KR20150010022A - 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반잠수식 해상 구조물. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물에 관한 것으로, 제1 도크에서 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 및 메인 덱의 하단부를 건조 하는 하단부 건조 단계, 상기 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 제2 도크로 이동시키는 이동 단계, 상기 반잠수식 해상 구조물에 부력장치를 설치하는 부력 장치 설치 단계 및 상기 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 건조하는 상단부 건조 단계를 포함한다. 따라서 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물은 반잠수식 해상 구조물의 건조시 도크 또는 야드 간 인원의 재배치 또는 재충원 없이 효율적으로 선박의 건조를 진행할 수 있다.

Description

부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반잠수식 해상 구조물. {USING THE BUOYANCY APPARATUS FOR SEMI-SUBMERSIBLE OFFSHORE PLATFORM DISTRIBUTE METHOD OF CONSTRUCTION AND SEMI-SUBMERSIBLE OFFSHORE STRUCTURES}
본 발명은 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반잠수식 해상 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반잠수식 해상 구조물의 건조시 도크 또는 야드 간 인원의 재배치 또는 재충원 없이 효율적으로 선박의 건조를 진행할 수 있는 부력 장치를 이용한 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반잠수식 해상 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 반잠수식 해상 구조물은 파랑 등에 의한 구조물의 동요를 줄이기 위하여 상부 갑판(Upper Deck)과 하부 부력선체(lower hull)를 원주형 기둥(column)과 보강부재(bracing)들로 연결한 형태를 가지며, 반잠수 상태에서 해저 유전이나 가스전 개발을 위한 시추 또는 생산 작업을 하는 반잠수식 선박을 뜻한다. 이러한 반잠수식 해상 구조물은 작동시 부력선체는 수중에 잠기고 원주형 기둥들만 수면 위로 돌출하여 수상 상부구조를 지지함으로써, 플랫폼의 고유운동 주기가 파도의 주기에 비해 크게 길어지고 외력의 작용면적이 감소하여 큰 파도에도 구조물의 작업 성능을 크게 개선시키는 방식이다.
한국공개특허 제10-2009-0045532호는 시추선과 같은 반잠수식 해양 구조물을 육상에서 건조한 후 해상에 진수시킬 필요 없이 해상에서 직접 건조 할 수 있는 반잠수식 해양구조물의 해상 건조방법 및 그에 따라 건조된 반잠수식 해양 구조물을 개시한다. 이러한 반잠수식 해양구조물의 해상 건조방법 및 그에 따라 건조된 반잠수식 해양 구조물은 도크를 사용하지 않아 초기 투자비용 및 유지비용이 절감될 수 있는 동시에 보조 구조물의 사용을 최소화할 수 있다.
한국공개특허 제10-2012-0008623호는 해양 구조물의 경하중량과 중심위치를 파악하기 위한 경사시험의 시점을 자항설비의 장착 이전으로 선정하고 경사시험의 위치를 야드 내 안벽으로 변경하는 반잠수식 해양 구조물의 경사시험 방법을 개시한다. 이러한 반잠수식 해양 구조물의 경사시험 방법은 경사시험에 소요되는 시간과 비용을 절감하여 현장 업무의 수행에 필요로 하는 시간의 확보를 통해 건조공기의 단축과 납기일의 준수에 이점을 얻도록 하고, 특히 외항의 깊은 수심과 외항의 열악한 환경조건으로부터 기인하는 각종 위험으로부터 시험의 안전성을 확보할 수 있다.
한국공개특허 제10-2009-0045532호 한국공개특허 제10-2012-0008623호
본 발명의 일 실시예는 반잠수식 해상 구조물의 건조시 도크 또는 야드 간 인원의 재배치 또는 재충원 없이 효율적으로 선박의 건조를 진행할 수 있는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 반잠수식 해상 구조물의 건조시 별도의 준설작업이 필요하지 않아 해상 구조물의 건조 단가를 낮춰 비용 절감의 효과를 얻을 수 있는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법은 제1 도크에서 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱(Deck) 및 메인 덱의 하단부를 건조 하는 하단부 건조 단계, 상기 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 제2 도크로 이동시키는 이동 단계, 상기 반잠수식 해상 구조물에 부력장치를 설치하는 부력 장치 설치 단계 및 상기 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 건조하는 상단부 건조 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 상단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 추가 의장 작업을 수행하는 추가 의장 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하단부 건조 단계는 상기 반잠수식 해상 구조물의 하단부를 구성하는 한 쌍의 폰툰(Pontoon), 복수의 컬럼들(Columm), 트러스uss)및 메인 덱의 선체 작업이 이루어 질 수 있고, 상기 부력 장치 설치 단계는 상기 적어도 하나의 부력 장치를 상기 한 쌍의 폰툰의 사이에서 설치시킬 수 있으며, 상기 상단부 건조 단계는 상기 반잠수식 해상 구조물의 상단부를 구성하는 구조물 및 구조물의 의장 작업이 이루어 질 수 있다.
실시예들 중에서, 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물은 제1 도크에서 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱(Deck) 하단부를 건조 하는 선체 하단 건조부, 상기 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 제2 도크로 이동시켜 상기 반잠수식 해상 구조물에 부력 장치를 설치하는 부력 장치 설치부, 상기 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 건조하는 상단부 건조부 및 상기 상단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 추가 의장 작업을 수행하는 추가 의장부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물은 해상 구조물의 건조시 도크 또는 야드 간 인원의 재배치 또는 재충원 없이 효율적으로 선박의 건조를 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법 및 반 잠수식 해상 구조물은 해상 구조물의 건조시 별도의 준설작업이 필요하지 않아 해상 구조물의 건조 단가를 낮춰 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 선체 하단 건조부를 설명하는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 선체 하단 건조부에 설치되는 부력 장치를 설명하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 설명하는 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법은 제1 도크(10)에서 반잠수식 해상 구조물(400)의 메인 덱(240) 하단부를 구성하는 한 쌍의 폰툰(210), 복수의 컬럼들(220), 트러스(230) 및 메인 덱(240)의 선체 건조 작업이 이루어진다(단계 S110).
제1 도크(10)에서 메인 덱(240) 하단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물(400)은 제1 도크(10)의 수문을 열어 내부로 해수 또는 물을 유입시켜 부양되고, 예인선을 통해 메인 덱(240)의 상단부 건조 작업이 이루어지는 제2 도크(20)로 운반된다(단계 S120).
부력 장치(310)는 제2 도크(20)로 운반된 반잠수식 해상 구조물(400)의 메인 덱(240) 하단부에서 반잠수식 해상 구조물에 부력을 제공하는 한 쌍의 폰툰(210)의 사이에 설치되어 추가적인 부력을 제공한다(단계 S130).
제2 도크(20)로 운반된 반잠수식 해상 구조물은 메인 덱(240)의 상단부를 구성하는 구조물 및 구조물의 의장 작업이 이루어진다(단계 S140).
제2 도크(20)에서 메인 덱(240) 상단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물은 제2 도크(20)의 수문을 통해 유입되는 해수 또는 물에 의하여 부양되며, 전선 및 파이프의 연결을 마무리하는 추가 의장 작업이 이루어진다(단계 S150). 여기에서 추가 의장 작업은 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱(240) 상단부에 설치된 복수의 구조물들의 전선 및 파이프의 체결작업 및 상단부 건조 단계에서 완료되지 못한 나머지 의장 작업이 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 선체 하단 건조부를 설명하는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 제1 도크(10)에서 건조되는 선체 하단 건조부(200)는 한 쌍의 폰툰(210), 복수의 컬럼들(220), 트러스(230) 및 메인 덱(240)을 포함한다.
한 쌍의 폰툰(210)은 선체 하단 건조부(200)의 길이 방향으로 연장되고 상호 평행하게 이격되고 해수면에 적어도 일부가 잠길 수 있다. 또한 한 쌍의 폰툰(210)은 복수의 탱크들로 구성되고, 해수 또는 물 위에 떠 있을 수 있도록 부력을 만들 수 있다. 여기에서, 복수의 탱크는 내부에 해수를 넣어 선체 하단 건조부(200)의 균형을 맞추기 위하여 사용될 수 있다.
복수의 컬럼들(220)은 메인 덱(240)의 하단에서 한 쌍의 폰툰(210)을 연결하며, 해수 또는 물에 닿는 면적을 줄여 파도의 영향을 최소화 하기 위해 복수의 개수로 나누어질 수 있다. 복수의 컬럼들(220)의 내부는 복수의 탱크들로 구성될 수 있으며, 선체 하단 건조부(200)의 균형을 맞추기 위한 해수 또는 메인 덱(240) 상단에 설치되는 구조물들의 구동에 필요한 연료가 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 컬럼들(220)은 메인 덱(240) 하단에서 4개 내지 6개로 형성되며, 한 쌍의 폰툰(210)의 길이 방향으로 일정한 간격을 두며 이격되어 용접될 수 있다. 또한, 복수의 컬럼들(220)은 한 쌍의 폰툰(210)의 상단에서 동일한 개수로 분배되어 접합될 수 있다.
트러스(230)는 폰툰(210a)과 폰툰(210b) 사이, 컬럼(220-1)과 컬럼(220-4) 사이, 트러스(230)와 메인 덱(240) 사이를 연결하여 선체 하단 건조부(200)의 구조적 강도를 향상시킬 수 있다.
메인 덱(240)은 복수의 컬럼들(220) 및 트러스(230)의 상단부와 연결되며, 메인 덱(240)의 상단부에서 형성되는 복수의 구조물들(400)을 지지한다. 여기에서, 메인 덱(240)의 내부는 복수의 파이프 및 전선을 포함할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 선체 하단 건조부에 설치되는 부력 장치를 설명하는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 제1 데크에서 한 쌍의 폰툰(210), 복수의 컴럼들(220), 트러스(230) 및 메인 덱(240)의 선체 작업이 완료된 선체 하단 건조부(200)는 인양선을 통해 제2 데크로 운송될 수 있으며, 부력 장치(310)는 제2 데크로 운송된 선체 하단 건조부(200)의 길이 방향으로 연장된 한 쌍의 폰툰(210)의 양 끝단에 적어도 하나 이상 설치되어 선체 하단 건조부(200)에 추가적인 부력을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 부력 장치(300a)는 부력 탱크(310), 부력 탱크(310)의 상단에서 복수의 와이어들(340a)로 고정되는 복수의 수평 고정부들(320a) 및 복수의 스토퍼(330a)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 부력 탱크(310)는 한 쌍의 폰툰(210)의 높이 방향으로 연장되는 직육면체의 블록의 형상을 가지며, 상단면에 수평 고정부들(320a)이 용접을 통해 접합된다. 또한 부력 탱크(310)는 필요에 따라 복수의 탱크들을 접합하여 하나의 부력 탱크(310)로 형성될 수 있다. 복수의 수평 고정부들(320a)은 부력 탱크(310)의 모서리들 각각을 향하여 돌출되고, 복수의 와이어들(340a)을 통해 한 쌍의 폰툰(210)과 연결 및 고정된다. 여기에서, 한 쌍의 폰툰(210)의 상단면은 복수의 수평 고정부들(320a)과 연결된 복수의 와이어들(340)을 고정할 수 있는 복수의 와이어 고정부들(미도시)이 형성될 수 있다. 복수의 스토퍼들(330a)은 부력 탱크(310)의 한 쌍의 폰툰(210)과 대향하는 양 쪽 측면에서 결합되고, 부력 장치(300a)의 설치 과정에서 부력 탱크(310)가 부력에 의하여 해수면으로 떠오를 때 한 쌍의 폰툰(210) 각각의 하단에 복수의 스토퍼들(330a)이 걸려지며 부력 탱크(310)의 추가적인 상승을 방지할 수 있다. 여기에서, 복수의 스토퍼들(330a)은 한 쌍의 폰툰(210)을 향하는 경사면을 형성하며, 경사면의 일부분이 함몰될 수 있다. 복수의 와이어들(340a)은 부력 탱크(310)의 각각의 모서리를 향하여 돌출된 복수의 수평 고정부들(320a)과 한 쌍의 폰툰(210)의 상단면에서 복수의 수평 고정부들(320a)과 대칭되며 형성되는 복수의 와이어 고정부들(미도시)에 각각 돌출 방향으로 묶여 부력 탱크(310)를 고정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 부력 장치(300b)는 부력 탱크(310), 부력 탱크(310)의 상단에서 접합되는 돌출부들(320b), 돌출부들(320b)과 결합되는 복수의 결합부들(330b) 및 복수의 고정핀들(340b)을 포함할 수 있다. 여기에서 부력 탱크(310)는 일 실시예에서 언급한 부력 탱크(310)와 동일하여 설명을 생략한다.
보다 구체적으로, 돌출부들(320b)은 복수의 결합부들(330b)과 결합되는 일면이 한 쌍의 폰툰(210)을 향하여 경사지는 블록의 형태로 형성되며, 부력 탱크(310)의 상단면의 양 끝단에서 용접을 통해 접합될 수 있다. 복수의 결합부들(330b)은 한 쌍의 폰툰(210)의 높이 방향으로 연장되는 블록의 형상을 갖고, 각각의 일단의 하단면은 한 쌍의 폰툰(210)의 상단면과 용접을 통해 접합되며, 타단의 하단면은 평행하는 한 쌍의 폰툰(210)의 사이에 설치되는 부력 탱크(310)의 상단면에 용접된 돌출부들(320b)과 결합될 수 있다. 복수의 고정핀들(340b)은 돌출부들(320b)의 상단면에서 해수면의 수직 방향으로 연장되며, 돌출부들(320b)과 복수의 결합부들(330b)이 결합할 때 복수의 결합부들(330b)을 관통하여 부력 탱크(310)와 돌출부들(320b)을 고정할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, 부력 장치(300c)는 부력 탱크(310), 부력 탱크(310)의 상단의 측면에서 외부로 돌출되는 복수의 요철형 고정부들(320c) 및 복수의 요철형 고정부들(320c)을 수용하는 복수의 함몰형 고정부들(330c)을 포함할 수 있다. 여기에서, 부력 탱크(310)는 일 실시예에서 언급한 부력 탱크(310)와 동일하여 설명을 생략한다.
보다 구체적으로, 복수의 요철형 고정부들(320c) 각각은 부력 탱크(310)의 양단의 측면에서 외부로 돌출되며, 부력 장치(300)가 부력에 의하여 떠오를 때 복수의 함몰형 고정부들(330c) 각각에 수용되어 부력 탱크(310)를 한 쌍의 폰툰(210)과 연결 및 고정할 수 있다. 복수의 함몰형 고정부들(330c) 각각은 한 쌍의 폰툰(210)의 내측면 상단에서 복수의 요철형 고정부들(320c)을 수용할 수 있도록 일정한 간격으로 이격되어 용접되고, 부력 탱크(310)의 부력에 의하여 떠오르는 복수의 요철형 고정부들(320c)을 수용하고, 부력 탱크(310)를 한 쌍의 폰툰(210)과 연결 및 고정시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 설명하는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 선체 하단 건조부(200)는 제2 도크(20)에서 메인 덱(240)의 상단부를 구성하는 복수의 구조물들(400) 및 복수의 구조물들(400)의 의장 작업이 이루어진다. 여기에서, 메인 덱(240)의 상단부는 반잠수식 해상 구조물의 사용 용도에 따라 상단부에 형성된 복수의 구조물들(400)의 형태 및 종류는 다를 수 있다. 예를 들어, 메인 덱(240)의 상단부는 크레인, 거주구, 헬리 덱 및 구명 보트가 설치될 수 있으며, 반잠수식 해상 구조물의 용도에 따라 드릴 플로어, 데릭(Derrick), 드릴링(Drilling)을 위한 장비 등이 추가로 설치 될 수 있다. 일 실시예에서, 추가 의장 작업이 완료된 반잠수식 해상 구조물은 부력 장치(300)를 분리 및 해체할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 작업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 제1 도크
20: 제2 도크
200: 선체 하단 건조부
210: 한 쌍의 폰툰
220: 복수의 컬럼들
230: 트러스
240: 메인 덱
300: 부력 장치
400: 복수의 구조물들

Claims (6)

  1. 제1 도크에서 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱(Deck) 및 메인 덱의 하단부를 건조 하는 하단부 건조 단계;
    상기 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 제2 도크로 이동시키는 이동 단계;
    상기 반잠수식 해상 구조물에 부력 장치를 설치하는 부력 장치 설치 단계; 및
    상기 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 건조하는 상단부 건조 단계를 포함하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 추가 의장 작업을 수행하는 추가 의장 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하단부 건조 단계는
    상기 반잠수식 해상 구조물의 하단부를 구성하는 한 쌍의 폰툰(Pontoon), 복수의 컬럼들(Columm), 트러스(Truss) 및 메인 덱의 선체 작업이 이루어 지는 것을 특징으로 하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 부력 장치 설치 단계는
    상기 적어도 하나의 부력 장치를 상기 한 쌍의 폰툰의 사이에 설치시키는 것을 특징으로 하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법.

  5. 제1항에 있어서, 상기 상단부 건조 단계는
    상기 반잠수식 해상 구조물의 상단부를 구성하는 구조물 및 구조물의 의장 작업이 이루어 지는 것을 특징으로 하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물의 분산 건조 공법.
  6. 제1 도크에서 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 하단부를 건조 하는 선체 하단 건조부;
    상기 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 제2 도크로 이동시켜 상기 반잠수식 해상 구조물에 부력 장치를 설치하는 부력 장치 설치부;
    상기 반잠수식 해상 구조물의 메인 덱 상단부를 건조하는 상단부 건조 부; 및
    상기 상단부가 건조된 반잠수식 해상 구조물을 물에 띄워 추가 의장 작업을 수행하는 추가 의장부를 포함하는 부력 장치를 이용한 반잠수식 해상 구조물.

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