KR20120077983A - 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치 - Google Patents

부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 관한 것으로서, 상부구조물의 하중을 선체로 분산시키도록 선체에 설치되는 하부지지대와, 하부지지대 상에 설치되는 탄성베어링과, 탄성베어링 상에 설치되며, 상부구조물을 지지하는 상부지지대와, 상부지지대와 하부지지대를 결합시킴으로써 상부지지대의 업리프트를 방지하는 업리프트구속재와, 하부지지대에 설치되며, 상부지지대의 측방향 거동을 방지하는 측방향거동방지재를 포함한다.
본 발명에 따르면, 배관 및 작업용 공간을 용이하게 확보할 수 있고, 여유로운 측면부 공간으로 인해 상부구조물의 설치가 용이하며, 쇄기형 심(Shim)을 사용하여 제작 공차를 조정하도록 하여 작업을 신속하게 수행할 수 있고, 공차 조정용 심의 표준화를 가능하도록 하며, 탄성베어링의 위치를 낮출 수 있기 때문에 유지 및 보수와 검사가 용이하고, 작업 공간의 높이가 낮아 작업자의 접근성이 용이할 뿐만 아니라 안전성을 확보할 수 있으며, 상부구조물 설치시 독립형으로 구성된 측면 구속재를 사용하여 간섭거리를 충분히 확보할 수 있다.

Description

부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING TOPSIDE OF FLOATING MARINE STRUCTURE}
본 발명은 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 관한 것으로서, 배관 및 작업용 공간을 용이하게 확보할 수 있고, 상부구조물의 설치 작업을 용이하면서도 신속하게 실시할 수 있도록 하며, 작업자에게 안전성을 제공할 수 있도록 구성된 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 부유식 해양 구조물은 유동이 발생하는 해상에서 부유된 상태에서 사용되는 구조물과 선박을 말하는데, 예를 들면, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물 뿐만 아니라, LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박 등이 있다. 여기서, LNG FPSO는 해저를 시추하여 천연가스를 생산하고, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해양 구조물이다. 또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜서 육상 수요처에 공급하는 부유식 해양 구조물이다.
이와 같은 부유식 해양 구조물은 가스나 오일의 생산이나 정제를 담당하는 상부구조물(Topside)이 설치되고, 상부구조물을 지지하기 위하여 지지구조를 가진다. 이러한 상부구조물의 지지구조는 상부구조물의 효과적인 지지를 위하여 다양한 형태를 가진다.
그러나, 종래의 부유식 해양 구조물에 마련된 상부구조물의 지지구조는 구조적인 복잡성으로 인하여 제작상 어려움을 가지며, 상부구조물 탑재시 공차조정의 어려움과 해상 가동시 유지 및 보수 작업의 어려움 등이 존재하는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상부구조물 탑재, 공차 조정 및 해상 가동시 관련 기자재의 보수 및 유지의 편의성과 용이성을 높이며, 작업자의 안전성을 높이도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 있어서, 상기 상부구조물의 하중을 선체로 분산시키도록 상기 선체에 설치되는 하부지지대와, 상기 하부지지대 상에 설치되는 탄성베어링과, 상기 탄성베어링 상에 설치되며, 상기 상부구조물을 지지하는 상부지지대와, 상기 상부지지대와 상기 하부지지대를 결합시킴으로써 상기 상부지지대의 업리프트를 방지하는 업리프트구속재와, 상기 하부지지대에 설치되며, 상기 상부지지대의 측방향 거동을 방지하는 측방향거동방지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치가 제공된다.
상기 상부지지대는 상기 상부구조물의 하중을 상기 탄성베어링에 전달함과 아울러 상기 측방향거동방지재에 의해 지지되는 하중전달재가 하부에 마련되며, 상기 상부구조물을 지지하는 지지기둥이 상부에 수직되게 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 업리프트구속재는 상기 상부지지대에 측방향으로 다수로 돌출되는 업리프트구속지지부 각각과 상기 하부지지대에 양단이 결합되도록 다수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 측방향거동방지재는 상기 하부지지대에서 상기 상부지지대의 둘레를 따라 다수로 마련되는 측방향구속지지부 각각에 결합되도록 다수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 측방향거동방지재는 상기 측방향구속지지부의 양측에 각각 마련되는 체결부에 서로 마주보도록 고정부가 양측에 각각 마련되며, 상기 고정부가 볼트와 너트에 의해 상기 체결부에 고정됨으로써 상기 상부지지대를 향하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 측방향거동방지재와 상기 측방향구속지지부 사이에 공차를 조정하도록 장착되는 공차조정쐐기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부지지대는 상기 측방향구속지지부가 상기 상부지지대의 하부를 중심으로 전후측과 좌우측에 각각 마련되고, 상기 측방향구속지지부의 일측에 상기 측방향거동방지재가 안착되는 안착부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 측방향거동방지재와 상기 상부지지대 사이에 설치되는 다수의 유압잭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 있어서, 상기 상부구조물의 하중을 선체로 분산시키도록 상기 선체에 설치되는 하부지지대와, 상기 하부지지대 상에 설치되는 탄성베어링과, 상기 탄성베어링 상에 설치되며, 상기 상부구조물을 지지하는 상부지지대를 포함하고, 상기 상부지지대는 상기 하부지지대로부터 업리프트 및 측방향 거동이 억제되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 배관 및 작업용 공간을 용이하게 확보할 수 있고, 여유로운 측면부 공간으로 인해 상부구조물의 설치가 용이하며, 쇄기형 심(Shim)을 사용하여 제작 공차를 조정하도록 하여 작업을 신속하게 수행할 수 있고, 공차 조정용 심의 표준화를 가능하도록 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 탄성베어링의 위치를 낮출 수 있기 때문에 유지 및 보수와 검사가 용이하고, 작업 공간의 높이가 낮아 작업자의 접근성이 용이할 뿐만 아니라 안전성을 확보할 수 있으며, 상부구조물 설치시 독립형으로 구성된 측면 구속재를 사용하여 간섭거리를 충분히 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치를 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치를 도시한 결합 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치를 도시한 정면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치를 도시한 분해 사시도 및 결합 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치(100)는 상부구조물(Topside; 2)(도 3에 도시)의 하중을 선체(1; 도 3에 도시)로 분산시키도록 선체에 설치되는 하부지지대(110)와, 상기 하부지지대(110) 상에 설치되는 탄성베어링(120)과, 상기 탄성베어링(120) 상에 설치되어 상부구조물을 지지하는 상부지지대(130)를 포함하고, 상기 상부지지대(130)는 하부지지대(110)로부터 업리프트(Uplift) 및 측방향 거동이 억제되도록 결합된다.
상기 하부지지대(110)는 선체, 예컨대 가스나 오일의 저장을 담당하는 구조물에 설치됨으로써 상부구조물, 예컨대 가스나 오일의 생산 또는 정제를 담당하는 구조물의 하중을 부유식 해양 구조물의 선체에 분산시키도록 지지하고, 상면에 탄성베어링(120)이 설치된다.
상기 탄성베어링(120)은 상부구조물을 지지하는 상부지지대(130)가 설치됨으로써 상부구조물의 움직임으로 인한 구조반력을 저감시키도록 한다.
상기 상부지지대(130)는 업리프트구속재(140) 및 측방향거동방지재(150)에 의해 하부지지대(110)로부터 업리프트가 구속됨과 동시에 측방향으로의 거동이 억제된다. 또한, 상기 상부지지대(130)는 일례로 상부구조물의 하중을 상기 탄성베어링(120)에 전달함과 아울러 상기 측방향거동방지재(150)에 의해 지지되는 하중전달재(131)가 하부에 마련될 수 있으며, 상부구조물을 수직되게 지지하는 지지기둥(132)이 상부에 수직되게 마련될 수 있다. 여기서, 상기 하중전달재(131)는 사각형의 단면 구조를 가짐으로써 각각의 변이 측방향거동방지재(150)에 지지될 수 있다.
상기 업리프트구속재(140)는 상기 상부지지대(130)와 하부지지대(110)를 결합시킴으로써 상기 상부지지대(130)의 업리프트를 방지한다. 또한, 상기 업리프트구속재(140)는 상기 상부지지대(130)에 측방향으로 다수로 돌출되는 업리프트구속지지부(133) 각각과 하부지지대(110)에 양단이 결합되도록 다수로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서처럼 상기 상부지지대(130)의 양측을 상기 하부지지대(110)의 측방향구속지지부(111)에 연결시키도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 업리프트구속지지부(133)는 상기 업리프트구속재(140)의 하중을 지지한다.
상기 측방향거동방지재(150)는 상기 하부지지대(110)에 설치되며, 상부지지대(130)의 측방향 거동을 방지한다. 또한, 상기 측방향거동방지재(150)는 상기 하부지지대(110)에서 상기 상부지지대(130)의 둘레를 따라 다수로 마련되는 상기 측방향구속지지부(111) 각각에 결합되도록 다수로 이루어질 수 있다.
상기 측방향거동방지재(150)는 상기 측방향구속지지부(111)의 양측에 각각 마련되는 체결부(112)에 서로 마주보도록 고정부(151)가 양측에 각각 마련되며, 상기 고정부(151)가 수평되게 삽입되는 볼트(152)와 너트(153)에 의해 체결부(112)에 고정됨으로써 상기 상부지지대(130)의 하중전달재(131)를 향하도록 설치된다.
상기 측방향거동방지재(150)와 상기 측방향구속지지부(111) 사이에는 상기 상부지지대(130)의 탑재시 공차를 조정하도록 장착되는 공차조정쐐기(160)가 설치될 수 있으며, 볼트(152)에 의해 상기 측방향거동방지재(150)로부터 이탈되지 못하도록 할 수 있다.
상기 하부지지대(110)는 상기 측방향구속지지부(111)가 상기 상부지지대(130)의 하부를 중심으로 전후측과 좌우측에 각각 마련되고, 상기 측방향구속지지부(111)의 일측, 예컨대 상기 상부지지대(130)를 향하는 측에 상기 측방향거동방지재(150)가 안착되는 안착부(113)가 마련될 수 있다.
상기 측방향거동방지재(150)와 상기 상부지지대(130) 사이에는 유압잭(170)이 설치될 수 있다. 여기서, 상기 유압잭(170)은 다수로 이루어져서 상부구조물의 탑재 및 유지,보수를 위하여 유압을 이용하여 상기 상부지지대(130)를 들어올리도록 설치된다.
이와 같은 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치(100)의 설치 절차에 대하여 설명하면, 먼저, 선체(1; 도 3에 도시)에 하부지지대(110)를 설치한 다음, 하부지지대(110)의 상측에 탄성베어링(120)을 설치한다. 그리고, 상기 하부지지대(110)의 안착부(113)마다 측방향거동방지재(150)를 각각 안착시키고, 상기 탄성베어링(120)의 전후측과 좌우측에 위치하는 측방향거동방지재(150) 중에서 탄성베어링(120) 양측의 측방향거동방지재(150) 상에 유압잭(170)을 설치한 다음, 상기 유압잭(170)을 이용하여 상기 탄성베어링(120) 상에 상부지지대(130)를 설치하고, 상기 유압잭(170)을 제거한다.
그리고, 상기 측방향거동방지재(150)를 상기 상부지지대(130) 하부의 하중전달재(131) 측으로 이동시킴으로써 하중전달재(131)의 측방향 거동을 억제할 수 있도록 한 다음, 상기 측방향거동방지재(150)와 측방향구속지지부(111) 사이에 공차조정쐐기(160)를 삽입하고, 볼트(152)와 너트(153)를 사용하여 상기 측방향거동방지재(150)의 고정부(151)와 상기 측방향구속지지부(111)의 체결부(112)를 결합시킴으로써 상기 측방향거동방지재(150)는 물론 상기 공차조정쐐기(160)를 고정시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치를 도시한 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공차조정쐐기(160)에 의한 공차 조정을 마치면, 업리프트구속재(140)를 상기 하부지지대(110)와 상기 상부지지대(130)의 업리프트구속지지부(133)에 연결시킴으로써 상기 상부지지대(130)의 업리프트를 구속시키고, 상기 상부지지대(130)의 지지기둥(132) 상에 상부구조물(2)이 지지되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치(100)에 의하면, 종래의 높이가 낮은 지지스툴 하부구조가 상부구조물(1) 지지기중과 상부구조물(1) 사이에 경사재를 설치하여 배관 및 작업용 공간이 부족하였으나, 이를 제거함으로써 배관 및 작업용 공간을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치(100)는 자유로운 측면부 공간 때문에 상부구조물(1)의 설치가 용이하고 공차조정쐐기(160)를 사용하여 제작 공차를 조정하기 때문에 작업을 빠르게 수행할 수 있으며, 공차 조정을 위한 심(Shim)을 표준화할 수 있다. 그리고, 탄성베어링(120)의 위치를 낮출 수 있기 때문에 유지 및 보수와 검사에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있으며, 작업 공간의 높이가 낮아 작업자의 접근성이 용이하고 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
1 : 선체 2 : 상부구조물
110 : 하부지지대 111 : 측방향구속지지부
112 : 체결부 113 : 안착부
120 : 탄성베어링 130 : 상부지지대
131 : 하중전달재 132 : 지지기둥
133 : 업리프트구속지지부 140 : 업리프트구속재
150 : 측방향거동방지재 151 : 고정부
152 : 볼트 153 : 너트
160 : 공차조정쐐기 170 : 유압잭

Claims (9)

  1. 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 있어서,
    상기 상부구조물의 하중을 선체로 분산시키도록 상기 선체에 설치되는 하부지지대;
    상기 하부지지대 상에 설치되는 탄성베어링;
    상기 탄성베어링 상에 설치되며, 상기 상부구조물을 지지하는 상부지지대;
    상기 상부지지대와 상기 하부지지대를 결합시킴으로써 상기 상부지지대의 업리프트를 방지하는 업리프트구속재; 및
    상기 하부지지대에 설치되며, 상기 상부지지대의 측방향 거동을 방지하는 측방향거동방지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 상부지지대는,
    상기 상부구조물의 하중을 상기 탄성베어링에 전달함과 아울러 상기 측방향거동방지재에 의해 지지되는 하중전달재가 하부에 마련되며, 상기 상부구조물을 지지하는 지지기둥이 상부에 수직되게 마련되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 업리프트구속재는,
    상기 상부지지대에 측방향으로 다수로 돌출되는 업리프트구속지지부 각각과 상기 하부지지대에 양단이 결합되도록 다수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 측방향거동방지재는,
    상기 하부지지대에서 상기 상부지지대의 둘레를 따라 다수로 마련되는 측방향구속지지부 각각에 결합되도록 다수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 측방향거동방지재는,
    상기 측방향구속지지부의 양측에 각각 마련되는 체결부에 서로 마주보도록 고정부가 양측에 각각 마련되며, 상기 고정부가 볼트와 너트에 의해 상기 체결부에 고정됨으로써 상기 상부지지대를 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 측방향거동방지재와 상기 측방향구속지지부 사이에 공차를 조정하도록 장착되는 공차조정쐐기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 하부지지대는,
    상기 측방향구속지지부가 상기 상부지지대의 하부를 중심으로 전후측과 좌우측에 각각 마련되고, 상기 측방향구속지지부의 일측에 상기 측방향거동방지재가 안착되는 안착부가 마련되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 상기 측방향거동방지재와 상기 상부지지대 사이에 설치되는 다수의 유압잭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
  9. 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치에 있어서,
    상기 상부구조물의 하중을 선체로 분산시키도록 상기 선체에 설치되는 하부지지대;
    상기 하부지지대 상에 설치되는 탄성베어링; 및
    상기 탄성베어링 상에 설치되며, 상기 상부구조물을 지지하는 상부지지대를 포함하고,
    상기 상부지지대는 상기 하부지지대로부터 업리프트 및 측방향 거동이 억제되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 구조물의 상부구조물 지지장치.
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