KR102138915B1 - 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 제공한다. 본 발명의 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그는 선체의 문풀 상부를 가로질러 설치되는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임의 저면에 설치되고 상기 문풀 상에 위치되는 한 쌍의 제1패드아이와 한 쌍의 제2패드아이를 포함할 수 있다.

Description

라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그{lifting jig for Riser installation}
본 발명은 라이저 앤드 피팅을 제거하고 피그캐쳐를 설치하기 위해 사용되는 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 해양 플랜트에는, 선박 형태의 해상 석유 시추 설비(offshore oil-drilling platforms), 부유식 원유 생산저장설비(Floating Production Storage Offloading, Oil FPSO), 원유 시추선, 가스 시추선, 부유식 액화가스 생산저장설비(LNG Floating Production Storage Offloading, LNG FPSO), 부유식 액화가스 재기화설비(LNG FSRU) 등이 있다.
근래 들어, 유가 인상 및 육상 유전의 고갈로 인해 심 해저 유전 또는 가스전에 대한 관심이 고조되고, 그의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
심 해저 유전 또는 가스전 개발에 있어 부유식 원유 생산저장설비 또는 부유식 액화가스 생산저장설비 등과 같은 해양 플랜트는 해상에 부유한 상태에서 원유또는 천연가스를 정제, 저장 및 운반할 수 있는 부유식 해상 정유 공장 또는 천연가스 공장이라 할 수 있다.
이러한 일반적인 해양 플랜트에는 선체의 외측면에 라이저 파이프가 설치되는데, 이러한 라이저 파이프는 유정(oil well) 또는 가스정(gas well) 등에서 오일, 가스, 물 등으로 혼합된 것들을 선체의 생산저장설비(process plant) 등으로 이동시키거나 그 반대의 역할을 수행하는 파이프 부재를 의미한다.
도 1은 종래 라이저 인스텔레이션 과정을 보여주는 도면이다.
라이저 인스텔레이션은 해양 굴착 장치(Offshore)를 사이트(Site)에 처음으로 설치할 때 와 메인터넌스(maintenance)를 할 때 설치 절차(procedure)이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 라이저 인스텔레이션(Riser installation)시 크레인(80)이 1기이기 때문에 두 개의 물건을 동시에 컨트롤할 수 없다. 따라서, 라이저 앤드 피팅(Riser End fitting)(70)을 제거하고 피그캐쳐(Pig catcher)(60)를 설치하기 위해서는 플랫폼(90)에 패드아이(Padeye)(80)를 추가로 설치하여 패드아이(80)로 해당 물건을 잡고 있는 상태가 필요하다.
패드아이(80)로 스태틱 행오프(Static hang-off)를 하게 되면 추후 메인터넌스시 문제가 없도록 정기적임 검사(비파괴검사)가 이루어져야 한다. 그러나 비파괴검사(NDE)시 접근이 어려운 부분이 많아 추가적인 액세스 플랫폼(access platform)이 필요하며 비파괴검사 장비 운반에도 어려움이 있다.
그리고, 패드아이(80)를 설치하기 위해서는 패드아이(80)가 버틸만한 구조물이 추가되어야 한다. 무게에 민감한 해양 굴착 장치 구조물인 만큼 불필요한 구조물이 추가되는 것은 바람직하지 않다.
본 발명은 라이저로부터 라이저 앤드 피팅을 제거하고 피그캐쳐를 라이저에 설치하는 작업이 용이하도록 하는 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 문풀 상부를 가로질러 설치되는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임의 저면에 설치되고 상기 문풀 상에 위치되는 한 쌍의 제1패드아이와 한 쌍의 제2패드아이를 포함하는 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그가 제공될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이는 서로 다른 각도로 설치될 수 있다.
또한, 상기 메인 프레임은 제1방향으로 서로 나란하게 설치되는 제1프레임과 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 서로 연결하는 2개의 연결 프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 2개의 연결 프레임은 서로 이격되어 배치되고 그 사이에 크레인의 인양케이블이 통과하는 오프닝을 제공할 수 있다.
또한, 상기 연결 프레임 각각은 상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이의 설치 및 유지보수 작업을 위한 메인터런스 통로; 및 상기 통로를 개폐하는 커버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이는 상기 오프닝을 사이에 두고 서로 대칭되게 배치되며, 상기 제1패드아이와 상기 제2패드아이는 상기 메인터런스 통로를 사이에 두고 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그는 이동이 가능하기 때문에 플랫폼의 문플들 각각에 패드 아이를 설치할 필요가 없으며, 별도의 보강 구조물도 생략할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 라이저 인스텔레이션 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 저면에서 바라본 사시도이다.
도 5는 플랫폼 문플에 거치된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 라이저 인스텔레이션에 사용되는 지그를 보여주는 도면들이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 용접용 열처리 장치의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그의 평면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 저면에서 바라본 사시도이다.
도 2 내지 도 4에서와 같이, 제1실시예에 따른 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 메인 프레임(100)과 리프팅 러그부(300)를 포함할 수 있다.
메인 프레임(100)은 플랫폼의 문풀(선체의 개구) 상부를 가로질러 설치될 수 있다. 메인 프레임(100)은 제1프레임(110)과 제2프레임(120), 제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140)을 포함할 수 있다.
참고로 도면 편의상 제1프레임과 제2프레임의 길이 방향은 X축 방향이라고 하고, X축과 직교하는 방향을 Y축 방향이라고 정의한다.
제1프레임(110)과 제2프레임(120)은 X축 방향으로 서로 나란하게 이격되어 배치될 수 있다. 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 간격은 플랫폼의 문플(20)의 제1폭과 같거나 작은 것이 바람직하며, 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 길이는 문플의 제2폭보다 큰 것이 바람직하다. 제1프레임(110)과 제2프레임(120)은 강도 보강을 위해 H빔 형강으로 이루어질 수 있다.
제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140)은 제1프레임(110)과 제2프레임(120)을 서로 연결한다. 제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140)은 서로 이격되어 배치되고 그 사이에 크레인의 인양케이블(도 6에 도시됨)이 통과할 수 있는 오프닝(102)을 제공할 수 있다. 따라서, 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 크레인의 인양케이블이 라이저 앤드 피팅와 피그캐쳐 중에 어느 하나를 인양할 때 다른 하나를 스태틱 행오프(Static hang-off) 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있다.
제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140)은 제1프레임(110) 및 제2프레임(120)의 Y 방향에 비스듬하도록 제1프레임(110)과 제2프레임(120)에 연결될 수 있다. 이렇게 제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140)이 비스듬하게 연결됨으로써 메인 프레임(100)의 강도 보강 효과를 기대할 수 있고, 특히 패드 아이들 간의 간격을 넓힐 수 있어 효율적으로 공간 배치가 가능할 수 있다.
제1연결 프레임(130)과 제2연결 프레임(140) 각각은 메인터런스 통로(150) 및 커버(160)를 포함할 수 있다. 메인터런스 통로(150)는 메인 프레임(100)의 저면에 설치되는 리프팅 러그부(300)의 패드 아이들의 설치 및 유지 보수 작업을 위해 제공될 수 있다. 메인터런스 통로(150)는 안전 확보를 위해 커버(160)에 의해 개폐될 수 있다.
리프팅 러그부(300)는 메인 프레임(100)의 저면에 설치될 수 있다. 리프팅 러그부(300)는 한 쌍의 제1패드아이(310)와 한 쌍의 제2패드아이(320)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1패드아이(310)와 한 쌍의 제2패드아이(320)는 서로 다른 각도로 설치될 수 있다. 한 쌍의 제1패드아이(310)와 한 쌍의 제2패드아이(320)는 오프닝(102)을 사이에 두고 서로 대칭되게 배치될 수 있으며, 제1패드아이(310)와 제2패드아이(320)는 메인터런스 통로(150)를 사이에 두고 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1패드아이(310)와 제2패드아이(320)의 비파괴 검사 등의 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.
한 쌍의 제1패드아이(310)와 한 쌍의 제2패드아이(320)는 서로 다른 중량물에 사용될 수 있도록 제공될 수 있다. 일 예로, 제1패드아이(310)는 55.5 ton 중량 허용치를 가지며, 제2패드아이(320)는 제1패드아이(320)보다 적은 6.5ton 중량 어용치를 갖도록 제공될 수 있다. 일 예로, 제1패드아이는 라이저 앤드 피팅을 리프팅할 때 사용하고, 제2패드아이는 피그캐쳐를 리프팅할 때 사용될 수 있다.
한 쌍의 제1패드아이(310)와 한 쌍의 제2패드아이(320)는 서로 크기가 다를뿐 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 제1패드아이를 예를 들어 설명하면, 제1패드아이(310)는 고정 플레이트(312), 러그 플레이트(314), 강도 보강 리브(316), 보강 플레이트(318)를 포함할 수 있다.
고정 플레이트(312)는 소정의 두께를 가지는 판 형상으로 형성되고 메인 프레임의 저면에 장착된다.
러그 플레이트(314)는 소정의 두께를 가지는 판 형상으로 형성되고 고정 플레이트(312)의 저부에 수직 방향으로 장착될 수 있다. 러그 플레이트(314)는 내부에 수평방향으로 리프트 연결공(315)이 형성된다.
리프트 연결공(315)이 형성되는 러그 플레이트(314)의 양측면에는 관통공이 형성되는 보강 플레이트(318)가 각각 고정 장착될 수 있다. 보강 플레이트(318)는 러그 플레이트(314)의 리프트 연결공(315)의 양측에 각각 장착되어, 러그 플레이트(314)에 전달되는 하중을 분산시킬 수 있도록 한 것이다.
강도 보강 리브(316)는 소정의 두께를 가지는 판 형상으로 형성되고 러그 플레이트(314)의 양측에 각각 장착되어, 러그 플레이트(314)를 고정 및 지지하게 된다.
도 5는 플랫폼 문플에 거치된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그를 보여주는 도면이고, 도 6 및 도 7은 라이저 인스텔레이션에 사용되는 지그를 보여주는 도면들이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 최상단의 플랫폼 문플(92)에 거치될 수 있다. 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 라이저 인스텔레이션이 필요한 구역의 문플로 옮겨다니면서 사용이 가능하다. (참고로, 해양 플랜트에는 문플이 10 여개 이상 구비하고 있기 때문에 하나의 리프팅 지그를 순차적으로 사용 가능하다.)
플랫폼(90)의 문플(92)에 안착된 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 크레인(80)의 인양케이블에 의해 라이저(50)로부터 분리된 라이저 앤드 피팅(70)을 스태틱 행오프(Static hang-off)하고자 이용될 수 있으며(제1패드아이를 사용함), 또한, 다른 층에 위치한 피그캐쳐(60)를 라이저(50) 상단에 연결하고자 할 때 사용될 수 있다(제2패드아이를 사용함).
한편, 본 발명의 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그(10)는 제1패드아이와 제2패드아이를 구비하며, 서로 간섭이 발생되지 않도록 배치되어 있어, 라이저 인스텔레이션 과정에서 라이저 앤드 피팅(70)와 피그캐쳐(60)를 동시에 행오프 및 리프팅 할 수 있을 뿐만 아니라 크레인의 인양케이블이 오프닝을 통해 지그를 통과하여 작업 영역으로 이동이 가능하기 때문에 작업 효율이 향상된다.
이와 같이, 본 발명의 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그는 이동이 가능하기 때문에 플랫폼의 문플들 각각에 패드 아이를 설치할 필요가 없으며, 별도의 보강 구조물도 생략할 수 있다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 메인 프레임 110 : 제1프레임
120 : 제2프레임 130 : 제1연결프레임
140 : 제2연결프레임 300 : 리프팅 러그부
310 : 제1패드아이 320 : 제2패드아이

Claims (6)

  1. 선체의 문풀 상부를 가로질러 설치되고, 제1방향으로 서로 나란하게 설치되는 제1프레임과 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 서로 연결하는 2개의 연결 프레임을 갖는 메인 프레임; 및
    상기 메인 프레임의 저면에 설치되고, 상기 문풀 상에 위치되는 한 쌍의 제1패드아이와 한 쌍의 제2패드아이를 포함하되;
    상기 2개의 연결 프레임은
    서로 이격되어 배치되고 그 사이에 크레인의 인양케이블이 통과하는 오프닝을 제공하고,
    상기 2개의 연결 프레임 각각은
    상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이의 설치 및 유지보수 작업을 위한 메인터런스 통로; 및 상기 통로를 개폐하는 커버를 포함하며,
    상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이는 서로 다른 각도로 설치되고,
    상기 2개의 연결 프레임은
    상기 제1방향에 비스듬하도록 서로 나란히 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 연결되는 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1패드아이와 상기 한 쌍의 제2패드아이는 상기 오프닝을 사이에 두고 서로 대칭되게 배치되며,
    상기 제1패드아이와 상기 제2패드아이는 상기 메인터런스 통로를 사이에 두고 배치되는 라이저 인스텔레이션용 리프팅 지그.
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