KR20140035658A - 해양 작업 설치선의 레그 시스템 - Google Patents

Abstract

해양 작업 설치선의 레그 시스템이 개시된다. 본 발명의 해양 작업 설치선의 레그 시스템은 해양설비 설치선의 레그 시스템에 있어서, 해수면에 부력에 의해 띄워지는 플랫폼; 및 해저에 고정됨으로써 해수면에서 플랫폼의 위치를 고정시키는 복수의 레그를 포함하되, 레그 중 적어도 하나는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 한다.

Description

해양 작업 설치선의 레그 시스템{Leg System For Offshore Vessel}

본 발명은 해양 작업 설치선의 레그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 레그를 마련한 해양 작업 설치선의 레그 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 잭업(Jack up) 선박은 선박에 잭업 레그가 구비되고, 잭업 레그(leg)가 해저 바닥면으로 하강하여 선박을 지지하도록 고정되어 작업을 수행할 수 있고, 작업이 끝나면 잭업 레그를 승강시켜 운항할 수 있도록 이루어진 선박을 통칭하는 것으로서, 각종 원유탐사장비가 구비된 시추선을 비롯하여, 크레인 등이 설치된 풍력 터빈 설치선이나 해양구조물 등이 포함될 수 있다.

이러한 잭업 선박은 승하강 가능한 다수의 잭업 레그가 마련되어 잭업 레그가 하강해 그 단부가 해저면에 삽입되어 선박의 위치가 해수면에서 일정한 높이까지 선박을 올린 후에 특정한 작업을 수행하도록 이루어진다. 또한 작업이 끝나면 잭업 레그를 승강시킴으로써 일반적인 선박처럼 운항할 수 있다.

이를테면, 잭업 선박은 잭업 레그를 하강시켜 그 위치를 해수면에서 일정한 높이까지 선박을 올린 후에 시추선이 원유탐사작업을 수행하거나, 선박에 설치된 크레인으로 풍력 터빈 설치 작업 및 해상구조물을 만드는 작업 등을 수행하다가 작업이 완료되면, 잭업 레그를 승강시키고 선박을 해수면에 안착하여 항해할 수 있는 것이다. 이러한 잭업 선박에는 선박의 운행에 필요한 다수의 발전설비나 잭업 선박에 설치된 탐사장비나 잭킹 시스템, 즉 잭업 레그의 상승과 하강에 관련된 시스템이나 크레인 등을 냉각시키는 필요한 냉각수(보통 해수) 공급 장치와 배출구가 설치되기도 한다.

도 1에는 이러한 종래의 잭업 선박을 개략적으로 도시하는데, 이와 같이 잭업 선박은 선체(Hull; 10)와 레그(20)를 포함하도록 구성된다.

원하는 위치의 해상에서 레그(20)를 아래로 내려 레그(20)의 하단부가 해저면(seabed)에 고정되도록 하고, 선체(10)를 레그(20)의 상부로 이동시켜 선체를 수면 위로 노출되게 한다.

선체(10)가 노출되면 그 위에서 작업을 하게 되는데, 석유나 천연가스의 시추시설로 이용되기도 하고, 선체(10)의 상부에 크레인을 올려 해상 작업을 하는 구조물로 이용되기도 하는데, 그 용도에 따라 잭업 플랫폼, 잭업 리그 등의 명칭으로 불리기도 한다.

일반적으로 잭업 선박은 수심 120ｍ 이내의 해상에서 사용된다.

도 2에 도시된 바와 같이 이동시에는 레그(20)를 상부로 끌어올려 침수된 레그(20)를 최소화한 상태로 이동한다. 이는 레그에 의한 저항을 줄이기 위한 것이다.

이와 같은 종래의 잭업 선박에서는 레그를 해저면에 고정되도록 하강시키거나, 이동을 위해 승강시키는 경우 핀을 이용하여 단계마다 이를 홀에 고정해야 하기 때문에 길게는 며칠이 소요되었다.

또한 이동시에, 선체 높이의 수 배에 이르도록 높고 무거운 레그가 선체 상부에 위치함으로써, 선체의 무게 중심이 높아져서 안정성이 떨어지고 운동성능도 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 레그를 마련함으로써 레그의 승하강 시에 소요되는 시간을 단축하고, 선체의 이동시 레그로 인한 운동성능 저하문제를 해결하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해양설비 설치선의 레그 시스템에 있어서,

해수면에 부력에 의해 띄워지는 플랫폼; 및

해저에 고정됨으로써 해수면에서 상기 플랫폼의 위치를 고정시키는 복수의 레그를 포함하되,

상기 레그 중 적어도 하나는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템이 제공된다.

상기 레그는 원기둥 또는 다각형 기둥 형태의 복수의 레그 유닛으로 이루어짐으로써, 상기 플랫폼의 위치 이동시 상기 레그는 포개질 수 있는 것을 특징으로 한다.

복수의 상기 레그 유닛 각각은 상단 단면적 보다 하단 단면적이 작은 중공(中空) 기둥형태이며, 복수의 상기 레그 유닛이 상기 플랫폼부터 해저 면까지 상하로 배열되어 상기 레그를 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 플랫폼에 마련되며 상기 레그의 하강시 상기 레그 유닛에 밀착되는 유압 장치를 더 포함하되, 상기 유압 장치는 상기 레그 유닛에 밀착되는 부분이 탄성 소재로 이루어짐으로써 인접한 두 개의 상기 레그 유닛을 틈 없이 고정시키는 것을 특징으로 한다.

해양 작업 설치선의 레그 시스템은 상기 플랫폼에 마련되며 복수의 상기 레그 유닛을 이동시켜 상기 레그의 승강 및 하강을 조절하는 기어부와, 상기 기어부를 구동시키는 모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 해양 작업 설치선의 레그 시스템은, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 레그를 마련함으로써 레그의 승하강 시에 소요되는 시간을 단축하고, 선체의 이동시 레그로 인한 운동성능 저하문제를 해결할 수 있다.

도 1은 해저면에 고정된 종래의 잭업 선박의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 잭업 선박의 이동시의 형태를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 작업 설치선의 레그 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레그 유닛이 레그를 구성하게 되는 개념을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 해양 작업 설치선의 이동시의 모습을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 유압 장치에 의해 레그 유닛이 끼워 맞춰지는 개념을 개략적으로 도시한다.
도 7은 레그 유닛에 홈과 돌기가 형성됨으로써 레그 유닛 사이가 고정되는 일 예의 개념을 개략적으로 도시한다.

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

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 작업 설치선의 레그 시스템 및 본 실시예의 레그의 원리를 개략적으로 도시한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 작업 설치선의 레그 시스템은, 해양설비 설치선의 레그 시스템에 관한 것으로, 해수면에 부력에 의해 띄워지는 플랫폼(100)과, 해저에 고정됨으로써 해수면에서 플랫폼(100)의 위치를 고정시키는 복수의 레그(200)를 포함하되, 레그(200) 중 적어도 하나는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소될 수 있다.

본 실시예의 레그 시스템이 적용되는 해양 작업 설치선은, 레그(leg, 200)가 해저 바닥면으로 하강하여 선박을 지지하도록 고정되어 작업을 수행할 수 있고, 작업이 끝나면 레그(200)를 승강시켜 운항할 수 있도록 이루어진 잭업(Jack-up) 선박을 포함한다.

본 실시예의 플랫폼(100)은 선체(hull)로도 칭할 수 있고, 해상에서 시추작업, 발전, 탐사 등의 특정한 작업을 수행하기 위한 설비이다.

레그(200)는 플랫폼(100)의 하중을 안정되게 지지할 수 있도록, 2개 이상 10개 이하의 복수로 마련될 수 있다.

해상에서 작업 수행시 파랑에 의한 영향을 받게 되는데, 특히 파고가 높을 경우 해상 작업 진행이 어려울 수도 있다. 이러한 해수면의 상태에 따른 해상 작업 수행의 영향을 최소화하기 위해, 레그(200)를 해저에 고정하고 선체를 해수면에서 일정 높이까지 띄운 상태에서 작업하는 것이 잭업 선박이다.

본 실시예는 이러한 잭업 선박의 레그(200)를 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 구조로 하여, 수월하게 레그(200)를 하강시켜 해저면에 고정할 수 있게 한다.

본 실시예에서 레그(200)는 원기둥 또는 다각형 기둥 형태의 복수의 레그 유닛(210)으로 이루어짐으로써, 플랫폼(100)의 위치 이동시 레그(200)는 포개질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 해양 작업 설치선의 이동시에는 단면적이 작은 하부의 레그 유닛(210)이 단면적이 큰 상부의 레그 유닛(210)에 포개짐으로써 플랫폼(100)의 상단이나 하단으로 레그(200)가 노출되지 않도록 않다. 이를 통해 레그(200)가 플랫폼(100) 상단에 높게 노출됨으로써 선박의 무게 중심이 높아져 안정감이 없고, 노출된 레그(200)의 저항에 따라 선박의 운동 성능이 저하되던 종래의 레그(200)의 문제점을 해결할 수 있다.

본 실시예에서 복수의 레그 유닛(210) 각각은 상단 단면적 보다 하단 단면적이 작은 중공(中空) 기둥형태이며, 복수의 레그 유닛(210)이 플랫폼(100)부터 해저 면까지 상하로 배열되어 레그(200)를 구성할 수 있다.

중공 기둥 형태의 레그 유닛(210)은 플랫폼(100)의 하중을 지지할 수 있고, 바닷물 속에서 쉽게 부식되지 않는 금속으로 제작될 수 있다.

레그 유닛(210)은 도 4에서와 같이 차례로 내려져서, 하단의 일부가 해저면에 고정됨으로써 도 3과 같은 레그(200)를 이루게 된다.

본 실시예는 플랫폼(100)에 마련된 탄성 소재의 유압 장치(300)를 더 포함하되, 유압 장치(300)는 레그(200)의 하강시 레그 유닛(210)에 밀착됨으로써 인접한 두 개의 레그 유닛(210)이 틈 없이 고정될 수 있다.

본 실시예는 플랫폼(100)에 마련되며 레그(200)의 하강시 레그 유닛(210)에 밀착되는 유압 장치(300)를 더 포함하되, 유압 장치(300)는 레그 유닛(210)에 밀착되는 부분이 탄성 소재로 이루어짐으로써 인접한 두 개의 레그 유닛(210)을 틈 없이 고정시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 플랫폼(100)에 탄성 소재로 된 유압 장치(300)를 마련하고, 인접한 레그 유닛(210) 중 하부에 위치한 레그 유닛(210)을 유압 장치(300)로 밀착시킨 상태로 중력에 의해 당기거나, 밀착 상태를 유지하면서 유압 장치(300)를 회전시켜, 상부의 레그 유닛(210)과 완전히 끼워 맞춰지도록 함으로써, 레그 유닛(210)이 해저면에 고정된 후 플랫폼(100)의 하중을 받칠 수 있다. 유압 장치는 플랫폼(100)의 하부 또는 내부 등에 마련될 수 있다.

레그(200)의 승강시에는 일 예로, 상부의 레그 유닛(210)부터 유압 장치(300)에 밀착시킨 후 유압 장치(300)를 하강시와는 반대 방향으로 회전시키면서 레그 유닛(210)들을 플랫폼(100) 쪽으로 포개어 넣을 수 있다.

레그 유닛(210) 사이를 보다 안정되게 고정하기 위해, 레그 유닛(210) 간의 연결부분에 핀을 관통시켜 고정할 수도 있다.

레그 유닛(210) 사이의 고정을 위해, 복수의 레그 유닛(210)은 사선 형태로 내부표면을 가로지르는 홈이 형성됨으로써 내부가 너트 형태를 띠고, 사선 형태로 외부표면을 가로지르는 돌기가 형성됨으로써 외부가 볼트 형태를 띨 수 있다. 도 7에 이를 간략하게 도시하였다.

복수의 레그 유닛(210)의 상부에는 복수의 돌기가 형성되고, 하부에는 복수의 구멍이 형성됨으로써, 하나의 레그 유닛(210)의 하부 구멍에 다른 레그 유닛(210)의 돌기가 끼워 맞추어짐으로써 인접한 레그 유닛(210)이 안정되게 연결될 수도 있다.

본 실시예는 플랫폼(100)에 마련되며 복수의 레그 유닛(210)을 이동시켜 레그(200)의 승강 및 하강을 조절하는 기어부와, 기어부를 구동시키는 모터를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 레그(200)를 해저면에 고정시킨 후에, 플랫폼(100)을 레그(200)에 대해 상하 방향으로 이동시키기 위한 유압 모터 등의 잭업 장치가 플랫폼(100)에 마련될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예의 해양 작업 설치선의 레그 시스템은, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되며 포개질 수 있는 레그 유닛(210)으로 이루어지는 레그를 마련함으로써 레그의 승하강 시에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한 선체의 이동시 레그 유닛(210)들을 포개어 플랫폼(100) 상단이나 하단으로 레그가 노출되지 않도록 함으로써, 노출된 레그에 의한 선체 이동시의 높은 무게 중심에 의한 불안정성과 레그의 저항에 따른 운동성능 저하문제를 해결할 수 있다.

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

100: 플랫폼
200: 레그
210: 레그 유닛
300: 유압 장치

Claims (5)

1. 해양설비 설치선의 레그 시스템에 있어서,
   해수면에 부력에 의해 띄워지는 플랫폼; 및
   해저에 고정됨으로써 해수면에서 상기 플랫폼의 위치를 고정시키는 복수의 레그를 포함하되,
   상기 레그 중 적어도 하나는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레그는 원기둥 또는 다각형 기둥 형태의 복수의 레그 유닛으로 이루어짐으로써, 상기 플랫폼의 위치 이동시 상기 레그는 포개질 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   복수의 상기 레그 유닛 각각은 상단 단면적 보다 하단 단면적이 작은 중공(中空) 기둥형태이며, 복수의 상기 레그 유닛이 상기 플랫폼부터 해저 면까지 상하로 배열되어 상기 레그를 구성하는 것을 특징으로 하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 플랫폼에 마련되며 상기 레그의 하강시 상기 레그 유닛에 밀착되는 유압 장치를 더 포함하되,
   상기 유압 장치는 상기 레그 유닛에 밀착되는 부분이 탄성 소재로 이루어짐으로써 인접한 두 개의 상기 레그 유닛을 틈 없이 고정시키는 것을 특징으로 하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 플랫폼에 마련되며 복수의 상기 레그 유닛을 이동시켜 상기 레그의 승강 및 하강을 조절하는 기어부; 및
   상기 기어부를 구동시키는 모터를 더 포함하는 해양 작업 설치선의 레그 시스템.

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