KR20190071323A - 계류장치 - Google Patents

Abstract

계류장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 구조물에 설치되는 제1 계류라인; 해저면에 설치되는 앵커부재에 연결되는 제2 계류라인; 및 상기 제1 계류라인과 제2 계류라인을 연결하며 회전 가능하도록 마련되는 링크부재;를 포함하는 계류장치가 제공될 수 있다.

Description

계류장치{Mooring device}

본 발명은 계류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양 구조물의 위치 유지를 위한 계류장치에 관한 것이다.

일반적으로 부유식 원유생산 및 저장하역설비(FPSO, Floating Production Storage Offloading) 및 부유식 저장설비(FSO, Floating Storage Offloading)와 같은 선박(이하, '해양 구조물'이라 함)은 해상의 작업위치에 계류상태를 유지하면서 작업을 수행한다. 해양 구조물을 계류시키기 위해서는 앵커를 바다 속에 하강시켜 바다의 바닥에 고정시켜서 계류 체인을 해양 구조물과 앵커에 연결하는 방법을 이용한다. 일반적으로,, 해양 구조물을 계류시키기 위한 방식으로 다점 계류(Spread mooring) 방식을 이용한다.

다점 계류 방식에 의해 해양 구조물에 필요한 계류장치는 선체에 장착되는 체인 스토퍼와 페어리드를 이용하며, 해저면에는 앵커 파일을 설치하여 계류 체인을 앵커 파일과 선체의 체인 스토퍼까지 연결한다. 선체에는 로프 풀리(sheave) 및 페어리드를 장착하여 계류 체인의 원활한 이동을 유도한다. 이러한 계류장치를 통해 해양 구조물은 해상에서 바람, 파도, 조류에 의한 환경외력에서도 해저 가스 및 원유 생산을 위해 그 위치를 유지하게 된다.

그러나, 상기 다점 계류 방식으로 계류된 해양 구조물은 계류장치에 의해 완전히 구속된 상태로 해양 구조물의 선측 또는 경사지게 입사하는 높은 파도 및 기타 환경 외란에 의해 계류 체인에는 큰 하중이 작용하게 되며, 안전 설계를 위해서는 체인의 사양이 무거워져서 유지 보수 및 구매에 많은 비용이 소요된다. 이로 말미암아, 원유 생산, 셔틀 탱커로의 하역(offloading) 등의 운용 관점에서도 제약이 따른다.

본 발명의 실시 예에 따른 계류 장치는 해양 구조물 계류 체인의 구속력을 완화시켜 계류력을 저감함과 동시에 운용 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 구조물에 설치되는 제1 계류라인; 해저면에 설치되는 앵커부재에 연결되는 제2 계류라인; 및 상기 제1 계류라인과 제2 계류라인을 연결하며 회전 가능하도록 마련되는 링크부재;를 포함하는 계류장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 링크부재는, 상기 제1 계류라인과 연결되는 외측러그가 마련된 외측링크; 상기 제2 계류라인과 연결되는 내측러그가 마련되며 외측링크의 내측에 배치되는 내측링크; 및 상기 외측링크와 내측링크 사이에 개재되어 상기 외측링크 및 내측링크가 회전 가능하도록 지지하는 복수의 구름부재;를 구비할 수 있다.

또한, 상기 외측링크는 상기 외측러그가 마련된 반대편에 일부가 개방된 구(球)형상의 외측몸체부를 갖추고, 상기 개방부는 상기 내측링크의 내측러그가 이동되는 이동 거리를 제한하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 내측링크는 구(球)형상의 내측몸체부를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 외측링크의 내면 또는 상기 내측링크의 외면에는 상기 복수의 구름부재가 회전 가능하게 결합되는 복수의 결합홈부가 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치는 해양 구조물과 앵커를 연결하는 계류라인에 자유롭게 회전할 수 있는 회전링크를 마련함으로써 해양 구조물의 거동에 따른 하중이 발생할 때 계류라인의 구속력을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 이에, 계류력을 감소시킴으로써 계류라인의 파단 효율 및 해양 구조물의 하역 등의 운용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치에 의해 해양 구조물이 계류된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치에 의해 해양 구조물이 계류된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치에 의해 해양 구조물이 거동된 상태를 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류장치에 의해 해양 구조물이 계류된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 계류장치에 의해 해양 구조물이 계류된 상태를 나타내는 측면도이며, 도 3은 상기 계류장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 계류장치를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 계류장치(100)는 해양 구조물(10)에 설치되는 제1 계류라인(110)과, 해저면(1)에 설치되는 앵커부재(12)에 연결되는 제2 계류라인(120) 및 상기 제1 계류라인(110)과 제2 계류라인(120)을 연결하며 회전 가능하도록 마련되는 링크부재(130)를 포함한다. 여기서, 해양 구조물(10)은 부유식 원유생산 및 저장하역설비(FPSO)처럼 해상에 계류된 상태에서 작업을 수행하고, 필요 시 이동이 가능한 부유식 구조물을 포함한다. 계류장치(100)는 이러한 해양 구조물(10)에 파도, 해류, 바람, 너울 등의 영향으로 외력이 작용할 때 해양 구조물(10)을 계류된 상태로 유지하도록 한다.

한편, 해양 구조물(10)의 계류를 위한 계류장치(100)는 해양 구조물(10)에 계류라인(110, 120)을 고정하기 위한 스토퍼(11), 계류라인(110, 120)을 이동시키기 위한 로프 풀리(13), 계류라인(110, 120)을 안내하기 위한 페어리드(15) 및 계류라인(110, 120)을 해저면(1)에 고정시키기 위한 앵커부재(12) 등을 통해 해양 구조물(10)을 계류시키는 것으로서, 상기한 구성은 통상적으로 사용되는 것으로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1 계류라인(110)은 일단이 해양 구조물(10)의 스토퍼(11)에 고정되며 타단이 링크부재(130)와 연결된다. 제2 계류라인(120)은 일단이 링크부재(130)와 연결되며 타단이 앵커부재(12)와 결합된다. 이러한 제1 계류라인(110)과 제2 계류라인(120)은 강성을 갖는 체인으로 마련될 수 있다.

링크부재(130)는 제1 계류라인(110)과 연결되는 외측링크(131)와, 제2 계류라인(120)과 연결되는 내측링크(135) 및 외측링크(131)와 내측링크(135) 사이에 개재되는 복수의 구름부재(139)를 구비한다.

외측링크(131)는 구(球)형상의 외측몸체부(132) 및 외측몸체부(132)에 마련되어 제1 계류라인(110)과 연결되는 외측러그(134)를 구비한다.

외측몸체부(132)는 내부에 수용공간이 형성되며 일부가 개방된 개방부(133)를 갖는다. 도시된 바에 따르면, 개방부(133)는 외측러그(134)가 형성된 반대편에 형성된다. 이는 외측몸체부(132)에 수용되는 내측링크(135)의 내측러그(138)가 외측몸체부(132)로부터 외부로 돌출되도록 하기 위함이다. 또한, 개방부(133)의 직경은 내측링크(135)가 이탈되지 않는 직경을 갖는다. 이에 개방부(133)와 내측러그(138) 사이에 형성된 갭은 내측링크(135)와 외측링크(131)가 자유롭게 회전시 회전 이동되는 이동 거리를 제한하도록 이루어진다. 즉, 내측링크(135) 또는 외측링크(131)가 회전시 개방된 면과 내측러그(138)가 접촉되어 이동이 제한된다.

내측링크(135)는 구(球)형상의 내측몸체부(136) 및 내측몸체부(136)에 마련되어 제2 계류라인(120)과 연결되는 내측러그(138)를 구비한다.

내측몸체부(136)는 외측몸체부(132) 내에 수용되어 회전가능하도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 외측몸체부(132)에 수용된 내측몸체부(136)에 마련된 내측러그(138)는 개방부(133)를 통해 외측몸체부(132)의 외부로 노출된다.

상기와 같은 외측몸체부(132)의 내면 또는 내측몸체부(136)의 외면에는 후술할 구름부재(139)가 회전 가능하게 결합되는 복수의 결합홈부(137)가 마련될 수 있다. 상기 복수의 결합홈부(137)는 내측몸체부(136)의 외면에 일정간격으로 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 외측몸체부(132)의 내면에 형성될 수도 있다.

복수의 구름부재(139)는 외측링크(131)와 내측링크(135) 사이에 개재되어 외측링크(131) 및 내측링크(135)가 회전 가능하도록 지지하는 역할을 수행한다. 구름부재(139)는 볼(ball)로 이루어질 수 있다. 도시된 바에 따르면, 구름부재(139)는 내측몸체부(136)에 형성된 결합홈부(137)에 회전가능하게 결합된다. 이러한 복수의 구름부재(139)가 외측몸체부(132)와 내측몸체부(136) 표면을 따라 회전 가능하도록 지지됨으로써, 외측몸체부(132)와 내측몸체부(136)가 서로에 대해 회전할 때마다 이에 상응하여 구름부재(139)가 회전하여 돌아가면서 외측몸체부(132)와 내측몸체부(136) 간의 마찰저항을 감소시킬 수 있다.

상기와 같은 링크부재(130)를 통해 제1 계류라인(110)과 제2 계류라인(120)이 연결됨에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 해양 구조물(10)이 계류된 상태에서 파도 등에 의해 거동되면 링크부재(130)의 외측링크(131) 및 내측링크(135)가 회전하며 구속력을 완화시키게 된다. 이에 따라 계류라인(110, 120)에 발생되는 하중을 줄여 계류라인(110, 120)의 파단 효율 및 해양 구조물(10)의 하역 운용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 해양 구조물 11 : 스토퍼
12 : 앵커부재 13 : 로프 풀리
15 : 페어리드
100 : 계류장치 110 : 제1 계류라인
120 : 제2 계류라인 130 : 링크부재
131 : 외측링크 132 : 외측몸체부
134 : 외측러그 135 : 내측링크
136 : 내측몸체부 137 : 결합홈부
138 : 내측러그 139 : 구름부재

Claims (5)

1. 해양 구조물에 설치되는 제1 계류라인;
   해저면에 설치되는 앵커부재에 연결되는 제2 계류라인; 및
   상기 제1 계류라인과 제2 계류라인을 연결하며 회전 가능하도록 마련되는 링크부재;를 포함하는 계류장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링크부재는,
   상기 제1 계류라인과 연결되는 외측러그가 마련된 외측링크;
   상기 제2 계류라인과 연결되는 내측러그가 마련되며 외측링크의 내측에 배치되는 내측링크; 및
   상기 외측링크와 내측링크 사이에 개재되어 상기 외측링크 및 내측링크가 회전 가능하도록 지지하는 복수의 구름부재;를 구비하는 계류장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 외측링크는 상기 외측러그가 마련된 반대편에 일부가 개방된 구(球)형상의 외측몸체부를 갖추고, 상기 개방부는 상기 내측링크의 내측러그가 이동되는 이동 거리를 제한하도록 마련되는 계류장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 내측링크는 구(球)형상의 내측몸체부를 갖도록 형성되는 계류장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 외측링크의 내면 또는 상기 내측링크의 외면에는 상기 복수의 구름부재가 회전 가능하게 결합되는 복수의 결합홈부가 마련되는 계류장치.
   

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