KR20140122813A

KR20140122813A - 수직 베셀의 측방변형 방지기구

Info

Publication number: KR20140122813A
Application number: KR20130039685A
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-10-21
Also published as: KR102051652B1

Abstract

본 발명은 해양 구조물에 수직으로 설치된 베셀(16)을 지지하여 변형을 방지하는 기구에 있어서: 상기 베셀(16)의 측면을 동일한 높이에서 등간격으로 지지하는 복수의 스토퍼(20)를 설치하되, 상기 스토퍼(20)의 적어도 하나는 복수로 분리되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 해양 구조물 상의 수직 베셀이 어느 방향으로 기울어지더라도 측방향으로 설정치 이상의 변형이 발생하지 않도록 지지하여 과잉설계를 방지하고 관련 작업의 안전성과 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

수직 베셀의 측방변형 방지기구{Device for preventing lateral deflection of vertical vessel}

본 발명은 수직 베셀의 측방변형 방지기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 높이 20m 이상의 수직 베셀에 대하여 30년 이상의 운영기간 동안 측방향으로 설정치 이상의 변형이 발생하지 않도록 지지하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구에 관한 것이다.

FPSO 등의 해양 구조물에 설치되는 수직 베셀(Vertical vessel)을 지지하기 위한 종래의 방식은 1개의 일체형 스토퍼를 탑사이드(topside) 구조물에 용접으로 부착하여 사용함이 보편적이다. 만약, 스토퍼를 사용하지 않는 경우에는 측방향으로 변형을 방지하기 위해 기초대(foundation)의 보강을 과도하게 해야 하는 단점을 드러낸다.

또한, 1개의 일체형 스토퍼는 베셀의 설치시 간섭이 발생되어, 후행 단계에서 용접을 필요로 할 뿐더러 고소 작업 및 무거운 피스 이동에 의한 안전사고 위험 등 생산성을 저하시키는 요인이 된다.

이와 관련되어 참조할 수 있는 선행특허로서, 한국 공개특허공보 제2012-0033578호는 파이프 랙 구조물의 측면에 형성된 연장부에 착탈 가능하게 설치되기 위한 착탈 수단과; 상기 파이프 랙 구조물과 인접한 상기 상부 구조물에 대향하도록 설치되어 상기 파이프 랙 구조물이 기울어지면 상기 상부 구조물과 맞닿아 상기 파이프 랙 구조물의 변형을 방지하는 대향 판; 을 포함한다. 이에 따라, 파이프 랙 구조물이 해상 조건에 따라 좌우로 흔들려 과도하게 변형되는 현상을 방지하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기 선행특허에 의한 변형방지장치의 대향 판은 파이프 랙 구조물의 일방향 변형을 방지하는 것으로서 높이 20m 이상의 수직 베셀에서 풍압 등의 조건에 대응하여 측방향 변형을 방지하기에 한계를 보인다.

1. 한국 공개특허공보 제2012-0033578호 "해양 구조물의 파이프 랙 구조물 변형 방지장치"(공개일자 : 2012. 4. 9.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 해양 구조물 상의 수직 베셀이 어느 방향으로 기울어지더라도 측방향으로 설정치 이상의 변형이 발생하지 않도록 지지하여 과잉설계를 방지하고 관련 작업의 안전성과 생산성을 높일 수 있는 수직 베셀의 측방변형 방지기구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 해양 구조물에 수직으로 설치된 베셀을 지지하여 변형을 방지하는 기구에 있어서, 상기 베셀의 측면을 동일한 높이에서 등간격으로 지지하는 복수의 스토퍼를 설치하되, 상기 스토퍼의 적어도 하나는 복수로 분리되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 스토퍼는 어퍼데크 상에서 4개소에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 스토퍼는 내측부재와 외측부재의 사이에 중간부재를 플랜지로 볼팅하여 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 중간부재의 일측 플랜지는 심플레이트를 더 개재하여 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 중간부재의 타측 플랜지는 테프론수지를 더 개재하여 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 스토퍼는 어퍼데크의 상하에 복렬로 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 해양 구조물 상의 수직 베셀이 어느 방향으로 기울어지더라도 측방향으로 설정치 이상의 변형이 발생하지 않도록 지지하여 과잉설계를 방지하고 관련 작업의 안전성과 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방지기구의 설치상태를 나타내는 사시도
도 2는 도 1의 주요부를 횡단하여 나타내는 구성도
도 3은 도 1의 스토퍼를 확대하여 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 스토퍼를 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 방지기구의 작용을 시뮬레이션한 예시도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 해양 구조물에 수직으로 설치된 베셀(16)을 지지하여 변형을 방지하는 기구에 관련된다. 해양 구조물은 고정플랫폼(fixed platform), FPSO 등 해상에 설치된 부유식 구조물을 의미한다. 통상 원통 구조로 형성되어 수직으로 설치되는 베셀(16)은 일정한 높이(예를 들어 20m)를 초과하는 경우 여러 환경변수에 의하여 횡방향으로 과도한 변형이 발생하여 내구성 약화 또는 파손을 초래할 우려가 증대된다.

본 발명은 상기 베셀(16)의 측면을 동일한 높이에서 등간격으로 지지하는 복수의 스토퍼(20)를 설치한다. 통상 베셀(16)의 저면은 프로세스데크(12) 상에 위치하고 베셀(16)의 중간부가 어퍼데크(14)를 관통한다. 복수의 스토퍼(20)는 어퍼데크(14) 상에 설치되어 베셀(16)의 변형을 구속한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 스토퍼(20)는 어퍼데크(14) 상에서 4개소에 설치된다. 스토퍼(20)를 2~3개소에 설치하면 베셀(16)의 측방향 변형을 구속하기 미흡하고, 5개소 이상에 설치하는 것은 효과에 비하여 재료비와 작업공수 증가가 유발되어 비효율적이다. 미설명 부호 18은 어퍼데크(14)의 서포트로서 스토퍼(20)와 간섭되지 않도록 배치된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 스토퍼(20)의 적어도 하나는 복수로 분리되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다. 스토퍼(20)의 분리 구조는 설치에 따른 작업성을 개선하는 동시에 지지력의 균형을 조정하는 측면에서 유리하다. 4개소의 스토퍼(20)를 모두 분리 구조로 할 수도 있고, 4개소 중 일부의 스토퍼(20)를 분리 구조로 할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 스토퍼(20)는 내측부재(21)와 외측부재(22)의 사이에 중간부재(23)를 플랜지(25)로 볼팅하여 결합된다. 내측부재(21)는 베셀(16)에 접하는 부분이고 외측부재(22)는 어퍼데크(14)에 접하는 부분이다. 중간부재(23)의 양단은 플랜지(25)를 구비하며, 일측의 플랜지(25)는 볼트로 결합하고 타측의 플랜지(25)는 일정 폭(예컨대 10㎜)의 갭을 유지한다. 도 3에서 내측부재(21)와 인접한 부분에 갭이 형성되고, 외측부재(22)와 인접한 부분에 볼트로 결합되는 상태를 나타낸다.

이때, 내측부재(21), 외측부재(22), 중간부재(23) 중 적어도 하나에 보강판(28)을 설치할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 중간부재(23)의 플랜지(25)는 심플레이트(30)를 더 개재하여 결합된다. 중간부재(23)와 내측부재(21)의 플랜지(25) 또는 중간부재(23)와 외측부재(22)의 플랜지(25) 중 하나에 심플레이트(30)를 삽입하여 일측 플랜지(25) 사이의 갭을 설정된 치수로 맞춘다. 도 3에는 중간부재(23)와 외측부재(22)의 플랜지(25)에 심플레이트(30)가 설치된 상태를 나타낸다.

이와 같은 방식으로 스토퍼(20)를 설치하면 베셀(16)의 측방향 변형을 설정된 범위 내로 유지할 수 있고 프로세스데크(12)에서 기초(foundation)를 과다하게 보강하는 현상을 방지할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 중간부재(23)의 플랜지(25)는 테프론수지(40)를 더 개재하여 결합될 수도 있다. 도 3에는 내측부재(21)와 중간부재(23)의 사이에 테프론수지(40)가 일측으로 설치된 상태를 나타낸다. 이는 해상 구조물의 다양한 환경 조건에서 베셀(16)이 설정된 변형량에 이르는 순간 플랜지(25) 간의 갭에서 마찰력을 감소하여 손상을 방지한다.

본 발명의 변형예에 의하면, 상기 스토퍼(20)는 어퍼데크(14)의 상하에 복렬로 설치될 수도 있다. 베셀(16)의 높이가 증가함에 따라 스토퍼(20)를 다단구조로 설치하면 변형의 구속에 효과적이다. 도 4는 베셀(16)의 무게중심(COG)을 기준으로 상측과 하측에 각각 복수의 스토퍼(20)를 설치한 상태를 나타낸다. 물론 스토퍼(20)의 설치 수량은 각각 4개소로 동일하게 유지하지만 치수는 설치 조건에 따라 달라질 수 있다.

도 5에서, 해양 구조물 탑사이드의 진동을 SACS 프로그램을 이용한 시뮬레이션으로 분석한 결과 스토퍼(20)를 보강하기 전에 16′처럼 변형되던 현상이 방지됨을 알 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

12: 프로세스데크 14: 어퍼데크
16: 베셀 18: 서포트
20: 스토퍼 21: 내측부재
22: 외측부재 23: 중간부재
25: 플랜지 28: 보강판
30: 심플레이트 40: 테프론수지

Claims

해양 구조물에 수직으로 설치된 베셀(16)을 지지하여 변형을 방지하는 기구에 있어서,
상기 베셀(16)의 측면을 동일한 높이에서 등간격으로 지지하는 복수의 스토퍼(20)를 설치하되,
상기 스토퍼(20)의 적어도 하나는 복수로 분리되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.
청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼(20)는 어퍼데크(14) 상에서 4개소에 설치되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.
청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼(20)는 내측부재(21)와 외측부재(22)의 사이에 중간부재(23)를 플랜지(25)로 볼팅하여 결합되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.
청구항 3에 있어서,
상기 중간부재(23)의 일측 플랜지(25)는 심플레이트(30)를 더 개재하여 결합되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.
청구항 3에 있어서,
상기 중간부재(23)의 타측 플랜지(25)는 테프론수지(40)를 더 개재하여 결합되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.
청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼(20)는 어퍼데크(14)의 상하에 복렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 수직 베셀의 측방변형 방지기구.