KR20170052200A - 탑사이드 설치 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탑사이드 설치 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 대형 탑사이드를 크레인에 의한 리프팅(lifting) 공법이 아닌 플로우트-오버 (Float-over) 공법을 적용하기 위해서, 해저에 고정되어 상하로 이동가능한 파운데이션 지지 부재에 의해 반잠수식 부유체를 고정하고 그 상부에 탑사이드를 탑재함으로써 설치 비용이 절감되고 안정성이 높은 탑사이드 설치 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치는 해저에 고정되는 복수 개의 고정부재; 길이방향으로 톱니부가 형성되며, 상기 복수 개의 고정부재와 수직으로 연결되어 상호 나란하게 배치되는 복수 개의 레그(leg); 및 상기 복수 개의 레그에 연결되어 상하 방향으로 이동하는 파운데이션 지지부재; 를 포함하며, 반잠수식 부유체 상부에 탑사이드가 탑재될 시에 상기 파운데이션 지지부재 상부에 상기 반잠수식 부유체가 안착되는 탑사이드 설치 장치를 제공한다.

Description

탑사이드 설치 장치 및 방법{APPARATUS FOR LOADING TOPSIDE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 탑사이드 설치 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 대형 탑사이드를 크레인에 의한 리프팅(lifting) 공법이 아닌 플로우트-오버 (Float-over) 공법을 적용하기 위해서, 해저에 고정되어 상하로 이동가능한 파운데이션 지지 부재에 의해 반잠수식 부유체를 고정하고 그 상부에 탑사이드를 탑재함으로써 설치 비용이 절감되고 안정성이 높은 탑사이드 설치 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 메탄(Methane)을 주성분으로 한 천연가스를 대기압에서 -162℃의 극저온 상태로 냉각시켜 그 부피를 600분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로서, 기체상태보다 수송 효율이 좋아서 장거리 수송에 경제성이 있는 것으로 알려져 있다.
심해에 설치되는 부유식 생산 설비는 선박타입 또는 폰툰-칼럼과 같은 반잠수식 부유체 타입(Column Stabilized Type)이 있다.
반잠수식 부유체 타입은 하부는 폰툰-컬럼으로 구성된 헐(Hull)과 상부에 생산설비를 갖춘 탑사이드(Topside)로 구분되는데, 시장에서 요구되는 심해 생산설비의 데크 중량 및 시설이 갈수록 커짐에 따라 크레인 붐 길이가 제한되고 탑재용 모듈을 수십 개로 나눠야 하므로, 안벽에서 크레인을 이용하여 탑사이드를 탑재하는 것이 갈수록 비경제적이고 야드 제작 시설의 한계에 부딪히고 있다.
대한민국 공개특허공보 제 KR2014-0141326호(2014.12.10)
본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대형 탑사이드를 크레인에 의한 리프팅(lifting) 공법이 아닌 플로우트-오버 (Float-over) 공법을 적용하여, 해저에 고정되어 상하로 이동가능한 파운데이션 지지 부재에 의해 반잠수식 부유체를 고정하고 그 상부에 탑사이드를 탑재함으로써 설치 비용이 절감되고 안정성을 높이는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해저에 고정되는 복수 개의 고정부재; 길이방향으로 톱니부가 형성되며, 상기 복수 개의 고정부재와 수직으로 연결되어 상호 나란하게 배치되는 복수 개의 레그(leg); 및 상기 복수 개의 레그에 연결되어 상하 방향으로 이동하는 파운데이션 지지부재; 를 포함하며, 반잠수식 부유체 상부에 탑사이드가 탑재될 시에 상기 파운데이션 지지부재 상부에 상기 반잠수식 부유체가 안착되는, 탑사이드 설치 장치를 제공한다.
상기 반잠수식 부유체는, 부력을 형성하는 폰툰 및 상기 폰툰 상부에 수직으로 설치되는 컬럼;을 포함하며, 상기 폰툰 및 컬럼 내부에는 밸러스트 탱크를 포함하는 것이 바람직하다.
육상에서 건조된 상기 탑사이드를 설치 장소로 이동시키는 운반선;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 탑사이드 설치 방법에 있어서, 해저에 고정되는 복수 개의 기둥부재와 연결되며, 상하로 이동가능한 파운데이션 지지부재를 장착하는 파운데이션 단계; 반잠수식 부유체를 밸러스팅에 의해 상기 파운데이션 지지부재에 안착시키는 반잠수식 부유체 안착 단계; 및 상기 반잠수식 부유체에 탑사이드를 장착하는 탑사이드 장착 단계;를 포함하는 탑사이드 설치 방법을 제공한다.
상기 탑사이드 장착 단계는, 상기 탑사이드를 육상에서 건조하여 운반선에 의해 설치 장소로 이동하는 탑사이드 이동 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탑사이드 장착 단계는, 상기 탑사이드를 이동시킨 상기 운반선의 밸러스트 탱크에 해수를 채워 상기 운반선을 가라앉혀 상기 탑사이드에서 상기 운반선을 제거하는 제 1 운반선 제거 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탑사이드 장착 단계는, 상기 탑사이드를 이동시킨 상기 운반선을 상기 탑사이드에서 제거하기 위해 상기 파운데이션 지지부재를 상승시켜 상기 운반선을 제거하는 제 2 운반선 제거 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반잠수식 부유체 안착 단계는, 상기 반잠수식 부유체 내부의 밸러스팅 탱크에 해수를 채워 상기 파운데이션 지지부재에 안착되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 대형 탑사이드를 크레인에 의한 리프팅(lifting) 공법이 아닌 플로우트-오버 (Float-over) 공법을 적용하여, 해저에 고정되어 상하로 이동가능한 파운데이션 지지 부재에 의해 반잠수식 부유체를 고정하고 그 상부에 탑사이드를 탑재함으로써 설치 비용이 절감되고 안정성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탑사이드 설치 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 탑사이드 설치 장치(100)는 해저에 고정되는 복수 개의 고정부재(110), 길이방향으로 톱니부가 형성되며, 복수 개의 고정부재(110)와 수직으로 연결되어 상호 나란하게 배치되는 복수 개의 레그(leg, 120); 및 복수 개의 레그(120)에 연결되어 상하 방향으로 이동하는 파운데이션 지지부재(130);를 포함하며, 반잠수식 부유체(200) 상부에 탑사이드(250)가 탑재될 시에 파운데이션 지지부재(130) 상부에 반잠수식 부유체(200)가 안착될 수 있다.
탑사이드 설치 장치(100)는 설치장소의 다양한 수심에 맞도록 파운데이션 지지부재(130)의 레벨링을 맞추기 위해 파운데이션 지지부재(130)가 상하로 이동 가능한 레그(120)를 설치할 수 있으며, 예컨대 잭킹 레그(Jacking leg)가 설치될 수 있다.
해저에 고정되는 복수 개의 고정부재(110)는 암반 지역뿐만 아니라 연약지반 등에 설치될 수 있도록 예컨대, 스퍼드 캔 타입의 고정부재가 설치되어 구조적인 안정성을 기할 수 있다.
반잠수식 부유체(200)는 부력을 형성하는 폰툰(210) 및 폰툰(210) 상부에 수직으로 설치되는 컬럼(220)을 포함하며, 폰툰(210)과 컬럼(220) 내부에는 밸러스트 탱크를 포함할 수 있다.
폰툰-컬럼 기반 반잠수식 부유체(200)는 폰툰-컬럽의 헐 사이드(Hull Side)의 공간이 대부분은 복원성(Stability) 성능과 관련된 밸러스팅(Ballasting)/보이드(Void) 탱크일 수 있으며, 탑사이드에서 생산된 유체를 저장하는 탱크일 수 있다.
반잠수식 부유체(200)는 육상에서 건조되어 바지선이나 운반선 등을 통해 해상에서 부유된 채 Wet Towing 방법으로 설치 지역으로 이동할 수 있다. 설치 지역으로 이동한 반잠수식 부유체(200)는 이미 설치되어 있는 탑사이드 설치 장치(100)로 가라앉혀 안착되기 위해 내부의 밸러스트 탱크(미도시)에 해수를 채워 밸러스팅에 의해 파운데이션 지지부재(130)에 안착될 수 있다.
탑사이드(300)는 육상에서 건조되어 바지선이나 운반선(HTV, Heavy Transpotation Vessel, 310) 등의 상부에 실려서 설치 장소로 이동하게 되며, 운반선(310)의 지지수단(320)에 의해 탑사이드(300)가 지지될 수 있다.
탑사이드(300)를 실은 운반선(310)은 반잠수식 부유체(200)의 중앙으로 이동한 후, 도 1의 A에 도시된 바와 같이, 탑사이드 연결부재(301), 예컨대 스태빙 콘(Stabbing Cone)과 컬럼 연결부재(221), 예컨대 레그 메이팅 유닛(LMU, Leg Mating Unit)에 의해 두 장치 간의 결합에 있어서 충격을 흡수하도록 서로 결합될 수 있다.
반잠수식 부유체(200)가 탑사이드(300)에 탑재되면 운반선(310)은 밸러스팅 탱크(311)에 해수를 채워 운반선(310)을 일정 높이로 가라앉혀 탑사이드(300)에서 운반선(310)이 분리되도록 할 수 있으며, 다른 방법으로는, 파운데이션 지지부재(130)를 레그(120)를 따라 위로 상승시켜 운반선(310)이 탑사이드(300)에서 분리되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 탑사이드 설치 방법을 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 탑사이드 설치 방법에 있어서, 해저에 고정되는 복수 개의 기둥부재 즉, 고정부재(110)와 레그(120)를 포함하는 부재와 연결되며, 상하로 이동가능한 파운데이션 지지부재(130)를 장착하는 파운데이션 단계(S100); 반잠수식 부유체(200)를 밸러스팅에 의해 파운데이션 지지부재(130)에 안착시키는 반잠수식 부유체 안착 단계(S200); 및 반잠수식 부유체에 탑사이드를 장착하는 탑사이드 장착 단계(S300);를 포함할 수 있다.
반잠수식 부유체 안착 단계(S200)는 반잠수식 부유체(200)의 밸러스팅 탱크에 해수를 채워 파운데이션 지지부재(130)에 안착될 수 있다.
탑사이드 장착 단계(S300)는 탑사이드(300)를 육상에서 건조하여 운반선(310)에 의해 설치 장소로 이동하는 탑사이드 이동 단계를 포함할 수 있다.
또한, 탑사이드 장착 단계(S300)는 탑사이드(300)를 이동시킨 운반선(310)의 밸러스트 탱크(311)에 해수를 채워 운반선(310)을 일정 높이로 가라앉혀 탑사이드(300)에서 운반선(310)을 제거하는 제 1 운반선 제거 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 방법으로는, 탑사이드 장착 단계(S300)는 탑사이드(300)를 이동시킨 운반선(310)을 탑사이드(300)에서 제거하기 위해 파운데이션 지지부재(130)를 상승시켜 운반선(310)을 제거하는 제 2 운반선 제거 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 탑사이드 설치 장치 및 방법에 따르면, 대형 탑사이드를 크레인에 의한 리프팅(lifting) 공법이 아닌 플로우트-오버 (Float-over) 공법을 적용하기 위해서, 해저에 고정되어 상하로 이동가능한 파운데이션 지지 부재에 의해 반잠수식 부유체를 고정하고 그 상부에 탑사이드를 탑재함으로써 설치 비용이 절감되고 안정성을 높이는 이점이 있다.
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 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.
본 발명은 상기 실시례에 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.
100 : 탑사이드 설치 장치 110 : 고정 부재
120 : 레그 130 : 파운데이션 지지부재
200 : 반잠수식 부유체 210 : 폰툰
220 : 컬럼 300 : 탑사이드
310 : 운반선 320 : 지지수단

Claims (8)

  1. 해저에 고정되는 복수 개의 고정부재;
    길이방향으로 톱니부가 형성되며, 상기 복수 개의 고정부재와 수직으로 연결되어 상호 나란하게 배치되는 복수 개의 레그(leg); 및
    상기 복수 개의 레그에 연결되어 상하 방향으로 이동하는 파운데이션 지지부재; 를 포함하며,
    반잠수식 부유체 상부에 탑사이드가 탑재될 시에 상기 파운데이션 지지부재 상부에 상기 반잠수식 부유체가 안착되는, 탑사이드 설치 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반잠수식 부유체는,
    부력을 형성하는 폰툰 및
    상기 폰툰 상부에 수직으로 설치되는 컬럼;을 포함하며,
    상기 폰툰 및 컬럼 내부에는 밸러스트 탱크를 포함하는, 탑사이드 설치 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    육상에서 건조된 상기 탑사이드를 설치 장소로 이동시키는 운반선;을 더 포함하는, 탑사이드 설치 장치.
  4. 탑사이드 설치 방법에 있어서,
    해저에 고정되는 복수 개의 기둥부재와 연결되며, 상하로 이동가능한 파운데이션 지지부재를 장착하는 파운데이션 단계;
    반잠수식 부유체를 밸러스팅에 의해 상기 파운데이션 지지부재에 안착시키는 반잠수식 부유체 안착 단계; 및
    상기 반잠수식 부유체에 탑사이드를 장착하는 탑사이드 장착 단계;를 포함하는, 탑사이드 설치 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탑사이드 장착 단계는,
    상기 탑사이드를 육상에서 건조하여 운반선에 의해 설치 장소로 이동하는 탑사이드 이동 단계를 포함하는, 탑사이드 설치 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 탑사이드 장착 단계는,
    상기 탑사이드를 이동시킨 상기 운반선의 밸러스트 탱크에 해수를 채워 상기 운반선을 가라앉혀 상기 탑사이드에서 상기 운반선을 제거하는 제 1 운반선 제거 단계를 더 포함하는, 탑사이드 설치 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 탑사이드 장착 단계는,
    상기 탑사이드를 이동시킨 상기 운반선을 상기 탑사이드에서 제거하기 위해 상기 파운데이션 지지부재를 상승시켜 상기 운반선을 제거하는 제 2 운반선 제거 단계를 더 포함하는, 탑사이드 설치 방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 반잠수식 부유체 안착 단계는,
    상기 반잠수식 부유체 내부의 밸러스팅 탱크에 해수를 채워 상기 파운데이션 지지부재에 안착되는, 탑사이드 설치 방법.
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