KR20130007159U

KR20130007159U - 선박형 해양구조물 및 횡동요 저감시스템

Info

Publication number: KR20130007159U
Application number: KR2020120004735U
Authority: KR
Inventors: 이병윤; 서원규; 이상경; 김덕준
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-12-13

Abstract

선박형 해양구조물 및 횡동요 저감시스템이 개시된다. 본 발명의 선박형 해양구조물은, 운항시에 선체가 해수면에 잠기는 운항 흘수(transit draft)의 하부에 위치되어 선체의 횡동요를 저감시키는 제1 횡동요 저감부; 및 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 선체가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(operating draft)와 운항 흘수 사이에 위치되어 선체의 횡동요를 저감시키는 제2 횡동요 저감부를 포함한다.

Description

선박형 해양구조물 및 횡동요 저감시스템{SHIP SHAPED MARINE STRUCTURE AND ITS ROLLING REDUCING SYSREM}

본 고안은, 선박형 해양구조물 및 횡동요 저감시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시추선을 포함하는 선박형 해양구조물의 횡동요를 저감시키는 시스템 및 횡동요가 저감되는 선박형 해양구조물에 관한 것이다.

일반적으로 원유시추 설비인 시추선(Drill Ship), FPSO(Floating Production Storage and Offloading vessel), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같이 선박형상을 가지고서 해상에서 부유식으로 정박하는 해양 구조물은 항해시 유체의 저항을 보다 적게 받기 위한 목적으로 그 길이가 길고 폭이 좁은 선박의 형상으로 제작된다.

시추선은 해저 유전의 개발에 적합한 시추 장비를 탑재하며 자체의 동력으로 향해가 가능하다.

LNG FPSO는, 해저를 시추하여 천연가스를 생산하고, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 LNG 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 LNG 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식해상 구조물이다.

또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 LNG 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

한편 전술한 시추선을 포함하는 선박형 해양구조물에도 예외 없이 해상 환경에 따라 횡동요(rolling)가 발생된다. 이러한 횡동요는 구조물의 작업성 및 작업자의 작업성을 저하시키는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 심한 경우 해양 구조물의 전복까지도 초래할 수 있는 문제를 내재하고 있다.

따라서 선박형 해양구조물에서 횡동요를 저감시킬 수 있는 새롭고 진보된 타입의 기술 개발이 요구된다.

한국특허공개공보 제2010-0059142호(삼성중공업 주식회사) 2010. 06. 04.

따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 운항시에 추가적인 저항을 발생시키지 않으면서 시추 작업을 포함하는 작업 시에 횡동요을 저감시킬 수 있는 선박형 해양구조물 및 횡동요 저감시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 운항시에 선체가 해수면에 잠기는 운항 흘수(transit draft)의 하부에 위치되어 상기 선체의 횡동요를 저감시키는 제1 횡동요 저감부; 및 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(operating draft)와 상기 운항 흘수 사이에 위치되어 상기 선체의 횡동요를 저감시키는 제2 횡동요 저감부를 포함하는 선박형 해양구조물이 제공될 수 있다.

상기 제1 횡동요 저감부는 상기 선체의 선수부와 상기 선체의 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련될 수 있다.

상기 제1 횡동요 저감부는 상기 운항 흘수의 하부 위치인 상기 선체의 모서리에 마련될 수 있다.

상기 제1 빌지킬은 상기 모서리를 기준으로 T자형, ㄱ자형, 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 직선형 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡된 단부절곡경사형 중 선택된 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.

상기 제2 횡동요 저감부는 상기 선체의 선수부와 상기 선체의 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련될 수 있다.

상기 제2 횡동요 저감부는 적어도 하나의 제2 빌지킬을 포함할 수 있다.

상기 제2 빌지킬은 상기 선체의 외벽을 기준으로 T자형, ㄱ자형, 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 직선형 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡된 단부절곡경사형 중 선택된 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.

상기 선체에 직립 마련된 데릭; 상기 선체의 갑판으로부터 선저를 관통하도록 형성된 문풀; 및 상기 갑판에 마련되는 시추설비를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 운항시에 선체가 해수면에 잠기는 운항 흘수(transit draft)의 하부에 제1 횡동요 저감부를 마련하고, 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(operating draft)와 상기 운항 흘수 사이에 제2 횡동요 저감부를 마련하여 횡동요를 저감시키는 것을 특징으로 하는 선박용 해양구조물의 횡동요 저감시스템이 제공될 수 있다.

상기 제1 횡동요 저감부 및 상기 제2 횡동요 저감부 중 적어도 어느 하나는 빌지킬을 포함할 수 있다.

본 고안의 실시예들은, 선박형 해양구조물의 운항 흘수와 오퍼레이팅 흘수의 사이 및 운항 흘수의 하측부 각각에 횡동요 저감부를 마련함으로써 횡동요를 저감시킬 수 있고, 운항 중에는 운항 흘수와 오퍼레이팅 흘수의 사이에 마련되는 횡동요 저감부가 해수면 위로 노출됨으로써 추가적인 저항의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 선박형 해양구조물을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박형 해양구조물에서 제2 횡동요 저감부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예의 운항 시의 운항 흘수를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예의 오퍼레이팅 시의 오퍼레이팅 흘수를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 실시 예에서 선박형 해양구조물이라 함은 드릴쉽, FPSO, FSRU 또는 반잠수식 리그선을 포함한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 선박형 해양구조물을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선박형 해양구조물에서 제2 횡동요 저감부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 실시예의 운항 시의 운항 흘수를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 실시예의 오퍼레이팅 시의 오퍼레이팅 흘수를 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박형 해양구조물(1)은, 운항시에 선체(H)가 해수면에 잠기는 운항 흘수(TD, transit draft)의 하부에 위치되어 선체(H)의 횡동요를 저감시키는 제1 횡동요 저감부(100)와, 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 선체(H)가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(OD, operating draft)와 운항 흘수(TD) 사이에 위치되어 선체(H)의 횡동요를 저감시키는 제2 횡동요 저감부(200)를 구비한다.

본 실시 예에서 운항 흘수(TD)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 운항시에 선체(H)가 해수면에 잠기는 흘수(draft;배가 물 위에 떠 있을 때 물에 잠겨 있는 부분의 깊이를 말하는 것으로, 일반적으로 수면에서 배의 최하부까지의 수직 거리를 이른다.)를 말한다.

또한 오퍼레이팅 흘수(OD)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일예로 시추 작업 시에 선체(H)가 해수면에 잠기는 흘수를 나타내는 것으로서, 오퍼레이팅 작업 시에 작업의 특성상 운항 흘수(TD)에 비해 흘수가 깊다.

이와 같이 본 실시 예는 운항 흘수(TD)와 오퍼레이팅 흘수(OD)의 잠김 깊이 차이를 이용한 것으로서, 제2 횡동요 저감부(200)가 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅 작업 시에 제1 횡동요 저감부(100)와 함께 해수면 아래로 잠기므로 횡동요를 저감시킬 수 있다.

또한 제2 횡동요 저감부(200)는 운항 시에 해수면의 상부 영역으로 노출되므로 추가적인 저항의 발생을 방지하므로 추진력 등에 영향을 미치지 않는다.

결과적으로 본 실시 예는 제2 횡동요 저감부(200)의 설치 영역 특정으로 인해 운항에 영향을 미치지 않으면서 오퍼레이팅 작업 시에 횡동요를 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

이제 제1 횡동요 저감부(100)와 제2 횡동요 저감부(200)에 대해 상세히 설명하면, 먼저, 제1 횡동요 저감부(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 운항 흘수(TD)의 하측부에 마련되되 선체(H)의 선수부와 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련되어 운항 중은 물론 오퍼레이팅 작업 시에 횡동요를 감소시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 제1 횡동요 저감부(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 빌지킬(bilge keel)을 포함하며, 제1 횡동요 저감부(100)인 빌지킬은 도 2에 도시된 제2 횡동요 저감부(200)인 빌지킬과 같이 다양하게 설계될 수 있다.

즉 본 실시 예에서 제1 횡동요 저감부(100)인 빌지킬은 선체(H)의 모서리에 마련될 수 있고, 선체(H)의 모서리를 기준으로 T자형, ㄱ자형, 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 직선형 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡된 단부절곡경사형 중 선택된 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.

한편 본 실시 예에서 제1 횡동요 저감부(100)는 핀 스테빌라이져(fin stabilizer)로 대체될 수 있다.

제2 횡동요 저감부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 오퍼레이팅 흘수(OD)와 운항 흘수(TD)의 사이에 적어도 하나가 배치되되 선체(H)의 선수부와 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련되어 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅 시에 제1 횡동요 저감부(100)와 함께 횡동요를 저감시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 제2 횡동요 저감부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 빌지킬을 포함하며, 빌지킬의 수량, 위치 또는 형상은 선체(H)의 횡동요를 최소화 및 시추 시 발생되는 여러가지 요인을 고려하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 다양하게 설계될 수 있다.

즉 본 실시 예에서 제2 횡동요 저감부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체(H)의 외벽을 기준으로 T자형(200a), ㄱ자형(200b), 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사(θ)진 직선형(200c) 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사(θ₁)지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡(θ₂)된 단부절곡경사형(200d) 중 선택된 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.

한편 본 실시 예에서 제2 횡동요 저감부(200)는 전술한 제1 횡동요 저감부(100)와 같이 핀 스테빌라이져(fin stabilizer)로 대체될 수 있다.

그리고 본 실시 예는 시추 작업 시에 필요한 설비 인 선체(H)에 직립 마련된 데릭(300)과, 선체(H)의 갑판으로부터 선저를 관통하도록 마련되며 드릴링 파이프(P)를 포함하는 기재의 상승 또는 하강 통로가 되는 문풀(400)과, 갑판에 마련되는 시추설비를 더 포함한다.

본 실시 예에서 시추설비는 미 도시되었지만 데릭(300)의 상부에 마련되어 호이스팅(hoisting)을 위한 드릴링 라인을 감는 크라운 블록(crown block)과, 크라운 블록에 연결되며 드릴링 작업 중 호이스팅 작업이 이루어질 때 후크와 함께 데릭(300) 상하로 이동되어 시추용 자재를 핸들링하는 트래블링 블록(traveling block)과, 갑판에 마련되며 크라운 블록을 통해 트래블링 블록에 연결되어 드릴홀 시공을 위해 케이싱, 드릴링 파이프(P) 등을 승강시키는 드로워크스(drawworks)와, 드릴링시 발생되는 커팅류를 운반하며 웰보어(wellbore)의 월(wall) 보호 등을 위해 머드를 순환시키는 머드순환시스템을 포함한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 선박형 해양구조물의 운항 흘수와 오퍼레이팅 흘수의 사이 및 운항 흘수의 하측부 각각에 횡동요 저감부를 마련함으로써 횡동요를 저감시킬 수 있고, 운항 중에는 운항 흘수와 오퍼레이팅 흘수의 사이에 마련되는 횡동요 저감부가 해수면 위로 노출됨으로써 추가적인 저항의 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 본 고안은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 고안의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 선박형 해양구조물 100 : 제1 횡동요 저감부
200 : 제2 횡동요 저감부 300 : 데릭
400 : 문풀 H : 선체

Claims

운항시에 선체가 해수면에 잠기는 운항 흘수(transit draft)의 하부에 위치되어 상기 선체의 횡동요를 저감시키는 제1 횡동요 저감부; 및
시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(operating draft)와 상기 운항 흘수 사이에 위치되어 상기 선체의 횡동요를 저감시키는 제2 횡동요 저감부를 포함하는 선박형 해양구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 횡동요 저감부는 상기 선체의 선수부와 상기 선체의 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박형 해양구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 횡동요 저감부는 상기 운항 흘수의 하부 위치인 상기 선체의 모서리에 마련되는 제1 빌지킬을 포함하는 선박형 해양구조물.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 빌지킬은 상기 모서리를 기준으로 T자형, ㄱ자형, 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 직선형 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡된 단부절곡경사형 중 선택된 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 선박형 해양구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 횡동요 저감부는 상기 선체의 선수부와 상기 선체의 선미부를 잇는 가상의 라인에 대하여 좌우로 대칭되게 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박형 해양구조물.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 횡동요 저감부는 적어도 하나의 제2 빌지킬을 포함하는 선박형 해양구조물.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 빌지킬은 상기 선체의 외벽을 기준으로 T자형, ㄱ자형, 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 직선형 또는 해수면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지되 멀어진 단부가 하측으로 절곡된 단부절곡경사형 중 선택된 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 선박형 해양구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 선체에 직립 마련된 데릭;
상기 선체의 갑판으로부터 선저를 관통하도록 형성된 문풀; 및
상기 갑판에 마련되는 시추설비를 포함하는 선박형 해양구조물.
운항시에 선체가 해수면에 잠기는 운항 흘수(transit draft)의 하부에 제1 횡동요 저감부를 마련하고, 시추 작업을 포함하는 오퍼레이팅(operating)시에 상기 선체가 해수면에 잠기는 오퍼레이팅 흘수(operating draft)와 상기 운항 흘수 사이에 제2 횡동요 저감부를 마련하여 횡동요를 저감시키는 것을 특징으로 하는 선박용 해양구조물의 횡동요 저감시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 횡동요 저감부 및 상기 제2 횡동요 저감부 중 적어도 어느 하나는 빌지킬을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 해양구조물의 횡동요 저감시스템.