KR20180035036A - 플로터 접지 구조를 구비하는 수리용 부선거 - Google Patents

Abstract

해상에 정박하여 원유 또는 액화가스를 생산하고 있는 플로터를 재입거 하여 생산 작업을 멈추지 않고 수리할 수 있도록 한 새로운 개념의 수리용 부선거가 개시된다.
본 발명의 한 방향에 따른 수리용 부선거는, 해저연결요소를 선체부 아래로 내린 상태로 임무를 수행하고 있는 플로터(1)의 아래로 진입한 후 물 위로 부상시키는 것에 의해 플로터(1)를 재입거하여 수리 가능하도록, 부력 본체를 이루며 상기 해저연결요소가 진입 가능한 해저연결요소 진입홈(112)을 가지는 폰툰 데크(110); 상기 폰툰 데크(110)의 좌우 양쪽 가장자리에서 상향 연장되어 형성되는 측벽(130); 상기 측벽(130)의 내면에 설치되고, 재입거 된 플로터(1)의 측면과 상기 측벽(130)을 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공하는 플로터 접지구(200); 를 포함하여 구성된다.

Description

플로터 접지 구조를 구비하는 수리용 부선거{Maintenance Floating Dock Provided With Electric Earth Structure For A Floater}

본 발명은, 해상에 정박하여 원유 또는 액화가스를 생산하고 있는 플로터를 그 상태로 재입거 하여 생산 작업을 계속 수행하면서 수리를 할 수 있도록 한 새로운 개념의 수리용 부선거에 관한 것으로서, 특히 수리용 부선거에 재입거 하여 수리용 부선거로부터 전기적으로 차단된 상태로 들어 올려짐에 따라 수면과 접지 경로가 차단된 경우 플로터에 알맞은 접지 경로를 제공함으로써 플로터 수리 도중에 전기 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 플로터 접지 구조를 구비하는 수리용 부선거에 관한 것이다.

이른바 '부유식 원유 생산 저장 하역설비'(FPSO - Floating Production, Storage, and Off-loading unit)나 '부유식 액화천연가스 생산 저장 하역설비'(LNG-FPSO 또는 FLNG)는, 선박의 모양을 갖추고 해상(Offshore)에 오랜 기간 계류한 상태에서 해저 소스(유정 또는 가스정)로부터 채굴물(원유 오일 또는 원유 가스)을 뽑아 올려 공정 처리(전처리, 분류, 추출, 액화 등)에 의해 생산물(오일 또는 액화가스)을 만들어 저장해 두고, 저장한 생산물을 생산물 운반선에 하역할 수 있게까지 만들어진 설비이다. 본 명세서 및 특허청구범위에서는 위에 언급한 LNG-FPSO, FLNG, FPSO를 포함하여 해상에서 부유하면서 작업을 하거나 생산을 하는 선박을 '플로터(Floater)'라고 통칭한다.

플로터의 일례로서, FLNG는 해저에 시추를 통해 만들어 놓은 가스정(gas well)으로부터 채굴한 원유가스(raw gas)를 메인 데크(main deck)인 상갑판 위쪽(top side)에 설비된 전처리 장치, 분류장치, 액화장치 등을 포함하는 공정 모듈을 통해 LNG, LPG 및 기타 응축물(condensate)로 분류 또는 추출한 다음, 상갑판 아래쪽(hull side)에 마련한 저장 탱크에 각각 저장하였다가, 해상에서 직접 운반선에 하역할 수 있다.

플로터는, 해상에서 오랜 기간 계류한 상태로 임무를 수행하기 위해, 예를 들어 '회전계류장치(turret mooring system)'를 통해 해상에서 위치를 고정한다.

회전계류장치는, 터릿과 선체를 회전 가능하게 결합하여 터릿을 중심으로 선체를 선회시킬 수 있도록 한 장치이다. 터릿의 하부에는 해저에 박은 앵커에 연결하기 위한 계류 라인(예; tension leg)뿐만 아니라 해저 가스정에서 채굴한 원유가스를 뽑아 올리기 위한 채굴관(예; flexible riser)이 설치된다.

이러한 플로터가 해상에서 정박한 상태에서 채굴, 생산 등의 임무를 수행하는 기간에는, 예를 들어 선체 밑바닥의 도장이나 손상부위의 용접과 같이 해수에 잠긴 부분의 수리작업, 또는 갑판상부 시설의 신축, 개량, 정비 등과 같은 대규모의 공사는 거의 불가능하거나 매우 어렵고 매우 긴 기간이 필요하다.

또한, 플로터를 수리하기 위하여 조선소나 항만에 건설된 일반적인 건선거(乾船渠, dry dock)나 부선거(浮船渠, floating dock)를 이용하고자 하면, 계류 장치나 공정용수 취수 설비와 같이 선체 외부로 연장해 놓은 시설물들을 철수하여야 하고, 다시 연안까지 항해하여 돌아와서 재입거(再入渠, re-docking) 하여야 하며, 수리 후에는 다시 현장까지 항해해 나가야 하므로, 그만큼 시간과 비용이 많이 들고, 임무를 중지하여야 하는 기간이 길어질 수밖에 없다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0070847호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0002218호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0001499호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0083939호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0094932호

본 발명의 목적은, 해상에서 임무수행 중인 플로터를 그대로 재입거 하여 수면으로부터 들어올려서, 천연가스 생산과 같은 플로터 본연의 임무를 멈추지 않고 계속 수행하면서 수리까지 병행할 수 있도록 하는 새로운 개념의 수리용 부선거를 제공하는 것이다.

특히, 수리용 부선거에 재입거 하여 들어 올려짐에 따라 플로터와 수면 사이의 접지 경로가 차단되더라도 플로터 수리 도중에 알맞은 접지 경로를 제공해 줌으로써 전기 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 플로터 접지 구조를 구비하는 수리용 부선거를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 방향에 따른 수리용 부선거는, 해저연결요소를 선체부 아래로 내린 상태로 임무를 수행하고 있는 플로터(1)의 아래로 진입한 후 물 위로 부상시키는 것에 의해 플로터(1)를 재입거하여 수리 가능하도록, 부력 본체를 이루며 상기 해저연결요소가 진입 가능한 해저연결요소 진입홈(112)을 가지는 폰툰 데크(110); 상기 폰툰 데크(110)의 좌우 양쪽 가장자리에서 상향 연장되어 형성되는 측벽(130); 상기 측벽(130)의 내면에 설치되고, 재입거 된 플로터(1)의 측면과 상기 측벽(130)을 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공하는 플로터 접지구(200); 를 포함한다.

본 발명의 다른 방향에 따른 수리용 부선거는, 해상에서 임무를 수행하고 있는 플로터(1)의 아래로 진입한 후 물 위로 부상시키는 것에 의해 플로터(1)를 재입거하여 수리 가능하도록, 부력 본체를 이루면서 상기 플로터(1)를 안착시키기 위한 안착면과 수리를 위한 바닥면을 제공하는 폰툰 데크(110); 상기 폰툰 데크(110)의 상면에 설치되어 재입거 된 플로터(1)의 밑면과 상기 폰툰 데크(110)를 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공하는 플로터 접지구(200); 를 포함한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 플로터 접지구(200)는, 기초대(210); 상기 기초대(210)에 상기 플로터(1)를 향하여 진퇴 가능하게 설치되고 상기 플로터(1)에 접촉하는 도전체의 접지판(230); 상기 접지판(230)과 수리용 부선거(100)를 전기적으로 연결하는 연결선(240); 을 포함한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 기초대(210)에는, 상기 플로터(1)를 향하여 진퇴 하는 가압 실린더 기구(220)가 설치되고, 상기 가압 실린더 기구(220)의 피스톤(222) 단부에 상기 접지판(230)이 설치된다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 접지판(230)은 상기 피스톤(222)에 회동 가능하게 결합 된다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 기초대(210)는 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 위치 조정 가능하게 설치된다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 기초대(210)를 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 이동시키는 구동장치(260)와, 상기 구동장치(260)에 의한 기초대(210)의 이동을 안내하는 직선운동 안내기구(270)를 포함한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 구동장치(260)는, 수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 구동 레일(262); 상기 구동 레일(262)에 결합되는 구동 롤러(264); 상기 기초대(210)에 설치되고 상기 구동 롤러(264)를 회전구동하는 구동 모터(266); 를 포함한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 직선운동 안내기구(270)는, 수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 가이드 레일(272); 상기 기초대(210)에 설치되고 상기 가이드 레일(272)을 따라 미끄럼 운동하는 이송 레일(274); 을 포함한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 연결선(240)은, 한쪽 끝이 상기 접지판(230)에 고착되고, 반대쪽 끝이 상기 수리용 부선거(100)에 탄성 가압에 의해 미끄럼 접촉하며, 수리용 부선거(100)에는 상기 연결선(240)의 미끄럼 접촉을 위한 접속단자(250)가 구비된다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에서, 상기 접지판(230)에는 상기 플로터(1)에 부착하기 위한 부착력을 제공하는 자석부재(235)를 구비한다.

본 발명에 따른 수리용 부선거에 의하면, 플로터의 계류 라인이나 채굴관과 같은 해저연결요소를 선체부 아래로 내린 상태 그대로 플로터를 재입거 하여 수리할 수 있음으로써, 수리 도중에도 플로터의 본연의 임무(예; 천연가스 채굴, 액화처리, 저장)를 계속하여 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수리용 부선거에 의하면, 해상의 작업 현장에서 직접 재입거 하여 수리할 수 있으므로, 플로터의 수리를 위해 장비를 해체하거나 연안으로 돌아올 필요가 없으므로 수리 기간과 비용을 절감할 수 있고 플로터의 생산성과 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수리용 부선거에 의하면, 플로터가 수리용 부선거에 재입거 되어 수면과 수리용 부선거로부터 들어 올려져서 전기적으로 차단된 경우에도, 플로터 접지구에 의해 접지 경로를 확보할 수 있음으로써 플로터 수리 도중에 전기적 사고를 방지하고 안전한 수리를 가능케 한다.

도 1은 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플로터 접지구를 설명하기 위한 한 형태의 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플로터 접지구를 설명하기 위한 한 형태의 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 횡단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 플로터 접지구를 설명하기 위한 다른 형태의 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 횡단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 플로터 접지구의 상세 구조를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 접지판의 구조를 나타내는 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 수리용 부선거의 실시예를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 '수리용 부선거' 또는 'MFD'(Maintenance Floating Dock)는, 회전계류장치를 가지고 해상에서 임무수행 중인 플로터를 그대로 재입거(再入渠, re-docking) 함으로써, 천연가스 채굴, 생산, 저장, 하역과 같은 플로터 고유의 임무를 수행하면서 수리를 병행할 수 있도록 한 새로운 개념의 부선거이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거 및 그것에 재입거 된 플로터를 함께 나타내는 것으로서, 도 1에는 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 회전계류장치를 중심으로 절단하여 나타낸 횡단면도가 도시되어 있다.

우선, 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거(100)에 재입거 할 플로터(1)에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 플로터(1)는 메인 데크(main deck)인 상갑판(2)을 기준으로 위쪽 부분은 갑판상부(top side)라고 하고 아래쪽 부분은 선체부(hull side)라고 한다.

갑판상부(top side)에는, 채굴물을 처리하여 생산물을 만들기 위한 공정 모듈(도시하지 않음), 생산물을 운반선에 옮겨싣기 위한 하역설비(도시하지 않음), 발전 설비(도시하지 않음), 거주구(8) 등이 탑재된다. 선체부(hull side)에는 생산물을 저장해 두기 위한 저장탱크(도시하지 않음), 기계실 등이 구비된다.

또한, 플로터(1)에는 해상에 정박하기 위한 회전계류장치(3)가 구비되고, 회전계류장치(3)로부터 해저 쪽으로 계류 라인(5)이나 채굴관(6)과 같은 해저연결요소(4)가 연장되어 내려진다.

회전계류장치(3)와 계류 라인(5)을 통해, 플로터(1)는 환경 하중에 대해 선회 가능한 상태로 해상에 정박하여, 채굴관(6)을 통해 해저 가스정이나 유정으로부터 채굴물을 뽑아 올린다. 채굴관(6)을 통해 뽑아 올린 채굴물은 갑판상부의 공정 모듈로 이송하여 전처리, 분류, 추출 등의 과정을 거쳐 목적하는 생산물들을 만든 다음, 선체부에 마련된 저장 탱크에 저장한다. 저장 탱크에 저장된 생산물들은 갑판상부에 구비된 하역 설비를 통해 해상에서 직접 생산물 운반선으로 옮겨 싣는다.

또한, 플로터(1)에는, 자항(self-propulsion)을 가능케 하거나, 회전계류장치(3)를 중심으로 웨더 베이닝(Weather Vaning; 조류, 바람 등의 환경하중 작용 방향으로 선수가 향하도록 회전계류장치를 중심으로 선체를 선회시키는 것) 동작을 수행하기 위한 수중익(screw)이나 스러스터(thruster)와 같은 추력발생기(7)를 구비할 수 있다.

본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거(100)는, 위와 같은 형태를 가지고 생산 작업 중에 있는 플로터(1)를 그 상태 그대로 재입거(re-docking) 함으로써, 액화천연가스 생산(채굴, 처리, 액화, 저장)과 같은 플로터(1) 본연의 임무를 중단없이 계속 수행하면서 수리를 병행할 수 있게 하는 것이다.

구체적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수리용 부선거(100)는, 부력 본체를 이루는 폰툰 데크(110) 및 측벽(130)을 구비한다.

폰툰 데크(110)는 부력을 가지면서 수리용 부선거(100)의 바닥을 이루는 것으로서, 그것의 길이방향 일측 단부(도 1 및 도 2에서는 선수 끝 부분)에는 플로터(1)의 해저연결요소(4)가 진입 가능한 해저연결요소 진입홈(112)이 형성된다.

측벽(130)은, 폰툰 데크(110)의 좌우 양쪽(좌현 측 및 우현 측) 가장자리에서 상향 연장되며 그 자체로 부력을 가진다.

폰툰 데크(110)와 측벽(130)은, 부력의 조절을 위해 각각의 내부가 밸러스트 탱크로 이루어진다. 밸러스트 시에는 밸러스트 펌프에 의해 해수를 채워 중력을 증가시켜 수리용 부선거(100)를 아래로 침강시키고, 디밸러스트(de-ballast) 시에는 내부에 채워진 물을 뽑아 내어 부력을 증가시켜 수리용 부선거(100)를 수면 위로 부상시킨다.

이러한 폰툰 데크(110)와 측벽(130)은, 부력을 제공하면서 밸러스트 탱크를 형성하기 위해, 복수의 강제 케이슨(caisson)을 용접으로 연결하여 폰툰으로 구축하거나 강제함형(鋼製函形)의 폰툰으로 구축하여 구성할 수 있다.

또한, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)에는, 플로터(1)의 선저로부터 돌출하여 설치된 추력발생기(7)를 수용 가능한 추력발생기 수용홈(114)을 구비할 수 있다.

추력발생기 수용홈(114)은 폰툰 데크(110)의 상면으로부터 아래로 움푹 들어간 형태를 가져, 플로터(1)가 수리용 부선거(100)에 재입거 되어 폰툰 데크(110)의 상면에 안착하는 경우 추력발생기(7)가 자유롭게 들어가도록 함으로써, 플로터(1)의 수평 안착과 함께 안정된 재입거 상태 유지를 가능케 한다.

해저연결요소 진입홈(112)은, 회전계류장치(3)로부터 해저로 내려지는 계류 라인(5)이나 채굴관(6)과 같은 해저연결요소(4)와 간섭을 일으키지 않도록 하는 모양을 갖춘다.

예를 들어, 계류 라인(5)이나 채굴관(6)은 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼 방사상으로 넓게 퍼진 형태를 가지므로, 해저연결요소 진입홈(112)은 방사상으로 넓게 퍼진 형태의 해저연결요소(4)가 방해 없이 자유롭게 진입할 수 있는 형태를 갖춘다.

즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 해저연결요소 진입홈(112)은, 해저연결요소(4)의 설치 각도(또는 형태)를 고려하여, 폰툰 데크(110)의 상면에서 하면으로 내려갈수록 전체적으로 폭이 확장되도록 구성된다.

폰툰 데크(110)의 해저연결요소 진입홈(112) 반대 측(예; 선미 측)에는 복합 건물(120)을 구비할 수 있다.

복합 건물(120)은, 예를 들어 조타실이나 승조원들의 생활공간으로 활용하기 위한 거주동(居住棟)(122)과, 플로터(1)의 수리에 필요한 기자재를 보관하기 위한 기자재 창고(124)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 수리용 부선거(100)는, 플로터(1)가 임무 수행 중인 지역까지 자체 동력으로 항해할 수 있도록 하고, 플로터(1)의 재입거 동작을 조정하며, 또한 재입거 후 플로터(1)의 회전계류장치(3)를 이용하여 수리용 부선거(100)의 '웨더 베이닝' 동작을 수행할 수 있도록 구성할 수 있다.

이를 위해, 수리용 부선거(100)에는, 예를 들어, 도 1에서 선미 부분인 복합 건물(120)의 아래쪽 선저부에 수중익이나 스러스터와 같은 추력발생기(118)를 구비할 수 있다.

이처럼, 수리용 부선거(100)에 자체의 추력발생기를 구비하면, 예인선에 의하지 않고 플로터(1)가 작업 중인 해상까지 자체 동력으로 항해하여 갈 수 있다. 또한, 전, 후진 및 회전 동작을 조정하여 재입거 동작을 미세하고 정확하게 조정할 수 있다. 따라서, 플로터(1)를 재입거 한 상태에서 플로터(1)의 회전계류장치(3)를 수리용 부선거(100)의 웨더 베이닝 동작 수행에 이용할 수 있으므로, 플로터(1) 가동 및 수리 중에도 수리용 부선거(100)의 자세를 안정적으로 바꾸어 취할 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 수리용 부선거(100)와 육상을 연결하여 기자재나 승조원의 이동이 가능하도록, 쇼어 램프(shore ramp, 예: stern ramp, side ramp)(116)를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 수리용 부선거(100)는, 각종의 크레인 설비를 구비할 수 있다. 크레인 설비는, 수리용 부선거(100)의 수리 작업을 도울 수 있는 것이라면 그 종류, 규모, 개수에 관계가 없다.

크레인 설비의 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기자재 하역용 크레인(150)이나 작업용 크레인(160)을 갖출 수 있다.

기자재 하역용 크레인(150)은, 연안의 부두에 있는 기자재를 수리용 부선거(100)의 기자재 창고(124)에 싣거나, 기자재 창고(124)에 있는 기자재를 연안의 부두에 내릴 때 유용하게 사용할 수 있다. 도면에 예시된 기자재 하역용 크레인(150)은, 이른바 '지브 크레인(Jib Crane)'의 형태를 갖추고 있다.

또한, 작업용 크레인(160)은, 측벽(130)의 상면에 선수와 선미 사이를 레일(도시 생략)을 따라 이동할 수 있게 설치되며, 수리용 기자재 등과 같은 무겁고 큰 물건이나 설비를 옮길 수 있다. 도면에 예시된 작업용 크레인(160)은, 이른바 '갠트리 크레인(Gantry Crane)'의 형태를 갖추고 있다.

위와 같이 이루어진 본 발명의 한 형태에 따른 수리용 부선거(100)는, 해상에서 회전계류장치(3) 및 그것의 해저연결요소(4)를 체결한 상태로 천연가스 생산과 같은 임무를 수행하고 있는 플로터(1)를 재입거 할 수 있도록 하여, 해상에서 직접 플로터(1)를 수리할 수 있고, 수리 도중에도 본연의 임무를 계속하여 수행할 수 있도록 한다.

플로터(1)의 재입거에 임하여, 수리용 부선거(100)가 해상에서 작업 중인 플로터(1)에 도착하여 폰툰 데크(110) 바닥에 플로터(1)의 배 밑바닥을 받치기 위한 받침목을 정렬시켜 둔다.

이어서, 수리용 부선거(100)를 플로터(1)에 길이방향으로 나란하게 위치시키고, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)와 측벽(130) 내부의 밸러스트 탱크에 물(해수)을 채워 수리용 부선거(100)의 중량을 증가시켜 서서히 가라앉힌다. 이러한 과정을 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)의 상면(110a)이 플로터(1)의 가장 낮은 부분(예; 선저면 또는 추력발생기(7)보다 더 낮게 위치할 때까지 수행한다.

이어서, 수리용 부선거(100)와 플로터(1)를 체인이나 와이어와 같은 견인 라인으로 연결한 후 서서히 당기면, 수리용 부선거(100)가 플로터(1) 쪽으로 서서히 이동하여 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)가 플로터(1)의 배 밑바닥 아래로 진입하는 한편, 플로터(1)는 수리용 부선거(100) 안으로 진입하게 된다. 진입을 더 용이하고 정확하게 수행하기 위해 추력발생기(118)를 보조적으로 가동할 수 있다.

수리용 부선거(100)에 플로터(1)가 진입하는 과정에서, 수리용 부선거(100)의 해저연결요소 진입홈(112)에 플로터(1)의 해저연결요소(4)가 자연스럽게 진입된다.

이렇게 하여, 수리용 부선거(100)의 바로 위의 목표지점까지 - 예를 들어 플로터(1)의 추력발생기(7)가 수리용 부선거(100)의 추력발생기 수용홈(114)에 일치할 때까지 - 플로터(1)를 진입시킨 후에는, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)와 측벽(130)의 밸러스트 탱크에 채워진 물을 서서히 뽑아 내어 부력을 증가시킨다.

그러면, 수리용 부선거(100)가 부상하여 폰툰 데크(110)의 상면에 플로터(1)가 안착한다. 이때, 폰툰 데크(110) 위에 안착한 플로터(1)의 추력발생기(7)는, 폰툰 데크(110)의 상면에 구비한 추력발생기 수용홈(114) 안으로 들어가 위치하게 된다.

플로터(1)를 폰툰 데크(110) 위에 안착시킨 후에는, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)와 측벽(130)의 밸러스트 탱크에 채워진 물을 더 뽑아 내어 수리용 부선거(100)의 부력을 더욱 증가시킴으로써 폰툰 데크(110)의 상면(110a)이 수면(D.L.: Draft Line 또는 W.L. ; Water Line) 위로 나오도록 부상시킨다(도 1 참조).

이처럼, 플로터(1)의 계류 라인(5)이나 채굴관(6)과 같은 해저연결요소(4)를 선체부 아래로 내린 상태 그대로 플로터(1)를 수리용 부선거(100)에 재입거 하여 수리할 수 있음으로써, 수리 도중에도 플로터(1)의 본연의 임무(예; 천연가스 채굴, 액화처리, 저장)를 계속하여 수행할 수 있다.

그런데 수리용 부선거(100)에 플로터(1)를 재입거 한 상태에서는, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)가 수면 위로 부상하고 해수가 빠져나감과 함께, 플로터(1)는 받침목에 의해 지지되어 폰툰 데크(110)로부터도 떨어지게 되므로, 플로터(1)는 해수와의 전기적 접지 경로가 차단되는 상황에 이르게 된다.

이처럼 플로터(1)의 전기적 접지 경로가 차단되면, 플로터(1) 및 그것에 구비된 기기들의 접지가 이루어지지 않아 플로터 수리작업이나 채굴물 생산작업 시에 기기 고장이나 감전 등의 문제를 일으키게 된다.

이에 대비하여, 본 발명은 플로터(1)와 해수 사이에 전기적 집지 경로를 확보해 줄 수 있는 플로터 접지구(200)를 수리용 부선거(100)에 미리 설비해 둔다.

플로터 접지구(200)는, 재입거 된 플로터(1)의 측면과 수리용 부선거(100)를 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공한다.

플로터 접지구(200)를 통해 수리용 부선거(100)에 재입거 된 플로터(1)를 영(zero) 전위의 해수에 전기적으로 연결하여 플로터(1) 및 그것에 설치된 기기들을 영 전위로 유지하여 플로터(1) 수리시나 생산작업을 원활하게 수행할 수 있도록 한다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 플로터 접지구를 설명하기 위한 것으로서, 도 4에는 평면도가 도시되어 있고, 도 5에는 횡단면도가 도시되어 있다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 플로터 접지구(200)는, 수리용 부선거(100)의 좌, 우의 측벽(130)의 내면에 길이방향으로 복수의 지점에 설치되어 플로터(1)의 좌, 우 측면과 전기적으로 접촉한다.

본 발명에 따른 플로터 접지구(200)는, 측벽(130)의 길이 방향으로 위치 이동이 가능하고 플로터(1)를 향해 신축 가능하게 구성하여, 다양한 규모의 플로터(1)에 적절한 위치에서 완벽하게 접지할 수 있도록 한다.

수리용 부선거(100)에 플로터(1)를 재입거 한 상태에서, 수리용 부선거(100)는 배 밑부분이 해수에 잠겨 있기 때문에, 플로터 접지구(200)를 플로터(1)의 측면에 접촉시키면 플로터(1)는 수리용 부선거(100)를 통해 해수에 전기적으로 연결되어 접지된다.

다음으로, 도 6 내지 도 8에는 본 발명의 다른 형태에 따른 수리용 부선거 및 재입거 된 플로터를 나타내는 것으로서, 도 6에는 측면도가 도시되어 있고, 도 7에는 평면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 횡단면도가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 수리용 부선거(100)는, 플로터(1)의 외측으로 다점 계류용 계류 라인(mooring line)(10)이나 취수 설비(20)를 갖추고 있는 플로터(1)를 본연의 임무수행 중에 그대로 재입거 할 수 있는 형태를 가진다.

먼저, 플로터(1)를 살펴보면, 플로터(1)의 모퉁이 부분에는 다점 계류에 의해 해상에 정박하기 위한 계류 라인(10)을 해저로 내려서 고박 하기 위한 계류 라인(10)이 구비된다(도 7 참조).

또한, 플로터(1)의 측면에는 취수 설비(20)를 구비할 수도 있다(도 7 내지 도 8 참조). 취수 설비(20)는, 취수관(22)(sea water riser)을 가지는데, 취수관(22)을 물속 깊이 연장해 내려 갑판상부의 공정 설비 등에 필요한 용수를 조달한다. 취수관 보호구조물(24)은 이러한 취수관(22)을 보호한다.

플로터(1)는, 계류 라인(10)을 통해 해상에 정박한 채 해저 가스정이나 유정으로부터 채굴물을 뽑아 올리고, 갑판상부의 공정 모듈로 이송하여 전처리, 분류, 추출 등의 과정을 거쳐 목적하는 생산물들을 만든 다음, 선체부에 마련된 저장 탱크에 저장한다. 저장 탱크에 저장된 생산물들은 갑판상부에 구비된 하역 설비를 통해 해상에서 직접 생산물 운반선으로 옮겨 싣는다.

본 발명의 다른 형태에 따른 수리용 부선거(100)는, 이러한 형태를 가지고 생산 작업 중에 있는 플로터(1)를 그 상태 그대로 재입거 함으로써, 액화천연가스 생산(채굴, 처리, 액화, 저장)과 같은 플로터(1) 본연의 임무를 중단없이 계속 수행하면서 수리를 병행할 수 있게 구성된다.

수리용 부선거(100)는, 부력 본체를 이루는 폰툰 데크(110)를 구비한다. 폰툰 데크(110)는 부력을 가지면서 수리용 부선거(100)의 선체를 이루는 것으로서, 그 위에 플로터(1)를 안착시킴과 함께 수리용 바닥을 제공한다.

플로터(1)가 폰툰 데크(110)에 안착하여 재입거 된 상태(도 1 내지 도 3의 상태)에서도 계류 라인(10)이나 취수 설비(20)와 같이 선체 측방으로 돌출되는 설비를 그대로 유지하여 생산 활동을 계속 수행할 수 있도록 하기 위해, 상기 폰툰 데크(110)는 측방(즉, 좌현 및 우현)으로부터 솟아오른 어떠한 방해 구조물(예; 측벽)도 없도록 측방이 단지 평탄하게 열린 구조를 가진다.

또한, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110)에는, 플로터(1)의 선저로부터 돌출하여 설치된 추력발생기(7)를 수용 가능한 추력발생기 수용홈(114)을 구비할 수 있다.

또한, 폰툰 데크(110)의 일측(예; 선미 측)에는 복합 건물(120)을 구비할 수 있다. 복합 건물(120)은, 거주동(122)과 기자재 창고(124)를 포함할 수 있다.

수리용 부선거(100)에는 선저부에 수중익이나 스러스터와 같은 추력발생기(118)를 구비할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 수리용 부선거(100)는 쇼어 램프(116)를 구비할 수 있다.

위와 같이 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 따른 수리용 부선거(100)는, 계류 라인(10)이나 취수 설비(20)와 같이 플로터(1)로부터 해저로 내려지거나 측면으로 돌출된 설비를 체결하여 해상에 정박한 채 천연가스 생산과 같은 임무를 수행하고 있는 플로터(1)를 그대로 재입거 할 수 있도록 하여, 해상에서 직접 플로터(1)를 수리할 수 있고, 수리 도중에도 본연의 임무를 계속하여 수행할 수 있도록 한다.

도 9에는 도 6 내지 도 8에 도시된 수리용 부선거(100)와 플로터(1)의 접지 구조를 보인 횡단면도가 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110) 상에 받침목을 정렬한 상태에서 플로터(1)를 재입거 하면, 플로터(1)의 밑바닥은 받침목의 높이만큼 폰툰 데크(110) 위로 들어 올려진 상태를 유지한다.

플로터 접지구(200)는, 폰툰 데크(110) 상면에 복수의 지점에 설치되어 재입거 된 플로터(1)의 밑바닥에 전기적으로 접촉한다.

이러한 플로터 접지구(200)는, 폰툰 데크(110)의 길이 방향으로 위치 이동이 가능하고 플로터(1)의 밑바닥을 향해 신축 가능하게 구성하여, 다양한 규모의 플로터(1)에 적절한 위치에서 완벽하게 접지할 수 있도록 한다.

수리용 부선거(100)에 플로터(1)를 재입거 한 상태에서, 수리용 부선거(100)는 배 밑부분이 해수에 잠겨 있기 때문에, 플로터 접지구(200)를 플로터(1)의 밑바닥에 접촉시키면 플로터(1)는 수리용 부선거(100)를 통해 해수에 전기적으로 연결되어 접지된다.

다음으로, 도 10에는 본 발명에 따른 플로터 접지구(200)의 상세한 구조가 도시되어 있다.

도 10을 참조하면, 플로터 접지구(200)는, 수리용 부선거(100)에 설치되는, 즉, 수리용 부선거(100)의 폰툰 데크(110) 또는 측벽(130)에 설치되는, 기초대(210)와, 기초대(210)에 플로터(1)를 향해 진퇴 가능하게 설치되어 플로터(1)에 전기적으로 접촉하는 도전체의 접지판(230)과, 접지판(230)과 수리용 부선거(100)를 전기적으로 연결하는 연결선(240)을 포함한다.

본 발명에서, 상기 도전체의 접지판(230)은 플로터(1)가 재입거 된 후 플로터(1)를 향해 이동해 밀착 접촉하기 위한 구조를 가진다. 이를 위해, 상기 기초대(210)에는, 플로터(1)를 향하여 진퇴 하는 가압 실린더 기구(220)를 설치하고, 가압 실린더 기구(220)의 피스톤(222)의 단부에 상기 접지판(230)이 설치된다.

수리용 부선거(100)의 측면이나 밑면의 굴곡에 대해서도 면밀하게 밀착하기 위해, 상기 접지판(230)은 피스톤(222)에 힌지축(232)을 통해 회동 가능하게 결합된다.

또한, 기초대(210)는 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 위치 조정 가능하게 설치하여, 다양한 규모의 플로터(1)에 맞추어 적정한 위치에 자리 잡을 수 있도록 할 수 있다. 이는, 기초대(210)를 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 이동시키는 구동장치(260)와, 구동장치(260)에 의한 기초대(210)의 이동을 안내하는 직선운동 안내기구(270)에 의해 달성된다.

본 발명의 일례에 따른 구동장치(260)는, 수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 구동 레일(262)과, 구동 레일(262)에 결합되는 구동 롤러(264)와, 기초대(210)에 설치되어 구동 롤러(264)를 회전구동하는 구동 모터(266)를 포함한다.

또한, 직선운동 안내기구(270)는, 수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 가이드 레일(272)과, 기초대(210)에 설치되어 가이드 레일(272)을 따라 미끄럼 운동하는 이송 레일(274)을 포함한다.

구동 모터(266)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 그것에 구비된 구동 롤러(264)가 회전하여 구동 레일(262)을 따라 굴러 기초대(210)를 이동시키게 된다. 그와 함께 기초대(210)의 이송 레일(274)이 가이드 레일(272)을 따라 미끄럼 이동하여 이송을 안정적으로 안내한다.

한편, 본 발명의 연결선(240)은, 그것의 한쪽 끝은 접지판(230)에 고착하고, 반대쪽 끝은 수리용 부선거(100)에 탄성 가압에 의해 미끄럼 접촉하도록 구성할 수 있다. 기초대(210)가 수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 위치 이동 가능하게 구성되는 경우, 연결선(240)은 그 끝이 수리용 부선거(100)에 전기적으로 접촉한 채 기초대(210)와 함께 이동한다. 즉, 연결선(240)은 수리용 부선거(100)와 단순 접촉에 의해 전기적으로 연결된다.

연결선(240)과 수리용 부선거(100)가 전기적으로 안정적으로 미끄럼 접촉할 수 있도록 하기 위해, 수리용 부선거(100)에는 연결선(240)의 미끄럼 접촉을 위한 접속단자(250)를 구비할 수 있다. 접속단자(250)는 전기 전도도가 우수한 소재를 기초대(210)의 이동 경로를 따라 길게 배열한 형태로 구성된다.

또한, 연결선(240)의 끝이 수리용 부선거(100)의 표면(즉, 폰툰 데크(110)나 측벽(130)의 표면)이나 접속단자(250)의 표면에 충분한 압력으로 밀착하도록 하기 위해, 연결선(240)은 탄성을 가지는 소재를 수회 굴곡 시켜 구성할 수 있다. 그러면, 연결선(240)의 끝이 접속단자(250)를 탄성 가압하여 밀착한다.

또한, 연결선(240)은 양쪽 끝을 각각 기초대(210)와 수리용 부선거(100)(즉, 폰툰 데크(110) 또는 측벽(130))에 모두 고착한 형태로 구성할 수도 있다. 이 경우, 연결선(240)은 기초대(210)의 이동에 따라 신축가능한 형태(예; 스프링 형태)로 구성할 수 있다.

도 11에는 본 발명에 따른 접지판(230)의 구조를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

도 11을 참조하면, 접지판(230)에는 플로터(1)에 부착하기 위한 부착력을 제공하는 자석부재(235)를 구비할 수 있다. 자석부재(235)는 접지판(230)의 전면 또는 배면에 부착하거나 매립한 형태로 구성할 수 있다. 자석부재(235)는 영구자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

1: 플로터
2: 상갑판
3: 회전계류장치
4: 해저연결요소
5: 계류 라인
6: 채굴관
7: 추력발생기
8: 거주구
10: 계류 라인
100: 수리용 부선거
110: 폰툰 데크
112: 해저연결요소 진입홈
114: 추진장치 수용홈
116: 쇼어 램프
118: 추력발생기
120: 복합 건물
122: 거주동
124: 기자재 창고
130: 측벽
150: 기자재 하역용 크레인
160: 작업용 크레인
200: 플로터 접지구
210: 기초대
220: 가압 실린더 기구
222: 피스톤
230: 접지판
232: 힌지축
235: 자석부재
240: 연결선
250: 접속단자
260: 구동장치
262: 구동 레일
264: 구동 롤러
266: 구동 모터
270: 직선운동 안내기구
272: 가이드 레일
274: 이송 레일

Claims (11)

1. 해저연결요소를 선체부 아래로 내린 상태로 임무를 수행하고 있는 플로터(1)의 아래로 진입한 후 물 위로 부상시키는 것에 의해 플로터(1)를 재입거하여 수리 가능하도록, 부력 본체를 이루며 상기 해저연결요소가 진입 가능한 해저연결요소 진입홈(112)을 가지는 폰툰 데크(110);
   상기 폰툰 데크(110)의 좌우 양쪽 가장자리에서 상향 연장되어 형성되는 측벽(130); 및
   상기 측벽(130)의 내면에 설치되고, 재입거 된 플로터(1)의 측면과 상기 측벽(130)을 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공하는 플로터 접지구(200); 를 포함하는 수리용 부선거.
2. 해상에서 임무를 수행하고 있는 플로터(1)의 아래로 진입한 후 물 위로 부상시키는 것에 의해 플로터(1)를 재입거하여 수리 가능하도록, 부력 본체를 이루면서 상기 플로터(1)를 안착시키기 위한 안착면과 수리를 위한 바닥면을 제공하는 폰툰 데크(110); 및
   상기 폰툰 데크(110)의 상면에 설치되어 재입거 된 플로터(1)의 밑면과 상기 폰툰 데크(110)를 통전 가능하게 연결함으로써 플로터(1)를 해수에 접지시키기 위한 전기적 접지 경로를 제공하는 플로터 접지구(200); 를 포함하는 수리용 부선거.
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 플로터 접지구(200)는,
   기초대(210);
   상기 기초대(210)에 상기 플로터(1)를 향하여 진퇴 가능하게 설치되고 상기 플로터(1)에 접촉하는 도전체의 접지판(230); 및
   상기 접지판(230)과 수리용 부선거(100)를 전기적으로 연결하는 연결선(240); 을 포함하는 수리용 부선거.
4. 제3항에서,
   상기 기초대(210)에는, 상기 플로터(1)를 향하여 진퇴 하는 가압 실린더 기구(220)가 설치되고, 상기 가압 실린더 기구(220)의 피스톤(222) 단부에 상기 접지판(230)이 설치되는 수리용 부선거.
5. 제4항에서,
   상기 접지판(230)은 상기 피스톤(222)에 회동 가능하게 결합되는 수리용 부선거.
6. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 기초대(210)는 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 위치 조정 가능하게 설치되는 수리용 부선거.
7. 제6항에서,
   상기 기초대(210)를 수리용 부선거(100)의 길이방향으로 이동시키는 구동장치(260)와, 상기 구동장치(260)에 의한 기초대(210)의 이동을 안내하는 직선운동 안내기구(270)를 포함하는 수리용 부선거.
8. 제7항에서,
   상기 구동장치(260)는,
   수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 구동 레일(262);
   상기 구동 레일(262)에 결합되는 구동 롤러(264); 및
   상기 기초대(210)에 설치되고 상기 구동 롤러(264)를 회전구동하는 구동 모터(266); 를 포함하는 수리용 부선거.
9. 제7항에서,
   상기 직선운동 안내기구(270)는,
   수리용 부선거(100)의 길이방향을 따라 연장되는 가이드 레일(272); 및
   상기 기초대(210)에 설치되고 상기 가이드 레일(272)을 따라 미끄럼 운동하는 이송 레일(274); 을 포함하는 수리용 부선거.
10. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 연결선(240)은, 한쪽 끝이 상기 접지판(230)에 고착되고, 반대쪽 끝이 상기 수리용 부선거(100)에 탄성 가압에 의해 미끄럼 접촉하며, 수리용 부선거(100)에는 상기 연결선(240)의 미끄럼 접촉을 위한 접속단자(250)가 구비되는 수리용 부선거.
11. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 접지판(230)에는 상기 플로터(1)에 부착하기 위한 부착력을 제공하는 자석부재(235)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수리용 부선거.

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