KR20130023879A - 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 관한 것으로, 상부모듈의 하부 사방에 형성된 지지 구조물에 마련되는 구속장치과, 상기 구속장치과 대응하여 FPSO의 선체에 마련되는 지지대 및 상기 구속장치의 내부 일측에 설치되어 상기 상부모듈이 해양 크레인에 인양된 상태로 FPSO의 선체에 탑재될 때 상기 구속장치에 삽입되는 지지대의 측면과 밀착된 상태로 하강하는 상부모듈을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비가 개시된다. 이로부터, 지지 구조물의 구속장치에 설치된 가이드 플레이트에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 양측방으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있고 상부모듈을 정렬하기 위한 별도의 공정이 불필요하고 이로부터 상부모듈의 설치에 따른 인적/물리적 낭비를 방지할 수 있고, 신속하게 FPSO를 건조할 수 있게 된다.

Description

상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비{FLATING PRODUCTION STORAGE AND OFFLOADING HAVING GUIDE SYSTEM OF TOPSIDE MODULE}

본 발명은 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부유식 원유생산설비의 갑판 상부에 상부모듈을 설치할 때 상기 상부모듈을 정해진 위치로 안정적으로 안내하여 설치할 수 있게 하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 관한 것이다.

일반적으로 최근 들어, 공업화와 산업화가 가속화함에 따라 천연자원(석유, 천연가스 등)의 사용량이 점차 증가하고 있으며, 매장량이 한정된 천연자원의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이들 중 FPSO(부유식 원유/가스 생산저장하역설비: FLATING PRODUCTION STORAGE AND OFFLOADING)는 현재 유전에서 원유를 생산하기 위해 사용되고 있으며, LNG FPSO는 근래 들어 유전의 고갈 및 청정연료에 대한 수요의 증가로 인해 그 개발이 활발히 이루어지고 있다.

상기와 같은 FPSO는 심해저 유전 개발에 있어서 해상에 부유한 상태로 원유나 천연 가스를 정제, 저장 및 하역할 수 있어 부유식 해상 정유공장이라고 할 수 있다.

이를 위해, 상기 FPSO에는 가스압축공정, 주수, 또는 가스주입시스템 등과 같은 원유 생산설비가 설치되며, 분리된 원유는 화물창에 보관되었다가 하역시스템을 통하여 셔틀탱커로 이송되는 구조를 갖는다.

이와 같은 상기 FPSO의 선체 상부에는 상부모듈(TOPSIDE MODULE)이라 불리는 상부 원유정제설비가 마련되어 원유/가스를 효율적으로 생산하기 위한 여러 단계의 공정을 거치게 된다. 이러한 공정에는 분리, 수처리(WATER TREATMENT), 수분제거(DEHYDRATION), 압축을 포함하는 가스처리(GAS TREATMENT) 등이 포함된다.

상기 상부모듈은 FPSO의 선체와 달리 여러 곳에서 별도로 나뉘어 제작되는데, 상부모듈의 구조는 선박의 경우와 달리 강판(STEEL PLATE)보다 관상(TUBULAR) 구조로 이루어진다.

이와 같은 상부모듈은 제각기 2,000~3,000톤의 중량을 갖는 10~16개의 모듈 형태로 설계, 제작된 후 해상 크레인을 통해 FPSO의 선체 위에 설치된다. 이를 위해 해상 크레인은 상부모듈을 인양한 상태에서 FPSO의 선체 위로 상부모듈을 운반해 상부모듈을 정해진 위치에 탑재시키게 된다.

이때, 상기 상부모듈의 사방에는 지지 구조물이 형성되고, 지지 구조물의 각각에는 구속장치가 형성된다. 그리고, 상기 구속장치와 대응하는 FPSO의 선체에 지지대가 마련되어 해양 크레인에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 탑재될 때 지지대의 직상방에 구속장치가 위치한 상태로 해양 크레인에 의해 상부모듈이 내려져 구속장치에 지지대가 삽입됨으로써 상부모듈이 FPSO의 선체에 탑재된다.

따라서, 상기 상부모듈의 하부에 형성된 구속장치가 FPSO의 선체에 마련된 지지대에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있도록 상기 구속장치의 크기가 지지대에 비해 크게 형성된다.

그러나, 상기와 같이 구속장치가 지지대에 비해 크게 형성됨으로써, 해양 크레인에 인양된 상부모듈을 FPSO의 선체에 탑재할 때 상부모듈이 정해진 위치로 정확하게 탑재되지 않고 어긋난 상태로 탑재되는 경우가 발생하게 된다.

이렇게, 해양 크레인에 인양된 상부모듈이 FPSO의 선체에 정해진 위치로부터 어긋난 상태로 탑재되면, 상기 지지대와 구속장치 사이에 유압 실린더를 끼워 넣은 상태에서 유압 실린더를 작동시켜 상부모듈을 정확한 탑재 위치로 이동시키는 작업이 수행된다.

이처럼, 해양 크레인에 인양된 상부모듈이 FPSO의 선체의 정해진 위치로 정확하게 내려지지 않게 되면 앞서 설명한 바와 같이 정해진 위치로부터 어긋나게 탑재된 상부모듈의 위치를 바로잡기 위한 별도의 공정이 필요하게 됨으로써, 인적/물리적 낭비가 발생할 뿐만 아니라 FPSO의 신속한 건조를 방해하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해양 크레인에 인양된 상부모듈을 FPSO의 선체에 정해진 위치로 정확하게 탑재할 수 있도록 하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 상부모듈의 하부 사방에 형성된 지지 구조물에 마련되는 구속장치와, 상기 구속장치와 대응하여 FPSO의 선체에 마련되는 지지대 및 상기 구속장치의 내부 일측에 설치되어 상기 상부모듈이 해양 크레인에 인양된 상태로 FPSO의 선체에 탑재될 때 상기 구속장치에 삽입되는 지지대의 측면과 밀착된 상태로 하강하는 상부모듈을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 의해 달성된다.

여기서, 상기 구속장치의 내부 일측에 설치된 가이드 플레이트의 하단에 경사면이 형성되어, 상기 상부모듈이 FPSO의 선체를 향하여 하강할 때 구속장치에 삽입되는 지지대가 상기 가이드 플레이트에 형성된 경사면에 안내되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구속장치의 내부 일측에 설치되는 가이드 플레이트와 직교하는 구속장치의 내부 타측에 또 다른 가이드 플레이트가 설치되어 상기 구속장치에 삽입되는 지지대의 양측면을 구속장치의 내부 일측과 타측에 설치된 가이드 플레이트가 안내하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 의하면, 지지 구조물의 구속장치에 설치된 가이드 플레이트에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 양측방으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 상부모듈이 가이드 플레이트에 의해 FPSO의 선체에 마련된 지지대에 삽입되도록 하강할 때 상부모듈이 정해진 위치로 정확하게 내려지기 때문에 상부모듈을 정렬하기 위한 별도의 공정이 불필요하고 이로부터 상부모듈의 설치에 따른 인적/물리적 낭비를 방지할 수 있고, 신속하게 FPSO를 건조할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 소켓과 지지대를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 가이드 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 가이드 플레이트의 배치를 나타낸 개략도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 소켓과 지지대를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비는, 크게 상부모듈의 하부 사방에 형성된 지지 구조물(110)에 마련되는 구속장치(112)와, 상기 구속장치(112)와 대응하여 FPSO의 선체에 마련되는 지지대(120) 및 상기 구속장치(112)의 내부 일측에 설치되어 상기 상부모듈이 해양 크레인에 인양된 상태로 FPSO의 선체에 탑재될 때 상기 구속장치(112)에 삽입되는 지지대(120)의 측면과 밀착된 상태로 하강하는 상부모듈을 안내하는 가이드 플레이트(130)로 구성된다.

부연하자면, 상기 상부모듈은 제각기 2,000~3,000톤의 중량을 갖는 10~16개의 모듈 형태로 설계, 제작된 후 해상 크레인을 통해 FPSO의 선체 위에 설치된다. 이를 위해, 상기 상부모듈의 하부 사방에는 소정의 높이를 갖는 지지 구조물(110)이 하방을 향해 연장되며, 상기 지지 구조물(110)의 바닥면에는 구속장치(112)가 마련된다.

그리고, 상기 상부모듈에 마련된 구속장치(112)와 대응하게 FPSO의 선체에 지지대(120)가 마련되어 해양 크레인에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 탑재될 때 지지대(120)의 직상방에 구속장치가 위치한 상태로 해양 크레인에 의해 상부모듈이 내려져 구속장치(112)에 지지대(120)가 삽입됨으로써 상부모듈이 FPSO의 선체에 탑재된다.

특히, 상기 구속장치(112)의 내부 일측에는 가이드 플레이트(130)가 설치되어 해양 크레인에 의해 FPSO의 선체 위로 운반된 상부모듈이 지지대(120)를 향해 하강할 때 상기 지지대(120)의 측면과 밀착된 상태로 상부모듈의 하강을 안내하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 가이드 플레이트를 나타낸 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 상기 가이드 플레이트(130) 양측면으로 대략 계단과 유사한 형태의 다단 구조를 갖고, 상기 가이드 플레이트(130)의 양측면에 볼트와 같은 체결구(134)에 의해 구속장치(112)의 일측면에 고정된다.

또한, 상기 가이드 플레이트(130)의 하단에 경사면(132)이 형성되어 상기 상부모듈이 FPSO의 선체를 향하여 하강할 때 구속장치(112)에 삽입되는 지지대(120)가 상기 가이드 플레이트(130)에 형성된 경사면(132)에 안내된다.

이러한, 상기 지지 구조물(110)에 마련된 구속장치(112)의 내부 측면에 설치되는 가이드 플레이트(130)는 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 횡방향으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있게 된다.

이와 같이, 상부모듈을 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입시킬 때 상기 상부모듈을 정확한 위치로 안내하게 되는 가이드 플레이트(130)는 상부모듈의 하부 사방에 형성된 지지 구조물(110) 중 어느 하나에만 설치될 수도 있고, 경우에 따라서는 도 3과 같이 지지 구조물(110)들 중에 가이드 플레이트(130)가 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비 중 가이드 플레이트의 배치를 나타낸 개략도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 상기 상부모듈의 지지 구조물(110)에 형성된 구속장치(112)의 내부에 설치되는 가이드 플레이트(130)는 상부모듈의 하부 사방에 마련된 지지 구조물(110)에 형성된 구속장치(112) 마다 설치될 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이 어느 하나의 구속장치(112)를 기준으로 구속장치(112)의 내부 일측에 가이드 플레이트(130)가 설치된다.

그리고, 상기 구속장치(112)의 내부 일측에 설치된 가이드 플레이트(130)와 직교하는 구속장치(112)의 내부 타측에 또 다른 가이드 플레이트(130)가 설치되어 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 양측방으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있게 된다.

즉, 도면 상 하단 왼쪽에 위치한 지지 구조물(110)의 구속장치(112)의 내부 일측과 상기 일측과 직교하는 타측에 각각 가이드 플레이트(130)가 설치되고, 상기 구속장치(112)의 일측과 타측에 가이드 플레이트(130)가 설치된 지지 구조물(110)로부터 상단과 오른쪽에 위치하는 지지 구조물(110)의 구속장치(112)에 각각 가이드 플레이트(130)가 설치됨으로써, 각각의 지지 구조물(110)에 형성된 구속장치(112)에 설치된 가이드 플레이트(130)들에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 양측방으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비에 의하면, 지지 구조물(110)의 구속장치(112)에 설치된 가이드 플레이트(130)에 의해 상부모듈이 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입되게 하강할 때 상부모듈을 양측방으로 밀착시켜 상부모듈을 정확한 위치 및 오차허용 범위 내로 안내할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 상부모듈이 가이드 플레이트(130)에 의해 FPSO의 선체에 마련된 지지대(120)에 삽입되도록 하강할 때 상부모듈이 정해진 위치로 정확하게 내려지기 때문에 상부모듈을 정렬하기 위한 별도의 공정이 불필요하고 이로부터 상부모듈의 설치에 따른 인적/물리적 낭비를 방지할 수 있고, 신속하게 FPSO를 건조할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

110 : 지지 구조물 112 : 구속장치
120 : 지지대 130 : 가이드 플레이트
132 : 경사면 134 : 체결구

Claims (3)

1. 상부모듈의 하부 사방에 형성된 지지 구조물에 마련되는 구속장치;
   상기 구속장치과 대응하여 FPSO의 선체에 마련되는 지지대; 및
   상기 구속장치의 내부 일측에 설치되어 상기 상부모듈이 해양 크레인에 인양된 상태로 FPSO의 선체에 탑재될 때 상기 구속장치에 삽입되는 지지대의 측면과 밀착된 상태로 하강하는 상부모듈을 안내하는 가이드 플레이트;를 포함하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구속장치의 내부 일측에 설치된 가이드 플레이트의 하단에 경사면이 형성되어, 상기 상부모듈이 FPSO의 선체를 향하여 하강할 때 구속장치에 삽입되는 지지대가 상기 가이드 플레이트에 형성된 경사면에 안내되는 것을 특징으로 하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 구속장치의 내부 일측에 설치되는 가이드 플레이트와 직교하는 구속장치의 내부 타측에 또 다른 가이드 플레이트가 설치되어 상기 구속장치에 삽입되는 지지대의 양측면을 구속장치의 내부 일측과 타측에 설치된 가이드 플레이트가 안내하는 것을 특징으로 하는 상부모듈의 설치유도설비가 마련된 부유식 원유 생산저장설비.

Images