KR20160038501A - Thruster assisted direct riser·umbilical cable direct connection type spherical turret mooring system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치에 관한 것으로, 해상 구조체의 선수를 상하로 관통하고, 선상의 라이저 포치에 직결된 다수의 라이저; 상기 해상 구조체의 선수 선저에 고정된 구형 터렛 하우징; 상기 터렛 하우징에 내장된 구형 터렛; 상기 구형 터렛 내부에 구비되고, 상기 구형 터렛 하우징에 고정되며, 상기 다수의 라이저가 관통 되는 라이저 스프레더; 상기 해상 구조체의 선미부 흘수 하측에 설치되어 상기 해상 구조체를 180도 내에서만 왕복 선회되게 제어하는 터널 쓰러스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 제공한다.
본 발명에 따르면,선상에 직결된 라이저의 허용 비틀림 각도인 좌우 각각 90도 까지만 선회하는 구형 터렛 시스템을 갖춤으로써 저렴한 비용으로 작고 간단한 구조와 시스템을 갖는 라이저/움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 구현 할 수 있고,조작 및 유지 관리비 또한 저렴하여 범용화가 가능한 효과를 얻을 수 있다.[0001] The present invention relates to a spherical turret mooring device for a riser / hum cable direct connection employing a thruster, comprising: a plurality of risers vertically penetrating a fore and aft of a marine structure and directly connected to a line riser port; A spherical turret housing fixed to a fore and aft end of the resilient structure; A spherical turret built into the turret housing; A riser spreader provided in the spherical turret and fixed to the spherical turret housing, the plurality of risers passing through; And a tunnel thruster installed below the stern portion draft of the marine structure to control the marine structure to reciprocate only within 180 degrees. [5] The thruster-applied riser / Provide a mooring device.
According to the present invention, there is provided a spherical turret system that rotates only 90 degrees to the left and right of the allowable torsion angle of the riser directly connected to the line, thereby providing a riser / hum cable direct connection type spherical turret mooring device And the operation and maintenance cost is also low, so that it is possible to obtain an effect that it can be generalized.
Description
본 발명은 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일점 계류된 심해 해양 석유 생산 제선의 무한 자유 선회 운동을 쓰러스터를 응용하여 필요한 최소한의 회전만 허용하도록 통제하고 유정액 라이저(Riser)/움비리컬 케이블(Umbilical Cable)을 선상 시스템과 고정 직결(Solid Connection)함으로서 기존 터렛 시스템을 대폭 축소하고 단순화를 가능하게 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a spherical turret mooring device using a thruster, and more particularly, to an endless free-wheeling motion of a deep-sea deep-sea petroleum production line using a thruster, (Riser) / Umbilical Cable to the shipboard system and to connect the ship to the shipboard system to control the rotation of the turret system and to simplify the existing turret system. The present invention relates to a spherical turret mooring device connected directly to a humidical cable.
일반적으로, 무어링 시스템(mooring system)은 해양구조물, 특히 심해 해양 석유 생산 제선을 해상의 작업위치에 계류시키는 장치다.In general, a mooring system is a device that moors offshore structures, especially deepwater offshore oil production lines, to a working position in the sea.
이때, 해양구조물이 계류상태에서 회전할 수 있도록 하는 터렛 무어링 시스템이 많이 사용되는데, 이는 풍랑이 큰 열악한 해상 상태에서 해저 앵커와 연결 체인에 의해 고정된 터렛을 중심으로 자연스럽게 회전할 수 있게 해주면 자연적으로 무어링 로드가 최소로 되는 방위 즉 바람방향과 평행한 치선이 된 상태에서 회전이 중지된다. In this case, turret mooring system is widely used to allow the offshore structure to rotate in the mooring state. This is because when the turbulence is large and the sea turret is fixed by the anchors and the connecting chain in a poor sea condition, The rotation stops in a direction in which the mooring rod is minimized, that is, in a state where the tooth line is parallel to the wind direction.
그런데, 고정체인 터렛에 설치된 라이저를 자유 회전체인 해양구조물에 설치된 선상 배관과 이어주려면 배관 이음 회전체인 스위벨(Swivel)이 필수적으로 쓰여 져야만 한다. However, in order to connect the riser installed in the fixed chain turret to the pipeline installed in the ocean structure, which is a free rotating body, swivel, which is a piping coupling, must be used.
이 스위벨은 고압 대경관용이기 때문에 엄정한 정밀도와 강력한 강도를 필요로 한다. Because this swivel is for high pressure large diameter pipe, it requires exact precision and strong strength.
터렛의 주 구조는 수직 실린더 형 구조물인데 선체가 실린더를 포용한 채로 격렬하게 수중운동을 하므로 첫째로는 체인 연결부에 무리한 힘을 작용시키고 두 번째는 스위벨의 엄정한 정도 유지를 어렵게 만든다. The main structure of the turret is a vertical cylindrical structure. Since the hull embraces the cylinder and vigorously underwater, it exerts excessive force on the chain connection and makes it difficult to keep the swivel to a certain degree.
이를 해결하기 위해 구조를 크게 만들고 강하게 만들고 여러 가지 보조 기계 장치를 설치하기 때문에 알려진 바에 의하면 가장 비싼 예로 시스템 당 7억(미달러)까지 호가할 정도의 초고가 설비투자와 지속적인 유지보수 관리비가 대 규모로 소요되는 형편이다.In order to solve this problem, the structure is made large and strong, and various auxiliary machinery devices are installed. As a result, it is known that the most expensive example is large-scale investment of high-priced equipment investment of up to 700 million US dollars per system .
아울러, 본 발명이 적용되는 해상구조물은 심해에서 사용되는데, 여기서 심해란 수심 100m 이상을 의미하며, 해양구조물 특히, 심해 해양 석유 생산 제선이란 Oil FPSO(Floating Production, Storage and Offloading), FLNG(LNG FPSO), FPU(Floating Production Unit), FSO(Floating Storage and Offloading) 등과 기타 유사한 형태를 갖는 일체의 선박을 포함한다.
In addition, the offshore structure to which the present invention is applied is used in the deep sea, where the deep sea means a depth of 100 m or more, and an offshore structure, in particular, a deep sea offshore oil production ship, Oil FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), FLNG ), Floating Production Unit (FPU), Floating Storage and Offloading (FSO), and other similar vessels.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 구조와 시스템이 작고 간단하여 제조비용도 저렴하고 유지관리도 용이하여 범용화가 가능하며 180도 범위 내에서만 선회하면서도 모든 방향의 바람에 부응하는 새로운 개념의 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has been made to solve the above problems. The present invention has been made to solve the above problems, The main objective of this research is to provide a new type of thruster that adapts to wind in all directions and a spherical turret mooring device with a riser / hum cable direct connection type.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 해상 구조체의 선수를 상하로 관통하고, 선상의 라이저 포치에 직결된 다수의 라이저; 상기 해상 구조체의 선수 선저에 고정된 구형 터렛 하우징; 상기 터렛 하우징에 내장된 구형 터렛; 상기 구형 터렛 내부에 구비되고, 상기 구형 터렛 하우징에 고정되며, 상기 다수의 라이저가 관통 되는 라이저 스프레더; 상기 해상 구조체의 선미부 흘수 하측에 설치되어 상기 해상 구조체를 180도 내에서만 왕복 선회되게 제어하는 터널 쓰러스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 제공한다.The present invention provides a means for achieving the above object, comprising: a plurality of risers vertically penetrating a forehead of a marine structure and directly connected to a line riser port; A spherical turret housing fixed to a fore and aft end of the resilient structure; A spherical turret built into the turret housing; A riser spreader provided in the spherical turret and fixed to the spherical turret housing, the plurality of risers passing through; And a tunnel thruster installed below the stern portion draft of the marine structure to control the marine structure to reciprocate only within 180 degrees. [5] The thruster-applied riser / Provide a mooring device.
이때, 상기 터널 쓰러스터는 상기 해상구조체의 선상에 설치된 풍향계의 정보를 받아 구동 제어하면 편리하고 안전운행이 가능하다.At this time, the tunnel thruster receives information of a weather vane installed on a ship of the sea rescue system and is driven and controlled, thereby enabling convenient and safe operation.
또한, 상기 라이저 스프레더는 상기 터렛 하우징의 내부 천정면에 선수미 방향으로 대칭 고정된 한 쌍의 스프레더 행거에 있는 장공형 핀 홀에 종방향 힌지핀으로 조립되어 횡방향 회전운동이 가능하게 설치된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the riser spreader may be provided with a longitudinal hinge pin in a long hole pinhole in a pair of spreader hanger symmetrically fixed to the inner front face of the turret housing so as to be horizontally rotatable There are features.
위와 같이, 상기 라이저 스프레더는 상기 해상구조체의 롤링에 대응하여 횡방향 회전운동을 가능하게 하면서 또한, 해상구조체의 피칭에 대응하여 종방향 회전운동도 가능하게 하도록 외곽 링 프레임과, 그 속에 내곽 링 프레임에 의하여 둘레가 보강된 원판형 스프레더로 구성되며; 외곽 링 프레임의 밖으로 돌출된 종방향 회전핀을 상기 라이지 스프레더 행거에 있는 장공형 핀 홀에 조립하고, 외곽 링 프레이과 내곽 링 프레임 사이를 횡방향 회전핀으로 조립하여 라이저와 라이저 스프레더의 관통홀 사이의 마찰 접촉력을 완충시키는 것에도 그 특징이 있다.As described above, the riser spreader is provided with an outer ring frame to enable lateral rotation corresponding to the rolling of the deformation structure, and also to enable longitudinal rotation corresponding to the pitch of the deformation structure, and an inner ring frame And a disk-shaped spreader whose periphery is reinforced by the disk-shaped spreader; The longitudinal rotation pin protruding out of the outer ring frame is assembled to the elongated pin hole in the laser spreader hanger and the outer ring frame and the inner ring frame are assembled with the transverse rotation pin so that the through hole of the riser and the riser spreader And also has a feature of buffering the frictional contact force.
아울러, 상기 라이저 스프레더 행거에 있는 회전핀 조립용 장공형 핀 홀은 상기 해상구조체의 선회에 따라 라이저 전체가 집단으로 선회시 라이저 스프레더가 저항하지 않고 따라 돌 수 있도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.
In addition, the elongated pinhole for assembling a rotary pin in the riser spreader hanger is also characterized in that the riser spreader can be rotated along with the resistance of the riser spreader when the entire riser swings collectively according to the turning of the reshaping structure.
본 발명에 따르면, 라이저가 허용하는 비틀림 각도 이내이면서 전 방위 풍향에도 부응하여 풍향에 평행한 치선을 달성하는 최소 필요 선회 각도, 즉 180도(최초 정선 위치에서 좌로 90도 우로 90도)이내에서만 선체가 터렛을 회전축으로 하여 선회하도록 쓰러스터를 자동화 구동함으로서 해저 라이저를 바로 선체의 갑판에 고정하고 선체 시스템과 직결하게 되어 핵심 요소이었던 스위벨(Swivel)의 소요를 없앨 수 있다.According to the present invention, only within a minimum necessary turning angle, that is, within a range of 180 degrees (90 degrees to the left from 90 degrees to the left from the initial selected position) within a twist angle that allows the riser to achieve a tooth line parallel to the wind direction, By automatically driving the thruster to turn the turret around its axis of rotation, the underside riser is directly fixed to the deck of the hull and connected directly with the hull system, eliminating the need for Swivel, a key element.
이에 따라, 초고가의 기계장치와 시스템이 삭제되는 것은 물론 터렛 구조가 작아지고 약화되며 고단위 정밀도를 위하여 동원했던 대형 초정밀 베어링 링(Ring)이나 보기(Bogie) 등도 보편적인 기계 장치로 전환이 가능하게 된다.As a result, super high-priced machinery and systems are eliminated, and the turret structure is reduced and weakened. Large high-precision bearing rings and bogies, which were mobilized for high precision, can also be converted to universal mechanical devices. do.
또한, 스위벨과 부속 시스템을 지지하는 고층 구조물인 갠트리(Gantry)도 필요 없어지고 공장용 대형 크레인도 밸브 핸들링용의 간이 기중기나 대빗트(Davit)로 교체가 가능하게 되어 비용을 줄일 수 있다.In addition, gantry, a high-rise structure supporting swivels and ancillary systems, is no longer needed, and factory large cranes can also be replaced with a simple crane for valve handling or davit, saving costs.
특히, 본 발명에 따른 구형 터렛은 기존 실린더(Cylinder)형 터렛의 체인 연결부에 항상 무리한 선체 운동 부하가 걸렸던데 비하여 3차원 자유 선회가 가능하여 어떤 선체 운동 동요에도 쉽게 상대 운동을 발생시켜서 터렛과 체인 연결 부위에 무리한 힘이 걸리지 않는다.Particularly, in the spherical turret according to the present invention, an unreasonable hull motion load is always applied to the chain connecting portion of the existing cylinder type turret, so that it is possible to freely turn in three dimensions, so that relative movement is easily generated in any hull motion, No excessive force is applied to the joints.
이는 설계 부하가 줄어서 경량 설계를 가능하게 할 뿐만 아니라 구조와 체인의 수명 연장에도 기여한다.This not only enables lightweight design due to reduced design load, but also contributes to extending the life of the structure and the chain.
구형 하우징 속에서 구형 터렛은 자유롭게 3차원 전방위 선회하므로 항상 동일한 양태의 접촉과 장악력을 발생 시키므로 최소의 크기로 최적화 시킬 수 있고 별도의 베어링이나 기타 부분품의 조립이나 분해가 필요없게 된다.In spherical housing, spherical turret freely swivels in three directions all the way, so it can always optimize to the minimum size because it generates the contact and gripping force in the same way and does not need to assemble or disassemble separate bearings or other parts.
뿐만 아니라, 여러 갈래의 라이저들이 선저 부위에서 터렛의 중앙 부위 위치를 지키면서 서로 헝클어져 꼬이거나 비비는 상호 간섭을 방지하기 위해 다공판으로 된 라이저 스프레더를 기용 하였는데 선체의 롤링과 피칭시에 스프레더의 구멍 테두리와 라이저 외피간 간섭 접촉력을 완충하도록 유니버설식 종축과 횡축을 구비하여 선회(Gyration) 가능하게 구성할 수 있다.In addition, several risers were used to hold the center position of the turret at the bottom of the ship, and to prevent intertwining with each other, they were matched with each other. In the rolling and pitching of the hull, And a universal vertical axis and a transverse axis to buffer the interference contact force between the riser jacket and the riser jacket.
이때, 스프레더를 지지하는 행거(Hanger) 구조도 가까운 터렛 하우징 부분에서 하향 연장하는 편리점도 구형 터렛의 한 장점이다.At this time, the hanger structure supporting the spreader is also an advantage of the spherical turret, which is convenient to extend downward from the nearest turret housing part.
결과적으로, 대형 해상 구조물에 본 발명을 적용할 때 수천 톤의 중량 절감과 수억 미 달러의 코스트를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
As a result, when the present invention is applied to a large-scale offshore structure, a weight saving of several thousand tons and a cost reduction of several hundred million dollars can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치의 설계예를 보인 해양선박구조체의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치의 예시적인 부분 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 통한 선회 각도 제어예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 통한 해양선박구조체의 90도 선회가 물속으로 드리워진 라이저/움비리컬 케이블에 미치는 영향을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치를 구성하는 라이저 스프레더의 예시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an illustration of a marine vessel structure showing a design example of a spherical turret mooring device connected with a riser / hum cable directing a thruster according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary enlarged cross-sectional view of a spherical turret mooring device using a thruster according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of swing angle control through a spherical turret mooring device using a thunderstick according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the effect of a 90 ° turn of a marine vessel structure on a riser / umbilical cable dewatered in water, through a spherical turret mooring device connected to a riser / hum cable through a thruster according to the present invention. .
5 is a view illustrating an example of a riser spreader constituting a spherical turret mooring device using a thruster according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시 된 바와 같이, 본 발명에 따른 쓰러스터를 응용한 라이저/움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류 장치는 해상구조체(100)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 5, a riser / humidical cable direct-coupled spherical turret mooring apparatus using a thruster according to the present invention includes a
이때, 상기 해상구조체는 해양 석유 생산에 동원되는 제 선박을 포함한 시추선 등 다양한 개념의 해상구조물을 말한다.At this time, the sea structure refers to various sea structures such as a drill ship including a ship engaged in the production of offshore oil.
특히, 상기 해상구조체(100)는 Oil FPSO, FLNG, FPU, FSO 등과 기타 유사한 형태를 갖는 일체의 선박을 포함한다.Particularly, the
그리고, 상기 해상구조체(100)의 선수 측에는 해상구조체(100)를 상하로 관통하여 라이저(110)가 배관되고 움비리컬 케이블도 동일한 방식으로 배선된다.The
상기 라이저는 유정액이나 석유/가스를 해상구조체 선상으로 이송하는데 주로 쓰이지만, 반대로 선상에서 유정으로 물이나 가스를 주입(Injection)하는데 쓰이는 것도 있다.The riser is mainly used to transfer liquid fuel or oil / gas onto the ship structure, but it is also used to inject water or gas into the oil well from the ship.
또한, 상기 움비리컬 케이블은 여러 종류의 동력과 제어용 전선 및 컨트롤 튜브 등을 강력한 보호 피막으로 포장한 대형 복합 전선 패케이지이다.In addition, the above-mentioned humidical cable is a large-sized composite wire packet which is packed with various kinds of power and control wires and control tubes in a strong protective film.
상기 라이저와 움비리컬 케이블은 장력이 강하고 단단한 합성 고무와 플라스틱으로 여러 겹을 복층으로 피복 하면서 철사나 금속 망 또는 나일론 섬유 등으로 장력과 강성을 보강하여 큰 인장력에도 견디고 해중에서도 손상이나 물성 변화가 생기지 않도록 고안 제작된 첨단 제품이다.These risers and humidical cables are made of synthetic rubber and plastic, which are strong and strong in tension. They are coated with multiple layers in multiple layers while reinforcing tensile strength and rigidity with wire, metal mesh or nylon fiber to withstand large tensile force and damage or property changes in the sea It is a high-tech product designed to prevent.
종래에는, 강철 파이프가 라이저로 많이 쓰였으나 짧은 파이프들을 연결하는 번거로움과 심한 부식(Corrosion) 폐해 그리고 경직성 때문에 생기는 어려움 등을 해소하기 위하여 부식으로부터 해방되고 한꺼번에 길게 만들어서 큰 릴(Reel)에 감아서 운송할 수 있는 유연성까지 갖는 등 여러 가지 측면에서 완벽한 대체품이 등장 했던 것이다. In the past, steel pipes were often used as risers, but they were freed from corrosion, made long and wound around a large reel in order to solve the difficulties of connecting short pipes, severe corrosion, and difficulties due to stiffness. And the flexibility to transport it.
따라서, 이들 라이저와 움비리컬 케이블이 100 미터 이상 500-1000 미터 수심의 물속에 드리워진 상태에서 최대 90도 까지의 미세한 비틀림이 아무런 문제도 되지 않음은 너무도 당연하다.Thus, it is no wonder that these risers and humidical cables are not subject to microscopic twisting up to 90 degrees in a water depth of 100 meters to 500-1000 meters.
또한, 상기 라이저(110)의 상단은 선체의 갑판부에 마련된 라이저 포치(Porch)(120)에 고정된 후 선상배관(Shipboard Deck Pipe)(130) 시스템과 연결된다. The upper end of the
상기 움비리컬 케이블도 같은 요령으로 케이블 포치(미도시)에 고정된 후 전선 연결상(Cable Connection Cabinet)(미도시)에 연결된다.The humidical cable is also secured to a cable port (not shown) in the same manner and then connected to a cable connection cabinet (not shown).
아울러, 상기 라이저(110)와 움비리컬 케이블이 수직으로 관통하는 선체(100)의 선저 부분에는 위 아래 부분이 잘린 구형(Sphere) 터렛 하우징(200) 구조를 만들고, 그 속에 위아래가 잘린 구형(Sphere) 터렛(300)을 장착하여 넣고 해저 앵커와 연결된 무어링 체인(MC)을 터렛(300)에 체결하면 자연 부유 선체(100)가 고정점화 된 터렛(300) 무어링 포인트(MCP:Mooring Center Point)에 의하여 계류된다.In addition, a sphere turret
그리고, 터렛(300)을 관통하여 아래로 드리워진 라이저(110)들과 움비리컬 케이블 현수 위치를 터렛의 중앙에 안정적으로 고정하고, 각 라이저 간 간섭이나 꼬임을 방지하기 위해 라이저 별 전용 구멍이 여러 개 뚫린 라이저 스프레더(410)를 비치한다.In order to stably fix the
이 경우, 라이저 스프레더(410)를 고정하는 스프레더 행거(400)는 터렛 하우징(200)에 고정한 후에 구형 터렛(300) 중앙 부위까지 하향 연장된다.In this case, the
또한, 선체가 심하게 롤링이나 피칭을 할 경우 라이저와 스프레더 홀 사이에 생길 수 있는 마찰 접촉력을 완충시키기 위하여 라이저 스프레더(410)의 종방향 회전핀(420) 중심의 횡방향 회전운동(Transverse Gyration)과 횡방향 회전핀(404) 중심의 종방향 회전운동(Longitudinal Gyration)이 가능하도록 한다.Further, in order to buffer the frictional contact force between the riser and the spreader hole when the hull is severely rolled or pitched, the transverse gyration of the center of the longitudinal rotating
이를 위하여, 스프레더는 환형 외곽 링 프레임(Outer Ring Frame)(406)과 내곽 링 프레임(Inner Ring Frame)(406)으로 둘레를 보강한 스프레더 플레이트(P)로 나누어 만들 수 있다.For this purpose, the spreader can be divided into an
이로써, 외곽 링 프레임(406)의 종축 방향 회전핀(420)이 스프레더 행거(400)의 핀홀(Pin Hole)(402)에 조립되어 횡 방향 회전 운동을 하게 되고 내곽 링 프레임(408)으로 보강된 스프레더 플레이트(P)는 횡 방향 회전핀(404)중심으로 외곽 링 프레임 안에서 선수미 방향의 회전 운동을 하게 된다.The
여기서, 스프레더 행거(400)의 핀홀(402)이 장공형으로 만든 사유는 선체(100)가 터렛(300) 중심으로 선회시 라이저 스프레더(410)도 작은 각도의 수평 방향 회전을 하게 되므로 이를 자유롭게 허용하기 위함이다.Herein, the work made of the
예를 들어, 약 200 미터 수심인 바다에서 90도 선회를 하였다면 라이저 포치(120)와 라이저 스프레더(410) 사이의 거리가 20 미터인 경우 라이저 스프레더(410)의 수평 회전 각도는 비례식으로 환산하여 약 10도 정도 선회하게 된다.For example, if the distance between the
대개의 해양 유전 수심이 더 깊기 때문에 수평 방향 선회의 각도는 더 적어진다.Since the depth of most oceanic decks is deeper, the angle of horizontal turn is smaller.
아울러, 선체가 좌로 최대 90도, 우로 최대 90도만 선회하면 어떻게 모든 풍향의 바람에 평행한 치선이 되는지 설명하고 쓰러스터가 어떻게 확실히 그 임무를 수행하는지에 대하여 설명한다.In addition, explain how the hull turns parallel to the winds of all winds by turning 90 degrees to the left and 90 degrees to the right, and explain how the thruster definitely performs its task.
도 3에서, 우 반원 구역의 바람 B, C, D 에 의하여 선체는 자연히 나, 다, 라 로 치선된다.In Fig. 3, the hulls are naturally driven by the winds B, C, and D in the right half-circle area.
즉, Weather Vaning 이라고 하는 자연적 물리 현상에 의하여 바람을 맞아 드리는 Heading 상태, 다시 말하면 바람 저항이 최소로 되는 치선이 되는 것이다.In other words, it is the heading state where the wind is hit by the natural physical phenomenon called the weather vaning, that is, the chisel line where the wind resistance is minimized.
이때는 물론 쓰러스터가 관여할 일도 없다. At this time, of course, the thruster is not involved.
이번에는 반대로 좌 반원 구역의 바람 b, c, d에 대하여 선체가 선회하지 못하도록 나, 다. 라 위치에서 쓰러스터로 붙잡고 있으면 된다.This time, on the other hand, the hull is not allowed to turn on the winds b, c, d of the left half-circle zone. You can grab it with a thruster at the LA position.
이때에도 선체는 바람 방향에 평행한 치선 상태 이므로 무어링 로드값이 최소로되는 안정 상태이고, 따라서 쓰러스터의 작업 부하도 별로 크지 않다. Even at this time, the hull is in a state of a line parallel to the wind direction, so that the mooring load value is minimized, and therefore, the workload of the thruster is not so large.
이 설명으로부터 어떤 방향의 바람이 불어올지라도 선체는 좌 반원 내에서만 선회 하면 된다.From this explanation, the hull can be turned only in the left semicircle, no matter what direction the wind blows.
즉, 최초의 유리한 착수 치선 상태에서 좌로 최대 90도, 우로 최대 90도만 선회하면 되는 것이다.That is, in the first advantageous starting line state, the user only has to turn 90 degrees leftward and 90 degrees rightward.
표준적인 머린 터널 쓰러스터는 선택적 양 방향 추진이 가능한 CPP(Controllable Pitch Propeller)형이므로 1 대만 가지고도 좌 선회와 우 선회를 이룩할 수 있다. The standard marine tunnel thruster is a controllable pitch propeller (CPP) type that can be selectively bi-directionally propelled.
또한, 구동 모터의 작동 회로에 풍향계의 풍향각 정보와 현재의 방위각 정보를 활용한 자동화 프로그램을 연계하면 안전하고 능률적인 운전이 가능하다.In addition, safe and efficient operation can be achieved by linking the wind direction information of the weather vane to the operating circuit of the drive motor and an automation program utilizing current azimuth information.
더 확실한 안전 확보를 위해 전술했던 바와 같이, 발전 시스템, 쓰러스터, 컨트롤 시스템 및 도중 전선 경로를 포함한 전체적 시스템의 안전 유보율(Safety Redundancy) 100%를 추천하고 있는 것이다.To ensure greater safety, we recommend 100% safety redundancy of the overall system, including power generation systems, thruster, control system, and power line path, as described above.
한편, 산업계에서 이해하고 있는 플렉시블 라이저의 허용 비틀림이 길이 1 미터 당 1도 라고 알려져 있으므로 수심 90 미터의 경우 90도 의 비틀림 까지는 허용이 되어 선체가 90도 선회 할 수 있다는 논거가 된다. 실제로 많은 해양 현장의 수심이 훨씬 더 깊으므로 비틀림은 우려가 되지 않는다.On the other hand, since the allowable twist of the flexible riser understood by the industry is known to be 1 degree per 1 meter in length, 90 meters of water depth allows 90 degrees of torsion, and the hull can turn 90 degrees. In fact, the depth of water at many marine sites is much deeper, so twisting is not a concern.
결국, 이상 설명 해온 바와 같이 본 발명에 의하여 규모가 방대하고 지극히 복잡한 터렛 장치 전체가 작고 간단하게 되어 저렴한 비용으로 설계와 제작을 할 수 있고 유지 보수도 용이하여 활용도가 매우 클 것으로 예측 되며,고가의 기존 무한 자유 회전형 터렛을 완전히 대체 할 수 있는 경쟁력도 보유하게 될 것으로 예상 된다.
As a result, as described above, according to the present invention, it is predicted that the entire turret apparatus, which is large and extremely complicated, is small and simple, so that it can be designed and manufactured at low cost and can be easily maintained for easy maintenance. It is expected to have a competitive edge to completely replace existing infinitely-rotatable turrets.
100: 해상구조체 200: 터렛 하우징
300: 구형 터렛 400: 스프레더 행거
500: 터널 쓰러스터 600: 엠더블유에이(MWA:Mid Water Arch)100: marine structure 200: turret housing
300: spherical turret 400: spreader hanger
500: Tunnel Thruster 600: MWA (Mid Water Arch)
Claims (5)
상기 해상 구조체의 선수 선저에 고정된 구형 터렛 하우징;
상기 터렛 하우징에 내장된 구형 터렛;
상기 구형 터렛 내부에 구비되고, 상기 구형 터렛 하우징에 고정되며, 상기 다수의 라이저가 관통 되는 라이저 스프레더;
상기 해상 구조체의 선미부 흘수 하측에 설치되어 상기 해상 구조체를 180도 내에서만 왕복 선회되게 제어하는 터널 쓰러스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치.
A plurality of risers penetrating the fore and aft of the floating structure directly to the line riser port;
A spherical turret housing fixed to a fore and aft end of the resilient structure;
A spherical turret built into the turret housing;
A riser spreader provided in the spherical turret and fixed to the spherical turret housing, the plurality of risers passing through;
And a tunnel thruster installed below the stern portion draft of the marine structure to control the marine structure to reciprocate only within 180 degrees. [5] The thruster-applied riser / Mooring device.
상기 터널 쓰러스터는 상기 해상구조체의 선상에 설치된 풍향계의 정보를 받아 구동 제어되는 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치.
The method of claim 1,
Wherein the tunnel thruster is driven and controlled by receiving information of a weather vane installed on a line of the sea structure, wherein the tunnel thruster is driven and controlled.
상기 라이저 스프레더는 상기 터렛 하우징의 내부 천정면에 선수미 방향으로 대칭 고정된 한 쌍의 스프레더 행거에 있는 장공형 핀 홀에 종방향 회전핀으로 조립되어 횡방향 회전운동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치.
The method of claim 1,
Wherein the riser spreader is installed in a long hole pinhole in a pair of spreader hanger symmetrically fixed to the inner front face of the turret housing so as to be rotatable in the lateral direction, Thyristor - based Riser / Umbilical Cable - Directed Spherical Turret Mooring System.
상기 라이저 스프레더는 상기 해상구조체의 롤링에 대응하여 횡방향 회전운동을 가능하게 하면서 해상구조체의 피칭에 대응하여 종방향 회전운동도 가능하게 하도록 외곽 링 프레임과, 그 속에 내곽 링 프레임에 의하여 둘레가 보강된 원판형 스프레더로 구성되며; 외곽 링 프레임의 밖으로 돌출된 종방향 회전핀을 상기 라이지 스프레더 행거에 있는 장공형 핀 홀에 조립하고, 외곽 링 프레이과 내곽 링 프레임 사이를 횡방향 회전핀으로 조립하여 라이저와 라이저 스프레더의 관통홀 사이의 마찰 접촉력을 완충시키는 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치.
The method of claim 1,
Wherein the riser spreader is provided with an outer ring frame for enabling lateral rotation in response to rolling of the deformation structure and corresponding to pitching of the deformation structure, Shaped disk spreader; The longitudinal rotation pin protruding out of the outer ring frame is assembled to the elongated pin hole in the laser spreader hanger and the outer ring frame and the inner ring frame are assembled with the transverse rotation pin so that the through hole of the riser and the riser spreader Wherein the frictional contact force of the spherical turret is buffered by the thrusters.
상기 라이저 스프레더 행거에 있는 회전핀 조립용 장공형 핀 홀은 상기 해상구조체의 선회에 따라 라이저 전체가 집단으로 선회시 라이저 스프레더가 저항하지 않고 따라 돌 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 쓰러스터를 응용한 라이저ㆍ움비리컬 케이블 직결식 구형 터렛 계류장치.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the resilient pinhole for assembling the rotary pin in the riser spreader hanger is configured such that when the entire riser is swung collectively according to the swing of the reshaping structure, the riser spreader can rotate along without resistance. ㆍ Spherical turret mooring device with direct connection of humidical cable.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110749418A (en) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 中国海洋大学 | Marine umbilical cable vortex-induced vibration test device and method |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4955310A (en) * | 1988-12-08 | 1990-09-11 | Jack Pollack | Bearing arrangement for single point terminal |
| WO1998024686A1 (en) * | 1996-12-08 | 1998-06-11 | Fmc Corporation | Method and apparatus for disconnecting and retrieving multiple risers attached to a floating vessel |
| US6869325B1 (en) * | 2000-01-13 | 2005-03-22 | Statoil Asa | Rotating tower system for transferring hydrocarbons to a ship |
| JP2006177039A (en) | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Riser system |
| KR20090084355A (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-05 | 대우조선해양 주식회사 | Bow angle control method and device for one point mooring floating structure |
| JP2012013191A (en) | 2010-07-02 | 2012-01-19 | National Maritime Research Institute | Suspending device of riser and connecting device of mooring pipe |
| US20120273218A1 (en) | 2006-11-07 | 2012-11-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Offshore universal riser system |
| KR20130118120A (en) | 2012-04-19 | 2013-10-29 | 삼성중공업 주식회사 | Turret mooring system for offshore structure |
| KR20140010597A (en) | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 심익보 | Sales intermediation system and method thereof |
| KR20140041196A (en) | 2012-09-27 | 2014-04-04 | 삼성중공업 주식회사 | Riser-guide apparatus |
-
2014
- 2014-09-30 KR KR1020140131667A patent/KR101640382B1/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4955310A (en) * | 1988-12-08 | 1990-09-11 | Jack Pollack | Bearing arrangement for single point terminal |
| WO1998024686A1 (en) * | 1996-12-08 | 1998-06-11 | Fmc Corporation | Method and apparatus for disconnecting and retrieving multiple risers attached to a floating vessel |
| US6869325B1 (en) * | 2000-01-13 | 2005-03-22 | Statoil Asa | Rotating tower system for transferring hydrocarbons to a ship |
| JP2006177039A (en) | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Riser system |
| US20120273218A1 (en) | 2006-11-07 | 2012-11-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Offshore universal riser system |
| KR20090084355A (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-05 | 대우조선해양 주식회사 | Bow angle control method and device for one point mooring floating structure |
| JP2012013191A (en) | 2010-07-02 | 2012-01-19 | National Maritime Research Institute | Suspending device of riser and connecting device of mooring pipe |
| KR20130118120A (en) | 2012-04-19 | 2013-10-29 | 삼성중공업 주식회사 | Turret mooring system for offshore structure |
| KR20140010597A (en) | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 심익보 | Sales intermediation system and method thereof |
| KR20140041196A (en) | 2012-09-27 | 2014-04-04 | 삼성중공업 주식회사 | Riser-guide apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110749418A (en) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 中国海洋大学 | Marine umbilical cable vortex-induced vibration test device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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