KR20160080367A - 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조 - Google Patents

운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운송선의 스키드 슈와 모듈 서포트 프레임의 플로팅 레그의 연결구조에 관한 것으로, 제1 스토퍼의 끝단 부가 레그 베이스 플레이트의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치되어, 모듈 서포트 프레임을 안정적으로 서포팅할 수 있으며, 제1 스토퍼의 절단 라인을 따라 절단하는 경우 제1 스토퍼의 제1 몸체는 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 제1 스토퍼의 제2 몸체는 플로팅 레그로부터 분리되므로, 절단 라인에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 스키드 슈로부터 모듈 서포트 프레임의 분리가 매우 용이하며, 스토퍼의 수량 및 두께를 감소할 수 있으며, 용접 작업을 감소시킬 수 있다.

Description

운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조{CONNECTION STRUCTURE BETWEEN SKID SHOE AND FLOATING LEG IN CARRIER}
본 발명은 운송선의 스키드 슈와 모듈 서포트 프레임의 플로팅 레그의 연결구조에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 모듈 서포트 프레임을 안정적으로 서포팅할 수 있으며, 스토퍼(도그 플레이트)의 수량 및 두께를 감소할 수 있고, 용접 작업을 감소시킬 수 있는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로 해양 구조물(Offshore Structure)의 일종인 고정식 플랫폼(Fixed Platform)은 해저 지면에 하부구조물(콘크리트, 자켓, 타워 등)을 설치하고, 그 위에 상부 생산설비(Topside)를 얹어놓는 방식이다.
플랫폼도 기능에 따라 유정(Wellhead), 집하/분배(Collector or Manifold), 정제(Process), 가스주입(Gas Injection), 폐가스 소각(Flare), 거주(Living Quater) 플랫폼 등으로 나눌 수 있다.
해상설치 기간에 여유가 있는 경우 각 기능을 분리하여 제작하는 경우가 많고, 북해와 같이 설치 환경이 좋지 못한 해역에서는 모든 기능을 한 플랫폼에 집약하여 일체화된 대형 플랫폼을 만든 뒤 한번에 설치하는 경우도 있다.
하부구조물과 탑사이드 모듈(플랫폼 모듈)을 offshore site에서의 설치를 위해서 운송선을 이용하여 자켓과 플랫폼 모듈을 로드 아웃(load-out) 및 운송한다.
고정식 플랫폼의 로드 아웃(load-out) 및 운송을 위하여 플랫폼 모듈과 운송선의 연결구조물인 스키드 슈(skid-shoe) 간의 연결구조가 필요하며, 통상적으로 다수의 도그 플레이트(dog plate)를 이용하여 직접 용접방식으로 플랫폼 모듈과 스키드 슈를 연결한다.
도 1은 종래 운송선에 적재된 모듈 서포트 프레임을 보인 측면도이고, 도 2는 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조를 보인 측면도이며, 도 3은 도 2의 요부발췌 상세도이다.
위 도면을 참조하면, 종래 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에서는, 운송선(1)의 데크(2) 상부에 모듈 서포트 프레임(20)과 운송선(1)의 연결구조물인 스키드 슈(skid-shoe)(10)가 형성된다.
상기 스키드 슈(10)는 운송선(1)의 데크(2)에 설치되는 버텀 베어링 플레이트(11)와, 상기 버텀 베어링 플레이트(11)의 양쪽 끝단 부에서 수직으로 형성되는 엔드 플레이트(12)와, 상기 엔드 플레이트(12)로부터 상방으로 경사지게 형성되는 탑 플랜지 플레이트(13)와, 상기 탑 플랜지 플레이트(13)로부터 수평으로 형성되는 탑 베어링 플레이트(14)와, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 하면에 수직으로 설치되는 버티컬 파이프(15)로 구성된다.
탑사이드 모듈, 예를 들어, 모듈 서포트 프레임(MSF:module support frame)(20)의 하부에는 다수의 플로팅 레그(21)가 형성되고, 플로팅 레그(21)의 하부에는 스태빙 콘(22)이 형성된다. 상기 스태빙 콘(22)은 버티컬 파이프(15) 안으로 삽입된다. 상기 스태빙 콘(22)의 상부에는 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 지지되는 레그 베이스 플레이트(23)가 설치된다.
모듈 서포트 프레임(20)의 로드 아웃(load-out) 및 운송시, 모듈 서포트 프레임(20)과 같이 운송선과 대비해 상대적으로 긴 경우에는 운송 시의 호깅 및 세깅 변형(hogging/sagging deflection)에 의하여 높은 수평력(horizontal force)이 모듈 서포트 프레임(20)과 스키드 슈(10)에 작용하므로, 이를 견디기 위해서 도그 플레이트(30)가 구비된다.
도그 플레이트(30)의 일단은 플로팅 레그(21)의 일면에 용접되고 도그 플레이트(30)의 타단은 탑 베어링 플레이트(14)에 용접된다.
또한, 상기 플로팅 레그(21)의 이면에도 보강 브래킷(40)이 용접된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래에는 용접된 해당 도그 플레이들(30)이 offshore에서 모듈 lift-off 전에 제거되어야 하며, 도그 플레이트(30)를 이용한 용접 구조로 서포트 모듈 프레임(20)과 스키드 슈(10)를 연결하기 위해서는 해당 수평력(horizontal force)을 견딜 수 있도록 다수의 두꺼운 도그 플레이트(30)를 필요로 하므로 도그 플레이트(30)의 두께와 많은 수량으로 인하여 offshore cutting 등의 installation 작업 준비기간이 길어지는 문제가 있다.
또한, 도그 플레이트(30)가 플로팅 레그(21)에 직접 용접되어 그 플로팅 레그(21)의 이면에도 보강 브래킷(40)의 보강을 필요로 하므로 installation 작업 준비 작업이 어려워지는 문제가 있다.
또한, 도그 플레이트(30)는 offshore에서의 서포트 모듈 프레임(20) lift-off 전에 모두 제거되어야 하므로, 다수의 두꺼운 도그 플레이(30)는 offshore에서의 많은 제거 작업 시간을 요구하는 문제가 있다.
또한, 도그 플레이트(30)의 절단 라인(L)을 따라 절단하는 경우에, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제1 몸체(31)는 상기 탑 베어링 플레이트(14)에 그대로 남게 되고, 상기 플로팅 레그(21)에 용접된 제2 몸체(32)는 플로팅 레그(21)에 그대로 남게 되어 제2 몸체(32)를 제거해야 하는 작업을 별도로 필요로 하므로 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
없음
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 스토퍼의 끝단 부가 레그 베이스 플레이트의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치되어, 모듈 서포트 프레임을 안정적으로 서포팅할 수 있으며, 제1 스토퍼의 절단 라인을 따라 절단하는 경우 제1 스토퍼의 제1 몸체는 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 제1 스토퍼의 제2 몸체는 플로팅 레그로부터 분리되므로, 절단 라인에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 스키드 슈로부터 모듈 서포트 프레임의 분리가 매우 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모듈 서포트 프레임의 로드 아웃(load-out) 및 운송을 위하여, 운송선의 데크 상부에 상기 모듈 서포트 프레임과의 연결구조물인 스키드 슈(skid-shoe)가 형성되고, 상기 스키드 슈의 버티컬 파이프 안에 상기 모듈 서포트 프레임의 플로팅 레그 스태빙 콘이 삽입되며, 상기 스태빙 콘의 상부에는 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 지지되는 레그 베이스 플레이트가 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제1 스토퍼의 끝단 부가 상기 레그 베이스 플레이트의 수직방향 이동을 저지하도록 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 상기 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치된다.
상기 제1 스토퍼의 하면은 상기 레그 베이스 플레이트의 하면에 용접되며, 상기 제1 스토퍼의 내측 면에는 절개 홈이 형성된 "ㄱ"자 형상을 갖는다.
상기 절개 홈 안에 상기 제2 스토퍼가 위치되는 데, 상기 제2 스토퍼의 하면은 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접되고, 상기 제2 스토퍼의 내측 면은 상기 플레이트의 외주 면에 접촉된다.
상기 제1 스토퍼의 절단 라인은 상기 절개 홈을 기준으로 양분되는 데, 상기 절단 라인을 따라 절단하는 경우에, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제1 몸체는 상기 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 상기 레그 베이스 플레이트를 지지하는 제2 몸체는 상기 플로팅 레그로부터 분리되므로, 상기 절단 라인에 따른 한 번의 절단을 통해서 상기 스키드 슈로부터 모듈 서포트 프레임의 분리가 가능하게 설치된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제1 스토퍼의 끝단 부가 레그 베이스 플레이트의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치되어, 모듈 서포트 프레임을 안정적으로 서포팅할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 스토퍼의 절단 라인을 따라 절단하는 경우 제1 스토퍼의 제1 몸체는 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 제1 스토퍼의 제2 몸체는 제1 몸체로부터 분리되므로, 절단 라인에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 스키드 슈로부터 모듈 서포트 프레임의 분리가 매우 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 스토퍼(도그 플레이트)의 수량 및 두께를 감소할 수 있으며, 용접 작업을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 플로팅 레그 이면의 추가 구조물 보강이 불필요하고, Offshore에서의 절단 작업(cutting)이 감소하며, 필요 시 sliding boundary condition으로의 설계 변경이 용이하다.
도 1은 종래 운송선에 적재된 모듈 서포트 프레임을 보인 측면도
도 2는 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조를 보인 측면도
도 3은 도 2의 요부발췌 상세도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조를 보인 측면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에서, 스키드 슈로부터 플로팅 레그의 분리를 보인 측면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조를 보인 측면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에서, 스키드 슈로부터 플로팅 레그의 분리를 보인 측면도이다. 동 도면에서는 스키드 슈와 플로팅 레그에 대해서는 종래와 동일한 도면번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 도 2를 참조한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 offshore site에 설치되는 해양구조물, 예를 들어 고정식 플랫폼은 모듈 서포트 프레임(20)의 로드 아웃(load-out) 및 운송을 위하여, 운송선(1)의 데크(2) 상부에 형성된 스키드 슈(10)와 모듈 서포트 프레임(20)의 플로팅 레그(21)와의 연결구조를 구비한다.
운송선(1)의 스키드 슈(10)와 플로팅 레그(21)와의 연결구조를 구체적으로 살펴보면, 모듈 서포트 프레임(20)의 로드 아웃(load-out) 및 운송을 위하여, 운송선(1)의 데크(2) 상부에 상기 모듈 서포트 프레임(20)과의 연결구조물인 스키드 슈(10)가 형성된다.
상기 스키드 슈(10)의 버티컬 파이프(15) 안에는 상기 모듈 서포트 프레임(20)의 플로팅 레그 스태빙 콘(22)이 삽입되며, 상기 스태빙 콘(22)의 상부에는 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 지지되는 레그 베이스 플레이트(23)가 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제1 스토퍼(100)의 끝단 부가 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제2 스토퍼(200)가 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 수평방향 거동을 저지하도록 설치된다.
상기 제1 스토퍼(100)의 하면은 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 하면에 용접되며, 상기 제1 스토퍼(100)의 내측 면에는 절개 홈(101)이 형성된 "ㄱ"자 형상을 갖는다.
상기 절개 홈(101) 안에는 상기 제2 스토퍼(200)가 위치된다.
상기 제2 스토퍼(200)의 하면은 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접되고, 상기 제2 스토퍼(200)의 내측 면은 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 외주 면에 접촉되도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스토퍼(100)의 절단 라인(L)은 상기 절개 홈(101)을 기준으로 양분되는데, 상기 절단 라인(L)을 따라 절단하는 경우에, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제1 몸체(110)는 상기 탑 베어링 플레이트(14)에 그대로 남게 되고, 상기 레그 베이스 플레이트(23)를 지지하는 제2 몸체(120)는 상기 플로팅 레그(21)로부터 분리되므로, 상기 절단 라인(L)에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 상기 스키드 슈(10)로부터 모듈 서포트 프레임(20)의 분리가 가능하다.
이와 같이 구성된 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조에 대하여 좀더 구체적으로 설명한다.
전술한 바와 같이, 플랫폼 모듈(Platform Module)의 모듈 서포트 프레임(20)을 로드 아웃(load-out) 및 운송에 있어서는, 모듈 서포트 프레임(20)과 같이 운송선(1)과 대비해 상대적으로 긴 경우, 운송 시의 호깅 및 세깅 변형(hogging/sagging deflection)에 의하여 수직방향의 힘(vertical force)(수직력: F1)은 물론 높은 수평방향 힘(horizontal force)(수평력: F2)이 모듈 서포트 프레임(20)과 스키드 슈(10)에 작용한다.
본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제1 스토퍼(100)의 끝단 부가 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제2 스토퍼(200)가 상기 레그 베이스 플레이트(23)의 수평방향 거동을 저지함으로써, 수직력과 수평력이 모듈 서포트 프레임(20)과 스키드 슈(10)에 작용하더라도 충분히 안정적으로 플로팅 레그(21)를 지지한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈 서포트 프레임(20)을 스키드 슈(10)로부터 분리하는 경우 절단 라인(L)을 따라 절단하면, 상기 탑 베어링 플레이트(14)의 상면에 용접된 제1 몸체(110)는 상기 탑 베어링 플레이트(14)에 그대로 남게 되고, 상기 레그 베이스 플레이트(23)를 지지하는 제2 몸체(120)는 상기 플로팅 레그(21)로부터 분리되므로, 종래와 같이 제2 몸체(120)가 플로팅 레그(21)에 그대로 남게 되어 제2 몸체(120)를 제거하는 작업을 별도로 할 필요로 없기 때문에 작업성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 상기 절단 라인(L)에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 상기 스키드 슈(10)로부터 모듈 서포트 프레임(20)의 분리가 용이하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제1 스토퍼의 끝단 부가 레그 베이스 플레이트의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치되어, 모듈 서포트 프레임을 안정적으로 서포팅할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 스토퍼의 절단 라인을 따라 절단하는 경우 제1 스토퍼의 제1 몸체는 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 제1 스토퍼의 제2 몸체는 플로팅 레그로부터 분리되므로, 절단 라인에 따른 한 번의 절단(cutting)을 통해서 스키드 슈로부터 모듈 서포트 프레임의 분리가 매우 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 도그 플레이트(스토퍼)의 수량 및 두께를 감소할 수 있으며, 용접 작업을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 플로팅 레그 이면의 추가 구조물 보강이 불필요하고, Offshore에서의 절단 작업(cutting)이 감소하며, 필요 시 sliding boundary condition으로의 설계 변경이 용이하다.
그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
1: 운송선
2: 데크
10: 스키드 슈
11: 버텀 베어링 플레이트
12: 엔드 플레이트
13: 탑 플랜지 플레이트
14: 탑 베어링 플레이트
15: 버티컬 파이프
20: 모듈 서포트 프레임
21: 플로팅 레그
22: 플로팅 레그 스태빙 콘
23: 레그 베이스 플레이트
100: 제1 스토퍼
200: 제2 스토퍼
101: 절개 홈
110: 제1 몸체
120: 제2 몸체
L: 절단 라인

Claims (6)

  1. 모듈 서포트 프레임의 로드 아웃(load-out) 및 운송을 위하여, 운송선의 데크 상부에 상기 모듈 서포트 프레임과의 연결구조물인 스키드 슈(skid-shoe)가 형성되고, 상기 스키드 슈의 버티컬 파이프 안에 상기 모듈 서포트 프레임의 플로팅 레그 스태빙 콘이 삽입되며, 상기 스태빙 콘의 상부에는 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 지지되는 레그 베이스 플레이트가 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제1 스토퍼의 끝단 부가 상기 레그 베이스 플레이트의 수직방향 거동을 저지하도록 설치되고, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제2 스토퍼가 상기 레그 베이스 플레이트의 수평방향 거동을 저지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스토퍼의 하면은 상기 레그 베이스 플레이트의 하면에 용접되며, 상기 제1 스토퍼의 내측 면에는 절개 홈이 형성된 "ㄱ"자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 절개 홈 안에 상기 제2 스토퍼가 위치되는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 스토퍼의 하면은 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접되고, 상기 제2 스토퍼의 내측 면은 상기 레그 베이스 플레이트의 외주 면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 스토퍼의 절단 라인은 상기 절개 홈을 기준으로 양분되는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 절단 라인을 따라 절단하는 경우에, 상기 탑 베어링 플레이트의 상면에 용접된 제1 몸체는 상기 탑 베어링 플레이트에 그대로 남게 되고, 상기 레그 베이스 플레이트를 지지하는 제 2 몸체는 상기 플로팅 레그로부터 분리되므로, 상기 절단 라인에 따른 한 번의 절단을 통해서 상기 모듈 서포트 프레임의 분리가 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 운송선의 스키드 슈와 플로팅 레그의 연결구조.
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