KR101411418B1 - Riser handling device and method - Google Patents

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KR101411418B1
KR101411418B1 KR1020130039631A KR20130039631A KR101411418B1 KR 101411418 B1 KR101411418 B1 KR 101411418B1 KR 1020130039631 A KR1020130039631 A KR 1020130039631A KR 20130039631 A KR20130039631 A KR 20130039631A KR 101411418 B1 KR101411418 B1 KR 101411418B1
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Inventor
이창훈
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삼성중공업 주식회사
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    • E21B33/038—Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser

Abstract

Disclosed are riser handling device and method. The riser handling device according to an embodiment of the present invention comprises a spread beam forming an inclined part inclined in the lower direction at the both ends of a horizontal part; a pair of lifting clamps installed to be moved in the longitudinal direction of the horizontal part and lifting a riser; multiple distance sensors installed at the horizontal part and the inclined part respectively and sensing the distance to the lifted riser; and a controlling part controlling the distance between the lifting clamps corresponding to sensing information of the multiple distance sensors.

Description

라이저 핸들링 장치 및 방법{Riser handling device and method}Riser handling device and method [0001]

본 발명은 라이저 핸들링 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a riser handling apparatus and method.

드릴링 라이저(drilling riser)는 해저 유전, 가스전 굴착용 장비의 일종으로서, 해저 BOP 스택(subsea blowout preventer stack)과 플로팅 서피스(floating surface)를 연결해주는 직경이 큰 파이프(pipe)이다. 예를 들어, 18 3/4" 등과 같이 큰 직경을 가진다. The drilling riser is a type of equipment for subsea oil and gas field excavation. It is a large diameter pipe connecting a subsea blowout preventer stack and a floating surface. For example, 18 3/4 "or the like.

도 1은 드릴링 라이저가 설치된 해상 구조물을 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of a marine structure with a drilling riser.

도 1을 참조하면, 라이저(1) 내부를 통해 단부에 드릴 비트(3)가 형성된 드릴 파이프(2)가 삽입된다. Referring to FIG. 1, a drill pipe 2 is inserted through the inside of the riser 1 and formed with a drill bit 3 at its end.

드릴 파이프(2) 내부를 통해 시추액(drilling fluid)와 같은 머드(Mud)가 하방향으로 공급되며, 머드는 드릴 커팅(drill cutting)들과 함께 드릴 파이프(2)와 라이저(1) 사이의 공간을 통해 상방향으로 돌아온다. 즉, 라이저(1)는 머드가 되돌아오는 회수 경로로서 기능한다. A mud such as drilling fluid is fed downward through the inside of the drill pipe 2 and the mud is supplied to the drill pipe 2 along with the drill cuts between the drill pipe 2 and the riser 1 And returns in an upward direction through the space. That is, the riser 1 functions as a return path for returning the mud.

이러한 라이저는 시추 지점의 바다 깊이에 따라 복수의 피스가 선박(vessel)의 라이저 데크에 스택되어 있고, 라이저 요크(riser yoke) 혹은 라이저 갠트리 크레인(riser gantry crane) 등을 통해 핸들링된다. These risers are stacked on the riser deck of the vessel according to the sea depth of the drilling point and are handled through a riser yoke or a riser gantry crane.

라이저는 해양작업 지원선박(supply vessel)에서 본선으로 선적할 때에는 본선의 장비를 사용하기 어려우므로, 통상적으로 크레인에 와이어 슬링(wire sling)을 걸어 핸들링하게 되는데, 이때 라이저의 길이가 긴 경우 휨(bending)이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 휨을 최소화할 수 있는 핸들링 방법이 요구되고 있는 실정이다. Since the riser is difficult to use the ship's equipment when shipping from the marine vessel to the ship, it is usually handled by a wire sling on the crane. bending will occur. Therefore, there is a demand for a handling method capable of minimizing such deflection.

본 발명은 라이저 핸들링 시 양중된 라이저까지의 거리를 센싱하여 라이저의 휨 정도를 파악하고 한 쌍의 리프팅 클램프 간의 거리를 조정하여 라이저의 휨을 최소화할 수 있는 라이저 핸들링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a riser handling apparatus and method capable of minimizing warpage of a riser by sensing a distance to a riser that is measured during handling of the riser and determining a degree of warpage of the riser and adjusting a distance between the pair of lifting clamps.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수평부의 양단에 하방향으로 경사진 경사부가 형성된 스프레드 빔(spread beam); 상기 수평부의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되며 라이저(riser)를 양중하는 한 쌍의 리프팅 클램프(lifting clamp); 상기 수평부와 상기 경사부에 각각 설치되며, 상기 양중된 라이저까지의 거리를 센싱하는 복수의 거리센서; 및 상기 복수의 거리센서에서의 센싱 정보에 상응하여 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 제어부를 포함하는 라이저 핸들링 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a spread beam is provided with inclined portions inclined downward at both ends of a horizontal portion; A pair of lifting clamps movably installed in the longitudinal direction of the horizontal portion and adapted to support a riser; A plurality of distance sensors installed in the horizontal portion and the inclined portion, respectively, for sensing a distance to the weighted riser; And a controller for adjusting the interval of the pair of lifting clamps corresponding to the sensing information in the plurality of distance sensors.

상기 제어부는 상기 센싱 정보로부터 상기 라이저의 휨 정도를 파악하고, 상기 라이저가 기준치 이상으로 휘지 않도록 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절할 수 있다.The control unit may determine the degree of bending of the riser from the sensing information and adjust the spacing of the pair of lifting clamps so that the riser does not warp beyond a reference value.

상기 제어부는 상기 복수의 거리 센서 사이의 설치 높이 차이와 상기 복수의 거리 센서에서 센싱한 거리 차이를 비교하여 상기 라이저의 휨 정도를 파악할 수 있다.The control unit compares the installation height difference between the plurality of distance sensors and the distance difference sensed by the plurality of distance sensors to determine the degree of warpage of the riser.

상기 리프팅 클램프는, 모터 구동에 의해 상기 수평부를 따라 전후 이동하는 몸체부와; 상기 몸체부와 리프팅 암(lifting arm)을 통해 연결되어, 상기 몸체부의 위치에 상응하는 상기 라이저 상의 지점에서 파지 혹은 해제 동작을 수행하는 그립퍼(gripper)와; 상기 몸체부와 상기 그립퍼를 연결하는 리프팅 암(lifting arm)을 포함할 수 있다.The lifting clamp includes: a body portion moving back and forth along the horizontal portion by motor driving; A gripper connected to the body through a lifting arm to perform a gripping or releasing operation at a point on the riser corresponding to the position of the body; And a lifting arm connecting the body and the gripper.

상기 몸체부는 상기 수평부에 대하여 랙 앤 피니언 구조로 설치될 수 있다.The body portion may be installed in a rack-and-pinion structure with respect to the horizontal portion.

상기 리프팅 클램프는 위치센서를 더 포함하고 있으며, 상기 제어부는 상기 위치센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절할 수 있다.The lifting clamp may further include a position sensor, and the controller may adjust an interval between the pair of lifting clamps using sensing information of the position sensor.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 라이저 핸들링 장치의 제어부에서 수행되는 라이저 핸들링 방법으로서, (a) 상기 제어부는 상기 복수의 거리센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 센싱 정보를 이용하여 상기 복수의 거리센서로부터 상기 라이저까지의 거리 차이를 계산하는 단계; (c) 상기 거리 차이 및 상기 복수의 거리센서의 설치 높이 차이를 비교하는 단계; 및 (d) 상기 비교 결과에 따라 상기 라이저의 휨 상태를 파악하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 라이저 핸들링 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of handling a riser performed by a controller of a riser handling apparatus, the method comprising: (a) receiving sensing information from the plurality of distance sensors; (b) calculating a distance difference from the plurality of distance sensors to the riser using the sensing information; (c) comparing the distance difference and the installation height difference of the plurality of distance sensors; And (d) determining a bending state of the riser according to the result of the comparison, and outputting a control signal for adjusting the interval of the pair of lifting clamps.

상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이 및 상기 설치 높이 차이가 동일한 경우 상기 양중된 라이저의 휨 상태를 정상 상태로 판단할 수 있다.If the distance difference and the installation height difference are the same in step (d), the bending state of the balancer may be determined as a normal state.

상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이가 상기 설치 높이 차이보다 큰 경우 양중된 라이저의 휨 상태를 상방 볼록 상태로 판단하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프 사이의 간격을 좁히는 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.If the distance difference is greater than the installation height difference in step (d), it is determined that the bending state of the riser is in the upward convex state, and a control signal for narrowing the gap between the pair of lifting clamps is generated and output have.

상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이가 상기 설치 높이 차이보다 작은 경우 양중된 라이저의 휨 상태를 하방 볼록 상태로 판단하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프 사이의 간격을 넓히는 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.If the distance difference is smaller than the installation height difference in the step (d), it is determined that the bending state of the riser is a downward convex state, and a control signal for widening the interval between the pair of lifting clamps is generated and output have.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 라이저 핸들링 시 양중된 라이저까지의 거리를 센싱하여 라이저의 휨 정도를 파악하고 한 쌍의 리프팅 클램프 간의 거리를 조정하여 라이저의 휨을 최소화할 수 있는 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention, there is an effect that the warpage of the riser can be sensed by sensing the distance to the riser, and the warpage of the riser can be minimized by adjusting the distance between the pair of lifting clamps.

도 1은 드릴링 라이저가 설치된 해상 구조물을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치에 포함되는 리프팅 클램프의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치를 이용한 라이저 핸들링 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 방법의 순서도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of a marine structure with a drilling riser,
2 is a perspective view of a riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a configuration diagram of a lifting clamp included in a riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining a method of handling a riser using a riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a flow diagram of a riser handling method in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the term "part" or the like, as described in the specification, means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.It is to be understood that the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the embodiments and may be embodied in other embodiments without departing from the spirit of the invention. It is to be understood that although the description is omitted, multiple embodiments may be implemented again in one integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치에 포함되는 리프팅 클램프의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치를 이용한 라이저 핸들링 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 방법의 순서도이다. FIG. 2 is a perspective view of a riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view illustrating a configuration of a lifting clamp included in a riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of handling a riser according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 라이저(1), 라이저 핸들링 장치(100), 스프레드 빔(spread beam)(110), 수평부(112), 경사부(114, 116), 제어부(140), 리프팅 클램프(lifting clamp)(120a, 120b, 이하 '120'으로 통칭함), 몸체부(121), 모터(122), 랙(118), 피니언(123), 위치센서(124), 리프팅 암(lifting arm)(125), 그립퍼(gripper)(126), 지지바(support bar)(127), 리프팅 클로(lifting claw)(128), 거리센서(130a, 130b)가 도시되어 있다. 2 through 4, the riser 1, the riser handling device 100, the spread beam 110, the horizontal portion 112, the slopes 114 and 116, the control portion 140, Lifting clamps 120a and 120b (collectively referred to as '120'), a body portion 121, a motor 122, a rack 118, a pinion 123, a position sensor 124, a lifting arm 125, a gripper 126, a support bar 127, a lifting claw 128 and distance sensors 130a and 130b.

본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치는 한 쌍의 리프팅 클램프를 이용하여 라이저 상의 복수의 지점에서 양중 시 복수의 거리센서에서 측정된 센싱 정보를 분석하여 라이저의 휨 정도를 파악하고 한 쌍의 리프팅 클램프 간의 거리를 조정하여 라이저의 휨을 최소화하는 것을 특징으로 한다. A riser handling apparatus according to an embodiment of the present invention analyzes sensed information measured at a plurality of distance sensors at a plurality of points on a riser using a pair of lifting clamps, The distance between the lifting clamps is adjusted to minimize the warpage of the riser.

본 실시예에 따른 라이저 핸들링 장치(100)는 스프레드 빔(110), 한 쌍의 리프팅 클램프(120), 복수의 거리센서(130a, 130b) 및 제어부(140)를 포함한다. The riser handling apparatus 100 according to the present embodiment includes a spread beam 110, a pair of lifting clamps 120, a plurality of distance sensors 130a and 130b,

도 2를 참조하면, 스프레드 빔(110)은 수평부(112)와 경사부(114, 116)로 구성되며, 경사부(114, 116)는 수평부(112)의 양단에서 하방향으로 경사지도록 형성된다. 2, the spread beam 110 is composed of a horizontal portion 112 and inclined portions 114 and 116, and the inclined portions 114 and 116 are inclined downward from both ends of the horizontal portion 112 .

스프레드 빔(110)은 크레인의 와이어 로프에 연결되어 상하 방향으로 이동함으로써 라이저 핸들링 장치(100) 전체를 상하 방향으로 이동시키게 된다. The spread beam 110 is connected to the wire rope of the crane and moves in the vertical direction to move the entire riser handling apparatus 100 in the vertical direction.

예를 들면, 우선 스프레드 빔(110)이 하방향으로 이동하여 라이저 핸들링 장치(100)가 라이저(1)에 근접하도록 한다. 그리고 리프팅 클램프(120)를 이용하여 라이저(1)를 파지한 후 스프레드 빔(110)이 상방향으로 이동함으로써 라이저(1)가 소정 높이만큼 양중되도록 한다. 이 과정에서 라이저(1)의 파지를 위해 리프팅 클램프(120)가 상하 방향으로 정밀 제어되어 이동될 수도 있다. For example, the spreading beam 110 first moves downward so that the riser handling apparatus 100 approaches the riser 1. After the riser 1 is gripped using the lifting clamp 120, the spreading beam 110 is moved upward to cause the riser 1 to be pinched by a predetermined height. In this process, the lifting clamp 120 may be precisely controlled in the vertical direction to grip the riser 1.

리프팅 클램프(120)는 스프레드 빔(110)의 수평부(112)를 따라 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 그리고 한 쌍의 리프팅 클램프(120)가 1조로 구성되어 라이저 상의 복수 지점을 파지함으로써 라이저(1)를 양중하게 된다. The lifting clamp 120 is installed to be longitudinally reciprocable along the horizontal portion 112 of the spread beam 110. And a pair of lifting clamps 120 are configured as a pair to grip the riser 1 by grasping a plurality of points on the riser.

이러한 리프팅 클램프(120)의 구조가 도 3에 예시되어 있다. 도 3에 도시된 리프팅 클램프는 일 실시예에 불과하여 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 길이가 긴 원통형의 라이저를 견고하게 양중하기 위한 다양한 파지 구조가 리프팅 클램프에 적용 가능할 것이다. The structure of this lifting clamp 120 is illustrated in FIG. The lifting clamp shown in FIG. 3 is only one embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto, and various gripping structures for firmly lifting a long cylindrical cylindrical riser according to the embodiment may be applied to the lifting clamp It will be possible.

도 3을 참조하면, 리프팅 클램프(120)는 몸체부(121), 리프팅 암(125), 그립퍼(126)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the lifting clamp 120 includes a body portion 121, a lifting arm 125, and a gripper 126.

몸체부(121)는 모터(122)의 구동에 의해 스프레드 빔(110)의 수평부(112)를 따라 전후 이동한다. 여기서, 스프레드 빔(110)은 내부가 비어 있고 하면에 길이방향으로 홈이 형성되어 있어 리프팅 클램프(120)가 길이방향으로 이동될 수 있도록 한다. The body portion 121 moves back and forth along the horizontal portion 112 of the spread beam 110 by driving the motor 122. Here, the spread beam 110 is hollow and has a longitudinal groove formed on the lower surface thereof so that the lifting clamp 120 can be moved in the longitudinal direction.

몸체부(121)의 종단면은 T자 형상을 가지고 있어, 측면이 돌출된 몸체부(121)의 상단부가 스프레드 빔(110)의 내부 공간에 스프레드 빔(110)의 길이 방향으로 이동 가능하게 수용되며, 하단부가 스프레드 빔(110)의 하면에 형성된 홈을 관통하여 외부에 노출된다. The longitudinal section of the body section 121 has a T shape and the upper end of the body section 121 protruding from the side is received in the inner space of the spread beam 110 so as to be movable in the longitudinal direction of the spread beam 110 And the lower end passes through the groove formed in the lower surface of the spread beam 110 and is exposed to the outside.

몸체부(121)의 상단부에는 모터(122)가 설치되어 있다. 모터(122)의 회전축에는 결합된 피니언(123)에 상응하여 스프레드 빔(110)의 내측면에는 랙(118)이 길이방향으로 길게 형성되어 있어, 모터(122)의 구동에 의해 피니언(123)이 회전하게 되면 랙(118)을 따라 몸체부(121)가 스프레드 빔(110)의 길이 방향으로 전진 혹은 후진 이동할 수 있다. A motor 122 is provided at the upper end of the body 121. A rack 118 is formed on the inner side surface of the spread beam 110 so as to correspond to the pinion 123 coupled to the rotation axis of the motor 122. The pinion 123 is driven by the motor 122, The body portion 121 can move forward or backward along the length of the spread beam 110 along the rack 118. [

몸체부(121)의 상단부에는 위치센서(124)가 더 설치되어 있을 수 있으며, 위치센서(124)는 리프팅 클램프(120)의 현재 위치를 센싱하여 제어부(140)에 전송한다. A position sensor 124 may be further provided at the upper end of the body 121. The position sensor 124 senses the current position of the lifting clamp 120 and transmits the sensing result to the controller 140. [

제어부(140)는 위치센서(124)의 센싱정보에 기초하여 리프팅 클램프(120)의 현재 위치를 파악하고, 후술하는 것과 같이 양중된 라이저(1)의 휨을 최소화하기 위해 리프팅 클램프(120)를 이동시키는 과정 중에 최적 위치에의 도달 여부를 파악할 수 있다. The control unit 140 grasps the current position of the lifting clamp 120 based on the sensing information of the position sensor 124 and moves the lifting clamp 120 to minimize the warping of the riser 1, It is possible to grasp whether or not an optimum position is reached during the process.

또는 제어부(140)는 현재 위치에 기초하여 양중된 라이저(1)의 휨을 최소화하기 위한 리프팅 클램프(120)의 최적 위치까지의 거리 및 방향을 산출한다. 그리고 최적 위치까지의 거리 및 방향에 상응하는 모터(122)의 회전방향 및 회전수(혹은 회전시간)를 결정하여 제어신호를 생성하고 해당 리프팅 클램프(120)의 모터(122)에 전달하게 된다. Or the control unit 140 calculates the distance and the direction to the optimum position of the lifting clamp 120 to minimize the warping of the riser 1, which is weighted based on the current position. The rotation direction and rotation number (or rotation time) of the motor 122 corresponding to the distance and direction to the optimum position are determined to generate a control signal and transmit the control signal to the motor 122 of the lifting clamp 120.

리프팅 암(125)의 일단은 외부로 노출된 몸체부(121)의 하단부에는 연결되어 있고, 리프팅 암(125)의 타단에는 그립퍼(126)가 연결되어 있다. One end of the lifting arm 125 is connected to the lower end of the body portion 121 exposed to the outside and a gripper 126 is connected to the other end of the lifting arm 125.

예를 들어, 리프팅 암(125)은 그 자체로 상하 방향으로 인장 또는 수축이 가능한 텔레스코픽(telescopic) 구조일 수 있다. 즉, 라이저 양중을 위해 크레인을 이용하여 스프레드 빔(110)을 라이저(1)에 근접시킨 후 리프팅 암(125)을 인장시켜 보다 정밀하게 그립퍼(126)를 라이저(1)의 파지가 가능한 위치에 도달하도록 할 수 있다. For example, the lifting arm 125 may itself be a telescopic structure that is capable of tensioning or retracting up and down. That is, after the spread beam 110 is brought close to the riser 1 by using a crane for lifting the riser, the lifting arm 125 is tensioned to more precisely place the gripper 126 in a position where the riser 1 can grip the riser 1 .

그립퍼(126)는 리프팅 암(125)의 타단에 연결되며 수평 방향으로 놓인 지지바(127)와, 지지바(127)의 양단에 각각 설치되어 전후진 이동함으로써 서로 간의 간격 조절이 가능한 한 쌍의 리프팅 클로(128)를 포함한다. The gripper 126 includes a pair of support bars 127 connected to the other end of the lifting arm 125 and horizontally laid on the support bars 127 and a pair of support bars 127, And a lifting claw 128.

리프팅 클로(128)는 직사각형 판재가 2번 절곡된 수평부, 수직부 및 경사부로 구성될 수 있다. 한 쌍의 리프팅 클로(128)의 각 경사부는 서로를 향하도록 소정 각도만큼 수직부로부터 경사지게 구성됨으로써 라이저(1)를 용이하면서도 견고하게 파지할 수 있다. The lifting claw 128 may be composed of a horizontal portion, a vertical portion and an inclined portion that are twice bent in the rectangular plate material. The inclined portions of the pair of lifting claws 128 are inclined from the vertical portion by a predetermined angle so as to face each other, so that the riser 1 can be held easily and securely.

도 4를 참조하면, 복수의 거리센서(130a, 130b)는 스프레드 빔(110)의 수평부(112)와 경사부(114, 116)에 각각 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 거리센서(130a, 130b)의 수가 2개인 것을 가정하여 설명하지만, 이는 발명의 이해와 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 3개 이상의 거리센서가 사용됨으로써 라이저의 휨 정도를 보다 상세히 파악할 수도 있을 것이다. 4, a plurality of distance sensors 130a and 130b may be installed on the horizontal portion 112 and the inclined portions 114 and 116 of the spread beam 110, respectively. In the present embodiment, it is assumed that the number of the distance sensors 130a and 130b is 2. However, this is for convenience of understanding and explanation of the invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. By using the above distance sensor, the degree of bending of the riser can be grasped in more detail.

제1 거리센서(130a)는 스프레드 빔(110)의 수평부(112) 중 중심부 하면에 설치되며, 제2 거리센서(130b)는 스프레드 빔(110)의 경사부(114, 116) 중 하단부에 설치된다. The first distance sensor 130a is installed on the center bottom of the horizontal portion 112 of the spread beam 110 and the second distance sensor 130b is installed on the lower end of the slope portions 114 and 116 of the spread beam 110. [ Respectively.

각 거리센서(130a, 130b)는 양중된 라이저(1)까지의 거리를 센싱하고, 센싱 결과를 미리 지정된 포맷을 가지는 센싱정보로 제어부(140)에 전송한다. Each of the distance sensors 130a and 130b senses the distance to the riser 1 and sends the sensing result to the control unit 140 as sensing information having a predetermined format.

예를 들어, 양중된 라이저(1)가 도 4의 (a)와 같이 휘어있지 않다면, 제1 거리센서(130a)는 라이저(1)까지의 거리로 d1을 센싱하고, 제2 거리센서(130b)는 라이저(1)까지의 거리로 d2를 센싱하게 될 것이다. 또는 양중된 라이저(1)가 도 4의 (b) 혹은 (c)와 같이 휘어있다면, 제1 거리센서(130a)는 라이저(1)까지의 거리로 d3 혹은 d5를 센싱하고, 제2 거리센서(130b)는 라이저(1)까지의 거리로 d4 혹은 d6을 센싱하게 될 것이다. 4A, the first distance sensor 130a senses d1 by the distance to the riser 1, and the second distance sensor 130b (e.g., Will sense d2 to the distance to riser 1. < RTI ID = 0.0 > The first distance sensor 130a senses d3 or d5 by the distance to the riser 1 and the second distance sensor 130a senses the distance d3 to the riser 1, The sensor 130b will sense d4 or d6 to the distance to the riser 1.

제어부(140)는 복수의 거리센서(130a, 130b)에서 전송된 센싱정보를 분석하여 라이저(1)의 휨 상태를 파악하고, 라이저(1)의 휨이 최소가 되도록 한 쌍의 리프팅 클램프(120)의 간격을 조절한다. The control unit 140 analyzes the sensing information transmitted from the plurality of distance sensors 130a and 130b to determine the bending state of the riser 1 and controls the pair of lifting clamps 120 ).

제어부(140)에서 센싱정보로부터 라이저(1)의 휨 상태를 파악하고 라이저(1)의 휨 상태에 따라 리프팅 클램프(120)의 간격을 조절하는 라이저 핸들링 방법에 대하여 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. A method of handling a riser that grasps the bending state of the riser 1 from the sensing information in the control unit 140 and adjusts the interval of the lifting clamp 120 according to the bending state of the riser 1 will be described in detail with reference to FIG. .

도 5를 참조하면, 우선 제어부(140)는 제1 거리센서(130a) 및 제2 거리센서(130b)로부터 센싱정보를 수신한다(단계 S200). 다음으로 제어부(140)는 제1 거리센서(130a) 및 제2 거리센서(130b)에서 전송된 센싱정보로부터 파악된 각 거리센서(130a, 130b)에서 라이저(1)까지의 거리의 차이를 계산한다(단계 S210). Referring to FIG. 5, first, the control unit 140 receives sensing information from the first distance sensor 130a and the second distance sensor 130b (step S200). Next, the control unit 140 calculates the difference in distance from each of the distance sensors 130a and 130b detected from the sensing information transmitted from the first distance sensor 130a and the second distance sensor 130b to the riser 1 (Step S210).

도 4의 (a)에 예시된 것과 같이 라이저(1)가 휘지 않은 경우, d1과 d2의 거리 차이는 제1 거리센서(130a)와 제2 거리센서(130b)의 설치 높이 차이인 h와 실질적으로 동일할 것이다. 하지만, 도 4의 (b) 혹은 (c)에 예시된 것과 같이 라이저(1)가 휘어 있는 경우, d3와 d4의 거리 차이는 제1 거리센서(130a)와 제2 거리센서(130b)의 설치 높이 차이인 h보다 크거나 작은 값을 나타내게 될 것이다. When the riser 1 is not warped as illustrated in FIG. 4A, the distance difference between d1 and d2 is substantially equal to h, which is the installation height difference between the first distance sensor 130a and the second distance sensor 130b, . However, when the riser 1 is bent as illustrated in FIG. 4 (b) or 4 (c), the distance difference between d3 and d4 is smaller than the distance between the first distance sensor 130a and the second distance sensor 130b Which is greater than or less than the height difference h.

제어부(140)는 센싱된 거리 차이와 복수의 거리센서(130a, 130b)의 위치 차이를 비교하여 한 쌍의 리프팅 클램프(120)의 적정 간격을 결정한다(단계 S220). 여기서, 복수의 거리센서(130a, 130b)의 위치 차이는 제어부(140)의 메모리(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있다. The control unit 140 compares the sensed distance difference and the positional difference between the plurality of distance sensors 130a and 130b to determine an appropriate interval of the pair of lifting clamps 120 (step S220). Here, the positional difference between the plurality of distance sensors 130a and 130b may be stored in a memory (not shown) of the control unit 140 in advance.

센싱된 거리 차이가 복수의 거리센서(130a, 130b)의 설치 높이 차이와 실질적으로 동일한 경우(Δd(=d1-d2)=h), 즉 소정의 오차범위 내인 경우(단계 S230) 도 4의 (a)에 예시된 것과 같이 양중된 라이저(1)가 휘지 않은 것으로 판단한다(단계 S232). 즉, 양중된 라이저(1)의 휨 상태가 정상 상태인 것으로 판단한다. 따라서, 별도의 제어신호를 출력하지 않고, 양중된 라이저를 그대로 목적하는 위치로 이동시키는 작업을 수행한다. If the sensed distance difference is substantially equal to the difference in installation height of the plurality of distance sensors 130a and 130b (? D (= d1-d2) = h), i.e. within a predetermined error range (step S230) it is determined that the balancer 1 is not warped as illustrated in a) (step S232). In other words, it is judged that the warped state of the riser 1 is in a normal state. Therefore, the operation of shifting the congested riser to the desired position is performed without outputting a separate control signal.

센싱된 거리 차이가 복수의 거리센서(130a, 130b)의 설치 높이 차이보다 큰 경우(Δd(=d3-d4)>h)(단계 S240) 도 4의 (b)에 예시된 것과 같이 라이저(1)의 양단부가 상방향을 향하고 중심부가 하방향을 향하도록 휘어진 것(즉, 양중된 라이저의 휨 상태가 상방 볼록인 것)으로 판단하고, 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격이 너무 넓은 것으로 판단할 수 있다(단계 S242). 이 경우에는 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격을 좁히도록 하는 제어신호를 생성하여 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 각각에 전송할 수 있다(단계 S244). If the sensed distance difference is larger than the installation height difference of the plurality of distance sensors 130a and 130b (? D (= d3-d4)> h) (step S240) (That is, the bent state of the concave riser is the upward convex), and the interval between the pair of lifting clamps 120 is too wide (Step S242). In this case, a control signal for narrowing the interval between the pair of lifting clamps 120 may be generated and transmitted to each of the pair of lifting clamps 120 (step S244).

또는, 센싱된 거리 차이가 복수의 거리센서(130a, 130b)의 설치 높이 차이보다 작은 경우(Δd(=d5-d6)<h) (e단계 S250) 도 4의 (c)에 예시된 것과 같이 라이저(1)의 양단부가 하방향을 향하고 중심부가 상방향을 향하도록 휘어진 것(즉, 양중된 라이저의 휨 상태가 하방 볼록인 것)으로 판단하고, 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격이 너무 좁은 것으로 판단할 수 있다(단계 S252). 이 경우에는 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격을 넓히도록 하는 제어신호를 생성하여 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 각각에 전송할 수 있다(단계 S254). If the sensed distance difference is smaller than the difference in installation height of the plurality of distance sensors 130a and 130b (? D (= d5-d6) <h) (e step S250) It is judged that the both ends of the riser 1 are directed downward and the central portion is bent upward (that is, the bending state of the concave riser is downward convex), and the interval between the pair of lifting clamps 120 It is judged that it is too narrow (step S252). In this case, a control signal for increasing the interval between the pair of lifting clamps 120 may be generated and transmitted to each of the pair of lifting clamps 120 (step S254).

여기서, 제어부(140)에서는 한 쌍의 리프팅 클램프(120)의 간격을 조절하기 위해 각 리프팅 클램프(120)에 설치된 모터(122)의 회전방향 및 회전수를 제어한다. 보다 정확한 제어를 위해 각 리프팅 클램프(120)에 설치된 위치센서(124)의 센싱정보를 이용할 수도 있다. Here, the controller 140 controls the rotation direction and the rotation number of the motor 122 installed in each lifting clamp 120 to adjust the interval of the pair of lifting clamps 120. The sensing information of the position sensor 124 installed in each lifting clamp 120 may be used for more accurate control.

본 실시예에서 제어부(140)가 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격을 조절함에 있어서 라이저(1)를 양중한 상태에서 리프팅 클램프(120)가 이동할 수도 있지만, 실시예에 따라서는 양중된 라이저(1)를 우선 내려 놓은 뒤 한 쌍의 리프팅 클램프(120) 사이의 간격을 조절한 후 다시 라이저(1)를 양중할 수도 있을 것이다. Although the lifting clamp 120 may move while the controller 140 controls the gap between the pair of lifting clamps 120 in a state where the riser 1 is in a good condition, The riser 1 may be first lowered and then the gap between the pair of lifting clamps 120 may be adjusted before the riser 1 is lifted again.

또한, 전술한 센싱정보 및/또는 제어신호의 전송을 위한 신호 라인, 모터, 리프팅 암, 그립퍼의 구동을 위한 전원 라인 등은 스프레드 빔(110)에 형성되어 있는 내부 공간 내에 마련될 수 있으며, 이 경우 외부 환경에 따른 영향을 최소화할 수 있다. In addition, a power line for driving the signal line, the motor, the lifting arm, and the gripper for transmitting the sensing information and / or the control signal may be provided in the internal space formed in the spread beam 110, The influence due to the external environment can be minimized.

도 5에서 상술한 라이저 핸들링 방법은 라이저 핸들링 장치의 제어부에 내장되거나 설치된 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 디지털 처리 장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 디지털 처리 장치에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.It is a matter of course that the above-described riser handling method in Fig. 5 may be performed by an automated procedure in a time-series sequence by a built-in or installed program in the control unit of the riser handling apparatus. The codes and code segments that make up the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the program is stored in a computer readable medium readable by the digital processing apparatus, and is read and executed by the digital processing apparatus to implement the method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 라이저 100: 라이저 핸들링 장치
110: 스프레드 빔 112: 수평부
114, 116: 경사부 120a, 120b: 리프팅 클램프
130a, 130b: 거리센서 140: 제어부
121: 몸체부 122: 모터
123: 피니언 118: 랙
124: 위치센서 125: 리프팅 암
126: 그립퍼 127: 지지바
128: 리프팅 클로1: riser 100: riser handling device
110: spread beam 112: horizontal part
114, 116: slopes 120a, 120b: lifting clamp
130a, 130b: Distance sensor 140:
121: body portion 122: motor
123: Pinion 118: Rack
124: position sensor 125: lifting arm
126: gripper 127: support bar
128: lifting claw

Claims (10)

수평부의 양단에 하방향으로 경사진 경사부가 형성된 스프레드 빔(spread beam);
상기 수평부의 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되며 라이저(riser)를 양중하는 한 쌍의 리프팅 클램프(lifting clamp);
상기 수평부와 상기 경사부에 각각 설치되며, 상기 양중된 라이저까지의 거리를 센싱하는 복수의 거리센서; 및
상기 복수의 거리센서에서의 센싱 정보에 상응하여 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 제어부를 포함하는 라이저 핸들링 장치. A spread beam having inclined portions inclined downward at both ends of the horizontal portion;
A pair of lifting clamps movably installed in the longitudinal direction of the horizontal portion and adapted to support a riser;
A plurality of distance sensors installed in the horizontal portion and the inclined portion, respectively, for sensing a distance to the weighted riser; And
And a controller for adjusting the interval of the pair of lifting clamps corresponding to sensing information in the plurality of distance sensors. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 센싱 정보로부터 상기 라이저의 휨 정도를 파악하고, 상기 라이저가 기준치 이상으로 휘지 않도록 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 라이저 핸들링 장치. The method according to claim 1,
Wherein the control unit recognizes a degree of bending of the riser from the sensing information and adjusts the interval of the pair of lifting clamps so that the riser does not warp beyond a reference value. 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 거리 센서 사이의 설치 높이 차이와 상기 복수의 거리 센서에서 센싱한 거리 차이를 비교하여 상기 라이저의 휨 정도를 파악하는 라이저 핸들링 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the controller compares the height difference between the plurality of distance sensors and the distance difference sensed by the plurality of distance sensors to determine a degree of warp of the riser. 제1항에 있어서,
상기 리프팅 클램프는,
모터 구동에 의해 상기 수평부를 따라 전후 이동하는 몸체부와;
상기 몸체부와 리프팅 암(lifting arm)을 통해 연결되어, 상기 몸체부의 위치에 상응하는 상기 라이저 상의 지점에서 파지 혹은 해제 동작을 수행하는 그립퍼(gripper)와;
상기 몸체부와 상기 그립퍼를 연결하는 리프팅 암(lifting arm)을 포함하는 라이저 핸들링 장치. The method according to claim 1,
The lifting clamp comprises:
A body part moving back and forth along the horizontal part by motor driving;
A gripper connected to the body through a lifting arm to perform a gripping or releasing operation at a point on the riser corresponding to the position of the body;
And a lifting arm connecting the body portion and the gripper. 제4항에 있어서,
상기 몸체부는 상기 수평부에 대하여 랙 앤 피니언 구조로 설치되는 라이저 핸들링 장치. 5. The method of claim 4,
And the body portion is installed in a rack-and-pinion structure with respect to the horizontal portion. 제4항에 있어서,
상기 리프팅 클램프는 위치센서를 더 포함하고 있으며,
상기 제어부는 상기 위치센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 라이저 핸들링 장치. 5. The method of claim 4,
The lifting clamp further comprises a position sensor,
Wherein the control unit adjusts the spacing of the pair of lifting clamps using sensing information of the position sensor. 제1항에 기재된 상기 라이저 핸들링 장치의 제어부에서 수행되는 라이저 핸들링 방법으로서,
(a) 상기 제어부는 상기 복수의 거리센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계;
(b) 상기 센싱 정보를 이용하여 상기 복수의 거리센서로부터 상기 라이저까지의 거리 차이를 계산하는 단계;
(c) 상기 거리 차이 및 상기 복수의 거리센서의 설치 높이 차이를 비교하는 단계; 및
(d) 상기 비교 결과에 따라 상기 라이저의 휨 상태를 파악하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프의 간격을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 라이저 핸들링 방법. A riser handling method performed by a control unit of the riser handling apparatus according to claim 1,
(a) receiving the sensing information from the plurality of distance sensors;
(b) calculating a distance difference from the plurality of distance sensors to the riser using the sensing information;
(c) comparing the distance difference and the installation height difference of the plurality of distance sensors; And
(d) determining a bending state of the riser according to the comparison result, and outputting a control signal for adjusting the interval of the pair of lifting clamps. 제7항에 있어서,
상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이 및 상기 설치 높이 차이가 동일한 경우 상기 양중된 라이저의 휨 상태를 정상 상태로 판단하는 라이저 핸들링 방법. 8. The method of claim 7,
And if the distance difference and the installation height difference are equal to each other in the step (d), the bending state of the cemented riser is determined as a normal state. 제7항에 있어서,
상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이가 상기 설치 높이 차이보다 큰 경우 양중된 라이저의 휨 상태를 상방 볼록 상태로 판단하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프 사이의 간격을 좁히는 제어신호를 생성하여 출력하는 라이저 핸들링 방법. 8. The method of claim 7,
Wherein when the distance difference is greater than the installation height difference, the control unit determines that the bending state of the riser is in the upward convex state, and generates a control signal for narrowing the interval between the pair of lifting clamps, Handling method. 제7항에 있어서,
상기 단계 (d)에서 상기 거리 차이가 상기 설치 높이 차이보다 작은 경우 양중된 라이저의 휨 상태를 하방 볼록 상태로 판단하고, 상기 한 쌍의 리프팅 클램프 사이의 간격을 넓히는 제어신호를 생성하여 출력하는 라이저 핸들링 방법. 8. The method of claim 7,
Wherein when the distance difference is smaller than the installation height difference, the controller determines that the bending state of the riser is in a downward convex state, and generates a control signal for widening an interval between the pair of lifting clamps, Handling method.
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