KR101498217B1

KR101498217B1 - 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법

Info

Publication number: KR101498217B1
Application number: KR1020130055321A
Authority: KR
Inventors: 박주신; 구정본; 전상익; 하영수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2015-03-05
Also published as: KR20140135335A

Abstract

본 발명은 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법을 제공한다. 본 출원의 일 형태에 따르면, 인양장치를 갖는 선박에서 잔존유 회수유닛 및 ROV를 수중으로 투입하고, 상기 ROV에 의해 상기 폐 파이프라인을 개별 파이프로 분리하는 제 1 단계; 상기 선박에서 가이드라인 및 고정블록을 해저면 쪽으로 투입하여 개별 파이프의 주변의 해저면과 상기 선박 사이에 가이드라인을 설치하는 제 2 단계; 상기 ROV에 의해 개별 파이프에 체인클램프를 설치하는 제 3 단계; 상기 ROV에 의해 상기 개별 파이프에 인양플러그를 연결하는 제 4 단계; 상기 인양장치에 의해 상기 인양플러그 및 인양케이블을 상승시켜서 개별 파이프를 기립시키는 제 5 단계; 상기 ROV에 의해 상기 체인클램프의 체인을 상기 가이드라인에 연결하는 제 6 단계; 및 상기 인양장치에 의해 상기 인양케이블, 상기 인양플러그 및 기립된 상기 개별 파이프를 선박 쪽으로 상승시켜 상기 개별 파이프를 회수하는 제 7 단계를 포함할 수 있다.

Description

수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법{METHOD OF VERTICAL LIFTING TYPE FOR WASTE PIPE LINE RETRIEVAL}

본 발명은 심해에 방치된 폐 파이프라인을 개별 파이프로 분리하고, 인양시 해수와의 마찰 저항을 최소화하도록, 개별 파이프를 세워서 인양하는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법에 관한 것이다.

해상에서 시추한 원유나 가스등의 유체를 원격지에 설치된 저장탱크 또는 처리시설까지 보다 편하게 이송하기 위하여 해저에 파이프라인이 설치된다.

이와 같은 파이프라인은 해양의 플랜트 등에서 생산된 원유나 가스를 해상 혹은 육상 저장공간까지 운송하는 역할을 수행한다.

한편, 상기와 같은 파이프라인은 유정에서의 원유 생산이 끝나면 상기 파이프라인의 운용 또한 중지되고, 폐 파이프라인이 된다.

이 때, 운용이 중지된 폐 파이프라인은 회수하는 것이 원칙이나, 법규 미비 및 회수작업의 어려움과 비용발생을 이유로 방치되고 있는 실정이다.

또한, 기존에 해저에 놓여 있는 파이프라인은 수백미터에서 수킬로미터의 길이를 갖는 것으로서, 부분적으로 절단하여 개별 파이프 형태로 인양하더라도, 개별 파이프의 하중 밸런스를 정확하게 맞추면서 인양하기 매우 어려우므로, 인양 중인 개별 파이프가 기울어져서 인양케이블들이 서로 엉키는 등의 문제점이 발생될 가능성이 높다.

즉, 폐 파이프라인을 개별 파이프로 절단하여 인양시, 해수면의 선박과 해저면의 사이, 즉 수심이 깊은 심해에 개별 파이프가 수평하게 위치하는 관계로 인하여, 수평 상태의 개별 파이프를 선박의 인양 장치로 인양하는 도중 해수의 유동 마찰로 인하여 개별 파이프를 신속하게 인양할 수 없거나, 수평 상태의 개별 파이프에 연결된 다수의 인양케이블이 꼬이는 등의 문제가 발생될 수 있다.

미국등록특허 US 6,292,431

본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 출원은 해저에 위치된 폐 파이프라인을 개별 파이프 형태로 절단 및 분리하고, 수직하게 세워 인양함으로써, 인양 중인 개별 파이프에 대한 수중 마찰 저항을 최소화시킴에 따라, 신속하게 개별 파이프를 회수할 수 있는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법을 제공하는 것이 과제이다.

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 형태에 따르면, 인양장치를 갖는 선박에서 잔존유 회수유닛 및 ROV를 수중으로 투입하고, 상기 ROV에 의해 상기 폐 파이프라인을 개별 파이프로 분리하는 제 1 단계; 상기 선박에서 가이드라인 및 고정블록을 해저면 쪽으로 투입하여 개별 파이프의 주변의 해저면과 상기 선박 사이에 가이드라인을 설치하는 제 2 단계; 상기 ROV에 의해 개별 파이프에 체인클램프를 설치하는 제 3 단계; 상기 ROV에 의해 상기 개별 파이프에 인양플러그를 연결하는 제 4 단계; 상기 인양장치에 의해 상기 인양플러그 및 인양케이블을 상승시켜서 개별 파이프를 기립시키는 제 5 단계; 상기 ROV에 의해 상기 체인클램프의 체인을 상기 가이드라인에 연결하는 제 6 단계; 및 상기 인양장치에 의해 상기 인양케이블, 상기 인양플러그 및 기립된 상기 개별 파이프를 선박 쪽으로 상승시켜 상기 개별 파이프를 회수하는 제 7 단계를 포함하는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제 1 단계에서는, 상기 잔존유 회수유닛이 상기 폐 파이프라인의 파이프벽에 구멍을 천공하고, 천공된 구멍을 통해 흡입관을 삽입하여 상기 폐 파이프라인의 내부의 잔존유를 흡입하는 과정이 포함될 수 있다.

또한, 상기 제 2 단계에서는, 상기 인양장치의 블록윈치부가 상기 가이드라인 및 상기 고정블록을 상기 개별 파이프의 주변의 해저면 쪽으로 하강시키고, 상기 제 1 윈치부가 상기 가이드라인에 장력을 인가시킴에 따라, 상기 가이드라인이 직선 상태가 되는 과정이 포함될 수 있다.

또한, 상기 제 3 단계와 상기 제 4 단계의 사이에는 상기 인양장치가 크레인부의 상기 인양케이블을 하강시켜서 상기 인양플러그를 폐 파이프라인의 절단면과 개별 파이프의 끝단 사이의 작업 공간 쪽으로 하강시키는 과정이 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제 6 단계에서는, 인양 도중 상기 개별 파이프의 기립 상태가 상기 가이드라인에 의해 가이드될 수 있도록, 상기 ROV가 상기 체인클램프의 체인의 끝단에 마련된 샤클을 잡은 상태에서, 상기 ROV가 상기 가이드라인의 둘레를 따라 이동한 후, 상기 ROV가 상기 샤클을 상기 체인클램프에 연결하고, 상기 체인이 고리 형태로 상기 가이드라인에 연결되는 과정이 포함될 수 있다.

본 출원의 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 심해 파이프라인 회수 선박과 해저면간에 가이드라인을 설치하고, 수평 상태의 개별 파이프를 해저면 기준으로 가이드라인의 연장 방향, 즉 수직 방향에 대응하도록 세워서 가이드라인에 의해 가이드된 상태에서 상기 세워진 개별 파이프를 인양함으로써, 수평 상태로 개별 파이프를 인양할 때보다 수직 상태로 개별 파이프를 인양할 때 수중 유동 마찰에 의한 저항력이 상대적으로 감소되고, 개별 파이프의 흔들임이 상대적으로 최소화되어서 인양 시간을 단축할 수 있으므로 경제적인 인양이 가능할 수 있다.

둘째, 개별 파이프의 끝단에 인양플러그를 연결하고, 인양플러그에 연결된 인양케이블을 상승시킴에 따라, 수평 상태로 개별 파이프를 인양할 때 다수의 인양케이블이 꼬이는 문제점을 해결할 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법을 도시한 순서도이고,
도 2는 도 1에 도시된 인양플러그의 개별 파이프와의 체결 전 상태의 정면도이고,
도 3은 도 1에 도시된 인양플러그의 개별 파이프와의 체결 후 상태의 단면도이고,
도 4는 도 1에 도시된 체인클램프의 사시도이고,
도 5는 도 1의 제 1 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 6은 도 1의 제 2 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 7은 도 1의 제 3 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 8은 도 1의 제 4 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 9는 도 1의 제 5 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 10은 도 1의 제 6 단계를 설명하기 위한 개략도이고,
도 11은 도 1의 제 7 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법을 도시한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법은 후술될 크레인부 및 블록윈치부를 갖는 인양장치, 잔존유 회수유닛, ROV(Remotely-Operated Vehicle), 체인클램프, 인양케이블, 인양플러그 등을 구비한 선박을 이용하여 제 1 단계(S10) 내지 제 7 단계(S70)가 진행될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 인양플러그의 개별 파이프와의 체결 전 상태의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 인양플러그의 개별 파이프와의 체결 후 상태의 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 체인클램프의 사시도이고, 도 5는 도 1의 제 1 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 제 1 단계(S10)는 인양장치(200)를 갖는 선박(100)에서 잔존유 회수유닛(300) 및 ROV(400)를 수중으로 투입하고, 상기 ROV(400)에 의해 상기 폐 파이프라인(1)을 개별 파이프(10)로 분리하는 단계일 수 있다.

이러한 제 1 단계(S10)의 선행 단계로서, 선박(100)은 심해의 폐 파이프라인(1)이 존재하는 작업 지역, 즉 폐 파이프라인 사이트(B) 쪽으로 이동, 즉 항해한 후 폐 파이프라인 사이트(B)의 연직 상부에 위치하는 해수면(S)에 계류할 수 있다.

선박(100)은 작업선 또는 폐 파이프 회수 심해 파이프라인 회수 선박(SPRV: Subsea Pipeline Retrieval Vessel)일 수 있다.

선박(100)이 해수면(S)에 계류하는 방법은 일반적인 해상 작업 선박에서 사용되는 방법에 의해 이루어질 수 있으므로, 여기에서는 상기 계류 방법에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

선박(100)은 그의 선체에 적어도 하나, 예컨대 1대의 ROV(100)를 탑재하고 있다가 수중으로 투입시킬 수 있고, 선박(100)의 상갑판에 폐 파이프라인(1)으로부터 절단 및 분리된 개별 파이프(10)가 적재될 수 있는 파이프 회수장(110)을 마련하고 있을 수 있다.

선박(100)에는 윈치 기능, 잔존유 회수 기능 및 저장 기능을 갖는 지원설비(310)에 연결된 잔존유 회수유닛(300)이 더 탑재되어 있을 수 있다. 여기서, 잔존유 회수유닛(300)은 폐 파이프라인(1)에 연결되어 폐 파이프라인(1)의 내부의 잔존유를 회수하는 기능을 수행할 수 있다.

예컨대, 잔존유 회수유닛(300)은 미도시되어 있지만 유닛본체의 내부에 드릴모듈 및 흡입모듈을 구비하여, 상기 제 1 단계(S10)를 진행하는 과정에서 상기 드릴모듈에 의해 상기 폐 파이프라인(1)의 파이프벽에 구멍을 천공하고, 천공된 구멍을 통해 상기 흡입모듈의 흡입관을 삽입하여 상기 폐 파이프라인(1)의 내부의 잔존유를 흡입하고, 흡입된 잔존유를 흡입라인(301)을 통해 지원설비(310)의 저장탱크(미 도시) 쪽으로 회수시키는 역할을 담당할 수 있다.

즉, 상기 제 1 단계(S10)에서는, 상기 잔존유 회수유닛(300)이 상기 폐 파이프라인(1)의 파이프벽에 구멍을 천공하고, 천공된 구멍을 통해 흡입관을 삽입하여 상기 폐 파이프라인(1)의 내부의 잔존유를 흡입하는 과정과, 상기 흡입된 잔존유가 흡입라인(301)을 경유하여 지원설비(310)의 저장탱크(미 도시) 쪽으로 회수되는 과정이 포함될 수 있다.

인양장치(200)는 심해의 해저면까지 인양케이블(211)을 하강시킬 수 있는 크레인부(210)와, 크레인부(210)의 주변으로 파이프 회수장(110)에 마련되고 역시 해저면까지 가이드라인(221)을 하강시킬 수 있는 블록윈치부(220)를 포함할 수 있다.

이때, 크레인부(210)의 인양케이블(211)은 인양플러그(250)의 러그부(252)에 연결되어 실질적인 인양력을 발생시키기 위한 제 1 케이블(211a)과, 인양플러그(250)의 작동로드(253)를 잡아당겨서 체결력을 발생시키기 위한 제 2 케이블(211b) 등과 같이 복수로 이루어져 있을 수 있다.

즉, 인양케이블(211)의 제 1 케이블(211a)의 끝단은 도 2 및 도 3에 설명할 인양플러그(250)의 러그부(252)에 연결될 수 있다. 또한, 인양케이블(211)의 제 2 케이블(211b)은 인양플러그(250)의 작동로드(253)의 상단에 연결될 수 있다.

한편, 블록윈치부(220)의 가이드라인(221)의 끝단에는 고정블록(222)이 연결되어 있다. 여기서, 고정블록(222)은 일정 중량을 갖는 콘크리트 블록 혹은 테트라포트일 수 있고, 가이드라인(221)이 팽팽하게 유지될 수 있거나, 가이드라인(221)이 직선 상태로 유지될 수 있는 장력을 이겨낼 수 있는 지지력을 발생시킬 수 있는 고정수단일 수 있으므로, 상기 콘크리트 블록 혹은 테트라포트 만으로 한정되지 않을 수 있다.

가이드라인(221)은 개별 파이프(10)가 기립된 상태, 즉 해저면에서 수평하게 있던 개별 파이프(10)가 수직하게 세워진 상태로 인양되는 조건을 감안하여, 블록윈치부(220)의 주변의 인양타워(223)의 상단을 경유하여 수중으로 연장되어 있을 수 있다.

선박(100)은 인양장치(200)에 의해 인양된 개별 파이프(10)를 파이프 회수장(110)쪽으로 옮겨 적재하기 위하여, 크레인부(210) 이외에 별도의 트롤리 장치(예: 고하중물 수평 이동 장치)(미 도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, 선박(100)은 ROV(400)에 각종 공급원(예: 전원, 통신신호, 유압 등)을 공급하기 위한 ROV 연결라인(401)과, 상기 ROV 연결라인(401)을 감아 회수하거나 또는 풀어 공급하는 호이스트 형식의 ROV 지원수단(402)을 포함할 수 있다. 여기서, ROV(400)는 1대로 이루어져 있으나, 작업 효율을 극대화하기 위하여 다수로 구비되어 개별 파이프 회수 작업을 지원할 수도 있다.

ROV(400)는 개별 파이프 절단, 각종 볼트의 체결 또는 해체 또는 샤클의 체결 또는 분리 기능을 실현하도록, 유닛(500, 600) 및 체인클램프(450)를 구비할 수 있다.

기본적으로, ROV(400)는 부양 또는 위치 제어 장치가 설치된 프레임과, 프레임에 설치된 다수의 로봇팔, 즉 매니퓰레이터(manipulator)와, 매니퓰레이터의 엔드이팩터(end effector)에 해당하는 각각의 유닛(500, 600)을 포함할 수 있다.

즉, 유닛(500, 600)은 절단유닛(500)과 조작유닛(600)을 포함할 수 있다.

절단유닛(500)은 수중작업용 플라즈마 절단기 또는 절단과 용융이 동시에 수행되는 수중 작업용 장비(예: 레이저 절단기)이거나, 와이어 톱(saw)과 같은 파이프 절단기 등으로 구성될 수 있다.

조작유닛(600)은 볼트를 조이거나 풀 수 있는 공구 또는 집게 등으로 물체를 잡거나 회전시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있는 것으로서, 체인클램프의 볼트를 조이거나 풀 수 있는 공구와, 물체(체인, 샤클 등)를 잡거나 릴리스하는 역할의 그립퍼(gripper)와, 그립퍼의 위치 또는 각도를 조절하기 위하여 그립퍼를 회전시키는 회전 장치 등으로 구성될 수 있다.

여기서, 샤클은 심해 작업용 제작된 샤클 몸체와 샤클 몸체에 끼워지는 샤클핀을 갖는 것으로서, 샤클 몸체와 샤클핀간의 용이한 결착을 위해서, 샤클핀에 탄성단턱이 형성되어 있고, 샤클핀을 샤클 몸체의 구멍 등에 끼운 후 탄성단턱에 의해 끼운 상태가 유지될 수 있도록 구성된 일반적인 연결 수단일 수 있다.

물론, ROV(400)의 매니퓰레이터는 매니퓰레이터의 관절의 각도 또는 매니퓰레이터의 회전 동작을 제어할 수 있다.

도 2와 도 3 및 도 5를 참조하면, 인양플러그(250)는 개별 파이프(10)의 내경보다 큰 직경의 플러그 몸체(251)와, 플러그 몸체(251)의 상면에 돌출되고 인양케이블(211)에 연결되는 이상의 러그부(252)와, 플러그 몸체(251)의 중심의 구멍을 수직 방향으로 관통하고 하단에 웨지단부(253a)를 갖는 작동로드(253)를 포함할 수 있다.

인양플러그(250)는 플러그 몸체(251)의 아래에서 작동로드(253)의 원주 방향을 따라 작동로드(253)의 주변에 간극을 유지하면서 배치된 다수의 탄성고정편(254)를 포함할 수 있다. 각 탄성고정편(254)의 상단부는 플러그 몸체(251)를 기반으로 체결볼트(255)로 연결되어 있고, 체결볼트(255)의 반대쪽에 해당하는 탄성고정편(254)의 하단부는 탄성 변형, 즉 도 2의 상태에서 도 3의 상태로 또는 반대 상태로 움직일 수 있는 상태이다.

탄성고정편(254)의 내표면에는 작동로드(253)의 웨지단부(253a)와 미끄럼 대우 관계를 갖는 웨지면(254a)이 형성되어 있으므로, 평상시 도 2의 상태를 유지하다가, 도 3과 같이 작동로드(253)가 상향으로 이동(F)될 경우, 각각의 탄성고정편(254)의 하단부가 바깥쪽 방향으로 펼쳐지는 체결 작동(R)이 발생될 수 있다.

부연 설명하면, 앞서 언급한 ROV(400)는 탄성고정편(254)의 하단부가 펼쳐(R)지기 전 상태(도 2 참조)의 인양플러그(250)를 잡고, 개별 파이프(10)의 끝단 구멍에 인양플러그(250)의 탄성고정편(254)들을 삽입시킨다.

이후, 선박(100)의 인양케이블(211)의 제 2 케이블(211b)을 제 1 케이블(211a)보다 더 잡아당길 경우, 제 1 케이블(211a)에 연결된 러그부(252) 및 플러그 몸체(251)는 움직이지 않는 상태이지만, 제 2 케이블(211b)에 연결된 작동로드(253)만이 상향으로 이동될 수 있다.

이러한 작동로드(253)의 상향 이동력은 작동로드(253)의 웨지단부(253a)와 탄성고정편(254)의 웨지면(254a)간 미끄럼 대우 관계에 의하여 탄성고정편(254)의 하단부를 바깥쪽 방향으로 펼치는 체결 작동(R)용 체결력으로 변환될 수 있다.

이를 통해서 탄성고정편(254)의 외표면이 개별 파이프(10)의 내주면에 밀착되고, 그 결과 인양플러그(250)와 개별 파이프(10)가 서로 고착 및 연결될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 체인클램프(450)는 개별 파이프(10)의 외경을 감쌀 수 있는 반원 튜브 형상의 상부(451)와, 상기 상부(451)의 양측에 마련된 플랜지에 대응하여 겹쳐지는 플랜지를 갖는 반원 튜브 형상의 하부(452)와, 상기 상부(451) 및 하부(452)의 플랜지에 결합되는 클램프볼트(453)와, 상부(451) 및 하부(452)의 플랜지의 측면에 설치된 체인연결부(454)와, 체인연결부(454)의 끝단에 힌지 결합된 한 쌍의 고리부(455, 457)와, 일측 고리부(455)에 연결된 체인(456)과, 체인(456)의 끝단에 연결되고 타측 고리부(457)에 취부 될 수 있는 샤클(458)을 포함할 수 있다. 여기서, 체인(456)은 가이드라인(221)의 둘레를 느슨하게 감은 이후 다시 타측 고리부(457)까지 되돌아올 수 있을 정도의 길이를 가질 수 있다.

체인클램프(450)의 사용 전에는 원활하게 개별 파이프(10)에 끼워질 수 있도록, 클램프볼트(453)가 일부 풀어진 상태로서, 반원 튜브 형상의 하부(452)와 하부(452)가 상하 방향으로 이격되어 있을 수 있다.

ROV(400)는 양쪽 로봇팔 형태의 조작유닛(600)을 이용하여 상기 사용 전 상태의 체인클램프(450)를 개별 파이프(10)에 끼운 후, 클램프볼트(453)를 완전히 조여서, 개별 파이프(10)의 위쪽과 아래쪽에 위치한 반원 튜브 형상의 하부(452)와 하부(452)를 서로 밀착시킴으로써, 그 결과 체인클램프(450)와 개별 파이프(10)가 서로 고착 및 연결될 수 있다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 제 1 단계(S10)는 ROV(400)에 의해 폐 파이프라인(1)을 단위별 개별 파이프(10)로 분리할 수 있되, 이때, ROV(400)에 마련된 절단유닛(500)이 복수개의 파이프 절단 위치(P1, P2)에 대응하게 이동하면서, 폐 파이프라인(1)를 절단하고, 그 결과 개별 파이프(10)로 분리시킬 수 있다.

ROV(400)는 절단유닛(500)용 매니퓰레이터의 동작 제어(예: 각도 제어)를 수행하고, 그 결과, 절단유닛(500)을 폐 파이프라인(1)의 파이프 절단 위치(P1, P2)에 도달시킨다.

ROV(400)의 매니퓰레이터는 수중작업용 플라즈마 절단기 또는 와이어 톱(saw) 등의 파이프 절단기인 절단유닛(500)가 요구하는 자세에 대응하게 동작을 수행함으로써, 그 결과 폐 파이프라인(1)으로부터 개별 파이프(10)가 절단 및 분리될 수 있게 한다.

예컨대, 절단유닛(500)이 플라즈마 절단기인 경우를 예시적으로 설명하면, ROV(400)의 매니퓰레이터에 의해 이동되는 절단유닛(500)에서 절단용 플라즈마 열이 폐 파이프라인(1)의 일측의 파이프 절단 위치(P1) 쪽으로 분사되는 과정과, 절단유닛(500)의 플라즈마 열 분사 정지 상태에서 ROV(400)가 파이프 절단 위치(P1, P2) 사이의 거리만큼 이동 후 정지하는 과정과, 폐 파이프라인(1)의 타측의 파이프 절단 위치(P2) 쪽으로 절단용 플라즈마 열을 재분사하는 과정에 의해서, 결국 개별 파이프(10)가 폐 파이프라인(1)으로부터 절단 및 분리될 수 있다.

도 6은 도 1의 제 2 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 제 2 단계(S20)는 선박(100)에서 가이드라인(221) 및 고정블록(222)을 해저면 쪽으로 투입하여 개별 파이프(10)의 주변의 해저면과 상기 선박(100) 사이에 가이드라인(221)을 설치하는 과정일 수 있다.

특히, 제 2 단계(S20)에서는, 인양장치(200)의 크레인부(210)에 마련된 별도의 크레인케이블 및 리프팅장치(213)를 이용하여 고정블록(222)를 선박(100) 밖의 해수면(S) 쪽으로 이동시킬 수 있다.

이후, 인양장치(200)의 블록윈치부(220)가 가이드라인(221)을 풀어서, 그 결과 상기 가이드라인(221) 및 상기 고정블록(222)을 상기 개별 파이프(10)의 주변의 해저면 쪽으로 하강시킨다.

이렇게 하강된 고정블록(222)은 폐 파이프라인 사이트(B)의 해저면에 안착되고, 이때 고정블록(222)에 연결된 가이드라인(221)은 느슨한 상태가 될 수 있다.

인양장치(200)의 제 1 윈치부(220)는 가이드라인(221)의 장력을 모니터링 하는 하중 감지 센싱 장치(미 도시)를 구비하고 있을 수 있다. 상기 제 1 윈치부(220)는 상기 느슨한 상태의 가이드라인(221)을 팽팽하게 하기 유지하도록, 하중 감지 센싱 장치에서 지시하는 량만큼 윈치부(220)의 제어기가 가이드라인(221)을 감아서 가이드라인(221)에 장력을 인가시키고, 이후 윈치부(220)의 드럼 스토퍼(미 도시)를 작동시켜서 가이드라인(221)용 드럼의 정지 상태를 유지함으로써, 그 결과, 상기 가이드라인(221)이 팽팽하게 직선 상태가 될 수 있다.

또한, ROV(400)는 인양플러그(250)를 개별 파이프(10)의 끝단에 연결시킬 수 있는 작업 공간(M)을 확보하기 위하여, 인양플러그(250)의 길이만큼 개별 파이프(10)의 끝단 부위를 더 절단할 수 있다. 또한 작업 공간(M) 확보를 위한 다른 방법의 하나로서, ROV(400)는 조작유닛(600)으로 개별 파이프(10)의 끝단 부위를 잡은 상태에서, 개별 파이프(10)를 밀어 내어 폐 파이프라인(1)의 연장 방향에 대하여 비틀어진 각도를 발생시킬 수 있을 정도의 추진력을 ROV(400)에서 발생시키고, 그 결과, 폐 파이프라인(1)에 대하여 개별 파이프(10)가 비틀어진 위치가 되게 하여서, 폐 파이프라인(1)의 절단면과 개별 파이프(10)의 끝단 사이에 상기 작업 공간(M)이 확보될 수 있게 한다.

도 7은 도 1의 제 3 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 제 3 단계(S30)는 ROV(400)에 의해 개별 파이프(10)에 체인클램프(450, 450a)를 설치하는 과정일 수 있다. 여기서, 체인클램프(450, 450a)는 개별 파이프(10)의 일측 끝단부와 타측 끝단부 등과 같이 2개소에 설치될 수 있다.

개별 파이프(10)가 놓인 폐 파이프라인 사이트(B)의 해저면에는 진흙 등으로 인하여, 개별 파이프(10)와 해저면의 사이에는 체인클램프(450, 450a)가 삽입될 수 있는 공극이 존재할 수 있다.

예컨대, 체인클램프(450, 450a)들 중 좌측의 체인클램프(450)를 기준으로 설명하면, ROV(400)는 양쪽 로봇팔 형태의 조작유닛(600)을 이용하여 체인클램프(450)를 잡고, 개별 파이프(10) 쪽으로 체인클램프(450)를 이동시킨다. 이때, 클램프볼트(453)(도 4 참조)가 느슨하게 조여진 상태이므로, 체인클램프(450)의 삽입 구멍(C)이 개별 파이프(10)의 외경보다 크게 형성될 수 있고, 이에 따라, 체인클램프(450)를 개별 파이프(10)에 끼울 수 있고, 또한 클램프볼트(453)를 조작유닛(600)으로 완전히 조이는 과정을 반복할 수 있다.

이에 따라, 개별 파이프(10)의 위쪽과 아래쪽에 위치한 반원 튜브 형상의 하부(452)와 하부(452)를 서로 밀착시킴으로써, 그 결과 체인클램프(450)와 개별 파이프(10)가 서로 고착 및 연결될 수 있다.

또한, 상기 제 3 단계(S30)와 하기의 제 4 단계(S40)의 사이에는 인양장치(200)가 크레인부(210)의 인양케이블(211)을 하강시켜서 인양플러그(250)를 폐 파이프라인(1)의 절단면과 개별 파이프(10)의 끝단 사이의 작업 공간(M) 쪽으로 하강시키는 과정이 더 포함될 수 있다.

도 8은 도 1의 제 4 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 제 4 단계(S40)는 ROV(400)에 의해 상기 개별 파이프(10)에 상기 인양플러그(250)를 연결하는 과정일 수 있다.

즉, ROV(400)는 조작유닛(600)으로 상기 하강된 인양플러그(250)를 잡고 개별 파이프(10)의 끝단의 구멍쪽으로 이동한다. 이때, 인양플러그(250)가 자유롭게 이동할 수 있도록, 인양장치(200)의 크레인부(210)도 인양케이블(211)을 느슨하게 풀어줄 수 있다.

ROV(400)는 그의 매니플레이터 및 조작유닛(600)에서 진행되는 삽입 동작에 대응하게 인양플러그(250)를 개별 파이프(10)의 끝단의 구멍에 삽입한다. 여기서, 삽입전 상태의 인양플러그(250)는 앞서 설명한 도 2에 도시된 상태일 수 있다. 조작유닛(600)에서 진행되는 삽입 동작이란, 조작유닛(600)이 인양플러그(250)를 잡고 이동하면서 개별 파이프(10)의 끝단의 구멍 중심에 인양플러그(250)의 중심을 일치시킨 후 구멍 쪽으로 인양플러그(250)를 삽입시키는 일련의 동작을 의미할 수 있다.

인양플러그(250)의 탄성고정편(254)이 개별 파이프(10)의 끝단의 구멍의 내부로 완전히 삽입된 경우, 인양장치(200)의 크레인부(210)는 인양케이블(211)의 제 2 케이블(211b)만을 더 잡아 당긴다.

이런 경우, 도 3에 도시된 상태가 됨에 따라, 인양플러그(250)와 개별 파이프(10)가 서로 고정 또는 고착된 상태가 될 수 있다.

도 9는 도 1의 제 5 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 제 5 단계(S50)는 인양장치(200)에 의해 상기 인양플러그(250) 및 인양케이블(211)을 상승시켜서 개별 파이프(10)를 해저면에 수직하게 기립시키는 과정일 수 있다.

이때, 인양장치(200)의 크레인부(210)은 인양케이블(211)의 제 1 케이블(211a)도 잡아당겨 기립시킨 상태이고, 이때 적어도 제 2 케이블(211b)의 장력은 제 1 케이블(211a)에 비해 크게 작용되게 함으로써, 인양플러그(250)와 개별 파이프(10)가 서로 고착된 상태가 유지될 수 있다.

그리고, 인양장치(200)의 크레인부(210)의 위치를 조정함으로써, 개별 파이프(10)가 가이드라인(221)에 근접되게 한다.

도 10은 도 1의 제 6 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 제 6 단계(S60)는, ROV(400)에 의해 상기 체인클램프(450)의 체인(456)을 상기 가이드라인(221)에 연결하는 과정일 수 있다.

즉, 상기 제 6 단계(S60)에서는, 인양 도중 상기 개별 파이프(10)의 기립 상태가 상기 가이드라인(221)에 의해 가이드될 수 있도록, 상기 ROV(400)가 상기 체인클램프(450, 450a)의 체인(456, 456a)의 끝단에 마련된 해당 샤클(458)을 잡은 상태에서, 상기 ROV(400)가 상기 가이드라인(221)의 둘레를 따라 이동한 후, 상기 ROV(400)가 해당 샤클(458)을 상기 체인클램프(450, 450a)에 각각 연결하고, 상기 체인(456, 456a)이 각각 고리 형태로 상기 가이드라인(221)에 연결되는 과정일 수 있다.

부연 설명하면, ROV(400)는 조작유닛(600)으로 체인(456, 456a)의 해당 샤클(458)을 잡은 상태에서, 체인(456, 456a)이 각각 가이드라인(221)의 주변을 감을 수 있도록 이동한다. 이후, 샤클(458)이 체인클램프(450, 450a)의 타측 고리부(457)(도 4 참조)에 각각 연결될 수 있도록 조작유닛(600)의 체결 동작이 이루어질 수 있다.

도 11은 도 1의 제 7 단계를 설명하기 위한 개략도이고,

도 1 및 도 11을 참조하면, 제 7 단계(S70)는 상기 인양장치(200)에 의해 상기 인양케이블(211), 상기 인양플러그(250) 및 기립된 상기 개별 파이프(10)를 선박(100) 쪽으로 상승시켜 상기 개별 파이프(100)를 회수하는 과정일 수 있다.

이때, 선박(100) 쪽으로 상승된 개별 파이프(100)에는 리프팅장치(213)의 그립퍼(214)가 개별 파이프(100) 쪽으로 더 연결되어 있고, 그 그립퍼(214)는 개별 파이프(100)의 자세 제어에 이용될 수 있다.

또한, 인양장치(200)의 크레인부(210), 및 선박(100)의 파이프 회수장(110) 근로자들의 협업에 의해서, 체인클램프(450, 450a)의 체인(456, 456a)가 개별 파이프(10)로부터 먼저 해체될 수 있고, 개별 파이프(10)가 개별 파이프 회수장(110)에 적재된 후, 체인클램프(450, 450a) 및 인양플러그(250)도 개별 파이프(10)로부터 해체될 수 있다.

이러한 제 1 내지 제 7 단계(S10 ~ S70)를 반복하는 과정에서 고정블록(222)를 다른 개별 파이프 쪽으로 이동하는 과정을 더 포함으로써, 폐 파이프라인(1)으로부터 다른 개별 파이프들도 모두 선박(100)의 파이프 회수장(110)쪽으로 모두 회수될 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.

1 : 폐 파이프라인 10 : 개별 파이프
100 : 선박 200 : 인양장치
211 : 인양케이블 221 : 가이드케이블
222 : 고정블록 250 : 인양플러그
300 : 잔존유 회수유닛 400 : ROV
450, 450a : 체인클램프 500 : 절단유닛

Claims

인양장치를 갖는 선박에서 잔존유 회수유닛 및 ROV를 수중으로 투입하고, 상기 ROV에 의해 폐 파이프라인을 개별 파이프로 분리하는 제 1 단계;
상기 선박에서 가이드라인 및 고정블록을 해저면 쪽으로 투입하여 개별 파이프의 주변의 해저면과 상기 선박 사이에 가이드라인을 설치하는 제 2 단계;
상기 ROV에 의해 개별 파이프에 체인클램프를 설치하는 제 3 단계;
상기 ROV에 의해 상기 개별 파이프에 인양플러그를 연결하는 제 4 단계;
상기 인양장치에 의해 상기 인양플러그 및 인양케이블을 상승시켜서 개별 파이프를 기립시키는 제 5 단계;
상기 ROV에 의해 상기 체인클램프의 체인을 상기 가이드라인에 연결하는 제 6 단계; 및
상기 인양장치에 의해 상기 인양케이블, 상기 인양플러그 및 기립된 상기 개별 파이프를 선박 쪽으로 상승시켜 상기 개별 파이프를 회수하는 제 7 단계를 포함하고,
상기 제 2 단계에서는, 상기 인양장치의 블록윈치부가 상기 가이드라인 및 상기 고정블록을 상기 개별 파이프의 주변의 해저면 쪽으로 하강시키고, 상기 블록윈치부가 상기 가이드라인에 장력을 인가시킴에 따라, 상기 가이드라인이 직선 상태가 되는 과정이 포함되는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단계에서는, 상기 잔존유 회수유닛이 상기 폐 파이프라인의 파이프벽에 구멍을 천공하고, 천공된 구멍을 통해 흡입관을 삽입하여 상기 폐 파이프라인의 내부의 잔존유를 흡입하는 과정이 포함되는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 단계와 상기 제 4 단계의 사이에는 상기 인양장치가 크레인부의 상기 인양케이블을 하강시켜서 상기 인양플러그를 폐 파이프라인의 절단면과 개별 파이프의 끝단 사이의 작업 공간 쪽으로 하강시키는 과정이 더 포함되는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 6 단계에서는, 인양 도중 상기 개별 파이프의 기립 상태가 상기 가이드라인에 의해 가이드될 수 있도록, 상기 ROV가 상기 체인클램프의 체인의 끝단에 마련된 샤클을 잡은 상태에서, 상기 ROV가 상기 가이드라인의 둘레를 따라 이동한 후, 상기 ROV가 상기 샤클을 상기 체인클램프에 연결하고, 상기 체인이 고리 형태로 상기 가이드라인에 연결되는 과정이 포함되는 수직 인양 방식의 폐 파이프라인 회수 방법.