KR20200029310A - Method for longitudinal inclining test for semi-submersible rig - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 경사시험 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inclining test of a ship, and more particularly, to a method for longitudinal inclining test of a semi-submersible rig ship.
선박은 해상에서 부유하는 부유체이므로 선체의 거동을 원활하게 파악하고 조정하기 위해서는 외력에 의한 선체 움직임의 예측이 필수적이다. 이를 위해 필요한 기본 정보 중 하나가 선체의 무게중심이다. 선체는 무게중심의 주변으로 회전하고 선체가 병진운동 하는 경우에도 무게중심을 기준으로 파악할 수 있으므로 무게중심의 계측은 매우 중요하다.Since the ship is a floating body floating on the sea, it is essential to predict the movement of the ship by external force to grasp and adjust the behavior of the ship smoothly. One of the basic information required for this is the center of gravity of the hull. The measurement of the center of gravity is very important because the hull rotates around the center of gravity and can be grasped based on the center of gravity even when the hull moves in translation.
무게중심을 계측하기 위해서는 경사시험으로 알려진 시험방식을 사용하게 된다. 무게중심은 선체의 질량분포에 따라 달라지며 선체 각 부분의 밀도나 선체의 형상 등에 따라 바뀔 수 있다. 무게중심은 선박 설계 시에 모델로부터 계산될 수 있지만, 실제 건조된 선박의 무게중심은 여러 가지 다양한 이유로 이와 일치하지 않을 수도 있으므로 선박 건조의 마무리 단계로서 선박으로부터 직접 경사시험을 진행하게 된다.To measure the center of gravity, a test method known as an inclination test is used. The center of gravity depends on the mass distribution of the hull and can vary depending on the density of each part of the hull or the shape of the hull. The center of gravity can be calculated from the model at the time of ship design, but the actual center of gravity of the dried ship may not match this for various reasons, so the inclination test is conducted directly from the ship as the final stage of ship construction.
그러나, 선박은 종류가 다양하며 그에 따라 선체의 형상이나 구조도 다양한바 그에 따라 보다 적합하거나 효율적인 시험방식이 필요할 수 있다. 예를 들어, 일반적인 유선형 선체가 아닌 폰툰과 컬럼으로 구성된 반잠수식 리그선과 같은 특별한 형상의 선박의 경우, 종전에 일반적으로 행해지던 경사시험 방식을 그대로 적용함으로써 계측 정확도가 오히려 감소하거나, 불필요한 과정으로 인해 효율적이지 못한 문제점 등이 발생하기도 하였다.However, there are many types of ships, and accordingly, the shape and structure of the hull are also diverse. Therefore, a more suitable or efficient test method may be required. For example, in the case of a vessel of a special shape such as a semi-submersible rig ship composed of a pontoon and a column instead of a general streamlined hull, measurement accuracy is reduced or unnecessary process is applied by applying the inclined test method that was generally performed before. As a result, inefficiencies and problems occurred.
본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법을 제공하는 것이며, 이를 통해 반잠수식 리그선의 경사시험을 보다 정확하고 효율적으로 진행하는 것이다.The technical problem of the present invention is to solve this problem, and to provide a method for longitudinal inclination test of a semi-submersible rig line, through which the inclination test of a semi-submersible rig line is conducted more accurately and efficiently.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법은, 폰툰(pontoon)부, 데크(deck)부, 및 상기 폰툰부와 상기 데크부를 연결하는 컬럼(column)부로 이루어진 선체를 포함하는 반잠수식 리그선(semi-submersible rig)의 경사시험 방법에 있어서, (a) 상기 폰툰부의 평형수를 배수하여 상기 선체의 흘수선을 상기 폰툰부 측면에 위치시키는 단계; 및 (b) 상기 컬럼부의 평형수 분포를 바꾸어 상기 폰툰부의 선수방향 또는 상기 폰툰부의 선미방향으로 하중을 이동시키며 상기 선체의 무게중심을 변경시키는 단계를 포함한다.The longitudinal inclination test method of the semi-submersible rig ship according to the present invention comprises: a half-submersible comprising a hull consisting of a pontoon part, a deck part, and a column part connecting the pontoon part and the deck part. A method for inclining test of a semi-submersible rig, the method comprising: (a) draining the equilibrium water of the pontoon part and placing the water line of the hull on the side of the pontoon part; And (b) changing the equilibrium water distribution of the column part to move the load in the forward direction of the pontoon part or the stern direction of the pontoon part and changing the center of gravity of the hull.
상기 (a) 단계에서 상기 폰툰부의 평형수는 완전히 배수되며, 상기 (b) 단계의 상기 컬럼부의 평형수는 배수되지 않고 상기 컬럼부를 이루는 복수 개의 컬럼 사이에서 교환될 수 있다.In the step (a), the ballast water of the pontoon part is completely drained, and the ballast water of the column part (b) can be exchanged between a plurality of columns constituting the column part without being drained.
상기 (b) 단계의 평형수는 상기 폰툰부의 종방향으로 이격 배치되어 상기 컬럼부를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼 사이에서 교환되어, 상기 폰툰부의 종방향에 대해 분포가 바뀔 수 있다.The ballast water of the step (b) is exchanged between at least two different columns constituting the column portion spaced apart in the longitudinal direction of the pontoon portion, so that the distribution can be changed in the longitudinal direction of the pontoon portion.
상기 폰툰부는 종방향으로 서로 나란히 배열된 적어도 두 개의 폰툰으로 이루어진 쌍동형이며, 상기 (b) 단계의 평형수는 서로 다른 상기 폰툰의 선수측에 연결된 컬럼들과, 서로 다른 상기 폰툰의 선미측에 연결된 컬럼들의 사이에서 교환될 수 있다.The pontoon portion is a twin-acting type consisting of at least two pontoons arranged side by side in the longitudinal direction. It can be exchanged between connected columns.
상기 (b) 단계의 평형수는 상기 컬럼부를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼과 연결된 상기 폰툰부 내부의 종방향 배관을 따라 이동될 수 있다.The ballast water of step (b) may be moved along the longitudinal pipe inside the pontoon part connected to at least two different columns constituting the column part.
상기 (b) 단계 이전에, 상기 컬럼부의 밸러스트 탱크 직상방에 상기 평형수의 이동량을 계측하기 위한 홀을 시공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before the step (b), the step of constructing a hole for measuring the amount of movement of the ballast water above the column of the ballast tank may be further included.
상기 (b) 단계 이전에, 상기 선체를 접안시설의 안벽과 로프로 연결하여 이동반경을 제한시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Before the step (b), the hull may be further connected to the berth wall of the berthing facility and a rope to limit the movement radius.
본 발명에 의하면, 보다 효율적으로, 더욱 정확하게 선박의 경사시험을 진행할 수 있다. 특히, 반잠수식 리그선의 구조적 특징을 활용한 새로운 시험방식으로 반잠수식 리그선의 무게중심을 더욱 정확하게 계측할 수 있고 불필요한 과정들은 배제시켜 경사시험의 효율성을 증대시킬 수 있다. 또한 수심이 깊은 외항이 아닌 연안의 접안시설 근처에서도 경사시험을 편리하게 진행할 수 있어 시험의 안전성과 편리성도 아울러 확보할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inclination test of a ship can be performed more efficiently and more accurately. In particular, a new test method that utilizes the structural characteristics of the semi-submersible rig can more accurately measure the center of gravity of the semi-submersible rig and eliminate unnecessary processes to increase the efficiency of the slope test. In addition, it is possible to conveniently conduct an inclined test near the docking facilities on the coast, not to the deep-watered outward port, thus ensuring the safety and convenience of the test.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 경사시험 방법에 의한 경사시험 과정을 나타낸 반잠수식 리그선의 측면도이다.
도 3은 도 2의 반잠수식 리그선의 정면도이다.
도 4는 도 2의 반잠수식 리그선의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 경사시험 방법에 따른 경사시험 원리를 나타낸 도면이다. 1 is a flow chart showing a longitudinal gradient test method of a semi-submersible rig line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a semi-submersible rig line showing a slope test process according to the slope test method of FIG. 1.
3 is a front view of the semi-submersible rig line of FIG. 2.
4 is a rear view of the semi-submersible league ship of FIG. 2.
5 is a view showing the inclination test principle according to the inclination test method of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete and the ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the invention is only defined by the claims. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same components.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법에 대해 상세히 설명한다. 설명은 도 1의 순서도를 기준으로 필요에 따라 나머지 도면을 함께 참조하는 방식으로 진행한다.Hereinafter, with reference to Figures 1 to 5 will be described in detail with respect to the longitudinal gradient test method of the semi-submersible rig line according to an embodiment of the present invention. The description proceeds by referring to the remaining drawings together as necessary based on the flowchart of FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 경사시험 방법에 의한 경사시험 과정을 나타낸 반잠수식 리그선의 측면도이고, 도 3은 도 2의 반잠수식 리그선의 정면도이고, 도 4는 도 2의 반잠수식 리그선의 배면도이며, 도 5는 본 발명의 경사시험 방법에 따른 경사시험 원리를 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 4에서, 선체(또는 그와 동등하게 폰툰부)의 전방에 위치하는 선수부는 'F'로, 후방에 위치하는 선미부는 'R'로 구분하여 표시하였다. 1 is a flow chart showing the longitudinal inclination test method of the semi-submersible rig line according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the semi-submersible rig line showing the inclination test process according to the inclination test method of Figure 1, 3 is a front view of the semi-submersible rig line of FIG. 2, FIG. 4 is a rear view of the semi-submersible rig line of FIG. 2, and FIG. 5 is a view showing the inclination test principle according to the inclination test method of the present invention. In FIGS. 2 to 4, the bow portion positioned in front of the hull (or equivalent to the pontoon portion) is labeled as 'F', and the stern portion positioned at the rear side is labeled as 'R'.
또한 본 명세서에서, 반잠수식 리그선의 데크부(도 2의 10참조)는 선체의 상갑판과 그 위에 형성된 데릭(도 2의 11참조) 등의 구조물 전체를 포함하는 의미일 수 있다. 또한, 폰툰부(도 2의 30참조)는 반잠수식 리그선의 하단부에 수평방향으로 배열된 부력조절용 구조물(유선형 또는 그 밖의 여러 가지 형상으로 형성될 수 있다)을 의미할 수 있다. 또한 컬럼부(도 2의 20참조)는 데크부와 폰툰부를 연결하는 복수 개의 컬럼 또는 레그와 같은 형상의 연결구조물로 이루어진 것일 수 있으며 그 형상은 특별히 제한되지는 않는다.In addition, in this specification, the deck portion of the semi-submersible rig ship (see 10 in FIG. 2) may mean the entire structure including the upper deck of the hull and the derrick formed thereon (see 11 in FIG. 2). In addition, the pontoon part (see 30 in FIG. 2) may mean a buoyancy control structure (which may be formed in a streamlined or other various shapes) arranged in the horizontal direction at the lower end of the semi-submersible rig line. In addition, the column portion (see 20 in FIG. 2) may be formed of a connection structure having a shape such as a plurality of columns or legs connecting the deck portion and the pontoon portion, and the shape is not particularly limited.
도 1, 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법은, 반잠수식 리그선(도 2의 1참조)의 수직방향 무게중심 위치를 찾기 위한 방법으로 종래와 같은 횡방향의 하중 이동이 아닌, 종방향(선체의 선수방향 또는 선미방향)으로 하중을 이동시키는 특징을 가지고 있다. 특히, 하중의 이동은 반잠수식 리그선(1)의 컬럼부(도 2의 20참조) 내 채워진 평형수의 분포 변화를 통해 진행하므로, 종래와 같이 갑판 상부에 대형 중량물을 얹어 이동시킴에 따라 발생하는 여러 문제(장시간, 고비용, 위험성 등)들을 해결할 수 있다. 또한, 반잠수식 리그선(1) 하단의 폰툰부(도 2의 30참조)를 해상에 부유시키고 컬럼부(20) 상의 평형수 분포를 바꾸는 독특한 방식으로, 폰툰부(30)에 의한 선체의 수선면적(water plane) 증가효과를 통해 경사시험의 안정성 및 계측 정확성을 모두 확보할 수 있다. 또한, 이에 따라 작은 흘수로도 얼마든지 경사시험을 진행할 수 있어, 수심이 얕은 접안시설 근처에서 보다 안전하고 편리하게 경사시험을 진행할 수 있는 장점을 가지고 있다.1 and 2, the longitudinal inclination test method of a semi-submersible rig line according to the present invention is a method for finding a vertical center of gravity position of a semi-submersible rig line (see 1 in FIG. 2). It has the characteristic of moving the load in the longitudinal direction (the bow direction or the stern direction of the hull) rather than the lateral load movement. In particular, the movement of the load proceeds through a change in the distribution of the ballast water filled in the column portion (see 20 in FIG. 2) of the
구체적으로, 본 발명에 의한 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법은, 폰툰(pontoon)부, 데크(deck)부, 및 폰툰부와 데크부를 연결하는 컬럼(column)부로 이루어진 선체를 포함하는 반잠수식 리그선(semi-submersible rig)의 경사시험 방법에 있어서, (a) 폰툰부(30)의 평형수를 배수하여 선체의 흘수선을 폰툰부(30) 측면에 위치시키는 단계(S200); 및 (b) 컬럼부(20)의 평형수 분포를 바꾸어 폰툰부(30)의 선수방향 또는 폰툰부(30)의 선미방향으로 하중을 이동시키며 선체의 무게중심을 변경시키는 단계(S500)를 포함한다. 이러한 단계들은 그 자체로 또는, 연관된 다른 단계들과 함께 그 전체로 경사시험 과정을 이룰 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 이러한 단계를 포함하는 본 발명의 경사시험 과정 전체를 좀더 구체적으로 설명한다. Specifically, the longitudinal inclination test method of the semi-submersible rig ship according to the present invention comprises a hull consisting of a pontoon part, a deck part, and a column part connecting a pontoon part and a deck part. In an inclination test method of a submersible rig (semi-submersible rig), (a) draining the ballast water of the
먼저, 경사시험을 위해 선체를 준비하는 단계(S100)를 진행한다. 이러한 단계는 시험 대상인 반잠수식 리그선(1)의 순수한 자체중량을 알 수 있도록 선체 내 탑재된 각종 공구, 잔수, 잔유 등을 제거하는 과정과 선체 내 미리 설치되었던 전기, 가스, 용수 등의 공급라인을 해체하여 하선하는 작업등을 포함할 수 있다. 이러한 과정을 통해 무게중심 계측에 방해가 될 수 있는 요소들을 최대한 제거하고 검사인원과 시험장비(선체 내부에서 회전각도 등을 측정할 수 있는 진자 등)를 포함하는 최소한의 요소만을 선체 내 승선시킨다.First, a step (S100) of preparing a hull for an inclination test is performed. These steps are the process of removing various tools, residual water, residual oil, etc. mounted in the hull so that the pure self-weight of the
이후, 선체를 접안시설의 안벽(도 3 및 도 4의 B참조)과 로프(33)로 연결하여 고정시키고(S200), 폰툰부(30)의 평형수를 배수하여 선체의 흘수선을 폰툰부(30) 측면에 위치시킨다(S300). 즉, 선체를 안벽(B)과 인접한 지점에 이안시켜 이동반경을 제한시킬 수 있으며, 선체의 흘수도 연안의 수심에 맞게 조정할 수 있다. 즉 본 발명의 경사시험은 수심이 깊은 외항으로 이동하여 진행할 필요가 없으며 이와 같이 반잠수식 리그선(1)의 흘수를 낮춘 상태로 안벽(B)과 인접한 연안에서 진행할 수 있다. 따라서 외항에서의 기상조건 등을 고려하거나, 외항 이동 등을 위해 다수의 예인선 등을 동원하는 등 불필요한 과정에 인력과 시간을 낭비할 필요가 없고, 로프(33)에 의해 안벽(B) 주변에 위치한 상태로 매우 안전하게 시험을 진행할 수 있다.Subsequently, the hull is fixed by connecting the hull of the berthing facility (see B in FIGS. 3 and 4) with a rope (S200), and draining the ballast water of the
이때 로프(33)는 예를 들어, 폰툰부(30) 및 안벽(B)에 각각 형성된 볼라드와 같은 구조물을 이용하여 연결할 수 있다. 로프(33)는 선체와 안벽(B) 사이에 연결되어 장력을 전달할 수 있는 선상의 부재나 구조물을 의미하며, 이러한 한도 내에서 재질이나 형상 등이 특별히 제한될 필요는 없다. 도 2에 도시된 것처럼, 로프(33)는 종방향으로는 선체의 중앙부에 연결되어 종방향 하중 이동 시 형성되는 모멘트는 제한하지 않도록 형성할 수 있다.At this time, the
이후, 경하중량을 계측하는 단계(S400)을 진행한다. 경하중량은 예를 들어 안벽(B)에서 직접 흘수를 측정하고 이로부터 산정된 배수량 등을 이용하여 계측할 수 있다. 전술한 바와 같이, 외항으로 이동할 필요가 없으므로 안벽(B) 주변에서 흘수 등을 직접 측정함으로써 해상의 불안정한 조건 등에 의한 영향을 배제하고 보다 편리하고 정확하게 계측과정을 진행할 수 있다. 이러한 단계를 통해 경하중량을 계측하고 이를 설계값과 비교할 수 있다. 필요에 따라, 흘수를 변경시키며 경하중량의 계측을 반복하여 실시할 수 있으며 반복 회수는 적절히 조정할 수 있다.Then, the step (S400) of measuring the light weight proceeds. Light weight can be measured, for example, by measuring the draft directly from the inner wall (B) and using the drainage amount calculated therefrom. As described above, since there is no need to move to the outer port, by directly measuring the draft and the like around the inner wall B, the influence of unstable conditions on the sea can be excluded and the measurement process can be performed more conveniently and accurately. Through these steps, the light weight can be measured and compared to the design value. If necessary, the light weight can be repeatedly measured while changing the draft, and the number of repetitions can be appropriately adjusted.
이후, 컬럼부(20)의 평형수 분포를 바꾸어 폰툰부(30)의 선수방향 또는 선미방향으로(즉, 선체 또는 이와 동등하게 폰툰부의 종방향으로) 하중을 이동시키며 선체의 무게중심을 변경시킨다(S500). 평형수는 폰툰부(30)의 종방향으로 이격 배치되어 컬럼부(20)를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼 사이에서 교환되며(도 2참조) 이로 인해, 폰툰부(30)의 종방향에 대해 분포가 바뀌게 된다. 평형수는 예를 들어, 폰툰부(30)의 선수 측에 위치하는 제1컬럼(21) 내부에 형성된 제1밸러스트 탱크(21a)와, 폰툰부(30)의 선미 측에 위치하는 제2컬럼(22) 내부에 형성된 제2밸러스트 탱크(22a) 사이에서 교환될 수 있으며, 제1컬럼(21)의 제1밸러스트 탱크(21a)로부터 제2컬럼(22)의 제2밸러스트 탱크(22a)로 이동되거나 다시 그 역방향으로 이동될 수 있다. 선체 내 펌프 등을 제어하여 이와 같이 평형수를 이동시킬 수 있다. 특히 서로 다른 컬럼들 사이의 평형수 교환을 통해 반잠수식 리그선(1)의 선체 하중을 이동시키고 무게중심을 변화시켜 종방향 모멘트를 발생시킬 수 있다. 후술하는 바와 같이 무게중심 변화와 모멘트와의 관계 등을 식으로 연산함으로써 선체의 무게중심 위치를 산출할 수 있다. 무게중심 위치의 구체적인 산출과정에 대해서는 후술하여 좀더 상세히 설명한다.Then, by changing the distribution of the ballast water of the
특히 경사시험 과정 중 폰툰부(30)의 평형수는 완전히 배수될 수 있으며, 컬럼부(20)의 평형수는 전술한 바와 같이 배수되지 않고 컬럼부(20)를 이루는 복수 개의 컬럼 사이에서 교환될 수 있다. 예를 들어 전술한 폰툰부(30)의 흘수 조정과정에서 폰툰부(30)의 평형수는 완전히 배수시키고, 컬럼부(20)의 평형수를 입출시켜 선체의 흘수를 조정할 수 있다. 이후 컬럼부(20)의 평형수는 배수하지 않고 분포를 바꾸면서 종방향 경사를 유발할 수 있다. 이와 같이 폰툰부(30)의 평형수를 배수시켜 폰툰부(30)를 해수면 상에 부유시킨 상태로 유지함으로써, 일반적으로 컬럼부까지 해수에 잠긴 상태로 유지되는 반잠수식 리그선들의 경우에 비해 월등히 큰 수선면적(water plane)을 확보할 수 있다. 따라서 증대된 수선면적에 의해 부력이 증가되어 종방향 경사가 유발되더라도 선체가 안정적으로 유지되고 후술하는 경사각의 계측도 매우 정확하게 이루어질 수 있다. 또한, 폰툰부(30) 내 해수를 완전히 배수함으로써, 폰툰부(30) 내 유체 유동을 완전히 제거할 수 있으므로 불필요한 유체 유동에 의한 무게중심의 변동 등 무게중심 측정에 악영향을 주는 변수도 사전에 제거할 수 있다. In particular, during the inclination test, the ballast water of the
폰툰부(30)는 예를 들어 종방향으로 서로 나란히 배열된 적어도 두 개의 폰툰(31, 32)으로 이루어진 쌍동형일 수 있으며 평형수는 서로 다른 폰툰(31, 32)의 선수측에 연결된 컬럼들[전술한 제1컬럼(21)일 수 있다]과, 서로 다른 폰툰(31, 32)의 선미측에 연결된 컬럼들[전술한 제2컬럼(22)일 수 있다] 사이에서 교환될 수 있다. 각 컬럼들 사이의 평형수 교환은 서로 다른 폰툰(31, 32)에서 동시에, 균등하게 진행되도록 제어할 수 있으며 이를 통해 쌍동형 폰툰부(30)로 이루어진 선체의 종방향 경사를 안정적으로 유발할 수 있다. 쌍동형인 경우 횡방향으로 나란히 배치된 폰툰(31, 32)들은 불필요한 선체의 횡동요를 감소시킬 수 있다.The
평형수는 도 2에 도시된 바와 같이, 컬럼부(20)를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼[전술한 제1컬럼(21)및 제2컬럼(22)일 수 있다]과 연결된 폰툰부(30) 내부의 종방향 배관(30a)을 따라 이동될 수 있다. 즉 폰툰부(30)는 전술한 것처럼 내부 밸러스트 탱크(미도시)에 평형수를 수용하지 않고 모두 배수한 상태로 유지되되 내부 배관(30a)을 이용하여 서로 다른 컬럼 사이로 평형수를 이동시키는 이동경로를 제공할 수 있다. 평형수의 이동량 등을 계측하기 위해 컬럼부(20)의 밸러스트 탱크 직상방에는 홀을 시공할 수 있으며 이러한 홀의 시공은 평형수 분포가 변경되기 이전 즉, 전술한 컬럼부(20)의 평형수 분포를 바꾸어 폰툰부(30)의 선수방향 또는 선미방향으로 하중을 이동시키며 선체의 무게중심을 변경시키기 이전의 적절한 시점에 수행될 수 있다. 예를 들어, 홀을 통해서 밸러스트 탱크 내 사운딩 파이프 등을 설치하고 계측을 수행할 수 있다. 필요에 따라 다양한 계측장치를 활용하여 평형수 이동량 외 유속 등의 다른 측정값을 계측하는 것도 얼마든지 가능하다. 홀이나 그 밖의 설치물들은 경사시험 종료 후 필요에 따라 제거될 수 있다.The
이후, 컬럼부(20)의 평형수 분포 변경에 따라 발생된 선체의 종방향 모멘트에 의한 선체의 종방향 경사각을 측정하고, 이로부터 무게중심을 산출한다(S600). 즉 상기한 바와 같이 폰툰부(30)를 해수면 상에서 부유시키며 컬럼부(20)의 평형수 분포를 변경하여, 선체의 종방향 경사를 유발하고 이로부터 의도한 선체의 무게중심을 산출할 수 있다. 도 5를 참조하여 무게중심의 산출과정을 설명하면 다음과 같다.Thereafter, the longitudinal inclination angle of the hull is measured by the longitudinal moment of the hull generated according to the change in the distribution of the ballast water of the
도 5는 전술한 제1컬럼(21)의 제1밸러스트 탱크(21a)로부터 제2컬럼(22)의 제2밸러스트 탱크(22a)로 평형수가 이동한 상태를 예시한 것이다. 이와 같이 평형수가 이동되면, 컬럼부(20)의 평형수 분포가 선체[또는 그와 동등하게 폰툰부(30)]의 종방향으로 바뀌며 선체의 종방향 경사가 유발된다. 따라서 선체에 대한 해수면의 각도가 변경되며 선체의 종방향 경사각(θ)이 생성된다. 전술한 바와 같이 폰툰부(30)가 해수면 상에서 부유하는 상태로 시험이 진행되므로 해수면의 위치도 도시된 바와 같이 폰툰부(30)가 위치하는 지점에서 생성되고 변동될 수 있다. 다만 도면 상에 해수면(A, A')은 원리를 설명하기 위해 과장하여 도시된 것으로서 실제 해수면의 변동과 그로 인한 경사각의 크기는 대략 1도 내외의 매우 작은 각도일 수 있다. 도 5에는 이러한 상황이 선체에 대한 해수면(A, A')의 상대적인 위치 변동의 형태로 도시되었다.FIG. 5 illustrates a state in which the ballast water has moved from the
도면을 참조하면, 측정하고자 하는 무게중심(G)의 위치는 선저점(K)으로부터의 수직거리인 선분KG의 길이로 환원된다. 선분KG는 선저점(K)에서 메타센터(M)까지의 높이인 선분KM에서 무게중심(G)과 메타센터(M)까지의 길이인 선분GM을 뺀 것이므로 먼저 다음과 같은 관계식이 구해진다.Referring to the drawings, the position of the center of gravity G to be measured is reduced to the length of the line segment KG, which is a vertical distance from the ship bottom point K. Since the line segment KG is the line segment KM, which is the height from the bottom point (K) to the meta center (M), is subtracted from the line segment GM, which is the length from the center of gravity (G) to the meta center (M), the following relational expression is obtained.
(수학식 1) KG= KM-GM(Equation 1) KG = KM-GM
한편, 선체 내에서 하중이 이동되면 질량분포가 바뀌며 무게중심이 변동된다. 이때 하중의 이동거리(즉, 평형수가 이동된 거리이며 평형수가 교환되는 두 밸러스트 탱크 사이의 거리일 수 있다)를 d라 하고, 이동된 하중(즉, 이동된 평형수의 무게)을 w라 하고, 선체의 전체무게(배수량에 해당함)를 W라 하면, 무게중심(G)과 무게중심의 변동점(G') 사이의 거리인 선분GG'와, 하중w와, 하중의 이동거리 d와, 선체의 전체무게 W 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.On the other hand, when the load moves within the hull, the mass distribution changes and the center of gravity fluctuates. At this time, the moving distance of the load (that is, the distance that the ballast water is moved and may be the distance between the two ballast tanks to which the ballast water is exchanged) is called d, and the moved load (ie, the weight of the ballast water moved) is called w , If the total weight of the hull (corresponding to the displacement) is W, the line segment GG ', which is the distance between the center of gravity (G) and the point of change (G') of the center of gravity, load w, and the distance d of the load, The following relationship is established between the total weight W of the hull.
(수학식 2) w×d=W×GG'(Equation 2) w × d = W × GG '
이는 실질적으로 하중 이동으로 유발된 무게중심(G)에 대한 선체의 모멘트와 원래 무게중심(G)으로부터 이동된 무게중심의 변동점(G')에서 부력이 이루는 힘의 평형상태를 의미하는 것으로, 도면에 도시된 기하학적 관계에 따라, 이중 선분GG'의 길이는 tanθ의 값에 메타센터(M)와 무게중심(G) 사이의 거리인 선분GM을 곱한 값으로 근사할 수 있다(이때, θ의 각도가 충분히 작은 경우 sinθ의 값이 tanθ의 값으로 근사될 수 있음이 이용됨). 따라서, 다음과 같은 관계가 도출된다. This refers to the equilibrium of the force of the buoyancy at the moment of movement of the hull relative to the center of gravity (G) caused by the movement of the load and at the point of change (G ') of the center of gravity moved from the original center of gravity (G). According to the geometrical relationship shown in the figure, the length of the double line segment GG 'may be approximated by multiplying the value of tanθ by the line segment GM, which is the distance between the metacenter (M) and the center of gravity (G). When the angle is sufficiently small, it is used that the value of sinθ can be approximated to the value of tanθ). Therefore, the following relationship is derived.
(수학식 3) w×d=W×GM×tanθ(Equation 3) w × d = W × GM × tanθ
이에 따라, 상기 수학식 1과 3을 결합하면 다음과 같은 결과가 얻어진다.Accordingly, when the
(수학식 4) KG=KM-(w×d)/(W×tanθ)(Equation 4) KG = KM- (w × d) / (W × tanθ)
상기 수학식 4에서 선분KM의 길이는 설계 시 모델로부터 미리 계산될 수 있다. 또한, tanθ의 값은 θ를 직접 계측하여 구하거나, 선체 내 설치된 진자를 이용하여 진자의 길이와 진자의 말단이 이동한 거리 사이의 비율을 이용하여 구할 수도 있다. 식을 이루는 나머지 변수들 역시 앞서 설명한 것처럼 모두 측정 가능한 값들이므로 수학식 4로부터 선체의 무게중심(G)의 위치를 산출할 수 있다.In Equation 4, the length of the line segment KM may be calculated in advance from the model during design. In addition, the value of tanθ can be obtained by directly measuring θ, or by using the pendulum installed in the hull, using the ratio between the length of the pendulum and the distance that the end of the pendulum has moved. The remaining variables constituting the equation are all measurable values as described above, so the position of the center of gravity (G) of the hull can be calculated from equation (4).
이와 같이 산출된 무게중심의 위치는 전술한 경하중량과 마찬가지로 설계값과 비교될 수 있다. 특히 무게중심의 위치를 보다 정확하게 결정하기 위해 컬럼부(20)의 평형수 분포를 변경하여 하중을 이동시키고, 종방향 경사각을 측정하고, 무게중심을 산출하는 과정을 반복할 수 있다(S700). 반복 회수는 예를 들어 수 회 또는 그 이상일 수 있으며, 필요에 따라 회수는 적절히 증감시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로, 반잠수식 리그선(1)의 종방향 경사시험을 진행할 수 있다. The position of the center of gravity calculated in this way can be compared with the design value, similar to the light weight described above. In particular, in order to more accurately determine the position of the center of gravity, the process of calculating the center of gravity, repeating the process of moving the load by changing the ballast water distribution of the
이러한 경사시험 방법은, 반잠수식 리그선(1) 내부의 펌프를 이용하여 평형수를 이동시키는 방식으로 간편하게 진행하므로, 종래 대형 중량물을 크레인 등으로 이동시키는 방식에 의해 전체적인 시험시간이 크게 단축되고, 비용이 저렴하며, 안전성이 보장되는 특징이 있고, 또한 종방향 하중 이동으로 인해 상대적으로 하중의 이동거리가 길어질 수 있는 문제도 선체 내 펌프와 관로를 이용하여 평형수를 이동시키는 방식으로 완전하게 해결할 수 있다. 또한, 폰툰부(30)를 해수면에서 부유시켜 수선면적(water plane)을 증가시킴으로써, 경사 유발시에도 선체가 안정적으로 유지되고 경사각의 계측도 매우 정확하게 이루어지며, 작은 흘수로도 얼마든지 경사시험을 진행할 수 있어 수심이 얕은 접안시설 근처에서 보다 안전하고 편리하게 경사시험을 진행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 폰툰부(30) 내 해수를 완전히 배수하여 불필요한 유체 유동은 완전히 제거하는 것이 가능하므로, 무게중심 측정에 악영향을 주는 변수도 사전에 제거하여 보다 정확한 계측결과를 얻는 것이 가능하다.Since the inclination test method is performed simply by moving the ballast water using a pump inside the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1: 반잠수식 리그선
10: 데크부
11: 데릭
20: 컬럼부
21: 제1컬럼
22: 제2컬럼
21a: 제1밸러스트 탱크
22a: 제2밸러스트 탱크
30: 폰툰부
30a: 배관
31, 32: 폰툰
33: 로프
A, A': 해수면
B: 안벽
G, G': 무게중심
θ: 경사각
M: 메타센터
K: 선저점1: Semi-submersible league ship 10: Deck section
11: Derek 20: Column
21: first column 22: second column
21a:
30:
31, 32: Pontoon 33: Rope
A, A ': Sea level B: Quay
G, G ': center of gravity θ: tilt angle
M: Meta Center K: Seonjeom
Claims (7)
(a) 상기 폰툰부의 평형수를 배수하여 상기 선체의 흘수선을 상기 폰툰부 측면에 위치시키는 단계; 및
(b) 상기 컬럼부의 평형수 분포를 바꾸어 상기 폰툰부의 선수방향 또는 상기 폰툰부의 선미방향으로 하중을 이동시키며 상기 선체의 무게중심을 변경시키는 단계를 포함하는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.In the inclination test method of a semi-submersible rig comprising a hull consisting of a pontoon part, a deck part, and a column part connecting the pontoon part and the deck part,
(a) draining the equilibrium water of the pontoon part and positioning the water line of the hull on the side of the pontoon part; And
(b) a longitudinal inclination test method of a semi-submersible rig ship, comprising changing the equilibrium water distribution of the column part to move the load in the forward direction of the pontoon part or the stern direction of the pontoon part and changing the center of gravity of the hull.
상기 (a) 단계에서 상기 폰툰부의 평형수는 완전히 배수되며, 상기 (b) 단계의 상기 컬럼부의 평형수는 배수되지 않고 상기 컬럼부를 이루는 복수 개의 컬럼 사이에서 교환되는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 1,
In the step (a), the ballast water of the pontoon part is completely drained, and the ballast water of the column part of the step (b) is not drained, and the longitudinal slope of the semi-submersible rig line exchanged between the plurality of columns constituting the column part. Test Methods.
상기 (b) 단계의 평형수는 상기 폰툰부의 종방향으로 이격 배치되어 상기 컬럼부를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼 사이에서 교환되어, 상기 폰툰부의 종방향에 대해 분포가 바뀌는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 1,
The ballast water of the step (b) is arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the pontoon part and is exchanged between at least two different columns constituting the column part, the longitudinal direction of the semi-submersible rig line whose distribution changes with respect to the longitudinal direction of the pontoon part Inclination test method.
상기 폰툰부는 종방향으로 서로 나란히 배열된 적어도 두 개의 폰툰으로 이루어진 쌍동형이며, 상기 (b) 단계의 평형수는 서로 다른 상기 폰툰의 선수측에 연결된 컬럼들과, 서로 다른 상기 폰툰의 선미측에 연결된 컬럼들의 사이에서 교환되는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 3,
The pontoon portion is a twin type consisting of at least two pontoons arranged side by side in the longitudinal direction, wherein the number of equilibrium in step (b) is different from the columns connected to the player side of the pontoons, and different stern sides of the pontoons Method of longitudinal tilt test of semi-submersible rigs exchanged between connected columns.
상기 (b) 단계의 평형수는 상기 컬럼부를 이루는 적어도 두 개의 서로 다른 컬럼과 연결된 상기 폰툰부 내부의 종방향 배관을 따라 이동되는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 1,
The ballast water of the step (b) is a longitudinal inclination test method of a semi-submersible rig ship that is moved along a longitudinal pipe inside the pontoon part connected to at least two different columns constituting the column part.
상기 (b) 단계 이전에, 상기 컬럼부의 밸러스트 탱크 직상방에 상기 평형수의 이동량을 계측하기 위한 홀을 시공하는 단계를 더 포함하는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 1,
Before the step (b), the longitudinal slope test method of the semi-submersible rig ship further comprising the step of constructing a hole for measuring the amount of movement of the ballast water directly above the ballast tank of the column.
상기 (b) 단계 이전에, 상기 선체를 접안시설의 안벽과 로프로 연결하여 이동반경을 제한시키는 단계를 더 포함하는 반잠수식 리그선의 종방향 경사시험 방법.According to claim 1,
Before the step (b), the longitudinal inclination test method of the semi-submersible rig ship further comprising the step of connecting the hull with the inner wall of the berthing facility and a rope to limit the moving radius.
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