잭업드릴링 리그의 레그와 작업 지원선 충돌에 의한 구조붕괴 거동 평가 (Assessment of the Structural Collapse Behavior of Between Offshore Supply Vessel and Leg in the Jack-up Drilling Rig)

서지정보

· 발행기관 : 해양환경안전학회
· 수록지 정보 : 해양환경안전학회지 / 28권 / 4호 / 601 ~ 609페이지
· 저자명 : 박주신, 서정관

초록

잭업드릴링 리그는 해양 석유와 가스 탐사 산업에서 널리 사용되는 모바일 해양 플랫폼이다. 그것은 시추 및 생산을 위한 캔틸레버 시추 장치가 있는 독립적인 3개의 다리가 있는 자체 승강식 장치이다. 전형적인 잭업리그는 삼각형 선체, 타워형 데릭, 캔틸레버, 잭케이스, 거주구와 다리로 구성되며 여기에는 스퍼드캔 구조, 개방형 트러스, X-교차 구조로 구성된다. 일반적으로 잭업리그는 수심 130m~170m에서만 운용이 되고 있다. 최근 들어 개발 유정이 심해로 이동하면서, 깊은 수심과 가혹한 환경조건을 만족해야 한다. 리그의 작업 상태에서 모든 정적, 동적 하중은 레그(Leg)를 통해서 지탱되는 특징이 있다. 이러한 리그의 중요한 이슈는 순간적으로 큰 충격에너지를 발생시키는 충돌에 대한 레그의 안전성이다. 본 연구에서는 LS-Dyna 프로그램을 이용하여 DNV 선급에서 규정하고 있는 충돌에너지 35MJ 요구사항에 대한 수치해석 및 검증을 수행하였다. 충돌 선박은 배수량 7,500톤 작업 지원선을 사용하였고, 5가지 충돌조건을 선정하였다. 해석결과로부터 모든 충돌조건은 선급 기준을 만족하지 못한다. 코드 방향 충돌조건은 충돌에너지 15MJ, 브레이스 충돌조건은 6MJ이 합리적이다. 따라서 충돌시나리오에 따른 합리적인 충돌에너지 기준의 제정이 필요로 하다.

영어초록

Jack-up drilling rigs are mobile offshore platforms widely used in the offshore oil and gas exploration industry. These are independent, three-legged, self-elevating units with a cantilevered drilling facility for drilling and production. A typical jack-up rig includes a triangular hull, a tower derrick, a cantilever, a jackcase, living quarters and legs which comprise three-chord, open-truss, X-braced structure with a spudcan. Generally, jack-up rigs can only operate in water depths ranging from 130m to 170m. Recently, there has been an increasing demand for jack-up rigs for operating at deeper water levels and harsher environmental conditions such as waves, currents and wind loads. All static and dynamic loads are supported through legs in the jack-up mode. The most important issue by society is to secure the safety of the leg structure against collision that causes large instantaneous impact energy. In this study, nonlinear FE -analysis and verification of the requirement against collision for 35MJ recommended by DNV was performed using LS-Dyna software. The colliding ship used a 7,500ton offshore supply vessel, and five scenarios of collisions were selected. From the results, all conditions do not satisfy the class requirement of 35MJ. The loading conditions associated with chord collision are reasonable collision energy of 15M and brace collisions are 6MJ. Therefore, it can be confirmed that the identical collision criteria by DNV need to be modified based on collision scenarios and colliding members.

참고자료

· 없음