KR20150021303A - ＣｏＧ 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 ＣｏＧ 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법 - Google Patents

ＣｏＧ 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 ＣｏＧ 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 탑사이드 모듈(topside module)이 디자인 변경 등으로 인해 CoG(Center of Gravity)가 변경됨으로써 정해진 CoG 영역(envelope)을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼(rigging platform)에 마련된 밸러스트 탱크(ballast tank)를 이용하여 CoG 시프팅(shifting)을 용이하게 수행할 있도록 하여, 탑사이드 모듈의 리프팅을 가능하도록 하고, 리프팅 용량의 증대에 기여하도록 하는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈은 모듈 본체; 및 상기 모듈 본체의 상부에 리깅(rigging)을 적치하도록 설치되고, 밸러스트 탱크(ballast tank)가 다수로 배열되도록 마련되는 리깅 플랫폼(rigging platform)을 포함한다.

Description

ＣｏＧ 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 ＣｏＧ 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법{Topside module capable of CoG control and lifting method of topside module through CoG control}
본 발명은 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 탑사이드 모듈이 디자인 변경 등으로 인해 CoG(Center of Gravity)가 변경되는 경우, 리깅 플랫폼에 마련된 밸러스트 탱크를 이용하여 CoG 시프팅을 가능하도록 하는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 고정식 플랫폼(fixed platform)은 주로 해상에서 원유나 가스를 생산하도록 하는 해양 구조물로서, 철제 파이프 등의 레그에 의해 해저에 고정된다.
이와 같은 고정식 플랫폼의 탑사이드 모듈(topside module)은 해양 리프팅(offshore lifting)을 위해서, 먼저 NTEW(Not To Exceed Weight), CoG(Center of Gravity) 영역(envelope)을 설정하게 된다. NTEW는 탑사이드 모듈의 리프팅, 조작 상황에 따라 설정될 필요가 있으며, CoG 영역은 탑사이드 모듈의 CoG가 설계 목적을 위하여 유지해야 하는 경계를 정의하게 된다.
이와 같이 탑사이드 모듈은 해양에서의 설치를 위하여 리프팅하는 경우, NTEW와 CoG의 관리가 필요하게 된다.
그러나 탑사이드 모듈의 생산 단계에서 디자인 변경 등으로 인하여, 탑사이드 모듈의 CoG가 변경되어 CoG 영역로부터 벗어나는 경우 해양 리프팅을 어렵게 한다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 탑사이드 모듈의 CoG가 디자인 변경으로 인해, CoG 영역 밖으로 이동하는 경우, 리프팅 NTEW 감소 및 리깅 디자인(rigging design)의 교체 문제가 발생하게 되고, 추가적인 중량 감소(weight shedding)를 필요로 하는데, 이는 해양에서의 연결과 시운전 기간에 영향을 주게 되고, 이로 인해 고정식 플랫폼의 제작 기간을 늘리고, 경제성을 해치게 되는 문제점을 발생시킨다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탑사이드 모듈에 밸러스팅 기능을 부여함으로써, 탑사이드 모듈에 대해서 무게를 달고 난 후 리프팅하기 위하여 CoG(Center of Gravity)의 변경이 필요한 경우, 밸러스팅에 의해 CoG를 용이하게 제어할 수 있도록 하고, 리프팅 용량의 증대에 기여하도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 탑사이드 모듈에 있어서, 모듈 본체; 및 상기 모듈 본체의 상부에 리깅(rigging)을 적치하도록 설치되고, 밸러스트 탱크(ballast tank)가 다수로 배열되도록 마련되는 리깅 플랫폼(rigging platform)을 포함하는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈이 제공된다.
상기 리깅 플랫폼은 상기 밸러스트 탱크가 격자형으로 수평되게 배열되도록 마련될 수 있다.
상기 리깅 플랫폼은 박스 형태로 이루어짐으로써 내측에 상기 밸러스트 탱크가 마련될 수 있다.
상기 리깅 플랫폼은 상기 모듈 본체의 상면에 다수로 설치되는 지지대 상에 각각 고정되는 한 쌍으로 이루어져서, 서로 이격되게 수평 배열될 수 있다.
상기 모듈 본체의 상면에서 상기 리깅 플랫폼을 사이에 두고 그 양측에 각각 설치되고, 상기 리깅 각각의 양단이 연결되는 리프팅 스트럿(lifting strut)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 있어서, 탑사이드 모듈의 CoG(Center of Gravity)가 정해진 CoG 영역을 벗어나는지 판단하는 단계; 및 상기 탑사이드 모듈의 CoG가 상기 CoG 영역을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼에 다수로 배열되도록 마련되는 밸러스트 탱크를 이용하여 상기 탑사이드 모듈의 CoG를 상기 CoG 영역 내에 머물도록 제어하는 단계를 포함하는 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법이 제공된다.
상기 탑사이드 모듈의 CoG를 제어하는 단계는 상기 리깅 플랫폼에 격자형으로 수평되게 배열되는 밸러스트 탱크 각각을 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탑사이드 모듈(topside module)이 디자인 변경 등으로 인해 CoG(Center of Gravity)가 변경됨으로써 정해진 CoG 영역(envelope)을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼(rigging platform)에 마련된 밸러스트 탱크(ballast tank)를 이용하여 CoG 시프팅(shifting)을 용이하게 수행할 있도록 하여, 탑사이드 모듈의 리프팅을 가능하도록 하고, 리프팅 용량의 증대에 기여하도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 탑사이드 모듈의 해양 리프팅에서 CoG 변경을 설명하기 위한 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈을 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법을 도시한 흐름도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈을 도시한 정면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈(100)은 모듈 본체(module body; 110)와, 모듈 본체(110)의 상부에 설치되는 리깅 플랫폼(rigging platform; 120)을 포함하며, 예컨대 고정식 플랫폼(fixed platform)의 탑사이드 모듈일 수 있고, 이에 한하지 않고 부유식 또는 반잠수식 구조물의 탑사이드 모듈일 수도 있다.
모듈 본체(110)는 탑사이드 모듈(100)의 대부분을 차지하는 구조물로서, 상면에 리깅 플랫폼(120)을 지지하기 위한 다수의 지지대(111)가 전후 및 좌우로 배열되어 수직되게 고정된다.
모듈 본체(110)의 상면에는 리프팅 스트럿(lifting strut; 140)이 설치될 수 있다. 리프팅 스트럿(140)은 리깅(130)과 함께 리프팅에 사용되고, 모듈 본체(110)의 상면에서 리깅 플랫폼(120)을 사이에 두고 그 양측에 각각 설치될 수 있으며, 리깅(rigging; 130) 각각의 양단이 연결될 수 있다. 또한 리프팅 스트럿(140) 각각은 트러니언(trunnion; 141)에 의해 양단이 모듈 본체(110)의 상면에 고정됨으로써 모듈 본체(110)의 상면으로부터 이격되도록 고정될 수 있다. 한편 리깅(rigging; 130)은 리프팅 등에 사용되는 와이어나 케이블 등으로 이루어질 수 있다.
리깅 플랫폼(120)은 모듈 본체(110)의 상부에 리깅(rigging; 130)을 적치하도록 설치되고, 밸러스트 탱크(ballast tank; 121)가 다수로 배열되도록 마련된다. 또한 리깅 플랫폼(120)은 밸러스트 탱크(121)가 격자형으로 수평되게 배열되도록 마련됨으로써 밸러스트 탱크(121) 각각에 채워지는 밸러스트 유체, 예컨대 해수의 채움량 조절에 의해 탑사이드 모듈(100)에 대한 CoG(Center of Gravity)의 시프팅을 용이하도록 할 수 있다.
리깅 플랫폼(120)은 밸러스트 탱크(121)가 다수로 마련되기 위하여, 일례로 박스 형태로 이루어짐으로써 내부가 격벽에 의해 다수로 격리되는 공간을 형성하고, 이러한 공간 각각이 밸러스트 탱크(121)를 이루도록 마련되거나, 다른 예로서 박스 형태로 이루어짐으로써 내부에 별개로 제작된 밸러스트 탱크(121)가 다수로 설치되거나, 또 다른 예로서 판상의 플랫폼 상에 별개로 제작된 밸러스트 탱크(121)가 다수로 배열되도록 고정될 수 있다. 한편 밸러스트 탱크(121) 각각은 밸러스트 유체의 독립적인 주입 및 배출이 가능하도록 미도시된 출입구가 각각 마련될 수 있고, 출입구 각각에 개폐를 위한 커버나 밸브가 설치될 수 있다.
리깅 플랫폼(120)은 모듈 본체(110)의 상면에 다수로 설치되는 지지대(111)상에 각각 고정되는 한 쌍으로 이루어져서, 서로 이격되게 수평 배열될 수 있다. 따라서 리깅 플랫폼(120)별로 밸러스트 탱크(121)에 대한 밸러스트 유체의 채움량 편차에 의해 탑사이드 모듈(100)의 CoG를 러프(rough)하게 1차적으로 제어할 수 있고, 리깅 플랫폼(120) 내의 밸러스트 탱크(121)별로 밸러스트 유체의 채움량 편차에 의해 탑사이드 모듈(100)의 CoG를 2차적으로 정밀하게 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법을 도시한 흐름도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈(100)을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법은 탑사이드 모듈(100)의 CoG(Center of Gravity)가 정해진 CoG 영역(envelope)을 벗어나는지 판단한다(S11). 탑사이드 모듈(100)의 CoG를 산출하기 위하여, 칭량(weighing) 과정을 거칠 수 있다. 여기서 CoG 영역이란 탑사이드 모듈(100)의 CoG가 설계 목적을 위하여 유지해야 하는 영역을 의미할 수 있다.
탑사이드 모듈(100)의 CoG가 상기한 CoG 영역을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼(120)에 다수로 배열되도록 마련되는 밸러스트 탱크(121)를 이용하여 탑사이드 모듈(100)의 CoG를 CoG 영역 내에 머물도록 제어할 수 있다(S12).
탑사이드 모듈의 CoG를 제어하는 단계(S12)는 앞서 설명한 리깅 플랫폼(120)에 격자형으로 수평되게 배열되는 밸러스트 탱크(121) 각각을 이용할 수 있다. 즉, 밸러스트 탱크(121) 각각에 채워지는 밸러스트 유체, 예컨대 해수의 양을 조절함으로써 리깅 플랫폼(120)에서의 원하는 구역에 대한 밸러스팅을 수행하여 탑사이드 모듈(100)의 CoG를 시프팅(shifting)하도록 하고, 이에 따라 탑사이드 모듈(100)의 CoG가 정해진 CoG 영역에 머물도록 한다.
탑사이드 모듈(100)의 CoG와 정해진 CoG 영역의 비교 단계(S11)에서, 또는 탑사이드 모듈(100)의 CoG 제어(S12)에 의해서, 탑사이드 모듈(100)의 CoG가 정해진 CoG 영역에 머물게 되면, 리깅(130)과 리프팅 스트럿(140)을 이용하여 탑사이드 모듈(100)의 해양 리프팅(S13) 과정을 수행하게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈 및 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 따르면, 탑사이드 모듈(topside module)이 디자인 변경 등으로 인해 CoG(Center of Gravity)가 변경됨으로써 정해진 CoG 영역(envelope)을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼(rigging platform)에 마련된 밸러스트 탱크(ballast tank)를 이용하여 CoG 시프팅(shifting)을 용이하게 수행할 있도록 하여, 탑사이드 모듈의 리프팅을 가능하도록 하고, 리프팅 용량의 증대에 기여하도록 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110 : 모듈 111 : 지지대
120 : 리깅 플랫폼 121 : 밸러스트 탱크
130 : 리깅 140 : 리프팅 스트럿
141 : 트러니언

Claims (7)

  1. 해양 구조물의 탑사이드 모듈에 있어서,
    모듈 본체; 및
    상기 모듈 본체의 상부에 리깅(rigging)을 적치하도록 설치되고, 밸러스트 탱크(ballast tank)가 다수로 배열되도록 마련되는 리깅 플랫폼(rigging platform)
    을 포함하는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리깅 플랫폼은,
    상기 밸러스트 탱크가 격자형으로 수평되게 배열되도록 마련되는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 리깅 플랫폼은,
    박스 형태로 이루어짐으로써 내측에 상기 밸러스트 탱크가 마련되는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 리깅 플랫폼은,
    상기 모듈 본체의 상면에 다수로 설치되는 지지대 상에 각각 고정되는 한 쌍으로 이루어져서, 서로 이격되게 수평 배열되는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 모듈 본체의 상면에서 상기 리깅 플랫폼을 사이에 두고 그 양측에 각각 설치되고, 상기 리깅 각각의 양단이 연결되는 리프팅 스트럿(lifting strut)을 더 포함하는 CoG 제어가 가능한 탑사이드 모듈.
  6. 해양 구조물의 탑사이드 모듈의 리프팅 방법에 있어서,
    탑사이드 모듈의 CoG(Center of Gravity)가 정해진 CoG 영역을 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    상기 탑사이드 모듈의 CoG가 상기 CoG 영역을 벗어나는 경우, 리깅 플랫폼에 다수로 배열되도록 마련되는 밸러스트 탱크를 이용하여 상기 탑사이드 모듈의 CoG를 상기 CoG 영역 내에 머물도록 제어하는 단계
    를 포함하는 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 탑사이드 모듈의 CoG를 제어하는 단계는,
    상기 리깅 플랫폼에 격자형으로 수평되게 배열되는 밸러스트 탱크 각각을 이용하는 CoG 제어를 통한 탑사이드 모듈의 리프팅 방법.
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