KR20010015823A - Ballasting of semi-submersible rig - Google Patents

Abstract

굴착장치와 같은 반잠수 구조물은 사용장소로 이동될 수 있는 통과 상태와, 사용장소에서, 예를 들어 굴착과 같은 작업에도 매우 안정스럽게 사용될 수 있는 반잠수 상태를 갖는다. 이러한 구조물은 머드와 같은 소모성 고체나 액체 재료와, 굴착관과 같은 제거가능 설비를 이송하는데 사용된다. 상기 소모성 설비와 제거가능 설비는 사용시 구조물로부터 제거되므로써, 구조물의 전체 질량을 감소시킨다. 상기 구조물은 소모성 재료를 위한 제 1 격벽 세트(66, 68, 70, 71, 84, 86, 88)를 내장하고 있는 판툰 수단(4, 8)과, 소모성 재료의 제거를 보상하기 위해 밸러스트를 제 1 격벽 세트에 유도하는 밸러스트 제어수단을 포함한다. 상기 구조물은 밸러스트 탱크를 포함하지만, 배치는 다음과 되도록 이루어져야 한다. 즉, 제 1 격벽 세트가 비어있고 구조물에 소모성 재료나 제거가능 설비가 이송되지 않는 경우, 밸러스트 탱크를 밸러스트로 충진하는 것은 구조물을 상기 반잠수 상태를 달성하기에 충분할 정도로 잠기게 하지 않으며, 상기 상태는 제 1 격벽 수단이 적어도 부분적으로 충진된 경우 달성될 수 있도록 이루어져야 한다. 따라서, 구조물은 소모성 재료나 밸러스트를 수용할 수 있게 하는 "이중 목적"을 포함하므로써 구조물의 유효 갑판부하를 감소시킨다.A semi-submersible structure, such as an excavation device, has a pass state that can be moved to a place of use and a semi-submersible state that can be used very stably in a place of use, for example, for excavation. Such structures are used to transport consumable solid or liquid materials such as mud and removable equipment such as drilling rigs. The consumable and removable installations are removed from the structure in use, thereby reducing the overall mass of the structure. The structure is provided with a pantoon means 4, 8 which incorporates a first set of partition walls 66, 68, 70, 71, 84, 86, 88 for consumable material and a ballast to compensate for the removal of consumable material. Ballast control means for inducing a set of partition walls. The structure includes a ballast tank, but the arrangement should be such that: That is, if the first bulkhead set is empty and no consumable material or removable equipment is conveyed to the structure, filling the ballast tanks with ballast does not lock the structure sufficiently to achieve the semi-submersible state, and Should be such that it can be achieved if the first bulkhead means are at least partially filled. Thus, the structure includes a "dual purpose" to accommodate consumable materials or ballasts thereby reducing the effective deck load of the structure.

Description

반잠수형 굴착장치의 밸러스팅{BALLASTING OF SEMI-SUBMERSIBLE RIG}Ballasting of Semi-Submersible Excavator {BALLASTING OF SEMI-SUBMERSIBLE RIG}

반잠수형 굴착장치는 해양 산업에서 일반적으로 모든 굴착 플랫폼에 가장 유용한 것으로 인식되고 있다. 상기 굴착장치는 얕은 물이나 또는 자급자족형 고정 플랫폼에는 너무 깊은 물에 사용가능하다.Semi-submersible excavators are generally recognized as the most useful for all drilling platforms in the marine industry. The drilling rig can be used in shallow water or in water too deep for a self-sufficient fixed platform.

일반적으로 이러한 굴착장치는 다른 많은 형태의 지지 구조물이 사용될 수도 있지만, 다수의 수직 컬럼에 의해 한쌍의 평행하게 신장되는 판툰(pontoon)상에 지지되는 플랫포옴을 포함한다. 상기 판툰은 굴착장치가 제어가능하게 부분적으로 잠수되게 하는 밸러스트 탱크를 포함한다.Generally, such excavators include platforms supported on a pair of parallelly extending pontoons by a number of vertical columns, although many other types of support structures may be used. The pantoon includes a ballast tank that allows the drilling rig to be partially submersible in control.

밸러스트 탱크가 비어있을 때, 상기 굴착장치는 통과 상태(transit condition)이며, 이러한 상태에서는 판툰상에 부유되어 있으므로, 견인에 의해서나 또는 온보드 추진 시스템을 사용하여 관심지역으로 용이하게 이송될 수 있다. 굴착장치가 일단 사용장소에 도달되었으면, 밸러스트(즉, 바닷물)는 판툰의 탱크로 유입되어 굴착장치가 부분적으로 잠수되게 한다. 필요한 드래프트까지 밸러스트되었을 때, 반잠수형 굴착장치는 반잠수상태가 되어 매우 안정한 플랫포옴을 제공하므로, 굴착 작업이 실행될 수 있게 된다. 이러한 상태에서, 상기 굴착장치는 주로 컬럼의 잠긴 부분에 의해 지지된다.When the ballast tank is empty, the rig is in a transit condition, in which it is suspended on the pantoon and can be easily transported to the region of interest by traction or using an onboard propulsion system. Once the rig has reached its point of use, ballast (ie, seawater) enters the tanks of Pantun, causing the rig to partially submerge. When ballasted to the required draft, the semi-submersible rig is semi-submersible to provide a very stable platform so that excavation can be performed. In this state, the excavator is supported mainly by the locked part of the column.

제 1 밸러스트 자유 통과 상태와, 밸러스트형 반잠수 작동 상태(굴착장치가 안정스럽다)와 같은 2개의 굴착장치 상태가 달성될 수 있음을 보장하면서, 디자인 크기와, 중량, 갑판 부하 및 비용에 대한 최적의 설계 목적에 부응하려는 모든 노력의 경주에 의해 최근 30년 동안 많은 반잠수형 굴착장치가 설계, 건조 및 작동되었다.Optimal for design size, weight, deck load and cost, ensuring that two excavator states, such as a first ballast free pass state and a ballasted semi-submersible operating state (the excavator is stable) can be achieved. All semi-submersible excavators have been designed, built, and operated in the last 30 years, with every effort to meet the design goals of the company.

이를 위해, 다음과 같은 사항을 포함하여 다양한 디자인이 검토되었다.To this end, various designs were examined, including the following:

1. 판툰 크기1. Pantoon Size

2. 굴착장치의 중량2. Weight of Excavator

3. 밸러스트 탱크의 전체 체적3. Total volume of ballast tank

4. 굴착장치 레그의 체적4. Volume of excavator legs

5. (통과 및 반잠수 상태에서)굴착장치의 부력과 중력의 중심 위치5. Center position of buoyancy and gravity of the drilling rig (in both passing and semi-submerging conditions)

그 결과, 통과 상태에서, 상기 굴착장치는 배(ship)처럼 항해할 수 있지만, 물결 작용(wave action)에 매우 작은 표면적(즉, 레그의 표면적)만 노출되는 안정스러운 완전 밸러스트 및 반잠수 상태에서 작동된다.As a result, in the transit state, the rig can sail like a ship, but in a stable full ballast and semi-submersible state where only a very small surface area (i.e. leg surface area) is exposed to wave action. It works.

주어진 갑판 부하에서 가능한한 반잠수형 굴착장치가 콤팩트하고 비용효과적으로 설계되어야 하는 것이 바람직하다. 그러나, 다양한 설비를 수용할 수 있어야 하고 굴착 처리에 사용하기 위한 소모가능한 재료이어야 한다는 요구에 따라, 굴착장치 디자인 크기에 대한 제약이 부과된다. 상기 설비에는 굴착 기중기와, 상기 굴착장치를 작용시키는 동력을 제공하기 위한 각각의 엔진(통상적으로 디젤엔진과 같은 내연기관)이 포함된다. 이러한 엔진은 일반적으로 주 동력원(prime mover)으로 언급된다.It is desirable for the semi-submersible excavator to be as compact and cost-effective as possible at a given deck load. However, the requirement that it be able to accommodate a variety of installations and be a consumable material for use in excavation treatments imposes restrictions on the size of the excavator design. The installation includes an excavation crane and respective engines (typically internal combustion engines such as diesel engines) for providing power to actuate the excavation device. Such engines are generally referred to as prime movers.

본 발명의 목적상, 굴착장치를 위한 소모가능한 재료는 굴착 처리중 마모된 굴착장치를 제거하는데 사용되는 고체 또는 액체 재료로 한정된다. 따라서, 상기 소모가능한 재료는 굴착 머드(mud)나 또는 상기 머드의 초기분리된 고체 및 액체 성분과, 상기 주 동력원을 작동시키기 위한 연료를 포함한다. 작동중, 굴착장치의 전체 질량은 예를 들어 굴착관(굴착 파이프, 케이싱 및 수직도관)과 같은 굴착 설비를 제거하거나 재배치에 의해 감소되기도 한다. 이와 같은 설비들은 하기에 제거가능한 설비로 언급될 것이다.For the purposes of the present invention, consumable materials for excavators are limited to solid or liquid materials used to remove worn excavators during excavation processing. Thus, the consumable material includes an excavating mud or initial isolated solid and liquid component of the mud and fuel for operating the main power source. In operation, the total mass of the drilling rig may be reduced by removing or relocating drilling equipment, for example drilling rigs (drilling pipes, casings and vertical conduits). Such facilities will be referred to as removable facilities below.

다른 형태의 반잠수형 구조물이 상이한 소모성 재료와 제거가능 설비를 이송할 수도 있다.Other types of semi-submersible structures may carry different consumable materials and removable equipment.

필요한 드래프트를 모든 작동가능 상태로 유지하기 위해, 공지의 반잠수형 굴착장치는 굴착장치상에 소모성 재료 및 굴착 설비 유무에 관계없이 굴착장치의 안정성을 유지할 수 있도록 밸러스트에 대해 충분한 용량을 필요로 하게 된다.In order to keep the required draft in all operable states, known semi-submersible rigs require sufficient capacity for the ballast to maintain the stability of the rig with or without consumable materials and rigs on the rig. .

본 발명은 반잠수형 구조물에 관한 것으로, 특히 이러한 구조물의 밸러스팅 방법에 관한 것이다. 본 발명은 오일 추출 분야에 사용되는 바와 같은 반잠수형 굴착장치에도 적용할 수 있지만, 예를 들어 프로덕션 굴착장치나 텐더 굴착장치와 같은 형태의 반잠수형 구조물에도 적용할 수 있다.The present invention relates to a semi-submersible structure, and more particularly to a ballasting method of such a structure. The present invention can be applied to semi-submersible excavators such as those used in the oil extraction field, but also to semi-submersible structures of the type such as production excavators and tender excavators, for example.

도 1 은 반잠수 상태에서의 굴착장치의 사시도.1 is a perspective view of an excavation device in a semi-submersible state.

도 2 는 굴착장치 일부의 측단면도.2 is a side cross-sectional view of a portion of an excavation device.

도 3 은 도 2 에 도시된 수선의 평면을 따라 취한 굴착장치의 부분평면도와, 굴착장치에 대한 판툰의 절단평면도.3 is a partial plan view of an excavation device taken along the plane of the waterline shown in FIG.

도 4 내지 도 10 은 선 Ⅴ-Ⅴ 내지 Ⅹ-Ⅹ 을 따른 판툰의 단면도.4 to 10 are cross-sectional views of pantoons along lines V-V to VIII-VIII.

도 11 은 도 6 의 선 ⅩⅠ-ⅩⅠ 을 따른 단면도.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line VI-XI of FIG. 6. FIG.

도 12 는 도 10 의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ 을 따른 단면도.12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 10.

도 13 은 굴착장치용 밸러스트를 제어하기 위한 시스템의 개략도.13 is a schematic representation of a system for controlling a ballast for an excavation device.

도 14 는 굴착장치 구조물의 여러 부품의 크기에 대한 실시예를 도시한 표.FIG. 14 is a table showing an embodiment of the size of various parts of an excavator structure. FIG.

본 발명은 갑판 부하와 스타팅 용량이 크고 심해 상태에서의 유연성(flexibility)이 양호하며 컴팩트한 디자인의 반잠수형 구조물을 제공한다. 본 발명의 양호한 실시예는 설비와 소모품을 위한 저장공간의 제공을 강화하며 판툰의 크기를 제한하고 충분한 양의 밸러스트를 제공하므로써 반잠수 상태에서 필요한 드래프트를 얻을 수 있게 한다.The present invention provides a semi-submersible structure with a high deck load and starting capacity, good flexibility in deep sea conditions and a compact design. The preferred embodiment of the present invention enhances the provision of storage space for equipment and consumables, limits the size of the pantoons and provides a sufficient amount of ballast to obtain the required draft in the semi-submerged state.

본 발명의 제 1 특징에 따르면, 소모성의 고체 및 액체 재료와 제거가능한 설비를 이송하며, 사용장소로 이동가능한 통과 상태와 상기 장소에서 안정하게 사용되는 반잠수 상태를 구비하는 반잠수형 구조물에 있어서, 소모성 재료를 내장하기 위한 제 1 격벽을 포함하는 판툰 수단과, 구조물에서 소모성 재료의 제거를 보상하기 위해 밸러스트를 제 1 격벽 수단과 상기 밸러스트를 수용하는 제 2 격벽 수단으로 유도하는 밸러스트 제어 수단을 포함하며, 제 1 격벽 수단이 비어있을 경우에는 소모성 재료나 제거가능 설비가 구조물에 의해 이송되지 않으며, 밸러스트에 의한 제 2 격벽 수단의 충진은 상기 반잠수 상태를 달성하기에 충분한 상태로 구조물을 잠수[이를 가리켜 과부력(over buoyant)이라 한다]키지 않으며, 상기 상태는 제 1 격벽 수단이 적어도 부분적으로 충진되었을 경우 달성되는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물이 제공된다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a semi-submersible structure for transporting consumable solid and liquid materials and removable equipment, and having a transit state movable to a place of use and a semi-submersible state used stably at the place. Phantom means comprising a first bulkhead for embedding consumable material, and ballast control means for directing a ballast to the first bulkhead means and a second bulkhead means for receiving the ballast to compensate for the removal of consumable material from the structure. If the first bulkhead means is empty, no consumable material or removable equipment is transported by the structure, and the filling of the second bulkhead means by ballast submerges the structure to a state sufficient to achieve the semi-submersible state. This is referred to as over buoyant, and the condition is that the first bulkhead means When ever there is provided a half-filled with jamsuhyeong structure being achieved.

일반적으로, 반잠수형 구조물의 판툰은 소모성 재료나 설비에 대한 저장공간을 거의 제공하지 않는다. 이러한 저장공간을 제공하기 위해, 종래의 판툰은 상당히 큰 체적을 필요로 하였다. 결과적으로 이것은 반잠수 상태가 달성될 경우 구조물에 의해 지지되어야할 밸러스트 워터의 양을 증가시킨다. 단순히 판툰의 용량을 증가시켰다고 해서 문제가 해결되지 않는데, 그 이유는 판툰 용량의 증가는 부가적으로 판툰의 체적을 증가시키고 이에 따라 배수량이 증가되어, 구조물이 지지되어야할 밸러스트 량을 증가시키기 때문이다.In general, phantoms in semi-submersible structures provide little storage for consumable materials or equipment. In order to provide such storage space, the conventional pantoons required a fairly large volume. As a result, this increases the amount of ballast water that must be supported by the structure if a semi-submersible condition is achieved. Simply increasing the capacity of the pantoons does not solve the problem, because increasing the pantoon capacity additionally increases the volume of the pantoons and thus the drainage, which increases the amount of ballast that the structure must support. .

이와는 달리, 본 발명에 따른 구조물의 판툰 수단은 소모성 재료에 대한 상당한 량의 저장공간을 제공할 수 있다. 그 이유는 판툰 수단의 동일한 부분 즉, 제 1 격벽 수단이 소모성 액체와 밸러스트를 지지하는데 사용될 수 있으므로 밸러스트 탱크에 사용되어야할 판툰 수단의 비율을 감소(종래 디자인에 비해)시키기 때문이다.Alternatively, the phantom means of the structure according to the invention can provide a significant amount of storage for consumable materials. The reason is that the same part of the pantoon means, i.e. the first bulkhead means, can be used to support the consumable liquid and the ballast, thereby reducing the proportion of the pantoon means to be used in the ballast tanks (compared to conventional designs).

상기 판툰 수단은 제 1 격벽 수단에 의해 제공된 저장공간과 함께 부가적인 저장공간을 제공하도록 설계될 수 있으며, 이를 위해 다른 소모성 재료나 고정 설비 등을 수용하기 위해 제 3 격벽 수단을 포함하는 것이 바람직하다.The pantoon means may be designed to provide additional storage space with the storage space provided by the first partition wall means, and for this purpose it is preferable to include a third partition wall means for accommodating other consumable materials or fixing fixtures. .

상기 제 3 격벽 수단에 내장되는 소모성 재료는 예를 들어 연료와 굴착 설비 또는 앵커 라인들을 포함한다. 상기 제 3 격벽은 구조물을 위한 적어도 하나의 주 동력원을 수용할 수 있는 충분한 크기의 격벽을 포함하는 것이 바람직하다.Consumable materials embedded in the third partition wall means include, for example, fuel and drilling rigs or anchor lines. The third partition preferably comprises a partition of sufficient size to accommodate at least one main power source for the structure.

하나이상의 주 동력원을 판툰 수단에 위치시키는 것은 판툰 위에 사용가능한 공간의 량을 증가시킬 뿐만 아니라(주어진 크기의 구조물에 대해) 구조물의 중력중심을 상당히 낮추어 구조물의 주어진 철 중량에 대해 갑판 부하용량을 상당히 증가시키게 된다.Placing one or more main power sources on the pantoon means not only increases the amount of space available on the pantoons (for structures of a given size), but also significantly lowers the center of gravity of the structure, significantly increasing deck load capacity for a given iron weight of the structure. Is increased.

상기 제 1 격벽 수단은 소모성 액체 및 밸러스트를 위한 다수의 탱크를 포함한다. 또한, 상기 구조물은 상당한 중량의 소모성 재료를 제 1 격벽 수단의 외측으로 이송하여, 제 1 격벽 수단의 적어도 하나의 탱크가 비었을 때 반잠수 상태가 달성되게 한다.The first bulkhead means comprises a plurality of tanks for consumable liquid and ballast. The structure also conveys a considerable weight of consumable material outside of the first partition wall means such that a semi-submersible state is achieved when at least one tank of the first partition wall means is empty.

따라서, 밸러스트 제어 수단은 소모성 액체를 거의 포함하지 않은 제 1 격벽 수단의 탱크들에게만 물을 부가하도록 배치될 수 있으므로, 소모성 액체가 밸러스트와 혼합되었을 경우 상기 탱크에 밸러스트를 부가할 수 있게 된다.Thus, the ballast control means can be arranged to add water only to the tanks of the first bulkhead means that contain little consumable liquid, so that the ballast can be added to the tank when the consumable liquid is mixed with the ballast.

본 발명의 제 2 특징에 따르면, 소모성 액체를 저장하기 위한 제 1 격벽 수단과, 밸러스트만을 저장하는 제 2 격벽 수단과, 밸러스트를 제 1 격벽 수단에 부가하기 위한 밸러스트 제어 수단을 포함하며, 상기 제 2 격벽 수단의 용량은 판툰 수단 전체 체적의 40% 내지 45% 에 속하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물이 제공된다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a first partition means for storing consumable liquid, a second partition means for storing only a ballast, and ballast control means for adding a ballast to the first partition wall means. A semi-submersible structure is provided wherein the capacity of the two partition means falls between 40% and 45% of the total volume of the pantoon means.

제 2 격벽 수단의 용량은 판툰 수단 전체 체적의 40% 에 근접한 것이 바람직하다.The capacity of the second partition wall means is preferably close to 40% of the total volume of the pantoon means.

상기 구조물이 반잠수 상태일 때, 판툰수단은 구조물이 필요한 안정성을 달성했을 경우 구조물 잠긴 부분의 전체 체적에 대해 70%를 구성하는 것으로 판명되었다. 따라서, 만일 모든 밸러스트 격벽이 판툰 수단에 수용될 경우, 이러한 격벽들은 구조물이 반잠수 상태로 이동됨에 따라 배수량 증가를 무력화시키기 위해 구조물의 전체 잠긴 체적의 적어도 30%와 등가인 물의 체적을 수용할 수 있어야만 한다. 이것은 상기 범위의 하한치를 한정한 것으로서, 만일 제 2 격벽 수단의 용량이 판툰 체적의 40% 이하라면, 넘치기 전 판툰 수단이 물 표면에 있을 경우 제 2 격벽 수단을 넘치게 되므로 반잠수 상태는 달성되지 않는다.When the structure is in the semi-submerged state, the pantoon means has been found to constitute 70% of the total volume of the locked part of the structure when the structure has achieved the required stability. Thus, if all ballast bulkheads are accommodated in phantom means, these bulkheads can accommodate a volume of water equivalent to at least 30% of the total submerged volume of the structure to neutralize the increase in drainage as the structure is moved to the semi-submerged state. Must be present This limits the lower limit of the above range, and if the capacity of the second bulkhead means is less than 40% of the phantom volume, the semi-submersible state is not achieved because the pantoon means overflows the second bulkhead means if it is on the water surface before overflowing. .

종래 반잠수형 구조물에도 동일한 기준이 적용될 수 있지만, 이러한 디자인은 갑판상에 제거가능 설비나 소모성 재료의 제거를 고려하여 그 밸러스트 탱크의 부가 용량을 필요로 한다. 한편, 본 발명에 따른 구조물은 필요시 제 1 격벽 수단이 밸러스트 워터를 내장하도록 사용될 수 있기 때문에 여분의 용량을 필요로 하지 않는다.The same criteria can be applied to conventional semi-submersible structures, but this design requires additional capacity of the ballast tank, taking into account the removal of removable equipment or consumable materials on the deck. On the other hand, the structure according to the invention does not require extra capacity since the first bulkhead means can be used to contain ballast water, if necessary.

만일 제 2 격벽 수단의 용량이 판툰 수단 체넉의 45%를 초과하였을 경우, 구조물은 통과 상태시 물에 너무 높이 안착되고(제 2 격벽 수단은 비어 있고), 판툰 수단은 필요로 하는 것보다 커지게 될 것이다.If the capacity of the second bulkhead means exceeds 45% of the pantoons means, the structure will settle too high in the water in the transit state (the second bulkheads are empty) and the pantoons will be larger than necessary. Will be.

본 발명의 제 3 특징에 따르면, 소모성 고체나 액체 재료를 사용 장소로 이송하는 반잠수형 구조물에 있어서, 소모성 재료를 저장하기 위한 제 1 격벽 수단이 구비된 판툰 수단과, 밸러스트를 저장하기 위한 제 2 격벽 수단과, 제 1 격벽 수단내 소모성 재료의 량을 검출하기 위한 검출 수단과, 소모성 재료의 제거에 따른 질량 감소를 보상하기 위해 상기 검출수단에 연결되어 상기 제 1 격벽 수단에 밸러스트 워터를 유도하는 밸러스트 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물이 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a semi-submersible structure for transporting a consumable solid or liquid material to a place of use, comprising: phantoon means having first partition means for storing consumable material, and a second for storing ballast. Barrier means, detection means for detecting the amount of consumable material in the first barrier means, and connected to said detection means for compensating for mass reduction resulting from the removal of the consumable material, for inducing ballast water to said first barrier means. A semi-submersible structure is provided comprising a ballast control means.

상기 제 1 격벽 수단은 다수의 탱크를 포함하며, 상기 밸러스트 제어수단은 소모성 재료를 더 이상 저장하지 않는 하나이상의 탱크에 밸러스트를 부가하도록 배치된다.The first bulkhead means comprise a plurality of tanks, the ballast control means being arranged to add ballast to one or more tanks that no longer store consumable material.

또한, 본 발명은 구조물 사용중 점진적으로 추출되는 소모성 재료가 저장되는 적어도 하나의 격벽을 포함하는 판툰 수단이 구비된 반잠수형 구조물의 밸러스팅 방법에 있어서, 격벽내의 소모성 재료가 있을 경우 이러한 재료의 량을 결정하는 단계와, 적어도 일부의 소모성 재료가 제거된 후 격벽에 밸러스트를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스팅 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a ballasting method for a semi-submersible structure provided with a pantoon means including at least one partition wall in which consumable materials gradually extracted during use of the structure are stored. Determining and adding a ballast to the partition after at least some of the consumable material has been removed.

만일 동일한 형태의 소모성 액체가 저장된 다수의 탱크가 부분적으로 충진되었을 경우, 상기 방법은 상기 하나의 탱크가 밸러스트를 수용할 수 있게 하는 탱크나 또는 다른 탱크로 액체를 이송할 경우, 탱크중 하나에 남아있는 소모성 액체의 체적은 다른 탱크나 또는 동일 액체가 저장된 탱크의 여분의 용량 보다 적거나 동일한지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다.If several tanks of consumable liquid of the same type are partially filled, the method remains in one of the tanks when the liquid is transferred to a tank or another tank that allows the one tank to accommodate the ballast. The volume of the consumable liquid present includes determining whether another tank or the same liquid is less than or equal to the extra capacity of the stored tank.

상기 구조물은 앞바다 굴착장치이다.The structure is an offshore drilling rig.

상기 판툰 수단은 평행이격된 한쌍의 신상된 분리 판툰을 포함한다.The pantoon means comprises a pair of newly separated separating pantoons spaced in parallel.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

도 1 에 있어서, 반잠수형 굴착장치는 컬럼(10, 12, 14, 18)을 통해 한쌍의 평행하게 신장된 판툰(4-8)을 포함한다. 구조물에 부가적인 강성을 제공하기 위해, 상기 굴착장치는 컬럼(10, 12, 14, 18) 사이에서 연장되는 이물과 고물 브레이싱 부재(20, 22)와, 직경대향의 컬럼쌍 사이로 연장되는 횡단 브레이싱 부재(24)를 포함한다. 각각의 판툰(4, 8)은 각각의 트러스터쌍을 가지며, 그중 세개는 도 1 에 도면부호 26, 28, 30 으로 도시되어 있으며, 판툰(4, 6)에 수용된 전기 모터에 의해 구동된다. 각각의 트러스터의 방위각은 조정가능하므로, 트러스터는 굴착장치의 동적 위치조정에 사용될 수 있으며, 이는 굴착장치가 시 플로워(sea floor)상의 굴착 위치로부터 벗어나려는 경향에 저항하게 한다. 또한, 굴착장치가 통과 위치에 있을 때, 컬럼(10, 12, 14, 18)은 완전히 수선(water line)위에 있으며, 트러스터는 굴착장치를 사용장소로 이송하는데 사용될 수 있다. 도 2 에는 제 4 트러스트가 도면부호 27 로 도시되어 있다.In FIG. 1, the semi-submersible excavator includes a pair of parallelly extending pantoons 4-8 through columns 10, 12, 14, 18. To provide additional stiffness to the structure, the rig is provided with a transverse bracing extending between the foreign and solid bracing members 20, 22 extending between the columns 10, 12, 14, 18 and diametrically opposite pairs of columns. And a member 24. Each phantom 4, 8 has a respective trust pair, three of which are shown by reference numerals 26, 28, 30 in FIG. 1, driven by an electric motor housed in the phantom 4, 6. Since the azimuth angle of each thruster is adjustable, the thruster can be used for dynamic positioning of the excavator, which resists the tendency of the excavator to deviate from the excavation position on the sea floor. Also, when the rig is in the transit position, the columns 10, 12, 14, 18 are completely on the water line and the thrusters can be used to transport the rig to the place of use. In FIG. 2 a fourth trust is shown at 27.

상기 굴착장치는 고물 단부에 장착된 기중기(32)를 포함하며, 관을 굴착하기 위한 래킹(도시않음) 즉, 굴착 파이프와, 굴착 케이싱과 굴착 상승기는 상기 기중기(32)에 인접하여 배치된다. 도 2 에 상세히 도시된 바와 같이, 고물 컬럼(18, 14)은 이물 컬럼(10, 12)의 단면적보다 크다. 이러한 굴착장치가 사용되면 굴착장치의 고물 단부에서 부하 변화를 초래하는 피치를 감소시키게 된다. 그 이유는 이러한 변화는 컬럼(18, 14)에 의해 초래된 변위에서 증가된 변화에 의해 대항하려는 경향을 갖기 때문이다.The excavation device includes a crane 32 mounted at the end of the solid, and a racking (not shown) for excavating the pipe, that is, an excavation pipe, an excavation casing and an excavation lifter is disposed adjacent to the crane 32. As shown in detail in FIG. 2, the solids columns 18, 14 are larger than the cross-sectional area of the foreign material columns 10, 12. The use of such excavators reduces the pitch that results in load changes at the solid end of the excavator. This is because such changes tend to counteract increased changes in displacement caused by columns 18 and 14.

각각의 컬럼(14, 18)은 포터블 워터를 내장하기 위한 탱크를 포함한다. 컬럼(12)에서의 탱크는 도면부호 38 로 도시되어 있다.Each column 14, 18 includes a tank for containing portable water. The tank in column 12 is shown at 38.

각각의 이물 컬럼(10, 12)은 컨테이너(34, 36)를 포함하며, 그 고체 파우더는 머드를 형성하기 위해 해수나 굴착수와 혼합된다. 상기 컬럼(10, 12)은 각각의 체인 로커(도시않음)를 내장하며, 모두 4개의 컬럼은 판툰(4, 8) 내부로의 접근을 촉진시키기 위해 엘리베이터를 포함한다.Each foreign body column 10, 12 includes containers 34, 36, the solid powder of which is mixed with seawater or excavated water to form a mud. The columns 10, 12 incorporate respective chain lockers (not shown), and all four columns include elevators to facilitate access to the interior of the pantoons 4, 8.

도 3 에 도시된 바와 같이, 각각의 판툰(4, 8)은 다수의 격벽으로 분할된다. 격벽의 배치는 거의 동일하며, 따라서 도 4 내지 도 10 에는 판툰(8)의 격벽만이 도시되었다.As shown in FIG. 3, each pantoon 4, 8 is divided into a plurality of partitions. The arrangement of the partitions is almost the same, so only the partitions of the pantoon 8 are shown in FIGS. 4 to 10.

상기 판툰(8)은 트러스터(37)를 위한 7,000 또는 8,000 kw 전기 모터(46)를 내장하기 위해 트러스터 챔버(44)에 인접하여 배치된 2개의 고물 밸러스터 탱크(40, 42)를 포함한다. 컬럼(14)의 베이스 하부에 위치된 윈치룸(48)은 탱크(40, 42)와 챔버(44)에 인접하여 위치된다. 상기 윈치룸(478)은 굴착장치를 위한 케이블을 정착하기 위해 윈치(50)를 내장하고 있다. 밸러스트 탱크(52)는 베이스 오일을 위한 탱크(54)에 대향하여 챔버(48)의 한쪽에 위치된다. 또 다른 밸러스트 탱크(56)는 챔버(28)(도 6 참조)의 플로어 하부에 위치된다.The pantoon 8 includes two solid ballast tanks 40, 42 disposed adjacent the thrust chamber 44 to house 7,000 or 8,000 kw electric motors 46 for the thrusters 37. do. Winch room 48 located below the base of column 14 is located adjacent to tanks 40 and 42 and chamber 44. The winch room 478 has a built-in winch 50 to fix the cable for the excavation device. The ballast tank 52 is located on one side of the chamber 48 opposite the tank 54 for the base oil. Another ballast tank 56 is located below the floor of the chamber 28 (see FIG. 6).

챔버(48)의 정면에서, 판툰은 한쌍의 연료 탱크(62, 64)가 위치된 곳에 인접한 한쌍의 굴착수 탱크(58, 60)를 포함한다. 각각의 탱크(58, 60, 62, 64)는 4개의 저장 머드탱크(66, 68, 70, 72)의 각각에 접촉하고 있다. 각각의 저장 탱크는 각각의 레벨 센서와, 상기 저장 머드탱크로 출입되는 액체를 펌핑하기 위한 한쌍의 펌프를 포함한다.In front of the chamber 48, the pantoon includes a pair of digging water tanks 58, 60 adjacent to where the pair of fuel tanks 62, 64 are located. Each tank 58, 60, 62, 64 is in contact with each of four storage mud tanks 66, 68, 70, 72. Each storage tank includes a respective level sensor and a pair of pumps for pumping liquid into and out of the storage mud tank.

도 13 에는 2개의 레벨 센서[탱크(68, 70)을 위한]가 도면부호 152 및 154 로 도시되어 있다. 상기 도면은 탱크(68)를 위한 펌프쌍(114, 133)과, 상기 탱크(70)를 위한 대응의 펌프(116, 130)가 도시되어 있다.Two level sensors (for tanks 68, 70) are shown at 152 and 154 in FIG. The figure shows pump pairs 114, 133 for tank 68 and corresponding pumps 116, 130 for tank 70.

각각의 저장 머드탱크는 4개의 교반기(74, 75, 76, 78)가 연결되어 있으며, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 각각의 접근 해치(80, 82)를 갖는다. 3개의 해수 탱크(84, 86, 88)는 판툰(4)의 외부와 각각의 저장 머드탱크 사이에 배치된다. 탱크(64, 68)의 바로 앞에 위치된 전기 제어실(90)은 다음 격벽(94)에 배치된 3개의 주 동력원에 의해 발생된 동력을 분배하는 동력분배 스위치 기어(92)를 포함한다. 각각의 주 동력원(96, 98, 100)은 각각의 전기발생기에 연결된 4,4㎿ 디젤엔진을 포함한다.Each storage mud tank is connected with four agitators 74, 75, 76, 78 and has respective access hatches 80, 82 as shown in FIGS. 7 and 8. Three seawater tanks 84, 86, 88 are arranged between the outside of the pantoon 4 and each storage mud tank. The electrical control room 90 located immediately in front of the tanks 64 and 68 includes a power distribution switch gear 92 for distributing the power generated by the three main power sources arranged in the next partition 94. Each main power source 96, 98, 100 includes a 4,4 kW diesel engine connected to each electric generator.

판툰(8)에 위치된 주 동력원(96, 98, 100)과 함께, 모든 작동 소모품(연료, 공기, 윤활유 등등)을 이송 및 처리하고, 일부 경우에는 판툰(8)의 기계공간에 저장해야 한다.Along with the main power sources 96, 98, 100 located in the pantoon 8, all working consumables (fuel, air, lubricants, etc.) must be transported and processed, and in some cases stored in the machine space of the pantoon 8 .

연료는 연료 로딩 시스템을 통해 주 갑판의 레벨로 로딩되어, 주 연료탱크(62, 64)에 저장된다. 이러한 탱크에서 처리 및 여과된 후 펌핑되어 필요에 따라 주기적으로 제 2 탱크(200)에 저장된다. 상기 제 2 탱크에 있어서, 처리된 연료는 필요에 따라 경사 필터가 연결된 일련의 공급선을 통해 엔진으로 펌핑된다. 연료 펌핑시스템이 작동불가능한 경우, 연료는 중력이송을 통해 엔진으로 이송된다. 이것은 상시폐쇄된 전기 솔레노이드 밸브가 엔진/동력 관리시스템(자동 또는 작업자 필요시)으로부터의 명령에 따른 동력 손실(블랙 아웃)이나 수동 간섭에 의해 작동정지되었을 때 직렬식 필터를 우회하는 제 2 연료 공급선(도시않음)을 통해 이루어진다. 필요로 하는 것보다 초과하여 분배된 연료는 연료 복귀선(도시않음)을 통해 제 2 저장 탱크로 복귀된다. 모든 연료 탱크는 주 갑판 레벨에서 통기된다.Fuel is loaded at the level of the main deck via a fuel loading system and stored in the main fuel tanks 62, 64. After being treated and filtered in such a tank, it is pumped and periodically stored in the second tank 200 as necessary. In the second tank, the treated fuel is pumped to the engine through a series of supply lines to which the gradient filter is connected as necessary. If the fuel pumping system is inoperable, the fuel is transferred to the engine via gravity feed. This is because a second fuel supply line bypasses the in-line filter when the normally closed electric solenoid valve is shut down by power loss (blackout) or manual interference following command from the engine / power management system (automatic or operator required). (Not shown). Fuel dispensed in excess of what is needed is returned to the second storage tank via a fuel return line (not shown). All fuel tanks are vented at the main deck level.

연소에 필요한 공기는 일련의 거친 필터와 미세 필터를 통해 그리고 예열 및 냉각 또는 필요시 덕트물을 통해 공기의 이송(팬/취입기)에 도움을 주는 제 2 처리에 의해 주 동력원으로 공급된다. 상기 덕트물은 다운플러딩이나 가스 인입인 경우 엔진 흡기를 덕트물과 격리하기 위해 충분 수단과 연결된다. 상기 덕트 흡기는 주 갑판 레벨에 위치되며, 주 갑판 공간을 간섭하지 않고 안전영역(분류되지 않은 공간)으로부터 공기를 인출하는 방식으로 갑판 박스의 측면을 따라 위치된다. 상기 흡기는 바람/물결 해수 스프레이가 흡기 덕트물로의 불칩입을 보장하기 위해 필요한 설비에 연결된다. 상기 흡기는 덕트 흡기가 잠수되었을 경우 유니트의 수밀 일체성을 보장하는데 필요한 설비에 연결된다.The air required for combustion is supplied to the main power source through a series of coarse and fine filters and by a second treatment that assists in the transfer of air (fans / blowers) through preheating and cooling or, if necessary, ductwork. The ductwork is connected with sufficient means to isolate the engine intake from the ductwork in case of down flooding or gas inlet. The duct intake is located at the main deck level and is located along the side of the deck box in a manner that draws air out of the safe area (unclassified space) without interfering with the main deck space. The intake air is connected to a facility where wind / water seawater sprays are required to ensure intrusion into the intake duct water. The intake air is connected to the equipment necessary to ensure watertight integrity of the unit when the duct intake air is submerged.

판툰(8)내의 기계 공간을 위한 통기는 강제되며, 일련의 거친 필터와 미세 필터 그리고 필요한 제 2 처리와 덕트물을 통해 공급된다. 공기는 모든 보조장치 및 추진 설비는 말할것도 없고 주 동력원과 관련장치에 의해 발생된 과열/소모열을 적절히 제거할 수 있는 충분한 양이 공급된다. 덕트물은 다운플러딩이나 가스 인입의 경우 기계 공간을 덕트물로부터 격리시키기 위해 충분 수단에 연결된다. 상기 덕트 흡기는 주 갑판 레벨에 위치되며, 주 갑판 공간과 간섭하지 않고 안전영역(분류되지 않은 공간)으로부터 공기를 인출하는 방식으로 갑판 박스의 측면을 따라 위치된다. 상기 흡기는 바람/물결 해수 스프레이가 흡기 덕트물로의 불칩입을 보장하기 위해 필요한 설비에 연결된다. 상기 흡기는 덕트 흡기가 잠수되었을 경우 유니트의 수밀 일체성을 보장하는데 필요한 설비에 연결된다. 통기 덕트물은 열과 증기 및 습기의 축적을 방지하기 위해 각각의 공간내에서 적절한 공기 이동을 보장하는 형태로 배치된다(격리되지 않은 공기 포켓). 통기 배출물은 덕트물을 통해 표면으로 복귀되어 안정 영역으로 배출된다. 배출 덕트물은 흡기 덕트물처럼 격리 및 수밀성을 보장하는 설비에 연결된다. 배출 공기는 처리되지 않으며 여과되지 않는다.Aeration for the mechanical space in the pantoon 8 is forced and supplied through a series of coarse and fine filters and the necessary second treatment and ductwork. Air is supplied in sufficient quantity to adequately eliminate the overheat / heat dissipation generated by the main power source and associated equipment, not to mention all auxiliary and propulsion equipment. The ductwork is connected to sufficient means to isolate the machine space from the ductwork in case of down flooding or gas inlet. The duct intake is located at the main deck level and is located along the side of the deck box in a manner that draws air out of the safe area (unclassified space) without interfering with the main deck space. The intake air is connected to a facility where wind / water seawater sprays are required to ensure intrusion into the intake duct water. The intake air is connected to the equipment necessary to ensure watertight integrity of the unit when the duct intake air is submerged. The vent ducts are arranged in such a way as to ensure proper air movement within each space to prevent the accumulation of heat, steam and moisture (uninsulated air pockets). The vented discharge is returned to the surface through the duct and discharged to the stable area. Exhaust ducts are connected to facilities that ensure isolation and watertightness, like intake ducts. Exhaust air is not treated and not filtered.

주 동력원 배출물은 실드형 배출 매니폴드(156)와 덕트물을 통해 주 갑판 레벨로 이송된다. 상기 실드물은 매니폴드와 덕트물 근처에서 기계공간이나 빈 공간 및 컬럼 등으로 복사되는 열을 최소화하도록 설계된다. 배출 덕트물은 다운플러딩의 경우 주 동력원 배출 매니폴드를 격리하기 위해 충분 수단에 연결된다. 따라서, 배출 덕트물은 점화 포획설비에 연결될 수 있다.Main power source emissions are conveyed to the main deck level via shielded exhaust manifold 156 and ductwork. The shield is designed to minimize the heat radiated to the manifold and the duct, to the machine space, the empty space and the column. The exhaust duct is connected to sufficient means to isolate the main power source exhaust manifold in case of down flooding. Thus, the exhaust duct can be connected to the ignition trap.

주 동력원의 제어는 엔진 및 동력 관리시스템에 의해 이루어지는데, 이들은 경보 및 감독 기능처럼 엔진의 자동 및 원격 그리고 수동 동작을 위한 설비를 포함한다. 상기 시스템은 연료와 공기 및 배출 덕트를 격리시키므로써 선박 일체성이 유지되는 것을 보장하는 초기 비상정지처럼, 필요에 따라 주 동력원을 선택적으로 시동하거나 정지시키도록 설계된다.The control of the main power source is carried out by the engine and power management system, which include facilities for automatic, remote and manual operation of the engine, such as alarm and supervision functions. The system is designed to selectively start or stop the main power source as needed, such as an initial emergency stop that ensures vessel integrity is maintained by isolating fuel and air and exhaust ducts.

엔진 시동이나 공압 공구 및 담수/포터블 워터 등등을 위한 압축공기와 같은 보조선박 설비는 효과적인 작동을 위해 각각의 분배 네트웍(도시않음)을 통해 충분한 테이크오프 연결 포인트를 갖는다.Auxiliary vessel installations, such as engine start or pneumatic tools for pneumatic tools and fresh water / portable water, etc., have sufficient takeoff connection points through each distribution network (not shown) for effective operation.

판툰에 주 동력원을 수용하기 위한 또 다른 정보는 본 발명과 동일하게 출원되고 관리번호가 694/S 인 발명의 명칭이 "반잠수형 구조물"인 영국 특허출원에 기재되어 있다.Another information for accommodating the main power source in Pantun is described in the British patent application filed identically to the present invention and entitled “Semi-submersible structure” with the control number 694 / S.

격벽(94)은 다른 밸러스트 탱크(102)에 놓인 컬럼(12)의 베이스에 인접하여 위치된다. 또 다른 C 형 밸러스트 탱크(104)는 플로어와 천장과 룸(94)의 한쪽 벽의 뒤쪽으로 연장된다.The partition 94 is located adjacent to the base of the column 12 that is placed in another ballast tank 102. Another C-type ballast tank 104 extends to the floor, ceiling and back of one wall of the room 94.

판툰(8)의 전방에는 트러스터(26)를 위한 앵커 7,000 또는 8,000kw 트러스터 모터(104)와, 탱크(40, 42)와 유사한 2개의 이물 밸러스트 탱크(106, 108)가 수용되어 있다.In front of the pantoon 8 is housed an anchor 7,000 or 8,000 kw thruster motor 104 for the thruster 26 and two foreign ballast tanks 106 and 108 similar to the tanks 40 and 42.

판툰(8)의 제 1 탱크 수단은 굴착수 탱크(58, 60)와, 저장 머드탱크(66, 68, 70, 72)와, 해수 탱크(84, 86, 88)로 구성되어 있다.The first tank means of the pantoon 8 is composed of the excavated water tanks 58 and 60, the storage mud tanks 66, 68, 70 and 72, and the seawater tanks 84, 86 and 88.

이들 각각의 탱크는 연소가능한 액체인 굴착수와 머드 또는 해수를 위한 입구와 밸러스트 워터를 위한 입구에 연결된다. 마찬가지로, 탱크는 배출된 밸러스트 워터와 사용될 연소가능 액체를 위한 출구도관에 연결된다. 그러나, 밸러스트 탱크(40, 42, 44, 46, 102, 104, 106, 108)는 밸러스트만을 허용하며, 밸러스트 방출을 위한 출구만을 갖는다. 따라서 이들은 판툰(8)의 제 2 격벽 수단을 구성하는 밸러스트 탱크로 도시되었다. 판툰(8)에서의 나머지 격벽/공간은 제 3 격벽 수단을 구성한다.Each of these tanks is connected to an inlet for digging and mud or seawater, which are combustible liquids, and an inlet for ballast water. Similarly, the tank is connected to the discharged ballast water and the outlet conduit for the combustible liquid to be used. However, ballast tanks 40, 42, 44, 46, 102, 104, 106, 108 allow only ballast and have only outlets for ballast discharge. They are thus shown as ballast tanks which constitute the second partition wall means of the pantoon 8. The remaining partitions / spaces in the pantoon 8 constitute the third partition wall means.

이러한 실시예에서, 판툰(8)은 약 11,000 ㎥의 체적을 가지며, 제 2 격벽 수단인 밸러스트 탱크는 약 4500 ㎥의 조합 용량을 가지며, 굴착수와 해수 및 저장 머드탱크의 전체 체적은 약 1700㎥ 이다. 따라서, 사용된 밸러스트 탱크의 용량은 판툰(8) 체적의 약 40%에 달한다. 각각의 탱크 용량은 도 14 의 표에 도시되어 있다.In this embodiment, the pantoon 8 has a volume of about 11,000 m 3, the second bulkhead means ballast tank has a combined capacity of about 4500 m 3, and the total volume of excavated water and seawater and storage mud tanks is about 1700 m 3. to be. Thus, the capacity of the ballast tanks used amounts to about 40% of the volume of the pantoon 8. Each tank capacity is shown in the table of FIG. 14.

피 제이 셔면과 제이 에이 반 산텐과 씨 와이 호의 "반잠수형 굴착선의 설계 방법"과 "DSS-20" 의 논문에는 반잠수형 굴착장치의 컬럼과 판툰의 디자인에 영향을 미치는 많은 요소가 서술되어 있다.In the papers of J. S. J. and J. A. Van Santen and C. Y. Ho, "Design of Semi-Submersible Excavators" and "DSS-20", many of the factors that influence the design of columns and pantoons of semi-submersible excavators are described.

이러한 논문에 따르면, 반잠수 상태의 굴착장치에 있어서, 잠수된 컬럼의 체적은 굴착장치에 의해 배수된 전체 물 체적의 약 30%를 구성하며, (잠긴)판툰의 전체 체적은 전체 잠긴 체적의 70%에 달한다. 따라서, 판툰 체적의 적어도 40%는 컬럼의 부양에 대항하기 위해 밸러스트 워터로 넘칠 수 있어야 하므로, 상기 굴착장치는 그 통과 상태로부터 반잠수 상태로 이동될 수 있어야 한다. 그러나, 이것은 굴착수와 저장 머드 및 해수 탱크가 비었을 경우 다른 소모품이 굴착장치에 의해 이송되지 않을 때는 달성되지 않는다. 따라서, 탱크중 하나가 소모성 액체가 비었을 때, 밸러스트를 위해 사용될 수 있는 것이 중요하다. 도 13 에는 이러한 상태를 달성하기 위한 하나의 밸러스트 제어 시스템이 도시되어 있다.According to this paper, in a semi-submersible excavator, the volume of the submerged column constitutes about 30% of the total volume of water drained by the excavator, and the total volume of the (locked) pantoon is 70 of the total locked volume. It reaches% Thus, at least 40% of the pantoon volume must be able to overflow with ballast water to counter the column lift, so that the rig must be able to move from its passing state to its semi-submersible state. However, this is not achieved when the excavation and storage mud and seawater tanks are empty when no other consumables are transported by the drilling rig. Therefore, it is important that one of the tanks can be used for the ballast when the consumable liquid is empty. 13 shows one ballast control system to achieve this state.

상기 밸러스트 제어 시스템은 저장 머드 탱크(75, 76)과 연관되어 서술되었지만, 시스템은 제 1 격벽 수단을 구성하는 다른 탱크에도 동일한 형태로 작동될 수 있음을 인식해야 한다.Although the ballast control system has been described in connection with storage mud tanks 75 and 76, it should be appreciated that the system can be operated in the same form for other tanks that constitute the first bulkhead means.

각각의 탱크(75, 76)는 굴착 머드나 밸러스트를 재순환시키기 위한 각각의 입구(110, 112)를 갖는다. 각각의 입구는 액체가 필요한 곳마다 탱크를 충진하기 위해 각각의 펌프(114, 116)와 연결된다. 각각의 펌프로의 입구는 밸브(123, 128)에 의해 머드 공급도관중 어느 하나와, 밸러스트 워터 공급도관(120)이나 머드 이송도관(122)에 선택적으로 연결될 수 있다. 액체를 각각의 탱크로부터 각각의 출구를 통해 밸러스트 방출 도관(140)중 선택된 어느 하나와 머드 출구 도관(142) 또는 다른 저장 머드탱크의 입구에 순서대로 연결되는 이송도관(144, 156)에 선택적으로 공급하기 위해 펌프(130, 132)와 밸브(133 내지 138)가 유사하게 배치될 수 있다.Each tank 75, 76 has a respective inlet 110, 112 for recycling the drilling mud or ballast. Each inlet is connected with respective pumps 114 and 116 to fill the tank wherever liquid is needed. The inlet to each pump may be selectively connected to either the mud feed conduit and the ballast water supply conduit 120 or the mud feed conduit 122 by valves 123 and 128. The liquid is selectively connected to any one of the ballast discharge conduits 140 and in turn to the inlet of the mud outlet conduit 142 or other storage mud tank through each outlet from each tank. Pumps 130, 132 and valves 133-138 can be similarly arranged to supply.

밸브와 모터의 작동은 모드 제어유니트(148)에 의해 제어된다. 제어기는 레벨 센서(75, 76)에 연결되어 역전 머드 탱크의 굴착 머드의 레벨을 모니터한다. 만일 이러한 탱크들중 어느 탱크에 머드가 필요할 경우, 머드 공급 시스템(도시않음)은 제어기에 적절한 신호를 전송하는데, 상기 신호는 펌프(132 또는 130)를 사용하여 도관(140)을 따라 머드를 공급한다. 이때, 제어기(148)는 각각의 탱크에서 머드의 레벨을 관찰하며, 탱크중 하나가 비었을 때 연결된 입구를 도관(142)에 연결하는 밸브를 폐쇄하고 밸러스트 도관(120)과 탱크의 입구 사이를 개방한다. 펌프(114 또는 116)는 구조물의 필요한 드래프트와 방위를 지지하기 위하여 필요할 경우 역전 머드탱크(더이상 머드를 포함하고 있지 않다)로 워터를 가압하도록 작동된다. 만일 상기 역전 머드 탱크중 하나가 거의 비었을 경우 그리고 다른 탱크가 여분의 용량을 가질 경우, 제어기(148)는 밸브(135 또는 138, 128 또는 123)를 개방하여 머드가 역전 머드 탱크로부터 다른 탱크로 펌핑되게 하므로써 제 1 탱크를 자유롭게 하여 밸러스트를 수용한다.The operation of the valve and the motor is controlled by the mode control unit 148. The controller is connected to level sensors 75 and 76 to monitor the level of the drilling mud of the reversing mud tank. If a mud is needed in any of these tanks, a mud supply system (not shown) sends an appropriate signal to the controller, which uses a pump 132 or 130 to feed the mud along the conduit 140. do. At this time, the controller 148 observes the level of the mud in each tank and closes the valve connecting the connected inlet to the conduit 142 when one of the tanks is empty and between the ballast conduit 120 and the inlet of the tank. Open. The pump 114 or 116 is operated to pressurize the water into a reversing mud tank (which no longer contains a mud) if necessary to support the required draft and orientation of the structure. If one of the reversing mud tanks is almost empty and the other tank has extra capacity, the controller 148 opens the valve 135 or 138, 128 or 123 so that the mud is moved from the reversing mud tank to the other tank. The pump is freed to accommodate the ballast by allowing it to be pumped.

해수 및 굴착수 탱크는 그 소모성 액체가 비워진 후 밸러스트로 동시에 충진될 수 있다.Seawater and digging tanks can be simultaneously filled with ballast after their consumable liquid is emptied.

상기 제어기는 밸러스트를 수용한 모든 탱크를 제어하며, 탱크로부터의 액체 제거에 따른 구조물의 중력 중심의 모멘트가 다른 탱크로의 밸러스트 보상 도입에 의한 모멘트에 의해 평형화되도록 프로그램된다. 따라서, 도 3 에 도시된 바와 같이, 탱크(60)로부터 m kg의 머드 제거는 중력 중심(150)에서 m x a 및 m x b 모멘트를 생성하게 된다. 이를 보상하기 위해, 다른 탱크에 유도된 액체는 중력 중심(150)에서의 모멘트와 동일하거나 정반대가 되어야 한다. 이러한 요구사항은 일련의 연속한 방정식(다수의 솔루션을 갖는)의 형태로 표현될 수 있다. 또한, 제어기는 밸러스트를 제거하거나 부가하기 위해 구조물에서 피치나 롤을 검출하고 이동을 보상하는 설비에 연결될 수도 있다.The controller controls all tanks containing the ballast and is programmed so that the moment of gravity center of the structure as liquid is removed from the tank is balanced by the moment by introducing ballast compensation into another tank. Thus, as shown in FIG. 3, m kg of mud removal from the tank 60 will produce m x a and m x b moments at the center of gravity 150. To compensate for this, the liquid induced in other tanks must be equal to or opposite to the moment at gravity center 150. These requirements can be expressed in the form of a series of consecutive equations (with multiple solutions). The controller may also be connected to a facility that detects pitch or roll in the structure and compensates for movement to remove or add ballast.

상기 구조물은 제 1 격벽 수단의 일부를 형성하도록 변형될 수 있으며, 해수를 저장하거나 밸러스트를 지지하는데 사용될 수 있다.The structure can be deformed to form part of the first partition wall means and can be used to store seawater or support the ballast.

판툰(4, 8)에 제공된 저장부에 의해 굴착장치는 그 크기에 대해 매우 큰 부피와 액체 머드 저장용량을 가지며, 굴착장치는 플랫포옴(2)에 4,800 배럴의 머드를 저장할 수 있으며, 판툰은 2650 배럴의 역전 머드와 2조 4,000억 배럴의 베이스 오일과 1925 배럴의 해수를 저장할 수 있다. 이것은 2개 EH는 3개의 분리된 머드 시스템이 굴착장치상에서 동시에 작동될 수 있게 하므로써 피트를 세척하기 위해 머드 시스템에 대한 변화가 더 이상 정지할 필요가 없는 것으로 여겨질 때 시간과 비용을 절약할 수 있다.The storage provided in the pantoons 4 and 8 allows the excavator to have a very large volume and liquid mud storage capacity for its size, and the excavator can store 4,800 barrels of mud in the platform 2, which is 2650. It can store upside down barrel mud, 2.4 trillion barrels of base oil and 1925 barrels of seawater. This allows two EHs to operate three separate mud systems simultaneously on the rig, saving time and money when the change to the mud system no longer needs to stop to clean the pit. have.

또한, 판툰 머드 탱크는 공급 및 방출 파이핑으로 사용될 수 있으므로, 생산 오염에 대한 위험을 최소로 할 수 있다. 머드 펌핑 및 순환 시스템은 본 발명이 청구하는 바는 아니다.In addition, pantoon mud tanks can be used for supply and discharge piping, thereby minimizing the risk for production contamination. Mud pumping and circulation systems are not claimed by the present invention.

상술한 설비 및 처리와 함께, 굴착장치는 취급, 저장, 준비, 사용, 및 모든 굴착작업과 완성 작업 및 양호한 구성처리중 사용될 수도 있는 유체에 대한 작업의 제거를 일체화하도록 형성된 장치 및 설비를 포함한다. 이들은 보드상에 복합 유체 시스템을 동시에 유지하는데 필요한 설비를 포함한다. 또한, 이러한 설비와 처리부와 제어부는 이중 사용(즉, 공통의 설비를 사용하여 시멘트와 머드 혼합 및 펌핑)이 가능하도록 형성된다. 일체화된 연료 관리 시스템은 국부적이고 이격된 그리고 수동 작동부를 포함하며, 유체 시스템이 유체 처리 제어 중심부로부터 국부적으로 또는 각각의 탱크/매니폴드에서 수동으로 플랫포옴(2)상의 도그 하우스로부터 굴착기에 의해 원격으로 형성되게 하는 설비를 제어한다. 굴착액 처리 제어실은 머드 하우스에 위치되며, 유체 처리 관리 및 경보기능과 펌프 제어 및 테스트와 분석에 필요한 모든 설비를 내장한다.In addition to the facilities and treatments described above, the excavation device includes devices and facilities configured to integrate handling, storage, preparation, use, and removal of all excavation and completion work and work on fluids that may be used during good construction. . These include the equipment needed to simultaneously maintain the complex fluid system on the board. In addition, these facilities, treatments and controls are formed to enable dual use (i.e. mixing and pumping cement and mud using a common facility). The integrated fuel management system includes local, spaced and manual actuators, where the fluid system is remotely from the dog house on the platform 2 by an excavator, either locally from the fluid processing control center or manually in each tank / manifold. Control the equipment to be formed. The excavation treatment control room is located in the mud house and contains all the equipment needed for fluid treatment management and alarms and pump control, testing and analysis.

주 동력원과 그 관련의 동력발생 및 분배 그 스위치기어와 장치를 선박의 판툰에 위치시키기 위한 결정은 다음과 같은 사항을 포함하는 다수의 설계 목적 달성을 고려하여 이루어졌지만, 전적으로 이에 한정되는 것은 아니다.Power Generation and Distribution of Main Power Sources and Their Associated Decisions for locating the switchgear and devices in the ship's pantoons have been made in consideration of achieving a number of design objectives, including but not limited to:

1. 주어진 배수량에 대한 선박의 스틸 중량의 감소.1.Reduction of the steel weight of the ship for a given displacement.

2. 장치 갑판공간 요구사항의 감소.2. Reduced device deck space requirements.

3. DPS3 분류에 대한 이중 독립 엔진실 요구사항의 감소.3. Reduced dual independent engine room requirements for DPS3 classification.

4. 소음과 진동 레벨을 주 갑판 레벨로 감소.4. Reduced noise and vibration levels to the main deck level.

5. 다양한 갑판 부하 용량을 증가시키는 선박 중력중심의 하강.5. Ship gravity centered descent to increase various deck load capacities.

6. 굴착장치를 작동 드래프크로 하강시키는데 필요한 밸러스트량의 감소.6. Reduced ballast volume required to lower the rig to the working draft.

이러한 형태에서 주 동력원의 안전하면서도 효과적인 작동을 제공하기 위해, 굴착장치는 다음과 같은 사항을 제공하도록 배치되어야 한다.In order to provide safe and effective operation of the main power source in this form, the rig should be arranged to provide:

1. 장치 공간의 적절한 통기와 냉각의 제공.1. Provision of proper aeration and cooling of the device space.

2. 엔진과 장치 공간 흡기의 개선.2. Improvement of engine and gear space intake.

3. 장치 공간으로부터 복사열 제거.3. Remove radiant heat from device space.

4. 연소 배출물을 표면으로 이송.4. Transfer combustion emissions to the surface.

5. 밸러스트 탱크내에 파이프 작동부와 함꼐 해수/담수 냉각제 열교환기의 조합체를 사용하여 폐쇄루프 열교환기를 통해 주 동력원 냉각의 제공.5. Providing main power source cooling through a closed loop heat exchanger using a combination of seawater / fresh water coolant heat exchanger with pipe actuating in the ballast tank.

6. 연료 이송/펌핑이 차단된 경우 중력 연료공급의 제공.6. Providing gravity fuel supply when fuel transfer / pumping is interrupted.

굴착장치 구성Excavator Configuration

굴착장치 구성은 일련의 단순한 박스와 장방향의 선체 형태에 기초한다. 이러한 특징은 예비조립과 최종조립을 촉진시킨다. 상이한 위치에서 각각의 모듈이 예비조립되고 최종조립의 준비가 된 상태의 구성 수단의 모듈 특성은 전체 구성시간의 최소화한다.The excavator configuration is based on a series of simple boxes and long hull shapes. This feature facilitates preassembly and final assembly. The module properties of the constituent means, with each module pre-assembled in a different position and ready for final assembly, minimize the overall construction time.

Claims (15)

소모성의 고체 및 액체 재료와 제거가능한 설비를 이송하며, 사용장소로 이동가능한 통과 상태와 상기 장소에서 안정하게 사용되는 반잠수 상태를 구비하는 반잠수형 구조물에 있어서,A semi-submersible structure for transporting consumable solid and liquid materials and removable equipment, having a transit state movable to a place of use and a semi-submersible state used stably at the place, 소모성 재료를 내장하기 위한 제 1 격벽을 포함하는 판툰 수단과,A pantoon means comprising a first partition wall for containing a consumable material; 구조물에서 소모성 재료의 제거를 보상하기 위해 밸러스트를 제 1 격벽 수단과 상기 밸러스트를 수용하는 제 2 격벽 수단으로 유도하는 밸러스트 제어 수단을 포함하며,Ballast control means for directing the ballast to the first partition means and to a second partition means for receiving the ballast to compensate for the removal of consumable material from the structure, 제 1 격벽 수단이 비어있을 경우에는 소모성 재료나 제거가능 설비가 구조물에 의해 이송되지 않으며, 밸러스트에 의한 제 2 격벽 수단의 충진은 상기 반잠수 상태를 달성하기에 충분한 상태로 구조물을 잠수시키지 않으며, 상기 상태는 제 1 격벽 수단이 적어도 부분적으로 충진되었을 경우 달성되는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.When the first bulkhead means is empty, no consumable material or removable equipment is transported by the structure, and filling of the second bulkhead means by ballast does not submerge the structure to a state sufficient to achieve the semi-submersible state, And said condition is achieved when said first bulkhead means is at least partially filled. 제 1 항에 있어서, 상기 판툰 수단은 다른 소모성 재료나 고정 설비를 수용하기 위한 제 3 격벽 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.The semi-submersible structure according to claim 1, wherein said phantom means comprise third partition means for accommodating other consumable materials or fixtures. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 격벽 수단은 구조물을 위한 주 동력원을 수용할 수 있는 크기의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.3. The semi-submersible structure according to claim 2, wherein the third partition means comprises a partition sized to accommodate a main power source for the structure. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 격벽 수단은 소모성 재료와 밸러스트를 위한 다수의 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.The semi-submersible structure according to claim 1, wherein the first partition means comprises a plurality of tanks for consumable material and ballast. 제 4 항에 있어서, 구조물을 제 1 격벽 수단의 적어도 하나의 탱크가 비었을 때 반잠수 상태가 달성될 수 있도록 충분한 중량의 소모성 재료를 이송하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.A semi-submersible structure according to claim 4, wherein the structure conveys a sufficient weight of consumable material so that a semi-submersible condition can be achieved when at least one tank of the first partition means is empty. 소모성 액체를 저장하기 위한 제 1 격벽 수단과,First partition means for storing consumable liquid, 밸러스트만을 저장하는 제 2 격벽 수단과,Second partition wall means for storing only the ballast, 밸러스트를 제 1 격벽 수단에 부가하기 위한 밸러스트 제어 수단을 포함하며,Ballast control means for adding the ballast to the first partition wall means, 상기 제 2 격벽 수단의 용량은 판툰 수단 전체 체적의 40% 내지 45% 에 속하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.Semi-submersible structure, characterized in that the capacity of the second partition wall means 40% to 45% of the total volume of the pantoon means. 제 6 항에 있어서, 제 2 격벽 수단의 용량은 폰트 수단 전체 체적의 약 40%인 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.7. The semi-submersible structure according to claim 6, wherein the capacity of the second partition wall means is about 40% of the total volume of the font means. 소모성 고체나 액체 재료를 사용 장소로 이송하는 반잠수형 구조물에 있어서,In the semi-submersible structure for transporting consumable solid or liquid material to the place of use, 소모성 재료를 저장하기 위한 제 1 격벽 수단이 구비된 판툰 수단과,Pantoon means equipped with first partition means for storing consumable material, 밸러스트를 저장하기 위한 제 2 격벽 수단과,Second partition wall means for storing the ballast, 제 1 격벽 수단내 소모성 재료의 량을 검출하기 위한 검출 수단과,Detecting means for detecting an amount of consumable material in the first partition means; 소모성 재료의 제겅에 따른 질량 감소를 보상하기 위해 상기 검출수단에 연결되어 상기 제 1 격벽 수단에 밸러스트 워터를 유도하는 밸러스트 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.Semi-submersible structure comprising ballast control means connected to said detection means for directing ballast water to said first bulkhead means to compensate for a mass reduction caused by consumable material. 제 8 항에 있어서, 제 1 격벽 수단은 다수의 탱크를 포함하며, 밸러스트 제어수단은 소모성 재료를 더 이상 포함하지 않는 하나이상의 선택된 탱크에 밸러스트를 부가하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.9. A semi-submersible structure according to claim 8, wherein the first bulkhead means comprises a plurality of tanks, the ballast control means being arranged to add the ballast to one or more selected tanks that no longer contain consumable material. 구조물 사용중 점친적으로 추출되는 소모성 재료가 저장되는 적어도 하나의 격벽을 포함하는 판툰 수단이 구비된 반잠수형 구조물의 밸러스팅 방법에 있어서,In the ballasting method of the semi-submersible structure provided with a pantoon means including at least one partition wall for storing the consumable material extracted intimately extracted during use of the structure, 격벽내의 소모성 재료가 있을 경우 이러한 재료의 량을 결정하는 단계와,Determining the amount of these materials if there is consumable material in the bulkhead, 적어도 일부의 소모성 재료가 제거된 후 격벽에 밸러스트를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스팅 방법.Adding a ballast to the partition after at least some of the consumable material has been removed. 제 10 항에 있어서, 상기 밸러스트는 소모성 재료가 비어진 후에만 격벽에 부가되는 것을 특징으로 하는 밸러스팅 방법.11. The ballasting method of claim 10, wherein the ballast is added to the partition only after the consumable material is empty. 제 11 항에 있어서, 상기 격벽은 판툰 수단에 다수의 탱크중 하나를 포함하며, 상기 탱크에는 사용중 탱크로부터 점진적으로 추출되는 소모성 액체가 내장되어 있으며, 상기 방법은 어느 탱크에 소모성 재료가 비었는지를 결정하는 단계와, 밸러스트를 상기 탱크들이나 상기 탱크중 어느 하나의 탱크에 유도하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스팅 방법.12. The method according to claim 11, wherein the partition wall comprises one of a plurality of tanks in the pantoon means, the tank having a consumable liquid which is gradually extracted from the tank during use, wherein the method determines which tank has the consumable material empty. Determining and inducing a ballast into one of said tanks or one of said tanks. 제 12 항에 있어서, 상기 하나의 탱크가 밸러스트를 수용할 수 있게 하는 탱크나 또는 다른 탱크로 액체를 이송할 경우, 탱크중 하나에 남아있는 소모성 액체의 체적은 다른 탱크나 또는 동일 액체가 저장된 탱크의 여분의 용량 보다 적거나 동일한지의 여부를 결정하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.The volume of consumable liquid remaining in one of the tanks according to claim 12, wherein the volume of the consumable liquid remaining in one of the tanks is different from that of the tank allowing the one tank to receive the ballast. And further comprising determining whether it is less than or equal to an extra capacity of. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물은 앞바다 굴착장치인 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.The semi-submersible structure of claim 1, wherein the structure is an offshore drilling rig. 제 1 항에 있어서, 상기 판툰 수단은 평행이격된 한쌍의 신장된 분리 판툰을 포함하는 것을 특징으로 하는 반잠수형 구조물.The semi-submersible structure according to claim 1, wherein said pantoon means comprises a pair of elongated separating pantoons spaced apart in parallel.