계류 시스템 엔지니어링
당사 엔지니어링 팀은 전 과정 설계 및 분석 해상 계류 시스템 을 통해 부유식 해상 구조물을 위한 안전하고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 위치 유지 시스템을 보장합니다. 당사는 유체 역학, 부유체 동역학, 및 해양 지반 공학 을 통합하여 국제 표준 및 프로젝트별 요구사항을 충족하는 계류 솔루션을 제공합니다.
.
지반 데이터 해석
- 당사는 다음을 포함(이에 국한되지 않는) 지구물리학 및 지반공학적 조사 데이터를 분석합니다.
콘 관입 시험(CPT)
시추공 로그
실내 시험 결과
해저 층서
- 당사의 전문가는 지반 모델을 생성하고 계류 성능에 영향을 미칠 수 있는 층상 지반, 가스 포켓 또는 거석과 같은 잠재적인 문제를 식별합니다.
- 토양 데이터는 가능한 경우 당사 데이터베이스의 데이터로 보완됩니다.
해저 기초 선정
당사는 앵커 유형 및 구성을 추천하기 전에 다수의 기술적 및 물류적 변수들을 검토합니다. 주요 기준은 다음과 같습니다.
(for temporary moorings)
기술적으로 타당하고 인증 가능한 앵커 추천안을 보장하기 위해, 당사는 고객과 긴밀히 협력하여 모든 필수 데이터를 수집하고 명확하고 실행 가능한 결과물을 제공합니다. 앵커 선정 과정 전반에서 고객과 협업하는 방법은 다음과 같습니다:
지반공학 데이터
신뢰할 수 있는 앵커 선정 검토는 해저 지반에 대한 명확한 이해에서 시작됩니다. 다음의 제공을 요청합니다 (if available):
지구물리학 조사 보고서
- 지반공학 조사 보고서
- 문헌 조사
이 데이터는 당사 팀이 해저 지반 강도, 층상 및 모든 지표면 하부 난제를 모델링할 수 있게 하여 성공적인 계류 시스템의 토대를 마련합니다.
앵커 용량을 정확히 산정하려면 다음을 포함한 귀사의 설계 환경 조건이 필요합니다.
- 귀사의 해양기상 보고서에 수록된 바람, 파도, 해류 통계
- 설계 폭풍 기준 및 모든 극한 조건 시나리오
- 프로젝트별 하중 사례 및 재현 주기
귀사의 현장 조건에 대해 더 많이 알수록 앵커 선정이 더욱 정밀하고 최적화됩니다.
MOORING SYSTEM
귀사의 계류 구성에 대해 알려주십시오:
- 평상시 및 악천후 시 계류선의 장력 범위는 어느 정도입니까?
- 선호하는 계류선 유형은 무엇입니까?—체인, 와이어 또는 합성 섬유 로프?
- 임시, 반영구적 또는 영구적 계류가 필요합니까?
당사는 이 정보를 사용하여 각 앵커에 요구되는 파주력과 하중 방향을 결정하며, 이는 앵커 형상과 관입 깊이의 핵심 요소입니다.
물류 고려: 설치 및 선박 접근성을 고려해 보십시오
앵커 선정은 단순히 기술적인 결정이 아니며 무엇을 안전하고 효율적으로 설치할 수 있는지에 대한 문제이기도 합니다. 다음을 공유해 주십시오:
- 해상 작업 선단 가용성(AHTS 선박 사양, ROV 작업 능력)
- 갑판 공간 또는 인양 제한
- 프로젝트 일정 및 모든 해상 작업 기간
이러한 통찰을 바탕으로, 당사는 선택된 앵커가 지반에 적합할 뿐만 아니라 보유 자산으로도 설치가 가능함을 보장합니다.
당사로부터 기대할 수 있는 사항
- 지반 적합성 및 파주력을 기준으로 앵커 유형을 비교하는 명확한 앵커 선정 매트릭스
- 귀사의 설계 하중을 기반으로 파주력 및 하중-변위 거동을 보여주는 해석적 계산
- 예비 앵커 규격 선정, 관입 깊이 및 설치 각도 권장 사항
- 귀사 작업 구역 전반에 걸쳐 최적의 앵커 위치를 식별하는 해저 적합성 지도
- 선급 협회 규정, API RP 2SK, ISO 19901-7 및/또는 고객 특정 규정을 완전히 준수하는 공식 앵커 선정 보고서
그리고 필요한 경우, 내부 검토 또는 제3자 인증 지원을 위한 간결한 발표 자료
관입 예측 및 하중-변위 해석
앵커가 관입 및 하중 재하 과정에서 어떻게 거동하는지를 정확하게 예측하는 것은 파주력 및 시스템 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.
당사는 다음을 수행합니다.
- 경험적 및 해석적 접근법을 이용한 관입 깊이 모델링
- 하중 재하 시 앵커의 거동을 파악하기 위한 하중-변위 곡선 생성
- 극한 파주력 산정 및 뽑힘에 대한 안전율 산정
- 시간에 따른 지반 저항력 동원 시뮬레이션
- 반복 하중이 앵커-지반 상호작용에 미치는 영향
이러한 분석은 영구적인 부유식 해상 석유 및 가스 및 재생 에너지 위치 유지 시스템용 앵커 시스템의 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 필수적입니다.
구조 건전성을 위한 유한요소해석(FEA)
당사는 해석 도구만으로는 완전히 포착할 수 없는 복잡한 앵커 거동을 시뮬레이션하기 위해 3D 유한요소 모델을 사용합니다.
당사의 FEA 역량은 다음과 같습니다.
- 비선형 지반 거동(변형률 연화, 경화 또는 층상 지반)
- 드래그 앵커용 대변형 해석
- 앵커 플루크/스커트와 지반 간의 접촉 마찰 모델링
- 단기 및 장기 주기적 효과(폭풍 생존, 피로)에 대한 동적 하중
- 소일 플러그 저항, 스커트 선단 관입 및 갭핑 효과 평가
FEA는 실제적인 해저 및 하중 시나리오 하에서 성능을 검증함으로써 앵커 규격 선정 시 과도한 보수성을 줄이고 비용 효율적인 솔루션의 사용을 지원합니다.
영구 계류 설계
영구 계류 시스템에 사용되는 앵커는 선급 협회 규정에 따라 설계되고 공급되어야 합니다. 이 규정은 앵커의 지반공학적 및 구조적 성능, 사용되는 재료, 제작 중 수행되어야 하는 검사 및 시험에 대한 요구사항을 명시합니다. 실물 앵커와 더불어, 설계 승인서를 참조하여 발급되는 앵커 증서는 매우 중요한 산출물입니다. 설계 승인서는 앵커 설계가 검토되어 특정 영구 계류 시스템에 사용하기에 적합한 것으로 확인되었음을 증명합니다.
설계 표준 및 프로젝트별 규정
당사의 앵커 설계는 세계적으로 인정받는 해상 지반공학 표준에 전적으로 준수하며, 이를 통해 인증 기관 (ABS, DNV, BUREAU VERITAS, KR, Lloyd’s Register, ClassNK, RINA) 및 운영사 기대치.
주요 준수 요소는 다음과 같습니다.
- ULS(극한 한계 상태), SLS(사용성 한계 상태) 및 ALS(사고 한계 상태) 조건에 따른 하중
- 해저 지반 변동성 평가 및 설계 포괄 범위 기준
- 제3자 검증, 선급 협회 승인 및 운영 인계를 위해 준비된 문서
해저 기초 제안
프로젝트 조건과 필요에 따라 Mooreast는 드래그 임베드먼트 앵커, 항타 파일, 석션 파일, 중력식 앵커 및 동적 설치 앵커 등 다양한 기초 옵션을 설계·공급할 수 있습니다.
계류 시스템 설계
Mooreast는 FPSO, FSO, 반잠수식 설비, SPAR 및 바지선 형태의 부유체에서부터 부유식 해상 풍력 터빈(FOWT) 및 해상 하역용 부이에 이르기는 광범위한 부유식 해상 시스템을 위한 계류 시스템의 엔지니어링 및 설계를 전문으로 합니다.
프로젝트가 체인 현수선 시스템을 사용하는 비교적 얕은 수심에서 운영되든, 혹은 합성 섬유 로프 인장각 계류 시스템을 사용하는 심해에서 운영되든, 당사의 전문가들은 목적에 부합하고 안전하며 성능 및 비용에 최적화된 계류 솔루션을 제공합니다. 당사의 역량에는 개념 개발에서 상세 계산, 설계 보고서 및 사양서에 이르는 단일 지점 계류 시스템의 설계 또한 아우릅니다.
동적 시뮬레이션
부유식 해상 구조물과 그 계류 및 라이저 시스템 또는 동적 케이블은 종종 세계에서 가장 혹독한 환경 중 일부에서 운영됩니다. 파도, 바람, 조류 하에서 어떻게 거동하는지 예측하는 것은 해양 시스템의 안전하고 경제적인 설계에 핵심적입니다.
Mooreast에서는 고급 동적 시뮬레이션을 통해 다음을 포함한 모든 유형의 부유식 해상 구조물의 운동 응답, 계류 하중 및 피로 성능을 모델링하고 평가합니다:
FPSO(부유식 해상 생산·저장·하역 설비)
반잠수식
스파 및 바지형 부유체
부유식 해상 풍력 터빈(FOWTs)
제공 서비스
당사는 단계나 복잡성에 관계없이 고객의 프로젝트 요구사항과 원활하게 통합되는 종합적인 계류 시스템 설계 서비스를 제공합니다:
개념 선정 및 타당성 조사
현장별 조건, 설계 수명 및 운영사가 설정한 거동 한계에 따라 부유체에 대한 최적의 계류 시스템 선정
현수선, 인장 및 반인장 시스템의 적합성 평가
비용, 강도, 피로 수명 및 취급성을 기준으로 체인, 와이어 로프, 합성 섬유 로프 등 계류 라인 세그먼트의 선택을 평가
상세 엔지니어링 및 해석
계류 시스템의 정적, 준동적, 동적 해석 및 피로 해석을 수행합니다.
계류 배치 방향, 초기 장력 및 라인 길이를 최적화하여 선체 동요 및 계류 하중을 최소화
프로젝트별 해양 기상 데이터를 활용한 안전 요건 준수 설계
하역 운영 한계 평가 및 하역 작업 중단 시간 산출을 위한 하역 해석
구성 요소 선정 및 배치 최적화
계류 라인 세그먼트 및 구성 요소 종류, 등급, 직경 및 길이를 명시합니다.
페어리드, 부표 및 클럼프 웨이트를 배치하여 최적화된 라인 프로파일을 구현
앵커 유형, 터렛 시스템 및 해저 인프라와의 호환성을 보장
선급 및 규제 준수
선급 협회 규정 및 API RP 2SK와 같은 기타 국제 공인 코드에 따라 설계
선급 협회 승인을 위한 상세 문서 제공
제3자 설계 검증 및 기술 감사 지원
당사의 부가가치
당사의 차별점은pre-FEED부터 설치 및 해체에 이르기까지의 프로젝트 전체 수명 주기를 염두에 둔 설계 능력입니다. 당사는 계류를 단순히 구조적 과제로만 보지 않으며, 귀사의 프로젝트를 다음과 같은 관점에서 최적화하기 위해 종합적으로 검토합니다:
설치 효율성
장기 내구성
수명 주기 비용 절감
운영 유연성
또한 설계가 설치선의 작업 능력, 후크업 하중 및 라인 초기 장력에 부합하도록 보장하며, 이는 성공적인 설치를 위해 실제 현장에서는 매우 중요하지만 종종 간과되는 요소들입니다.
부지 배치 최적화
부유식 해상 풍력 프로젝트의 규모가 커짐에 따라 부지 배치 최적화는 프로젝트 성공의 가장 중요하고 가장 복잡한 측면 중 하나가 됩니다. 수십 또는 수백 개의 부유식 해상 터빈이 넓은 임대 해역에 걸쳐 분포되어 있는 경우, 이는 단순히 터빈을 어디에 위치시킬 것인가에 관한 문제만이 아닙니다. 전체 계류 시스템이 귀사의 현장, 인프라 및 해양 작업과 어떻게 통합되는지가 핵심입니다.
Mooreast는 개발사가 보다 스마트하고 안전하며 비용 효율적인 부유식 해상 풍력발전단지 배치를 설계하는 데 도움이 되는 전문적인 부지 배치 엔지니어링을 제공합니다.
부지 배치 최적화가 중요한 이유
부유식 해상 풍력에서는 배치에 대한 모든 결정이 수익성에 영향을 미칩니다. 잘 최적화된 부지는 다음을 수행할 수 있습니다.
- 후류 효과를 감소시켜 에너지 생산을 최대화
- 앵커 수 및 해저면 교란 최소화
- 어레이 케이블 길이 최적화
- 해상 설치 및 유지보수 간소화
- 과도한 거동 또는 라인 충돌로 인한 프로젝트 위험 감소
터빈의 수가 증가함에 따라 계류선 간섭, 앵커 설치 공간 혼잡 및 케이블 경로 복잡성을 포함한 문제점도 증가합니다. 바로 이 지점에서 계류 공학이 핵심적인 역할을 합니다.
계류 엔지니어링이 배치 최적화를 지원하는 방법
당사 팀은 계류 시스템 설계와 해상 작업에 대한 깊은 경험을 바탕으로 개발사가 터빈 배치, 계류 구성, 인프라 계획을 조정할 수 있도록 지원합니다. 당사는 다음과 같이 최적화된 배치 설계를 지원합니다:
모든 부유식 해상 풍력 현장은 다릅니다. 수심, 해저 지반 조건 및 환경 외력을 기반으로 가장 적합한 계류 구조를 선정하도록 지원합니다.
- 천해~중간 수심용 현수선 시스템
- 심해 및 점유 면적 축소를 위한 긴장식 또는 반긴장식 시스템
- 최적화된 성능 및 비용을 위한 하이브리드 시스템
각 옵션을 모델링하여 점유 면적, 비용, 하중 경로, 설치 시간을 비교 분석하여 프로젝트 초기에 정보에 입각한 결정을 내리도록 돕습니다.
대규모 풍력 단지에서는 계류선이 쉽게 겹쳐 설치 또는 운영 중에 위험을 초래합니다. 당사는 첨단 시뮬레이션 도구를 사용하여 다음 작업을 수행합니다.
- 안전한 터빈 간격 계산
- 반복 가능한 계류 패턴 설계
- 잠재적인 라인 간섭 또는 얽힘 현상 평가
- 복잡성을 줄이기 위해 공유 앵커 시스템을 검토
앵커 수와 라인 간섭을 최소화하여 안전을 저해하지 않으면서 시간과 비용을 절약합니다.
부유식 해상 터빈은 움직입니다. 당사는 동적 전력 케이블을 보호하고 터빈 간 간격 유지 가능 한도 내에서 거동을 제어할 수 있도록 고객의 계류 시스템을 설계합니다. 당사의 엔지니어들은 다음을 분석합니다.
- 정상 및 극한 기상 조건 하에서의 터빈 오프셋 범위
- 케이블의 과도한 응력 또는 피로를 방지하기 위한 거동 허용 범위
- 계류 라인과의 간섭 방지를 위한 케이블 인입 지점
결과는 무엇입니까? 계류 및 전력 시스템 모두를 연동시키는 통합 설계.
서류상으로 좋아 보이는 배치라도 실제 해상에서는 실용적이지 않을 수 있습니다. 다음과 같은 실제 요인을 고려합니다.
- 설치선의 작업 능력
- 앵커 설치 방법
- 부유식 해상 터빈용 예인 경로
- 사전 부설 전략
이를 통해 기술적으로 문제가 없을 뿐만 아니라 안전하고 설치 가능하며 인증 기관의 요건을 충족하는 배치를 제안할 수 있습니다.
라인 길이, 간격 및 앵커 선정을 최적화함으로써 앵커와 체인에 의해 교란되는 총 해저 면적을 감소시킵니다. 또한 다음을 평가합니다.
- 해저면 상호작용 구역
- 앵커 공유 기회
- 규제 제약 및 환경적 허용 기간에 부합하는 배치
이는 승인 획득 및 프로젝트의 장기적인 지속가능성 목표 유지에 중요합니다.
Mooring System
영구 계류 시스템에 사용되는 앵커는 선급 협회 규정에 따라 설계되고 공급되어야 합니다. 이 규정은 앵커의 지반공학적 및 구조적 성능, 사용되는 재료, 제작 중 수행되어야 하는 검사 및 시험에 대한 요구사항을 명시합니다. 실물 앵커와 더불어, 설계 승인서를 참조하여 발급되는 앵커 증서는 매우 중요한 산출물입니다. 설계 승인서는 앵커 설계가 검토되어 특정 영구 계류 시스템에 사용하기에 적합한 것으로 확인되었음을 증명합니다.
