KR101564353B1 - 플레어 팁 핸들링 장치의 비상정지 시스템 - Google Patents

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삼성중공업 주식회사
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    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices

Abstract

플레어 팁 핸들링 장치의 비상정지 시스템이 개시된다. 안내선을 따라 승하강하는 이송장치에 포함되는 비상정지 시스템은, 상기 안내선이 삽입 관통되는 가이드홀이 형성되고, 내부에 브레이킹 공간이 형성된 케이싱 블록; 및 상기 브레이킹 공간 내에 수용되며, 상기 안내선이 삽입 관통되는 관통홀이 형성되는 브레이킹 블록을 포함할 수 있다.

Description

플레어 팁 핸들링 장치의 비상정지 시스템{Emergency braking system of flare tip handling device}
본 발명은 플레어 팁 핸들링 장치의 비상정지 시스템에 관한 것이다.
플레어 시스템은 가연성 물질을 모아 스택에서 소각시켜 대기 중으로 방출하는 일체의 설비로서, 공정 상에서 과압상태로부터 설비를 보호하기 위해 과잉 공급되거나 팽창된 가스를 다른 곳으로 강제 배출시켜 태워버리게 된다.
플레어 시스템에 포함되는 플레어 팁(Flare tip)은 해상에서 오일(oil) 및 가스(gas)를 처리하는 과정에서 발생하는 불필요한 가스를 태우기 위한 버너(burner)의 일종이다. 안전을 위해 메인 플랫폼에서 멀리 이격되어 설치되며, 통상적으로 플레어 타워(Flare tower)라고 하는 높은 구조물 위에 놓이게 된다.
플레어 팁의 경우, 해양구조물에서는 작업을 위해 주기적으로 교체를 실시하게 된다. 이러한 교체 작업은 헬리콥터를 이용하여 교체를 실시하거나 플레어 스택 플랫폼에 위치한 일종의 자재 핸들링(material handling) 기구들을 이용하여 플레어 팁 핸들링을 교체하는 작업들을 실시한다. 이 때 이러한 교체 장비들은 플레어 팁을 교체하기 위해서 설치되거나 해체되어야 하며, 이러한 작업들은 매우 번거롭게 진행되어야 하였다.
한국공개특허 제10-2013-0023609호에는 플레어 타워에 대한 플레어 팁의 유지 보수 작업 시에 윈치의 구동에 의해 승강하는 승강부재에 작업자가 안전하게 탑승하여 플레어 스택 플랫폼에서 유지 보수가 이루어지도록 하는 장치가 개시되어 있기도 하다.
하지만, 보다 편리하게 플레어 팁을 교체하기 위해, 가이드라인과, 가이드라인을 따라 이동하는 트롤리(trolley)와, 윈치(winch)를 이용하여 플레어 팁을 교체할 수 있는 장비와 교체 방법이 연구되었다.
도 1은 플레어 팁 핸들링 장비를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 플레어 시스템(10)에 있어서 플레어 스택 플랫폼(12)과 데크(1) 혹은 상부구조물(topside module) 사이에 연결된 와이어를 가이드로 하는 플레어 팁 핸들링 장비(20)는 다음과 같이 구성되어 있다.
안내선(21)은 가이드라인 케이블로서, 적어도 2개 이상의 가이드로 연결되는 스틸 혹은 기타 재질로 이루어지는 와이어이다.
일반적으로 물체를 이동시킬 경우 가이드는 강성이 확보되는 LM 가이드와 같은 가이드를 포함하고 있지만, 해양구조물에서는 이러한 LM 가이드가 중량을 증가시키고 많은 공간을 필요로 하게 된다. 따라서 추가적인 비용이 많이 들어 비효율적인 운영이 된다.
따라서 이러한 현상을 방지하기 위해 적어도 2개 이상의 안내선(21)을 가이드로 이용하여 트롤리(23)가 승하강할 수 있도록 한다.
안내선 장력 유지 장치(22)는 케이블 풀링 장치(cable pulling device)로서, 안내선(21)의 장력을 유지하여 플레어 팁(30)이 처지지 않도록 와이어를 일정한 장력으로 유지시킬 수 있는 장치이다.
트롤리(23)는 적어도 2개 이상의 가이드로 연결되는 안내선(21) 사이에서 이동할 수 있도록 구현된 기구이다. 가로지지대(31)의 양 끝단에 설치된 가이드봉(32)을 통해 안내선(21)을 따라 승하강할 수 있다. 그리고 가로지지대(31)의 중심부에는 플레어 팁(30)을 핸들링할 수 있도록 하는 그립 구조가 구현되어 있다.
하부 도르래는 안내선(21)의 하부에서 방향을 전환하는 기능을 수행한다. 상부 도르래는 윈치(24)와 연결되어 있어 와이어의 이동 방향 전환 기능을 수행한다.
윈치(24)는 트롤리(23)를 상하로 이동시킬 수 있도록 구현되어 있으며, 헐 데크(hull deck) 혹은 상부구조물에 위치할 수 있다.
대빗(25)은 이동된 플레어 팁(30)을 최종적으로 플레어 스택 플랫폼(12) 상면으로 이동시킬 때 사용된다.
이러한 플레어 팁 핸들링 장치(20)에서 플레어 팁(30)을 이송하는 중에 비상 상황이 발생하여 트롤리(23)가 안내선(21)을 따라 추락(자유 낙하)하게 될 수 있는데, 이를 대비한 안전 장치가 필요한 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허 제10-2013-0023609호
본 발명은 안내선을 이용한 플레어 팁의 승하강 시에 각종 고장과 같은 비상 상황이 발생하면 관성에 의해 기구적으로 브레이킹 동작이 이루어지도록 하여 플레어 팁을 핸들링하는 트롤리의 추락을 방지할 수 있는 플레어 팁 핸들링 장치의 비상정지 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 안내선을 따라 승하강하는 이송장치에 포함되는 비상정지 시스템에 있어서, 상기 안내선이 삽입 관통되는 가이드홀이 형성되고, 내부에 브레이킹 공간이 형성된 케이싱 블록; 및 상기 브레이킹 공간 내에 수용되며, 상기 안내선이 삽입 관통되는 관통홀이 형성되는 브레이킹 블록을 포함하는 비상정지 시스템이 제공된다.
상기 브레이킹 공간 및 상기 브레이킹 블록은 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 형상을 가지되, 상기 브레이킹 공간의 내표면과 상기 브레이킹 블록의 외표면은 동일한 경사각을 가질 수 있다.
상기 브레이킹 공간 및 상기 브레이킹 블록은 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 형상을 가지되, 상기 브레이킹 블록은 상기 브레이킹 공간의 상부 공간에 끼워맞춤될 수 있다.
한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 안내선을 따라 승하강하는 이송장치에 포함되는 비상정지 시스템에 있어서, 상기 안내선이 삽입 관통되는 가이드홀이 형성되고, 내부에 원뿔대의 일부분에 해당하는 회전체 형상을 가지는 복수의 브레이킹 공간이 방사상으로 배치되어 있는 케이싱 블록; 및 상기 복수의 브레이킹 공간 내에 각각 수용되며, 상기 안내선이 삽입 관통되는 관통홀이 형성되고, 원뿔대의 일부분에 해당하는 회전체 형상을 가지는 복수의 브레이킹 블록을 포함하는 비상정지 시스템이 제공된다.
상기 브레이킹 공간의 내표면과 상기 브레이킹 블록의 외표면은 동일한 경사각을 가질 수 있다.
상기 브레이킹 공간 및 상기 브레이킹 블록은 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 중 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상을 가지되, 상기 브레이킹 블록은 상기 브레이킹 공간의 상부 공간에 끼워맞춤될 수 있다.
상기 브레이킹 공간의 중심각이 상기 브레이킹 블록의 중심각 이상일 수 있다.
여기서, 상기 브레이킹 블록은 상기 케이싱 블록과 물리적으로 독립되어 있을 수 있다.
상기 이송장치는 해양구조물의 데크와 플레어 타워의 스택 플랫폼 사이에 연결된 안내선을 따라 승하강하는 플레어 팁 핸들링 장치의 트롤리일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 안내선을 이용한 플레어 팁의 승하강 시에 각종 고장과 같은 비상 상황이 발생하면 관성에 의해 기구적으로 브레이킹 동작이 이루어지도록 하여 플레어 팁을 핸들링하는 트롤리의 추락을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 플레어 팁 핸들링 장비를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템의 일부 사시도를 나타낸 도면,
도 3은 도 2에 도시된 비상정지 시스템의 분해 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 비상정지 시스템의 비상정지 원리를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 2에 도시된 비상정지 시스템에서 작용하는 힘을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템의 일부 사시도를 나타낸 도면,
도 7은 도 6에 도시된 비상정지 시스템의 단면도,
도 8은 도 6에 도시된 비상정지 시스템에서 작용하는 힘을 나타낸 도면.
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.
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.
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.
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.
또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
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.
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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템의 일부 사시도를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 비상정지 시스템의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 비상정지 시스템의 비상정지 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 비상정지 시스템에서 작용하는 힘을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템은 플레어 팁의 유지보수를 위해 해양구조물의 데크와 플레어 스택 플랫폼 사이에서 플레어를 이송하는 과정 중에 비상 상황 발생에 따라 트롤리가 추락할 때 관성에 의한 마찰력을 이용하여 트롤리가 비상정지되도록 하여 플레어 팁의 추락을 방지하는 것을 특징으로 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 비상정지 시스템(100), 안내선(21), 케이싱 블록(110), 가이드홀(114), 브레이킹 공간(112), 브레이킹 블록(120), 관통홀(124)이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템(100)은 도 1에 도시된 플레어 팁 핸들링 장치 중에서 트롤리(23)의 가이드봉(32)에 적용되며, 안내선(21), 케이싱 블록(110) 및 브레이킹 블록(120)을 포함한다.
안내선(21)은 플레어 팁을 교체할 때 플레어 팁을 핸들링하는 트롤리(23)가 플레어 타워의 상부와 하부 사이를 이동하는데 가이드가 되는 와이어(wire)이다.
안내선(21)은 플레어 팁의 이동 중에 각종 고장에 의하여 플레어 팁이 추락(자유 낙하)하게 될 경우 비상정지 시스템(100)의 일 구성요소로 작용하게 되며, 예를 들어 자동차의 브레이킹 패드와 같은 역할을 수행하게 된다.
케이싱 블록(110)은 안내선(21)을 따라 이동하면서, 그 내부에 브레이킹 블록(120)을 수용하고 있어 비상 시에는 비상정지가 이루어질 수 있도록 하는 외부 지지대 역할을 수행한다.
케이싱 블록(110)에는 안내선(21)이 관통되는 가이드홀(114)이 형성되어 있다.
그리고 케이싱 블록(110)의 내부에는 원뿔대 형상의 브레이킹 공간(112)이 형성되어 있다.
브레이킹 공간(112)은 상부로 갈수록 내경이 줄어드는 구조를 가진다. 따라서, 브레이킹 공간(112)의 상단부에서는 브레이킹 블록(120)과 동일한 크기 및 형상을 가지게 되어 브레이킹 블록(120)이 더이상 상승하는 것을 방지할 수 있다.
브레이킹 블록(120)은 중심에 안내선(21)이 관통되는 관통홀(124)이 형성된 원뿔대 형상을 가지고 있어, 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 구조를 가진다.
브레이킹 블록(120)은 케이싱 블록(110)의 브레이킹 공간(112) 내에 수용되어, 브레이킹 공간(112) 내에서 안내선(21)을 따라 승하강하게 된다.
이 때 브레이킹 블록(120)의 외표면과 케이싱 블록(110)의 브레이킹 공간(112)의 내표면은 동일한 경사각을 가지고 있어, 브레이킹 블록(120)이 브레이킹 공간(112) 내에서 소정 높이(예를 들어, 브레이킹 공간(112)의 상부)에 위치하게 되는 경우 브레이킹 블록(120)의 외표면과 브레이킹 공간(112)의 내표면이 만나게 되어 마찰력을 발생시킬 수 있다.
평상시 정상 속도로 하강할 때에는 브레이킹 블록(120)이 브레이킹 공간(112) 내에서 하부에 위치하면서 케이싱 블록(110)과 브레이킹 블록(120)이 안내선(21)을 따라 동일 속도로 하강하게 된다(도 4의 (a) 참조). 이 경우 브레이킹 블록(120)의 외표면과 브레이킹 공간(112)의 내표면은 서로 이격되어 있어 서로 영향을 주지 않게 된다.
하지만 비상상황이 발생하여 트롤리(23)가 급강하하는 경우, 트롤리(23)의 가이드봉(32)에 결합된 케이싱 블록(110)이 하방향으로 급강하(추락)하게 된다. 이 때 브레이킹 공간(112) 내에 있는 브레이킹 블록(120)은 케이싱 블록(110)과 물리적으로 독립되어 있기 때문에 중력을 제외한 외력이 미치지 않게 된다. 따라서, 브레이킹 블록(120)은 급강하하게 되어 가속도가 증가한 케이싱 블록(110)에 대해 상대적으로 정속도를 유지하려는 관성을 가지게 되고, 케이싱 블록(110)에 대해 상대적으로 상승하게 된다.
브레이킹 블록(120)이 브레이킹 공간(112) 내에서 상승하게 됨에 따라 브레이킹 공간(112) 상부의 좁은 공간 내에 끼워맞춤되면서 안내선(21)과의 사이에서 마찰력을 증대시켜 브레이킹 동작을 수행하게 된다.
이와 관련하여 브레이킹 블록(120), 케이싱 블록(110)에 미치는 힘(N1, N2, F1, F2, FG, W)의 관계가 도 5에 도시되어 있다.
N1은 브레이킹 블록(120)과 안내선(21) 사이에 걸리는 수직항력이고, F1은 브레이킹 블록(120)과 안내선(21) 사이의 마찰력이며, N2는 케이싱 블록(110)과 브레이킹 블록(120) 사이에 걸리는 수직항력이고, F2는 케이싱 블록(110)과 브레이킹 블록 사이의 마찰력이며, W는 케이싱 블록(110)의 무게(자중)이고, FG는 상쇄되는 내력이다.
힘 간의 관계를 살펴보면, W는 F1과 상쇄되며, 그 힘이 발생하는 수직항력 N1이 있어 브레이킹이 되었을 때, FBD(free body diagram)로 보면 정역학적으로 합력이 0(zero)가 되어야 하므로 N1을 상쇄시키는 힘이 바로 FG가 된다. 여기서, FG는 케이싱 블록(110)이 환형으로 되어있기 때문에 도 7을 참조할 경우 FG끼리 상쇄되게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템의 일부 사시도를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 비상정지 시스템의 단면도이며, 도 8은 도 6에 도시된 비상정지 시스템에서 작용하는 힘을 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템은 플레어 팁의 유지보수를 위해 해양구조물의 데크와 플레어 스택 플랫폼 사이에서 플레어를 이송하는 과정 중에 비상 상황 발생에 따라 트롤리가 추락할 때 관성에 의한 마찰력을 이용하되, 복수의 브레이킹 블록을 이용하여 트롤리가 비상정지되도록 하여 플레어 팁의 추락을 방지하는 것을 특징으로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 비상정지 시스템(200), 안내선(21), 케이싱 블록(210), 가이드홀(214), 복수의 브레이킹 공간(212), 복수의 브레이킹 블록(220)이 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플레어 팁 핸들링 장치에 적용되는 비상정지 시스템(200)은 도 1에 도시된 플레어 팁 핸들링 장치 중에서 트롤리(23)의 가이드봉(32)에 적용되며, 케이싱 블록(210) 및 복수의 브레이킹 블록(220)을 포함한다.
케이싱 블록(210)은 안내선(21)을 따라 이동하면서, 그 내부에 복수의 브레이킹 블록(220)을 수용하고 있어 비상 시에는 비상정지가 이루어지도록 한다.
케이싱 블록(210)에는 안내선(21)이 관통되는 가이드홀(214)이 형성되어 있다.
그리고 케이싱 블록(210)의 내부에는 원뿔대의 일부분에 해당하는 형상을 가지는 복수의 브레이킹 공간(212)이 방사상으로 배치되어 있다.
복수의 브레이킹 공간(212) 각각은 상부로 갈수록 내경이 줄어드는 구조의 원뿔대 중 일부분이다. 여기서, 브레이킹 공간(212)은 평행한 한 쌍의 대변 이외에 두 변 중 어느 한 변이 한 쌍의 대변과 수직인 사다리꼴이 안내선(21)을 회전축으로 하여 소정 각도만큼 회전하여 만들어지는, 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상일 수 있다.
브레이킹 공간(212)의 상단부에서는 브레이킹 블록(220)과 동일한 크기 및 형상을 가지게 되어 브레이킹 블록(220)이 더이상 상승하는 것을 방지한다.
복수의 브레이킹 블록(220)은 중심에 안내선(21)의 외표면에 상응하는 형상의 홈이 형성된 원뿔대의 일부분에 해당하는 형상을 가지고 있어, 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 구조를 가진다.
브레이킹 블록(220) 역시 평행한 한 쌍의 대변 이외에 두 변 중 어느 한 변이 한 쌍의 대변과 수직인 사다리꼴이 안내선(21)을 회전축으로 하여 소정 각도만큼 회전하여 만들어지는, 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상일 수 있다.
여기서, 브레이킹 블록(220)의 중심각은 브레이킹 공간(212)의 중심각 이하이어서 브레이킹 블록(220)이 브레이킹 공간(212) 내에 원활히 수용되어 자유 이동이 가능하게 할 수 있다.
복수의 브레이킹 블록(220) 각각은 케이싱 블록(210)의 복수의 브레이킹 공간(212) 각각 내에 하나씩 수용되어, 브레이킹 공간(212) 내에서 케이싱 블록(210)과 함께 안내선(21)을 따라 승하강하게 된다.
이 때 브레이킹 블록(220)의 외표면과 케이싱 블록(210)의 브레이킹 공간(212)의 내표면은 동일한 경사각을 가지고 있어, 브레이킹 블록(220)이 브레이킹 공간(212) 내에서 소정 높이(예를 들어, 브레이킹 공간(212)의 상부)에 위치하게 되는 경우 브레이킹 블록(220)의 외표면과 브레이킹 공간(212)의 내표면이 만나게 되어 마찰력을 발생시킬 수 있다.
평상시 정상 속도로 하강할 때에는 브레이킹 블록(220)이 브레이킹 공간(212) 내에서 하부에 위치하면서 케이싱 블록(210)브레이킹 블록(220)이 안내선(21)을 따라 하강하고, 브레이킹 블록(220) 역시 브레이킹 공간(212)의 하면에 놓여져 동일 속도로 하강하게 된다. 이 경우 브레이킹 블록(220)의 외표면과 브레이킹 공간(212)의 내표면은 서로 이격되어 있어 서로 영향을 주지 않게 된다.
하지만 비상상황이 발생하여 트롤리(23)가 급강하하는 경우, 트롤리(23)의 가이드봉에 결합된 케이싱 블록(210)이 하방향으로 급강하(추락)하게 된다. 이 때 브레이킹 공간(212) 내에 있는 브레이킹 블록(220)은 케이싱 블록(210)과 물리적으로 독립되어 있기 때문에 중력을 제외한 외력이 미치지 않게 된다. 따라서, 브레이킹 블록(220)은 급강하하게 되어 가속도가 증가한 케이싱 블록(210)에 대해 상대적으로 정속도를 유지하려는 관성을 가지게 되고, 케이싱 블록(210)에 대해 상대적으로 상승하게 된다.
브레이킹 블록(220)이 브레이킹 공간(212) 내에서 상승하게 됨에 따라 브레이킹 공간(212)의 상부의 좁은 공간에서 끼워맞춤되면서 안내선(21)과의 사이에서 마찰력을 증대시켜 브레이킹 동작을 수행하게 된다.
도 6 및 도 7에서는 브레이킹 공간(212)이 4개의 공간으로 이루어지고, 브레이킹 블록(220)이 4개인 경우를 가정하여 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 실시예에 따라 다양한 개수의 브레이킹 공간(212) 및 브레이킹 블록(220)이 적용될 수 있을 것이다. 다만, 이 경우 브레이킹 공간(212)과 브레이킹 블록(220)의 수는 동일하게 된다.
또한, 복수의 브레이킹 공간(212)이 모두 동일한 형상, 즉 동일한 중심각을 가질 필요는 없으며, 필요에 따라 다양한 중심각을 가지는 회전체 형상의 브레이킹 공간(212)이 하나의 케이싱 블록(210)에 적용될 수도 있을 것이다. 이 때 브레이킹 블록(220)은 수용되는 브레이킹 공간(212)의 중심각에 상응하는 중심각을 가지는 회전체 형상을 가질 수 있을 것이다.
도 7을 참조하면, 평상시 정상 동작(normal operation) 하에서는 브레이킹 블록(220)은 안내선(21)과 접촉하지 않은 상태에 있으며, 브레이킹이 필요할 때 화살표 방향으로 브레이킹 블록(220)이 움직여 안내선(21)에 접촉함과 동시에 압박을 가하여 그에 따른 마찰력으로 브레이킹 작용을 하게 된다
도 8의 (a)를 참조하면, 평상시 정상 동작 하에서는 케이싱 블록(210)과 브레이킹 블록(220)의 자중인 WC+WB가 하방향으로 걸리게 되고, 안내선(21)에 의한 외력이 Fwire로서 상방향으로 걸리게 된다.
여기서, Fwire와 WC+WB는 동일한 크기를 가지게 되며, 케이싱 블록(210) 내부에 있는 브레이킹 공간(212)이 브레이킹 블록(220)이 수용될 만큼 충분히 커서 정상 동작 하에서는 브레이킹 블록(220)의 마찰에 따른 브레이킹 효과가 없게 된다.
하지만, 도 8의 (b)에 도시된 것과 같이 비상 상황(emergency operation)이 되면 자유 낙하와 같은 관성에 의해 브레이킹 블록(220)이 케이싱 블록(210)과 안내선(21) 사이에 끼게 되고, 이때 발생하는 마찰력에 의해 비상정지가 이루어진다.
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.
100, 200: 비상정지 시스템 110, 210: 케이싱 블록
112, 212: 브레이킹 공간 114, 214: 가이드홀
120, 220: 브레이킹 블록 124: 관통홀
21: 안내선

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 안내선을 따라 승하강하는 이송장치에 포함되는 비상정지 시스템에 있어서,
    상기 안내선이 삽입 관통되는 가이드홀이 형성되고, 수평으로 평행한 한 쌍의 대변 이외에 두 변 중 어느 한 변이 한 쌍의 대변과 수직인 제1 사다리꼴이 상기 안내선을 회전축으로 하여 소정 각도만큼 회전하여 만들어지는 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상을 가지는 복수의 브레이킹 공간이 상호 분리되어 있으면서 방사상으로 배치되어 있는 케이싱 블록; 및
    상기 복수의 브레이킹 공간 각각 내에 하나씩 수용되며, 상기 안내선이 삽입 관통되는 관통홀의 일부에 해당되고, 수평으로 평행한 한 쌍의 대변 이외에 두 변 중 어느 한 변이 한 쌍의 대변과 수직인 제2 사다리꼴이 상기 안내선을 회전축으로 하여 소정 각도만큼 회전하여 만들어지는 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상을 가지는 복수의 브레이킹 블록을 포함하되,
    상기 브레이킹 공간의 중심각이 상기 브레이킹 블록의 중심각 이상인 비상정지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 브레이킹 공간의 내표면과 상기 브레이킹 블록의 외표면은 동일한 경사각을 가지는 비상정지 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 브레이킹 공간 및 상기 브레이킹 블록은 상부로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 중 소정의 중심각을 가지는 회전체 형상을 가지되,
    상기 브레이킹 블록은 상기 브레이킹 공간의 상부 공간에 끼워맞춤되는 비상정지 시스템.
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서,
    상기 브레이킹 블록은 상기 케이싱 블록과 물리적으로 독립된 비상정지 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 이송장치는 해양구조물의 데크와 플레어 타워의 스택 플랫폼 사이에 연결된 안내선을 따라 승하강하는 플레어 팁 핸들링 장치의 트롤리인 비상정지 시스템.
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