KR20150136829A

KR20150136829A - 드릴쉽

Info

Publication number: KR20150136829A
Application number: KR1020140064348A
Authority: KR
Inventors: 오세정
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-08

Abstract

드릴쉽이 개시된다. 본 발명의 드릴쉽은, 선체에 마련되는 복수의 엔진룸을 포함하며, 복수의 엔진룸 중 선체의 좌현에 마련되는 좌현 엔진룸과 우현에 마련되는 우현 엔진룸은 선수부 및 선미부 중 어느 하나의 방향에 확장 영역이 마련되고, 좌현 엔진룸과 우현 엔진룸의 사이에 마련되는 중앙 엔진룸은 선수부 및 선미부 방향 중 다른 하나의 방향에 확장 영역이 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

드릴쉽{DRILLSHIP}

본 발명은, 드릴쉽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 서로 독립적인 복수의 엔진룸이 선미부에 마련된 드릴쉽에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 구비한 드릴쉽이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었다.

그러나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴쉽(Drill ship), 반잠수식 리그(semi-submersible rig) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다.

군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 드릴쉽은 예인선 없이 동력으로 항해를 할 수 있고, 그 위치 제어를 위한 DP(Dynamic Posionting) 시스템이 필수적으로 구성되어 있다.

최근의 심해 시추용 드릴쉽의 DP 시스템은 그 동적 위치 제어를 위한 IMO(국제해사기구) 및 각 선급 규정의 DP-3 요구사항(DP-3 requirement)을 만족하도록 요구되는 추세이다. 이러한 DP-3 요구사항은 높은 VDL(Variable Deck Load, 허용적재중량)을 보유하여 경제적 운영이 가능하고, 국제해사기구(IMO)에서 정한 DP (Dynamic Positioning)의 최고 등급으로 그 안전성을 극대화할 수 있다.

한편, 드릴쉽의 DP-3 요구사항은 시스템 분리(system segregation)와 더불어 구성요소 분리(compartment segregation)까지 요구하고 있고, 통상적으로 메인 엔진룸(main engine room)이 3개로 완전히 구획되어 있다.

도 1은 종래의 드릴쉽에서 선미부에 복수의 엔진룸이 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 드릴쉽은 42m beam(width)의 디자인으로, DP 3 적용에 따른 서로 독립적인 3개의 엔진룸(ER)이 선미부의 비교적 넓은 폭을 이용하여 일렬로 배치된다.

최근에 드릴쉽의 제조 시 물량 감소 및 주문주의 다양한 요구에 대응할 수 있도록 드릴쉽의 폭을 42m 이하, 예를 들어 38m로 적용하는 디자인의 개발이 요구되었다. 이를 위해 줄어든 폭에서 기존과 동일한 사양의 독립적인 3개의 엔진룸(ER)의 배치 변경이 필요하게 되었다.

하지만, 공간상의 제약으로 종래의 42m의 폭을 갖는 드릴쉽에 마련되는 복수의 엔진룸(ER)의 배치를 38m의 드릴쉽에 설치할 수 없는 문제점이 있다.

구체적으로, 3개의 엔진룸(ER)에는 각각 2대의 메인 엔진(E)이 마련되고, 3개의 엔진룸(ER)의 일렬 배치를 위해서는 최소 36m 이상의 폭이 필요하며, 사이드 윙 탱크(ballast tank)도 3m 이상의 폭을 유지해야 하므로 엔진룸(ER)의 일렬 배치를 위한 최소한의 폭을 확보할 수 없다.

따라서, 42m 이하의 폭을 갖는 드릴쉽의 설계를 위해서는 새로운 대안책이 요구된다.

한국특허공개공보 제2012-0133690호(대우조선해양 주식회사) 2012.12.11

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, DP 3 적용에 따른 복수로 일렬 배치된 엔진룸의 최소 폭을 만족시킬 수 있는 드릴쉽을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 마련되는 복수의 엔진룸을 포함하며, 상기 복수의 엔진룸 중 선체의 좌현에 마련되는 좌현 엔진룸과 우현에 마련되는 우현 엔진룸은 선수부 및 선미부 중 어느 하나의 방향에 확장 영역이 마련되고, 상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸의 사이에 마련되는 중앙 엔진룸은 상기 선수부 및 선미부 방향 중 다른 하나의 방향에 확장 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.

상기 확장 영역에는 한 쌍의 메인 엔진이 각각 마련되고, 상기 복수의 엔진룸이 마련되는 상기 선체의 폭(beam)은 38m 이하일 수 있다.

메인 데크에 마련되며, 내부에 상기 복수의 엔진룸에 배치되는 메인 엔진에 연결되어 상기 메인 엔진에서 배출되는 배기가스를 선외로 배출시키는 배기 가스 파이프가 구비된 펀넬부를 더 포함할 수 있다.

상기 펀넬부는 상기 복수의 엔진룸의 연직 상방 위치에 상기 복수의 엔진룸과 대응되는 개수로 마련될 수 있다.

상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 배기 가스 파이프의 하단부는 상기 메인 엔진과 수직으로 연결되고, 상기 중앙 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 배기 가스 파이프의 하단부는 선미부 방향으로 연장 굴곡져 상기 메인 엔진에 연결될 수 있다.

메인 데크에 마련되며, 내부에 상기 복수의 엔진룸에 배치되는 메인 엔진으로 외기를 공급시키는 공기 흡입 덕트가 구비된 케이싱부를 더 포함할 수 있다.

상기 케이싱부는 상기 복수의 엔진룸의 연직 상방 위치에 상기 복수의 엔진룸과 대응되는 개수로 마련될 수 있다.

상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 공기 흡입 덕트의 하단부는 선수부 방향으로 굴곡져 상기 메인 엔진에 연결될 수 있다.

상기 한 쌍의 메인 엔진은 발전기 엔진을 포함할 수 있다.

상기 복수의 엔진룸에 마련되어 메인 엔진으로 공급되는 윤활유를 정화시키는 정화장치; 상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 윤활유를 가열시키는 히터; 상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 정화장치에서 정화된 상기 윤활유를 상기 메인 엔진으로 공급시키는 윤활유 공급펌프; 및 상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 메인 엔진의 냉각수를 예열시키는 예열기를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 3개의 엔진룸이 구비된 드릴쉽에 있어서, 일측의 엔진룸에는 두 쌍의 엔진을 마련하고, 타측의 엔진룸에는 한 쌍의 엔진을 마련하되, 상기 엔진은 상기 엔진룸에 마련된 확장 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 복수의 엔진룸에 확장 영역을 마련하고, 좌현과 우현에 마련되는 엔진룸의 확장 영역과 중앙에 마련되는 엔진룸의 확장 영역을 서로 반대 방향으로 마련함으로써, 요구되는 최소폭과 DP 3의 요구사항을 맞추면서 복수의 엔진룸을 일렬로 배치할 수 있어 주문주의 요구 사항을 만족하면서 선체의 선형과 선폭을 다양하게 할 수 있다.

도 1은 종래의 드릴쉽에서 선미부에 복수의 엔진룸이 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴쉽에서 복수의 엔진룸과 메인 엔진의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시 예의 드릴쉽의 좌현 선미부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 실시 예의 드릴쉽의 중앙 선미부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 실시 예에서 메인 엔진에 배기 가스 파이프와 공기 흡입 덕트가 마련된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

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. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴쉽에서 복수의 엔진룸과 메인 엔진의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드릴쉽(1)은, 선체에 마련되는 복수의 엔진룸(10)을 포함하며, 복수의 엔진룸(10) 중 선체의 좌현에 마련되는 좌현 엔진룸(11)과 우현에 마련되는 우현 엔진룸(12)은 선수부에 확장 영역이 마련되고, 좌현 엔진룸(11)과 우현 엔진룸(12)의 사이에 마련되는 중앙 엔진룸(13)은 선미부 방향에 확장 영역이 마련될 수 있다.

본 실시 예는 요구되는 최소폭과 DP 3의 요구사항을 맞추면서 복수의 엔진룸(10)을 일렬로 배치할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 엔진룸(10)에 마련된 확장 영역을 구비한다.

본 실시 예에서 복수의 엔진룸(10)에 마련되는 확장 영역이란 엔진룸(10)의 길이 방향을 기준으로 다른 부분에 비해 폭이 넓은 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 엔진(20)이 마련된 영역일 수 있다.

이는 메인 엔진(20)을 고려한 것으로, 메인 엔진(20)은 엔진룸(10)에 배치되는 공기 저장 탱크(30), 윤활유 정화장치(40), 윤활유 히터(50), 윤활유 공급 펌프(60), 예열기(70) 등에 비해 사이즈가 커서 엔진룸(10)에서 차지하는 영역이 훨씬 크기 때문이다.

따라서, 본 실시 예는 이러한 메인 엔진(20)을 고려하여 엔진룸(10)에 확장 영역을 마련하고, 메인 엔진(20)의 최적 배치를 위해 중앙 엔진룸(13)에 마련되는 확장 영역과 좌현 엔진룸(11) 및 우현 엔진룸(12)에 마련되는 확장 영역이 서로 교차 되지 않도록 마련하였다.

본 실시 예에서 확장 영역은 도 2에 도시된 위치와 다른 위치에 마련될 수 있다. 즉, 확장 영역은 좌현 엔진룸(11)과 우현 엔진룸(12)의 선미부 방향에 마련될 수 있고, 중앙 엔진룸(13)의 선수부 방향에 마련될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 엔진룸(10)은 선체의 폭 방향으로 3개 이상이 마련될 수 있다.

한편, 본 실시 예에서 각각의 엔진룸(10)에는 한 쌍의 메인 엔진(20)이 마련될 수 있고, 이 메인 엔진(20)은 디젤 발전기 엔진을 포함한다. 디젤 발전기 엔진에서 생산된 전기는 스러스터룸(80)에 마련된 스러스터의 동력원으로 사용될 수 있다. 미 설명 도면부호 BT는 밸러스트 탱크이다.

그리고 본 실시 예에서 복수의 엔진룸(10)은 단순히 메인 엔진(20)이 설치되는 공간만이 아닌 펀넬부(90)가 마련되는 공간을 포함하고, 메인 엔진(20)이 배치되는 공간과 펀넬부(90)가 배치되는 공간을 하나의 컴파트먼트(compartment)로 마련할 수 있다.

도 3은 본 실시 예의 드릴쉽의 좌현 선미부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 실시 예의 드릴쉽의 중앙 선미부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도이고, 도 6은 본 실시 예에서 메인 엔진에 배기 가스 파이프와 공기 흡입 덕트가 마련된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

본 실시 예는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 엔진(20)에서 발생 되는 배기 가스를 엔진룸(10)의 외부로 배출하는 펀넬부(90)와, 메인 엔진(20) 또는 엔진룸(10)으로 대기의 신선한 공기를 공급하는 케이싱부(100)를 더 포함한다.

펀넬부(90)는, 메인 엔진(20)에서 발생 되는 배기 가스를 선외로 배출하는 것으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 데크에 마련되는 펀넬(91, funnel)과, 펀넬(91)의 내부에 마련되며 일측부가 메인 엔진(20)에 연결되어 메인 엔진(20)에서 발생 되는 배기 가스를 엔진룸(10)의 외부로 배출하는 배기 가스 파이프(92)와, 배기 가스 파이프(92)에 마련되어 배출되는 배기 가스의 오염 물질을 정화하는 리액터(93, reactor)를 포함한다.

펀넬(91)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진룸(10)의 연직 상방에 배치될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 일렬로 나란히 마련될 수 있다.

배기 가스 파이프(92)는, 메인 엔진(20)에서 발생 된 배기 가스를 선외로 배출하는 것으로, 그 하단부는 엔진룸(10)에 배치에 따라 연결 구조가 다를 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌현 엔진룸(11)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 배기 가스 파이프(92)의 하측부는 상측부와 같이 일직선으로 마련될 수 있다. 이는 우현 엔진룸(12)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 배기 가스 파이프(92)의 하단부도 동일할 수 있다.

하지만, 중앙 엔진룸(13)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 배기 가스 파이프(92)의 하단부는, 도 4에 도시된 바와 같이, 선미부 방향으로 연장 굴곡 될 수 있다. 이는 펀넬(91)과 펀넬(91)의 내부에 배치되는 배기 가스 파이프(92)의 위치는 고정됨에 비해 메인 엔진(20)이 선미부 방향으로 후방 배치된 것을 고려한 것이다.

그리고, 본 실시 예에서 펀넬(91)의 내부에 배치되는 배기 가스 파이프(92)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 일 열로 나란히 배열될 수 있다.

케이싱부(100)는, 메인 엔진(20) 또는 엔진룸(10)으로 대기의 신선한 공기를 공급하는 것으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 펀넬(91)의 후방에 배치되도록 메인 데크에 마련되는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에 대부분이 배치되며 하측부가 메인 엔진(20)에 연결되어 대기의 공기를 메인 엔진(20)으로 공급시키는 공기 흡입 덕트(120)와, 케이싱(110)에 마련되며 공기의 유입 통로가 되는 개폐 도어(130)와, 케이싱(110)에 마련되어 케이싱(110)의 내부로 유입된 공기를 엔진룸(10)의 내부로 유입시키는 통로가 되는 헐 덕트(140)와, 케이싱(110)의 내부에 마련되어 케이싱(110)의 내부 공기를 헐 턱트로 유입시키는 송풍팬(150)을 포함한다.

케이싱(110)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진룸(10)의 연직 상방에 배치될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 일렬로 나란히 마련될 수 있다. 또한, 중앙에 배치되는 케이싱(110)은 중앙 엔진룸(13)에 마련되는 메인 엔진(20)의 배치를 고려하여 다른 케이싱(110) 보다 더 크게 제작될 수 있다.

공기 흡입 덕트(120)는, 대기의 공기를 메인 엔진(20)으로 공급하는 것으로, 그 하단부는 엔진룸(10)에 배치에 따라 연결 구조가 다를 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌현 엔진룸(11)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 배기 가스 파이프(92)의 하측부는 선수부 방향으로 연장 굴곡 될 수 있다. 이는 펀넬(91)과, 펀넬(91)의 내부에 배치되는 배기 가스 파이프(92)의 위치는 고정됨에 비해 좌현 엔진룸(11)에 마련되는 메인 엔진(20)이 중앙 엔진룸(13)에 마련되는 메인 엔진(20)보다 전방에 배치되는 것을 고려한 것이다. 이는 우현 엔진룸(12)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 공기 흡입 덕트(120)의 하단부도 동일할 수 있다.

하지만, 중앙 엔진룸(13)에 마련되는 메인 엔진(20)에 연결되는 공기 흡입 덕트(120)의 하단부는 메인 엔진(20)이 거의 수직 하부에 배치되므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 굴곡 없이 메인 엔진(20)에 연결될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 복수의 엔진룸에 확장 영역을 마련하고, 좌현과 우현에 마련되는 엔진룸의 확장 영역과 중앙에 마련되는 엔진룸의 확장 영역을 서로 반대 방향으로 마련함으로써, 요구되는 최소폭과 DP 3의 요구사항을 맞추면서 복수의 엔진룸을 일렬로 배치할 수 있어 주문주의 요구 사항을 만족하면서 선체의 선형과 선폭을 다양하게 할 수 있다.

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

1 : 드릴쉽 10 : 엔진룸
20 : 메인 엔진 30 : 공기 저장 탱크
40 : 윤활유 정화장치 50 : 윤활유 히터
60 : 윤활유 공급 펌프 70 : 예열기
80 : 스러스터룸 90 : 펀넬부
100 : 케이싱부 E : 메인 엔진
ER : 엔진룸 BT : 밸러스트 탱크

Claims

선체에 마련되는 복수의 엔진룸을 포함하며,
상기 복수의 엔진룸 중 선체의 좌현에 마련되는 좌현 엔진룸과 우현에 마련되는 우현 엔진룸은 선수부 및 선미부 중 어느 하나의 방향에 확장 영역이 마련되고, 상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸의 사이에 마련되는 중앙 엔진룸은 상기 선수부 및 선미부 방향 중 다른 하나의 방향에 확장 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 1에 있어서,
상기 확장 영역에는 한 쌍의 메인 엔진이 각각 마련되고,
상기 복수의 엔진룸이 마련되는 상기 선체의 폭(beam)은 38m 이하인 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 1에 있어서,
메인 데크에 마련되며, 내부에 상기 복수의 엔진룸에 배치되는 메인 엔진에 연결되어 상기 메인 엔진에서 배출되는 배기가스를 선외로 배출시키는 배기 가스 파이프가 구비된 펀넬부를 더 포함하는 드릴쉽.
청구항 3에 있어서,
상기 펀넬부는 상기 복수의 엔진룸의 연직 상방 위치에 상기 복수의 엔진룸과 대응되는 개수로 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 4에 있어서,
상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 배기 가스 파이프의 하단부는 상기 메인 엔진과 수직으로 연결되고,
상기 중앙 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 배기 가스 파이프의 하단부는 선미부 방향으로 연장 굴곡져 상기 메인 엔진에 연결되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 1에 있어서,
메인 데크에 마련되며, 내부에 상기 복수의 엔진룸에 배치되는 메인 엔진으로 외기를 공급시키는 공기 흡입 덕트가 구비된 케이싱부를 더 포함하는 드릴쉽.
청구항 6에 있어서,
상기 케이싱부는 상기 복수의 엔진룸의 연직 상방 위치에 상기 복수의 엔진룸과 대응되는 개수로 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 7에 있어서,
상기 좌현 엔진룸과 상기 우현 엔진룸에 마련된 상기 메인 엔진에 연결되는 상기 공기 흡입 덕트의 하단부는 선수부 방향으로 굴곡져 상기 메인 엔진에 연결되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.
청구항 2에 있어서,
상기 한 쌍의 메인 엔진은 발전기 엔진을 포함하는 드릴쉽.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 엔진룸에 마련되어 메인 엔진으로 공급되는 윤활유를 정화시키는 정화장치;
상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 윤활유를 가열시키는 히터;
상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 정화장치에서 정화된 상기 윤활유를 상기 메인 엔진으로 공급시키는 윤활유 공급펌프; 및
상기 복수의 엔진룸에 마련되어 상기 메인 엔진의 냉각수를 예열시키는 예열기를 더 포함하는 드릴쉽.
3개의 엔진룸이 구비된 드릴쉽에 있어서,
일측의 엔진룸에는 두 쌍의 엔진을 마련하고, 타측의 엔진룸에는 한 쌍의 엔진을 마련하되, 상기 엔진은 상기 엔진룸에 마련된 확장 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽.