KR101690910B1 - 심해자원 채굴용 신축성 라이저 - Google Patents

심해자원 채굴용 신축성 라이저 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해류의 힘을 완충하며 분산하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저가 제공된다. 본 발명의 심해자원 채굴용 신축성 라이저는, 상기 외부지지관 내에 수용되는 외부파이프와; 상기 외부파이프 내측에 적어도 일부가 수용되면서 연결되며 상기 외부파이프로부터 인출되어 길이방향으로 신장 가능한 내부파이프와; 상기 외부파이프와 상기 내부파이프 사이에 개재되어 상기 자원의 누출을 방지하는 실링부재를 포함하며, 상기 외부지지관의 가로방향에 대한 굴곡상태에 대응하여 상기 외부파이프의 중심축과 상기 내부파이프의 중심축이 상호 평행한 상태에서 상호 경사진 상태가 되도록 상기 외부파이프와 상기 내부파이프는 상호 접촉하며 가로방향에 대하여 상호 접근과 이격되도록 마련된 적어도 하나의 플랜지를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

심해자원 채굴용 신축성 라이저{FLEXIBLE RISER FOR DEEP-SEA MINING}
본 발명은 길이방향과 가로방향에 대하여 유연성을 갖는 외부지지관 내에 수용되어 심해에서 자원을 채굴 이동시키는 심해자원 채굴용 신축성 라이저에 관한 것이다.
심해의 원유 및 가스를 채굴하기 위해서는 복수의 라이저를 길이방향으로 연결하여 해저까지 연결하며 유정을 시추한다. 해저까지 연결되는 복수의 라이저는 외부지지관 내에 수용된다.
하지만, 외부지지관과 라이저는 심해까지 연결되어야 하므로 해류 또는 수압에 의해 휘어지는 좌굴현상이 발생한다. 주로 금속재질의 I형금속관으로 마련되는 외부지지관과 라이저는 복수로 연결되어 해류 및 수압에 의한 좌굴현상에 대비하기 위하여 여러 가지 대응법을 개발하고 있지만 파이프와 파이프가 연결되는 부위에 가해지는 해류의 힘에 의해 라이저는 파손되기 쉬운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 파이프와 연결된 파이프가 휘어질 때 파이프와 파이프가 길이방향으로 신축되며 가로방향으로의 힘을 완충하면서 휘어지도록 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 길이방향과 가로방향에 대하여 유연성을 갖는 외부지지관 내에 수용되어 심해에서 자원을 채굴 이동시키는 심해자원 채굴용 신축성 라이저에 있어서, 상기 외부지지관 내에 수용되는 외부파이프와; 상기 외부파이프 내측에 적어도 일부가 수용되면서 연결되며 상기 외부파이프로부터 인출되어 길이방향으로 신장 가능한 내부파이프와; 상기 외부파이프와 상기 내부파이프 사이에 개재되어 상기 자원의 누출을 방지하는 실링부재를 포함하며, 상기 외부지지관의 가로방향에 대한 굴곡상태에 대응하여 상기 외부파이프의 중심축과 상기 내부파이프의 중심축이 상호 평행한 상태에서 상호 경사진 상태가 되도록 상기 외부파이프와 상기 내부파이프는 상호 접촉하며 가로방향에 대하여 상호 접근과 이격되도록 마련된 적어도 하나의 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저에 의해 달성된다. 이에 의해 내부파이프가 외부파이프 내에 수용되도록 하여 길이방향으로 신축되게 하며 내부파이프와 외부파이프 연결부위에 가로방향의 힘을 완충시킬 수 있다.
여기서, 상기 플랜지는 상호 파이프측을 향해 돌출 연장되며 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 가로방향으로 확장된 확장부를 갖는 완충풀랜지와, 상기 완충플랜지를 수용하며 상기 확장부에 걸리도록 하는 걸림턱을 갖는 상부완충플랜지 및 하부완충플랜지와, 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지 사이에 개재되어 상기 확장부가 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 완충스프링을 가질 수 있으며, 상기 플랜지와 인접한 플랜지 각각의 상기 걸림턱에 걸려서 상기 플랜지와 인접한 플랜지 사이에 개재되며 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지가 상기 완충플랜지를 따라 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 플랜지스프링을 더 포함할 수 있다. 이에 의해 내부파이프와 외부파이프가 휘어질 때 가로방향으로의 힘을 완충시킬 수 있다.
그리고, 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에는 상기 외부지지관 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 길이방향으로 신장되도록 하는 파이프이동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 파이프이동부는 상기 외부지지관 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 롤러와, 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하며 상기 외부지지관 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 가로방향으로 확장된 롤러지지확장부를 갖는 롤러지지대와, 상기 롤러지지대를 수용하며 상기 롤러지지확장부에 걸리도록 하는 지지걸림턱을 갖는 지지대상부플랜지 및 지지대하부플랜지와, 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지 사이에 개재되어 상기 롤러지지확장부가 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 지지대완충스프링과, 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에 연결되어 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지를 지지하는 이동지지부를 가질 수 있다. 이에 의해 내부파이프와 외부파이프가 일정범위의 간격을 유지하면서 안정되게 수용될 수 있고, 외부지지관에 복수의 파이프를 신속하고 안정적으로 수용되게 할 수 있다.
여기서, 상기 내부파이프와 상기 외부파이프는 각각 상기 내부파이프와 상기 외부파이프와 연결되도록 마련된 파이프플랜지를 갖고, 상기 연결되어 중첩된 두 개의 파이프플랜지 외측면에는 상기 외부지지관 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 길이방향으로 신장되도록 하는 플랜지이동부를 더 포함하며, 상기 플랜지이동부는 상기 외부지지관 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 플랜지롤러와, 상기 플랜지롤러를 회전 가능하게 지지하며 상기 외부지지관 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 가로방향으로 확장된 플랜지롤러지지확장부를 갖는 플랜지롤러지지대와, 상기 플랜지롤러지지대를 수용하며 상기 플랜지롤러지지확장부에 걸리도록 하는 플랜지지지걸림턱을 갖는 플랜지지지대상부플랜지 및 플랜지지지대하부플랜지와, 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지 사이에 개재되어 상기 플랜지롤러지지확장부가 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 플랜지지지대완충스프링과, 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에 연결되어 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지를 지지하는 플랜지이동지지부를 가질 수 있다. 이에 의해 파이프가 연결된 플랜지부분도 외부지지관과 일정범위의 간격을 유지하면서 안정되게 수용될 수 있고, 외부지지관에 복수의 파이프를 신속하고 안정적으로 수용되게 할 수 있다.
본 발명에 따르면 파이프와 연결된 파이프가 휘어질 때 파이프와 파이프가 길이방향으로 신축되며 가로방향으로의 힘을 완충하면서 휘어지도록 하여 라이저의 내구성을 향상시킨다.
또 다른 효과로는 외부지지관과 일정범위의 간격을 유지하면서 복수의 파이프를 신속하고 안정적으로 수용되게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해자원 채굴용 신축성 라이저의 내부파이프가 외부파이프에 수용되어 신장되지 않았을 때를 나타내는 단면도이며,
도2는 도 1의 심해자원 채굴용 신축성 라이저의 내부파이프가 외부파이프로부터 인출되어 신장된 것을 나타내는 단면도이고,
도 3은 내부파이프가 외부파이프로부터 인출되어 신장되었을 때 실링부재를 중심으로 한 단면도이고,
도 4는 내부파이프의 내부파이프이동부를 나타내는 단면도이며,
도 5는 심해 해저에 설치된 라이저가 해류에 의해 변경되는 것을 나타내는 단면예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심해자원 채굴용 신축성 라이저(1)을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해자원 채굴용 신축성 라이저(1)의 내부파이프(100)가 외부파이프(120)에 수용되어 신장되지 않았을 때를 나타내는 단면도이다. 라이저(1)는 외부지지관(30) 내에 수용되는 외부파이프(120)와 외부파이프(120) 내측에 적어도 일부가 수용되면서 연결되며 외부파이프(120)로부터 인출되어 길이방향으로 신장 가능하게 마련된 내부파이프(100)로이루어진다.
내부파이프(100)는 일측에 인접한 내부파이프와 연결되도록 마련된 내부파이프플랜지(102)를 갖는다. 연결되어 중첩된 두 개의 내부파이프플랜지(102) 외측면에는 외부지지관(30) 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 길이방향으로 신장되도록 하는 내부플랜지이동부(150)가 설치되어 있다.
내부파이프(100)의 외측면에는 외부지지관(30) 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 길이방향으로 신장되도록 하는 내부파이프이동부(130)가 설치되어 있다. 내부파이프(100)는 외부파이프(120) 내에 적어도 일부가 수용되어 있으며 신장되어 있지 않은 상태이다. 내부파이프(100)와 외부파이프(120) 사이에는 실링부재(20)가 개재되어 있어 원유 및 가스의 누출을 방지할 수 있도록 한다.
외부파이프(120)의 내부파이프(10)와 연결된 반대측에는 인접한 외부파이프와 연결되도록 마련된 외부파이프플랜지(122)가 마련되어 있다. 연결되어 중첩된 두 개의 외부파이프플랜지(122) 외측면에는 외부지지관(30) 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 길이방향으로 신장되도록 하는 외부플랜지이동부(160)가 설치되어 있다.
외부파이프(120)의 외측면에는 외부지지관(30) 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 길이방향으로 신장되도록 하는 외부파이프이동부(140)가 설치되어 있다.
도2는 도 1의 심해자원 채굴용 신축성 라이저(1)의 내부파이프(100)가 외부파이프(120)로부터 인출되어 신장된 것을 나타내는 단면도이다. 측면에서 해류가 있게 되면 외부지지관(30)이 휘어지며 이에 대응하여 내부파이프(100)와 외부파이프(120)의 연결부분은 탄성적으로 휘어질 수 있도록 마련된다. 또한, 내부파이프(100)는 외부파이프로부터 길이방향으로 신장되면서 힘을 분산시키게 된다.
내부파이프(100)와 외부파이프(120)의 연결부분에는 제1외부플랜지(124)와 제2외부플랜지(126)의 플랜지가 형성되어 있다. 제1외부플랜지(124)는 내부파이프(100)을 향해 돌출 연장되며 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 제1외부확장부(1245)를 갖는 제1외부완충풀랜지(1241)와, 제1외부완충플랜지(1241)를 수용하며 제1외부확장부(1245)에 걸리도록 하는 제1외부상부걸림턱(1246) 및 제1외부하부걸림턱(1247)을 갖는 제1외부상부완충플랜지(1242) 및 제1외부하부완충플랜지(1243)와, 제1외부상부완충플랜지(1242)와 제1외부하부완충플랜지(1243) 사이에 개재되어 제1외부확장부(1245)가 제1외부상부완충플랜지(1242)와 제1외부하부완충플랜지(1243) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 제1외부완충스프링(1244)을 갖는다.
제2외부플랜지(126)는 내부파이프(100)을 향해 돌출 연장되며 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 제2외부확장부(1265)를 갖는 제2외부완충풀랜지(1261)와, 제2외부완충플랜지(1261)를 수용하며 제2외부확장부(1265)에 걸리도록 하는 제2외부상부걸림턱(1266) 및 제2외부하부걸림턱(1267)을 갖는 제2외부상부완충플랜지(1262) 및 제2외부하부완충플랜지(1263)와, 제2외부상부완충플랜지(1262)와 제2외부하부완충플랜지(1263) 사이에 개재되어 제2외부확장부(1265)가 제2외부상부완충플랜지(1262)와 제2외부하부완충플랜지(1263) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 제2외부완충스프링(1264)을 갖는다.
라이저(1)는 제1외부플랜지(124)와 제2외부플랜지(126)의 제1외부하부걸림턱(1047)과 제2외부상부걸림턱(1062)에 걸려서 제1외부완충풀랜지(1241)와 제2외부완충풀랜지(1261) 사이에 개재되며 제1외부상부완충플랜지(1242)와 제1외부하부완충플랜지(1243) 및 제2외부상부완충플랜지(1262)와 제2외부하부완충플랜지(1263)가 각각 제1외부완충풀랜지(1241)와 제2외부완충풀랜지(1261)를 따라 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 외부플랜지스프링(128)를 갖는다.
내부파이프(100)와 외부파이프(120)의 연결부분에는 제1내부플랜지(104)와 제2내부플랜지(106)의 플랜지가 형성되어 있다.
제1내부플랜지(104)는 외부파이프(120)을 향해 돌출 연장되며 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 제1내부확장부(1045)를 갖는 제1내부완충풀랜지(1041)와, 제1내부완충플랜지(1041)를 수용하며 제1내부확장부(1045)에 걸리도록 하는 제1내부상부걸림턱(1046) 및 제1내부하부걸림턱(1047)을 갖는 제1내부상부완충플랜지(1042) 및 제1내부하부완충플랜지(1043)와, 제1내부상부완충플랜지(1042)와 제1내부하부완충플랜지(1043) 사이에 개재되어 제1내부확장부(1045)가 제1내부상부완충플랜지(1042)와 제1내부하부완충플랜지(1043) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 제1내부완충스프링(1044)을 갖는다.
제2내부플랜지(106)는 외부파이프(120)을 향해 돌출 연장되며 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 제2내부확장부(1065)를 갖는 제2내부완충풀랜지(1061)와, 제2내부완충플랜지(1061)를 수용하며 제2내부확장부(1065)에 걸리도록 하는 제2내부상부걸림턱(1066) 및 제2내부하부걸림턱(1067)을 갖는 제2내부상부완충플랜지(1062) 및 제2내부하부완충플랜지(1063)와, 제2내부상부완충플랜지(1062)와 제2내부하부완충플랜지(1063) 사이에 개재되어 제2내부확장부(1065)가 제2내부상부완충플랜지(1062)와 제2내부하부완충플랜지(1063) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 제2내부완충스프링(1064)을 갖는다.
라이저(1)는 제1내부플랜지(104)와 제2내부플랜지(126)의 제1내부하부걸림턱(1047)과 제2내부상부걸림턱(1062)에 걸려서 제1내부완충풀랜지(1041)와 제2내부완충풀랜지(1061) 사이에 개재되며 제1내부상부완충플랜지(1042)와 제1내부하부완충플랜지(1043) 및 제2내부상부완충플랜지(1062)와 제2내부하부완충플랜지(1063)가 각각 제1내부완충풀랜지(1041)와 제2내부완충풀랜지(1061)를 따라 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 내부플랜지스프링(108)를 갖는다.
내부파이프(100) 외측면에는 내부파이프이동부(130)가 설치되어 있다. 내부파이프이동부(130)는 외부지지관(30) 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 내부롤러(1301)와, 내부롤러(1301)를 회전 가능하게 지지하며 외부지지관(30) 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 내부롤러지지확장부(1307)를 갖는 내부롤러지지대(1302)와, 내부롤러지지대(1302)를 수용하며 내부롤러지지확장부(1307)에 걸리도록 하는 내부지지상부걸림턱(1308)와 내부지지하부걸림턱(1309)을 갖는 내부지지대상부플랜지(1303) 및 내부지지대하부플랜지(1304)와, 내부지지대상부플랜지(1303) 및 내부지지대하부플랜지(1304) 사이에 개재되어 내부롤러지지확장부(1307)가 내부지지대상부플랜지(1303) 및 내부지지대하부플랜지(1304) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 내부지지대완충스프링(1305)과, 내부파이프(100) 및 외부파이프(120) 각각의 외측면에 연결되어 내부지지대상부플랜지(1303) 및 내부지지대하부플랜지(1304)를 지지하는 내부이동지지부(1306)를 갖는다.
외부파이프(120) 외측면에는 외부파이프이동부(140)가 설치되어 있다. 외부파이프이동부(140)는 외부지지관(30) 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 외부롤러(1401)와, 외부롤러(1401)를 회전 가능하게 지지하며 외부지지관(30) 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 외부롤러지지확장부(1407)를 갖는 외부롤러지지대(1402)와, 외부롤러지지대(1402)를 수용하며 외부롤러지지확장부(1407)에 걸리도록 하는 외부지지상부걸림턱(1408)와 외부지지하부걸림턱(1409)을 갖는 외부지지대상부플랜지(1403) 및 외부지지대하부플랜지(1404)와, 외부지지대상부플랜지(1403) 및 외부지지대하부플랜지(1404) 사이에 개재되어 외부롤러지지확장부(1407)가 외부지지대상부플랜지(1403) 및 외부지지대하부플랜지(1404) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 외부지지대완충스프링(1405)과, 내부파이프(100) 및 외부파이프(120) 각각의 외측면에 연결되어 외부지지대상부플랜지(1403) 및 외부지지대하부플랜지(1404)를 지지하는 외부이동지지부(1406)를 갖는다.
연결되어 중첩된 두 개의 내부파이프플랜지(102) 외측면에는 내부플랜지이동부(150)가 설치되어 있다. 내부플랜지이동부(150)는 외부지지관(30) 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 내부플랜지롤러(1501)와, 내부플랜지롤러(1501)를 회전 가능하게 지지하며 외부지지관(30) 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 내부플랜지롤러지지확장부(1507)를 갖는 내부플랜지롤러지지대(1502)와, 내부플랜지롤러지지대(1502)를 수용하며 내부플랜지롤러지지확장부(1507)에 걸리도록 하는 내부플랜지지지상부걸림턱(1508)와 내부플랜지지지하부걸림턱(1509)을 갖는 내부플랜지지지대상부플랜지(1503) 및 내부플랜지지지대하부플랜지(1504)와, 내부플랜지지지대상부플랜지(1503) 및 내부플랜지지지대하부플랜지(1504) 사이에 개재되어 내부플랜지롤러지지확장부(1507)가 내부플랜지지지대상부플랜지(1503) 및 내부플랜지지지대하부플랜지(1504) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 내부플랜지지지대완충스프링(1505)과, 내부파이프(100) 및 외부파이프(120) 각각의 외측면에 연결되어 내부플랜지지지대상부플랜지(1503) 및 내부플랜지지지대하부플랜지(1504)를 지지하는 내부플랜지이동지지부(1506)를 갖는다.
연결되어 중첩된 두 개의 외부파이프플랜지(122) 외측면에는 외부플랜지이동부(160)가 설치되어 있다. 외부플랜지이동부(160)는 외부지지관(30) 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 외부플랜지롤러(1601)와, 외부플랜지롤러(1601)를 회전 가능하게 지지하며 외부지지관(30) 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 내부파이프(100) 및 외부파이프(120)의 가로방향으로 확장된 외부플랜지롤러지지확장부(1607)를 갖는 외부플랜지롤러지지대(1602)와, 외부플랜지롤러지지대(1602)를 수용하며 외부플랜지롤러지지확장부(1607)에 걸리도록 하는 외부플랜지지지상부걸림턱(1608)와 외부플랜지지지하부걸림턱(1609)을 갖는 외부플랜지지지대상부플랜지(1603) 및 외부플랜지지지대하부플랜지(1604)와, 외부플랜지지지대상부플랜지(1603) 및 외부플랜지지지대하부플랜지(1604) 사이에 개재되어 외부플랜지롤러지지확장부(1607)가 외부플랜지지지대상부플랜지(1603) 및 외부플랜지지지대하부플랜지(1604) 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 외부플랜지지지대완충스프링(1605)과, 내부파이프(100) 및 외부파이프(120) 각각의 외측면에 연결되어 외부플랜지지지대상부플랜지(1603) 및 외부플랜지지지대하부플랜지(1604)를 지지하는 외부플랜지이동지지부(1606)를 갖는다.
도 3은 내부파이프(100)가 외부파이프(120)로부터 인출되어 신장되었을 때 실링부재(20)를 중심으로 한 단면도이다.
내부파이프(100)가 외부파이프(120)로부터 인출되어 신장되면 제2외부플랜지(126)과 제1내부플랜지(104)에 의해 실링부재(20)가 내부파이프(100)와 외부파이프(120) 사이를 실링을 하면서 도 3과 같은 단면을 이루게 된다.
4는 내부파이프(100)의 내부파이프이동부(130)를 나타내는 단면도이다.
외부지지관(30)의 내측에 대해서 모두 일정범위의 간격을 유지해야 하므로 내부파이프이동부(130)는 복수로 내부파이프(100)의 외측면에 외부지지관(30)을 향해 설치되어 있으며, 내부롤러(1301)은 외부지지관(30)의 내측면에 대응하도록 볼록형상으로 마련된다. 내부파이프이동부(130)는 반대측에 힘을 분산할 수 있도록 짝수로 마련되는 것이 바람직하다.
도 5는 심해 해저에 설치된 라이저(10)가 해류에 의해 변경되는 것을 나타내는 단면예시도이다.
(a)는 도 1과 같이 내부파이프(10)가 외부파이프(120)로부터 인출되지 않은 상태이다.
(b)는 해류가 측면에서 라이저(10)에 가해지고 있으므로 내부파이프(100)와 외부파이프(120)도 휘어지게 되는데 제1내부완충스프링(1044), 제2내부완충스프링(1064), 내부플랜지스프링(108), 제1외부완충스프링(1244), 제2외부완충스프링(1264) 및 외부플랜지스프링(128)에 의해 내부파이프(100)와 외부파이프(120)는 해류의 직접적인 힘이 가해지지 않고 완충된다. 또한, 내부파이프(10)가 외부파이프(120)로부터 인출되어 해류의 힘을 분산하게 된다.
1 : 라이저 10 : 메인파이프
20 : 실링부재 30 : 외부지지관
100 : 내부파이프 102 : 내부파이프플랜지
104 : 제1내부플랜지 106 : 제2내부플랜지
108 : 내부플랜지스프링 120 : 외부파이프
122 : 외부파이프플랜지 124 : 제1외부플랜지
126 : 제2외부플랜지 128 : 외부플랜지스프링
130 : 내부파이프이동부 140 : 외부파이프이동부
150 : 내부플랜지이동부 140 : 외부플랜지이동부

Claims (7)

  1. 길이방향과 가로방향에 대하여 유연성을 갖는 외부지지관 내에 수용되며 심해에서 자원을 채굴 이동시키는 심해자원 채굴용 신축성 라이저에 있어서,
    상기 외부지지관 내에 수용되는 외부파이프와;
    상기 외부파이프 내측에 적어도 일부가 수용되면서 연결되며 상기 외부파이프로부터 인출되어 길이방향으로 신장 가능한 내부파이프와;
    상기 외부파이프와 상기 내부파이프 사이에 개재되어 상기 자원의 누출을 방지하는 실링부재를 포함하며,
    상기 외부지지관의 가로방향에 대한 굴곡상태에 대응하여 상기 외부파이프의 중심축과 상기 내부파이프의 중심축이 상호 평행한 상태에서 상호 경사진 상태가 되도록 상기 외부파이프와 상기 내부파이프는 상호 접촉하며 가로방향에 대하여 상호 접근과 이격되도록 마련된 적어도 하나의 플랜지를 가지며,
    상기 플랜지는 상호 파이프측을 향해 돌출 연장되며 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 가로방향으로 확장된 확장부를 갖는 완충플랜지와, 상기 완충플랜지를 수용하며 상기 확장부에 걸리도록 하는 걸림턱을 갖는 상부완충플랜지 및 하부완충플랜지와, 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지 사이에 개재되어 상기 확장부가 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 완충스프링을 갖고,
    상기 플랜지와 인접한 플랜지 각각의 상기 걸림턱에 걸려서 상기 플랜지와 인접한 플랜지 사이에 개재되며 상기 상부완충플랜지와 상기 하부완충플랜지가 상기 완충플랜지를 따라 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 플랜지스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에는 상기 외부지지관 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 길이방향으로 신장되도록 하는 파이프이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파이프이동부는 상기 외부지지관 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 롤러와, 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하며 상기 외부지지관 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 가로방향으로 확장된 롤러지지확장부를 갖는 롤러지지대와, 상기 롤러지지대를 수용하며 상기 롤러지지확장부에 걸리도록 하는 지지걸림턱을 갖는 지지대상부플랜지 및 지지대하부플랜지와, 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지 사이에 개재되어 상기 롤러지지확장부가 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 지지대완충스프링과, 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에 연결되어 상기 지지대상부플랜지 및 상기 지지대하부플랜지를 지지하는 이동지지부를 갖는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부파이프와 상기 외부파이프는 각각 상기 내부파이프와 상기 외부파이프와 연결되도록 마련된 파이프플랜지를 갖고, 상기 연결되어 중첩된 두 개의 파이프플랜지 외측면에는 상기 외부지지관 내측면을 따라 소정범위의 간격을 유지하면서 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프의 길이방향으로 신장되도록 하는 플랜지이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플랜지이동부는 상기 외부지지관 내측면과 접촉 지지하며 회전하는 플랜지롤러와, 상기 플랜지롤러를 회전 가능하게 지지하며 상기 외부지지관 내측 가로방향으로 연장되고 말단이 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 가로방향으로 확장된 플랜지롤러지지확장부를 갖는 플랜지롤러지지대와, 상기 플랜지롤러지지대를 수용하며 상기 플랜지롤러지지확장부에 걸리도록 하는 플랜지지지걸림턱을 갖는 플랜지지지대상부플랜지 및 플랜지지지대하부플랜지와, 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지 사이에 개재되어 상기 플랜지롤러지지확장부가 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지 사이에 탄력적으로 신축성을 갖도록 하는 플랜지지지대완충스프링과, 상기 내부파이프 및 상기 외부파이프 각각의 외측면에 연결되어 상기 플랜지지지대상부플랜지 및 상기 플랜지지지대하부플랜지를 지지하는 플랜지이동지지부를 갖는 것을 특징으로 하는 심해자원 채굴용 신축성 라이저.
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