KR20150052256A

KR20150052256A - 선박 상에 설비를 설치하기 위한 방법 및 모듈

Info

Publication number: KR20150052256A
Application number: KR1020157008609A
Authority: KR
Inventors: 안띠 살로뷰오리; 유하니 라이니오; 야네 웨크만
Original assignee: 에스티엑스 핀란드 오와이
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-05-13
Also published as: FI124115B; WO2014037612A1; FI20125912A; JP2015530307A; CN104797492A; JP6214659B2; EP2892798A1; HRP20170140T1; KR102061110B1; EP2892798B1; CN104797492B; PL2892798T3

Abstract

본 발명은 선박에 설비 유닛들(8,9,10,25)을 설치하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 설비 유닛의 기계 및 기구를 적재하기 위한 모듈(1,21)용의 틀(2,22)을 먼저 만드는 단계와, 조립된 모듈을 선박 상의 모듈용으로 할당된 공간으로 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 조립된 모듈(1,21)이 선박 상으로 운반될 때, 상기 모듈 틀(2,22)의 하단부 요소(6,16,27)가 분해되어 상기 모듈의 최하단 설비 유닛(10,25)이 상기 모듈의 나머지 틀 부분에 매달리도록 설치되고, 상기 모듈이 선박 상에 위치 및 고정된 후에 상기 모듈 틀의 수직 연장 요소(7,11,26)의 적어도 일부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 모듈(1,21)에 관한 것이다.

Description

선박 상에 설비를 설치하기 위한 방법 및 모듈{METHOD AND MODULE FOR THE INSTALLATION OF EQUIPMENT ON A SHIP}

본 발명은 선박 건조시에 장착되는 선박 내부의 설비 유닛을 운반 및 설치하기 위한 구성에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 공기 조화 시스템 및 엔진 룸 설비와 같은 미리 조립된 설비 유닛들의 선박 상으로의 설치를 위한 방법 및 모듈에 관한 것이다.

선박의 건조는 통상 다수의 다른 공정들을 포함하는데, 예컨대 선체 요소들의 제조공정, 상기 요소들로부터 선체를 조립하는 공정 및 상기 선체 조립 스케줄에 따라 선박의 완성시까지 행해지는 여러 다른 장착공정들이 있다. 여러 장착공정들에서 설치되는 다양한 구성요소들의 수가 매우 많기 때문에, 본 발명의 기술분야에서는 여러 시설 및 용도를 위한 다양한 종류의 모듈 구성들이 고안됨으로써 이러한 공정들을 용이하게 그리고 간소화해오고 있었다. 이러한 모듈들은 통상 선박 건조공정 및 스케줄과는 별도로 미리 조립되고 준비되어 적절한 시기에 선박에의 설치를 위하여 조선소로 운반된다. 선박에 설치되는 전형적인 모듈의 일례는 선박 캐빈(cabin)이다.

모듈 구성은 골재, 기계, 설비 및 이들의 일체물과 같은 여러 종류의 구조적으로 보다 무거운 대상, 예컨대 선박 팬 룸(fan room) 및 엔진 설비를 선박 상에 설치하기 위하여 또한 사용되어 왔다. 모듈 구조의 활용과 관련하여, 그러나 이들 구조적으로 더 무거운 대상들은 선박 건조의 관점에서 상당한 문제를 초래하고 있는바, 예컨대 모듈 틀의 상당한 무게에 관한 문제, 상기 모듈 틀에 요구되는 공간으로 인하여 최종 결합이 더욱 어려워지고, 메인터넌스 작업이 더욱 어려워지는 문제, 최종 사용자를 위한 고정 조건에 관한 문제, 뿐만 아니라 모듈을 제자리에 설치하기 위한 공정에 있어서 열 작업(hot work)과 설치시간이 증가하는 것과 같은 문제가 초래되었다. 따라서, 모듈화에 의하여 제공되는 이점들은 추가적인 비용, 추가의 무게, 그리고 통상의 선박 건조에 비하여 증가된 요구 공간으로 실질적으로 상쇄되어 버린다. 이러한 단점들로 인하여 초기 실험 이래로 선박 건조 프로젝트에서 모듈화가 거의 사용되지 않은 이유가 되어왔다.

특히, 골재 및/또는 설비체가 두 개 또는 그 이상의 중첩된 갑판 상에 수직방향으로 연장되는 응용 프로젝트에 있어서 상기 골재와 설비체를 모듈화하는 것이 문제가 되는바, 예컨대 공기 조화 유닛을 선박의 팬 룸에 설치하는 경우가 전형적이다. 유사한 상황은 선박의 이른바 엔진 축의 경우에도 발생한다. 따라서, 상기 모듈화의 문제는 그러한 프로젝트에서 배가된다.

본 발명은 상술한 무거운 골재 및/또는 설비체에 관한 종래 기술의 상술한 모듈화의 문제들을 완전히 제거 또는 적어도 실질적으로 경감하는 구성을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 구성에 있어서, 기계, 골재 및/또는 다른 종류의 설비체는 모듈 조립 동안 상기 설비와 기계가 모듈 틀에 부착되어 모듈화된다. 이 조립 단계에서, 상기 모듈 틀은 통상적으로 수평의 브레이스(brace) 부재와 수직의 브레이스 를 포함하는 자기 지지형 구조이다. 모듈을 선박 상으로 들어올려 이동시키는 공정은 모듈 틀의 최하단 구성요소 즉, 틀의 바닥을 구성하는 요소들과, 상기 틀 바닥을 수직방향으로 다음의 부분 또는 플랫폼, 혹은 부분들 또는 플랫폼들과 연결하는 구성요소들을 제거하는 단계를 포함하여 구성된다. 모듈의 조립 동안, 모듈의 최하단 설비 유닛은 매달기 부착부(suspension attachment)에 의하여 모듈 틀의 최상 또는 다음의 플랫폼 상에 장착되고, 상기 모듈 틀의 최하부 구성요소의 분해 후에, 상기 최하단 설비 유닛은 모듈의 나머지 상부 틀에 매달려 이동된다. 또한, 상기 모듈 틀은 모듈이 선박 상에 설치된 후, 대각선 브레이스(diagonal brace)를 포함하는 그 모듈 틀의 수직방향으로 연장되는 틀 구성요소가 제거될 수 있다.

상기 구성에 의하여 고정된 모듈에 있어서 모듈 틀에 의하여 점유되는 공간을 최소화할 수 있고, 따라서 설비 메인터넌스 뿐만 아니라, 필요한 부품 재장착공정을 위하여 고정되게 설치된 설비 유닛 주위로 여유 공간을 제공할 수 있다. 또한, 모듈 틀의 구성요소를 제거 가능하게 함에 의하여, 선박의 총무게에 모듈에 의하여 부가되는 추가적인 하중을 최소화하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 모듈의 제거 가능한 틀 요소들은 바람직하게는 볼트 또는 나사에 의하여 플랜지 결합부를 형성하여 모듈 틀 상의 위치에 고정되며, 상기 플랜지 결합부는 바람직하게는 모듈의 수직 평면에 대하여 기울어진 평면상에 위치한다. 이에 의하여 모듈 설치 시에 필요한 열 작업(hot works)과 그에 의하여 초래되는 단점들을 최소화할 수 있고, 또한 플랜지 결합부를 기울어진 평면상에 위치시키는 것에 의하여 상기 제거 가능한 모듈 틀 요소들을 고정되게 설치된 모듈로부터 더 용이하게 분해할 수 있다. 제거 가능한 요소들은 또한 후속의 유사한 모듈의 조립 시에 재사용되기에 적합하다.

본 발명에 따른 구성에 있어서, 상기 모듈 틀은 바람직하게는 복수의 선박 갑판면에 대하여 수직방향으로 연장되도록 축조되며, 상기 모듈 틀에는 여러 개의 다른 커버 구조에 포함되는 기계 및 설비가 장착되고, 또한 상기 모듈 구조는 경량의 수평면 구조로 형성되는데, 상기 수평면 구조는 상기 모듈이 제 위치에 설치되면 선박 갑판과 같은 높이에 있도록 놓여진다. 따라서 본 발명에 따른 모듈 구조는 다수의 선박 갑판으로 연장되는 엔진 룸을 위한 기계 및 설비의 건설을 위하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 모듈의 경량의 수평 평탄 구조는 종래의 선박 갑판 구조보다 구조적으로 더 가벼워 모듈 무게를 더 감소시킬 수 있다.

다수의 선박 갑판 구조로 연장되는 본 발명에 따른 모듈은, 모듈을 그 설정위치로 위치시키는 과정 동안 상기 모듈이 대략 갑판과 동일한 높이에 있는 선박 구조로부터 연장되는 돌출부의 상부에 설치되는 수평 평탄 구조를 가지고, 상기 모듈의 수평 평탄 구조가 이 돌출부에 고정되는 방식으로 설정위치에 고정되는 것이 바람직하다. 이러한 모듈의 고정에 의하여 특히 모듈이 선박 내의 할당된 위치로 하강될 때 그 모듈을 용이하고 더 신속하게 설정 위치에 고정시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 모듈의 최하단에 매달리는 설비체는 바람직하게는 상기 모듈을 위하여 할당된 공간의 바닥을 구성하는 갑판 구조에 고정되며, 따라서 상기 최하단 설비체의 매달림 부착시에 사용된 틀 요소들을 적어도 부분적으로 제거하는 것이 가능하다.

더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 방법에서의 특징은 청구항 1에 개시되며, 본 발명에 따른 모듈의 특징은 청구항 7에 개시된다.

본 발명에 따르면 모듈 틀에 의하여 점유되는 공간을 최소화할 수 있고, 따라서 설비 메인터넌스 뿐만 아니라, 필요한 부품 재장착공정을 위하여 고정되게 설치된 설비 유닛 주위로 여유 공간을 제공할 수 있다. 또한, 모듈 틀의 구성요소를 제거 가능하게 함에 의하여, 선박의 총무게에 모듈에 의하여 부가되는 추가적인 하중을 최소화하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 모듈의 3층(triple level) 구조의 실시예에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈의 2층(double level) 구조의 실시예에 대한 개략도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명 실시예에 기초하여 더욱 자세하게 본 발명을 설명하기로 한다. 도 1은 공기 조화 설비용으로 의도되고 3개의 선박 갑판에 대하여 수직방향으로 연장된 팬 룸 유닛(fan room unit)에 관한 본 발명에 따른 모듈(1)의 삼층 구조의 실시예에 대한 개략도이다.

상기 모듈(1)은 세 개의 중첩된 수평 평탄 구조, 즉 바닥구조(3)와 틀을 위한 커버 구조(4 및 5), 그리고 이들 수평 평탄 구조와 서로 연결된 직립 빔(upright beams:6,7)으로 구성된 틀(2)을 구비한다. 각 수평 평탄 구조(3,4,5)의 상부에는 공기 조화 유닛(8,9,10)이 각각 놓여진다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 모듈(1)의 제조공정은, 틀(2) 용의 바닥구조(3)를 제일 먼저 건설하는 단계를 포함하며 상기 바닥구조 상에 최하단의 공기 조화 유닛(10)이 놓여진다. 상기 모듈(1)의 틀(2)을 위한 바닥구조(3)는 바람직하게는 몇 개의 수평으로 연장된 파이프의 빔과, 모듈 틀의 바닥구조의 가장자리 주위로 수평으로 연장되는 틀 브레이싱 빔(framework bracing beam:16)으로 이루어지며, 상기 파이프의 빔들은 모듈 틀의 나머지와 함께 최하단의 공기 조화 유닛(10)을 들어올리기 위하여 필요한 지지점들을 제공한다.

이하에서는 상기 모듈(1)의 틀(2)에 포함되는 다음의 커버 구조(4)를 제자리에 설치하는 것을 설명한다. 상기 커버 구조(4)는 최하단의 수직으로 연장되는 직립 빔(6)과, 바닥구조(3)의 수평면을 따라 연장되고 상기 직립 빔들의 바닥 단부를 서로 연결하는 브레이싱 빔(16)과 하나의 몸체로서 조립되는 것이 바람직하며, 상기 일체로 된 몸체는 최하단 공기 조화 유닛(10)과 그 하부의 바닥구조(3) 주위에위치하며 상기 공기 조화 유닛 및 바닥구조의 상부에서 들어올려진다.

상기 모듈(1)의 틀(2)에 포함된 커버 구조(4), 직립 빔(6)을 따르는 상기 커버 구조의 지지구조 및 바닥층을 따라 연장되는 브레이싱 빔(16)이 제자리에 위치하면, 최하단 공기 조화 유닛(10) 아래에 위치하며 상기 바닥구조(3)와 같은 높이에 있는 지지구조가 수직으로 연장되는 매달기 빔(suspension beams:11)에 의하여 상기 커버 구조(4)와 결합된다. 또한, 상기 커버 구조(4)의 상부에 중간 공기 조화 유닛(9)이 장착된다.

다음에 상기 모듈(1)의 틀(2)에 포함되는 최상층 커버 구조(5)와, 상기 최상층 커버 구조를 모듈 틀에 고정하는 직립 빔(7)이 제자리에 설치된 후, 최상층 공기 조화 유닛(8)을 상기 최상층 커버 구조 상의 설정 위치에 장착한다.

상기 모듈(1)의 틀(2)이 완성되면, 상기 공기 조화 유닛(8,9,10)의 설치 및필요한 부대물품의 설치가 완료될 수 있고, 또한 상기 모듈(1)이 필요한 부대물품 및 구성요소와 고정될 수 있다.

본 발명 모듈(1)의 틀(2)에 포함되는 상기 중간 커버 구조(4)와 최상층 커버 구조(5)는 이들 커버 구조의 상부에 작업을 위한 필요한 플랫폼을 제공한다. 또한, 상기 커버 구조(4 및 5)는 그 가장자리에 수평으로 연장되는 빔의 단부 형상을 한 돌출부(12,13)를 구비하고 있다.

완성된 조립식 모듈(1)을 선박으로 이동시키는 공정은, 최상층 커버 플랫폼의 러그(14)를 들어올리는 것에 의하여, 상기 모듈(1)을 적절한 높이, 예컨대 약 1/4 미터의 높이까지 들어올리는 단계를 포함한다. 상기 모듈(1)이 공중에 매달릴 때, 상기 모듈의 틀(2)로부터 최하단 직립 빔(6)과 이들 직립 빔의 바닥 가장자리에서 수평으로 연장되는 브레이싱 빔(16)이 분해된다. 결과적으로 모듈(1)의 최하단 공기 조화 유닛은 매달기 빔(11)과 나머지의 바닥구조(3)를 매개로 하여 모듈의 중간 커버구조(4)에 매달리도록 설정된다.

상기 모듈(1)의 틀(2)로부터 그 최하단 지지구조가 제거되면, 상기 모듈은 선박의 할당된 공간으로 올려진다. 모듈을 그 할당 공간에 올리는 단계 후반에, 모듈의 틀(2)의 커버 구조(4 및 5)의 가장자리로부터 연장되는 돌출부(12 및 13)는 상기 모듈을 위한 할당 공간의 벽으로부터 돌출되어 나온 돌출부 상부에 안착되며, 상기 벽의 돌출부는 선박의 각 갑판 구조의 층들과 실질적으로 같은 높이에 위치하고 있다.

상기 모듈이 할당된 공간으로 선박 상의 제자리에 위치하면, 상기 모듈 틀(2)의 돌출부(12 및 13)는 선박 구조로부터 돌출되어 나온 돌출부에 용접되어 부착되며, 상기 직립의 브레이스(7)는 모듈의 틀로부터 제거된다. 또한, 최하단 공기 조화 유닛(10)이 모듈(1)을 위하여 할당된 공간의 바닥을 형성하는 선박 갑판 구조에 고정되어 자리 잡으면, 이후 상기 매달기 빔(11)은 모듈 틀(2)로부터 해제되고, 상기 모듈 틀의 바닥 구조(3)에 남아 있던 지지시스템이 제거된다.

따라서, 상기 모듈(1)은 성공적으로 제자리에 설치되고 공기 조화 유닛(8,9,10)의 매니폴드와 선박의 대응부 간의 결합이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 모듈(1)의 틀(2)에 있어서, 직립 빔(6,7)과 매달기 빔(11)을 틀의 수평으로 연장되는 커버 구조(3,4,5)에 부착하는 것은 경사진 플랜지 결합부(15)에 볼트 결합함으로써 달성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 직립 빔들이 모듈 설치 후의 공차(tolerance)에 의해 초래되는 부하를 지지하는 경우에도, 상기 직립 빔(6,7), 수평의 빔(16)과 매달기 빔(11)을 틀의 나머지 부분으로부터 분해하는 작업이 문제없이 수행된다. 따라서, 상기 직립 빔(6,7), 수평의 빔(16) 및 매달기 빔(11)을 분해하는 공정에 있어서 열 작업(hot work)을 할 필요성을 제거할 수 있다.

도 1의 실시예에서는, 모듈(1)의 틀(2)에 포함되는 커버 구조(4,5)가 선박의 갑판 구조의 일부로서 남아 있다. 이러한 모듈 방식과 관련하여, 상기 모듈(1)의 커버 구조(4,5)는 선박의 갑판 구조의 나머지 부분보다 더 가벼운 구조물을 용이하고 경제적으로 제공할 수 있다.

도 2는 공기 조화 설비용의 팬 룸 유닛에 관한 것으로 2개의 선박 갑판에 대하여 수직방향으로 연장되는 본 발명에 따른 모듈(21)의 2층(double level) 구조의 실시예에 대한 개략도이다.

본 실시예는 수직의 매달기 빔(26)이 보다 명확하게 도시되어 있으며, 상기 매달기 빔은 모듈(21)의 틀(22)에 포함되는 바닥구조(23)의 상부에 장착된 공기 조화 유닛(25)을 위한 매달림 부착부를 제공함과 동시에 상기 모듈의 틀의 수직 직립 빔(27)과는 분리되어 있는바, 상기 직립 빔은 상기 모듈을 목적지로 이동시키는 초기 단계에서 상기 모듈의 틀로부터 분해된다.

상기 도면에 도시되며 상술한 본 발명에 따른 실시예와 관련하여, 본 발명은 그 실시예에 의하여 제한되어서는 안 된다는 점을 주목하여야 한다. 본 발명에 따른 모듈 구성은 공기 조화 유닛 외의 설비물, 예컨대 엘리베이터 및 엔진 룸을 위한 설비 어셈블리를 선박에 설치하는 공정에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 모듈 구성은 또한 첨부한 청구범위에서 한정되는 보호범위 내에서 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에게 자명한 여러 방식으로 변형될 수 있다.

Claims

선박에 설비 유닛들(8,9,10,25)을 설치하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 설비 유닛의 기계 및 기구를 적재하기 위한 모듈(1,21)용의 틀(2,22)을 먼저 만드는 단계와, 조립된 모듈을 선박 상의 모듈용으로 할당된 공간으로 이동시키는 단계를 포함하여 구성되는 방법에 있어서,
상기 조립된 모듈(1,21)이 선박 상으로 운반될 때, 상기 모듈 틀(2,22)의 하단부 요소(6,16,27)가 분해되어 상기 모듈의 최하단 설비 유닛(10,25)이 상기 모듈의 나머지 틀 부분에 매달리도록 설치되고, 상기 모듈이 선박 상에 위치 및 고정된 후에 상기 모듈 틀의 수직 연장 요소(7,11,26)의 적어도 일부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 틀(2,22)은 복수의 선박 갑판 플랫폼에 대하여 수직방향으로 연장되도록 건조되고, 상기 모듈에는 여러 개의 다른 갑판 플랫폼의 설비 유닛(8,9,10,25)이 고정되며, 상기 모듈의 틀은 경량의 커버 구조(4,5,24)로 형성되고 상기 커버 구조는 모듈이 제 위치에 설치되었을 때 상기 선박 갑판과 같은 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
고정되게 장착된 모듈(1,21)의 커버 구조(4,5,24)는 선박의 선체 구조로부터 연장되어 나온 돌출부에 의하여 상기 선박 갑판들과 대략 일치하도록 선박 구조에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 최하단의 매달림 설비 유닛(10,25)이 선박 갑판 구조에 고정되고, 상기 모듈의 최하단 설비 유닛의 매달림을 가능하게 하는 모듈 틀(3,11,23,26)이 적어도 부분적으로 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 틀(2,22)로부터 분해될 요소들(6,7,11,16,26,27)은 바람직하게는 경사진 플랜지 결합부(15)에 의하여 볼트 결합으로 모듈 틀에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 틀(2,22)로부터 분해된 요소들(3,6,7,11,16,23,26,27)들은 새로운 모듈의 틀에 재사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
선박에 설비(8,9,10,25)를 설치하기 위한 모듈(1,21)로서, 상기 모듈은 틀(2,22)을 포함하며 상기 모듈의 틀에 설비 유닛의 기계 및 기구가 부착되는 모듈에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 틀(2,22)은, 상기 모듈을 제자리에 설치하기 전에 제거되는 하단 틀 부분(6,16,27)과, 상기 모듈 틀의 상부 또는 다음의 커버 면(4,24)으로의 최하단 설비 유닛(10,25)의 매달기 부착부(suspension attachment:11,26)와, 상기 모듈을 제자리에 설치한 후 적어도 부분적으로 제거되는 모듈 틀의 수직 연장 요소들(7,11,26)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈.
제7항에 있어서,
상기 모듈(1,21)은 복수의 선박 갑판 표면(4,5,24)에 대하여 수직방향으로 연장되는 틀(2,22)을 구비하고, 상기 모듈에는 여러 개의 다른 갑판 면들을 위한 설비(8,9,10,25)가 고정되며, 상기 모듈의 틀은 경량의 커버 구조를 포함하고 상기 커버 구조는 모듈이 제 위치에 설치되었을 때 상기 선박 갑판과 같은 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 모듈.
제8항에 있어서,
상기 모듈(1,21)은 선박 갑판과 대략 나란하게 선박의 선체 구조로부터 연장되어 나온 돌출부 상에서 선박의 구조에 의하여 지지되는 커버 구조(4,5,24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모듈(21)의 최하단의 매달림 설비 유닛(10,25)을 매달아 부착하는 것을 가능하게 하는 모듈 틀(2,22)의 부분들(3,11,23,26)은, 상기 최하단 설비 유닛이 상기 선박 구조의 제자리에 고정된 후에 적어도 부분적으로 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모듈(1,21)의 틀(2,22)로부터 분해되는 요소들(3,6,7,11,16,23,26,27)들은 바람직하게는 경사진 플랜지 결합부(15)에 의하여 볼트 결합으로 모듈 틀에 부착되는 것을 특징으로 하는 모듈.