KR20240005341A - 브라켓 및 이를 포함하는 해양 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓은, 해양 구조물의 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되어 본체(S)의 내부 공간을 분할하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B)에 있어서, 데크와 접촉하는 수평부(10), 종격벽(V)의 일부와 접촉하는 수직부(20), 그리고 수평부(10)와 수직부(20)를 연결하는 곡선부(30)를 포함하고, 곡선부(30)는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호를 가진다.

Description

브라켓 및 이를 포함하는 해양 구조물{BRACKET AND OFFSHORE STRUCTURES INCLUDING THE SAME}
본 발명은 브라켓 및 이를 포함하는 해양 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조적 약점 보강을 위한 브라켓 및 이를 포함하는 해양 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 부유식 원유생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO)와 같은 해양 구조물의 내부 공간은 구조적 안정성을 위해 좌현 및 우현이 대칭적인 구조를 가져야 한다. 그러나, 기관실(Engine Room)은 많은 기계 장비류 및 배관류가 복잡하게 배치되어 있어서, 공간 확보를 위해 해양 구조물의 좌현과 우현이 대칭적 구조를 가지도록 설치된 종격벽 중 일부분을 제거하여 개구부를 형성할 수밖에 없다. 이 경우, 해양 구조물의 좌현과 우현이 비대칭적 구조를 가지게 된다.
이처럼 해양 구조물의 좌현과 우현이 비대칭적 구조를 가지는 경우, 종격벽의 일부 제거에 의한 구조적 약점을 보강하기 위해 제거되지 않은 종격벽의 나머지 부분에 브라켓을 설치하였다. 이 때, 가로 및 세로의 길이가 동일한 삼각형 형상의 브라켓을 사용하거나, 삼각형 형상의 일부에 곡선 구조를 부가한 브라켓을 사용하였다.
그러나, 이러한 형태의 브라켓만으로는 종격벽의 일부 제거에 의한 구조적 약점을 완벽히 보강하기 어렵다는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1180960호 (슬로싱 저감 수단을 가지는 부유식 구조물의 LNG 저장탱크, 2012.09.10.공고)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 종격벽의 일부 제거에 의한 구조적 약점을 보강할 수 있는 브라켓 및 이를 포함하는 해양 구조물을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 실현하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 해양 구조물의 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되어 상기 본체(S)의 내부 공간을 분할하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B)에 있어서, 상기 데크와 접촉하는 수평부(10); 상기 종격벽(V)의 일부와 접촉하는 수직부(20); 및 상기 수평부(10)와 상기 수직부(20)를 연결하는 곡선부(30);를 포함하고, 상기 곡선부(30)는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호를 가지는, 브라켓을 제공한다.
여기서, 상기 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께(d)의 곡선면(31)을 가질 수 있다.
이때, 상기 수평부(10)는, 상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수평부(11), 그리고 상기 메인 수평부(11)에서 상기 데크에 수평한 방향으로 연장되는 단부 수평부(12)를 포함하고, 상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)에서 굴곡되어 연결될 수 있다.
또한, 상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 모따기되지 않을 수 있다.
또한, 상기 수직부(20)는, 상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수직부(21), 그리고 상기 메인 수직부(21)에서 상기 데크에 수직한 방향으로 연장되는 단부 수직부(22)를 포함하고, 상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)에서 굴곡되어 연결될 수 있다.
여기서, 상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 모따기되지 않을 수 있다.
또한, 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)와 인접하는 상기 수평부(10)의 최소 높이는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)와 인접하는 상기 수직부(20)의 최소 높이와 동일할 수 있다.
이때, 상기 수평부(10)의 길이, 상기 수직부(20)의 길이, 그리고 상기 수평부(10)의 최소 높이는 (140 내지 120) : (110 내지 90) : (6 내지 4)의 비율을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 본체(S); 상기 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되며 상기 본체(S)의 내부 공간을 분할하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V); 및 상기 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B);을 포함하고, 상기 개구부(H)는 상기 본체(S)의 폭 방향으로 상기 본체(S)의 내부 공간을 연결하며, 상기 브라켓(B)은, 상기 데크와 접촉하는 수평부(10), 상기 종격벽(V)의 일부와 접촉하는 수직부(20), 그리고 상기 수평부(10)와 상기 수직부(20)를 연결하는 곡선부(30)를 포함하고, 상기 곡선부(30)는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호를 가지는, 해양 구조물을 제공한다.
여기서, 상기 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께의 곡선면(31)을 가질 수 있다.
이때, 상기 수평부(10)는, 상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수평부(11), 그리고 상기 메인 수평부(11)에서 상기 데크에 수평한 방향으로 연장되는 단부 수평부(12)를 포함하고, 상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)에서 굴곡되어 연결될 수 있다.
또한, 상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 모따기되지 않을 수 있다.
또한, 상기 수직부(20)는, 상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수직부(21), 그리고 상기 메인 수직부(21)에서 상기 데크에 수직한 방향으로 연장되는 단부 수직부(22)를 포함하고, 상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)에서 굴곡되어 연결될 수 있다.
이때, 상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 모따기되지 않을 수 있다.
또한, 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)와 인접하는 상기 수평부(10)의 최소 높이는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)와 인접하는 상기 수직부(20)의 최소 높이와 동일할 수 있다.
또한, 상기 수평부(10)의 길이, 상기 수직부(20)의 길이, 그리고 상기 수평부(10)의 최소 높이는 (140 내지 120) : (110 내지 90) : (6 내지 4)의 비율을 가질 수 있다.
한편, 상기 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)은 상기 본체(S)의 기관실(ER)에 위치할 수 있다.
또한, 상기 해양 구조물은 부유식 원유생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO)일 수 있다.
본 발명에서는 곡선부의 상단부는 모따기되어 소정 두께의 곡선면을 가짐으로써, 인접한 종격벽을 타고 유입되어 개구부를 가지는 종격벽에 최종적으로 미치는 외부 힘을 브라켓의 곡선면이 흡수할 수 있다. 따라서, 개구부를 가지는 종격벽의 구조적 강성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 본체의 내부 공간을 분할하며 개구부를 가지는 종격벽의 일부를 지지하는 브라켓의 곡선부가 단면 상 타원호를 가짐으로써, 곡선면에 응력이 집중되지 않도록 하여 구조적 강성을 확보할 수 있다. 따라서, 본체의 기관실 구역의 종격벽의 일부 제거에 의한 구조적 약점을 최대한 보강할 수 있다.
또한, 단면 상 타원호를 가지는 곡선부의 상단부는 모따기되어 소정 두께의 곡선면을 가지는 브라켓을 기관실에 위치하며 개구부를 가지는 종격벽에 설치함으로써, 해양 구조물의 구조를 최대한 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 많은 기계 장비류 및 배관류가 배치되는 기관실 구역에 위치한 종격벽에 개구부를 형성함으로써, 작업 공간을 확보하고, 작업 공기를 단축할 수 있다.
또한, 종격벽에 개구부를 형성하고, 종격벽의 일부를 지지하는 브라켓을 설치하여 구조적 강성을 확보함으로써, 종격벽에 필요한 재료 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 포함하는 해양 구조물의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 포함하는 해양 구조물의 일부 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓의 확대 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 포함하는 해양 구조물의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 포함하는 해양 구조물의 일부 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 포함하는 해양 구조물은 본체(S), 종격벽(V), 그리고 브라켓(B)을 포함한다.
본체(S)는 해상에 부유가 가능하며, 기관실(ER)을 포함하는 구조물로서, 선박, 바지선, 부유식 원유생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO) 또는 플랜트 등을 포함할 수 있다.
종격벽(V)은 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되며 본체(S)의 내부 공간을 분할할 수 있다. 종격벽(V)은 본체(S)의 길이 방향(x)을 따라 연장되며 배치되어 본체(S)의 내부 공간을 분할할 수 있다. 이러한 종격벽(V)은 본체(S)의 내부 공간을 3개의 공간, 즉 좌현 공간, 중앙 공간, 그리고 우현 공간으로 분할하는 제1 종격벽(V1) 및 제2 종격벽(V2)을 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수의 공간으로 분할하는 종격벽(V)의 구조가 가능하다.
이러한 종격벽(V) 중 기관실(ER)에 위치하는 종격벽(V)은 본체(S)의 폭 방향(y)으로 본체(S)의 내부 공간을 연결하는 개구부(H)를 가질 수 있다. 많은 기계 장비류 및 배관류가 복잡하게 배치된 기관실(ER)의 종격벽(V)에 개구부(H)를 형성함으로써, 작업 공간을 확보하고, 작업 공기를 단축할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)은 제1 데크(D1) 및 제2 데크(D2) 상에 설치될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)은 다양한 데크 상에 설치될 수 있다.
브라켓(B)은 종격벽(V)의 일부(Va)를 지지할 수 있다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓의 확대 사시도이다.
브라켓(B)은 수평부(10), 수직부(20), 그리고 곡선부(30)를 포함할 수 있다. 이러한 수평부(10), 수직부(20), 그리고 곡선부(30)는 일체로 형성될 수 있으며, 그 경계는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서, 도 3에 도시된 바에 한정되지 않으며, 다양한 경계가 가능하다.
수평부(10)는 데크(D1)와 접촉하며 데크(D1)에 고정될 수 있다.
수평부(10)는 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수평부(11), 그리고 메인 수평부(11)에서 데크(D1)에 수평한 방향, 즉 본체(S)의 길이 방향(x)으로 연장되는 단부 수평부(12)를 포함할 수 있다.
수직부(20)는 종격벽(V)의 일부(Va)와 접촉하며, 종격벽(V)의 일부(Va)에 고정될 수 있다.
수직부(20)는 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수직부(21), 그리고 메인 수직부(21)에서 데크에 수직한 방향(Z)으로 연장되는 단부 수직부(22)를 포함할 수 있다.
곡선부(30)는 수평부(10)와 수직부(20)를 연결할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께(d)의 곡선면(31)을 가질 수 있다. 따라서, 인접한 종격벽(V)을 타고 유입되어 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)에 미치는 외부 힘을 브라켓(B)의 곡선면(31)이 흡수함으로써, 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)의 구조적 강성을 확보할 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 곡선부(30)의 상단부는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호(Elliptical Arc, EA)를 가질 수 있다. 따라서, 곡선면(31)에 응력이 집중되지 않도록 하여 구조적 강성을 확보할 수 있다. 종래에 곡선부(30)의 상단부가 단면 상 라디얼 형상(radial arc)의 라디얼 호를 가지는 경우에는 40도 내지 45도의 각도를 따라 곡선면(31)에 외부 힘이 유입되어 곡선면(31)에 응력이 증가하게 된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예와 같이, 곡선부(30)의 상단부가 단면 상 타원호(EA)를 가지는 경우에는 곡선면(31)에 외부 힘이 적게 유입되어 곡선면(31)에 미치는 응력이 최소화된다.
따라서, 본체(S)의 기관실(ER)의 종격벽(V)의 일부 제거에 의한 구조적 약점을 최대한 보강할 수 있다.
단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 곡선면(31)의 일단부(31a)에서 굴곡되어 연결될 수 있다. 이 때, 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 모따기되지 않을 수 있다. 또한, 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 곡선면(31)의 타단부(31b)에서 굴곡되어 연결될 수 있다. 이 때, 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 모따기되지 않을 수 있다.
곡선면(31)의 일단부(31a)와 인접하는 수평부(10)의 최소 높이(H1)는 곡선면(31)의 타단부(31b)와 인접하는 수직부(20)의 최소 높이(H2)와 동일할 수 있다. 수평부(10)의 길이(L1), 수직부(20)의 길이(L2), 그리고 수평부(10)의 최소 높이(H1)(또는 수직부(20)의 최소 높이(H2))는 (140 내지 120) : (110 내지 90) : (6 내지 4)의 비율을 가질 수 있으며, 바람직하게는 130 : 100 : 5의 비율을 가질 수 있다.
이와 같이, 메인 수평부(11) 및 메인 수직부(21)는 최소 높이(H1, H2)를 가지므로, 단부 수평부(12) 및 단부 수직부(22)에 과도한 응력이 집중되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 단면 상 타원호를 가지는 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께의 곡선면(31)을 가지는 브라켓(B)을 기관실(ER)에 위치하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)에 설치함으로써, 해양 구조물의 구조를 최대한 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 종격벽(V)에 개구부(H)를 형성하고, 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B)을 설치하여 구조적 강성을 확보함으로써, 종격벽(V)에 필요한 재료 비용을 절감할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
S: 본체 V: 종격벽
B: 브라켓 10: 수평부
20: 수직부 30: 곡선부
31: 곡선면

Claims (18)

  1. 해양 구조물의 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되어 상기 본체(S)의 내부 공간을 분할하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B)에 있어서,
    상기 데크와 접촉하는 수평부(10);
    상기 종격벽(V)의 일부와 접촉하는 수직부(20); 및
    상기 수평부(10)와 상기 수직부(20)를 연결하는 곡선부(30);를 포함하고,
    상기 곡선부(30)는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호를 가지는,
    브라켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께(d)의 곡선면(31)을 가지는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수평부(10)는,
    상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수평부(11), 그리고
    상기 메인 수평부(11)에서 상기 데크에 수평한 방향으로 연장되는 단부 수평부(12)를 포함하고,
    상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)에서 굴곡되어 연결되는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 모따기되지 않는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 수직부(20)는,
    상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수직부(21), 그리고
    상기 메인 수직부(21)에서 상기 데크에 수직한 방향으로 연장되는 단부 수직부(22)를 포함하고,
    상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)에서 굴곡되어 연결되는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 모따기되지 않는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 곡선면(31)의 일단부(31a)와 인접하는 상기 수평부(10)의 최소 높이는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)와 인접하는 상기 수직부(20)의 최소 높이와 동일한 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수평부(10)의 길이, 상기 수직부(20)의 길이, 그리고 상기 수평부(10)의 최소 높이는 (140 내지 120) : (110 내지 90) : (6 내지 4)의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는,
    브라켓.
  9. 본체(S);
    상기 본체(S)의 데크(D) 상에 설치되며 상기 본체(S)의 내부 공간을 분할하며 개구부(H)를 가지는 종격벽(V); 및
    상기 종격벽(V)의 일부를 지지하는 브라켓(B);을 포함하고,
    상기 개구부(H)는 상기 본체(S)의 폭 방향으로 상기 본체(S)의 내부 공간을 연결하며,
    상기 브라켓(B)은,
    상기 데크와 접촉하는 수평부(10),
    상기 종격벽(V)의 일부와 접촉하는 수직부(20), 그리고
    상기 수평부(10)와 상기 수직부(20)를 연결하는 곡선부(30)를 포함하고,
    상기 곡선부(30)는 단면 상 타원 형상의 호인 타원호를 가지는,
    해양 구조물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 곡선부(30)의 상단부는 모따기되어 소정 두께(d)의 곡선면(31)을 가지는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수평부(10)는,
    상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수평부(11), 그리고
    상기 메인 수평부(11)에서 상기 데크에 수평한 방향으로 연장되는 단부 수평부(12)를 포함하고,
    상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 상기 곡선면(31)의 일단부(31a)에서 굴곡되어 연결되는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단부 수평부(12)의 상단부(12a)는 모따기되지 않는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수직부(20)는
    상기 곡선부(30)에 대응하여 위치하는 메인 수직부(21), 그리고
    상기 메인 수직부(21)에서 상기 데크에 수직한 방향으로 연장되는 단부 수직부(22)를 포함하고,
    상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)에서 굴곡되어 연결되는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단부 수직부(22)의 상단부(22a)는 모따기되지 않는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 곡선면(31)의 일단부(31a)와 인접하는 상기 수평부(10)의 최소 높이는 상기 곡선면(31)의 타단부(31b)와 인접하는 상기 수직부(20)의 최소 높이와 동일한 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수평부(10)의 길이, 상기 수직부(20)의 길이, 그리고 상기 수평부(10)의 최소 높이는 (140 내지 120) : (110 내지 90) : (6 내지 4)의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 개구부(H)를 가지는 종격벽(V)은 상기 본체(S)의 기관실(ER)에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
  18. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해양 구조물은 부유식 원유생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO)인 것을 특징으로 하는,
    해양 구조물.
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