KR101847016B1 - 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법 - Google Patents

시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캐트워크 상을 왕복하는 캐트워크 머신의 단부에 탈착 결합되는 이송 카트로써 스파이더 앤드 짐벌을 이송함으로써 번거롭고 많은 시간이 소요되는 추가적인 작업이 필요없이 스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)을 시추선의 웰 센터(well center)까지 옮기는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법에 관한 것이다.

Description

시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법{SPIDER AND GIMBAL TRANSPORTATION DEVICE FOR DRILLSHIP AND OPERATING METHOD OF THIS}
본 발명은 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 번거롭고 많은 시간이 소요되는 추가적인 작업이 필요없이 스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)을 시추선의 웰 센터(well center)까지 옮기는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법에 관한 것이다.
스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)은 통상 시추선에서 비오피 스택(BOP Stack; Blowout Preventer Stack, 이하 'BOP')이 구비된 복수의 라이저(riser)를 지지하고, 해양에서 발생되는 파도로 인한 선체의 움직임 등에 대한 위치 보상을 하기 위한 장비이다.
일반적으로 시추선에서는 선미부에 배치된 데크 크레인을 이용하여 스파이더 앤드 짐벌을 드릴 플로어(drill floor) 전방으로 운송한 다음, 윈치 등과 같은 모터 구동 방식의 장치와 다수의 슬링(Sling)을 이용하여 전술한 데크 크레인과 함께 로터리 테이블까지 다시 전술한 스파이더 앤드 짐벌을 운송하는 작업을 수행하게 된다.
이와 같은 작업은 스파이더 앤드 짐벌을 운송하는 과정에서 다수의 슬링을 준비하고 슬링의 배치에 따른 각종 도르레 등의 부품을 마련하여야 하므로 스파이더 앤드 짐벌을 운송하는 과정에서 시추선 상에 시공되고 설치된 각종 의장품과의 충돌로 인한 파손의 우려가 다분하였다.
또한, 이러한 스파이더 앤드 짐벌의 경우 대중량물인 관계로 운송 과정에서 부주의로 인하여 슬링의 단락 또는 스파이더 앤드 짐벌의 낙하로 인한 안전사고의 위험에도 노출될 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 번거롭고 많은 시간이 소요되는 추가적인 작업이 필요없이 스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)을 시추선의 웰 센터(well center)까지 옮기는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 로터리 테이블(400)이 형성된 드릴 플로어(900)로부터 연장되어 선체의 선수로부터 선미 방향으로 배치되는 캐트워크(100); 상기 캐트워크(100)로부터 상기 로터리 테이블(400)까지 형성된 이송 레일(500)을 왕복하며, 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 탑재하여 상기 로터리 테이블(400)까지 이송하는 캐트워크 머신(200); 및 상기 캐트워크 머신(200)과 연동하여 상기 이송 레일(500)을 왕복 가능하게 상기 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착가능하게 결합되고 상면에 스파이더 앤드 짐벌(Spider and gimbal, 800)이 탑재되는 이송 카트(300);를 포함하며, 상기 이송 카트(300)는 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 상기 로터리 테이블(400) 상면까지 이송시키는 것;을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 제공한다.
상기 캐트워크 머신(200)은, 상기 이송 레일(500)을 왕복 가능하며 상면에 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프가 안착되는 스케이트(210)와, 상기 스케이트(210)의 단부에 장착되어 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프의 단부를 상기 로터리 테이블(400)까지 유도하는 테일링 암(220)과, 상기 테일링 암(220)으로부터 출입 가능한 지지빔(230)과, 상기 지지빔(230)의 단부에 장착되어 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프의 단부측 외주면을 받침 지지하는 받침편(240)을 포함하며, 상기 이송 카트(300)는 상기 테일링 암(220)의 단부에 탈착 결합되는 것;을 특징으로 한다.
상기 이송 카트(300)는, 상기 이송 레일(500)을 따라 구름 접촉하는 휠(312)을 포함하는 카트 본체(310)와, 상기 카트 본체(310)의 단부에 구비되어 상기 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착 결합되는 연결편(320);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스케이트(210)의 양측 중 적어도 일측에는 상기 테일링 암(220)과 연결되어 상기 스케이트(210)의 길이 방향을 따라 유체의 압력으로 신축하는 실린더(212);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 캐트워크(100) 상에 마련된 로터리 테이블(400)까지 형성된 이송 레일(500)을 왕복하는 캐트워크 머신(200)의 단부에 이송 카트(300)를 장착하는 제1 단계; 상기 이송 카트(300)의 상면에 스파이더 앤드 짐벌(800)을 탑재하고 상기 캐트워크 머신(200)을 가동하여 상기 로터리 테이블(400)의 상면까지 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 이송시키는 제2 단계; 및
상기 로터리 테이블(400)에 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 장착한 다음, BOP 스택(Blowout Stack)을 장착하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 운용하는 방법을 제공한다.
상기 제3 단계에서, 상기 BOP 스택이 장착된 다음, 상기 이송 카트(300)를 상기 캐트워크 머신(200)으로부터 분리하고 상기 캐트워크 머신(200) 상에 트롤리에 의해 이송된 라이저 또는 드릴 파이프를 탑재하는 과정과, 상기 캐트워크 머신(200)을 상기 로터리 테이블(400)까지 이동시켜 상기 라이저 또는 드릴 파이프의 단부를 상기 BOP 스택에 장착하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법은 번거롭고 많은 시간이 소요되는 기존의 운송 방법에 비하여 캐트워크 머신에 탈착 결합되는 이송 카트로써 스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)을 시추선의 웰 센터(well center)까지 옮기는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법은 스파이더 앤드 짐벌을 이송하는 이송 카트의 동선의 간략화, 즉 이송 레일 상을 왕복하는 동작과 운용 방법을 통하여 운송 과정에서 시추선 상의 다양한 의장품과의 간섭 및 충돌로 인한 파손을 포함한 각종 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 나타낸 개념도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 운용하는 방법을 순차적으로 나타낸 개념도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 나타낸 개념도이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 캐트워크(100) 상을 왕복하는 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착 결합되는 이송 카트(300)로써 스파이더 앤드 짐벌(800, Spider and gimbal)을 이송하는 구조임을 파악할 수 있다.
우선, 캐트워크(100)는 로터리 테이블(400)이 형성된 드릴 플로어(900)로부터 연장되어 선체의 선수로부터 선미 방향으로 배치되는 구조물이다.
캐트워크 머신(200)은 캐트워크(100)로부터 로터리 테이블(400)까지 형성된 이송 레일(500)을 왕복하며, 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 캐트워크(100)로 이송하는 장치(예를 들면, 트롤리(600))에 의하여 이송된 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 탑재하여 로터리 테이블(400)까지 이송하는 것이다.
이송 카트(300)는 캐트워크 머신(200)과 연동하여 이송 레일(500)을 왕복 가능하게 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착 결합되고 상면에 스파이더 앤드 짐벌(800)이 탑재되는 것이다.
여기서, 이송 카트(300)는 스파이더 앤드 짐벌(800)을 로터리 테이블(400) 상면까지 이송시킨 후, 특별히 도시하지 않았으나 BOP 스택을 장착하고 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 장착하게 되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하고 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 캐트워크 머신(200)은 전술한 바와 같이 이송 레일(500)을 왕복하는 것으로, 스케이트(210)에 지지빔(230)과 받침편(240)이 장착된 테일링 암(220)이 구비된 구조임을 알 수 있다.
스케이트(210)는 이송 레일(500)을 왕복 가능하며 상면에 라이저 또는 드릴 파이프(700)가 안착되는 것이다.
테일링 암(220)은 스케이트(210)의 단부에 장착되어 라이저 또는 드릴 파이프(700)의 단부를 로터리 테이블(400)까지 유도하는 것이며, 지지빔(230)은 테일링 암(220)으로부터 출입 가능한(도 5 참고) 것이고, 받침편(240)은 지지빔(230)의 단부에 장착되어 라이저 또는 드릴 파이프(700)의 단부측 외주면을 받침 지지하는 것이다.
여기서, 이송 카트(300)는 테일링 암(220)의 단부에 탈착 결합되는 것이 바람직하다.
이송 카트(300)는 전술한 바와 같이 스파이더 앤드 짐벌(800)을 이송하기 위한 것으로, 스파이더 앤드 짐벌(800)이 탑재되는 카트 본체(310)와 테일링 암(220)에 탈착 결합되는 연결편(320)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.
카트 본체(310)는 이송 레일(500)을 따라 구름 접촉하는 휠(312)을 포함하는 것으로, 스파이더 앤드 짐벌(800)이 탑재되는 면적을 제공하며, 특별히 도시하지 않았으나 로터리 테이블(400)과의 정렬을 위한 위치 정렬용의 홈을 형성하여 전술한 홈에 스파이더 앤드 짐벌(800)을 안착시켜 로터리 테이블(400)의 상면까지 이송시킬 수도 있을 것이다.
연결편(320)은 카트 본체(310)의 단부에 구비되어 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착 결합되는 것으로, 홈과 돌기의 구조, 후크와 걸림링의 구조, 고리와 고리의 회동을 허용하는 볼트 등의 고정구로 체결한 구조 등 다양한 응용 및 변형 설계를 실시할 수 있다.
또한, 스케이트(210)의 양측 중 적어도 일측에는 테일링 암(220)과 연결되어 스케이트(210)의 길이 방향을 따라 유체의 압력으로 신축하는 실린더(212)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
실린더(212)는 스케이트(210) 자체를 움직일 필요없이 신장되어 이송 카트(300)를 로터리 테이블(400)까지 밀어주는 동작을 수행할 수 있을 것이며, 이러한 실린더(212) 외에도 보다 정밀한 위치 제어를 위하여 랙 앤드 피니언 또는 LM가이드 등의 구조를 응용하는 것도 가능할 것이다.
상기와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 운용하는 방법에 관하여 도 2 내지 도 5를 참고로 설명하며, 도 2 내지 도 5에 표시되지 않은 도면의 부호는 도 1을 참고한다.
우선, 작업자는 도 2와 같이 캐트워크 머신(200)의 단부, 즉 테일링 암(220)에 이송 카트(300)를 장착한 다음, 도 3과 같이 이송 카트(300)의 카트 본체(310) 상에 스파이더 앤드 짐벌(800)을 탑재한 후 캐트워크 머신(200)을 가동하여 도 4와 같이 로터리 테이블(400)의 상면까지 스파이더 앤드 짐벌(800)을 이송시킨다.
이후, 작업자는 로터리 테이블(400)에 스파이더 앤드 짐벌(800)을 장착한 다음, BOP 스택(Blowout Stack, 이하 미도시)을 장착하게 된다.
여기서, BOP 스택이 장착되면 이송 카트(300)를 캐트워크 머신(200)으로부터 분리하고 도 5와 같이 캐트워크 머신(200) 상에 트롤리(600)로 이송된 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 탑재한 다음, 캐트워크 머신(200)을 로터리 테이블(400)까지 이동시켜 라이저 또는 드릴 파이프(700)의 단부를 BOP 스택에 장착하면 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 번거롭고 많은 시간이 소요되는 추가적인 작업이 필요없이 스파이더 앤드 짐벌(spider and gimbal)을 시추선의 웰 센터(well center)까지 옮기는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치 및 이를 운용하는 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용도 가능하며, 위에서 열거된 본 발명의 다양한 실시예들은 시추선 뿐만 아니라, 반잠수식 시추선, 텐션레그플랫폼을 포함하는 다양한 부유식 해양구조물에도 적용할 수 있는 등 다른 많은 변형 또는 응용 또한 가능함은 물론이다.
100: 캐트워크 200: 캐트워크 머신
300: 이송 카트 500: 이송레일
600: 트롤리 800: 스파이더 앤드 짐벌
900: 드릴 플로어

Claims (6)

  1. 로터리 테이블(400)이 형성된 드릴 플로어(900)로부터 연장되어 선체의 선수로부터 선미 방향으로 배치되는 캐트워크(100); 상기 캐트워크(100)로부터 상기 로터리 테이블(400)까지 형성된 이송 레일(500)을 왕복하며, 라이저 또는 드릴 파이프(700)를 탑재하여 상기 로터리 테이블(400)까지 이송하는 캐트워크 머신(200); 및 상기 캐트워크 머신(200)과 연동하여 상기 이송 레일(500)을 왕복 가능하게 상기 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착가능하게 결합되고 상면에 스파이더 앤드 짐벌(Spider and gimbal, 800)이 탑재되는 이송 카트(300);를 포함하며,
    상기 이송 카트(300)는 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 상기 로터리 테이블(400) 상면까지 이송시키며,
    상기 캐트워크 머신(200)은, 상기 이송 레일(500)을 왕복 가능하며 상면에 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프가 안착되는 스케이트(210); 상기 스케이트(210)의 단부에 장착되어 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프의 단부를 상기 로터리 테이블(400)까지 유도하는 테일링 암(220); 상기 테일링 암(220)으로부터 출입 가능한 지지빔(230); 및 상기 지지빔(230)의 단부에 장착되어 상기 라이저 또는 상기 드릴 파이프의 단부측 외주면을 받침 지지하는 받침편(240); 을 포함하며,
    상기 이송 카트(300)는 상기 테일링 암(220)의 단부에 탈착 결합하며,
    상기 이송 카트(300)는, 상기 이송 레일(500)을 따라 구름 접촉하는 휠(312)을 포함하는 카트 본체(310); 및 상기 카트 본체(310)의 단부에 구비되어 상기 캐트워크 머신(200)의 단부에 탈착 결합되는 연결편(320); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케이트(210)의 양측 중 적어도 일측에는 상기 테일링 암(220)과 연결되어 상기 스케이트(210)의 길이 방향을 따라 유체의 압력으로 신축하는 실린더(212);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치.
  5. 캐트워크(100) 상에 마련된 로터리 테이블(400)까지 형성된 이송 레일(500)을 왕복하는 캐트워크 머신(200)의 단부에 이송 카트(300)를 탈착 가능하게 장착하되, 상기 이송 카트(300)의 연결편(320)을 이용하여 상기 캐트워크 머신(200)의 단부에 상기 이송 카트(300)를 탈착 가능하게 결합하는 제1 단계;
    상기 이송 카트(300)의 상면에 스파이더 앤드 짐벌(800)을 탑재하고 상기 캐트워크 머신(200)을 가동하여 상기 로터리 테이블(400)의 상면까지 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 이송시키는 제2 단계; 및
    상기 로터리 테이블(400)에 상기 스파이더 앤드 짐벌(800)을 장착한 다음, BOP 스택(Blowout Stack)을 장착하는 제3 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 운용하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 단계에서,
    상기 BOP 스택이 장착된 다음, 상기 이송 카트(300)를 상기 캐트워크 머신(200)으로부터 분리하고 상기 캐트워크 머신(200) 상에 트롤리에 의해 이송된 라이저 또는 드릴 파이프를 탑재하는 과정과,
    상기 캐트워크 머신(200)을 상기 로터리 테이블(400)까지 이동시켜 상기 라이저 또는 드릴 파이프의 단부를 상기 BOP 스택에 장착하는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추선의 스파이더 앤드 짐벌 이송 장치를 운용하는 방법.
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