KR100537772B1 - 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸 부이(steel buoy)를 이용한 관로 설치방법에 관한 것으로서, 특히 해양 및 강에 설치되는 관로를 시공할 때 사용될 수 있는 공법으로 해저풀링, 해저인양, 수상풀링, 수상인양 등의 작업시 관로를 설치할 때 관로에 스틸 부이를 부착시킴으로써 수중무게를 감소시키며 이로 인해 각종 장비의 크기가 상대적으로 적은 것으로도 시공이 가능하며 안정성, 경제성, 시공성이 뛰어나게 향상되는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원유를 비롯하여 가스, 용수, 식수 등을 수송하기 위하여 관로를 설치하는 방법에 있어서, 부력을 발생시킬 수 있도록 내부에 공간이 형성된 강체를 관로에 연결하는 강체설치단계와, 상기 강체가 설치된 관로를 원하는 위치에 설치하는 관로설치단계로 이루어져, 수상과 해저의 위치에 상관없이 그 외형이 변하지 않아 부력을 일정하게 유지함으로써 안정성, 경제성, 그리고 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

스틸 부이를 이용한 관로 설치방법 {Subsea Pipeline Installation Technique with Steel Buoy}

본 발명은 스틸 부이(steel buoy)를 이용한 관로 설치방법에 관한 것으로서, 특히 해양 및 강에 설치되는 관로를 시공할 때 사용될 수 있는 공법으로 해저풀링, 해저인양, 수상풀링, 수상인양 등의 작업시 관로를 설치할 때 관로에 스틸 부이를 부착시킴으로써 수중무게를 감소시키며 이로 인해 각종 장비의 크기가 상대적으로 적은 것으로도 시공이 가능하며 안정성, 경제성, 시공성이 뛰어나게 향상되는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원유를 비롯하여 가스, 용수, 식수 등을 수송하기 위해 가장 많이 쓰이는 수단은 관로(파이프라인)이다. 해저관로를 크게 분류하면 원유나 기름을 수송하는 송유관, 물을 수송하는 송수관, 가스를 전달하는 가스관으로 분류될 수 있다.

이런 관로들은 설치장소에 따라 크게 육상관로와 비육상관로(강/해양/해안 장소)로 분류되어 진다. 비육상관로는 육상관로와는 달리 여러 가지 설치방법 및 장치들이 요구된다. 설치방법은 주변 환경과 동원장비에 따라 달라지며 주변환경은 육상작업장 크기, 수심, 해류속도, 파도, 관로 길이 등이 포함되고, 동원장비는 전용부설선, 윈치, 풀링능력, 파지력 등이 포함된다. 같은 해저관로를 설치하는데도 여러 가지 방법이 고려될 수 있으며, 이런 방법에 따라 공기 및 공사비가 달라진다.

종래에는 관로의 수중무게를 감소시키기 위하여 튜브형식의 부이를 사용하여 왔다. 그러나, 튜브는 수심이 깊어짐에 따라 그 부피가 줄어들어 부력이 감소된다. 이로 인해 잠수부가 특수 장치로 튜브에 공기를 주입시켜야 하는 어려움과, 경제적 부담을 가졌다. 또한 튜브의 가격이 고가이고 시공 중에 손상될 경우도 있어 여러 가지로 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 튜브부이의 단점인 깊이에 따라 부피변화와 손상에 의한 문제점인 고가의 비용 등을 해결할 수 있도록 스틸로 이루어진 스틸 부이를 사용하여 관로를 설치함으로써 안정성, 경제성, 그리고 시공성을 향상시킬 수 있는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 원유를 비롯하여 가스, 용수, 식수 등을 수송하기 위하여 관로를 설치하는 방법에 있어서,

부력을 발생시킬 수 있도록 내부에 공간이 형성된 강체를 관로에 연결하는 강체설치단계와, 상기 강체가 설치된 관로를 원하는 위치에 설치하는 관로설치단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 1은 본 발명에 의한 한 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 두 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 세 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 한 개의 관로에 대형의 스틸 부이가 설치된 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 스틸 부이가 설치된 관로의 평면도이고, 도 6은 본 발명을 해저풀링에 적용한 도면이며, 도 7은 본 발명을 해저인양에 적용한 도면이고, 도 8은 본 발명을 수상인양에 적용한 도면이며, 도 9는 본 발명을 해상풀링에 적용한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 참조 번호, 1은 스틸 부이를 나타내고, 2는 번들 밴드(bundle band)를 나타내며, 3은 관로를 나타내고, 4는 번들 빔 일체(bundle beam and fittings)를 각각 나타낸다.

즉, 도 1은 한 개의 관로에 번들 밴드를 사용하여 스틸 부이를 설치한 것으로서, 번들 빔 일체가 설치되지 않아도 되는 구조이고, 도 2는 두 개의 관로를 번들 빔 일체에 의해 연결시킨 상태에서 그 관로 사이의 상면에 번들 밴드를 사용하여 스틸 부이를 결합시킨 구조이며, 도 3은 세 개의 관로를 번들 빔 일체에 의해 연결시킨 상태에서 그 관로 사이의 상면에 번들 밴드를 사용하여 두 개의 스틸 부이를 연결시킨 구조를 나타낸다.

그리고, 도 4는 한 개의 관로에 한 개의 스틸 부이를 번들 밴드를 사용하여 결합시킨 구조이나, 도 1과 다른 점은 스틸 부이가 도 1의 스틸 부이보다 대형인 경우이다. 즉, 필요에 따라 다른 용량의 스틸 부이를 장착할 수 있다는 것을 나타낸다.

도 5는 도 2에 도시된 두 개의 관로 사이에 한 개의 스틸 부이가 번들 밴드에 의해 장착된 상태를 도시한 평면도로서, 소정 길이의 스틸 부이가 일정 간격을 두고 길이 방향을 따라 연속적으로 설치된 것을 나타낸다.

여기서, 스틸부이의 부력과 관로의 무게에 따라 스틸부이의 개수를 결정함으로써 적용되는 관로의 설치 종류에 대응할 수 있고, 스틸부이 자체의 부력을 조절하여 상기와 같은 조절을 행할 수 있다.

도 6은 본 발명에 의한 스틸부이를 해저풀링에 적용한 예가 도시된 도면으로, 스틸부이 내부의 공기압을 조절함으로써 그 부력을 조절하여 육상작업장으로부터 해저로 풀링하는 것이다. 즉, 스틸부이의 부력은 관로가 해저면으로부터 떨어지지 않을 정도의 부력을 가지게 하고 이를 앞에서 끌어 해저풀링을 행하게 되는 것이다.

도 7은 본 발명에 의한 스틸부이를 해저인양에 적용하는 예가 도시된 도면으로서, 도 6의 내용과 마찬가지로 스틸부이의 부력을 관로가 해저면으로부터 떨어지지 않을 정도의 부력을 가지게 한 다음, 터그 보트에 의해 관로를 해저에서 인양하는 것이다.

도 8은 본 발명에 의한 스틸부이를 수상인양에 적용하는 예가 도시된 도면으로서, 터그 보트에 연결된 관로가 스틸부이의 부력에 의해 해수면에 뜬 상태에서 인양되는 것을 나타낸다.

도 9는 본 발명에 의한 스틸부이를 수상풀링에 적용하는 예가 도시된 도면으로서, 도 8의 방법과 마찬가지로 육상작업장으로부터 터그 보트에 의해 관로가 수면에 뜬 상태에서 풀링되는 것을 나타낸다. 물론, 이때의 부력은 스틸부이가 제공하게 된다.

여기서, 스틸부이의 부력을 조절하는 방법은 여러 가지가 사용될 수 있으나, 일반적인 방법으로 스틸부이에 밸브 등을 설치하고, 부력이 상승되도록 공기를 불어넣거나 뺌으로써 그 목적을 달성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법은 수면과 해저의 위치에 상관없이 그 외형이 변하지 않아 부력을 일정하게 유지함으로써 안정성, 경제성, 그리고 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법은 간단한 방법으로 스틸부이의 부력을 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

더불어, 본 발명에 의한 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법은 해저풀링, 해저인양, 수상풀링, 수상인양 등의 모든 작업 종류에 용이하게 대응할 수 있으므로 시공성이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 한 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 두 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 세 개의 관로에 스틸 부이가 설치된 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 한 개의 관로에 대형의 스틸 부이가 설치된 단면도,

도 5는 본 발명에 의한 스틸 부이가 설치된 관로의 평면도,

도 6은 본 발명을 해저풀링에 적용한 도면,

도 7은 본 발명을 해저인양에 적용한 도면,

도 8은 본 발명을 수상인양에 적용한 도면,

도 9는 본 발명을 해상풀링에 적용한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 스틸 부이 2 : 번들 밴드

3 : 관로(파이프라인) 4 : 번들 빔 일체

5 : 풀링 와이어 6 : 터그 보트

Claims (5)

1. 원유를 비롯하여 가스, 용수, 식수 등을 수송하기 위하여 관로를 설치하는 방법에 있어서,

   부력을 발생시킬 수 있도록 내부에 공간이 형성된 강체를 관로에 연결하는 강체설치단계와;

   상기 강체의 부력을 조절할 수 있도록 상기 강체의 내부에 유체를 주입하는 부력조절단계를 포함하는 상기 강체가 설치된 관로를 원하는 위치에 설치하는 관로설치단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 부력조절단계는 부력을 상승시키는 경우에는 공기를 주입하고, 부력을 하강시키는 경우에는 물을 주입하는 것을 특징으로 하는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 강체는 그 재질로 스틸을 사용하는 것을 특징으로 하는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 관로설치단계는 해저풀링, 해저인양, 수상풀링, 수상인양 중 어느 하나에 이용되는 것을 특징으로 하는 스틸 부이를 이용한 관로 설치방법.