KR102214802B1 - 라이저 캡쳐링 디바이스 - Google Patents

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KR102214802B1 KR1020170055560A KR20170055560A KR102214802B1 KR 102214802 B1 KR102214802 B1 KR 102214802B1 KR 1020170055560 A KR1020170055560 A KR 1020170055560A KR 20170055560 A KR20170055560 A KR 20170055560A KR 102214802 B1 KR102214802 B1 KR 102214802B1
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Abstract

본 발명은 라이저 캡쳐링 디바이스에 관한 것으로서, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 양단에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 보조 프레임부; 상기 메인 프레임에 상부에 설치되는 크레인 연결부; 상기 크레인 연결부의 일부분에 설치되며, 상기 메인 프레임을 회전시키는 선회부; 및 상기 메인 프레임의 상부 전반에 걸쳐 설치되며, 라이저 이송 시에 상기 라이저의 기울기 조절 또는 균형 유지를 가능하게 하는 권양부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라이저 캡쳐링 디바이스{Riser Capturing Device}
본 발명은 라이저 캡쳐링 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로, 해저 시추는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 특정지점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 드릴십(drill ship)이 개발되어 심해 시추에 사용되고 있다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 고정식 플랫폼 또는 드릴십(이하, 시추선이라 통칭함)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있으며, 작업자는 라이저 및 드릴 파이프를 시추선의 중앙에 형성된 문풀을 통해 하향 전진시킴으로써, 해저 바닥(sea bed) 아래의 암반에 위치하는 유정(well)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.
라이저는 드릴 파이프를 유정까지 전진시키기 전에 미리 해저바닥까지 전진되는 부재로서 드릴 파이프를 보호하면서 드릴링 머드가 해수에 노출되는 것을 방지한다. 라이저가 설치되면 라이저 내부로 드릴 파이프가 해저 지층을 통해 유정까지 하향 전진된다.
이와 같이 라이저를 해저 바닥까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프를 유정까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저나 드릴 파이프를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저나 드릴 파이프를 서로 연결하여 하향 전진시킨다. 해저 바닥에는 이상 고압이 드릴 파이프를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 BOP(blowout preventer)가 설치된다. 해저 지층에서는 시멘트에 의해 케이싱을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴 비트가 장착된 드릴 파이프를 삽입하여 해저를 시추한다. 드릴 비트가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴 비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프 속으로는 머드가 삽입된다. 시추 작업이 종료되면, 라이저는 문풀을 통해 드릴 플로어(drill floor)로 운반되어 해체된 후 적재장소로 운반된다.
종래의 라이저 이송장치로는 국내 등록특허공보 제10-1217902호에 개시되어 있으며, 라이저 홀드 내부에 설치되어 적재된 라이저를 들어올린 후 라이저 공급을 위한 파킹포지션까지 이송시켜주는 갠트리 크레인부와, 파킹포지션의 연직 상부에 위치하고 라이저 홀드 외부에 설치되어 파킹포지션에 놓여진 라이저를 라이저 홀드 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부와, 엘리베이션부에 의해 들어올려진 라이저를 공급받아 드릴 플로어까지 이송시켜주는 라이저 이송부를 포함한다.
그런데 기존의 라이저 이송장치는, 시추선의 라이저 핸들링 핵심 장비인 엘리베이션부가 고장 및 유지/보수 상황 발생 시, 백업 솔류선(Back Up Solution)이 없어 오퍼레이션 다운타임(Operation Downtime)이 길어질 수 밖에 없고, 이로 인해 시추 작업이 지연되는 등의 문제가 발생하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 시추선에 구비되는 너클 붐 크레인(Knuckle Boom Crane)을 이용한 임시적인 싱글 포인트 리프팅(Single Point Lifting) 등의 제안이 가능하지만, 라이저 손상 가능성 특히, 부이언시 모듈(Buoyancy Module) 부분이 큰 점과 안정되지 못한 이동 경로 등의 문제로 인해 불완전한 방안일 수 밖에 없다.
국내 등록특허공보 제10-1217902호 (등록일: 2012년 12월 26일)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 라이저를 라이저 홀드 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부의 고장 및 유지/보수 상황 발생 시에 리던던시 및 백업(Redundancy & Back-Up) 기능을 수행하여 싱글 페일(Single Failure) 문제를 해결할 수 있도록 하는 라이저 캡쳐링 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스는, 메인 프레임;상기 메인 프레임의 양단에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 보조 프레임부;
상기 메인 프레임에 상부에 설치되는 크레인 연결부; 상기 크레인 연결부의 일부분에 설치되며, 상기 메인 프레임을 회전시키는 선회부; 및 상기 메인 프레임의 상부 전반에 걸쳐 설치되며, 라이저 이송 시에 상기 라이저의 기울기 조절 또는 균형 유지를 가능하게 하는 권양부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 보조 프레임부는, 일부가 상기 메인 프레임에 삽입되어 슬라이딩 가능하도록 설치되는 텔레스코픽 빔; 및 상기 텔레스코픽 빔과 연결되며, 상기 메인 프레임의 내부에 설치되는 유압 실린더를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 크레인 연결부는, 하단이 상기 메인 프레임의 상부 중앙부분에 연결되는 제1 연결부재; 및 상단에 크레인과 연결하기 위한 리셉터클 인터페이스가 구비되는 제2 연결부재를 포함하고, 상기 선회부는, 하면이 상기 제1 연결부재의 상단에 연결되고, 상면이 상기 제2 연결부재의 하단에 연결되며, 상기 제1 연결부재에 회전력을 전달하여 상기 메인 프레임이 좌우로 회전하도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 선회부는, 하면이 상기 제1 연결부재와 연결되고, 상면이 상기 제2 연결부재와 연결되는 회전조인트; 및 상기 회전조인트를 좌우로 회전시키는 회전장치를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 권양부는, 상기 메인 프레임의 상부에 설치되는 듀얼 드럼 윈치; 상기 보조 프레임의 단부에 설치되며, 상기 듀얼 드럼 윈치에 연결되는 와이어를 가이드 하는 턴 다운 시브; 및 상기 와이어에 연결되며, 상기 라이저의 일단부를 캡쳐하는 훅 블록을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 듀얼 드럼 윈치는, 상기 메인 프레임의 상부 중앙부분을 기준으로 일측에 설치되며, 제1 와이어를 감아 보관하는 제1 드럼을 회전시키는 제1 구동부; 및 상기 메인 프레임의 상부 중앙부분을 기준으로 타측에 설치되며, 제1 와이어를 감아 보관하는 제2 드럼을 회전시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는, 동시 또는 개별적으로 구동되며, 상기 제1 드럼과 상기 제2 드럼을 동시 또는 어느 하나만 회전시킴에 의해 상기 라이저를 수평 상태 또는 기울어진 상태로 이송할 수 있고, 상기 라이저를 이송하는 과정에서 흔들림이 발생할 경우, 상기 라이저의 흔들림에 맞추어 상기 제1 드럼 및 상기 제2 드럼을 선택적으로 회전시킴에 의해 상기 제1 와이어 또는 상기 제2 와이어가 풀어지거나 당겨짐으로써, 상기 라이저의 흔들림에 의해 변화되는 상기 라이저의 무게중심이 안정화되면서 흔들림이 억제되어 상기 라이저의 균형을 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 훅 블록은, 상기 라이저 이송 시에 그립 부재로서 리프팅 러그 또는 싱글 벨트를 체결하여 싱글 벨트 방식 또는 리프팅 러그 방식을 선택 적용할 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 프레임에 마련되며, 상기 보조 프레임부, 상기 선회부, 상기 권양부 각각에 전력을 공급하는 전력공급부; 및 상기 메인 프레임에 마련되며, 상기 전력공급부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 프레임은, 하부에 그립 부재를 연결할 수 있는 복수의 패드아이가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스는, 백업용으로 마련함으로써, 라이저를 라이저 홀드 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부의 고장 및 유지/보수 상황 발생 시에, 리던던시 및 백업(Redundancy & Back-Up) 용도로 사용할 수 있어, 싱글 페일(Single Failure) 문제를 용이하게 해결하면서, 오퍼레이션 다운타임(Operation Downtime)을 절감할 수 있고, 라이저 이송 차질로 인한 시추 작업의 지연으로 인해 발생되는 비용 손실을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스는, 시추선에 구비되는 너클 붐 크레인 또는 데크 크레인 등과 같은 일반 크레인을 이용하더라도 투 포인트 리프팅(Two Point Lifting)을 가능하게 구성함으로써, 라이저 핸들링을 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스는, 메인 프레임의 회전을 가능하게 하는 선회부와 라이저의 기울기 조절을 가능하게 하는 권양부를 구비함으로써, 라이저의 회전 및 기울기 조절이 자유로워 라이저 핸들링을 더욱 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스는, 메인 프레임의 양단에 길이 조정이 가능한 보조 프레임부를 구비하고, 메인 프레임의 하부에 다양한 그립 부재를 연결할 수 있는 복수의 패드아이(Pad-eye)를 구비함으로써, 라이저의 다양한 길이에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 라이저의 중앙 부분을 잡아줄 수 있어, 라이저의 하중에 의한 변형 및 기능 저하를 방지하고, 라이저의 수명을 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스가 사용되는 시추선의 일부분을 도시한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스가 사용되는 시추선의 일부분을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스(10)를 설명하기 이전에, 도 2를 먼저 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스(10)가 사용되는 시추선(1)을 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 시추선(1)은, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 고정식 플랫폼 또는 드릴십일 수 있다. 이러한 시추선(1)에는, 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(2) 또는 드릴 파이프가 구비되어 있다.
라이저(2)는, 드릴 파이프를 보호하면서 드릴링 머드가 해수에 노출되는 것을 방지하는 부재로서, 라이저 이송장치(4)에 의해 라이저 홀드(3)에서 드릴 플로어로 또는 드릴 플로어에서 라이저 홀드(3)로 운반된다.
라이저 이송장치(4)는, 라이저 홀드(3) 내부에 설치되어 적재된 라이저(2)를 들어올린 후 파킹포지션(8)까지 이송시켜주는 갠트리 크레인부(5)와, 파킹포지션(8)의 연직 상부에 위치하고 라이저 홀드(3) 외부에 설치되어 파킹포지션(8)에 놓여진 라이저(2)를 라이저 홀드(3) 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부(7)와, 엘리베이션부(7)에 의해 들어올려진 라이저(2)를 공급받아 드릴 플로어까지 이송시켜주는 라이저 이송부(6)를 포함한다.
상기한 구성 중에서, 엘리베이션부(7)는, 라이저 핸들링 핵심 장비로서, 고장 및 유지/보수 상황이 발생하면, 시추 작업을 중단할 수 밖에 없고, 이를 해결하기 위하여, 시추선(1)에 구비되는 너클 붐 크레인 또는 데크 크레인과 같은 크레인(9)을 이용할 수 있지만, 임시적인 싱글 포인트 리프팅(Single Point Lifting) 대응 방식이라 라이저 손상 가능성이 크고 라이저 핸들링을 안정적으로 수행할 수 없는 문제가 있다.
본 실시예는 이러한 문제를 해결하기 위해 크레인(9)에 용이하게 연결할 수 있고, 라이저 핸들링을 안정적으로 수행할 수 있는 라이저 캡쳐링 디바이스(10)를 제공하며, 이하에서 도 1을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 캡쳐링 디바이스(10)는, 메인 프레임(100), 보조 프레임부(200), 크레인 연결부(300), 선회부(400), 권양부(500), 전력공급부(600), 제어부(700)를 포함한다.
메인 프레임(100)은, 라이저(2)의 길이방향으로 연장되는 스프레더 바(Spreader Bar)형태로 투 포인트 리프팅을 가능하게 하며, 후술할 크레인 연결부(300)에 의해 크레인(9)에 연결되어, 후술할 선회부(400)에 의해 수평으로 360도 회전할 수 있도록 체결될 수 있다.
메인 프레임(100)은, 하부에 다양한 그립 부재(800)를 연결할 수 있는 복수의 패드아이(110)가 더 구비될 수 있다. 여기서 그립 부재(800)는, 리프팅 러그(810), 싱글 벨트(820) 등일 수 있다.
이러한 메인 프레임(100)은, 양단에 후술할 보조 프레임부(200)가 설치될 수 있고, 상부 중앙부분에 후술할 크레인 연결부(300)가 설치될 수 있고, 상부 전반에 걸쳐 후술할 권양부(500)가 설치될 수 있다.
또한, 메인 프레임(100)에는 후술할 전력공급부(600) 및 제어부(700)가 마련될 수 있다.
보조 프레임부(200)는, 라이저(2)의 다양한 길이에 대응할 수 있도록 메인 프레임(100)의 양단에 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있으며, 제1 보조 프레임(210), 제2 보조 프레임(220)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 보조 프레임(210)은, 메인 프레임(100)의 일단에 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있으며, 제1 텔레스코픽 빔(211)과 제1 유압 실린더(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 보조 프레임(220)은, 메인 프레임(100)의 타단에 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있으며, 제2 텔레스코픽 빔(221)과 제2 유압 실린더(222)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 및 제2 텔레스코픽 빔(211, 221) 각각은, 일부가 메인 프레임(100)에 삽입되어 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있으며, 외부로 노출되는 각각의 단부에 후술할 제1 및 제2 턴 다운 시브(Turn Down Sheave; 521, 522)가 각각 설치될 수 있다.
제1 및 제2 유압 실린더(212, 222) 각각은, 메인 프레임(100)의 내부에 설치될 수 있으며, 제1 및 제2 텔레스코픽 빔(211, 221) 각각과 연결되어 후술할 전력공급부(600)로부터 전력을 공급받아 구동될 수 있다.
이러한 보조 프레임부(200)는, 크레인(9)에서 운전자가 슬라이딩 조작 레버를 조작함에 따라 메인 프레임(100)에 구비되는 후술할 제어부(700)에 무선 통신 방식으로 슬라이딩 조작 정보가 전달되면, 제어부(700)가 후술할 전력공급부(600)를 통해 제1 및 제2 유압 실린더(212, 222) 각각에 전력을 공급하도록 제어함에 의해 제1 및 제2 텔레스코픽 빔(211, 221) 각각이 일정 길이 수평방향으로 슬라이딩될 수 있다. 본 실시예에서는 무선 통신 방식에 의해 보조 프레임부(200)이 구동되는 것을 설명하였지만, 무선 통신 방식에 한정되지 않고 유선 통신 방식 등 다양한 방식으로 보조 프레임부(200)을 구동시킬 수 있음은 물론이다.
크레인 연결부(300)는, 크레인(9)에 메인 프레임(100)을 연결할 수 있도록, 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분에 설치되어 될 수 있으며, 제1 연결부재(310), 제2 연결부재(320), 리셉터클 인터페이스(Receptacle Interface; 330)로 구성될 수 있다.
제1 연결부재(310)는, 하단이 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분에 연결될 수 있으며, 상단이 후술할 선회부(400)에 연결될 수 있다. 제1 연결부재(310)는 후술할 선회부(400)의 회전력을 메인 프레임(100)에 전달할 수 있다.
제2 연결부재(320)는, 하단이 후술할 선회부(400)에 연결되고, 상단에 크레인(9)과 연결하기 위한 리셉터클 인터페이스(330)가 구비될 수 있다.
리셉터클 인터페이스(330)는, 크레인(9)과 연결할 수 있도록 제2 연결부재(320)의 상단에 구비될 수 있다.
선회부(400)는, 메인 프레임(100)의 회전을 가능하게 하도록 크레인 연결부(300)의 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320) 사이에 설치될 수 있으며, 회전조인트(410)와 회전장치(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
회전조인트(410)는, 하면이 제1 연결부재(310)와 연결되고, 상면이 제2 연결부재(320)와 연결될 수 있으며, 후술할 회전장치(420)에 의해 좌우로 회전할 수 있다.
회전장치(420)는, 후술할 전력공급부(600)로부터 전력을 공급받아 회전조인트(410)를 회전시킬 수 있다. 회전장치(420)는, 회전조인트(410)가 제2 연결부재(320)에 대하여 제1 연결부재(310)가 과도한 속도로 회전하는 것을 방지할 수 있는 회전감속장치일 수 있다.
이러한 선회부(400)는, 크레인(9)에서 운전자가 회전 조작 레버를 조작함에 따라 메인 프레임(100)에 구비되는 후술할 제어부(700)에 무선 통신 방식으로 회전 조작 정보가 전달되면, 제어부(700)가 후술할 전력공급부(600)를 통해 회전장치(420)에 전력을 공급하도록 제어함에 의해 회전조인트(410)가 일정 각도로 회전될 수 있다. 본 실시예에서는 무선 통신 방식에 의해 선회부(400)가 구동되는 것을 설명하였지만, 무선 통신 방식에 한정되지 않고 유선 통신 방식 등 다양한 방식으로 선회부(400)를 구동시킬 수 있음은 물론이다.
권양부(500)는, 라이저(2)를 권양하고, 라이저(2) 이송 시 라이저(2)의 기울기 조절을 가능하게 할 뿐만 아니라 라이저(2)의 균형을 유지할 수 있도록 메인 프레임(100)의 상부 전반에 걸쳐 설치될 수 있으며, 듀얼 드럼 윈치(510), 제1 및 제2 턴 다운 시브(521, 522), 제1 및 제2 훅 블록(531, 532), 제1 및 제2 와이어(541, 542)를 포함하여 구성될 수 있다.
듀얼 드럼 윈치(510)는, 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분에 설치될 수 있으며, 제1 드럼(511), 제1 구동부(512), 제2 드럼(513), 제2 구동부(514)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 드럼(511)과 제1 구동부(512)는, 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분을 기준으로 일측에 설치될 수 있다.
제1 드럼(511)은, 원통 형상으로 제1 와이어(541)를 감아 보관할 수 있다.
제1 구동부(512)는, 후술할 전력공급부(600)로부터 전력을 공급받아 제1 드럼(511)을 회전시킴에 의해 제1 와이어(541)에 연결되는 후술할 제1 훅 블록(531)을 상하 방향으로 권양할 수 있다.
제2 드럼(513)과 제2 구동부(514)는, 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분을 기준으로 타측에 설치될 수 있다.
제2 드럼(513)은, 원통 형상으로 제2 와이어(542)를 감아 보관할 수 있다.
제2 구동부(514)는, 후술할 전력공급부(600)로부터 전력을 공급받아 제2 드럼(513)을 회전시킴에 의해 제2 와이어(542)에 연결되는 후술할 제2 훅 블록(532)을 상하 방향으로 권양할 수 있다.
상기한 제1 구동부(512)와 제2 구동부(514)는, 후술할 전력공급부(600)로부터 전력을 동시 또는 개별적으로 공급받아 제1 드럼(511)과 제2 드럼(513)을 동시 또는 개별적으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라 듀얼 드럼 윈치(510)는 라이저(2)의 기울기 조절을 가능하게 한다.
즉, 듀얼 드럼 윈치(510)는, 후술할 제1 및 제2 훅 블록(531, 532)에 의해 라이저(2)를 캡쳐한 상태에서 제1 드럼(511)과 제2 드럼(513)을 동시에 회전시킴에 의해 정상적으로 라이저(2)를 수평 상태로 이송할 수 있을 뿐만 아니라, 이송 과정에서 장애물을 회피하는 등 필요에 따라 기울기를 갖도록 해야 할 경우 제1 드럼과 제2 드럼(513)중 어느 하나만 회전시킴에 의해 라이저(2)를 기울어진 상태로 이송할 수 있게 한다.
또한, 듀얼 드럼 윈치(510)는, 라이저(2)를 이송하는 과정에서 흔들림이 발생할 경우, 라이저(2)의 흔들림에 맞추어 제1 구동부(512) 및 제2 구동부(514)를 선택적으로 구동시켜 제1 드럼(511) 및 제2 드럼(513)을 선택적으로 회전시킴에 의해 제1 와이어(541) 또는 제2 와이어(542)가 풀어지거나 당겨짐으로써, 라이저(2)의 흔들림에 의해 변화되는 라이저(2)의 무게중심이 안정화되면서 흔들림이 억제되어 라이저(2)의 균형을 유지할 수 있다.
이러한 듀얼 드럼 윈치(510)는, 크레인(9)에서 운전자가 권양 조작 레버를 조작함에 따라 메인 프레임(100)에 구비되는 후술할 제어부(700)에 무선 통신 방식으로 권양 조작 정보가 전달되면, 제어부(700)가 후술할 전력공급부(600)를 통해 듀얼 드럼 윈치(510)에 전력을 공급하도록 제어함에 의해 듀얼 드럼 윈치(510)가 일정 속도로 회전될 수 있다. 본 실시예에서는 무선 통신 방식에 의해 선회부(400)가 구동되는 것을 설명하였지만, 무선 통신 방식에 한정되지 않고 유선 통신 방식 등 다양한 방식으로 듀얼 드럼 윈치(510)를 구동시킬 수 있음은 물론이다.
제1 턴 다운 시브(521)는, 제1 보조 프레임(210)을 구성하는 제1 텔레스코픽 빔(211)의 단부에 설치될 수 있으며, 제1 와이어(541)를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
제2 턴 다운 시브(522)는, 제2 보조 프레임(220)을 구성하는 제2 텔레스코픽 빔(221)의 단부에 설치될 수 있으며, 제2 와이어(542)를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
제1 훅 블록(531)은, 제1 드럼(511)에 연결되는 제1 와이어(541)에 연결될 수 있으며, 라이저(2) 이송 시에 라이저(2)의 일단부를 직접 캡쳐하여 제1 구동부(512)의 구동에 의해 상하 방향으로 권양할 수 있게 한다.
제2 훅 블록(532)은, 제2 드럼(513)에 연결되는 제2 와이어(542)에 연결될 수 있으며, 라이저(2) 이송 시에 라이저(2)의 타단부를 직접 캡쳐하여 제2 구동부(514)의 구동에 의해 상하 방향으로 권양할 수 있게 한다.
제1 및 제2 훅 블록(531, 532)은, 라이저(2) 이송 시에 리프팅 러그(810) 또는 싱글 벨트를 체결하여 싱글 벨트(Sling Belt) 방식 또는 리프팅 러그(Lifting Lug) 방식을 선택 적용 가능하게 한다.
전력공급부(600)는, 메인 프레임(100)에 마련될 수 있으며, 후술할 제어부(700)의 제어에 의해 보조 프레임부(200), 선회부(400), 권양부(500) 각각에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 전력공급부(600)는, 라이저 핸들링에 방해가 되지 않으면서 메인 프레임(100)의 균형을 유지할 수 있도록 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분 또는 내부에 마련하는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 전력공급부(600)는, 외부로부터 전력을 공급받아 보조 프레임부(200), 선회부(400), 권양부(500) 각각에 필요한 전력을 전달하도록 구성될 수 있으나, 이 경우 외부 전원과 연결하기 위한 전선이 라이저 핸들링에 방해가 될 수 있어, 전력을 저장하는 배터리로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
제어부(700)는, 메인 프레임(100)에 마련될 수 있으며, 전력공급부(600)를 제어하여 보조 프레임부(200), 선회부(400), 권양부(500) 각각이 구동되도록 할 수 있다. 제어부(700)는, 라이저 핸들링에 방해가 되지 않으면서 메인 프레임(100)의 균형을 유지할 수 있도록 메인 프레임(100)의 상부 중앙부분 또는 내부에 마련하는 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 백업용으로 마련함으로써, 라이저(2)를 라이저 홀드(3) 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부(7)의 고장 및 유지/보수 상황 발생 시에, 리던던시 및 백업 용도로 사용할 수 있어, 싱글 페일 문제를 용이하게 해결하면서, 오퍼레이션 다운타임을 절감할 수 있고, 라이저 이송 차질로 인한 시추 작업의 지연으로 인해 발생되는 비용 손실을 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 시추선(1)에 구비되는 너클 붐 크레인 또는 데크 크레인 등과 같은 일반 크레인(9)을 이용하더라도 투 포인트 리프팅을 가능하게 구성함으로써, 라이저 핸들링을 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 메인 프레임(100)의 회전을 가능하게 하는 선회부(400)와 라이저의 기울기 조절을 가능하게 하는 권양부(500)를 구비함으로써, 라이저(2)의 회전 및 기울기 조절이 자유로워 라이저 핸들링을 더욱 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 메인 프레임(100)의 양단에 길이 조정이 가능한 보조 프레임부(200)를 구비하고, 메인 프레임(100)의 하부에 다양한 그립 부재(800)를 연결할 수 있는 복수의 패드아이(110)를 구비함으로써, 라이저(2)의 다양한 길이에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 라이저(2)의 중앙 부분을 잡아줄 수 있어, 라이저(2)의 하중에 의한 변형 및 기능 저하를 방지하고, 라이저(2)의 수명을 연장할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 시추선 2: 라이저
3: 라이저 홀드 4: 라이저 이송장치
5: 갠트리 크레인부 6: 라이저 이송부
7: 엘리베이션부 8: 파킹포지션
9: 크레인
10: 라이저 캡쳐링 디바이스 100: 메인 프레임
110: 패드아이 200: 보조 프레임부
210: 제1 보조 프레임 211: 제1 텔레스코픽 빔
212: 제1 유압 실린더 220: 제2 보조 프레임
221: 제1 텔레스코픽 빔 222: 제1 유압 실린더
300: 크레인 연결부 310: 제1 연결부재
320: 제2 연결부재 330: 리셉터클 인터페이스
400: 선회부 410: 회전조인트
420: 회전장치 500: 권양부
510: 듀얼 드럼 윈치 511: 제1 드럼
512: 제1 구동부 513: 제2 드럼
514: 제2 구동부 521: 제1 턴 다운 시브
522: 제2 턴 다운 시브 531: 제1 훅 블록
532: 제2 훅 블록 541: 제1 와이어
542: 제2 와이어 600: 전력공급부
700: 제어부 800: 그립 부재
810: 리프팅 러그 820: 싱글 벨트

Claims (9)

  1. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 양단에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 보조 프레임부;
    상기 메인 프레임에 상부에 설치되는 크레인 연결부;
    상기 크레인 연결부의 일부분에 설치되며, 상기 메인 프레임을 회전시키는 선회부; 및
    상기 메인 프레임의 상부 전반에 걸쳐 설치되며, 라이저 이송 시에 상기 라이저의 기울기 조절 또는 균형 유지를 가능하게 하는 권양부를 포함하고,
    상기 권양부는,
    상기 메인 프레임의 상부에 설치되는 듀얼 드럼 윈치;
    상기 보조 프레임의 단부에 설치되며, 상기 듀얼 드럼 윈치에 연결되는 와이어를 가이드 하는 턴 다운 시브; 및
    상기 와이어에 연결되며, 상기 라이저의 일단부를 캡쳐하는 훅 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 프레임부는,
    일부가 상기 메인 프레임에 삽입되어 슬라이딩 가능하도록 설치되는 텔레스코픽 빔; 및
    상기 텔레스코픽 빔과 연결되며, 상기 메인 프레임의 내부에 설치되는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 크레인 연결부는,
    하단이 상기 메인 프레임의 상부 중앙부분에 연결되는 제1 연결부재; 및
    상단에 크레인과 연결하기 위한 리셉터클 인터페이스가 구비되는 제2 연결부재를 포함하고,
    상기 선회부는,
    하면이 상기 제1 연결부재의 상단에 연결되고, 상면이 상기 제2 연결부재의 하단에 연결되며, 상기 제1 연결부재에 회전력을 전달하여 상기 메인 프레임이 좌우로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 선회부는,
    하면이 상기 제1 연결부재와 연결되고, 상면이 상기 제2 연결부재와 연결되는 회전조인트; 및
    상기 회전조인트를 좌우로 회전시키는 회전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 듀얼 드럼 윈치는,
    상기 메인 프레임의 상부 중앙부분을 기준으로 일측에 설치되며, 제1 와이어를 감아 보관하는 제1 드럼을 회전시키는 제1 구동부; 및
    상기 메인 프레임의 상부 중앙부분을 기준으로 타측에 설치되며, 제2 와이어를 감아 보관하는 제2 드럼을 회전시키는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는,
    동시 또는 개별적으로 구동되며,
    상기 제1 드럼과 상기 제2 드럼을 동시 또는 어느 하나만 회전시킴에 의해 상기 라이저를 수평 상태 또는 기울어진 상태로 이송할 수 있고,
    상기 라이저를 이송하는 과정에서 흔들림이 발생할 경우, 상기 라이저의 흔들림에 맞추어 상기 제1 드럼 및 상기 제2 드럼을 선택적으로 회전시킴에 의해 상기 제1 와이어 또는 상기 제2 와이어가 풀어지거나 당겨짐으로써, 상기 라이저의 흔들림에 의해 변화되는 상기 라이저의 무게중심이 안정화되면서 흔들림이 억제되어 상기 라이저의 균형을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 훅 블록은,
    상기 라이저 이송 시에 그립 부재로서 리프팅 러그 또는 싱글 벨트를 체결하여 싱글 벨트 방식 또는 리프팅 러그 방식을 선택 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 프레임에 마련되며, 상기 보조 프레임부, 상기 선회부, 상기 권양부 각각에 전력을 공급하는 전력공급부; 및
    상기 메인 프레임에 마련되며, 상기 전력공급부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 프레임은,
    하부에 그립 부재를 연결할 수 있는 복수의 패드아이가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 라이저 캡쳐 디바이스.
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