KR101487298B1 - 멀티 라이저 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 번에 복수개의 라이저를 옮길수 있는 멀티 라이저 크레인에 관한 것으로서, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 일측방향으로 길이방향을 가지는 지브, 상기 지브에 매달려 승강 가능하게 구비되며, 상기 크레인의 보의 길이방향과 같은 길이방향을 가지도록 구비되는 요크, 상기 요크의 양측 단부에 각각 구비되어 라이저의 양 단을 파지하는 제1그리퍼, 상기 각 제1그리퍼의 하측에 각각 구비되어 다른 라이저의 양 단을 파지하는 제2그리퍼 및 상기 제2그리퍼를 상기 제1그리퍼 또는 요크에 지지하는 제1지지부재를 포함하는 멀티 라이저 크레인이 개시된다.

Description

멀티 라이저 크레인{Multi Riser Crane}

본 발명은 한 번에 복수개의 라이저를 옮길 수 있는 멀티 라이저 크레인에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업의 발전에 따라 석유나 가스와 같은 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 그에 따라 석유나 가스의 안정적인 생산과 공급이 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 드릴쉽 또는 부유식 시추 플랫폼 등이 개발되어 왔다.

상기와 같은 드릴쉽이나 부유식 시추 플랫폼은 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스를 시추할 수 있도록 그 중심부에 라이저 또는 드릴 파이프 등의 시추장비를 운용할 수 있는 문풀이 형성되어 있다.

도 1은 일반적인 드릴쉽의 형태를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 드릴쉽(10)은 그 중앙부에 라이저 또는 드릴 파이프 등의 시추장비를 운용할 수 있는 문풀(12: moon pool)이 형성되며, 상기 문풀(12)을 통해 라이저를 해저로 내려보내는 데릭(14: derrick) 등이 설치되며, 상기 데릭(14) 등의 장비가 설치되며 이들을 지지하는 드릴 플로어(16)가 구비된다.

그리고, 드릴쉽(10)의 한 편에는 라이저(40)나 드릴 파이프 등을 적재 및 보관하는 라이저 적재공간(18)이 형성되며, 상기 라이저 적재공간(18)의 상측에는 상기 라이저 적재공간(18) 내부에 적재된 라이저(40)를 반입하거나 반출하기 위해 상기 라이저(40)를 들어올리는 크레인(20)이 설치된다.

또한, 상기 크레인(20)에 의해 들어올려진 라이저(40)를 상기 드릴플로어(16)까지 이송시키거나, 상기 드릴플로어(16)의 라이저(40)를 크레인(20)까지 이송시키기 위한 이송대차(30) 및 상기 이송대차(30)가 이동하는 경로인 캣워크(22)가 구비될 수 있다.

도 2는 종래의 일반적인 크레인(20)을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 크레인(20)은 양 측에 설치면에 지지되는 기둥(21)이 각각 구비되고, 양 단이 상기 양 기둥(21)에 걸치도록 설치면에 평행하게 지브(22)가 구비되고, 상기 지브(22)로부터 와이어(24) 등에 의해 매달려 승강되는 요크(23) 및 상기 요크(23)의 양 단에 각각 구비되어 라이저(40)의 양 단을 파지하는 그리퍼(25)로 이루어진다.

따라서, 라이저(40)를 인양할 때에는 상기 요크(23)가 라이저(40)가 위치된 높이까지 하강한 후에 상기 그리퍼(25)가 라이저(40)의 양 단부를 파지하고 다시 상기 요크(23)가 상승하여 라이저(40)를 들어올린 후에, 전술한 이송대차(30) 등에 라이저(40)를 내려놓을 수 있다.

그러나, 시추작업시 상기 라이저(40)가 보다 신속하게 공급되어야 시추작업의 속도가 향상되는데, 종래의 일반적인 크레인(20)은 한번에 하나만의 라이저(40)를 이송시킬 수 있으므로 시추작업의 속도향상을 제한하는 요인이 되고 있다.

또한, 운반되어야 하는 라이저(40)의 개수만큼 크레인(20)이 수차례 왕복해야 하므로 에너지의 소모가 큰 문제점이 있다.

한국등록특허 10-1056062

본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 라이저의 시간당 이송 및 인양 능력을 향상시킬 수 있는 멀티 라이저 크레인을 제공하는 것이 목적이다.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 일방향으로 길이를 갖는 지브, 상기 지브와 나란하게 연장되고, 승하강이 가능하도록 상기 지브에 연결된 요크, 상기 요크에 지지되고 제1 라이저를 파지하는 제1 그리퍼, 상기 제1 그리퍼와 이격되어 위치하고 제2 라이저를 파지하는 제2 그리퍼 및 상기 제1 그리퍼 또는 상기 요크에 상기 제2 그리퍼를 지지하는 지지부를 포함하는 멀티 라이저 크레인이 개시된다.

상기 지지부는, 상기 제1그리퍼와 제2그리퍼 사이의 거리를 조절할 수 있도록 신축 가능한 것일 수 있다.

상기 지지부는, 실린더 및 상기 실린더에 대해 길이방향으로 슬라이딩 가능한 피스톤을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 각 제2그리퍼와 이격되어 위치하고, 제3 라이저를 파지하는 제3그리퍼를 더 포함하되, 상기 제3그리퍼는 상기 지지부에 의해 상기 요크, 제1그리퍼, 제2그리퍼 중 어느 하나에 지지될 수 있다.

상기 지지부는, 상기 제2그리퍼와 제3그리퍼 사이의 거리를 조절할 수 있도록 신축 가능한 것일 수 있다.

본 출원의 멀티 라이저 크레인에 따르면, 한번에 복수개의 라이저를 이송시킬 수 있으므로, 단위사간당 라이저 이송속도가 향상되어 시추작업의 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 한번에 복수개의 라이저를 이송시킬 수 있으므로, 하나씩 이송할 때와 비교하여 크레인의 작동횟수가 줄어들므로 그에 소요되는 에너지를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 일반적인 드릴쉽을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 구비된 크레인을 도시한 정면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인이 라이저를 파지하기 위해 하강한 상태를 도시한 정면도;
도 4는 도 3의 일부분을 도시한 정면도;
도 5는 도 3의 그리퍼와 라이저의 결합부분을 도시한 정면도;
도 6은 도 3의 멀티 라이저 크레인이 라이저를 파지한 후에 상승중인 모습을 도시한 정면도;
도 7은 도 3의 멀티 라이저 크레인이 라이저를 파지한 후에 상승된 모습을 도시한 정면도; 그리고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인의 일부분을 도시한 정면도 이다.

이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 출원의 일 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기둥(110), 지브(120), 요크(130), 제1그리퍼(140), 제2그리퍼(150) 및 지지부를 포함할 수 있다.

상기 기둥(110)은 설치면에 지지되도록 양측에 각각 구비되며, 크레인(100)의 하중을 설치면에 전달하도록 견고하게 구비될 수 있다.

그리고, 상기 지브(120)는 상기 양 기둥에 걸치도록 설치면에 평행하게 구비된다.

그리고, 상기 요크(130)는 와이어(122) 등에 의해 상기 지브(120)에 매달려 와이어(122)를 감김 또는 풀림에 따라 승강되도록 구비되며 상기 지브(120)의 길이방향과 동일한 길이방향을 가지도록 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 요크(130) 및 지브(120)와 라이저(40)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 와이어(122)를 감거나 푸는 구동부(124)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 요크(130)의 양 단에 제1그리퍼(140)가 각각 구비될 수 있다. 상기 제1그리퍼(140)는 상기 라이저(40)의 단부를 각각 파지하도록 이루어질 수 있다. 상기 제1그리퍼(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 유압실린더(144)에 의해 작동되는 후크(142)가 구비되어 상기 라이저(40)의 끝단부를 파지하도록 이루어질 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 유압실린더(144)를 작동하기 위한 유압라인(미도시)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 제2그리퍼(150)는 상기 각 제1그리퍼(140)의 하측에 각각 구비되어 상기 제1그리퍼(140)에 파지된 라이저(40)와는 다른 라이저(40)를 파지하도록 이루어질 수 있다. 상기 제2그리퍼(150)의 구조는 전술한 제1그리퍼(140)와 동일할 수 있다.

그리고, 상기 제2그리퍼(150)를 제1그리퍼(140) 또는 요크(130)에 지지하는 지지부가 구비될 수 있다. 본 실시예에서 상기 지지부는 제1지지부재(160)로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 설명에서는 상기 제1지지부재(160)가 상기 제1그리퍼(140)의 측면에 결합되어 상기 제2그리퍼(150)를 상기 제1그리퍼(140)에 지지하는 형태를 예로 들어 설명하기로 한다.

따라서, 상기 제2그리퍼(150)는 상기 제1그리퍼(140)의 하측에 구비되며, 상기 제1그리퍼(140)와는 상기 제1지지부재(160)에 의해 간격을 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1지지부재(160)는 신축이 가능하여, 상기 제2그리퍼(150)와 제1그리퍼(140) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 제1지지부재(160)는 실린더(162)와, 상기 실린더(162)에 대해서 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤(164)으로 이루어져, 상기 피스톤(164)의 슬라이딩 운동에 의해 상기 제1그리퍼(140)와 제2그리퍼(150)의 간격이 조절될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인(100)을 이용하여 라이저(40)를 인양하고자 할 때에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지부재(160)가 신장하여 상기 제1그리퍼(140)와 제2그리퍼(150)의 간격이 이격된 후에 상기 와이어(122)가 풀려서 상기 요크(130)가 상기 라이저(40)를 향해 하강할 수 있다.

일반적으로, 라이저(40)는 복수층으로 층층이 쌓여 보관되는데, 먼저, 상측에 위치된 제1그리퍼(140)가 최상층의 라이저(40)를 파지한 후에, 상기 제2그리퍼(150)의 높이가 상승하면서 그 다음 최상층의 라이저(40)를 파지할 수 있다.

이 때, 상기 제2그리퍼(150)의 상승은 상기 와이어(122)가 감겨져 요크(130) 자체가 상승하면서 이루어질 수도 있고, 또는 상기 제1지지부재(160)가 수축하면서 이루어질 수도 있다.

물론, 상기 제1그리퍼(140)와 제2그리퍼(150)의 간격이 상기 라이저(40)의 중심부의 간격과 동일하다면 상기 제1그리퍼(140)와 제2그리퍼(150)가 동시에 라이저를 파지할 수도 있을 것이다.

상기 제1그리퍼(140)와 제2그리퍼(150)가 각각 라이저(40)를 파지한 후에는 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 와이어(122)가 감겨 요크(130)가 상승하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지부재(160)가 수축되어 상기 제2그리퍼(150) 및 상기 제2그리퍼(150)에 파지된 라이저(40)를 최종적으로 상승시킬 수 있다.

상기와 같이 인양된 라이저(40)는 라이저 이송대차(30: 도 1참조)에 올려져 드릴 플로어(16: 도 1참조)까지 운송될 수 있다.

또한, 전술한 인양된 라이저(40)를 라이저 이송대차(30)에 올려놓는 작동은 라이저(40)를 인양할 때와는 반대의 순서이므로 설명을 생략하기로 한다.

도 8은 본 출원의 다른 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인 중 일부를 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 멀티 라이저 크레인은 전술한 실시예의 멀티 라이저 크레인에 비하여 제3그리퍼(170) 및 지지부가 추가되거나 변경된 형태이므로, 본 설명에서는 추가되거나 변경된 부분을 위주로 설명하기로 하며, 그 외 다른 구성요소에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 제3그리퍼(170)는 전술한 제1그리퍼(140) 및 제2그리퍼(150)와 실질적으로 동일한 구조를 가지며, 상기 각 제2그리퍼(150)의 하측에 각각 구비되어 상기 제1라이저(40) 및 제2라이저(40)에 파지된 라이저(40)와는 다른 라이저(40)를 파지하도록 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 지지부는 상기 제3그리퍼(170)를 지지하는 제2지지부재(180)가 더 구비된 형태로 이루어질 수 있다. 상기 제2지지부재(180)는 일단이 상기 제3그리퍼(170)에 결합되고, 타단이 상기 요크(130), 제1그리퍼(140) 및 제2그리퍼(150) 중 어느 하나에 결합되어 상기 제3그리퍼(170)를 지지하도록 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2지지부재(180)는 상기 제2그리퍼(150)에 결합되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

또한, 본 실시예에서는 상기 제1지지부재(160)과 제2지지부재(180)이 서로 결합되어 하나의 몸체를 이루는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 제1지지부재(160)과 제2지지부재(180)이 하나의 지지부를 형성하는 것 이외에도 상호 별개의 구성요소로 이루어질 수 도 있다.

따라서, 상기 제3그리퍼(170) 또한 상기 제2그리퍼(150)와 마찬가지로, 상기 제2그리퍼(150)의 하측에 구비되어 상기 제2그리퍼(150)와는 제1지지부재(160)에 의해 간격을 형성할 수 있다.

한편, 상기 제2지지부재(180)는 신축이 가능하여, 상기 제3그리퍼(170)와 제2그리퍼(150)의 사이를 조절할 수 있도록 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 제2지지부재(180)는 전술한 제1지지부재(160)와 마찬가지로 실린더(182)와 상기 실린더(182)에 대해서 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤(184)으로 이루어져 상기 피스톤(184)의 슬라이딩 운동에 의해 상기 제2그리퍼(150)와 제3그리퍼(170) 사이의 간격이 조절될 수 있다.

이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

16: 드릴 플로어 30: 라이저 이송대차
40: 라이저 100: 멀티 라이저 크레인
110: 기둥 120: 지브
122: 와이어 124: 구동부
130: 요크 140: 제1그리퍼
150: 제2그리퍼 160: 제1지지부재
170: 제3그리퍼 180: 제2지지부재
182: 실린더 184: 피스톤

Claims (5)

1. 일방향으로 길이를 갖는 지브;
   상기 지브와 나란하게 연장되고, 승하강이 가능하도록 상기 지브에 연결된 요크;
   상기 요크에 지지되고, 제1 라이저를 파지하는 제1 그리퍼;
   상기 제1 그리퍼로부터 하측으로이격되어 위치하고, 상기 제1 라이저와 분리된 제2 라이저를 파지하는 제2 그리퍼; 및
   상기 제1 그리퍼 또는 상기 요크에 상기 제2 그리퍼를 지지하며, 상기 제1그리퍼와 제2그리퍼 사이의 거리를 조절할 수 있는 지지부를 포함하되,
   상기 제1 그리퍼가 제1 라이저를 파지하는 시점과 제2 그리퍼가 제2 라이저를 파지하는 시점은 동시(同時) 또는 이시(異時)이고,
   상기 제1 라이저 및 제2 라이저는 상기 요크에 의해 동시에 이송되는 멀티 라이저 크레인.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서
   상기 지지부는,
   실린더 및
   상기 실린더에 대해 길이방향으로 슬라이딩 가능한 피스톤을 포함하는 멀티 라이저 크레인.
4. 제1항에 있어서,
   상기 각 제2그리퍼와 이격되어 위치하고, 제3라이저를 파지하는 제3그리퍼를 더 포함하되, 상기 제3그리퍼는 상기 지지부에 의해 상기 요크, 제1그리퍼 및 제2그리퍼 중 어느 하나에 지지되는 멀티 라이저 크레인.
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 제2그리퍼와 제3그리퍼 사이의 거리를 조절할 수 있도록 신축 가능한 멀티 라이저 크레인.

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