KR20150137353A - 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반잠수식 해양구조물이 도크 내에서 건조될 수 있도록 반잠수식 해양구조물에 부력을 추가로 제공할 수 있도록 한 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 관한 것이다.
이를 위해, 선체의 상부를 구성하며 에너지원의 탐사 및 채취를 위한 상부구조물이 설치된 데크와, 선체의 하부를 구성하며 부력을 발생하여 해수면을 향해 승강되는 폰툰과, 상기 폰툰과 데크 사이에 설치되어 데크를 폰툰에 지지하는 칼럼을 포함하는 반잠수식 해양구조물에 있어서, 상기 폰툰은 선체의 하부 중앙이 상,하 방향으로 관통되도록 관통부를 구성하고, 상기 관통부에는 중공(中空)의 추가 부력탱크가 탈착되도록 제공된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조를 제공한다.

Description

반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조{An addition buoyancy tank seperate structure of a Semi-submersible}

본 발명은 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반잠수식 해양구조물에 추가로 부력을 제공할 수 있도록 한 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 관한 것이다.

일반적으로, 해양구조물이라 함은 해상 또는 해저에 설치되는 구조물로서, 수심에 따라 고정식, 반잠수식, 부유식으로 분류되며, 주로 석유 및 천연가스 등의 에너지원의 탐사와 채취 등의 해상 작업에 이용된다.

이러한 해저 탐사 및 채취 작업을 수행하는 대표적인 해양구조물로는 드릴쉽(Drill-ship), 드릴링 리그(Drilling-Rig), 잭업(Jackup), 드릴링 바지(Drilling-Barge), 텐션 레그 플랫폼(Tension Leg Platform) 등의 반잠수식 해양설비(Semi- Submersible)이 지금까지 개발되어 왔으며, 실제 해저 유전에 투입되어 원유, 천연가스 및 초경질유 (컨덴세이트) 등을 생산하고 있다.

상기 반잠수식 해양구조물(Semi-submersible)은 다른 예인선에 의해서 또는 자체 추진 장치로 항해하여 해상에서 시추 작업을 수행하게 된다.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여 반잠수식 해양구조물에 대하여 간략하게 살펴보도록 한다.

도 1은 시추를 위한 일반적인 반잠수식 해양구조물을 나타낸 도면이다.

반잠수식 해양구조물은 폰툰(Pontoon; 10) 위에 복수의 칼럼(Column; 20)을 세우고, 이 칼럼(20) 위에 상부 데크 박스(30)를 얹은 다음, 그 위에 시추설비(40)를 설치하여 구성된다.

이러한 반잠수식 해양구조물은 폰툰(10)과 칼럼(20)에 위치한 다수의 밸러스트 탱크 내에 적정 양의 해수를 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(Deballasting) 하여 선체의 균형을 유지한다.

한편, 상기한 반잠수식 해양구조물에 대한 건조는 육상의 야드에서 블록 탑재 방식을 통해 건조된다.

야드에서 건조된 반잠수식 해양구조물은 야드에 인접한 해상으로 진수된다.

이때, 반잠수식 해양구조물을 해상으로 진수(load out)시키기 위해서는, 작업장에 레일 또는 스키딩 시스템을 설치한 후 견인장치를 통해 반잠수식 해양구조물을 견인함으로써 진수가 완료된다.

하지만, 상기한 바와 같이 종래 기술에 따른 야드에서의 건조 방식은 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 야드에서 건조 작업이 이루어짐에 따라 야드 공간 활용에 대한 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.

즉, 조선소 내에 마련된 도크 내에서 건조 작업이 이루어지지 않고, 야드에서 작업이 이루어짐에 따라 작업 생산성 및 야드의 공간 활용도를 높이기가 어려웠던 것이다.

둘째, 야드에서 건조 작업이 이루어진 후, 선체를 진수시키는 과정에서 여러 안전사고 발생의 우려가 있는 문제가 있었다.

물론, 상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 조선소 내에 마련된 도크에서 건조 작업이 이루어질 수 있지만, 반잠수식 해양구조물은 흘수선이 높아 부력을 극대화해야하는 문제가 있었다.

즉, 도크내에서는 일반 선박과는 달리 반잠수식 해양구조물의 부력 확보에 어려움이 있어 상기 반잠수식 해양구조물을 띄워 진수시키는 것에 어려움이 있으므로 야드 건조 작업이 불가피했던 것이다.

대한민국 공개번호 20-2014-0000345

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도크 내에서의 부력이 추가로 확보될 수 있도록 함으로써 도크 내에서의 반잠수식 해양구조물 건조 완료 후 진수가 원활하게 이루어질 수 있도록 한 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착 구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 선체의 상부를 구성하며 에너지원의 탐사 및 채취를 위한 상부구조물이 설치된 데크와, 선체의 하부를 구성하며 부력을 발생하여 해수면을 향해 승강되는 폰툰과, 상기 폰툰과 데크 사이에 설치되어 데크를 폰툰에 지지하는 칼럼을 포함하는 반잠수식 해양구조물에 있어서, 상기 폰툰은 선체의 하부 중앙이 상,하 방향으로 관통되도록 관통부를 구성하고, 상기 관통부에는 중공(中空)의 추가 부력탱크가 탈착되도록 제공된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조를 제공한다.

이때, 상기 폰툰에는 관통부를 향해 복수의 간섭 스토퍼가 고정되고, 상기 추가 부력탱크에는 상기 간섭 스토퍼에 걸려 추가 부력탱크의 부력을 간섭 스토퍼를 통해 선체에 전달하는 걸림부재가 고정된 것이 바람직하다.

이때, 상기 간섭 스토퍼 및 걸림부재가 맞닿는 부위는 라운드지게 형성되며, 간섭 스토퍼 및 걸림부재 중 어느 하나 이상에는 완충부재가 더 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 추가 부력탱크의 내부는 복수로 구획되며, 각각의 구획된 구역마다 평형수 유입 및 배출을 위한 유입부 및 배출부가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조는 다음과 같은 효과가 있다.

반잠수식 해양구조물에 대한 건조 작업이 도크 내에서 이루어질 수 있으므로, 야드 공간 활용에 대한 효율성을 높일 수 있게 된다.

즉, 추가 부력탱크를 탈착시킬 수 있으므로, 기존에 문제되었던 도크 내에서의 반잠수식 해양구조물 부력 확보 문제를 해소할 수 있어 도크에서의 건조 후 진수가 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

나아가 야드에서의 진수 과정에 비해 안전사고 발생이 적으므로, 작업자의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 추가 부력탱크로의 평형수 주입 및 배출을 통해 선체와의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

즉, 평형수 주입을 통해 해저로 추가 부력탱크를 침강시켜 선체로부터 분리시킨 후, 추가 부력탱크에 담긴 평형수를 배출하여 부력을 발생시킨 상태에서 크레인을 통한 인양작업이 이루어지므로 추가 부력탱크의 수거가 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 반잠수식 해양구조물을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추가 부력탱크가 반잠수식 해양구조물에 배치된 상태를 나타낸 측면도
도 4는 도 3의 "A"부 확대도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추가 부력탱크가 반잠수식 해양구조물에 배치된 상태를 나타낸 평면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이차, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 대하여 설명하도록 한다.

반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조는 반잠수식 해양구조물에 부력을 추가로 제공함으로써 반잠수식 해양구조물의 도크 내 건조 작업이 이루어질 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 야드 공간 활용도를 높일 수 있으며, 진수 과정에서의 안전사고 발생을 방지할 수 있게 된다.

반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조는 선체(100)와, 추가 부력탱크(200)와, 간섭 스토퍼(300)와, 걸림부재(400)를 포함하여 구성된다.

선체(100)는 반잠수식 해양구조물 전체를 구성하며, 폰툰(110)과, 칼럼(120)과, 상부구조물(130)을 포함한다.

폰툰(110)은 선체(10))의 하부를 구성하며, 도시하지는 않았지만 주기관 장치, 발라스트, 연료탱크, 드릴워터 등의 각종 장비와 운용에 필요한 장비 및 화물을 적재할 수 있다.

이때, 폰툰(110)의 선수와 선미에는 각각 상부 구조물(130)이 설치된 데크를 지지하기 위한 칼럼(120)이 각각 마련된다.

한편, 폰툰(110)이 구성하는 선체(100)의 하부 중앙은 상,하 관통된 관통부(111)가 형성된다.

즉, 반잠수식 해양구조물은 부력에 의해 선체(100)가 승강될 수 있도록 이루어지는데, 해수면에 접촉되는 선체(100)의 하부 즉, 폰툰(110)과 바다와의 단면적을 줄임으로써 선체(100)의 승강 작용에 대한 효율성을 높일 수 있는 것이다.

이에 따라, 폰툰(110)이 구성하는 선체(100)의 중앙은 관통 형성되어 있는 것이다.

다음으로, 추가 부력탱크(200)는 선체(100)에 부력을 임시로 제공하여 선체(100)를 상승시키는 역할을 한다.

추가 부력탱크(200)는 선체(100)에 항상 장착되는 구조는 아니며, 반잠수식 해양구조물의 도크 내 건조 작업이 이루어질 수 있도록 임시로 제공되는 구조물이다.

즉, 종래 기술에서도 언급한 바와 같이, 도크 내에서 건조 작업이 이루어진 후에는 선체(100)를 띄워 바다로 진수시켜야 하는데, 반잠수식 해양구조물의 특성상 도크 내에서의 부력 확보가 용이하지 않은 문제를 해결하기 위하여 추가 부력탱크(200)를 통해 선체(100)에 부력을 추가로 제공할 수 있도록 한 것이다.

추가 부력탱크(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 중공(中空)의 탱크로 이루어지되, 그의 내부는 격벽에 의해 복수로 구획됨이 바람직하다.

이는, 각 구획된 공간마다 평형수 주입량을 차별화하여 부력의 밸런스를 조절할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 일체로 이루어진 추가 부력탱크(200) 내에 격벽이 설치됨으로써, 추가 부력탱크의 강성을 높일 수 있는 효과도 있다.

그리고, 추가 부력탱크(200)의 상부에는 인양을 위한 리프팅 러그(210)가 설치되며, 구획된 부위의 일측과 타측에는 각각 평형수 유입 및 배출을 위한 유입부(220) 및 배출부(230)가 형성된다.

이때, 추가 부력탱크(200) 내에 유입되는 평형수량은 대략 1만톤 정도이다.

다음으로, 간섭 스토퍼(300)는 추가 부력탱크(200)의 부력 발생시, 부력을 선체(100)에 전달하여 추가 부력탱크(200)와 함께 선체(100)도 상승될 수 있도록 하는 역할을 한다.

간섭 스토퍼(300)는 폰툰(110)이 구성하는 관통부(111)의 내측면을 따라 복수로 설치되며, 고정부(310)와 서포트(320)로 구성됨이 바람직하다.

고정부(310)는 폰툰(110)에 고정된 부위이며, 서포트(320)는 추가 부력탱크(200) 상승시 걸림부재(400)가 걸려 지지되는 부위로서 라운드지게 형성됨이 바람직하다.

이는, 추가 부력탱크(200)와의 접촉 및 부력 전달로 인한 데미지를 최소화하기 위함이다.

다음으로, 걸림부재(400)는 추가 부력탱크(200) 상승시 간섭 스토퍼(300)에 걸려 부력을 선체(100)에 제공하는 부위이며, 추가 부력탱크(200)의 둘레를 따라 복수로 고정된다.

이때, 걸림부재(400)의 위치는 간섭 스토퍼(300) 위치에 대응되어야 함은 당연하다.

상기 걸림부재(400)는 추가 부력탱크(200)에 고정되는 고정부(410)와, 간섭 스토퍼(300)의 서포트(320)에 대응되는 지지부(420)로 구성된다.

이때, 지지부(420) 역시 라운드지게 형성됨이 바람직하며, 서포트(320)가 안착될 수 있도록 면을 형성한다.

한편, 상기한 간섭 스토퍼(300)와 걸림부재(400) 중 어느 하나 이상에는 완충부재(430)가 더 설치됨이 바람직하다.

이는, 간섭 스토퍼(300)와 걸림부재(400) 간에 마찰로 인한 데미지를 방지하기 위함이다.

본 명세서에서는 설명의 편의상 걸림부재(400)에 완충부재(430)가 설치된 것을 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조에 따른 도크로부터 반잠수식 해양구조물이 진수되는 과정에 대하여 설명하도록 한다.

도크 내에서 반잠수식 해양구조물의 건조 작업이 이루어지고, 이때 추가 부력탱크(200)는 폰툰(110) 사이의 관통부(111)에 배치된다.

이후, 간섭 스토퍼(300) 및 걸림부재(400)를 설치하여 추가 부력탱크(200)를 장킨다.

이후, 반잠수식 해양구조물의 건조가 완료되면, 도크 게이트를 개방하여 반잠수식 해양구조물을 진수할 준비를 한다.

이때, 도크 내로 해수가 유입되면서 반잠수식 해양구조물 선체(100) 및 추가 부력탱크(200)에는 부력이 발생한다.

이때, 추가 부력탱크(200)가 상승되며, 걸림부재(400)는 선체(100)의 간섭 스토퍼(300)를 밀어올린다.

이 과정에서, 추가 부력탱크(200)의 밸런스가 유지되면서 상승될 수 있도록 추가 부력탱크(200)의 각 구역마다 설치된 유입부(220)를 개방하여 평형수를 유입시킨다.

이후, 도크 내에서의 흘수선이 확보되면, 반잠수식 해양구조물을 도크 밖으로 진수시킨다.

이후, 반잠수식 해양구조물은 추가 부력탱크(200)와 함께 해상으로 진수되고, 상기 추가 부력탱크(200)는 선체로부터 분리시킨다.

이를 위해, 추가 부력탱크(200)의 모든 유입부(220)를 개방한 후, 평형수를 가득 채운다.

이후, 추가 부력탱크(200)는 자중에 의해 해저로 침강되므로, 선체(100)와 추가 부력탱크(200)는 자연스럽게 분리된다.

한편, 해저로 침강된 추가 부력탱크(200)는 해상으로 인양해야하는바, 이를 위해 배출부(230)를 개방하여 추가 부력탱크(200)로부터 평형수를 모두 배출시킨다.

그리고, 크레인의 와이어를 추가 부력탱크(200)의 리프팅 러그(210)에 걸어 인양시킨다.

이와 같이, 추가 부력탱크(200)로부터 평형수가 모두 배출되므로 인해 추가 부력탱크(200)에 부력이 발생하고, 크레인의 인양이 이루어짐으로써 추가 부력탱크(200)의 인양 작업은 용이하게 이루어지게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조는 반잠수식 해양구조물에 부력을 추가로 공급하여 도크 내에서 반잠수식 해양구조물의 건조 작업이 이루어질 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

즉, 도크 내에서 반잠수식 해양구조물에 부력이 추가로 확보될 수 있으므로 진수 과정이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이 도크 내에서의 반잠수식 해양구조물의 건조가 이루어질 수 있음에 따라, 야드 활용도를 높일 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 선체 110 : 폰툰
111 : 관통부 120 : 칼럼
130 : 상부구조물 200 : 추가 부력탱크
210 : 리프팅 러그 220 : 유입부
230 : 배출부 300 : 간섭 스토퍼
310 : 고정부 320 : 서포트
400 : 걸림부재 410 : 고정부
420 : 지지부 430 : 완충부재

Claims (4)

1. 선체의 상부를 구성하며 에너지원의 탐사 및 채취를 위한 상부구조물이 설치된 데크와, 선체의 하부를 구성하며 부력을 발생하여 해수면을 향해 승강되는 폰툰과, 상기 폰툰과 데크 사이에 설치되어 데크를 폰툰에 지지하는 칼럼을 포함하는 반잠수식 해양구조물에 있어서,
   상기 폰툰은 선체의 하부 중앙이 상,하 방향으로 관통되도록 관통부를 구성하고,
   상기 관통부에는 중공(中空)의 추가 부력탱크가 탈착되도록 제공된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 폰툰에는 관통부를 향해 복수의 간섭 스토퍼가 고정되고,
   상기 추가 부력탱크에는 상기 간섭 스토퍼에 걸려 추가 부력탱크의 부력을 간섭 스토퍼를 통해 선체에 전달하는 걸림부재가 고정된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 간섭 스토퍼 및 걸림부재가 맞닿는 부위는 라운드지게 형성되며, 간섭 스토퍼 및 걸림부재 중 어느 하나 이상에는 완충부재가 더 설치된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가 부력탱크의 내부는 복수로 구획되며, 각각의 구획된 구역마다 평형수 유입 및 배출을 위한 유입부 및 배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 반잠수식 해양구조물의 추가 부력탱크 탈착구조.
   
   
   
   
   
   

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