KR20160135051A - 부유식 해양구조물 - Google Patents

Abstract

부유식 해양구조물의 일측에 계류장치와 케이슨을 동시에 마련하여 각각의 기능을 수행할 수 있는 부유식 해양구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양구조물은 끝단이 해저에 고정되는 체인과, 체인을 지지하는 지지휠과, 지지휠을 회전 가능하게 지지하는 고정부와, 선박의 일측면에 고정되어 고정부를 회전시키는 힌지부를 포함하는 계류장치; 및 해수를 취수하기 위해 선박에서 해저로 연장되고, 중공부가 형성된 배관으로 마련되는 케이슨;을 포함하고, 케이슨은 상기 힌지부의 회전축과 동일한 축상으로 마련되고, 힌지부는 케이슨과 고정부 사이에 마련되어 고정부가 상기 케이슨 축을 중심으로 회전이 가능하다.

Description

부유식 해양구조물{Floating marine structures}

본 발명은 부유식 해양구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부유식 해양구조물의 일 측에 계류장치와 케이슨을 동시에 마련하여 각각의 기능을 수행할 수 있는 부유식 해양구조물에 관한 것이다.

일반적으로 해양구조물은 고정식과 부유식으로 나눌 수 있다. 고정식 해양구조물은, 해저면에 직접 또는 간접적으로 고정되는 지지각과, 지지각에 의해 지지되는 장비 데크로 구성될 수 있다. 고정식 해양구조물은 안정적인 반면에, 약 150m 이하의 비교적 얕은 수심에서 사용될 수 있다. 부유식 해양구조물은, 약 152m 이상의 비교적 깊은 수심에서 사용되며, 해저면에 고정된 계류 라인 또는 구조물에 설치된 동력 트러스터에 의하여 유정지(well site) 상부에서 위치가 고정될 수 있다. 이러한 부유식 해양구조물은 고정식 해양구조물에 비해 더 깊은 수심에 설치될 수 있으며, 이동 가능하여 다른 유정지로 이동하기 쉽다는 장점이 있다. 부유식 해양구조물은 시추선(drill ship), 반잠수형 플랫폼(semi-submersible), 스파형 플랫폼, 텐션 레그형 플랫폼(tension-leg platform) 등일 수 있다.

부유식 해양구조물은 조류와 파도, 바람 등으로부터 움직임을 고정하기 위하여 해양구조물의 안벽이나 부이(Buoy)에 계류로프(Mooring rope)로 연결시켜서 고정하는 계류장치(Mooring Equipment)와, 임의의 수면에서 정해진 위치에 앵커(Anchor)와 앵커체인(Anchor chain)으로 파지력을 통하여 고정하는 앵커링 장치(Anchoring Equipment)가 마련된다.

또한, 해양구조물에는 상부의 원유 생산저장 설비인 톱사이드(Topside)에 사용될 해수, 또는 톱사이드의 기기 냉각을 위해 해수를 취수하기 위한 수단으로 케이슨(Caisson)이 구비된다.

파이프(Pipe) 형태를 갖는 케이슨은 수선 아래까지 잠기도록 해양구조물에 결합되어 펌프에 의해 해수가 취수되는 장소를 이룬다.

부유식 해양구조물은 계류장치 또는 케이슨을 포함한 다양한 장치들이 포함되는데 이로 인해 해양구조물의 확보되는 공간이 줄어들 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0044994호(2013.05.03. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0119699호(2012.10.31. 공개)

본 발명의 일 실시예는 부유식 해양구조물에 사용되는 계류장치와 케이슨을 동일한 위치에 동시에 마련할 수 있는 부유식 해양구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 끝단이 해저에 고정되는 체인과, 상기 체인을 지지하는 지지휠과, 상기 지지휠을 회전 가능하게 지지하는 고정부와, 선박의 일측면에 고정되어 상기 고정부를 회전시키는 힌지부를 포함하는 계류장치; 및 해수를 취수하기 위해 선박에서 해저로 연장되고, 중공부가 형성된 배관으로 마련되는 케이슨;을 포함하고, 상기 케이슨은 상기 힌지부의 회전축과 동일한 축상으로 마련되고, 상기 힌지부는 상기 케이슨과 상기 고정부 사이에 마련되어 상기 고정부가 상기 케이슨 축을 중심으로 회전이 가능한 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

또한, 상기 힌지부는 복수의 브래킷에 의해 선박의 일측에 고정되는 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

또한, 상기 케이슨은 복수의 브래킷에 의해 선박의 일측에 고정되는 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

또한, 일단이 상기 지지휠의 회전중심을 회전 가능하게 지지하는 지지부가 더 마련되는 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지부는 타단이 상기 고정부의 일 측부에 힌지결합되어 회전이 가능하도록 마련되는 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

또한, 상기 케이슨의 상기 중공부 내에는 상기 중공부의 내측면으로부터 이격되게 배관이 더 마련되어 이중 배관 구조를 갖는 부유식 해양구조물이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양구조물은 계류장치와 케이슨이 동일한 위치에 마련됨으로써, 해양구조물에 부가물을 설치할 수 있는 공간이 확보될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양구조물의 계류장치의 힌지부의 회전축이 케이슨과 동축상으로 마련됨으로써, 계류장치와 케이슨의 구조안정성이 확보될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양구조물은 계류장치와 케이슨이 동일한 위치상에 마련됨으로써 고정하기 위한 보강 구조물이 절감되어 제조원가가 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물에 마련되는 계류장치 및 케이슨을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물에 마련되는 계류장치 및 케이슨을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치 및 케이슨을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 3의 A-A의 단면을 나타내는 평면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물은 선박에 사용될 수 있다. 선박은 사람이나 물자를 싣고 물 위를 이동할 수 있는 것으로 이해될 수 있으나, 본 발명에서의 선박은 물 위에 부유하는 해양구조물 등을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치는 계류장치(Mooring Equipment)와 앵커링 장치(Anchoring Equipment)를 포함하는 표현으로서 둘 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 마련되어도 무방한 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물은 선박(1)에 마련되는 계류장치(10) 및 케이슨(20)을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물은 선박(1)에 마련되는 계류장치(10) 및 케이슨(20)을 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도 1과 도 2에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양구조물은 선박(1)의 계류를 위한 계류장치(10)와 해수를 취수하기 위해 마련되는 케이슨(20)을 포함한다.

계류장치(10)는 끝단이 해저에 설치되는 계류설비 또는 해저 바닥면에 고정되는 체인(11)과, 체인(11)을 지지하는 지지휠(12)과, 지지휠(12)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(14)와, 지지부(14)를 회전 가능하게 지지하고 힌지부(13b)가 마련되어 회전이 가능한 고정부(13)와, 고정부(13) 또는 힌지부(13b)를 구조물에 고정하는 복수의 브래킷(15)을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치(10) 및 케이슨(20)을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A의 단면을 나타내는 평면도이다.

도 3과 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치(10)와 케이슨(20)의 구체적인 구성을 자세히 설명하도록 하겠다.

도 3과 도 4에서 도시하는 바와 같이, 체인(11)은 일단이 선박(1)에 고정되고 타단이 해저의 계류설비에 체결되거나 앵커가 더 구비되어 해저의 바닥면에 박히면서 고정된다. 체인(11)은 선박(1) 내로 감기거나 해저로 풀어져 필요에 따라 선박(1)을 계류시킬 수 있다.

체인(11)은 선박(1)의 일 측 또는 다방 측에 복수로 마련되어 선박(1)의 계류 성능을 향상시킬 수 있다.

지지휠(12)은 체인(11)이 감기거나 풀어질 때 체인(11)을 안정적으로 지지할 수 있도록 회전가능하게 마련된다. 지지휠(12)은 체인(11)을 선박(1)에서 이격되게 지지하여 체인(11)이 이동할 시 선박(1)과 마찰 및 손상을 방지하고, 회전이 가능함으로써 체인(11)이 이동할 시 타 구조물과의 마찰 접촉을 방지하여 체인(11)의 손상을 방지할 뿐만 아니라 이동성을 향상시킬 수 있다.

지지부(14)는 지지휠(12)을 회전가능하게 지지한다. 지지부(14)의 일단은 지지휠(12)의 양측 중심을 지지한다. 이 때, 지지핀(14a)이 지지부(14)의 일단과 지지휠(12)을 힌지 고정할 수 있다. 지지핀(14a)이 아닌 다양한 베어링으로 마련될 수 있다.

또한, 지지부(14)는 타단이 고정부(13)의 일 측부에 회전가능하게 고정된다. 이 때, 고정핀(13a)이 고정부(13)의 일 측부와 지지부(14)는 고정핀(13a)에 의하여 힌지 고정된다. 지지부(14)는 고정부(13)에 상하 회전이 가능하게 마련됨으로써 체인(11)의 이동 시 체인(11)의 이동성능을 향상시킬 수 있으며 조류에 따라 선박(1) 또는 체인(11)이 상하 이동이 있더라도 체인(11)이 구조물에 가하는 가압력의 세기를 저감할 수 있다. 또한, 지지부(14)는 고정부(13)에 상하 회전이 가능하게 마련됨으로써 선박(1)과 계류장치(10)의 구조적 안정성이 확보될 수 있다.

고정부(13)는 일 측부에 지지부(14)를 고정하고 타 측부에는 힌지부(13b)가 마련되어 힌지부(13b)의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 힌지 고정된다.

고정부(13)는 힌지부(13b)가 마련되어 좌우로 회전가능하고, 고정부(13)가 좌우로 회전 가능함에 따라 선박(1) 또는 체인(11)이 조류에 의해 이동하여도 선박(1) 및 계류장치(10)가 끝단이 해저에 고정된 체인(11)의 가압으로 인한 손상이 방지될 수 있다. 즉, 체인(11)의 가압에 의하여도 선박(1) 및 계류장치(10)의 구조적 안정성이 확보될 수 있다.

또한, 힌지부(13b)는 회전축이 케이슨(20)과 동일한 축 상으로 마련되며 이와 관련하여 케이슨(20)의 구체적인 구성은 후술하도록 하겠다.

브래킷(15)은 힌지부(13b)의 양단을 선박(1)의 일측에 고정시킨다. 브래킷(15)은 복수로 마련될 수 있으며 용접 또는 볼트고정 등에 따른 다양한 방법에 의해 힌지부(13b)를 선박(1)에 고정시킬 수 있다.

케이슨(20)은 해수를 취수하기 위해서 선박(1)에서 해저로 이어지도록 연장되게 마련되다. 케이슨(20)은 길이방향으로 길게 연장되어 중고부가 형성된 배관으로 마련되며, 중공부(21)를 통하여 해수를 취수하거나 선박(1)에서 발생되는 배출물을 배출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이슨(20)은 하나의 중공부(21)가 형성되어 배관이 하나인 케이슨(20)으로 마련하였으나, 이는 일례일 뿐 중공부(21) 내에 중공부(21)의 내측면으로부터 이격된 배관이 더 마련됨으로써 이중배관으로 마련될 수 있다. 이에, 외측 유로는 선박(1)에서 발생되는 배출물을 배출하고 내측 유로는 해수를 수취하는 기능을 수행할 수 있을 것이다.

케이슨(20)은 위에서 언급한 바와 같이, 힌지부(13b)의 회전축과 동일한 축 상으로 마련된다. 즉, 힌지부(13b)의 회전 중심축을 케이슨(20)이 관통하여 연장되게 마련되는 것으로 볼 수 있다. 다르게 설명하자면, 케이슨(20)의 외측면에 힌지부(13b)가 케이슨(20)을 둘러쌓아 마련되는 것으로 설명할 수 있으며, 이에 케이슨(20)의 외측면에 고정부(13) 또는 계류장치(10)가 설치된다고 봐도 무방할 것이다.

또한, 힌지부(13b)를 선박(1)의 일측에 고정하는 브래킷(15)은 힌지부(13b) 뿐만 아니라 케이슨(20)을 선박(1)에 고정하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.

케이슨(20)의 내부 혹은 케이슨(20)의 일측에는 해수를 취수하기 위한, 즉 해수를 끌어올리기 위한 수단으로서 펌프(미도시)가 구비될 수 있다. 펌프에 의해서 끌어올려지는 해수는 중공부(21)를 통해 이동되어 선박(1) 내에 저장될 수 있다.

위와 같이, 케이슨(20)이 계류장치(10)의 힌지축의 회전축과 동축상으로 마련됨으로써, 계류장치(10)와 케이슨(20)이 선박(1)에서 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 이에, 선박(1)에 공간이 확보됨으로써 타 설비 구조물이 마련되는 공간이 확보될 수 있고, 또는 선박(1)에서 필요한 작업을 할 수 있는 작업 공간이 확보될 수 있다.

또한, 계류장치(10)와 케이슨(20)이 동일한 위치 상에 마련함으로써 선박(1)에 고정하기 위한 보강 구조물을 적게 사용하여 그에 따른 재료 및 제조 원가를 절감할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1: 선박 10: 계류장치
11: 체인 12: 지지휠
13: 고정부 13a: 고정핀
13b: 힌지부 14: 지지부
14a: 지지핀 15: 브래킷
20: 케이슨 21: 중공부

Claims (6)

1. 끝단이 해저에 고정되는 체인과, 상기 체인을 지지하는 지지휠과, 상기 지지휠을 회전 가능하게 지지하는 고정부와, 선박의 일측면에 고정되어 상기 고정부를 회전시키는 힌지부를 포함하는 계류장치; 및
   해수를 취수하기 위해 선박에서 해저로 연장되고, 중공부가 형성된 배관으로 마련되는 케이슨;을 포함하고,
   상기 케이슨은 상기 힌지부의 회전축과 동일한 축상으로 마련되고, 상기 힌지부는 상기 케이슨과 상기 고정부 사이에 마련되어 상기 고정부가 상기 케이슨 축을 중심으로 회전이 가능한 부유식 해양구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 힌지부는 복수의 브래킷에 의해 선박의 일측에 고정되는 부유식 해양구조물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 케이슨은 복수의 브래킷에 의해 선박의 일측에 고정되는 부유식 해양구조물.
4. 제1항에 있어서,
   일단이 상기 지지휠의 회전중심을 회전 가능하게 지지하는 지지부가 더 마련되는 부유식 해양구조물.
5. 제3항에 있어서,
   상기 지지부는 타단이 상기 고정부의 일 측부에 힌지결합되어 회전이 가능하도록 마련되는 부유식 해양구조물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 케이슨의 상기 중공부 내에는 상기 중공부의 내측면으로부터 이격되게 배관이 더 마련되어 이중 배관 구조를 갖는 부유식 해양구조물.

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