KR101613215B1 - 시추 작업용 해양 구조물 - Google Patents

Abstract

시추 작업용 해양 구조물이 개시된다.
상기 해양 구조물은, 시추 장비를 운반하는 크레인을 지지하는 크레인 받침대; 및 메인 데크 상에 설치되는 탑사이드 모듈;을 포함하고, 상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이룬다.

Description

시추 작업용 해양 구조물{A Marine Structure For Drilling}

본 발명은 시추 작업용 해양 구조물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 시추 장비를 운반하는 크레인을 지지하기 위한 크레인 받침대가 설치된 시추 작업용 해양 구조물에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 중요한 문제로 떠오르고 있다. 최근에는, 지금까지 경제성이 부족하였던 군소의 한계 유전(Marginal Field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되어, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선(Drill Ship)이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(Rig Ship)이나 고정식 플랫폼(Fixed Platform)이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작된 시추선이 해저 시추에 많이 사용되고 있다.

리그선, 고정식 플랫폼, 시추선 등 시추 작업을 위해 설계된 해양 구조물에는 시추 장비 등을 운반하는 크레인이 설치될 수 있다. 사용 용도 및 운반하려는 시추 장비 등의 무게에 따라 여러 종류의 크레인이 설치될 수 있고, 갑판 상부에는 크레인을 지지하기 위한 받침대가 설치될 수 있다.

크레인 받침대에는 크레인 작동시 발생하는 하중이 걸리게 되는데, 크레인 받침대가 선체 바닥면에 수직이 되도록 설치되지 않고 기울어지게 설치되는 경우, 하중이 한 방향으로 쏠릴 수 있어 크레인 받침대에 피로가 누적될 수 있다. 또한, 시추 작업시 시추 장비에 힘의 전달이 제대로 되지 않아 작업 효율이 떨어질 수 있으며, 베어링 등의 마모 및 손상으로 인한 시추 작업 지연으로 많은 금전적 손해를 가져올 수도 있다.

시추 작업을 위해 설계된 해양 구조물은, 시추를 위한 각종 장비를 한번에 싣고 시추 작업을 수행할 장소로 이동하는 것이 경제적이므로, 수많은 시추 장비를 한정된 공간에 효율적으로 배치하는 것이 중요하다. 그런데, 크레인 받침대는 크레인 및 크레인이 운반하는 시추 장비 등의 하중을 견딜 수 있도록 설계되어야 하므로 해양 구조물의 많은 공간을 차지하게 되고 무거운 중량을 가지게 된다. 따라서, 해양 구조물에 다른 장비들을 효율적으로 배치할 수 있고, 데크 상에서 선원들의 움직임이 방해받지 않도록 크레인 받침대를 설치하는 것이 필요하다.

즉, 적절한 위치에 정확하게 크레인 받침대를 설치하는 것은 경제적이고 효율적인 시추 작업을 위한 중요한 작업이라고 할 수 있다.

한편, 물에 떠 있는 선체에는 중력과 부력이 작용하는데, 중력과 부력은 크기가 같고 방향이 반대이므로, 선체 전체에 대해서는 평형을 이루고 있지만 부분적으로 보면 중력이 큰 부분도 있고 부력이 큰 부분도 있다. 호깅(Hogging) 및 새깅(Sagging)은 중력과 부력의 부분적 불균등에 따라 생기는 선체의 휨을 의미한다.

즉, 호깅은 선체의 중앙부가 선수미부에 비하여 떠올라서 선체가 불룩한 모양으로 굽은 상태를 의미하고, 새깅은 선체의 중앙부가 선부미부에 비해 더 가라앉아 오목한 형태로 굽은 상태를 의미한다. 호깅이 최대가 되는 경우는, 중앙부가 가볍고 선수미부가 무거운 선박의, 선수미부에 파장이 선체길이와 동일한 파의 마루가 오고, 중앙부에 파의 골이 왔을 때이다. 또한, 새깅이 최대가 되는 경우는, 중앙부가 무겁고 선수미부가 가벼운 선박의, 중앙에 파장이 선체길이와 동일한 파의 골이 오고, 선수미부에 파의 마루가 왔을 때이다.

시추선 등을 포함하는 선박은 일반적으로 호깅과 새깅의 영향으로 선체에 응력이 발생하게 되는데, 메인 데크에 설치된 구조물들은 호깅과 새깅으로 인한 응력을 그대로 전달받게 되어, 피로에 의한 손상 위험이 크다. 따라서, 일반적으로, 메인 데크에 설치된 구조물들은 다른 데크에 설치된 구조물에 비하여 구조 보강을 강화할 필요가 있다.

기존의 시추 작업용 해양 구조물은, 크레인 받침대(Crane Pedestal)가 해양 구조물의 메인 데크(Main Deck)에 설치되고 탑사이드 모듈(Topside Module)과는 연결되지 않는 구조였다. 탑사이드 모듈은 1층 데크를 포함하는 해양 구조물의 상부 구조를 의미한다.

기존의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 메인 데크에 설치되므로, 메인 데크 상의 장비 배치가 효율적으로 이루어지지 않고, 비상 상황 발생시 선원들이 대피하는 경우에 크레인 받침대가 방해가 되어 선원들에게 불편 및 위험을 초래할 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 메인 데크에 설치되므로, 호깅과 새깅의 영향으로 인한 응력에 대비하기 위하여 더 많은 구조 보강이 필요하였다.

뿐만 아니라, 기존의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 탑사이드 모듈과는 연결되지 않으므로, 1층 데크에서 바로 크레인 받침대 내부를 출입할 수 없어 1층 데크 상의 크레인 받침대 주변에 선원들의 이동을 위한 별도의 통로를 설치해야 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 메인 데크의 크레인 받침대 아래쪽에 개방 공간을 형성하는 시추 작업용 해양 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 시추 작업용 해양 구조물로서, 시추 장비를 운반하는 크레인을 지지하는 크레인 받침대; 및 메인 데크 상에 설치되는 탑사이드 모듈;을 포함하고, 상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이루는, 시추 작업용 해양 구조물이 제공된다.

상기 메인 데크는 상기 크레인 받침대 아래쪽에 형성되는 개방 공간을 더 포함할 수 있다.

상기 크레인 받침대의 바닥면은 상기 탑사이드 모듈에 포함되는 1층 데크와 동일 평면상으로 연결될 수 있다.

상기 크레인 받침대는 내부 출입을 위한 출입구를 포함할 수 있다.

상기 탑사이드 모듈의 1층 데크는 다수의 격실을 포함하고,

상기 크레인 받침대는 일측면 및 타측면이 상기 격실과 접하고,

상기 격실과 상기 크레인 받침대의 내부는 상기 출입구에 의해 연결될 수 있다.

상기 메인 데크는 다수 개의 격실; 및 상기 탑사이드 모듈의 1층 데크를 지지하는 다수 개의 기둥;을 포함하고,

상기 개방 공간은 좌현 또는 우현의 가장 바깥 쪽에 형성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체의 응력이 크레인 받침대에 직접 전달되지 않도록 하기 위한 시추 작업용 해양 구조물 건조 방법으로서, 메인 데크 상에 탑사이드 모듈을 설치하는 단계; 및 크레인 받침대의 바닥면이 상기 탑사이드 모듈의 1층 데크와 동일 평면상으로 연결되도록 크레인 받침대를 설치하는 단계;를 포함하며, 상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이루는, 시추 작업용 해양 구조물 건조 방법이 제공된다.

상기 메인 데크의 상기 크레인 받침대 아래쪽에 개방 공간을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 크레인 받침대에 내부 출입을 위한 출입구를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 해양 구조물의 메인 데크와 분리되도록 설치되므로 메인 데크 상의 장비 배치가 효율적으로 이루어질 수 있고, 메인 데크에서의 선원들의 탈출 경로를 크레인 받침대가 막고 있지 않으므로 비상 상황 발생시 선원들이 안전하게 대피할 수 있다.

또한, 본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 메인 데크와 분리되도록 설치되어 호깅과 새깅으로 인한 응력이 크레인 받침대에 그대로 전달되지 않으므로, 구조 보강에 드는 노력을 절감하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 크레인 받침대에는 선체의 흔들림을 견디며 중량의 크레인을 지지할 수 있도록 구조 보강이 필요한데, 본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대의 측면이 탑사이드 모듈과 연결됨으로써 크레인 받침대가 탑사이드 모듈에 의해 지지되는 효과가 있어, 구조 보강에 드는 노력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그 밖에도, 본 발명의 시추 작업용 해양 구조물에 의하면, 크레인 받침대가 탑사이드 모듈과 연결되도록 설치되어 1층 데크에서 바로 크레인 받침대 내부를 출입할 수 있으므로, 1층 데크 에 선원들의 이동을 위한 별도의 통로를 설치할 필요가 없다. 따라서, 기존에 통로가 설치되었던 공간을 장비 배치 등에 활용할 수 있어, 보다 효율적인 해양 구조물의 공간 이용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 1층 데크를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 메인 데크를 개략적으로 도시한 평면도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기 실시예의 시추 작업용 해양 구조물은, 리그선, 드릴쉽 등 시추 작업을 위해 설계된 모든 해양 구조물일 수 있다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물은, 크레인을 지지하는 크레인 받침대(10); 및 크레인 받침대(10)와 연결되어 일체를 이루는 탑사이드 모듈(20);을 포함한다.

본 실시예에 따른 크레인 받침대(10)는, 상단부에 시추 장비 등을 운반하는 크레인이 설치되고, 측면에 탑사이드 모듈(20)이 연결된다. 특히, 본 실시예에 따른 크레인 받침대(10)의 바닥면은 탑사이드 모듈(20)에 포함되는 1층 데크(21)와 동일 평면상으로 연결되어, 1층 데크(21)에서 바로 크레인 받침대(10)의 내부를 출입할 수 있다. 또한, 크레인 받침대(10)에는 내부 출입을 위한 출입구(11)가 설치될 수 있고, 크레인 받침대(10)에 설치된 출입구(11)를 통해 1층 데크(21)에서 바로 크레인 받침대(10)의 내부를 출입할 수 있다.

본 실시예의 탑사이드 모듈(20)은 크레인 받침대(10)의 측면과 연결되어 일체를 이루므로, 크레인 받침대(10)의 측면이 탑사이드 모듈(20)에 의해 지지되어 크레인 받침대(10)의 구조 강도가 보강될 수 있다. 탑사이드 모듈(20)과 크레인 받침대(10)는 용접되어 연결될 수도 있고, 볼트 및 너트로 결합될 수도 있으며, 그 밖의 적절한 수단에 의하여 연결될 수 있다. 또한, 일체를 이룬다는 것은 하나의 연결된 구조물로 인식할 수 있을 만큼 탑사이드 모듈(20)과 크레인 받침대(10)가 견고하게 결합됨을 의미한다.

특히, 탑사이드 모듈(20)에 포함되는 1층 데크(21)는, 크레인 받침대(10)의 바닥면과 동일 평면상으로 연결되므로, 1층 데크(21)를 통하여 바로 크레인 받침대(10)의 내부를 출입할 수 있다.

도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취해진, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 1층 데크(21)를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 1층 데크(21)는, ROV(Remotely Operated Vehicle)실이나 기계 작업실(Mechanical Workshop) 등과 같은 복수의 격실(22)들을 포함한다. 본 실시예의 크레인 받침대(10)는 일측면 및 타측면이 격실(22)과 접하도록 설치되어 있지만, 크레인 받침대(10)의 설치 위치가 반드시 두 개의 격실(22)과 접하도록 한정되는 것은 아니다.

크레인 받침대(10)에는 출입구(11)가 설치되어 크레인 받침대(10)의 내부를 통하여 격실(22)로, 일례로 ROV실로 출입할 수 있도록 한다. 즉, 종래와 같이 크레인 받침대(10)가 메인 데크(30) 상에 설치되는 경우에는 출입구가(11) 메인 데크(30) 상의 크레인 받침대(10)에 설치되고 1층 데크(21) 상의 크레인 받침대(10)에는 설치되지 않았으므로, 1층 데크(21) 상에서 크레인 받침대(10)를 통하여 격실(22)로 출입할 수 없었고, 따라서, 격실(22)로 접근하게 위한 별도의 통로를 크레인 받침대(10) 주변에 형성하여야 했다. 그러나, 본 실시예의 크레인 받침대(10)에 의하면 크레인 받침대(10) 내부를 통하여 격실(22)로 출입할 수 있으므로, 격실(22)로 접근하기 위한 별도의 통로가 필요하지 않다.

본 실시예의 시추 작업용 해양 구조물은 메인 데크(30)의 크레인 받침대(10) 아래쪽에 형성되는 개방 공간(32)을 더 포함할 수 있다. 개방 공간(32)은, 크레인 받침대(10)가 메인 데크(30)까지 연장되지 않아 크레인 받침대(10)의 아래쪽 공간이 크레인 받침대(10)에 의해 폐쇄되지 않는다는 것을 의미하고, 개방 공간(32)이 반드시 대기 중 또는 외부에 개방될 것을 요구하는 것은 아니다.

도 3은, 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취해진, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추 작업용 해양 구조물의 메인 데크(30)를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 개방 공간(32)은 메인 데크(30)의 크레인 받침대(10) 아래쪽에 형성된다. 따라서, 본 실시예의 메인 데크(30)는 크레인 받침대(10)와 직접 연결되지 않아, 호깅과 새깅으로 인한 응력이 크레인 받침대(10)에 그대로 전달되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 개방 공간(32)은 메인 데크(30)의 크레인 받침대(10) 아래쪽에 형성되므로, 탈출 경로(A)가 크레인 받침대(10)에 의해 차단되지 않아 비상 상황 발생시 선원들이 신속하게 대피할 수 있다. 즉, 종래와 같이 크레인 받침대(10)가 메인 데크(30) 상에 설치될 경우에는 탈출 경로(A)를 확보하기 위해 크레인 받침대(10)에 출입구(11)를 형성해야 하고, 대피시 출입구(11)를 개방시키면서 이동해야 하므로, 선원들이 신속하게 대피하는 데 크레인 받침대(10)가 방해될 수 있다.

본 발명의 메인 데크(30)는, 환기실 등의 복수의 격실(22); 및 1층 데크(21)를 지지하는 다수 개의 기둥(31);을 포함할 수 있고, 크레인 받침대(10) 아래쪽의 개방 공간(32)은 좌현 또는 우현의 가장 바깥쪽에 형성될 수 있다. 즉, 종래와 같이 크레인 받침대(10)가 메인 데크(30) 상에 설치되는 경우와는 달리, 본 발명은 크레인 받침대(10)와 연결되는 탑사이드 모듈(20)의 가장 바깥쪽을 지지하도록 기둥(31)을 더 포함할 수 있는데, 본 발명의 개방 공간(32)은 메인 데크(30) 상에서 선체의 외판(34) 및 두 개의 기둥(31)에 사이에 형성될 수 있다.

크레인 받침대(10) 상단부에 설치된 크레인의 하중은, 크레인 받침대(10)를 통하여 탑사이드 모듈(20)과 1층 데크(21)에 전달되고, 탑사이드 모듈(20)과 1층 데크(21)에 전달된 크레인의 하중은 1층 데크(21)를 지지하는 기둥(31)을 통하여 메인 데크(30)로 전달된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10 : 크레인 받침대 11 : 출입구
20 : 탑사이드 모듈 21 : 1층 데크
22 : 격실 30 : 메인 데크
31 : 기둥 32 : 개방 공간
34 : 외판

Claims (9)

1. 시추 작업용 해양 구조물로서,
   시추 장비를 운반하는 크레인을 지지하는 크레인 받침대; 및
   메인 데크 상에 설치되는 탑사이드 모듈;을 포함하고,
   상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이루고,
   상기 메인 데크는 상기 크레인 받침대 아래쪽에 형성되는 개방 공간을 포함하는, 시추 작업용 해양 구조물.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 크레인 받침대의 바닥면은 상기 탑사이드 모듈에 포함되는 1층 데크와 동일 평면상으로 연결되는, 시추 작업용 해양 구조물.
4. 시추 작업용 해양 구조물로서,
   시추 장비를 운반하는 크레인을 지지하는 크레인 받침대; 및
   메인 데크 상에 설치되는 탑사이드 모듈;을 포함하고,
   상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이루고,
   상기 크레인 받침대는 내부 출입을 위한 출입구를 포함하고,
   상기 탑사이드 모듈의 1층 데크는 다수의 격실을 포함하고,
   상기 크레인 받침대는 일측면 및 타측면이 상기 격실과 접하고,
   상기 격실과 상기 크레인 받침대의 내부는 상기 출입구에 의해 연결되는, 시추 작업용 해양 구조물.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 데크는 다수 개의 격실; 및 상기 탑사이드 모듈의 1층 데크를 지지하는 다수 개의 기둥;을 포함하고,
   상기 개방 공간은 좌현 또는 우현의 가장 바깥 쪽에 형성되는, 시추 작업용 해양 구조물.
7. 선체의 응력이 크레인 받침대에 직접 전달되지 않도록 하기 위한 시추 작업용 해양 구조물 건조 방법으로서,
   메인 데크 상에 탑사이드 모듈을 설치하는 단계;
   크레인 받침대의 바닥면이 상기 탑사이드 모듈의 1층 데크와 동일 평면상으로 연결되도록 크레인 받침대를 설치하는 단계; 및
   상기 메인 데크의 상기 크레인 받침대 아래쪽에 개방 공간을 형성하는 단계;를 포함하며,
   상기 크레인 받침대는 상기 탑사이드 모듈과 연결되어 일체를 이루는, 시추 작업용 해양 구조물 건조 방법.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 크레인 받침대에 내부 출입을 위한 출입구를 형성하는 단계를 더 포함하는, 시추 작업용 해양 구조물 건조 방법.

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