KR20160000614U - 횡동요 저감 장치를 가지는 해양 부유식 구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 해양 부유식 구조물의 횡동요 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해양 부유식 구조물의 선저 바닥 중앙에 킬 블럭(keel block)을 장착하여 횡동요 운동에 저항을 증가시켜 횡동요 운동을 저감하며, 횡동요 저감 수단을 블럭 형상으로 하여 더 많은 굴절면을 제공하고 횡동요 저감 수단에 개구부를 설치하여 개구부 주위의 와류(vortex) 생성을 통한 추가적인 횡동요 감소 효과를 가지는 해양 부유식 구조물의 부가물 구조에 관한 것이다.
본 고안에 따른 해양 부유식 구조물의 횡동요를 저감시키는 장치에 있어서, 상기 해양 부유식 구조물의 선저에 장착되어 횡동요를 저감시키는 블럭 형상의 저감 수단을 포함하는 해양 부유식 구조물을 제공한다.

Description

횡동요 저감 장치를 가지는 해양 부유식 구조물{The reduction apparatus of rolling for offshore floating structure}

본 고안은 해양 부유식 구조물의 횡동요 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해양 부유식 구조물의 횡동요를 저감하기 위해 선저 바닥 중앙에 블럭 형상의 저감 수단을 장착하는 해양 부유식 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 해양 유전 개발을 위해 사용되고 있는 부유식 원유생산 저장 설비(Floating Production Storage and Offloading; FPSO), 부유식 원유생산 저장 재기화 설비(Floating storage and regasification unit; FSRU) 와 같은 해양 부유식 구조물은 파도에 의해서 상하동요 및 횡동요 운동을 하게 되는데, FPSO, FSRU와 같은 해양 부유식 구조물은 선폭이 넓고 바지(barge)형태를 가지고 있어 복원력이 상대적으로 크다고 할 수 있다.

특히, 측면에서 들어오는 파도의 주기와 해양 부유식 구조물의 고유 횡동요 주기가 비슷할 경우, 해양 부유식 구조물의 횡동요 폭이 매우 커지게 되어 해양 부유식 구조물이 전복되는 경우가 발생할 수 있으므로, 횡동요 운동 제어는 매우 중요하다고 할 수 있다.

또한, 탑사이드 플랜트의 중량 증가는 부유체의 무게 중심을 높이는 결과를 초래하여 복원력을 감소시키게 되고 이것이 과도할 경우 부유체 자체의 안정성을 승인 받지 못하는 문제를 유발할 수도 있다.

도 1은 종래의 해양 부유식 구조물을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 이러한 횡동요 감소를 위해서 해양 부유식 구조물(10)의 양 측면 하부에 형성된 곡면에 장착되는 빌지 킬(bilge keel, 20)이 유일한 방법으로 일반적으로 사용되어 왔다. 빌지 킬(20)은 해양 부유식 구조물의 횡동요 변위를 작게 하고, 횡동요 주기를 길게 하는 기능을 하는데, 이와 같은 빌지 킬(20)로 인해 해양 부유식 구조물의 횡동요 주기와 해양 부유식 구조물의 측면에서 들어오는 파도의 주기가 비슷할 가능성이 낮아지게 되고 횡동요 운동의 감쇄 역할을 하므로, 해양 부유식 구조물의 전복 가능성 또한 낮아지게 된다.

그러나 종래에 사용되는 빌지 킬은 플레이트 형태로 제작할 수 밖에 없으므로 그 크기에 한계가 있어 물의 저항으로 인하여 구조물의 파손이 발생하는 문제점이 있다.

또한 해양 부유식 구조물의 측면으로 스웰(swell) 즉, 바람에 의해 발생한 파도로서, 진행거리가 길어짐에 따라 파장과 주기가 길어지는 파도가 들어오는 경우에는 해양 부유식 구조물의 횡동요 주기가 빌지 킬에 의해 길어졌다 하더라도 스웰의 주기와 해양 부유식 구조물의 주기가 비슷할 수 있고, 이로 인해 해양 부유식 구조물이 전복되거나 해양 부유식 구조물의 작업성 및 안정성이 취약해 질 수 있게되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 KR 20-0437978 호

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해양 부유식 구조물의 선저 바닥 중앙에 블럭 형상의 횡동요 저감 수단을 장착하여 횡동요 운동에 저항을 증가시켜 횡동요 운동을 저감하며, 횡동요 저감 수단을 블럭 형상으로 하여 더 많은 굴절면을 제공하고 횡동요 저감 수단에 개구부를 설치하여 개구부 주위의 와류(vortex) 생성을 통한 추가적인 횡동요 감소 효과를 가지는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 해양 부유식 구조물에 있어서, 상기 해양 부유식 구조물의 선저에 장착되어 횡동요를 저감시키는 블럭 형상의 저감 수단을 제공한다.

상기 저감 수단에는 개구부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선체 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 저감 수단의 높이는 상기 해양 부유식 구조물을 건조할 때 상기 해양 부유식 구조물을 지지하는 건조용 독킹 블럭의 높이와 같거나 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 저감 수단의 폭은 상기 해양 부유식 구조물을 건조할 때 상기 해양 부유식 구조물을 지지하는 건조용 독킹 블럭 사이의 거리보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선저 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선저에 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 해양 부유식 구조물의 선저 바닥 중앙에 블럭 형상의 횡동요 저감 수단을 장착하여 횡동요 운동에 저항을 증가시켜 횡동요 운동을 저감하며, 횡동요 저감 수단을 블럭 형상으로 하여 더 많은 굴절면을 제공하고 횡동요 저감 수단에 개구부를 설치하여 개구부 주위의 와류(vortex) 생성을 통한 추가적인 횡동요 감소 효과가 있다.

도 1은 종래의 해양 부유식 구조물을 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시례에 따른 킬 블럭이 장착된 해양 부유식 구조물을 도시한 도면이다.
도 3은 본 고안의 일 실시례에 따른 킬 블럭을 도시한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 고안의 일 실시례에 따른 킬 블럭이 장착된 해양 부유식 구조물을 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안의 일 실시례에 따른 킬 블럭을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시례에 따른 해양 부유식 구조물(100)은 횡동요를 저감시키기 위해 해양 부유식 구조물(100)의 선저에 블럭 형상의 횡동요 저감 수단인 킬 블럭(keel block, 120)을 장착한 구조를 가질 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 해양 부유식 구조물의 킬 블럭 장치는, FPSO(Floating Production Storage and Off-loading), LNG FPSO, LNG FSRU(LNG Floating Storage and Regasification Unit) 등의 해양 부유식 구조물 횡동요를 저감하기 위해 선저 바닥 중앙에 킬 블럭(120)을 장착하여 횡동요 운동에 저항을 증가시켜 횡동요 운동을 저감할 수 있도록 한다.

킬 블럭(120)은 해양 부유식 구조물의 길이방향으로 장착되며, 블럭 형상으로 형성되어 선체 외측면에 더 많은 굴절면을 제공하여 횡동요 저감을 더욱 극대화할 수 있다. 또한, 킬 블럭(120)의 바닥면에 개구부(125)를 설치하여 제작 및 설치가 용이하며, 개구부(125) 주위의 와류(vortex) 생성을 통해 횡동요를 추가적으로 감소할 수 있도록 한다.

개구부(125)는 킬 블럭의 크기에 따라 하나 이상 마련될 수 있으며, 복수 개의 열로 마련될 수도 있다.

횡동요 감소를 위한 선체 부가물인 킬 블럭(120)은 크기가 클수록 감쇄 효과(damping effect)가 큰데 블럭 형상의 킬 블럭(120)의 크기는 건조용 독킹 블럭(docking block, 130)내에서 최대한 크게 할 수 있다.

건조용 독킹 블럭(130)은 선체를 건조하기 위해서 도크 내에서 선체 전 구간 또는 선체 일부 구간을 건조하기 위해서 선체를 올려놓기 위한 지지대로서 선체 크기에 따라 복수 개가 마련될 수 있다.

킬 블럭(120)의 높이는 건조용 독킹 블럭의 높이와 같거나 작게 형성될 수 있으며, 킬 블럭(120)의 폭은 건조용 독킹 블럭 사이의 거리보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 킬 블럭(120)을 장착하는 위치는 선저 중앙 또는 건조용 독킹 블럭(130) 사이에 하나 이상 장착하게 되므로 선체 건조에 있어서 전혀 문제없이 선체 조립 단계에서부터 장착이 가능하다.

또한, 구조적으로 발라스트수 탱크(미도시)와는 연결되지 않으며 킬 블럭(120) 바닥면에 개구부를 배치하여 작업자가 쉽게 킬 블럭(120) 안에서 작업을 할 수 있도록 할 수 있다.

해양 부유식 구조물은 건조 후 한번 인도되면 서비스 지역 내에서 영구적으로 재독킹 없이 사용되기 때문에 선저 중앙에 장착된 킬 블럭(120)이 서비스 지역에서의 운영상에 전혀 지장을 주지 않는 장점이 있다.

본 고안은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 해상 부유식 구조물
120 : 킬 블럭
125 : 개구부
130 : 독킹 블럭

Claims (7)

1. 해양 부유식 구조물에 있어서,
   상기 해양 부유식 구조물의 선저에 장착되어 횡동요를 저감시키는 블럭 형상의 저감 수단을 포함하는, 해양 부유식 구조물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단에는 개구부가 형성되는, 해양 부유식 구조물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선체 길이방향으로 형성되는, 해양 부유식 구조물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단의 높이는 상기 해양 부유식 구조물을 건조할 때 상기 해양 부유식 구조물을 지지하는 건조용 독킹 블럭의 높이와 같거나 작게 형성되는, 해양 부유식 구조물.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단의 폭은 상기 해양 부유식 구조물을 건조할 때 상기 해양 부유식 구조물을 지지하는 건조용 독킹 블럭 사이의 거리보다 작게 형성되는, 해양 부유식 구조물.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선저 중앙에 형성되는, 해양 부유식 구조물.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 저감 수단은 상기 해양 부유식 구조물의 선저에 하나 이상 형성되는, 해양 부유식 구조물.

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