KR20160036902A - 부유식 구조물 - Google Patents

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KR20160036902A
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구정본
김홍현
박주신
주성호
하영수
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

부유식 구조물이 개시된다. 일실시예에 따른 부유식 구조물은, 본체의 외측 또는 내측 방향으로 이동 가능하며 하부레일을 포함하는 캔틸레버 및 상기 본체의 일측에 연결되는 일단부와 상기 하부레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 타단부를 포함하는 서포트를 포함할 수 있다.

Description

부유식 구조물{FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.
부유식 구조물, 예를 들어 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체를 레그를 따라 들어올린다. 잭업 플랫폼은 본체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.
이러한 잭업 플랫폼은 캔틸레버를 포함함으로써 작업의 효율성을 기할 수 있다. 구체적으로, 캔틸레버는 잭업 플랫폼의 외측 방향으로 이동 가능한데, 이를 통해 잭업 플랫폼 전체의 위치를 바꾸지 않고도 드릴링 위치(well center)를 조정할 수 있는 것이다. 캔틸레버의 일측에는 시추 데릭이 제공될 수 있다.
위와 같은 캔틸레버의 이동을 구현하는 것은 스키드장치(skid apparatus)일 수 있다. 예를 들어, 스키드장치는 복수로 제공될 수 있고, 각각이 서로 이격된 채 캔틸레버의 하부에 배치될 수 있다. 다시 말해, 스키드장치는 본체 상에 제공될 수 있고, 캔틸레버를 아래에서 지지하면서 캔틸레버에 수평 방향의 구동력을 제공할 수 있다.
그런데, 캔틸레버가 잭업 플랫폼의 외측 방향으로 이동할 경우, 캔틸레버의 잭업 플랫폼 외측으로 돌출된 부분을 지지해줄 구조물이 없기 때문에 캔틸레버의 처짐 현상이 발생될 수 있다. 데릭을 포함하여 시추에 필요한 구조물의 중량은 예를 들어 1500톤 가량 될 수 있고, 캔틸레버 자체의 중량까지 포함하면 약 2300톤의 중량이 캔틸레버의 자유단 부분에 작용될 수 있다. 따라서 캔틸레버의 처짐이 유발되며, 이는 캔틸레버의 수명을 단축시킬 수 있다.
공개특허공보 제10-1986-0001274호
본 발명의 실시예는, 캔틸레버의 처짐 현상을 방지할 수 있는 부유식 구조물을 제공하기 위한 것이다.
일실시예에 따른 부유식 구조물은, 본체의 외측 또는 내측 방향으로 이동 가능하며 하부레일을 포함하는 캔틸레버 및 상기 본체의 일측에 연결되는 일단부와 상기 하부레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 타단부를 포함하는 서포트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서포트는 상기 일단부로부터 상방 경사지게 연장되고, 상기 일단부는 상기 부유식 구조물의 측면에 연결되며, 상기 타단부는 상기 본체로부터 상기 본체의 외측 방향인 제 1 방향으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 측면에는 관통홀이 형성되고, 상기 일단부와 상기 관통홀을 통해 연결되며, 상기 본체의 내부에서 상기 측면에 접하는 보조서포트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 캔틸레버가 상기 본체의 외측 방향인 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 이동될 때 상기 일단부는 상기 부유식 구조물에 상기 제 2 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 일단부는 상기 본체의 측면에 연결되고, 상기 측면에는 상기 제 2 방향의 장공이 형성되며, 상기 본체는, 상기 일단부와 상기 장공을 통해 연결되고 상기 본체의 내부에서 상기 측면에 인접하며 상기 제 2 방향으로 이동 가능한 보조서포트 및 상기 측면과 상기 보조서포트 사이에 개재되는 롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 캔틸레버의 처짐 현상을 방지할 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물에서 캔틸레버가 본체의 외측 방향으로 이동되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물에서 서포트를 캔틸레버가 돌출되는 방향 쪽에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물에서 서포트와 부유식 구조물의 본체가 연결되는 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 구조물의 평면도이다.
도 6은 도 5의 실시예에 따른 부유식 구조물에서 서포트를 캔틸레버가 돌출되는 방향 쪽에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 실시예에 따른 부유식 구조물에서 서포트와 부유식 구조물의 본체가 연결되는 부분을 확대 도시한 도면이다.
이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 구조물(100)의 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물(100)에서 캔틸레버(110)가 본체(101)의 외측 방향으로 이동되는 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물(100)에서 서포트(130)를 캔틸레버(110)가 돌출되는 방향 쪽에서 바라본 모습(도 1 및 도 2를 기준으로 왼쪽에서 오른쪽으로 바라본 모습)을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부유식 구조물(100)은, 본체(101), 레그(102), 데릭(103), 캔틸레버(110), 스키드장치(120) 및 서포트(130)를 포함할 수 있다.
레그(102)는 본체(101)를 관통할 수 있고, 본체(101)와 레그(102)는 서로에 대하여 수직 방향으로 상대 운동을 하여 할 수 있다. 이를 통해, 부유식 구조물(100)은 항해모드와 잭업모드로 운용될 수 있다. 그러나, 여기에서 설명되는 기술 사상은 이러한 잭업 플랫폼에 한정되는 것은 아니다. 캔틸레버를 포함하는 부유식 구조물이라면 부유식 구조물의 구체적인 종류에는 제한이 없다.
캔틸레버(110)는 부유식 구조물(100)의 외측 방향, 즉 도 1 및 도 2를 기준으로 왼쪽으로 이동할 수 있다. 이하에서는 부유식 구조물(100)의 외측 방향, 즉 도 2에서 화살표로 표시된 방향을 제 1 방향이라고 정의하기로 한다. 캔틸레버(110)는 평시 본체(101) 상에 정위치되어 있다가 필요한 경우 제 1 방향(도 1 및 도 2 기준으로 왼쪽)으로 이동하여 본체(101)보다 더 제 1 방향으로 돌출될 수 있다. 캔틸레버(110)가 정위치되어 있다고 함은 캔틸레버(110)가 본체(101) 상에 파킹(parking)되어 있다는 것을 의미할 수 있다. 소정의 작업이 완료되면, 캔틸레버(110)는 다시 본체(101)의 내측 방향으로 이동하여 본체(101) 상에서 정위치(parking)될 수 있다.
스키드장치(120)는 적어도 하나 마련되어 본체(101)와 캔틸레버(110) 사이에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 스키드장치(120)가 서로 이격 배치되는 것으로 예시한다. 즉, 본체(101)의 가장자리 부분의 스키드장치(도 1 및 도 2에서 왼쪽)와 이보다 본체(101)의 중심 쪽으로 치우친 지점의 스키드장치(도 1 및 도 2에서 오른쪽)가 제공될 수 있다. 스키드장치(120)는, 상술한 바와 같이, 캔틸레버(110)의 하중을 지지하면서 캔틸레버(110)의 이동을 위한 구동력을 캔틸레버(110)에 제공할 수 있다.
구체적으로, 캔틸레버(110)의 하부에는 하부레일(115)이 제공될 수 있다. 도 3에서 참조되는 바와 같이, 하부레일(115)은 그 단면이 대략적으로 H자 형상일 수 있다. 하부레일(115)은 스키드장치(120) 상에서 슬라이딩할 수 있고, 이에 따라 캔틸레버(110)는 제 1 방향으로 이동될 수 있다.
서포트(130)는 제 1 방향으로 이동되어 본체(101)의 외측 방향으로 돌출된 캔틸레버(110)를 지지함으로써 캔틸레버(110)의 처짐을 방지할 수 있다. 예를 들어, 서포트(130)의 일단부는 부유식 구조물(100)의 본체(101)의 측면(101a)에 연결될 수 있고, 서포트(130)는 상기 일단부로부터 상방 경사지게 연장될 수 있으며, 서포트(130)의 타단부는 본체(101)로부터 제 1 방향으로 이격된 채 캔틸레버(110)에 접하여 캔틸레버(110)를 지지할 수 있다. 서포트(130)는 위와 같이 부유식 구조물(100)의 본체(101)의 측면(101a)으로부터 제 1 방향으로 돌출되면서 상방 경사진 구조를 가지는바, 제 1 방향으로 돌출된 캔틸레버(110)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이 때, 서포트(130)는 캔틸레버(110)의 하부레일(115)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 서포트(130)의 타단부는 캔틸레버(110)의 하부레일(115)에 접할 수 있고, 이로써 캔틸레버(110)의 하부레일(115)은 서포트(130)의 타단부 상에서 슬라이딩할 수 있다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트(130)는 부유식 구조물(100)의 본체(101)의 측면(101a)으로부터 연장되는 빔부재(131) 및 상기 빔부재(131)의 상부에 제공되며 하부레일(115)의 일부를 감싸는 형태의 가이드부재(132)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 부유식 구조물(100) 상에서 정위치되어 있던 캔틸레버(110)가 제 1 방향으로 이동되기 시작하면, 하부레일(115)은 스키드장치(120) 상에서 슬라이딩하여 제 1 방향으로 돌출된 후 본체(101)로부터 제 1 방향으로 이격된 지점부터는 서포트(130)의 타단부(더 구체적으로는 가이드부재(132)) 상에서 슬라이딩할 수 있다. 스키드장치(120)와의 협력에 의해 캔틸레버(110)의 제 1 방향으로의 이동에 기여하는 하부레일(115)을 서포트(130)의 타단부 상에서 슬라이딩하도록 함으로써 캔틸레버(110)에 어떠한 구조물을 추가적으로 설치할 필요가 없으면서도 캔틸레버(110)를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 4는 도 1의 실시예에 따른 부유식 구조물(100)에서 서포트(130)와 부유식 구조물(100)의 본체(101)가 연결되는 부분을 확대 도시한 도면으로서, 도 1의 A 부분을 확대 도시한 것이다.
본 실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 서포트(130)의 일단부와 부유식 구조물(100)(더 구체적으로는 본체(101))과의 연결 부위에 제공되는 보조서포트(140)를 더 포함함으로써 부유식 구조물(100)과 서포트(130)의 견고한 연결을 도모하면서 캔틸레버(110)에 보다 안정적인 지지력을 제공할 수 있다.
구체적으로, 서포트(130)의 일단부가 연결되는 부유식 구조물(100)의 본체(101)의 측면(101a)에는 관통홀(101b)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 측면(101a)의 안쪽, 즉 본체(101)의 내부에는 보조서포트(140)가 제공될 수 있다. 보조서포트(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 플레이트 형태일 수 있고, 서포트(130)의 일단부와 연결부재(135)를 매개로 관통홀(101b)을 통해 연결될 수 있다. 연결부재(135)는 별도로 제공되어 관통홀(101b)에 삽입된 채 그 양단이 각각 서포트(130) 및 보조서포트(140)와 용접 등으로 연결될 수 있다. 또는, 연결부재(135)는 서포트(130) 및 보조서포트(140) 중 어느 하나와 일체로 형성될 수도 있다.
보조서포트(140)의 일면(도 4 기준 좌측면)은 본체(101)의 내부에서 측면(101a)의 내면(inner surface)에 접할 수 있다. 이로써, 캔틸레버(110)의 하중을 지지할 수 있는 지지점이 증가될 수 있고, 결국 캔틸레버(110)의 하중은 서포트(130)의 일단부뿐만 아니라 상기 측면(101a)의 내면에도 분산되어 서포트(130)가 파손되거나 본체(101)로부터 떨어질 가능성이 낮아지며 캔틸레버(110)는 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 구조물(200)의 평면도이다. 앞서 도 1 내지 도 4에서 설명한 실시예와 차이가 나는 부분을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 부유식 구조물(200)의 캔틸레버(210)는 제 1 방향뿐만 아니라 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로도 이동될 수 있다. 이를 위해, 부유식 구조물(200)의 본체(201) 상에는 제 2 방향으로 연장되는 레일(204)이 제공될 수 있다. 스키드장치(220)는 상기 레일(204) 상에서 슬라이딩될 수 있고, 이에 따라 캔틸레버(210)는 제 2 방향으로 이동될 수 있다.
도 6은 도 5의 실시예에 따른 부유식 구조물(200)에서 서포트(230)를 캔틸레버(210)가 돌출되는 방향 쪽에서 바라본 모습(도 5를 기준으로 위쪽에서 아래쪽 방향으로 바라본 모습)을 도시한 도면이고, 도 7은 도 5의 실시예에 따른 부유식 구조물(200)에서 서포트(230)와 부유식 구조물(200)의 본체(201)가 연결되는 부분을 확대 도시한 도면이다.
본 실시예의 경우, 캔틸레버(210)가 제 2 방향으로도 이동될 수 있으므로 서포트(230)는 부유식 구조물(200)에 제 2 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 서포트(230)의 일단부는 부유식 구조물(200)의 본체(201)의 측면(201a)에 연결되고, 상기 일단부는 본체(201) 내부에서 상기 측면(201a)에 인접하게 제공되는 보조서포트(240)와 연결부재(235)를 매개로 연결될 수 있다. 그리고, 이러한 연결부재(235)는 본체(201)의 측면(201a)에 제 2 방향으로 형성되는 장공(201b)에 위치할 수 있다. 또한, 보조서포트(240)와 측면(201a)의 내면 사이에는 제 2 방향으로 구를 수 있는 롤러(250)가 제공될 수 있고, 연결부재(235)와 장공(201b)의 내주면 사이에도 제 2 방향으로 구를 수 있는 롤러(255)가 제공될 수 있다.
캔틸레버(210)가 제 2 방향으로 이동되는 경우, 서포트(230), 연결부재(235) 및 보조서포트(240)는 모두 캔틸레버(210)와 함께 제 2 방향으로 이동될 수 있다. 따라서 캔틸레버(210)의 제 2 방향 이동이 있는 경우에도 여전히 캔틸레버(210)에 지지력이 제공될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 도 7에서는 롤러(250, 255)가 제공되어 보조서포트(240) 및 연결부재(235)의 제 2 방향으로의 원활한 이동이 구현되는 것으로 설명하였으나, 이러한 구성은 가이드홈-가이드돌기, 또는 가이드레일 등의 균등한 구성으로 대체될 수도 있을 것이다. 이 분야의 통상의 기술자의 입장에서 이러한 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 부유식 구조물 101: 본체
102: 레그 103: 데릭
110: 캔틸레버 115: 하부레일
120: 스키드장치 130: 서포트
140: 보조서포트

Claims (5)

  1. 본체의 외측 또는 내측 방향으로 이동 가능하며, 하부레일을 포함하는 캔틸레버; 및
    상기 본체의 일측에 연결되는 일단부와, 상기 하부레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 타단부를 포함하는 서포트를 포함하는 부유식 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서포트는 상기 일단부로부터 상방 경사지게 연장되고,
    상기 일단부는 상기 본체의 측면에 연결되며,
    상기 타단부는 상기 본체로부터 상기 본체의 외측 방향인 제 1 방향으로 이격되는 부유식 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면에는 관통홀이 형성되고,
    상기 일단부와 상기 관통홀을 통해 연결되며, 상기 본체의 내부에서 상기 측면에 접하는 보조서포트를 더 포함하는 부유식 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캔틸레버가 상기 본체의 외측 방향인 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 이동될 때 상기 일단부는 상기 부유식 구조물에 상기 제 2 방향으로 이동 가능하게 연결되는 부유식 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 일단부는 상기 본체의 측면에 연결되고,
    상기 측면에는 상기 제 2 방향의 장공이 형성되며,
    상기 본체는,
    상기 일단부와 상기 장공을 통해 연결되고, 상기 본체의 내부에서 상기 측면에 인접하며, 상기 제 2 방향으로 이동 가능한 보조서포트; 및
    상기 측면과 상기 보조서포트 사이에 개재되는 롤러를 더 포함하는 부유식 구조물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101885171B1 (ko) * 2017-04-17 2018-08-06 삼성중공업(주) 해양구조물

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