KR101699327B1 - 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법 - Google Patents

잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 고안은 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법에 관한 것으로, 잭킹 구조물 안에 삼각구조물을 설치하여 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하고 삼각구조물과 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 미세 조정함으로써, 용접 시 잭킹 구조물의 열 변형이 수직도 허용 오차 2mm 이내로 유지할 수 있으며, 공정 단축 및 품질 확보가 가능하다.

Description

잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MAINTAINING VERTICAL STRAIGHTNESS OF JACKING STRUCTURE IN JACK-UP RIG}
본 고안은 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 잭킹 구조물 안에 삼각구조물을 설치하여 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하고 삼각구조물과 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 미세 조정함으로써, 용접 시 잭킹 구조물의 열 변형을 수직도 허용 오차 규정 이내로 유지할 수 있으며, 공정 단축 및 품질 확보가 가능한 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 급격한 산업의 발전에 따라 추가적 원유, 천연가스와 같은 기타 광물 자원의 사용량이 점차 증가하고 있다. 이에 따라 자원의 안정적인 생산과 공급이 전세계적으로 중요한 문제로 인식되고 있다.
이와 같은 이유로 현재에는 해상에서 필요한 탐사를 위한 시추 및 생산을 위한 시추를 수행하는 한편 시추한 석유의 화학 처리를 위하여 구성된 잭-업 리그(Jack-up Rig)가 개발되었다.
잭-업 리그는 부양성 선체를 구비하고, 이동하는 동안 선체로부터 상방으로 돌출하는 별개의 지지 다리인 레그(Leg) 들을 구비한다. 즉, 잭업 리그가 원하는 위치에 도달하면, 상기 레그 들을 해저에 접촉하도록 하강하고, 선체가 수 면 위로 소정 높이만큼 상승하도록 하는 구조로 이루어진다. 레그 들은 선체에 설치된 잭킹 구조물에 의해서 상하로 이동할 수 있도록 구성된다.
도 1은 일반적인 잭 업 리그를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 잭킹 구조물의 설치를 보인 사시도이며, 도 3은 종래 잭킹 구조물의 수직도를 보인 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 잭 업 리그(10)는 잭 업 리그 선체(Hull Structure)(11)에 잭킹 구조물(12)이 설치되고, 잭킹 구조물(12)의 내부에 레그(13)가 상하로 이동 가능하게 설치된다.
항해 시에는 레그(13)가 잭 업 리그 선체(11) 위로 이동하고, 현장 도착시에는 레그(13)가 하강하여 잭 업 리그 선체(11)를 해상에 지지하도록 구성된다.
잭 업 리그 선체(11)의 안착 홈(11a) 안에 잭킹 구조물(12)이 결합하고, 각 잭킹 구조물(12)은 연결 부재(14)로 연결되어 보강된다.
이와 같이 잭킹 구조물(12)은 잭 업 리그 선체(11)의 상하 거동을 가능하게 하는 잭킹 시스템과 그 잭킹 시스템을 고정하는 고정 시스템 등의 핵심 장비가 탑재되는 구역으로, 레그(13)와 잭킹 구조물(12)의 수직도가 잭 업 리그(10)의 성공적 공사를 위한 가장 중요한 작업이다.
27.2M 높이인 잭킹 구조물(12)의 수직도 허용 공차가 2mm 이내로 규정되어 있으며, 이를 만족하기 위하여 종래에는 용접 열변형을 방지하기 위하여 용접 순서를 정해서 열관리를 하는 방식을 사용하고 있다.
그러나 종래와 같이 용접 순서를 정해서 열관리를 하는 방식은 도 3에 도시된 바와 같이, 용접 중 후반의 열에 의한 변형으로 공차를 맞추기에는 한계가 있기 때문에 결국, 용접 열에 의한 열변형을 초래하여 잭킹 구조물의 수직도를 규정대로 유지하지 못하는 문제가 발생한다.
국내 공개번호 제10-2015-0005244호
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 잭킹 구조물 안에 삼각구조물을 설치하여 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하고 삼각구조물과 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 미세 조정함으로써, 용접 시 잭킹 구조물의 열 변형을 수직도 허용 오차 규정 이내로 유지할 수 있으며, 공정 단축 및 품질 확보가 가능한 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 잭업 리그 선체; 상기 잭-업 리그 선체를 지지하는 레그; 및 상기 레그를 상하로 이동시키기 위한 잭킹 구조물을 구비하는 잭업 리그에서, 상기 잭킹 구조물을 상기 잭업 리그 선체의 장착 홈 안에 설치한 후 상기 잭킹 구조물을 용접고정 할 때에 상기 잭킹 구조물의 수직도를 유지하는 장치로서, 상기 잭킹 구조물의 톱니 내측 홈 안에 삽입되는 수직부재와 상기 수직부재를 서로 연결하는 수평부재로 이루어지며, 상기 잭킹 구조물의 좌우 조정을 위한 삼각구조물; 및 상기 잭킹 구조물의 수직도를 보상하기 위하여 상기 삼각구조물과 상기 잭킹 구조물 사이에 설치되어 상기 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 조정하는 조정 유압실린더를 포함한다.
상기 삼각구조물이 상기 잭킹 구조물의 좌우 방향 공차를 조정하고, 상기 조정 유압실린더가 상기 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 조정한 상태에서 상기 잭킹 구조물을 잭업 리그 선체에 용접하도록 구성된다.
상기 수평부재 사이에 연결 부재가 설치되어 보강을 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 고안은 잭킹 구조물의 톱니 내측 홈 안에 삽입되는 수직부재와 상기 수직부재를 서로 연결하는 수평부재로 이루어지며, 상기 잭킹 구조물의 좌우를 조정하는 삼각구조물을 제작하는 단계; 상기 잭킹 구조물을 잭업 리그 선체의 장착 홈 안에 설치하는 단계; 상기 잭킹 구조물 안에 상기 삼각구조물을 설치하여 상기 잭킹 구조물의 좌우 방향 공차를 조정하는 단계; 상기 삼각구조물과 상기 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 상기 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 조정하는 단계; 및 상기 삼각구조물이 상기 잭킹 구조물의 좌우 방향 공차를 조정하고, 상기 조정 유압실린더가 상기 잭킹 구조물의 전후 방향 공차를 조정한 상태에서 상기 잭킹 구조물을 잭업 리그 선체에 용접하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 잭킹 구조물 안에 삼각구조물을 설치하여 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 잡아주고 삼각구조물과 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 미세 조정함으로써, 용접 시 잭킹 구조물의 열 변형을 수직도 허용 오차 2mm 이내로 유지할 수 있으며, 공정 단축 및 품질 확보가 가능하다.
또한, 삼각구조물과 조정 유압실린더를 이용하여 잭킹 구조물의 미세 각도 및 뒤틀림도 방지할 수 있으며, 용접 열 변형에 대한 잭킹 구조물의 수직도를 관리할 수 있으므로, 유지보수 및 M/H 최소화가 가능하다.
도 1은 일반적인 잭 업 리그를 보인 사시도
도 2는 종래 잭킹 구조물의 설치를 보인 사시도
도 3은 종래 잭킹 구조물의 수직도를 보인 단면도
도 4는 본 고안에 따른 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치를 보인 사시도
도 5는 본 고안에 따른 삼각구조물을 보인 사시도
도 6은 본 고안에 따른 잭킹 구조물의 수직도를 보인 단면도
도 7은 본 고안에 따른 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지방법을 설명하는 블록도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 따른 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 고안에 따른 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치를 보인 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 삼각구조물을 보인 사시도이며, 도 6은 본 고안에 따른 잭킹 구조물의 수직도를 보인 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 고안은 잭 업 리그 선체(11), 잭 업 리그 선체(11)를 지지하는 레그(13), 및 레그(13)를 상하로 이동시키기 위한 잭킹 구조물(12)을 구비하는 잭업 리그(10)에서, 잭킹 구조물(12)을 잭업 리그 선체(11)의 장착 홈(11a) 안에 설치한 후 잭킹 구조물(12)을 잭 업 리그 선체(11)에 용접고정 할 때 잭킹 구조물(12)의 수직도를 유지하는 장치이다. 동 도면에서 잭업 리그의 구성은 도 1 및 도 2를 참조한다.
본 고안의 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치는 잭킹 구조물(12)의 톱니 내측 홈(12a) 안에 삽입되는 수직부재(111)와 수직부재(111)를 서로 연결하는 수평부재(112)로 이루어지며 잭킹 구조물(12)의 좌우 방향 공차를 조정하는 삼각구조물(110)을 구비한다. 잭킹 구조물(12)의 상부에는 작업 공간으로 사용되는 족장(130)이 설치될 수 있다.
삼각구조물(110)은 3개의 수직부재(111)이 서로 일정 거리를 유지하며, 다수의 수평부재(112)는 수직부재(111) 사이를 연결하여 보강하도록 구성된다. 수평부재(112) 사이에 연결 부재(113)가 설치되어 보강을 하는 것이 바람직하다.
상기 수직부재(111)의 사이즈는 잭킹 구조물(12)의 톱니 내측 홈(12a) 안에 상응하는 크기로 제조된다.
또한, 본 고안의 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지장치는 잭킹 구조물(12)의 수직도를 보상하기 위하여 삼각구조물(110)과 잭킹 구조물(12) 사이에 설치되어 잭킹 구조물(12)의 전후 방향 공차를 조정하는 조정 유압실린더(120)를 포함한다.
이와 같이 삼각구조물(110)이 잭킹 구조물(12)의 좌우 방향 공차를 조정하고, 조정 유압실린더(120)가 잭킹 구조물(12)의 전후방향 공차를 조정한 상태에서 잭킹 구조물(12)을 잭 업 리그 선체(11)에 용접하도록 구성된다.
도 7은 본 고안에 따른 잭업 리그 잭킹 구조물의 수직도 유지방법을 설명하는 블록도이다.
도 4, 도 5 및 도 7을 참조하면, 본 고안은 잭킹 구조물(12)의 톱니 내측 홈(12) 안에 삽입되는 수직부재(111)와 수직부재(111)를 서로 연결하는 수평부재(112)로 이루어지며, 잭킹 구조물(12)의 좌우를 조정하는 삼각구조물(110)을 제작하는 단계(S 10); 잭킹 구조물(12)을 잭업 리그 선체(11)의 장착 홈(11a) 안에 설치하는 단계(S 20); 잭킹 구조물(12) 안에 삼각구조물(110)을 설치하여 잭킹 구조물(12)의 좌우방향 공차를 조정하는 단계(S 30); 삼각구조물(110)과 잭킹 구조물(12) 사이에 조정 유압실린더(120)를 설치하여 잭킹 구조물(12)의 전후방향 공차를 조정하는 단계(S 40); 및 삼각구조물(110)이 잭킹 구조물(12)의 좌우방향 공차를 조정하고, 조정 유압실린더(120)가 잭킹 구조물(12)의 전후방향 공차를 조정한 상태에서 잭킹 구조물(12)을 잭업 리그 선체(11)에 용접하는 단계(S 50)를 포함한다.
좀 더 구체적으로 살펴보면, 단계(S 10)에서는, 잭킹 구조물(12)의 톱니 내측 홈(12) 안에 삽입되는 수직부재(111)와 수직부재(111)를 서로 연결하는 수평부재(112)로 이루어진 삼각구조물(110)을 제작한다.
단계(S 20)에서는, 잭킹 구조물(12)을 잭업 리그 선체(11)의 장착 홈(11a) 안에 결합하여 설치한다.
단계(S 30)에서는, 잭킹 구조물(12) 안에 삼각구조물(110)을 설치하여 잭킹 구조물(12)의 좌우방향 공차를 조정한다. 삼각구조물(110)은 잭킹 구조물(12)의 좌우방향 공차를 조정하는 역할을 한다.
단계(S 40)에서는, 삼각구조물(110)과 잭킹 구조물(12) 사이에 조정 유압실린더(120)를 설치하여 잭킹 구조물(12)의 전후방향 공차를 미세 조정한다.
그리고 단계(S 50)에서는, 삼각구조물(110)이 잭킹 구조물(12)의 좌우방향 공차를 조정하고, 조정 유압실린더(120)가 잭킹 구조물(12)의 전후방향 공차를 조정하여 수직도를 규정 이내로 유지한 상태에서 잭킹 구조물(12)을 잭업 리그 선체(11)에 용접한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 잭킹 구조물 안에 삼각구조물을 설치하여 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 잡아주고 삼각구조물과 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 미세 조정함으로써, 용접 시 잭킹 구조물의 열 변형을 수직도 허용 오차 2mm 이내로 유지할 수 있으며, 공정 단축 및 품질 확보가 가능하다.
또한, 삼각구조물과 조정 유압실린더를 이용하여 잭킹 구조물의 미세 각도 및 뒤틀림도 방지할 수 있으며, 용접 열 변형에 대한 잭킹 구조물의 수직도를 관리할 수 있으므로, 유지보수 및 M/H 최소화가 가능하다.
10: 잭업 리그
11: 잭 업 리그 선체
11a: 장착 홈
12: 잭킹 구조물
12a: 톱니 내측 홈
13: 레그
110: 삼각구조물
111: 수직부재
112: 수평부재
120: 조정 유압실린더
130: 족장

Claims (4)

  1. 잭업 리그 선체; 상기 잭-업 리그 선체를 지지하는 레그; 및 상기 레그를 상하로 이동시키기 위한 잭킹 구조물을 구비하는 잭업 리그에서, 상기 잭킹 구조물을 상기 잭업 리그 선체의 장착 홈 안에 설치한 후 상기 잭킹 구조물을 용접고정 할 때에 상기 잭킹 구조물의 수직도를 유지하는 장치로서,
    상기 잭킹 구조물의 톱니 내측 홈 안에 삽입되는 수직부재와 상기 수직부재를 서로 연결하는 수평부재로 이루어지며, 상기 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하는 삼각구조물; 및
    상기 잭킹 구조물의 수직도를 보상하기 위하여 상기 삼각구조물과 상기 잭킹 구조물 사이에 설치되어 상기 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 조정하는 조정 유압실린더;를 포함하는 잭킹 구조물의 수직도 유지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 삼각구조물이 상기 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하고, 상기 조정 유압실린더가 상기 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 조정한 상태에서 상기 잭킹 구조물을 상기 잭업 리그 선체에 용접하도록 구성되는 잭킹 구조물의 수직도 유지장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평부재 사이에 연결 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 잭킹 구조물의 수직도 유지장치.
  4. 잭킹 구조물의 톱니 내측 홈 안에 삽입되는 수직부재와 상기 수직부재를 서로 연결하는 수평부재로 이루어지며, 상기 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하는 삼각구조물을 제작하는 단계;
    상기 잭킹 구조물을 잭업 리그 선체의 장착 홈 안에 설치하는 단계;
    상기 잭킹 구조물 안에 상기 삼각구조물을 설치하여 상기 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하는 단계;
    상기 삼각구조물과 상기 잭킹 구조물 사이에 조정 유압실린더를 설치하여 상기 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 조정하는 단계; 및
    상기 삼각구조물이 상기 잭킹 구조물의 좌우방향 공차를 조정하고, 상기 조정 유압실린더가 상기 잭킹 구조물의 전후방향 공차를 조정한 상태에서 상기 잭킹 구조물을 상기 잭업리그 선체에 용접하는 단계;를 포함하는 잭킹 구조물의 수직도 유지방법.
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