KR101440180B1 - 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 테이블에 삽입된 지그가 회전함에 따라, 지그의 일단에 연결된 와어어의 장력을 측정하여 로터리 테이블의 토크를 테스트할 수 있도록 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치에 관한 것으로, 시추 작업장 내에 형성된 로터리 테이블에 케이싱(Casing) 대신 삽입되어 로터리 테이블 회전시 함께 회전하는 지그와; 상기 지그의 일단에 연결된 와이어를 고정하는 고정대와; 상기 지그가 회전함에 따라 상기 와이어에 발생하는 장력을 측정하는 텐션(Tension) 측정부를 포함하여 이루어짐으로써, 시추 작업 시행에 앞서 구동 모터의 토크 부하를 예측하여 구동 모터의 최대 토크를 재설정하는 등의 작업을 수행할 수 있어, 실제 시추 작업시 구동 모터의 토크 과부하에 의해 발생할 수 있는 구동 모터의 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치{Apparatus for Testing Torque of Rotary Table in Drill Ship}

본 발명은 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치에 관한 것으로, 특히 로터리 테이블에 삽입된 지그가 회전함에 따라, 지그의 일단에 연결된 와어어의 장력을 측정하여 로터리 테이블의 토크를 테스트할 수 있도록 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치에 관한 것이다.

오늘날 급격한 산업화 및 공업발전으로 인해 자원의 채굴량이 증가 추세에 있으며, 특히 해저에 존재하는 에너지 자원의 의존도가 점점 높아져 가고 있는 실정이다. 이와 같이 해저 에너지 자원에 대한 채굴과 의존도가 높아지면서 시추선의 시추 작업량이 증가하고 있다.

일반적으로 시추선에는 격자 모양의 첨탑과 같은 형태의 철골 구조물로서, 시추 작업장(Drill Floor) 및 시추관(Drill String) 등을 지지하는 시추 장비와 시추 인력을 운용할 수 있는 공간 및 드릴 파이프를 세워 놓을 수 있는 공간 등을 제공하는 데릭(Derrik)이 설비된다.

한편, 시추 작업장에는 해저 바닥에 드릴 파이프를 타설하기 위해 드릴 파이프를 회전시키는 로터리 테이블(Rotary Table) 및 그 로터리 테이블을 회전 구동시키는 구동 모터 등이 설비된다. 이때, 드릴 파이프는 회전을 통해 해저 바닥에 타설되어 해저 에너지 자원 추출 배관 역할을 수행하게 된다.

로터리 테이블에는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 드릴 파이프 장착용 홀(10)이 형성된 케이싱(Casing)(20)이 삽입되어 있다. 이와 같이 로터리 테이블(100)에 삽입된 케이싱(20)은 구동 모터에 의해 로터리 테이블(100)이 회전함에 따라 함께 회전하여 드릴 파이프 장착용 홀(10)에 장착되어 있는 드릴 파이프를 회전시키게 된다.

그러나, 종래에는 이미 시추 작업장에 설비된 대형 시추 장비인 구동 모터의 토크 부하를 측정하거나 테스트할 수 있는 장비의 부재로 인해, 본격적인 시추 작업에 앞서 구동 모터가 로터리 테이블(100)을 회전시켜 로터리 테이블(100)에 삽입된 케이싱(20)을 회전시킴으로써, 케이싱(20)에 장착된 드릴 파이프를 해저 바닥에 원만히 타설할 수 있을 정도의 토크를 발생시킬 수 있는지 여부를 확인할 수 없는 문제점이 있다.

더욱이, 이와 같이 구동 모터의 사전 토크 부하 측정이나 테스트 없이, 시추 작업을 시행할 경우, 구동 모터의 토크 과부하 발생에 의해 구동 모터가 작동 정지되어 시추 작업의 잦은 중단 사고를 유발하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 로터리 테이블에 삽입된 지그가 회전함에 따라, 지그의 일단에 연결된 와어어의 장력을 측정하여 로터리 테이블의 토크를 테스트할 수 있도록 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치는, 시추 작업장 내에 형성된 로터리 테이블에 케이싱(Casing) 대신 삽입되어 로터리 테이블 회전시 함께 회전하는 지그와; 상기 지그의 일단에 연결된 와이어를 고정하는 고정대와; 상기 지그가 회전함에 따라 상기 와이어에 발생하는 장력을 측정하는 텐션(Tension) 측정부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 지그는, 금속재의 소켓 형태로 구성된 삽입 부재와; 일측이 상기 삽입 부재의 상면에 부착되고, 타측 끝단에는 와이어 연결 고리가 형성된 중축을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 삽입 부재는, 중앙에 홀을 구비한 상판과 하판이 복수 개의 지지판에 의해 이격되어 서로 마주보는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 중축의 상부에는 케이블 연결 고리가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 고정대는, 측면에 와이어가 연결되는 샤클(Shackle)을 구비하는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 지그는, 일단이 상기 중축과 소정 각도를 이루며 부착되며, 타단이 상기 삽입 부재에 부착된 버팀축을 더 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치에 의하면, 로터리 테이블에 삽입된 지그가 회전함에 따라, 지그의 일단에 연결된 와어어의 장력을 측정하여 로터리 테이블의 토크를 테스트함으로써, 시추 작업 시행에 앞서 구동 모터의 토크 부하를 예측하여 구동 모터의 최대 토크를 재설정하는 등의 작업을 수행할 수 있어, 실제 시추 작업시 구동 모터의 토크 과부하에 의해 발생할 수 있는 구동 모터의 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 로터리 테이블의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치의 구성도.
도 3은 도 2에 있어서, 지그의 평면도.
도 4는 도 2에 있어서, 지그의 측면 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치를 구성하는 지그의 평면도.
도 6은 도 5에 있어서, 지그의 측면 사시도.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치는 케이싱(Casing)(20)이 탈거된 로터리 테이블(100)에 케이싱(20) 대신 삽입되어 로터리 테이블(100) 회전시 함께 회전하는 지그(200)와, 지그(200)의 일단에 연결된 와이어(300)를 고정하는 고정대(400)와, 지그(200)가 회전함에 따라 와이어(100)에 발생하는 장력을 측정하는 텐션(Tension) 측정부(500)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 지그는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 로터리 테이블의 케이싱 삽입 부위에 삽입될 수 있는 금속재의 소켓 형태로 구성되되, 예컨대 중앙에 홀을 구비한 원형의 상판(212)과 하판(214)이 복수 개의 지지판(216)에 의해 이격되어 서로 마주보는 형태로 구성된 삽입 부재(210)와, 일측이 삽입 부재(210)의 상판(212) 중앙을 가로 지르며 상판(212)의 상면에 부착되고, 타측 끝단에는 와이어 연결 고리(222)가 형성된 중축(220)을 구비하여 이루어진다.

아울러, 중축(220)의 상부에는 지그 운반용 크레인의 케이블에 연결되는 케이블 연결 고리(224)가 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 고정대(400)는 시추 작업장 내에서 로터리 테이블(100)과 일정 간격 이격된 위치에 고정된 다각 기둥 형태로 형성되며, 측면에 와이어(300)가 연결되는 샤클(Shackle)(402)을 구비하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 구성에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로터리 테이블(100)에 삽입되어 있던 케이싱(20)을 탈거시킨 후, 그 케이싱이 탈거된 부위에 지그(200)의 삽입 부재(210)를 삽입한다. 이때, 지그(200)는 금속재의 고중량이므로, 지그 운반용 크레인에 의해 운반되어 로터리 테이블(100)에 케이싱(20) 대신 삽입된다.

이후, 지그(200)의 중축에 형성된 와이어 연결 고리(222)와 고정대(400)에 구비된 샤클(402)을 와이어(300)를 이용하여 연결시킨 다음, 구동 모터를 구동시켜 로터리 테이블(100)의 회전 속도를 가변시키면서, 로터리 테이블(100)의 회전에 의해 와이어(300)에 발생하는 장력을 텐션 측정부(500)를 통해 측정한다.

이때, 텐션 측정부(500)를 통해 측정된 와이어(300)의 장력은 로터리 테이블(100)의 토크 크기에 비례하므로, 텐션 측정부(500)의 장력 측정치를 이용하여 로터리 테이블(100)의 토크를 테스트할 수 있으며, 나아가 구동 모터의 토크 부하를 예측할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치는 텐션 측정부(500)에서 측정된 와이어(300)의 장력 측정치를 이용하여 로터리 테이블(100)의 토크를 산출하는 토크 산출기를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

다르게는, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 지그(200)는 일단이 중축(220)과 소정 각도를 이루며 부착되며 타단이 삽입 부재(210)에 부착된 적어도 하나 이상의 버팀축(230)을 더 구비함으로써, 중축(220)의 타측 끝단이 와이어(300)에 의해 고정대(400)에 연결되어 있어, 로터리 테이블(100)의 회전에 의해 삽입 부재(210)가 회전함에 따라, 중축(220)의 타측 끝단으로 집중되는 하중을 분산하여 중축(220)의 휘어짐을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

10: 드릴 파이프 장착용 홀 20: 케이싱
100: 로터리 테이블 200: 지그
210: 삽입 부재 212: 상판
214: 하판 216: 지지판
220: 중축 222: 와이어 연결 고리
224: 케이블 연결 고리 230: 버팀축
300: 와이어 400: 고정대
402: 샤클 500: 텐션 측정부

Claims (6)

1. 시추 작업장 내에 형성된 로터리 테이블에 케이싱(Casing) 대신 삽입되어 로터리 테이블 회전시 함께 회전하는 지그와;
   상기 지그의 일단에 연결된 와이어를 고정하는 고정대와;
   상기 지그가 회전함에 따라 상기 와이어에 발생하는 장력을 측정하는 텐션(Tension) 측정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지그는,
   금속재의 소켓 형태로 구성된 삽입 부재와;
   일측이 상기 삽입 부재의 상면에 부착되고, 타측 끝단에는 와이어 연결 고리가 형성된 중축을 구비하는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 삽입 부재는,
   중앙에 홀을 구비한 상판과 하판이 복수 개의 지지판에 의해 이격되어 서로 마주보는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 중축의 상부에는 케이블 연결 고리가 구비되는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 고정대는,
   측면에 와이어가 연결되는 샤클(Shackle)을 구비하는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 지그는,
   일단이 상기 중축과 소정 각도를 이루며 부착되며, 타단이 상기 삽입 부재에 부착된 버팀축을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시추선 로터리 테이블의 토크 테스트 장치.

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