KR20160004519U - 해양구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물은, 데크에 연결되는 한 쌍의 폰툰을 포함하는 해양구조물에 있어서, 상기 한 쌍의 폰툰 각각에 일단부가 연결되는 제1 라인과, 상기 제1 라인의 타단부로부터 예인선까지 연결되는 제2 라인을 포함하는 토잉부; 및 상기 토잉부를 수거하는 수거부를 포함하되, 상기 수거부는, 상기 제1 라인의 타단부를 수거하도록 권취 작업하는 윈치; 및 상기 제1 라인을 상부로 끌어올리는 트롤리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 해양구조물은, 고가의 윈치를 2개 이하, 예를 들어 하나의 윈치를 구비하여 제1 라인을 수거하고, 윈치에 대비하여 저렴한 트롤리를 이용하여 제2 라인이 해수에 잠기는 것을 방지함으로써 저가의 비용으로 해양구조물을 제조할 수 있다.

Description

해양구조물{marine structure}

본 고안은 해양구조물에 관한 것이다.

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

이와 같은 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 한계 유전이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

즉, 한정된 자원에 의해 해저에 매장된 원유나 가스와 같은 자원을 채취할 필요가 있으나, 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역이나 파도가 심한 해상에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하도록 시추선이나 해양플랜트가 개발되었다.

시추선이나 해양플랜트는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖추며, 중심부에는 라이저(riser)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있다.

여기서, 라이저는 시추 작업시 분출되는 진흙, 모래, 자갈 등을 회수하고 시추를 위한 드릴 파이프를 보호하기 위기 위한 장비로서, 시추 작업시에는 그 적재 장소인 수용부로부터 드릴 플로어를 거쳐 문풀로 운반되고, 시추 작업이 종료되면 그 반대의 경로를 통해 다시 적재 장소인 수용부로 운반된다.

특히, 시추선의 경우는 군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되어 있으며, 자체 동력으로 항해하도록 설계된 시추선에 있어서는 최적의 항해 성능을 가지도록 건조된다.

한편, 시추선 중 반잠수식 시추선은 해수에 부유하기 위한 상자형의 부체로서 폰툰을 포함하며, 해수의 유동에 의해 위치가 변경되는 것을 방지하기 위해 폰툰의 위치를 조정하는 스러스터를 포함한다.

여기서, 반잠수식 시추선은 자세 유지를 위한 스러스터를 구비하여 이를 통해 운항하지만, 스러스터 고장 등과 같은 특수한 상황에서는 터그보트와 같은 예인선을 이용해 토잉(towing)함으로써 원하는 장소로 이동될 수 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 반잠수식 시추선을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 예인선(도시하지 않음)에 연결되는 체인(1)이 평상시에는 반잠수식 시추선(10)에 일부 수거된 상태로 마련되어 체인(1)이 해수에 닿지 않도록 함으로써 체인(1)의 손상을 방지한다.

구체적으로, 체인(1)은 데크(11)를 지지하는 칼럼(12)의 하부에 마련되는 한 쌍의 폰툰(13) 각각에 체인(1)이 연결되고 이러한 체인(1)이 예인선에 연결되거나 분리되어, 반잠수식 시추선(10)과 예인선을 연결하거나 해체하게 된다.

체인(1)과 예인선의 분리는, 반잠수식 시추선(10)이 시추를 하도록 위치가 고정되는 경우이다. 이때 체인(1)을 감지 않고 방치하는 경우, 체인(1)이 해수에 잠겨 부식의 우려가 있으므로, 체인(1)은 반잠수식 시추선(10)에 구비되는 4개의 윈치(14)에 의해 수거된다.

하지만, 시추 작업을 위해 실질적으로 이용되지 않는 고가의 윈치(14)를 다수 구비하여야 하고, 윈치(14)에 권취되는 과정에서 체인(1)이 서로 부딪혀 파손의 우려가 있어 이를 개선할 필요가 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 저렴한 비용으로 체인을 수거할 수 있으며, 체인이 파손되는 것을 감소시킬 수 있는 해양구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물은, 데크에 연결되는 한 쌍의 폰툰을 포함하는 해양구조물에 있어서, 상기 한 쌍의 폰툰 각각에 일단부가 연결되는 제1 라인과, 상기 제1 라인의 타단부로부터 예인선까지 연결되는 제2 라인을 포함하는 토잉부; 및 상기 토잉부를 수거하는 수거부를 포함하되, 상기 수거부는, 상기 제1 라인의 타단부를 수거하도록 권취 작업하는 윈치; 및 상기 제1 라인을 상부로 끌어올리는 트롤리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 제1 라인의 타단부와 상기 제2 라인을 연결하는 파운데이션 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 윈치는, 상기 파운데이션 플레이트에 연결되며 권취되는 제1 호이스트 줄을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 트롤리는, 상기 제1 라인이 해수에 잠기지 않도록 계류시키기 위해, 상기 제1 라인 상에 연결되는 제2 호이스트 줄을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 해양구조물은, 고가의 윈치를 2개 이하, 예를 들어 하나의 윈치를 구비하여 제1, 2 라인을 수거하고, 윈치에 대비하여 저렴한 트롤리를 이용하여 제1 라인이 해수에 잠기는 것을 방지함으로써 저가의 비용으로 해양구조물을 제조할 수 있다.

또한, 본 고안은 토잉부를 수거시, 제1 라인을 제2 라인으로 부터 이격시켜 들어올림으로써 제1 라인과 제2 라인이 서로 부딪히는 것을 방지하여 토잉부의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 반잠수식 시추선을 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물의 토잉부가 수거된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물이 예인선에 의해 토잉되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물의 파운데이션 플레이트에 제1 라인과 제2 라인이 연결된 상태를 도시한 배면도이다.
도 5는 도 2의 A를 확대하여 도시한 도면이다.

본 고안의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물의 토잉부가 수거된 상태를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물이 예인선에 의해 토잉되는 상태를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물의 파운데이션 플레이트에 제1 라인과 제2 라인이 연결된 상태를 도시한 배면도이고, 도 5는 도 2의 A를 확대하여 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 해양구조물(100)은 예인선(2)을 별도로 필요로 하는 부유물로서, 반잠수식 시추선(Semi submersible Drilling Rig)일 수 있고, 데크(11)에 연결되는 폰툰(13)을 포함하며, 토잉부(110)와 수거부(120)를 더 포함한다.

여기서, 데크(11)는 중심에 문풀(도시하지 않음)(moonpool)이 형성될 수 있고, 시추를 위한 각종 장비(라이저 등, 도시하지 않음) 및 데릭(도시하지 않음)(derrick)이 마련될 수 있으며, 데크(11)의 하부에는 칼럼(12)이 설치된다.

칼럼(12)은 시추작업을 위한 라이저(riser, 도시하지 않음), 드릴 파이프(도시하지 않음) 등의 장비가 보관 및 설치될 수 있도록 공간이 형성되는 기둥을 이루며, 장비의 하중을 견딜 수 있도록 강성을 확보하기 위해 트러스트 형태의 구조물(도시하지 않음)이 설치될 수 있다.

설명하지 않은 라이저는 드릴 파이프가 유정까지 전진되기 전에 미리 해저바닥까지 하향되어 설치되는 부재로서, 드릴 파이프가 해수에 노출되는 것을 방지한다. 이러한, 라이저가 칼럼(12)에서 꺼내져 데크(11)로부터 해저까지 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프가 해저 지층을 통해 유정까지 하향전진될 수 있다.

폰툰(13)은 해양구조물(100)이 해양에 부유되도록 제조된 상자형의 부체로서, 칼럼(12)의 하측에 연결된다. 폰툰(13)은 하면에 방향조정을 위한 스러스터(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 스러스터는 추력발생장치로서, 예를 들어, 한 쌍의 폰툰(13) 각각에 쌍으로 구비되어 폰툰(13)은 좌우회전, 좌우 이동 및 전후진될 수 있다.

토잉부(110)는 예인선(2)에 탈착되어 폰툰(13)을 예인선(2)에 연결시키거나 연결을 해체시키는 구성으로서, 체인이나 와이어 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있고, 일례로 폰툰(13)에 인접하여 체인으로 이루어지고 그 외 나머지는 와이어로 이루어질 수 있다.

토잉부(110)는 제1 라인(111)과 제2 라인(112)을 포함한다.

제1 라인(111)은 폰툰(13)에 연결되는데, 한 쌍의 폰툰(13) 각각에 제1 라인(111)이 연결되도록 제1 라인(111)은 2줄로 이루어지고, 제2 라인(112)은 제1 라인(111)으로부터 예인선(2)에 연결되도록 1줄로 이루어질 수 있다.

여기서, 제1 라인(111)과 제2 라인(112) 각각의 단부에는 연결고리인 샤클(부호 도시하지 않음)이 마련되고, 각각의 샤클은 파운데이션 플레이트(113)에 연결되어 제1 라인(111)과 제2 라인(112)이 서로 체결될 수 있다. 여기서, 파운데이션 플레이트(113)는 제1 라인(111)과 제2 라인(112)을 연결하기 위한 매개물로서 판 형태로 이루어질 수 있고, 판에는 샤클이 연결되는 복수의 홀이 형성될 수 있다.

그리고 2줄의 제1 라인(111) 각각은 일단부가 한 쌍의 폰툰(13)에 연결되고, 타단은 파운데이션 플레이트(113)에 연결되며, 파운데이션 플레이트(113)로부터 예인선(2)까지 제2 라인(112)이 연결되어 해양구조물(100)과 예인선(2)을 연결할 수 있다.

수거부(120)는 토잉부(110)를 수거하며, 윈치(121) 및 트롤리(122)를 포함한다.

해양구조물(100)이 시추 작업 등을 위해 위치가 고정되는 경우, 해양구조물(100)과 예인선(2)은 연결이 해체되어 토잉부(110)는 예인선(2)과 분리된다. 토잉부(110)가 당겨지지 않는 경우, 토잉부(110)는 해수에 잠길 우려가 있어, 본 실시예에서는 수거부(120)를 이용하여 토잉부(110)를 수거한다.

윈치(121)는 데크(11)에 마련되어 제1 라인(111)과 제2 라인(112)을 수거한다. 예를 들어 윈치(121)는 제1 호이스트 줄(121A)을 포함하고, 제1 호이스트 줄(121A)은 파운데이션 플레이트(113)에 연결되어, 제1 호이스트 줄(121A)이 권취됨에 따라 파운데이션 플레이트(113)를 데크(11)로 끌어당김으로써 제1 라인(111) 및 제2 라인(112)을 들어올릴 수 있다.

한편, 윈치(121)는 2개로 마련되어, 파운데이션 플레이트(113)를 들어 올리는 윈치(121)외에 나머지 하나의 윈치(도시하지 않음)가 예인선(2)에 연결된 지점의 제2 라인(112)을 끌어당길 수도 있다.

트롤리(122)는 토잉부(110)를 잡는 구성으로서 윈치(121)와 달리 권취할 필요가 없어 윈치(121)에 대비하여 구성이 단순하므로 저렴한 비용을 요구한다. 이러한 트롤리(122)는 제1 라인(111)의 중심부에 연결되어 끌어올린다.

예를 들어, 트롤리(122)는 크레인의 빔 위를 이동하는 무개차로 이루어져 트롤리(122)의 이동에 의해 제1 라인(111)의 수평 길이를 조절할 수 있다. 즉, 트롤리(122)는 제1 라인(111)의 중심에 연결되어 제1 라인(111)을 들어올리거나 내릴 수 있다. 여기서, 트롤리(122)는 제1 라인(111)이 해수에 잠기지 않도록 계류시키기 위해, 제1 라인 상에 연결되는 제2 호이스트 줄(122A)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 호이스트 줄(121A)과 제2 호이스트 줄(122A)은 동일 또는 유사한 재질로 이루어질 수 있으며, 제1 호이스트 줄(121A)이 권취되는 것과 달리 제2 호이스트 줄(122A)은 제1 라인(111)을 잡은 상태로 트롤리(122)의 이동에 따라 제1 라인(111)을 들어올리거나 내린다.

이와 같이 본 실시예는, 고가의 윈치(121)를 2개 이하, 예를 들어 하나의 윈치(121)를 구비하여 제1 라인(111)을 수거하고, 윈치(121)에 대비하여 저렴한 트롤리(122)를 이용하여 제2 라인(112)이 해수에 잠기는 것을 방지함으로써 저가의 비용으로 해양구조물(100)을 제조할 수 있다.

이상 본 고안을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 고안은 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 고안의 영역에 속하는 것으로 본 고안의 구체적인 보호 범위는 첨부된 실용신안청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 체인 2: 예인선
10: 반잠수식 시추선 11: 데크
12: 칼럼 13: 폰툰
14: 윈치
100: 해양구조물 110: 토잉부
111: 제1 라인 112: 제2 라인
113: 파운데이션 플레이트 120: 수거부
121: 윈치 121A: 제 호이스트 줄
122: 트롤리 122A: 제2 호이스트 줄

Claims (4)

1. 데크에 연결되는 한 쌍의 폰툰을 포함하는 해양구조물에 있어서,
   상기 한 쌍의 폰툰 각각에 일단부가 연결되는 제1 라인과, 상기 제1 라인의 타단부로부터 예인선까지 연결되는 제2 라인을 포함하는 토잉부; 및
   상기 토잉부를 수거하는 수거부를 포함하되,
   상기 수거부는,
   상기 제1 라인의 타단부를 수거하도록 권취 작업하는 윈치; 및
   상기 제1 라인을 상부로 끌어올리는 트롤리를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 라인의 타단부와 상기 제2 라인을 연결하는 파운데이션 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
3. 제2항에 있어서, 상기 윈치는,
   상기 파운데이션 플레이트에 연결되며 권취되는 제1 호이스트 줄을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.
4. 제1항에 있어서, 상기 트롤리는,
   상기 제1 라인이 해수에 잠기지 않도록 계류시키기 위해, 상기 제1 라인 상에 연결되는 제2 호이스트 줄을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물.

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