KR101358337B1 - 파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법 - Google Patents

파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법 Download PDF

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Abstract

파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치는, 파이프라인으로 이동 가능하도록 추진기를 구비한 추진체와, 추진체에 설치되어 파이프라인으로 이동하며 파이프라인의 소정구간을 절단하는 작업모듈과, 절단된 파이프라인 내의 유체흐름이 추진체에 탑재된 펌프라인으로 우회(bypass)되도록 절단된 파이프라인과 펌프라인을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 연결모듈을 포함한다.

Description

파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법{DEVICE FOR INSTALLING BOOSTING PUMP IN PIPELINE, SHIP INCLUDING THE SAME AND METHOD OF INSTALLING BOOSTING PUMP IN PIPELINE USING THE SAME}
본 발명은 파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법에 관한 것이다.
산업화에 따라 각종 자원의 사용량이 급격하게 증가하고 있는바, 그 중에서 원유나 천연가스와 같은 자원의 소비는 기하급수적으로 늘고 있다. 이에 따라 이러한 자원의 개발은 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 특히, 최근에는 해저 깊이 존재하는 원유나 천연가스를 시추하기 위해 각종 탐사 및 시추를 위한 장비를 탑재한 특수선박이 개발되어 해저로부터 원유나 천연가스의 생산을 위한 탐사와 시추 작업 등을 수행하고 있다.
특히, 해저 유정(oil well)에서 원유 등을 보다 많이 뽑아 올리기 위해서는 원유가 포화되어 존재하는 유층 내의 압력을 높일 필요가 있는데, 이러한 유층 내 압력을 높이는 방법으로는 이산화탄소나 물과 같은 대체 가능한 유체를 오일을 뽑고자 하는 유층 내에 강제 주입(즉, 압입)하여 유층 내 압력을 높임으로써 점성과 같은 성질이나 상태 등을 변화시켜 원유의 회수율을 높일 수 있다.
그러나 현재의 이러한 기술 적용에 따른 원유 회수율은 일반적으로 49%정도로 유층 내에 존재하는 나머지 50% 이상의 원유는 현재 기술로 회수하는데 어느 정도 한계가 있다.
미국공개특허 US2011/0061872
본 발명의 실시예들은 원유 회수율 향상을 위해 파이프라인의 이송압력을 높일 수 있는 파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프라인으로 이동 가능하도록 추진기를 구비한 추진체와; 상기 추진체에 설치되어 상기 파이프라인으로 이동하며 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하는 작업모듈과; 상기 절단된 파이프라인 내의 유체흐름이 상기 추진체에 탑재된 펌프라인으로 우회(bypass)되도록 상기 절단된 파이프라인과 상기 펌프라인을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 연결모듈을 포함하는 파이프라인용 펌프 설치장치가 제공된다.
상기 파이프라인에는 소정구간마다 유체흐름을 차단하는 밸브장치가 설치될 수 있으며, 상기 작업모듈은 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하기 전에 상기 소정구간에 설치된 밸브장치를 조작하여 상기 소정구간의 유체흐름을 차단할 수 있다.
상기 작업모듈은, 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하기 위한 커터기와; 상기 커터기에 의해 절단된 상기 소정구간의 절단된 파이프를 회수하는 매니퓰레이터(manipulator)를 포함할 수 있다.
상기 펌프라인은 상기 절단된 파이프라인에 결합된 후 상기 추진체에서 분리될 수 있다.
상기 연결모듈은, 상기 펌프라인의 단부에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 절단된 파이프라인의 단부와 결합시 상기 절단된 파이프라인으로 슬라이딩하여 고정되는 커플링(coupling)과; 상기 커플링을 상기 절단된 파이프라인으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체와 상기 선체에 전기적으로 연결되어 전원과 제어신호를 공급받는 파이프라인용 펌프 설치장치를 포함하는 선박이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 추진체에 동작신호를 인가하여 상기 추진체를 파이프라인으로 이동시키는 단계; 상기 추진체에 구비된 작업모듈을 이용하여 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하는 단계; 상기 작업모듈을 이용하여 상기 소정구간의 절단된 파이프를 회수하는 단계; 상기 절단된 파이프라인 내의 유체흐름이 상기 추진체에 탑재된 펌프라인으로 우회(bypass)되도록 상기 절단된 파이프라인과 상기 펌프라인을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 단계를 포함하는 파이프라인용 펌프 설치장치를 이용한 펌프 설치방법이 제공된다.
상기 펌프 설치방법은, 상기 펌프라인이 상기 절단된 파이프라인에 결합된 후 상기 펌프라인을 상기 추진체에서 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 원유 회수율 향상을 위해 필요에 따라 파이프라인에서 이송압력을 높일 필요가 있는 소정구간에 신속하고 용이하게 이송압력 부스팅 (boosting)을 위한 펌프를 설치함으로써 파이프라인 내의 원유 이송압력을 높일 수 있으며 이를 통해 원유 회수율을 높일 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 작동과정을 순차적으로 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치의 일부를 개략적으로 나타낸 확대사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치의 연결모듈의 작동원리를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 포함하는 선박을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 이용하여 파이프라인에 펌프를 설치하는 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치와 이를 구비한 선박 및 이를 이용한 펌프 설치방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 작동과정을 순차적으로 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치의 일부를 개략적으로 확대하여 나타낸 확대사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치(100)은 추진체(110)와 작업모듈(120)과 연결모듈(140)을 포함하며, 추진체(110) 상에는 파이프라인(10)의 절단된 부분과 연결되는 펌프라인(130)이 구비된다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치(100)은, 파이프라인(10)으로 이동 가능하도록 추진기를 구비한 추진체(110)와, 이러한 추진체(110)에 설치되어 파이프라인(10)으로 이동할 수 있으며 파이프라인(10)의 소정구간을 절단하는 작업모듈(120)과, 이렇게 절단된 파이프라인(10) 내의 유체흐름이 추진체(110)에 탑재된 펌프라인(130)으로 우회(bypass)되도록 상기 절단된 파이프라인(10)과 펌프라인(130)을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 연결모듈(140)을 포함한다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 원유 회수율 향상을 위해 필요에 따라 파이프라인에서 이송압력을 높일 필요가 있는 소정구간에 신속하고 용이하게 이송압력 부스팅(boosting)을 위한 펌프를 설치함으로써 파이프라인 내의 원유 이송압력을 보다 높일 수 있으며 이를 통해 원유 회수율을 높일 수 있다.
특히, 이미 해저에 설치되어 있던 파이프라인에 추가적으로 이송압력을 높이기 위한 펌프장치를 설치하고자 하여도 현재의 기술적 한계로 실제로 적용하는데 어려움이 많았던 종래와 달리, 이미 설치된 해저 파이프라인의 원하는 구간에 신속하고 용이하게 부스팅 펌프를 설치함으로써 파이프라인 내의 유체 이송압력을 보다 높일 수 있으며 이를 통해 원유 회수율을 높일 수 있고 결과적으로 원유나 천연가스의 생산량 증가에 따른 부가가치를 극대화할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치(100)의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
추진체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 수중에 설치된 파이프라인(10)으로 이동 가능하도록 추진기를 구비한 부분으로서, 설치하고자 하는 펌프라인(130)을 파이프라인(10)의 소정구간으로 이동시킬 수 있다.
추진체(110)는 물 속을 이동할 수 있도록 추진기를 구비하며, 이러한 추진기로는 예를 들어 아지무스 스러스터나 포드형 스러스터와 같은 추진기가 사용될 수 있다. 이 경우, 추진기는 도 1에 도시된 바와 같이 추진체(110)의 양측면에 각각 한 쌍씩 구비될 수 있으며, 이러한 추진기의 구동에 의해 추진체(110)의 상하좌우 이동 및 위치 제어를 용이하게 할 수 있다.
본 실시에에서는 추진체(110)로서 예를 들어 원격제어잠수정(Remotely Operated underwater Vehicle, or ROV)이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 추진체(110)의 형태나 구조 등은 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 추진체(110)는 후술할 펌프라인(130)을 탑재할 수 있다. 이를 위해, 추진체(110)의 상부에는 펌프라인(130)이 탑재될 수 있는 적재공간이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 펌프라인(130)이 추진체(110)의 상부면에 탑재된 것을 예를 들어 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 펌프라인(130)의 탑재 형태나 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 추진체(110)는 예를 들어 작업지원선박과 같은 선박의 선체(101)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 이러한 수면 상에 위치한 선체(101)로부터 파이프라인용 펌프 설치장치(100)의 작동에 필요한 전원과 제어신호를 공급받을 수 있다.
구체적으로, 추진체(110)는 테더 케이블(tether cable, 112)을 통해 선체(101)에 전기적으로 연결될 수 있으며 테더 케이블(112)을 통해 작동에 필요한 전원과 제어신호를 선체(101)로부터 공급받을 수 있다. 즉, 추진체(110)은 테더 케이블(112)을 통해 전력도 공급받을 수 있으며, 후술할 작업모듈(120)과 연결모듈(140)이 펌프 설치작업을 수행시 상황에 맞게 작동할 수 있도록 제어부(미도시)의 제어신호도 공급받을 수 있다.
작업모듈(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 추진체(110)에 의해 파이프라인(10)의 소정구간으로 이동할 수 있으며 도 2에 도시된 바와 같이 후술할 커터기(122) 등을 이용하여 파이프라인(10)의 상기 소정구간을 절단하고 이렇게 상기 소정구간에서 절단되어 분리된 파이프(12)를 회수할 수 있는 장치이다.
여기서, 파이프라인(10)의 소정구간이라 함은 파이프라인에서 이송압력을 높일 필요가 있는 구간으로서 예를 들어 후술할 도 6에 도시된 바와 같이 파이프라인(10)의 경사진 구간 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 작업모듈(120)은, 추진체(110)에 설치되어 파이프라인(120)의 상기 소정구간을 절단하는 커터기(122)와, 이러한 커터기(122)에 의해 절단된 상기 소정구간의 절단된 파이프(12)를 추진체(110)로 회수하는 매니퓰레이터(manipulator, 124)를 포함할 수 있다.
즉, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 작업모듈(120)에 구비된 커터기(122)를 이용하여 상기 소정구간의 파이프(12)를 필요한 길이만큼 절단할 수 있으며, 이렇게 절단된 파이프(12)를 매니퓰레이터(124)를 이용하여 추진체(110)의 적재공간으로 회수할 수 있다.
이러한 커터기(122)로는 예를 들어 모터에 의해 작동하는 전기톱이 사용될 수 있으며, 이러한 전기톱은 추진체(110)의 양측면에 각각 하나씩 구비될 수 있다.
이 경우, 추진체(110)의 양측면에 각각 설치된 전기톱은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 절단할 파이프(12)의 길이만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 매니퓰레이터(124)가 절단할 파이프(12)를 홀딩(holding)하는 동안 추진체(110)의 양측면에 위치한 커터기(122)가 파이프(12)를 파이프라인(10)으로부터 절단할 수 있다.
한편, 본 실시예서는 커터기(122)가 전기톱 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 수중에서 파이프라인(10)을 절단할 수 있는 장치라면 예를 들어 유압에 의해 작동하는 유압식 절단기 등 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.
한편, 이러한 커터기(122)를 이용하여 파이프라인(10)의 소정구간에서 파이프(12)를 절단할 경우, 상기 소정구간의 유체흐름을 차단할 필요가 있다.
이를 위해, 파이프라인(10)에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 소정구간마다 유체흐름을 차단할 수 있도록 상기 소정구간마다 밸브장치(20)가 각각 설치될 수 있으며, 작업모듈(120)의 매니퓰레이터(124)는 파이프라인(10)의 소정구간(10)에서 파이프(12)를 절단하기 전에 이러한 소정구간에 미리 설치된 밸브장치(20)를 조작하여 상기 소정구간의 유체흐름을 미리 차단할 수 있다.
이 경우, 밸브장치(20)의 개폐를 위해, 매니퓰레이터(124)의 집게손이 밸브장치(20)에 직접 접촉하여 조작할 수도 있으나, 밸브장치(20)와 매니퓰레이터(124) 간에 수중 무선통신(underwater wireless communication)을 통한 원격제어로 밸브장치(20)의 작동을 제어할 수도 있다.
즉, 밸브장치(20)와 매니퓰레이터(124)에 각각 구비된 무선송수신부를 이용하여 이들간의 무선데이터 송수신을 통해 원하는 밸브장치(20)의 작동을 원거리에서 제어할 수 있다. 이 경우, 밸브장치(20)와 매니퓰레이터(124) 간의 무선데이터 전송은 예를 들어 음파나 초음파를 이용한 수중 무선통신방식이 사용될 수 있으며, 이러한 방식에 대한 상세한 설명은 여기서 생략하기로 한다.
한편, 본 실시예에서는 파이프라인(10)의 소정구간에 미리 설치된 밸브장치(20)를 조작하여 상기 소정구간의 유체흐름을 미리 차단하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 파이프라인(10)의 유체흐름을 차단하는 방법은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들어 파이프라인(10)의 유체흐름을 총괄적으로 제어하는 시스템 상의 중앙제어부(미도시)에서 파이프라인(10)의 유체흐름을 셧다운시키는 등의 방법을 모두 포함할 수 있다.
이외에도, 비록 구체적으로 도시되지는 않았으나, 추진체(110) 상에 구비된 별도의 차단장치(미도시)를 이용하여 파이프라인(10)의 소정구간을 차단할 수도 있다.
이 경우, 추진체(110)에 구비된 작업모듈(120)의 매니퓰레이터(124) 등을 이용하여 상기 차단장치(미도시)를 파이프라인(10)의 소정구간에 설치하여 유체흐름을 차단할 수 있다.
매니퓰레이터(124)는 절단된 파이프(12)를 홀딩하고 추진체(110)로 회수할 수 있도록 사람의 팔과 비슷한 형태와 기능을 가질 수 있으며, 제어부(미도시)로부터 인가되는 제어신호에 의해 필요한 동작을 구현할 수 있다.
본 실시예에서는 매니퓰레이터(124)가 집게손을 구비한 로봇팔 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 수중에서 파이프라인(10)을 절단하고 이렇게 분리된 파이프(12)를 회수할 수 있는 장치라면 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.
한편, 펌프라인(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 추진체(110)에 탑재되어 파이프라인(10)의 원하는 소정구간으로 이동될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 절단된 파이프라인(10)과 유체흐름 가능하게 연결되어 상기 파이프라인(10)의 유체흐름을 펌프라인(130)으로 우회시킬 수 있다.
이러한 펌프라인(130)은 파이프라인(10)의 절단된 단부와 연결될 수 있도록 파이프라인(10)의 직경에 상응하여 형성될 수 있다.
또한, 펌프라인(130)에는 기존 파이프라인(10)의 유체흐름을 부스팅(즉, 이송압력을 증가)할 수 있는 펌프(132)가 형성될 수 있다. 이러한 펌프(132)로는 예를 들어 다상펌프(multi-phase pump)가 사용될 수 있으며, 이러한 다상펌프를 파이프라인(10)의 소정구간에 설치함으로써 유체의 이송압력을 증가시킬 수 있으며, 다단으로 펌핑압력을 높임에 따라 소모되는 에너지를 크게 절약할 수 있다.
펌프(132)를 구비한 펌프라인(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 파이프라인(10)의 파이프(12)가 분리된 부분에 양단부가 연결됨으로써 기존 파이프라인(10)의 유체흐름을 펌프(132)가 구비된 펌프라인(130)으로 우회시킬 수 있으며, 연결이 완료된 후 펌프(132)를 가동시켜 펌프라인(130)을 우회하는 유체의 이송압력을 증가시킬 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면, 펌프(132)를 구비한 펌프라인(130)을 파이프라인(10)의 이송압력 부스팅이 요구되는 소정구간(예를 들어, 경사진 구간)에 설치함으로써 파이프라인(10) 내의 유체 이송압력을 크게 높일 수 있으며 이를 통해 원유 회수율을 높일 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프라인(130)과 파이프라인(10)이 상호 연결되어 결합된 이후에는, 추진체(110)는 펌프라인(130)에서 분리되어 수면에 위치한 선체(101, 도 6 참조)로 회수될 수 있다. 즉, 펌프라인(130)은 기존의 절단되어 분리된 파이프(12)를 대신하여 파이프라인(10)에 결합되며, 이렇게 파이프라인(10)과 유체흐름 가능하게 연결된 펌프라인(130)은 수중에 영구적으로 위치하며 파이프라인(10)의 이송압력을 향상시킬 수 있다.
한편, 커터기(122)를 이용하여 절단된 파이프라인(10)과 추진체(110)에 의해 운반된 펌프라인(130)이 도 3에 도시된 바와 같이 유체흐름 가능하게 상호 연결될 수 있도록, 절단된 파이프라인(10)과 펌프라인(130)을 상호 연결시키는 연결모듈(140)이 펌프라인(130)의 양단부에 각각 구비될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 연결모듈(140)은 도 4에 도시된 바와 같이, 펌프라인(130)의 단부에 슬라이딩 가능하게 결합되며 파이프라인(10)의 절단된 단부와 결합시 상기 절단된 파이프라인(10)의 단부로 슬라이딩하여 고정되는 커플링(coupling, 142)과, 이러한 커플링(142)을 상기 절단된 파이프라인(10)의 단부로 슬라이딩 가능하게 이동시키는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
커플링(142)은, 펌프라인(130)의 단부가 상기 절단된 파이프라인(10)의 절단된 단부에 연결될 수 있도록 파이프라인(10)의 직경에 상응하여 파이프라인(10)의 외주면으로 슬라이딩하여 이동할 수 있는 원통형의 부재이다.
구동부(미도시)는 도 4에 도시된 바와 같이 파이프라인(10)의 절단된 단부와 펌프라인(130)의 단부가 대향하여 접합된 후 커플링(142)을 절단된 파이프라인(10)의 단부로 슬라이딩 이동시킬 수 있도록, 예를 들어 커플링(142)의 내주면과 펌프라인(130)의 외주면 사이에 개재되어 회전하는 피니언기어(pinion gear, 미도시)와 이러한 피니언기어에 회전력을 제공하는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 파이프라인(10)의 외주면과 커플링(142)의 내주면 중 어느 하나에는 그 길이방향을 따라 래크기어(rack gear, 미도시)가 형성될 수 있으며, 상기 피니언기어를 래크기어에 의해 가이드될 수 있다.
이러한 구동부(미도시)의 작동은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
본 실시예에서는 구동부(미도시)가 래크기어와 피니언기어 및 모터를 포함하는 것으로 설명되고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 커플링(142)을 펌프라인(130)의 단부에서 파이프라인(10)의 절단된 단부로 슬라이딩 이동시킬 수 있는 장치라면 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치(100)는 위에 상술된 추진체(110)와 작업모듈(120)과 연결모듈(140) 등의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 예를 들어 수면에 위치한 선체(101)에 배치될 수 있으며, 이러한 제어부로부터 인가된 제어신호가 예를 들어 테더 케이블(112)를 통해 전달되어 추진체(110)와 작업모듈(120)과 연결모듈(140)의 작동을 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 제어부가 선체(101)에 배치된 중앙제어장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이러한 제어부의 배치와 형태는 다양하게 변형될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 포함하는 선박을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박(1000)은 선체(101)와 전술한 실시예들에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치(100)를 포함한다.
선체(101)는 선박(1000)에서 몸체를 형성하는 부분으로, 선박(1000)의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
파이프라인용 펌프 설치장치(100)는 원유 회수율 향상을 위해 필요에 따라 파이프라인에서 이송압력을 높일 필요가 있는 소정구간에 신속하고 용이하게 이송압력 부스팅(boosting)을 위한 펌프를 설치할 수 있는 장치로서, 이러한 파이프라인용 펌프 설치장치(100)에 대한 상세한 설명은 이미 상술하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도 7를 참조하여 전술한 파이프라인용 펌프 설치장치(100)를 이용한 파이프라인용 펌프 설치방법에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 이용하여 파이프라인에 펌프를 설치하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예의 경우, 파이프라인용 펌프 설치장치(100)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 펌프 설치방법은, 추진체(110)에 동작신호를 인가하여 추진체(110)를 파이프라인(10)으로 이동시키는 단계(S10)와, 추진체(110)에 구비된 작업모듈(120)을 이용하여 파이프라인(10)의 소정구간을 절단하는 단계(S30)와, 작업모듈(120)을 이용하여 상기 소정구간의 절단된 파이프(12)를 회수하는 단계(S40)와, 절단된 파이프라인(10) 내의 유체흐름이 추진체(110)에 탑재된 펌프라인(130)으로 우회되도록 절단된 파이프라인(10)과 펌프라인(130)을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 단계(S50)를 포함한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 추진체(110)에 동작신호를 인가하여 추진체(110)를 파이프라인(10)의 소정구간으로 이동시킬 수 있다(S10).
이러한 동작신호는 전술한 테더 케이블(112)를 통해 수면에 위치한 선체(101)로부터 전송될 수 있다.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 추진체(110)에 구비된 작업모듈(120)을 이용하여 파이프라인(10)의 소정구간을 절단할 수 있다(S30).
이 경우, 비록 구체적으로 도시되지는 않았으나, 작업모듈(120)을 이용하여 파이프라인(10)의 소정구간을 절단하기 전에 상기 소정구간에 설치된 밸브장치(20)를 조작하여 상기 소정구간의 유체흐름을 먼저 차단할 수 있다(S20).
다음으로, 도 3에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 작업모듈(120)을 이용하여 상기 소정구간의 절단된 파이프(12)를 추진체(110)의 적재공간으로 회수할 수 있다(S40).
이 경우, 절단된 파이프(12)은 작업모듈(120)의 매니퓰레이터(124)에 의해 홀딩되고 운반되어 추진체(110)의 예를 들어 상부면에 형성된 적재공간에 탑재될 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 절단된 파이프라인(10) 내의 유체흐름이 추진체(110)에 탑재된 펌프라인(130)으로 우회되도록 절단된 파이프라인(10)과 펌프라인(130)을 유체흐름 가능하게 서로 연결시킬 수 있다(S50).
이 경우, 앞서 설명된 바와 같이, 예를 들어 커플링(142)과 구동부를 포함하는 연결모듈(140)를 이용하여 펌프라인(130)의 단부를 상기 절단된 파이프라인(10)의 절단된 단부에 연결시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 펌프 설치방법은, 펌프라인(130)이 상기 절단된 파이프라인(10)에 결합된 후 펌프라인(130)을 추진체(110)에서 분리시키는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프라인(130)과 파이프라인(10)이 상호 연결되어 결합된 이후에는, 추진체(110)는 펌프라인(130)에서 분리되어 수면에 위치한 선체(101, 도 6 참조)로 회수될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 파이프라인 12: 파이프
20: 밸브장치 100: 파이프라인용 펌프 설치장치
101: 선체 110: 추진체
112: 테더 케이블 120: 작업모듈
122: 커터기 124: 매니퓰레이터
130: 펌프라인 132: 펌프
140: 연결모듈 142: 커플링
1000: 선박

Claims (8)

  1. 파이프라인으로 이동 가능하도록 추진기를 구비한 추진체와;
    상기 추진체에 설치되어 상기 파이프라인으로 이동하며 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하는 작업모듈과;
    상기 절단된 파이프라인 내의 유체흐름이 상기 추진체에 탑재된 펌프라인으로 우회(bypass)되도록 상기 절단된 파이프라인과 상기 펌프라인을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 연결모듈을 포함하는, 파이프라인용 펌프 설치장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프라인에는 소정구간마다 유체흐름을 차단하는 밸브장치가 설치되며,
    상기 작업모듈은 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하기 전에 상기 소정구간에 설치된 밸브장치를 조작하여 상기 소정구간의 유체흐름을 차단하는, 파이프라인용 펌프 설치장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 작업모듈은,
    상기 파이프라인의 소정구간을 절단하기 위한 커터기와;
    상기 커터기에 의해 절단된 상기 소정구간의 절단된 파이프를 회수하는 매니퓰레이터(manipulator)를 포함하는, 파이프라인용 펌프 설치장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펌프라인은 상기 추진체에 탑재되어 상기 파이프라인의 소정구간으로 이동되며,
    상기 펌프라인이 상기 절단된 파이프라인에 결합된 후 상기 추진체가 이동함으로써 상기 추진체에 탑재된 상기 펌프라인은 상기 추진체에서 분리되는, 파이프라인용 펌프 설치장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결모듈은,
    상기 펌프라인의 단부에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 절단된 파이프라인의 단부와 결합시 상기 절단된 파이프라인으로 슬라이딩하여 고정되는 커플링(coupling)과;
    상기 커플링을 상기 절단된 파이프라인으로 이동시키는 구동부를 포함하는, 파이프라인용 펌프 설치장치.
  6. 선체와;
    상기 선체에 전기적으로 연결되어 전원과 제어신호를 공급받는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 파이프라인용 펌프 설치장치를 포함하는, 선박.
  7. 추진체에 동작신호를 인가하여 상기 추진체를 파이프라인으로 이동시키는 단계;
    상기 추진체에 구비된 작업모듈을 이용하여 상기 파이프라인의 소정구간을 절단하는 단계;
    상기 작업모듈을 이용하여 상기 소정구간의 절단된 파이프를 회수하는 단계;
    상기 절단된 파이프라인 내의 유체흐름이 상기 추진체에 탑재된 펌프라인으로 우회(bypass)되도록 상기 절단된 파이프라인과 상기 펌프라인을 유체흐름 가능하게 서로 연결시키는 단계를 포함하는, 파이프라인용 펌프 설치장치를 이용한 펌프 설치방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 펌프라인이 상기 절단된 파이프라인에 결합된 후 상기 펌프라인을 상기 추진체에서 분리시키는 단계를 더 포함하는, 파이프라인용 펌프 설치장치를 이용한 펌프 설치방법.
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