cylinder is slidably connected to the side edge side of the other side of the body portion.

상기 인장부재는 상기 몸체부의 일측 모서리에 고정되고, 상기 구동 실린더의 실린더 로드의 단부는 상기 몸체부의 타측 모서리에 회동 가능하게 설치되며, 상기 실린더 로드는 상기 부유체에 수직 방향으로 회동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.The tension member is fixed to one edge of the body portion, the end of the cylinder rod of the drive cylinder is rotatably installed on the other edge of the body portion, the cylinder rod is rotatably installed in the vertical direction to the floating body It is preferable.

상술한 바와 같은 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치에 따르면, 해수면 변화시 TLP 해양 구조물의 인장부재의 장력이 자동으로 조절될 수 있게 됨으로써, TLP 해양 구조물이 조수간만의 차가 큰 해양에도 설치될 수 있게 된다.According to the rotary tension adjusting device of the TLP offshore structure as described above, the tension of the tension member of the TLP offshore structure can be automatically adjusted when the sea level changes, so that the TLP offshore structure can be installed even in the sea where the difference between tides only do.

도 1은 TLP 해양 구조물이 해양에 설치된 상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a state in which the TLP marine structure is installed in the ocean.
2 is a view showing a rotary tension adjusting device of the TLP offshore structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a rotary tension adjusting device of the TLP offshore structure according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하되, 앞서 설명된 도 1을 부분적으로 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치는 부력을 제공하는 다수의 부유체(11)와, 이 부유체(11)의 상부에 설치되는 시설물(12)을 포함하고, 인장부재(W)에 의해 해양 바닥(B)에 고정되는 TLP 해양 구조물(10)에 가해지는 장력을 조절하기 위한 장치에 있어서, 상기 다수의 부유체(11)에 각각 회전 가능하게 설치되고 일측에 상기 인장부재(W)가 고정되는 장력 조절 회전체(100)와, 상기 다수의 부유체(11)에 각각 설치되고, 상기 장력 조절 회전체(100)에 연결되며, 상기 장력 조절 회전체(100)를 회전시킴으로써, 상기 인장부재(W)에 대해 일정의 인장력이 가해지도록 하여 해수면(S) 변화시에도 상기 인장부재(W)의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 구동 실린더(200)를 포함한다.
With reference to FIG. 2, in part with reference to FIG. 1 described above, a rotary tensioning device for a TLP marine structure according to an embodiment of the present invention includes a plurality of floats 11 providing buoyancy and the floats ( A device for adjusting the tension applied to the TLP offshore structure (10) comprising a facility (12) installed on top of the (11), and fixed to the offshore floor (B) by a tensioning member (W), wherein Tension control rotating body 100 and rotatably installed on each of the floating body 11 of the tension member (W) is fixed to one side, and are respectively installed on the plurality of floating body 11, the tension control circuit Is connected to the entire 100, by rotating the tension control rotating body 100, a predetermined tensile force is applied to the tension member (W) so that the tension of the tension member (W) even when the sea surface (S) changes It includes a drive cylinder 200 to keep it constant.

상기 장력 조절 회전체(100)는 상기 부유체(11)에 고정되는 고정부(110)와, 이 고정부(110)에 회전 가능하게 설치되는 부채꼴 형상의 몸체부(120)를 포함한다.
The tension control rotating body 100 includes a fixing part 110 fixed to the floating body 11 and a fan-shaped body portion 120 rotatably installed on the fixing part 110.

한편, 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122)는 상기 몸체부(120)가 화살표(C1) 방향으로 회전함에 따라 그 높이가 점점 높아지는데 반해 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)는 수평 방향으로만 움직인다.
On the other hand, the other edge 122 of the body portion 120 is increased in height as the body portion 120 rotates in the direction of the arrow (C1), while the cylinder rod 210 of the drive cylinder 200 Moves only in the horizontal direction.

따라서 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122)와 상기 구동 실린더(200) 사이의 위치 불일치 문제가 해결될 수 있도록 할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법 중 하나는 상기 인장부재(W)가 상기 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정될 때 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)는 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122) 쪽 측면부(110)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되도록 하는 것이다. 여기서, 슬라이딩 이동 가능한 연결은 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 일반적으로 이용되는 가이드 레일 및 가이드 롤러의 조합을 적용할 수 있다.
Therefore, it is necessary to solve the position mismatch between the other edge 122 of the body portion 120 and the drive cylinder 200. One of the ways to solve this problem is that the cylinder rod 210 of the drive cylinder 200 when the tension member (W) is fixed to one side 121 of the body portion 120 is the body portion ( The side edge portion 110 of the other side 122 of the 120 is to be slidably connected. Here, a variety of methods can be applied to the sliding movable connection, it is possible to apply a combination of guide rails and guide rollers generally used.

한편, 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122)와 상기 구동 실린더(200) 사이의 위치 불일치 문제가 해결될 수 있는 다른 방법으로는 상기 인장부재(W)가 상기 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정될 때 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)의 단부(210a)를 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122)에 회동 가능하게 연결시키고, 상기 실린더 로드(210)를 상기 부유체(11)에 수직 방향으로 회동 가능하도록 설치하는 방법이 있다.
On the other hand, the tension member (W) is one side of the body portion 120 as another method that can solve the position mismatch between the other edge 122 of the body portion 120 and the drive cylinder 200 When fixed to the corner 121, the end portion 210a of the cylinder rod 210 of the drive cylinder 200 is rotatably connected to the other edge 122 of the body portion 120, the cylinder rod 210 ) Is rotatably installed in the vertical direction to the floating body (11).

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치가 TLP 해양 구조물(10)에 설치된 경우 도 2에 도시된 것처럼 해수면(S)이 조수간만의 차(G)에 의해 점선의 위치에서 실선의 위치로 낮아지더라도 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)가 화살표(A1) 방향으로 이동시키면 상기 장력 조절 회전체(100)의 몸체부(120)는 화살표(C1) 방향으로 회전한다. 이때, 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정된 인장부재(W)에 인장력이 가해지게 되어 상기 인장부재(W)의 장력이 일정하게 유지될 수 있게 된다.When the rotational tension adjusting device of the TLP marine structure according to the embodiment of the present invention as described above is installed in the TLP marine structure 10 as shown in Figure 2 sea level (S) of the dotted line by the difference (G) between tides only Even if the position is lowered to the position of the solid line, when the cylinder rod 210 of the driving cylinder 200 moves in the direction of the arrow A1, the body portion 120 of the tension control rotating body 100 moves in the direction of the arrow C1. Rotate At this time, the tensile force is applied to the tension member W fixed to one side edge 121 of the body portion 120, so that the tension of the tension member W can be kept constant.

반면에 해수면(S)이 실선의 위치에서 점선의 위치로 다시 높아지는 경우 상기 부유체(11)가 부력에 의해 상승하기 때문에 상기 인장부재(W)의 장력이 과도하게 된다. 이 때는 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)를 화살표(A2) 방향으로 구동시켜 상기 장력 조절 회전체(100)의 몸체부(120)가 화살표(C) 방향으로 회전되도록 하면 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정된 인장부재(W)에 가해지던 인장력이 감소하게 되어 상기 인장부재(W)의 장력이 일정하게 유지될 수 있게 된다.On the other hand, when the sea level S rises again from the position of the solid line to the position of the dotted line, the tension of the tension member W is excessive because the floating body 11 rises by buoyancy. In this case, the cylinder rod 210 of the driving cylinder 200 is driven in the direction of an arrow A2 so that the body part 120 of the tension control rotating body 100 is rotated in the direction of an arrow C. The tension applied to the tension member W fixed at one edge 121 of the 120 is reduced, so that the tension of the tension member W can be kept constant.

한편, 상술한 구동 실린더(200)의 작동이 완전 자동으로 수행될 수 있도록 하기 위해 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210) 또는 장력 조절 회전체(100)의 몸체부(120)에 가해지는 부하를 측정하는 센서를 추가로 설치하거나 인장부재(W)의 장력을 측정하는 센서를 추가로 설치할 수 있다. 또한, 해수면(S)의 높이를 실시간으로 측정한 뒤 측정 데이터를 토대로 실린더 로드(210) 또는 장력 조절 회전체(100)의 몸체부(120)에 가해지는 부하 또는 인장부재(W)의 장력을 예측하여 구동 실린더(200)를 작동시킬 수도 있다.
On the other hand, the load applied to the cylinder rod 210 of the drive cylinder 200 or the body portion 120 of the tension-controlled rotating body 100 in order to be able to perform the operation of the drive cylinder 200 described above fully automatic The sensor to measure the additional installation or may be additionally installed to measure the tension of the tension member (W). In addition, after measuring the height of the sea surface (S) in real time based on the measured data to the tension of the load or tension member (W) applied to the body portion 120 of the cylinder rod 210 or the tension control rotating body 100 It is also possible to operate the drive cylinder 200 in anticipation.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치에 따르면, 해수면 변화시 TLP 해양 구조물의 인장부재의 장력이 자동으로 조절될 수 있게 됨으로써, TLP 해양 구조물이 조수간만의 차가 큰 해양에도 설치될 수 있게 된다.
According to the rotary tension control device of the TLP marine structure according to the embodiment of the present invention as described above, the tension of the tension member of the TLP marine structure can be automatically adjusted when the sea level changes, so that the difference between the TLP marine structure only tides It can be installed in large oceans.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the invention may be variously modified and changed.

10 : TLP 해양 구조물 11 : 부유체
12 : 시설물 W : 인장부재
100 : 장력 조절 회전체 110 : 고정부
120 : 몸체부 200 : 구동 실린더10: TLP offshore structure 11: floating body
12: facility W: tension member
100: tension control rotating body 110: fixed part
120: body 200: drive cylinder

Claims (4)

부력을 제공하는 다수의 부유체(11)와, 이 부유체(11)의 상부에 설치되는 시설물(12)을 포함하고, 인장부재(W)에 의해 해양 바닥(B)에 고정되는 TLP 해양 구조물(10)에 가해지는 장력을 조절하기 위한 장치에 있어서,
상기 다수의 부유체(11)에 각각 회전 가능하게 설치되고 일측에 상기 인장부재(W)가 고정되는 장력 조절 회전체(100);
상기 다수의 부유체(11)에 각각 설치되고, 상기 장력 조절 회전체(100)에 연결되며, 상기 장력 조절 회전체(100)를 회전시킴으로써, 상기 인장부재(W)에 대해 일정의 인장력이 가해지도록 하여 해수면(S) 변화시에도 상기 인장부재(W)의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 구동 실린더(200);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치.TLP offshore structure including a plurality of floats 11 providing buoyancy and facilities 12 installed on top of the floats 11 and fixed to the ocean floor B by tension members W. In the device for adjusting the tension applied to (10),
A tension control rotating body 100 rotatably installed on the plurality of floating bodies 11 and fixed to one side of the tension member W;
Installed in the plurality of floating bodies 11, respectively, connected to the tension control rotating body 100, by rotating the tension control rotating body 100, a predetermined tensile force is applied to the tension member (W) Drive cylinder 200 to maintain a constant tension of the tension member (W) even when the sea surface (S) changes;
Rotary tension control device of the TLP marine structure comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 장력 조절 회전체(100)는 상기 부유체(11)에 고정되는 고정부(110)와, 이 고정부(110)에 회전 가능하게 설치되는 부채꼴 형상의 몸체부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치.The method according to claim 1,
The tension control rotating body 100 includes a fixing part 110 fixed to the floating body 11 and a fan-shaped body part 120 rotatably installed on the fixing part 110. Rotary tensioning device for TLP offshore structures. 청구항 2에 있어서,
상기 인장부재(W)는 상기 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정되고, 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)는 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122) 쪽 측면부(110)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치.The method according to claim 2,
The tension member W is fixed to one side edge 121 of the body portion 120, and the cylinder rod 210 of the driving cylinder 200 has a side portion toward the other edge 122 of the body portion 120. Rotary tension control device of the TLP offshore structure, characterized in that the sliding movement is connected to (110). 청구항 2에 있어서,
상기 인장부재(W)는 상기 몸체부(120)의 일측 모서리(121)에 고정되고, 상기 구동 실린더(200)의 실린더 로드(210)의 단부(201a)는 상기 몸체부(120)의 타측 모서리(122)에 회동 가능하게 설치되며, 상기 실린더 로드(210)는 상기 부유체(11)에 수직 방향으로 회동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 TLP 해양 구조물의 회전식 장력 조절 장치.The method according to claim 2,
The tension member (W) is fixed to one side edge 121 of the body portion 120, the end portion 201a of the cylinder rod 210 of the drive cylinder 200 is the other edge of the body portion 120 Rotatingly installed on the 122, the cylinder rod 210 is a rotary tension adjusting device of the TLP offshore structure, characterized in that installed in the vertical direction rotatable to the floating body (11).
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