KR101616362B1 - 부유식 해양 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 해양 구조물을 제공한다. 본 발명의 부유식 해양 구조물은 해수면 상에 부유 가능한 본체; 및 상기 본체의 일측면에 제공되고, 셔틀 탱커가 접안되는 도킹 브릿지 유닛을 포함하되; 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 본체에 인접한 스토리지 포지션과, 상기 셔틀 탱커와의 도킹을 위해 상기 본체로부터 이격된 도킹 포지션으로 이동될 수 있다.

Description

부유식 해양 구조물{floating marine structure}

본 발명은 부유식 해양 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서큘러 타입의 부유식 해양 구조물에 석유, 셔틀 탱커를 효과적으로 계류할 수 있도록 하여 해상 조건에 상관없이 오프 로딩(offloading)이 가능한 부유식 해양 구조물에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 석유, 가스는 그간 연안에서 비교적 쉽게 개발했지만 이제는 점차 심해로 그 영역이 확대되고 있는데, 이에 따라 석유업계에는 해상 공간을 효과적으로 활용할 수 있는 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(FPSO : floating production storage and offloading)가 새로이 등장했고, 천연가스부문에서는 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(FLNG : floating liquefied natural gas, 이하 'FLNG'라 함)를 개발하기에 이르렀다.

최근에는 부유식 해양 구조물로써 "세반(SEVAN)"에서 제안한 서큘러(circular) 타입의 구조물이 제안되고 있다.

그러나, 서큘러(circular) 타입의 부유식 해양 구조물로부터 셔틀 탱커로 오프로딩을 위해서는 병렬계류(side by side mooring)를 해야하는데, 액화천연가스 운반선 보다 서큘러(circular) 타입의 부유식 구조물의 길이가 더 작아서 안정적인 계류를 할 수 없다.

한국공개특허공보 제10-2014-0045132호(2014.04.16)

본 발명의 실시예는 서큘러(circular) 타입의 부유식 구조물에서 셔틀 탱커의 안정적인 계류 및 오프로딩이 가능한 부유식 해양 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해수면 상에 부유 가능한 본체; 및 상기 본체의 일측면에 제공되고, 셔틀 탱커가 접안되는 도킹 브릿지 유닛을 포함하되; 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 본체에 인접한 스토리지 포지션과, 상기 셔틀 탱커와의 도킹을 위해 상기 본체로부터 이격된 도킹 포지션으로 이동 가능한 부유식 해양 구조물dl 제공될 수 있다.

또한, 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 스토리지 포지션과 상기 도킹 포지션 간의 이동을 위한 쓰러스터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 본체의 양측면에 서로 대향되게 설치되고, 그 길이가 신축되는 텔레스코프 방식의 제1지지빔과 제2지지빔; 및 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔의 일단에 설치되고, 상기 셔틀 탱커가 접안되는 계류 플렛폼을 포함할 수 있다.

또한, 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 계류 플렛폼에 설치되고, 상기 본체에 저장된 해저 자원을 상기 셔틀 탱커로 하역하기 위한 하역 장비를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 도킹 브릿지 유닛은 상기 본체로부터 상기 하역 장비로 해저 자원을 이송하는 카고 라인을 더 포함하되; 상기 카고 라인은 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔은 상기 본체에 회동 가능하게 결합되고, 상기 계류 플렛폼은 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔에 회동 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 계류 플렛폼은 상기 셔틀 탱커와의 충돌을 대비하여 측부에 설치되는 펜더(fender)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체는 소정의 높이를 가지며 원형 또는 다각형 형태로 이루어질 수 있는 단면을 갖는 기둥 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도킹 브릿지 유닛을 통해 셔틀 탱커와 도킹하여 부유식 해양 구조물로부터 해저 자원(액화가스, 원유)을 셔틀 탱커로 안정적인 오프 로딩이 가능한 각별한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부유식 해양 구조물을 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도킹 브릿지 유닛이 도킹 포지션으로 이동된 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부유식 해양 구조물를 보여주는 평면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 의한 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 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 일 실시예에 의한 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 부유식 해양 구조물을 보여주는 평면 구성도이다.

본 실시예의 주요 특징은 서큘러(circular) 타입의 부유식 해양 구조물로부터 셔틀 탱커로 해저 자원(액화천연가스, 원유)의 오프로딩을 원활하게 하기 위해 셔틀 탱커가 도킹되는 리트렉터블(retractable) 가능한 도킹 브릿지 유닛을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 부유식 해양 구조물(10)은 석유, 천연가스 같은 해저 자원을 시추 또는 생산할 수 있다. 일 예로, 부유식 해양 구조물은 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(FLNG : floating liquefied natural gas) 또는 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(FPSO : floating production storage and offloading)일 수 있다.

부유식 해양 구조물(10)은 탑 사이드 모듈(190)을 지탱할 수 있는 부력식 본체(100)를 포함한다. 부력식 본체(100)는 다수의 무어링 케이블(102)에 의해 해저에 정박되며, 해저 유전(또는 해저 가스전)과 연결되는 라이저(104)들이 장착되어 있다. 탑 사이드 모듈(190)은 수행하고자 하는 근해 작업의 유형에 따라 승무원을 위한 생활 공간, 해저 자원을 시추 또는 생산 또는 처리하기 위한 설비들을 포함할 수 있다, 예를 들어, 탑 사이드 모듈(190)은 해저자원 시추 및 생산 설비, 해저 자원 처리 장비, 플레어 타워 및 거주구 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 부력식 본체(100)의 내부에는 생산 또는 처리된 해저 자원을 저장하기 위한 저장 탱크(미도시됨), 부력식 본체(100)의 침수 깊이 조절을 위한 발라스트 탱크(미도시됨) 등이 마련될 수 있다.

부력식 본체(100)는 해수면 상에 부유 가능한 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, "기둥 형상"이란, 소정의 높이를 가지며 원형 또는 다각형 형태로 이루어질 수 있는 단면을 갖는 기둥의 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 본 실시예에서는 서큘러(circular) 타입의 부력식 본체(100)를 도시하였다.

부력식 본체(100)의 일측에는 도킹 브릿지 유닛(200)이 설치된다. 도킹 브릿지 유닛(200)에는 셔틀 탱커(20)가 접안될 수 있다.

도킹 브릿지 유닛(200)은 부력식 본체(100)에 인접한 스토리지 포지션(도 2에 도시된 위치)과, 셔틀 탱커(20)와의 도킹을 위해 부력식 본체(100)로부터 이격된 도킹 포지션(도 4에 도시된 위치)으로 이동될 수 있다.

도킹 브릿지 유닛(200)은 지지부재(210), 계류 플렛폼(220), 추진 장치(230) 그리고 카고 라인(240)을 포함할 수 있다.

지지부재(210)는 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b)을 포함할 수 있다. 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b)은 부력식 본체(100)의 양측면에 서로 대향되게 설치된다. 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b)은 그 길이가 신축되는 텔레스코프 방식으로 제공될 수 있다. 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b)은 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 제1지지빔(210a)을 일례로 하여 그 구성에 대해 구체적으로 설명하고, 제2지지빔(210b)의 구성에 대한 설명은 생략한다. 일 예로, 제1지지빔(210a)은 부력식 본체(100)에 설치되는 메인 빔(212)과, 메인 빔(212)으로부터 인출 가능하게 설치되며, 일단에는 계류 플렛폼(220)이 고정 설치되는 서브 빔(214)으로 구성될 수 있다.

계류 플렛폼(220)은 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b)에 고정 설치된다. 계류 플렛폼(220)에는 셔틀 탱커(20)가 접안된다. 계류 플렛폼(220)은 평면에서 보았을 때 직사각형의 상부 데크(222)를 포함할 수 있다. 일 예로, 계류 플렛폼(220)은 해수면에 자력에 의하여 부유가능하도록 부력을 갖는 직육면체 부유체로 이루어질 수 있다. 계류 플렛폼(220)은 내부에 침수 깊이 조절을 위한 발라스트 탱크(224)가 마련될 수 있다. 계류 플렛폼(220)에는 셔틀 탱커(20)와의 충돌을 대비하여 측부에 펜더(fender;228)들이 설치될 수 있다.

계류 플렛폼(220)는 상부 데크(222)에 해저 자원(액화천연가스 또는 원유) 하역을 위한 하역 장비(226)가 설치될 수 있다. 하역 장비(226)는 셔틀 탱커(20)의 매니폴드(manifol)(22)에 접속되어 해저 자원을 하역하는 로딩암(loading arm)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 계류 플렛폼(220)의 전체적인 형상이 직육면체의 블럭 형상으로 도시하고 설명하였으나, 계류 플렛폼(220)의 형상은 다양하게 변형가능할 수 있다.

부력식 본체(100)와 계류 플렛폼(220)에는 셔틀 탱커(20)를 계류시키기 위한 계류 라인(170)들이 제공될 수 있다.

추진 장치(230)는 스토리지 포지션과 도킹 포지션 간에 계류 플렛폼(220)이 이동할 수 있는 추진력을 제공한다. 일 예로, 추진 장치(230)는 계류 플렛폼(220)의 저면에 적어도 하나 이상 설치되는 쓰러스터를 포함할 수 있다.

카고 라인(240)은 부력식 본체(100)로부터 하역 장비(226)로 해저 자원을 이송하기 위해 제공된다. 카고 라인(240)은 제1지지빔(210a)과 제2지지빔(210b) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 카고 라인(240)의 일단은 부력식 본체(100)의 카고 탱크측 라인과 연결되고, 타단은 하역 장비(226)의 라인과 연결될 수 있다.

도 3은 도킹 브릿지 유닛이 도킹 포지션으로 이동된 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 부유식 해양 구조물를 보여주는 평면 구성도이다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 도킹 브릿지 유닛(200)의 계류 플렛폼(220)는 추진 장치(230)에 의해 셔틀 탱커(20)와의 도킹을 위한 도킹 포지션으로 이동된다. 즉, 추진 장치(230)의 추진력에 의해 계류 플렛폼(220)이 셔틀 탱커(20)를 향해 이동되고, 계류 플렛폼(220)과 연결된 제1지지빔(210a) 및 제2지지빔(210b)의 서브 빔(214)이 메인 빔(212)으로부터 인출된다. 계류 플렛폼(220)이 셔틀 탱커(20)에 도킹된 상태에서 하역 장비(226)가 셔틀 탱커(20)의 매니폴드(manifol)(22)에 접속되어 해저 자원을 하역한다.

도 5는 본 발명의 변형예에 의한 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이다.

도 5를 참조하면, 변형예에 따른 부유식 해양 구조물(10a)은 해수면의 높이에 따라 도킹 브릿지 유닛(200)이 회동되도록 구성된다는 점에서 도 1에 도시된 실시예에 따른 부유식 해양 구조물(10)과 상이하다. 이하에서는 도 1에 도시된 실시예의 부유식 해양 구조물(10)과의 차이점만을 더욱 상세하게 설명한다, 또한 도 1의 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 부재번호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 변형예에 따른, 부유식 해양 구조물(10a)은 지지부재(270)가 부력식 본체(100)에 회동 가능하게 결합되고, 계류 플렛폼(220a)이 지지부재(270)에 회동 가능하게 결합된다. 일 예로, 제1지지빔(270a)과 제2지지빔(270b; 도면 편의상 도시되지 않음)은 부력식 본체(100)에 회동 가능한 제1회동축부재(292)에 의해 연결되고, 계류 플렛폼(220a)은 제1지지빔(270a)과 제2지지빔(270b)에 회동 가능한 제2회동축부재(294)에 의해 연결될 수 있다.

이처럼, 변형예에 따른 부유식 해양 구조물(10a)은 해수면의 높이가 높거나 낮아지면 계류 플렛폼(220a)의 높이가 달라지게 되더라도 제1지지빔(270a)과 제2지지빔(270b)이 부력식 본체(100)에서 계류 플렛폼(220a)의 높이에 맞게 기울어지면서 계류 플렛폼(220a)을 안정적으로 지지하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 부력식 본체 200 : 도킹 브릿지 유닛
210 : 지지부재 220 : 계류 플렛폼
230 : 추진 장치 240 : 카고 라인

Claims (8)

1. 부유식 해양 구조물에 있어서:
   해수면 상에 부유 가능한 본체; 및
   상기 본체의 일측면에 제공되고, 선박이 접안되는 도킹 브릿지 유닛을 포함하되;
   상기 도킹 브릿지 유닛은
   상기 본체의 양측면에 서로 대향되게 설치되고, 그 길이가 신축되는 텔레스코프 방식의 제1지지빔과 제2지지빔; 및
   상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔의 일단에 설치되고, 상기 선박이 접안되는 계류 플렛폼을 포함하는 부유식 해양 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 도킹 브릿지 유닛은
   이동을 위한 쓰러스터를 더 포함하는 부유식 해양 구조물.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 도킹 브릿지 유닛은
   상기 계류 플렛폼에 설치되고, 상기 본체에 저장된 해저 자원을 상기 선박으로 하역하기 위한 하역 장비를 더 포함하는 부유식 해양 구조물.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 도킹 브릿지 유닛은
   상기 본체로부터 상기 하역 장비로 해저 자원을 이송하는 카고 라인을 더 포함하되;
   상기 카고 라인은 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔 중 적어도 하나에 설치되는 부유식 해양 구조물.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔은 상기 본체에 회동 가능하게 결합되고,
   상기 계류 플렛폼은 상기 제1지지빔과 상기 제2지지빔에 회동 가능하게 결합되는 부유식 해양 구조물.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 계류 플렛폼은
   상기 선박과의 충돌을 대비하여 측부에 설치되는 펜더(fender)를 더 포함하는 부유식 해양 구조물.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체는
   소정의 높이를 가지며 원형 또는 다각형 형태로 이루어질 수 있는 단면을 갖는 기둥 형상으로 이루어지는 부유식 해양 구조물.

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