JP2013542887A - 密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、密閉型デリック構造の温度及び圧力をモニタリングし、密閉型デリック構造内の温度及び圧力の良否を検知することにより、危険に効果的に対処できる密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムに関する。
【解決手段】本発明は、ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、前記密閉型デリックの内部に設けられ、その内部温度をモニタリングする一つ以上の温度センサと、前記ムーンプールの内部に設けられ、その内部の圧力差をモニタリングする一つ以上の圧力センサと、前記密閉型デリックの内部の異常温度及び前記ムーンプールの内部の異常圧力の変化を解消するために、前記密閉型デリックの一側面に一つ以上設けられ、前記密閉型デリックの内側または外側に空気を流入または排出するダンパユニットと、を含み、前記温度センサと前記圧力センサのモニタリングによって前記密閉型デリックの内部の異常温度と前記ムーンプールの内部の異常圧力を検知することにより、選択的に前記ダンパユニットが調整されるようにすることを特徴とする。

Description

本発明は、密閉型デリック構造に関し、より詳細には、密閉型デリック構造の温度及び圧力をモニタリングし、密閉型デリック構造内の温度及び圧力の良否を検知することにより、危険に効果的に対処できる密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムに関する。
国際的に進められている急激な産業化及び工業発展の傾向により、石油などの地球資源の使用量は益々増加しており、これにより、原油の安定的な生産と供給が全地球的な次元で非常に重要な問題として台頭している。
このような理由で、最近は、これまで経済性がなくて無視されてきた群小の限界油田（ｍａｒｇｉｎａｌ ｆｉｅｌｄ）や深海油田の開発が経済性を持つようになった。これにより、海底採掘技術の発達と共に、このような油田の開発に適した試錐設備を備える試錐船が開発されている。
このような海底試錐には、引き船によってのみ航海が可能であり、且つ、係留装置を用いて海上の一点に停泊した状態で海底試錐作業を行う、海底試錐専用のリグ船（ｒｉｇ ｓｈｉｐ）または固定式プラットホームが主に使用されている。また、最近は、先端の試錐装備を搭載しており、自体の動力によって航海を行うことができるように一般船舶と同様の形で製作された、いわゆるドリルシップ（ｄｒｉｌｌ ｓｈｉｐ）が開発され、海底の試錐に使用されている。群小の油田を開発するためには、その位置を頻繁に移さなければならない作業条件を考慮し、このようなドリルシップは引き船なしで自体の動力によって航海を行うことができるように構成されている。
このようなリグ船、固定式プラットホーム、ドリルシップなどは、その中央部にライザー（ｒｉｓｅｒ）及びドリルパイプ（ｄｒｉｌｌ ｐｉｐｅ）が上下移動するムーンプール（ｍｏｏｎ ｐｏｏｌ）が形成され、その甲板には各種試錐装備が集約されるデリック（ｄｅｒｒｉｃｋ）が設けられる。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、通風及びムーンプール内の波の影響によるその内部の温度及び圧力の変動を適切にモニタリングすることにより、密閉型デリック構造内の温度及び圧力の良否を検知して、密閉型デリック構造内の装備、作業者、作業環境などに対する安全性を高めることができる密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムに関するものである。
一方、極地方のような極寒地方での天然資源試錐のための極地用リグ船、極地用固定式プラットホーム、極地用ドリルシップなどのような極地用船舶が建造されており、このような極地用船舶は、極低温環境での結氷、凍結などの防止、円滑な装備運用と船員の安全のために、殆ど全ての区域が密閉された構造（Ｅｎｃｌｏｓｅｄ ａｒｅａ）で構成される。
特に、極地用船舶のデリック及びムーンプールはその内部の装備及び作業者を保護するために密閉されており、このような密閉型デリック及びムーンプールには、その内部空間の保護及び通風のための通風システムが設けられる。このような通風システムは、特に極低温地方でルール及びレギュレーション（Ｒｕｌｅ＆Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）を満足するように、デリック及びムーンプール内に加熱された空気を供給し、供給された空気はまたデリックの上部で外部への排気を行うように構成されることができる。
一方、このような密閉型デリック及びムーンプールは、その通風システムに対する運転状態の良否を確認するとともに、内部の温度及び圧力の良否を検知して、密閉型デリック及びムーンプール内の装備、作業者、作業環境などを安全に保護すべき必要がある。
上記のような目的を果たすための本発明の一側面は、ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、前記密閉型デリックの内部に設けられ、その内部温度をモニタリングする一つ以上の温度センサと、前記ムーンプールの内部に設けられ、その内部の圧力差をモニタリングする一つ以上の圧力センサと、前記密閉型デリックの内部の異常温度及び前記ムーンプールの内部の異常圧力の変化を解消するために、前記密閉型デリックの一側面に一つ以上設けられ、前記密閉型デリックの内側または外側に空気を流入または排出するダンパユニットと、を含み、前記温度センサと前記圧力センサのモニタリングによって前記密閉型デリックの内部の異常温度と前記ムーンプールの内部の異常圧力を検知することにより、選択的に前記ダンパユニットが調整されるようにすることを特徴とする。
前記ムーンプール内に外部空気を供給する供給ユニットと、前記密閉型デリックの上部に設けられ、内部空気を排出する排気ユニットと、をさらに含むことを特徴とする。
前記温度センサ及び圧力センサが接続され、前記温度センサ及び圧力センサによってモニタリングされた温度情報及び圧力情報に応じて前記供給ユニット、排気ユニット及びダンパユニットの作動を制御する制御ユニットを含むことを特徴とする。
前記温度センサは、前記密閉型デリックの上部に設けられる第１の温度センサと、前記密閉型デリックの中央に設けられる第２の温度センサと、前記密閉型デリックの下部に設けられる第３の温度センサと、で構成されることを特徴とする。
本発明の他の側面は、ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、前記密閉型デリックの内部に設けられ、その内部温度をモニタリングする一つ以上の温度センサと、前記ムーンプールの内部に設けられ、内部の圧力差をモニタリングする一つ以上の圧力センサと、を含み、密閉型デリックの内部温度とムーンプールの内部圧力を検知することを特徴とする。
前記温度センサは、前記密閉型デリックの上部に設けられる第１の温度センサと、前記密閉型デリックの中央に設けられる第２の温度センサと、前記密閉型デリックの下部に設けられる第３の温度センサと、で構成されることを特徴とする。
前記密閉型デリックは、上部の内部側面に形成される排気ユニットと、中間部の内部を横切るように形成されるフィンガーボードと、を含み、前記第１の温度センサは前記排気ユニットと隣接して配置され、前記第２の温度センサは前記フィンガーボードの上側に配置され、前記第３の温度センサは前記密閉型デリックのフィンガーボードの下側に配置されることを特徴とする。
本発明のさらに他の側面は、ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、前記密閉型デリックの内部温度または前記ムーンプールの内部圧力を検知して、前記密閉型デリックの内部温度または前記ムーンプールの内部圧力の変化に応じて前記密閉型デリックの内部を外部と通風させることを特徴とする。
上述の本発明によると、温度センサ及び圧力センサによって密閉型デリック構造内の温度及び圧力を適切にモニタリングすることができ、これにより通風システムの運転良否を正確に確認することができる長所がある。
また、本発明は、温度センサ及び圧力センサによってモニタリングされた温度情報及び圧力情報に応じてダンパユニットなどを精密に制御することにより、密閉型デリック及びムーンプールの内部の異常温度及び異常圧力の危険に効果的に対処でき、これにより密閉型デリック及びムーンプール内の作業者、装備、作業環境に対する安全性を確保することができる長所がある。
本発明の一実施例による密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムを概略的に図示した図面である。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例による密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムを概略的に図示した図面である。
図１に図示されたように、本発明による密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムは、密閉型デリック構造内に設けられる一つ以上の温度センサ５１、５２、５３及び圧力センサ５４を含む。
本発明が適用される密閉型デリック構造は、図１に示すように、極地用船舶のドリルフロア１１の上面に設けられる密閉型デリック１０と、前記密閉型デリック１０の下部に連結される密閉型ムーンプール１５と、を備える。
前記密閉型デリック１０の内部には第１の内部空間１０ａが形成され、前記ムーンプール１５の内部には第２の内部空間１５ａが形成され、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａが互いに連通するように連結される。密閉型デリック１０は船舶のドリルフロア１１の上部に配置され、ムーンプール１５はドリルフロア１１の下部に配置される。
前記密閉型デリック１０は外側壁が密閉された構造で構成され、前記密閉型デリック１０の側面には第１、２の密閉型トンネル１７、１９が備えられる。前記第１、２の密閉型トンネル１７、１９の各端部にはライザーなどのような装備が引き込まれる開口が形成される。
前記密閉型デリック１０の外側には、前記密閉型デリック１０及び前記ムーンプール１５の外側から前記第１の内部空間１０ａ及び前記第２の内部空間１５ａに外部空気を供給する供給ユニット４０が設けられる。また、前記供給ユニット４０は、ドリルフロア１１の外側に設けられる一つ以上の流入口４１と、前記流入口４１に連結される一つ以上の供給ファン４２と、前記流入口４１に隣接して設けられる一つ以上のヒータ４３と、前記供給ファン４２の下側に設けられ、外部空気の流入を選択的に開閉する一つ以上の第１の開閉ダンパ４４と、を含む。
前記供給ファン４２は前記流入口４１の下部に連結され、外部空気を第２の内部空間１５ａに強制送風するように構成される。このような前記供給ファン４２によって強制送風される外部空気は、送給配管４５を介して前記第２の内部空間１５ａまたは前記第１の内部空間１０ａの下側に供給されることができる。
前記ヒータ４３は、極寒地方で温度が低い場合（０℃以下）、流入口４１を介して流入される外部空気を加熱し、加熱された空気が前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａに前記供給ファン４２によって流入されることにより、内部装備、作業者、作業環境を外部の極寒環境から安全に保護及び維持することができる。
前記第１の開閉ダンパ４４は、火事または非常時、前記供給ファン４２を補修する時に空気の流れを遮断するように選択的に開閉作動することができる。
また、前記供給ユニット４０によって前記第２の内部空間１５ａに外部空気が流入されると、前記第２の内部空間１５ａから前記第１の内部空間１０ａの上側に空気が上昇するように誘導する排気ユニット３０が前記密閉型デリック１０の上部に設けられる。
前記排気ユニット３０は、前記密閉型デリック１０の上部に設けられる一つ以上の排気口３１と、前記排気口３１に連結される一つ以上の前記排気ファン３２と、を含む。前記排気ファン３２はクラウンブロック部１３内に設けられ、また、前記排気ファン３２には第２の開閉ダンパ３３が連結されて設けられる。前記第２の開閉ダンパ３３は、火事または非常時、前記排気ファン３２を補修する時に空気の流れを遮断するように選択的に開閉作動することができる。
また、前記ムーンプール１５の下部には入出口１５ｂが形成され、前記入出口１５ｂを介して海水の波が伝達され、このような前記ムーンプール１５の波の影響によって前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａに負圧または正圧が過度に発生する可能性がある。このため、前記密閉型デリック１０の少なくとも一側面には一つ以上のダンパユニット２０が設けられ、前記ダンパユニット２０によって前記第１の内部空間１０ａに空気が流入または排出されることにより、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａで発生する過度な負圧または正圧を補償または相殺することができる。これにより前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａの圧力が一定に維持されることができるため、内部装備、作業者、作業環境を安全に保護することができる。
前記ダンパユニット２０は、前記密閉型デリック１０の側面に設けられ、前記密閉型デリック１０の外部空間と内部空間を連通させる一つ以上の連通ダクト２１と、前記連通ダクト２１に連結され、前記連通ダクト２１を選択的に開閉する開閉弁２２と、を有する。
前記温度センサ５１、５２、５３は前記第１の内部空間１０ａに設けられて内部温度をモニタリングし、前記圧力センサ５４は前記第２の内部空間１５ａに設けられて内部の圧力差をモニタリングするように構成される。
前記温度センサ５１、５２、５３は、第１の内部空間１０ａの上側に設けられる第１の温度センサ５１と、前記第１の内部空間１０ａの中央に設けられる第２の温度センサ５２と、前記第１の内部空間１０ａの下側に設けられる第３の温度センサ５３と、で構成される。
前記第１の温度センサ５１は前記密閉型デリック１０の上部に設けられる前記排気ユニット３０と隣接して配置される。特に、前記密閉型デリック１０の上部には上部ボード１４が配置され、前記上部ボード１４の上側に前記第１の温度センサ５１が設けられる。
前記第２の温度センサ５２は前記密閉型デリック１０のフィンガーボード１６の上側に設けられ、前記第３の温度センサ５３は前記密閉型デリック１０のフィンガーボード１６とドリルフロア１１との間に設けられる。
このように、本発明は、前記第１から３の温度センサ５１、５２、５３が前記第１の内部空間１０ａの３層に区画された部分に夫々設けられることにより、前記第１の内部空間１０ａに対する温度を正確に測定及びモニタリングすることができる。
また、前記圧力センサ５４は、前記第２の内部空間１５ａに設けられ、第２の内部空間１５ａで発生する圧力差を精密に測定及びモニタリングするように構成される。特に、前記ムーンプール１５の波の影響によって前記第２の内部空間１５ａの負圧または正圧が過度に発生する可能性があり、このような負圧または正圧を前記圧力センサ５４が精密に測定及びモニタリングすることにより、前記第２の内部空間１５ａでの圧力の変動を精密に測定及びモニタリングすることができる。
このように、本発明は、前記第１から３の温度センサ５１、５２、５３及び圧力センサ５４により、通風システムの前記供給ユニット４０、前記排気ユニット３０、前記ダンパユニット２０の運転良否を正確に確認することができる長所がある。
また、本発明は、前記第１から３の温度センサ５１、５２、５３及び前記圧力センサ５４によってモニタリングされた温度情報及び圧力情報に応じて前記ダンパユニット２０の作動を精密に制御することにより、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａでの異常温度及び異常圧力の危険に効果的に対処でき、これにより、前記密閉型デリック１０及びムーンプール１５内の作業者、装備、作業環境に対する安全性を確保することができる長所がある。
ここで、一実施例として、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａでの異常温度に対する対処は、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａの内部温度が−２０℃〜４５℃を維持するように、前記第１から３の温度センサ５１、５２、５３の温度モニタリング値に応じて前記ヒータ４３、供給ユニット４０、排気ユニット３０またはダンパユニット２０の作動を精密に制御することができるが、主に前記ダンパユニット２０の作動を制御する。また、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａでの異常圧力に対する対処は、前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａの内部圧力を環境条件（波及び外部温度）によって正常の場合と非正常の場合（極地方、台風など）に分けて対処することができる。まず、正常の場合は前記第１、２の内部空間１０ａ、１５ａの圧力を−２５ｐａに維持し、非正常の場合は−７５ｐａ〜２５ｐａに維持することが好ましい。この際、圧力維持手段としては前記ダンパユニット２０の作動を制御することができ、前記ダンパユニット２０は手動または自動で調整することができる。
尚、前記供給ファン４２、ヒータ４３、第１の開閉ダンパ４４、供給ユニット４０、排気ユニット３０、ダンパユニット２０、温度センサ５１、５２、５３または圧力センサ５４を自動で制御するために、制御ユニット５５を船舶に設け、各装置と接続されるようにすることもできる。
上述したように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者であれば、添付の請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができることが理解できるであろう。
１０ 密閉型デリック
１５ ムーンプール
２０ ダンパユニット
３０ 排気ユニット
４０ 供給ユニット
５１、５２、５３ 温度センサ
５４ 圧力センサ
５５ 制御ユニット

Claims (7)

  1. ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、
    前記密閉型デリックの内部に設けられ、その内部温度をモニタリングする一つ以上の温度センサと、
    前記ムーンプールの内部に設けられ、その内部の圧力差をモニタリングする一つ以上の圧力センサと、
    前記密閉型デリックの内部の異常温度及び前記ムーンプールの内部の異常圧力の変化を解消するために、前記密閉型デリックの一側面に一つ以上設けられ、前記密閉型デリックの内側または外側に空気を流入または排出するダンパユニットと、
    前記ムーンプール内に外部空気を供給する供給ユニットと、
    前記密閉型デリックの内部空気を排出する排気ユニットと、を含み、
    前記温度センサと前記圧力センサのモニタリングによって前記密閉型デリックの内部の異常温度と前記ムーンプールの内部の異常圧力を検知することにより、選択的に前記ダンパユニットが調整されるようにすることを特徴とする密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  2. 前記排気ユニットは前記密閉型デリックの上部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  3. 前記温度センサ及び圧力センサが接続され、前記温度センサ及び圧力センサによってモニタリングされた温度情報及び圧力情報に応じて前記供給ユニット、排気ユニット及びダンパユニットの作動を制御する制御ユニットを含むことを特徴とする請求項２に記載の密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  4. 前記温度センサは、前記密閉型デリックの上部に設けられる第１の温度センサと、前記密閉型デリックの中央に設けられる第２の温度センサと、前記密閉型デリックの下部に設けられる第３の温度センサと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  5. ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、
    前記密閉型デリックの内部に設けられ、その内部温度をモニタリングする一つ以上の温度センサと、
    前記ムーンプールの内部に設けられ、内部の圧力差をモニタリングする一つ以上の圧力センサと、を含み、
    密閉型デリックの内部温度とムーンプールの内部圧力を検知して、
    前記温度センサは、前記密閉型デリックの上部に設けられる第１の温度センサと、前記密閉型デリックの中央に設けられる第２の温度センサと、前記密閉型デリックの下部に設けられる第３の温度センサと、で構成されて、
    前記密閉型デリックは、上部の内部側面に形成される排気ユニットと、中間部の内部を横切るように形成されるフィンガーボードと、を含み、
    前記第１の温度センサは前記排気ユニットと隣接して配置され、前記第２の温度センサは前記フィンガーボードの上側に配置され、前記第３の温度センサは前記密閉型デリックのフィンガーボードの下側に配置されることを特徴とする密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  6. ムーンプールと連通される密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステムであって、
    前記密閉型デリックの内部温度または前記ムーンプールの内部圧力を検知して、前記密閉型デリックの内部温度または前記ムーンプールの内部圧力の変化に応じて前記密閉型デリックの内部を外部と通風して、供給ユニットによって前記ムーンプール内に外部空気を供給して、排気ユニットによって内部空気を排出することを特徴とする密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
  7. 前記排気ユニットは密閉型デリックの上部に設けられることを特徴とする請求項６に記載の密閉型デリック構造の温度及び圧力モニタリングシステム。
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