KR20160150416A - 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조 - Google Patents

부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조에 관한 것으로, 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 문풀 버텀의 반경 센터 라인과 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 상응하여 문풀의 버텀 쉘에는 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성됨은 물론 부유식 해상구조물의 선수 측에 형성되는 간섭방지 경사면과, 부유식 해상구조물의 선미 측에 형성되는 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성됨으로써, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때에도, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으키지 않기 때문에 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조{FLOATING OFFSHORE STRUCTURE AND CONTACT PREVENTION STRUCTURE OF SPREAD MOORING LINE}
본 발명은 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 문풀의 버텀 쉘에 터렛(turret)의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성됨으로써, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으키지 않아 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조에 관한 것이다.
일반적으로 부유식 해상 구조물에는 해저 유전에서 채굴한 원유를 저장함과 아울러 저장된 원유를 셔틀 탱커(shuttle tanker)로 이송하는 설비를 갖춘 FPSO(floating production, storage, and offloading Unit), 액화천연가스(이하, 'LNG'라 함)를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(regasification vessel), 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜서 저장탱크 내에 저장하고 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 FLNG(LNG FPSO)와, 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 LNG FSRU(floating storage and regasification unit) 등이 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
도 1은 종래 부유식 해상 구조물의 터렛과 일점 계류라인을 보인 측면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 부유식 해상 구조물(10)은 터렛(turret)(20)과 같은 일점 계류계에 의해 계류된다. 부유식 해상 구조물(10)에는 시추 작업에 사용되는 각종 장비의 설치를 위한 문풀(moonpool)(11)이 형성된다.
문풀(11)은 선체의 데크(deck)와 바닥 사이를 상하 방향으로 관통하도록 형성되는 중공의 구조물로서, 직육면체 또는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 터렛(20)은 문풀(11)의 내부에 위치하고, 부유식 해상 구조물의 계류라인(21)에 의해 계류된다.
이러한 일점 계류 방식은 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경에 의해 가해지는 외력의 방향이 자주 변하는 해역에서 터렛(20)을 중심으로 부유식 해상 구조물이 자유롭게 회전할 수 있도록 하여, 부유식 해상 구조물(10)에 작용하는 외력이 최소가 되도록 한다.
도 2는 종래 부유식 해상구조물의 터렛과 문풀의 버텀 쉘을 보인 단면도이고, 도 3은 종래 부유식 해상 구조물의 스프레드 계류라인을 보인 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 종래에는 부유식 해상구조물(10)에 문풀(11)이 형성되고, 그 문풀(11) 내부에 터렛(20)이 회전 가능하게 설치된다.
터렛(20)의 스프레드 계류 라인들(21)은 해저에 고정된다. 문풀(11) 버텀의 반경 센터 라인(L 1)과 터렛(20)의 센터 라인(L 2)이 일치하도록 문풀(11)의 정 중앙에 터렛(20)이 위치된다. 그리고 문풀(11)의 버텀에는 버텀 쉘(12)이 형성되고, 그 버텀 쉘(12)에는 너클부가 형성된다.
그러나 종래에는 문풀(11) 내부의 터렛(20)의 배치 여부를 전혀 고려하지 않고 버텀 쉘(12)에 너클부가 형성되기 때문에, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으켜서 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 유발하는 문제가 있다.
국내 등록 제10-0943457호 국내 공개 제20-2015-0000050호
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 문풀의 센터 라인과 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 상응하여 문풀의 버텀 쉘에는 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성됨은 물론 부유식 해상구조물의 선수 측에 형성되는 간섭방지 경사면과, 부유식 해상구조물의 선미 측에 형성되는 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성됨으로써, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때에도, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으키지 않기 때문에 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부유식 해상구조물의 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 상기 문풀의 센터 라인과 상기 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 상기 터렛이 배치되며, 상기 문풀의 버텀 쉘에는 상기 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성되는 스프레드 계류 라인 간섭 방지형 부유식 해상구조물을 제공한다.
상기 부유식 해상구조물의 선수 측에 형성되는 상기 간섭방지 경사면과 상기 부유식 해상구조물의 선미 측에 형성되는 상기 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성될 수 있다.
상기 문풀의 센터 라인을 기준으로, 상기 터렛의 센터 라인이 선미 측에 위치하는 경우에는, 상기 간섭방지 경사면의 경사각은 선미 측보다 선수 측이 완만하게 형성될 수 있다.
상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인을 기준으로, 상기 터렛의 센터 라인이 선수 측에 위치하는 경우에는, 상기 간섭방지 경사면의 경사각은 선수 측보다 선미 측이 완만하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 부유식 해상구조물의 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인과 상기 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 상기 터렛이 배치되며, 상기 문풀의 버텀 쉘에 상기 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 문풀 버텀의 반경 센터 라인과 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 상응하여 문풀의 버텀 쉘에는 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성됨은 물론 부유식 해상구조물의 선수 측에 형성되는 간섭방지 경사면과, 부유식 해상구조물의 선미 측에 형성되는 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성됨으로써, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때에도, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으키지 않기 때문에 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래 부유식 해상 구조물의 터렛과 일점 계류라인을 보인 측면도
도 2는 종래 부유식 해상구조물의 터렛과 문풀의 버텀 쉘을 보인 단면도
도 3은 종래 부유식 해상 구조물의 스프레드 계류라인을 보인 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 보인 종단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 보인 종단면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 보인 종단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부유식 해상 구조물은 터렛(120)을 가지는 FPSO(floating production, storage, and offloading Unit), LNG RV(regasification vessel), LNG FPSO(floating production, storage and offloading Unit), LNG FSRU(floating storage and regasification unit) 등으로 이루어질 수 있으며, 나아가서, 터렛(120)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 터렛 타입의 선박이나 해상구조물이라면 모두 적용될 수 있다.
본 발명의 부유식 해상구조물(100)은 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 갖는다.
본 발명의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조는 부유식 해상구조물(100)의 문풀(110) 내부에 터렛(120)이 회전 가능하게 설치되고, 문풀(110)의 버텀은 깔대기 모양으로 형성될 수 있는데, 상기 문풀의 버텀은 비대칭으로 형성될 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 터렛(120)은 문풀(11) 버텀의 반경 센터 라인(L 1)과 터렛(120)의 센터 라인(L 2)이 불일치하도록 배치될 수 있다.
터렛(120)은 문풀(110)의 정중앙에 배치되는 것이 아니라, 센터 라인이 서로 어긋하게 배치될 수 있다. 이러한 배치구조에 상응하여 문풀(110)의 버텀 쉘(111)에는 터렛(120)의 스프레드 계류 라인(121)과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성된다.
부유식 해상구조물(100)의 선수 측에 형성되는 간섭방지 경사면과, 부유식 해상구조물(100)의 선미 측에 형성되는 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 문풀(11) 버텀의 반경 센터 라인(L 1)을 기준으로, 터렛(120)의 센터 라인(L 2)이 선미 측에 위치하는 경우에는, 간섭방지 경사면의 경사각은 선미 측보다 선수 측이 완만하게 형성될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 문풀(11) 버텀의 반경 센터 라인(L 1)을 기준으로, 터렛(120)의 센터 라인(L 2)이 선수 측에 위치하는 경우에는, 간섭방지 경사면의 경사각은 선수 측보다 선미 측이 완만하게 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 부유식 해상구조물 및 그의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조의 작용 효과에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 원해(遠海)에 위치한 FPSO와 같은 해양구조물은 계류 목적으로 스프레드 계류 시스템(spread mooring system)을 적용한다.
전술한 바와 같이, 기존 FPSO의 문풀(moon pool)은 스프레드 계류 시스템을 고려한 문풀 버텀 쉘 너클(moon pool bottom shell knuckle)이 존재하기는 하지만, 문풀(11) 내부의 터렛(20)의 배치 여부를 전혀 고려하지 않고 버텀 쉘(12)에 너클이 형성되기 때문에, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으켜서 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 유발하는 문제가 있었다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스프레드 계류 시스템(spread mooring system) 해석결과를 바탕으로 최적화된 문풀 버텀 쉘의 형상 및 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조를 구현하기 위한 것이다.
즉, 본 발명에서는 문풀(110) 내부에 터렛(120)이 회전 가능하게 설치되고, 문풀(11) 버텀의 반경 센터 라인(L 1)과 터렛(120)의 센터 라인(L 2)이 불일치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 상응하여 문풀(110)의 버텀 쉘(111)에는 터렛(120)의 스프레드 계류 라인(121)과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성됨은 물론 부유식 해상구조물(100)의 선수 측에 형성되는 간섭방지 경사면과, 부유식 해상구조물(100)의 선미 측에 형성되는 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성됨으로써, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경조건의 악화로 인하여 부유식 해상 구조물은 물론 터렛의 스프레드 계류 라인들이 흔들릴 때에도, 터렛의 스프레드 계류 라인들이 문풀의 버텀 쉘에 간섭을 일으키지 않기 때문에 버텀 쉘은 물론 스프레드 계류 라인의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
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.
100: 부유식 해상구조물
110: 문풀
111: 문풀의 버텀 쉘
120: 터렛
121: 스프레드 계류 라인
L 1: 문풀 버텀의 반경 센터 라인
L 2: 터렛의 센터 라인

Claims (7)

  1. 부유식 해상구조물의 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인과 상기 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 상기 터렛이 배치되며, 상기 문풀의 버텀 쉘에는 상기 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성되는 스프레드 계류 라인 간섭 방지형 부유식 해상구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 부유식 해상구조물의 선수 측에 형성되는 상기 간섭방지 경사면과 상기 부유식 해상구조물의 선미 측에 형성되는 상기 간섭방지 경사면은 상이한 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 스프레드 계류 라인 간섭 방지형 부유식 해상구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인을 기준으로, 상기 터렛의 센터 라인이 선미 측에 위치하는 경우에는, 상기 간섭방지 경사면의 경사각은 선미 측보다 선수 측이 완만하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스프레드 계류 라인 간섭 방지형 부유식 해상구조물.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인을 기준으로, 상기 터렛의 센터 라인이 선수 측에 위치하는 경우에는, 상기 간섭방지 경사면의 경사각은 선수 측보다 선미 측이 완만하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스프레드 계류 라인 간섭 방지형 부유식 해상구조물.
  5. 부유식 해상구조물의 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 상기 문풀 버텀의 반경 센터 라인과 상기 터렛의 센터 라인이 불일치하도록 상기 터렛이 배치되며, 상기 문풀의 버텀 쉘에 상기 터렛의 스프레드 계류 라인과의 간섭을 방지하기 위한 간섭방지 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조.
  6. 부유식 해상구조물의 문풀 내부에 터렛이 회전 가능하게 설치되고, 상기 문풀의 버텀은 깔대기 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 문풀의 버텀은 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 스프레드 계류 라인 간섭 방지구조.
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