KR20130001080U - 문풀 플랩 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드릴링 중에도 문풀 플랩을 설치할 수 있게 하는 문풀 플랩 구조에 관한 것이다.
개시된 본 고안은 드릴링 장비가 탑재된 드릴쉽의 문풀 플랩 구조에 있어서, 상기 문풀의 측면 길이 중에 형성되는 플랩부; 및 상기 플랩부의 넓이 면을 관통하게 형성되는 이동홈부;를 포함하여, 상기 이동홈부를 관통하여 상기 드릴링 장비가 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

문풀 플랩 구조{MOON POOL FLAP STRUCTURE}

본 고안은 문풀 플랩 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드릴링 중에도 문풀 플랩을 설치할 수 있게 하는 문풀 플랩 구조에 관한 것이다.

해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위 드릴쉽(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다. 군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 이런 드릴쉽은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 이러한 드릴쉽(drill ship), 드릴리그(drill rig) 등과 같은 해상구조물에는 드릴링 작업을 위한 각종 장비가 통과하기 위한 문풀(moonpool)이 설치된다. 문풀은 해상 구조물의 상부갑판과 바닥 사이를 상하방향으로 관통하도록 형성된 중공의 직육면체 혹은 원통 형상의 구조물이다.

해상 구조물의 크기가 대형화됨에 따라 문풀의 크기 역시 대형화되어 직육면체 형태의 문풀의 경우 가로(해상구조물의 폭 방향 길이)가 12 ~ 13m, 그리고 세로(해상 구조물의 전후방향 길이)가 14 ~ 25m에 이르는 대형의 문풀이 사용되고 있다. 이러한 문풀은 시추선의 용도 측면에서는 필수 불가결한 구조이지만, 선박의 정박 및 항해 안정성이나 항해 성능의 측면에서는 매우 불리한 구조이다.

특히, 문풀 내를 통해 유입되는 해수와 선체 외부의 해수에 상대적인 유동에 의해 발생되는 슬로싱(sloshing) 현상으로 인해 항해 시에 저항 증가, 속도 저하, 소요 마력 증가, 연료 소모 증가, 선체의 손상 등이 발생할 수 있다.

또한, 문풀 내부 유체의 유동으로 인한 선체 내로 오버플로잉(overflowing) 현상이 발생하여 작업자의 안전 및 작업 능률을 악화시킬 수 있는 요인으로 작용될 수 있다.

도 1은 종래 문풀의 플랩 구조를 좌측에서 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 종래 문풀의 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 이동 시 저항을 최소화하고, 높은 파도 등으로 인한 오버플로잉 등을 효과적으로 방지할 수 있도록 문풀(moon pool, M)을 개폐하는 플랩(flap, F)이 설치된다. 이러한 플랩(F)은 문풀(M)을 개폐하도록 문풀(M)의 측벽에 1개 또는 2개로 힌지결합되고, 이러한 플랩(F)은 윈치(winch, W)를 이용한 수직 상하 방향의 개폐 방법으로 구성되어 있다.

이러한 종래 문풀 플랩은 드릴쉽(drillship) 운항 중에는 문풀에 수평방향으로 설치되어 운항 중 발생되는 해수의 와류 및 과도한 파도를 막는다.

하지만, 드릴 작업 중에는 시추장비 및 라이저(riser)가 심해에 내려갈 수 있도록 플랩을 문풀의 수직방향으로 설치하여야 하기 때문에 과도한 파도를 방지하기 힘들다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 문풀의 플랩에 라이저가 이동할 수 있는 이동홈을 형성하여 드릴 작업 중에도 문풀 플랩을 수평방향으로 설치할 수 있게 하는 문풀 플랩 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 드릴링 장비가 탑재된 드릴쉽의 문풀 플랩 구조에 있어서, 상기 문풀의 측면 길이 중에 형성되는 플랩부; 및 상기 플랩부의 넓이 면을 관통하게 형성되는 이동홈부;를 포함하여, 상기 이동홈부를 관통하여 상기 드릴링 장비가 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 플랩부는 제1, 2플랩으로 2 등분되어, 상기 제1, 2플랩이 상호 끝단을 마주보게 대칭형성되며, 상기 이동홈부는 상기 제1플랩의 끝단에 오목하게 형성되는 제1이동홈과 상기 제1이동홈과 마주보게 상기 제2플랩의 끝단에 오목하게 형성되는 제2이동홈으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1, 2플랩은 각 상기 문풀의 측면 길이 중에 힌지 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1, 2플랩의 일측에는 각 보강부재가 형성되며, 상기 보강부재는 상기 제1, 2플랩의 각 일측의 길이를 따라 형성되는 지지대와 상기 지지대에 직각으로 돌출되게 형성되는 복수의 보조해수차단판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동홈부는 원형 또는 다각형을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 드릴링 장비는 라이저(riser)인 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 문풀의 플랩에 라이저가 이동할 수 있는 이동홈을 형성함에 따라 드릴 작업 중에도 플랩을 수평방향으로 설치할 수 있게 하여 문풀 내부에서 해수가 웨이브(wave) 하는 것을 방지하는 효과가 있다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 문풀 플랩의 강성을 보강하기 위해 형성되는 하부 부재에 보조해수차단판을 형성함으로써 플랩을 수직방향으로 설치하여 문풀을 개방한 상태에서도 문풀 내부에서 해수가 웨이브 하는 것을 방지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 문풀의 플랩 구조를 좌측에서 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 종래 문풀의 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 라이저 만을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 측면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 라이저 만을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 드릴쉽의 문풀 플랩 구조의 일 실시예는 드릴쉽의 데릭(derrick, 미도시)이 하나로 형성된다. 이러한 드릴쉽의 문풀(M) 측면 길이 중에 형성되는 플랩부(10) 및 상기 플랩부(10)의 넓이 면을 관통하게 형성되는 이동홈부(20)를 포함한다.

상기 플랩부(10)는 제1, 2플랩(10a, 10b)으로 2 등분되며, 상기 제1, 2플랩(10a, 10b)이 수평방향 또는 수직방향으로 위치할 수 있게 상기 문풀(M)의 측면 길이 중에 상기 제1, 2플랩(10a, 10b)의 각 일단이 힌지결합된다. 이러한 상기 플랩부(10)의 일측 특히 좌 또는 우측의 단면에는 보강부재(30)가 형성된다. 상기 보강부재(30)는 도 5에 도시된다.

상기 이동홈부(20)는 상기 제1플랩(10a)이 상기 문풀(M)의 측면과 힌지 결합한 일단의 반대측인 끝단의 길이 중 중앙에 오목하게 형성되는 제1이동홈(21)과 상기 제2플랩(10b)이 상기 문풀(M)의 측면과 힌지 결합한 일단의 반대측인 끝단의 길이 중 중앙에 오목하게 형성되어 상기 제1이동홈(21)과 마주보는 제2이동홈(23)으로 이루어진다. 이때, 상기 이동홈부(20)는 상기 제1, 2이동홈(21, 23)이 하나의 형상을 이루어 원형 또는 다각형을 형성할 수 있다. 이러한 상기 이동홈부(20)는 본 고안의 특징을 이루는 구성으로서, 상기 제1, 2플랩(10a, 10b)이 수평방향으로 위치한 상태에서 도 4를 참조하여 드릴쉽의 라이저(riser, 40)가 상기 이동홈부(20)를 통해 하측 또는 상측으로 이동할 수 있게 하여 드릴 작업중에도 상기 플랩부(10)가 수평방향으로 위치하여 상기 문풀(M) 내부에 해수의 과도한 파도가 발생하는 것을 방지할 수 있게 한다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 측면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보강부재(30)는 상기 플랩부(10)의 일측 단면을 따라 형성되어 상기 플랩부(10)의 강도를 보강하는 지지대(31)와 상기 플랩부(10)가 수평방향으로 위치할 경우 상기 지지대(31)의 하측으로 돌출되어 상기 지지대(31)와 직각을 이루는 복수의 보조해수차단판(33)을 포함한다. 이러한 상기 보조해수차단판(33)은 드릴쉽의 문풀(M)을 통해 BOP(Blow Out Preventer) 또는 엑스 마스 트리(X-MAS TREE) 등과 같은 시추 장비를 내리기 위해 상기 제1, 2플랩(10a, 10b)을 수직으로 위치하게 한 상태에서 해수의 과도한 파도가 상기 문풀(M)에서 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서 상기 보조해수차단판(33)은 상기 제1, 2플랩(10a, 10b)이 각 수직으로 위치할 때 수평으로 위치하여 상기 문풀(M)의 내부에서 발생하는 과도한 파도를 방지할 수 있게 한다. 이때 상기 보조해수차단판(33)의 길이는 상기 BOP 또는 엑스 마스 트리 등과 같은 시추 장비가 상기 문풀(M)을 통해 하측 또는 상측으로 이동하는 것을 방해하지 않도록 형성된다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 문풀 플랩 구조를 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 드릴쉽의 문풀 플랩 구조의 다른 실시예는 드릴쉽의 데릭(미도시)이 두 개로 형성된다. 이에 따라 다른 실시예는 상술한 일 실시예와는 다르게 플랩부(10)에 두 개의 이동홈부(20`)가 형성된다. 이와 같은 다른 실시예에 따른 두 개의 이동홈부(20')는 상기 플랩부(10)의 길이 방향의 중앙선을 따라 나란하게 형성되어 두 개의 라이징(40)이 상기 이동홈부(20')를 관통하여 하측 또는 상측으로 이동할 수 있게 한다.

본 고안은 이러한 실시예에 한정되지 않고 복수의 데릭이 형성된 드릴쉽의 라이징(40)에 대응되도록 플랩부(10)에 복수의 이동홈부(20`)를 형성할 수 있다.

이상과 같이 본 고안에 따른 문풀 플랩 구조를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 플랩부
20, 20`: 이동홈부
30: 보강부재
31: 지지대
33: 보조해수차단판
40: 라이징

Claims (6)

1. 드릴링 장비가 탑재된 드릴쉽의 문풀 플랩 구조에 있어서,
   상기 문풀의 측면 길이 중에 형성되는 플랩부; 및
   상기 플랩부의 넓이 면을 관통하게 형성되는 이동홈부;를 포함하여,
   상기 이동홈부를 관통하여 상기 드릴링 장비가 이동하는 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 플랩부는
   제1, 2플랩으로 2 등분되어, 상기 제1, 2플랩이 상호 끝단을 마주보게 대칭형성되며,
   상기 이동홈부는
   상기 제1플랩의 끝단에 오목하게 형성되는 제1이동홈과
   상기 제1이동홈과 마주보게 상기 제2플랩의 끝단에 오목하게 형성되는 제2이동홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1, 2플랩은 각 상기 문풀의 측면 길이 중에 힌지 결합하는 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1, 2플랩의 일측에는 각 보강부재가 형성되며,
   상기 보강부재는 상기 제1, 2플랩의 각 일측의 길이를 따라 형성되는 지지대와
   상기 지지대에 직각으로 돌출되게 형성되는 복수의 보조해수차단판을 포함하는 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 이동홈부는 원형 또는 다각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 드릴링 장비는 라이저(riser)인 것을 특징으로 하는 문풀 플랩 구조.

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