KR20140013320A

KR20140013320A - 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물

Info

Publication number: KR20140013320A
Application number: KR1020120079997A
Authority: KR
Inventors: 임유창; 염천환
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-02-05

Abstract

본 발명은 바지 선체 상에 설치된 플랜트 설비의 안정적 운용을 가능하게 한 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저면에 해양 플랜트를 고정시키기 위한 고정 구조물로서, 상기 해저면에 매설되는 복수의 파일; 및 상기 복수의 파일의 상단에 각각 결합되어 상기 해양 플랜트의 움직임을 구속하는 구속 블록을 포함하는 고정 구조물이 제공된다.

Description

해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물{FIXING STRUCTURE FOR FIXING MARINE PLANT}

본 발명은 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바지 선체 상에 설치된 플랜트 설비의 안정적 운용을 가능하게 한 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물에 관한 것이다.

해양 공간은 오래 전부터 해상수송, 항만, 어업의 터전으로서 중요한 역할을 해왔다. 최근에는 도시 주변의 친수 공간(waterfront) 개발을 통해 근대적인 기능을 갖춘 새로운 도시의 건설과, 바다가 가진 쾌적성을 요구하는 해양 레크레이션 기능에 대한 사회적 요구가 증대하여 해양 공간의 이용은 점점 다양한 분야로 확대되고 있다.

해양의 광대한 공간을 이용하여 교통시설, 물류기지, 레저시설, 신도시 등이 새롭게 건설, 조성되고 있으며, 각종 공장시설 등을 바지(barge)에 탑재하여 건설하는 해상 플랜트 바지 건조도 해양 공간을 이용하는 한가지 방법으로 인식되고 있다.

해양 플랜트의 발전 시스템은 바지(barge) 플랜트에 발전 시스템을 건조하여 전력을 생산하는 것이다. 보통의 바지 탑재형 가스화력 발전은 육상의 천연가스 저장소에 파이프 라인을 연결하여 연료를 공급 받는다. 즉, 종래의 바지 탑재형 발전 시스템은 해상에서 운용되도록 구성되어 연료 공급 인프라를 주변에 동시에 구비하여야 하는 문제점이 있다. 또한 해상에 설치된 플랜트 설비의 계류를 위하여 별도의 계류 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 바지 플랜트를 육상에 설치 또는 육상에 매립하거나 도크(dock)를 설치하여 플랜트를 운용하기도 한다.

종래의 바지 탑재형 발전 시스템은 해상에 떠 있는 경우 anchor 또는 mooring line과 winch와 같은 그의 운용 장비가 설치되어 있다 하더라도 해상 환경에 따라 발생하는 플랜트 설비의 6자유도 운동으로 인해 설비 운용시 제약이 발생한다. 또한 해상환경에 따라 변화가 일어나는 종래의 바지 탑재형 발전 시스템과 육상 설비간의 연결시 운용 범위가 매우 제한적이다.

종래의 바지 탑재형 발전 시스템은 해저면에 매립하는 경우 플랜트 설비가 안착될 수 있는 대형 도크(dock)가 설치되어 있거나 임시 물막이댐 공사가 선행되어야 하므로, 플랜트 설비의 안정적 운용이 가능하기는 하지만 대규모 토목 공사가 선행되어야 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 플랜트 설비의 안정적 운용을 가능하게 한 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저면에 해양 플랜트를 고정시키기 위한 고정 구조물로서, 상기 해저면에 매설되는 복수의 파일; 및 상기 복수의 파일의 상단에 각각 결합되어 상기 해양 플랜트의 움직임을 구속하는 구속 블록을 포함하는 고정 구조물이 제공된다.

상기 구속 블록은 상기 해양 플랜트의 상하 방향으로의 움직임을 구속하기 위한 수직 구속 블록과, 상기 해양 플랜트의 전후, 좌우 방향으로의 움직임을 구속하기 위한 수평 구속 블록을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 해양 플랜트는 바지 선체와, 상기 바지 선체 상에 설치된 발전에 필요한 설비를 포함하고, 상기 수평 구속 블록은 상기 바지 선체의 각 모서리에 위치되고, 상기 수직 구속 블록은 상기 모서리를 제외한 상기 바지 선체의 저부 일부에 일정 간격을 두고 복수개 위치되는 것이 바람직하다.

상기 구속 블록은 콘크리트 블록 또는 강철로 만든 육면체인 것이 바람직하다.

상기 수평 구속 블록은 수평부와, 상기 수평부로부터 일정높이만큼 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부의 높이는 상기 해양 플랜트의 자중 및 해양파로 야기되는 하중의 크기에 따라 정해지는 것이 바람직하다.

상기 수평 구속 블록 및 상기 수직 구속 블록의 형상 및 개수는 상기 해양 플랜트의 자중 및 해양파로 야기되는 하중에 따라 정해지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 바지 선체; 상기 바지 선체 상에 설치된 플랜트 설비; 및 상기 바지 선체를 해저면에 고정시키기 위한 고정 구조물을 포함하되, 상기 고정 구조물은 상기 해저면에 매설되는 복수의 파일; 및 상기 복수의 파일의 상단에 각각 결합되어 상기 해양 플랜트의 움직임을 구속하는 구속 블록을 포함하는 해양 플랜트가 제공된다.

상기 플랜트 설비는 부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)인 것이 바람직하다.

상기 바지 선체는 밸러스트 수를 저장하는 밸러스트 탱크를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면 바지 선체 상에 설치된 플랜트 설비의 안정적 운용을 가능하게 한 효과가 있다. 이에 따라 BMPP 또는 해양 플랜트 대비, 육상 설비와의 연결된 접합부 설계가 매우 용이하다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면 해양 플랜트의 상하 방향으로의 움직임을 구속하는 수직 구속 블록과 해양 플랜트의 전후, 좌후 방향으로의 움직임을 구속하는 수평 구속 블록에 의해, 해저면 전체 콘크리트 레벨링 또는 메팅 작업 대비 재료비/노무비를 훨씬 절감할 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면 수직 구속 블록과 수평 구속 블록의 높이를 해양 플랜트의 자중 및 해양파로 야기되는 하중에 따라 정해짐으로써 해저면의 지형 변화가 심한 곳에도 안정적으로 설치 운용할 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면 바지 선체와 고정 구조물간에 별도의 제결 장치가 불필요한 효과도 있다.

또한 본 발명에 실시예에 따르면 대형 도크(dock) 설비 및 임시 물막이댐 공사를 선행하지 않고, 해저면에 매설된 파일의 상단에 설치된 수평 구속 블록 및 수직 구속 블록에 바지 선체가 안착시켜 해저면에 해양 플랜트를 고정시킬 수 있으므로, 설치 작업이 매우 간단하고 설치비를 절감시킬 수 있는 효과도 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면 고정 구조물에 바지 선체가 안착되어 있는 구조에 의해, 디밸러스팅(de-ballasting)시 고정 구조물에서 바지 선체의 탈착이 용이할 뿐만 아니라, 타지역으로 이동성이 용이한 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물을 도시한 도면, 그리고
도 2는 도 1에 도시된 구속 블록을 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발멸의 실시예에 따른 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 구속 블록을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 고정 구조물(10)은 해저면(B)에 매설되는 파일(Pile)(11)과, 파일(11)의 상단에 설치된 구속 블록(13)을 포함한다.

파일(11)은 복수개이며, 하나의 구속 블록(13)당 세개의 파일(11)로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 구속 블록(13)에 안착되는 해양 플랜트(40)의 자중 및 해양파로 야기되는 하중의 크기에 따라 파일(11)의 개수가 변경될 수 있다.

파일(11)의 상단과 구속 블록(13)은 결합수단에 의해 결합될 수 있다. 예를 들면, 볼트와 너트를 통하여 파일의 상단에 구속 블록(13)을 결합시킬 수 있다.

구속 블록(13)에는 해양 플랜트(40)가 안착된다. 해양 플랜트(40)의 자중 또는 해양 플랜트(40)내에 공급된 밸러스트 수를 이용하여 구속 블록(13)에 안착될 수 있다.

구속 블록(13)은 해양 플랜트(40)를 상하, 좌우 및 전후 방향으로의 움직임을 구속할 수 있음에 따라 해양 플랜트(40)를 해양파에 영향을 받지 않도록 고정시킬 수 있다.

이와 같은 구속 블록(13)은 도 2에 잘 도시되어 있다.

도 2를 참조하면 구속 블록(13)은 수평 구속 블록(131)과 수직 구속 블록(132)를 포함한다.

수평 구속 블록(131)은 바지 선체(20)의 모서리 부분이 안착된다. 수평 구속 블록(131)은 해양 플랜트(40)를 전후 및 좌우 방향으로의 움직임을 구속할 수 있도록 수평부(1311)와, 수평부(131)로부터 상부방향으로 일정 높이만큼 돌출된 돌출부(1312)를 구비한다. 돌출부(1312)의 높이는 해양 플랜트(40)의 크기 및 해양파로 야기되는 하중에 맞춰 정해짐이 바람직하다.

사각 형상의 바지 선체(20)의 네 모서리마다 수평 구속 블록(131)이 위치되고, 평면상으로 좌우에 각각 위치한 수평 구속 블록(131)이 수평부(1311)를 서로 면하도록 위치된다.

수직 구속 블록(132)는 해양 플랜트(40)의 저면 일부와 면하는 일정 크기의 블록이다. 이러한 수직 구속 블록(132)은 좌우에 각각 위치한 수평 구속 블록(131) 사이에서 길이 방향으로 일정 간격을 두고 매설된 파일(11)의 상단에 설치된다.

또한 수직 구속 블록(132)은 해양 플랜트(40)의 저면 가장자리를 따라 일정 간격을 두고 매설된 파일(11)의 상단에 설치된다.

이와 같은 수직 구속 블록(132)은 해양 플랜트(40)의 상하방향으로의 움직임을 구속할 수 있다.

전술된 수평 구속 블록(131) 및 수직 구속 블록(132)은 콘크리트 블록 또는 강철로 만든 육면체일 수 있다.

전술된 파일(11)의 상단에 설치된 수평 구속 블록(131)과 수직 구속 블록(132)에 의해 해양 플랜트(40)를 고정시켜 해양 플랜트의 플랜트 설비의 안정적인 운용을 가능하게 한다.

해양 플랜트(40)는 바지 선체(barge hull)(10)와, 바지 선체(10)의 상부에 설치된 플랜트 설비(30)를 포함한다. 플랜트 설비(30)는 본 실시예에서 석탄, 석유, 가스를 사용하는 BMPP(Barge Mounted Power Plant)일 수 있으나, 반듯이 이에 한정되는 것은 아니다.

BMPP는 해상 또는 강을 이용하여 이동이 용이하도록 바지 선체 위에 발전설비를 설치한 것으로, 전력 공급이 어려운 지역 또는 전력이 긴급히 필요한 곳에 전력을 공급 하는 설비이다.

이러한 BMPP는 가스, 오일 뿐만 아니라 석탄을 이용하여 전력을 생산 할 수 있는 여러 종류의 발전설비를 탑재 할 수 있으며, 연료 공급 및 운용상 편의성을 최대한 고려하여 탄력적인 장비 배치가 가능하다. 또한 기존 육상발전설비에 비하여 계약에서 인도까지 전체 공사 기간을 단축 시킬 수 있고, 현지에서의 작업을 최소화 및 품질을 최대화하여 건설 비용을 절감 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 이산화탄소 포집(CCS: Carbon Capture & Storage) 기술을 접목할 경우 미래환경 규제에 대한 유연성을 확보 할 수 있는 친환경 발전설비이다.

바지 선체(10)는 상부에 실장된 플랜트 설비(30)의 하중이 복수개의 하중점에 집중되도록 하는 트러스(truss) 구조를 가질 수 있다.

또한 바지 선체(10)는 밸러스트수를 보관하는 밸러스트 탱크(미도시)를 구비할 수 있다. 이에 따라 원하는 위치까지 이동된 후 밸러스트 탱크에 밸러스트 수가 공급되도록 하여 해수면(A)에 아래에 바지 선체(10)이 잠기도록 한다. 이때 발전 설비를 탑재한 해양 플랜트(40)를 별도의 운반선에 실은 상태로 원하는 위치까지 이송될 수 있다.

밸러스트 탱크는 바지 선체(10)의 선수, 선미 및 중앙에 걸쳐 복수개 설치될 수 있고, 바지 선체(10)에는 밸러스트 탱크에 밸러스트 수를 공급하기 위한 밸러스트 공급 시스템이 구비될 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 해양 플랜트를 고정시키는 고정 구조물은 먼저 원하는 위치의 해저면에 파일(10)을 매설한다. 파일(10)은 해양 플랜트(40)의 크기와 해양파로 야기되는 하중을 고려하여 구속 블록(13)의 개수 및 형상이 정해질 수 있다.

매설된 파일(10)의 상단에는 구속 블록(13)을 결합시킨다. 파일(10)과 구속 블록(13)은 결합수단을 통해 결합될 수 있다.

이때, 해양 플랜트(40)의 모서리가 위치할 부분에는 수평 구속 블록(131)을 결합시키고, 해양 플랜트(40)의 모서리를 제외한 나머지 부분은 수직 구속 블록(132)을 결합시킨다.

이와 같이 파일(10)에 구속 블록(13)이 모두 결합되면 구속 블록(13)상에 상부에 발전에 필요한 플랜트 설비(30), 즉 부유식 발전 플랜트(BMPP)가 설치된 바지 선체(20)를 안착시킨다.

파일(10)의 상단에 설치된 구속 블록(13)에 안착된 바지 선체(20)의 상부에 플랜트 설비(30)가 설치됨에 따라, 해상파로 야기되는 하중에서도 플랜트 설비(30)의 안정적인 운용을 가능하게 하고, 부유식 발전 플랜트와 육상 설비와의 연결된 접합부 설계가 매우 용이하다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

10 : 고정 구조물 11 : 파일
13 : 구속 블록 131 : 수평 구속 블록
132 : 수직 구속 블록 1311 : 수평부
1312 : 돌출부 20 : 바지 선체
30 : 플랜트 설비 40 : 해양 플랜트

Claims

해저면에 해양 플랜트를 고정시키기 위한 고정 구조물로서,
상기 해저면에 매설되는 복수의 파일; 및
상기 복수의 파일의 상단에 각각 결합되어 상기 해양 플랜트의 움직임을 구속하는 구속 블록을 포함하는 고정 구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 구속 블록은 상기 해양 플랜트의 상하 방향으로의 움직임을 구속하기 위한 수직 구속 블록과, 상기 해양 플랜트의 전후, 좌우 방향으로의 움직임을 구속하기 위한 수평 구속 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 구조물.
청구항 2에 있어서,
상기 해양 플랜트는 바지 선체와, 상기 바지 선체 상에 설치된 발전에 필요한 설비를 포함하고,
상기 수평 구속 블록은 상기 바지 선체의 각 모서리에 위치되고,
상기 수직 구속 블록은 상기 모서리를 제외한 상기 바지 선체의 저부 일부에 일정 간격을 두고 복수개 위치되는 것을 특징으로 하는 고정 구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 구속 블록은 콘크리트 블록 또는 강철로 만든 육면체인 것을 특징으로 하는 고정 구조물.
청구항 2에 있어서,
상기 수평 구속 블록은 수평부와, 상기 수평부로부터 일정높이만큼 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부의 높이는 상기 해양 플랜트의 자중 및 해양파로 야기되는 하중의 크기에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 고정 구조물.
청구항 2에 있어서,
상기 수평 구속 블록 및 상기 수직 구속 블록의 형상 및 개수는 상기 해양 플랜트의 자중 및 해양파로 야기되는 하중에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 고정 구조물.
바지 선체;
상기 바지 선체 상에 설치된 플랜트 설비; 및
상기 바지 선체를 해저면에 고정시키기 위한 고정 구조물을 포함하되,
상기 고정 구조물은
상기 해저면에 매설되는 복수의 파일; 및
상기 복수의 파일의 상단에 각각 결합되어 상기 해양 플랜트의 움직임을 구속하는 구속 블록을 포함하는 해양 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 플랜트 설비는
부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)인 것을 특징으로 하는 해양 플랜트.
청구항 7에 있어서,
상기 바지 선체는 밸러스트 수를 저장하는 밸러스트 탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 플랜트.