KR20240043940A - 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트 - Google Patents

칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트 Download PDF

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Abstract

본 발명의 해양 생산 플랜트는, 선체, 상기 선체의 길이 방향을 따라 일렬로 마련되는 다수의 펜더, 및 상기 다수의 펜더 사이의 공간을 간섭하도록 한 쌍의 상기 펜더 사이에 마련되며, 적어도 2열 이상 및 2행 이상 마련되고 해수면에 맞닿는 접촉 부재와, 복수의 상기 접촉 부재를 서로 연결하거나 상기 접촉 부재와 상기 펜더를 연결하는 연결 부재를 포함하는 파고 저감부를 포함하여, 상기 선체가 접안시, 상기 다수의 펜더가 해상에 부유되어 상기 선체와의 사이의 파고가 상기 파고 저감부에 간섭된다. 본 발명은 칼럼 웨이브를 감소시키거나 방지할 수 있다.

Description

칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트{Offshore plant where column waves can be reduced}
본 발명은 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트에 관한 것이다.
FLNG 및 FSRU 등과 같은 해양 생산 플랜트는, LNG 하역(offloading)을 위해 LNG 운반선이 선측에 위치하는 사이드 바이 사이드(side by side) 계류가 이루어진다.
해양 생산 플랜트에 마련되는 펜더와 대빗 장치는, 해양 생산 플랜트의 데크(deck) 외측 가장자리에 복수 개로 설치된다. 대빗 장치는 압축공기로 채워진 펜더를 지지하고 있다가, 암벽 또는 다른 선박과의 접선시 암벽이나 다른 선박의 충돌에 대한 완충 역할을 하는 펜더를 내리도록 구동될 수 있다. 즉 선측 간의 접촉(steel to steel contact)을 피하기 위해, 펜더(fender) 및 대빗(davit)이 설치된다.
한편, 톤의 단위로 마련되는 펜더는 선측 전체에 걸쳐서 설치되지 않으며, 펜더의 카파(capa) 및 무어링 분석(side by side mooring analysis)에 따라, 펜더의 수량 및 배치가 결정된다. 특히 해상이 악천후(Harsh condition)일 때, 웨이브가 한 쌍의 펜더 사이로 밀려 올라오는 현상인 칼럼 웨이브(column wave)가 발생하고 이는 오프로딩 시스템(offloading system) 및 아웃피팅(outfitting) 등의 손상 원인이 될 수 있고 안전에도 문제가 될 수 있어, 개선이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 칼럼 웨이브를 감소시키거나 방지할 수 있는, 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 해양 생산 플랜트의 일 면(aspect)은, 선체, 상기 선체의 길이 방향을 따라 일렬로 마련되는 다수의 펜더, 및 상기 다수의 펜더 사이의 공간을 간섭하도록 한 쌍의 상기 펜더 사이에 마련되며, 적어도 2열 이상 및 2행 이상 마련되고 해수면에 맞닿는 접촉 부재와, 복수의 상기 접촉 부재를 서로 연결하거나 상기 접촉 부재와 상기 펜더를 연결하는 연결 부재를 포함하는 파고 저감부를 포함하여, 상기 선체가 접안시, 상기 다수의 펜더가 해상에 부유되어 상기 선체와의 사이의 파고가 상기 파고 저감부에 간섭된다.
상기 접촉 부재는 해상에 부유되도록 통 구조를 가지거나, 공기의 유입량에 따라 부피가 가감되는 튜브 구조를 가지거나, 면적을 가지며 평면을 이룰 수 있다.
상기 파고 저감부는, 상기 다수의 접촉 부재의 양측에 배치되어 2행 이상의 상기 접촉 부재와 상기 연결 부재로 연결되며, 상기 펜더와 상기 연결 부재로 연결되는 유닛 바를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 접촉 부재가 상기 연결 부재에 행과 열의 배치로 연결되어, 상기 파고 저감부는 그물 구조로 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트는, 한 쌍의 펜더 사이의 영역에 발생되는 칼럼 웨이브(column wave)의 크기가 줄거나 방지될 수 있어, 오프로딩 시스템(offloading system) 및 아웃피팅(outfitting) 등의 손상이 감소/방지될 수 있고, 안전사고가 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 선측에 타 선박이 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 펜더와 파고 저감부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 펜더와 파고 저감부를 도시한 도면이다.
도 4는 비교예의 선박에 펜더가 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 비교예의 선박에 칼럼 웨이브가 발생된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 선측에 타 선박이 배치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 펜더와 파고 저감부를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트(100)는, 선체(110), 펜더(120) 및 파고 저감부(130)를 포함할 수 있다. 해양 생산 플랜트(100)는, 예로 FPSO(Floating Production Storage and Off-loading), FSO(Floating Storage Off-loading), FPU(Floating Production Unit) 또는 FLNG(Floating Liquefied Natural Gas) 등과 같이 해상의 특정 지점에서 계류하면서 오일 및/또는 가스를 채굴하고 생산할 수 있는 설비일 수 있다.
선체(110)는 해상의 특정 지점에 계류하여 오일 및/또는 가스를 생산하는 해양 생산 설비를 위한 다양한 장비가 마련될 수 있다. 예를 들어, 선체(110)는 해양 생산 플랜트(100)가 해상에 계류하기 위한 계류 장비와 오일 및/또는 가스를 생산하기 위한 생산 장비를 구비할 수 있다.
이외에도 선체(110)에는 LNG 운반선과 같이 다른 선박(10)에 LNG를 하역하기 위한 오프로딩 시스템(offloading system) 및 아웃피팅(outfitting) 등이 마련될 수 있다. 예를 들어 오프로딩 시스템은 하역을 위해 선외로 돌출되거나 헐의 외곽에 인접하게 마련되어, 칼럼 웨이브(column wave)에 의한 손상이 발생될 수 있는데, 본 실시예는 파고 저감부(130)에 의해 손상이 감소/방지될 수 있다.
펜더(120)는, 대형 구조물로 이루어지는 해양 생산 플랜트(100)에 대응하여 크기와 무게가 형성될 수 있어 펜더(120)의 하중이 톤 단위(예를 들어 1톤)로 이루어질 수 있다. 그러나 펜더(120)는, 해수면에 부유되는 구조물로 이루어져 대빗 장치에 의해 해수면에 내려지면 펜더(120)의 하중이 해수면에서 지지되어 부유된 상태로 유지될 수 있다.
그리고 펜더(120)는, 대빗 장치의 동작에 의해, 해수면에 부유된 상태로 마련되거나, 선체(110)에 올려진 상태(크래들(cradle)에 안착되어 보관될 수 있음)로 마련될 수 있다.
이러한 펜더(120)는 두 물체(해양 생산 플랜트(100)와 타 선박(10)일 수 있음) 사이에 위치되어 충돌에 따른 충격을 완화하여 물체를 보호하는 방현재를 이룰 수 있다. 예시적으로 펜더(120)는, 해양 생산 플랜트(100)의 안벽계류, LNG 운반선(LNG carrier)과의 side-by-side 계류, VLCC-Lightering vessel의 ship-to-ship 계류 등에 있어서 해양 생산 플랜트(100)에 대한 충격완화를 위해 완충 기능을 이룰 수 있다.
완충 기능을 이루는 펜더(120)는 선체(110)와 타 선박(10) 사이에서 선체(110)의 길이 방향으로 다수 개가 마련될 수 있으며, 일렬로 구비될 수 있다. 즉 펜더(120)와 펜더(120)를 작동시키는 대빗 장비는 고가로 이루어지고, 하나의 대빗 장비에 2개의 펜더(120)가 2열로 설치되기 어려워, 해양 생산 플랜트(100)와 타 선박(10) 사이에서, 2열 이상으로 구비되지 않는다.
파고 저감부(130)는 접촉 부재(131), 연결 부재(132) 및 유닛 바(133)를 포함할 수 있다.
접촉 부재(131)는, 다수의 펜더(120) 사이의 공간(도 4의 'A' 참조)을 간섭하도록 한 쌍의 펜더(120) 사이에 마련되며, 2열 이상 및 2행 이상 마련되고(도 2 참조, 예를 들어 3행 6열), 해수면에 맞닿을 수 있다.
접촉 부재(131)는, 한 쌍의 펜더(120) 사이에서 펜더(120)에 대비하여 작은 면적을 가지고, 이웃한 접촉 부재(131)와 연결 부재(132)로 연결되어 그 사이에 공간이 형성될 수 있으므로, 파랑이 부서져 약해질 수 있다. 즉 파랑의 웨이브를 간섭하여 칼럼 웨이브의 발생을 방지하거나 줄일 수 있다.
게다가 파고 저감부(130)는 선측 간의 접촉(steel to steel contact)을 방지할 필요가 없으므로, 선체(110) 및 타 선박(10)과의 접촉이 발생되지 않을 수 있다. 즉 펜더(120)는 선측 간의 접촉을 방지하기 위해 일렬로 마련되되, 펜더(120)의 양측이 해양 생산 플랜트(100)와 타 선박(10)이 접촉된다. 그러나 파고 저감부(130)는 한 쌍의 펜더(120) 사이에서 파랑의 웨이브를 간섭하면 되므로 선체(110)와 접촉되지 않고 이격되게 마련될 수 있다.
접촉 부재(131)는 펜더(120)에 대비하여 1/2 ~ 1/30으로 축소된 사이즈를 이룰 수 있으며, 예시적으로 1/10의 축소된 사이즈를 가질 수 있다.
본 실시예의 접촉 부재(131)는 해수면에 맞닿도록 해상에 부유될 수 있으며, 예를 들어 통 구조를 가질 수 있다. 통 구조는 사출형 부이 또는 알루미늄 부이 등으로 이루어질 수 있다. 다른 변형예로 접촉 부재(131)는 유체의 유입량에 따라 부피가 가감되는 튜브 구조를 가질 수도 있다. 튜브 구조는 공기 유출입으로 부피가 가감될 수 있으므로, 적재시 부피가 최소화되어, 보관이 용이할 수 있다. 접촉 부재(131)는 통 구조 및 튜브 구조 이외에 웨이브를 간섭하는 다양한 변형예가 가능하며, 이는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
연결 부재(132)는, 복수의 접촉 부재(131)를 서로 연결하거나 접촉 부재(131)와 펜더(120)를 연결할 수 있다. 연결 부재(132)는 친환경이면서 해수로 인한 부식에 강한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어 연결 부재(132)는 스테인레스 와이어로 이루어질 수 있으나, 이는 예시에 불과하므로 다양한 변형예가 가능하다.
이러한 연결 부재(132)는 복수의 접촉 부재(131)를 연결할 뿐만 아니라, 파고 저감부(130)와 펜더(120)를 연결할 수 있으므로, 톤 단위로 이루어지는 펜더(120)의 하중에 의해 파고 저감부(130)가 파고의 영향으로 솟구치는 것을 방지할 수 있다. 즉 파고 저감부(130) 만으로도 파고를 상쇄시키는 것은 물론, 접촉 부재(131)가 가벼운 통 구조로 이루어지더라도 하중이 큰 펜더(120)에 의해 상부 방향으로의 이동이 방지되어, 파고 저감부(130)의 접촉 부재(131)는 수면에 텐션(tension)을 주어, 즉 파고가 상부 방향으로 솟지 않도록 상부에서 하부 방향으로 누르는 작용을 이룰 수 있어, 파고를 상쇄시킬 수도 있다. 이에 따라 파고는 파고 저감부(130)에 의해 크기가 감소될 수 있으므로, 데크까지 솟을 수 있는 칼럼 웨이브의 크기가 감소될 수 있다.
유닛 바(133)는 다수의 접촉 부재(131)를 하나의 유닛으로 연결하는 구성으로서, 다수의 접촉 부재(131)의 양측에 배치되어 2행 이상의 접촉 부재(131)와 연결 부재(132)로 연결되며, 펜더(120)와 연결 부재(132)로 연결될 수 있다. 예를 들어 유닛 바(133)는 단면이 다각형(예, 사각형)의 바(bar)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 봉으로 이루어질 수도 있다.
이러한 파고 저감부(130)는, 다수의 접촉 부재(131)가 연결 부재(132)에 행과 열의 배치로 연결되어, 그물 구조를 이룰 수 있다. 그리고 선체(110)가 접안시, 다수의 펜더(120)가 해상에 부유되어 선체(110) 외측의 파고는 파고 저감부(130)에 간섭되어 웨이브가 상쇄될 수 있다.
이와 같은 실시예에 따른 파고 저감부(130)는 수면에 텐션(tension)을 주어, 즉 파고가 상부 방향으로 솟지 않도록 상부에서 하부 방향으로 눌러, 웨이브를 상쇄시킬 수 있는데, 웨이브 감소는 수면에 텐션을 주는 형태로만 한정되지 않는다. 즉 제1 실시예의 접촉 부재(131)는 통과 같은 입체 구조를 이루는 것을 예시하였으나, 웨이브가 지나갈 때 웨이브 표면이 파고 저감부(130)를 타고 지나가는 구조를 이루어 웨이브를 감소시킬 수도 있다. 이는 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
이와 같은 실시예에 따른 해양 생산 플랜트(100)는, 한 쌍의 펜더(120) 사이의 영역에 발생되는 칼럼 웨이브의 크기가 줄거나 방지될 수 있어, 오프로딩 시스템 및 아웃피팅 등의 손상이 감소/방지될 수 있고, 안전사고가 방지될 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 실시예의 변형예로서, 평면 구조의 접촉 부재(131)를 설명하도록 하며, 동일한 기능을 하는 동일한 구성의 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해양 생산 플랜트의 펜더와 파고 저감부를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여, 도 2를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해양 생산 플랜트(100)는, 제1 실시예와 동일하거나 유사하게 선체(110), 펜더(120) 및 파고 저감부(130)를 포함할 수 있다.
다만 본 실시예의 파고 저감부(130)의 접촉 부재(131)는, 제1 실시예의 파고 저감부(130)의 접촉 부재(131)가 통 구조 또는 튜브 구조를 이루는 것과 달리, 평면 구조를 이루는 것에 차이가 있다.
제2 실시예의 접촉 부재(131)는 면적을 가지며 평면을 이루고, 예로 천으로 이루어질 수 있으며, 해수가 흡수되지 않도록 방수 처리되거나 PVC(Polyvinyl chloride) 재질을 포함하여 이루어질 수 있어, 해수에 접촉되더라도 해수면에 부유된 형태로 유지될 수 있다.
이와 같은 접촉 부재(131)는 해수면에 부유된 형태로 마련도어, 웨이브가 지나갈 때 웨이브 표면이 접촉 부재(131)를 타고 지나가는 구조를 이루어 웨이브가 감소될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 칼럼 웨이브가 발생되는 모습을 설명하도록 한다.
도 4는 비교예의 선박에 펜더가 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 비교예의 선박에 칼럼 웨이브가 발생된 모습을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 2 척의 선박(10) 사이에는 펜더(F)가 마련될 수 있는데, 한 쌍의 펜더(F) 사이의 공간(A)에는 파랑의 힘이 집중되어 칼럼 웨이브가 발생될 수 있다. 칼럼 웨이브는 그 크기에 따라 데크의 높이까지 형성될 수 있어, 데크 상의 장비에 손상을 줄 수 있다.
이상과 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.
100: 해양 생산 플랜트 110: 선체
120: 펜더 130: 파고 저감부

Claims (4)

  1. 선체;
    상기 선체의 길이 방향을 따라 일렬로 마련되는 다수의 펜더; 및
    상기 다수의 펜더 사이의 공간을 간섭하도록 한 쌍의 상기 펜더 사이에 마련되며, 적어도 2열 이상 및 2행 이상 마련되고 해수면에 맞닿는 접촉 부재와, 복수의 상기 접촉 부재를 서로 연결하거나 상기 접촉 부재와 상기 펜더를 연결하는 연결 부재를 포함하는 파고 저감부를 포함하여,
    상기 선체가 접안시, 상기 다수의 펜더가 해상에 부유되어 상기 선체와의 사이의 파고가 상기 파고 저감부에 간섭되는, 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 부재는 해상에 부유되도록 통 구조를 가지거나, 공기의 유입량에 따라 부피가 가감되는 튜브 구조를 가지거나, 면적을 가지며 평면을 이루는, 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파고 저감부는, 상기 다수의 접촉 부재의 양측에 배치되어 2행 이상의 상기 접촉 부재와 상기 연결 부재로 연결되며, 상기 펜더와 상기 연결 부재로 연결되는 유닛 바를 더 포함하는, 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접촉 부재가 상기 연결 부재에 행과 열의 배치로 연결되어, 상기 파고 저감부는 그물 구조로 형성되는, 칼럼 웨이브가 감소될 수 있는 해양 생산 플랜트.
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