KR102492683B1 - 하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅 장비 - Google Patents

Abstract

구조적인 특성상 높은 높이를 가지는 데릭 구조물을 복수 개의 해상 크레인을 사용하는 것이 아니라 하나의 해상 크레인만을 이용하여 리프팅시켜 탑재할 수 있도록 해상 크레인의 붐과 간섭되지 않도록 데릭 구조물의 일 측면에 그 일 측면으로부터 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있는 탑재 프레임을 마련하는 단계; 상기 탑재 프레임에 데릭 구조물을 리프팅 시 그 데릭 구조물이 기울어지지 않고 수직선상으로 무게 중심을 가질 수 있는 중량을 가지는 중량물을 탑재하는 단계; 상기 탑재 프레임의 끝단 및 그 탑재 프레임의 반대 측 데릭 구조물의 끝단과 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 각 후크 사이에 구비되는 리프팅 부재를 마련하는 단계; 및 상기 리프팅 부재에 해상 크레인의 각 후크를 걸어 리프팅 하는 단계;를 포함하는 하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅 방법 및 그 리프팅을 위한 장비를 제공한다.
그에 따라 데릭 구조물의 리프팅 시 하나의 해상 크레인 사용으로 인한 최소한의 비용으로 절감할 수 있는 효과와 함께 리프팅에 소요되는 작업시간 또한 현저하게 줄일 수 있는 효과도 가진다.

Description

하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅 장비{Equipment for lifting and lifting derrick structures using a single marine crane}

본 발명은 해상 크레인을 이용하여 데릭 구조물을 리프팅하기 위한 것에 관한 것이다.

보다 상세하게는 구조적인 특성상 높은 높이를 가지는 데릭 구조물을 복수 개의 해상 크레인을 사용하는 것이 아니라 하나의 해상 크레인만을 이용하여 리프팅시켜 탑재할 수 있도록 한 하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅 방법 및 그 리프팅을 위한 장비에 관한 것이다.

일반적으로 데릭(derrick, 이하 '데릭 구조물'이라 한다)은 화물을 선창에 쌓거나 배에 실을 때 사용하는 하역용 기중기(起重機)의 일종으로, 데릭 크레인(derrick crane)의 약칭이기도 하다.

이러한 데릭 구조물은 보통 화물선에는 5~10톤의 데릭이 있고, 이 밖에도 20~40톤에 이르는 중량물 데릭 등을 설비한 것이 많다.

아울러, 데릭 구조물은 그 사용 용도상 높이가 상당히 높은 구조적인 특성상 대형 선박이나 특히 드릴 쉽(Drillship) 등과 같이 자체적으로 높은 구조물로 탑재하고자 할 때, 해상 크레인을 사용하여 탑재하게 된다.

그러나 데릭 구조물의 구조적인 특성으로 인해 리프팅 하는 데 한계를 가지는 것으로, 즉 해상 크레인의 붐(Boom)과 간섭이 발생하거나 혹은 드릴 플로어의 경우 자체적으로 높은 높이를 가짐에 따라 하나의 해상 크레인으로 리프팅 하여 탑재하기에는 불가능한 단점을 가진다.

그에 따라 종래 데릭 구조물을 탑재하기 위해서는 듀얼(Dual) 해상 크레인을 사용하여 데릭 구조물과 그 듀얼 해상 크레인의 붐과의 간섭을 피해 리프팅 한 후 탑재하고 있는 것이 현실정이다.

허 나, 해상 크레인의 사용 비용은 1.5일을 기준하여 대략 억대 이상의 비용이 소요됨에 듀얼 해상 크레인을 사용시에는 그 비용이 막대하게 소요되는 문제점을 가진다.

상기와 같이 데릭 구조물과 관련된 종래의 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1029583호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 해상 크레인을 이용하여 데릭 구조물을 인양한 다음 이를 원하는 장소로 직접 운송하여 하역할 수 있도록 함으로써 데릭 구조물의 운송에 소요되는 각종 부수적 작업과 여러 설비의 동원을 배제하고, 이를 통해 선박 및 해양 구조물의 제작에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있도록 한 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 운송용 지그와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0022533호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 데릭 구조물을 문풀에서 승강하기 위한 승강 유닛을 마련하여 선체의 무게중심을 낮춰 안정성을 높이고, 시추 작업 이전에 드릴 파이프 랙킹 장치에 드릴 파이프를 미리 세워 놓을 수 있어 시추 작업 시 드릴 파이프를 세우는 작업이 생략됨으로써 심해 시추시 드릴 파이프를 조립 및 해체하는 작업 시간을 현저히 줄일 수 있는 데릭 구조물의 승강 장치 및 이를 포함하는 시추선과 같은 기술도 제안된 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1029583호 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0022533호

그러나 선행기술문헌 1은 데릭 구조물을 운송하기 위한 기술이며, 선행기술문헌 2 또한 데리 구조물을 승강시키기 위한 기술로서, 데릭을 탑재하기 이전의 리프팅에 대한 어떠한 수단이나 방법도 기재된 바 없는 것임을 알 수 있다.

다만, 선행기술문헌 1에 해상 크레인에 의해 인양한다는 것이 게시되어 있기는 하나, 이를 위해서는 데릭 구조물의 중간에 별도의 리프트 프레임을 설치해야 하는 상당히 복잡하고 번거로운 작업공정을 거쳐야 하는 단점은 물론 특히 데리 구조물의 정확한 수직 중심점을 구하기기 어려운 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결과제는 구조적인 특성상 높은 높이를 가지는 데릭 구조물을 복수 개의 해상 크레인을 사용하는 것이 아니라 하나의 해상 크레인만을 이용하여 리프팅시켜 탑재할 수 있도록 한 하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅 방법 및 그 리프팅을 위한 장비를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 해결과제는 데릭 구조물의 무게 중심을 잡기 위한 복수의 중량물을 탑재할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단은 하나의 해상 크레인을 이용하여 데릭 구조물을 리프팅 하기 위한 방법으로서, 해상 크레인의 붐과 간섭되지 않도록 데릭 구조물의 일 측면에 그 일 측면으로부터 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있는 탑재 프레임을 마련하는 단계; 상기 탑재 프레임에 데릭 구조물을 리프팅 시 그 데릭 구조물이 기울어지지 않고 수직선상으로 무게 중심을 가질 수 있는 중량을 가지는 중량물을 탑재하는 단계; 상기 탑재 프레임의 끝단 및 그 탑재 프레임의 반대 측 데릭 구조물의 끝단과 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 각 후크 사이에 구비되는 리프팅 부재를 마련하는 단계; 및 상기 리프팅 부재에 해상 크레인의 각 후크를 걸어 리프팅 하는 단계;를 포함한다.

상기 중량물은 리프팅 되는 데릭 구조물의 설정된 무게와 리프팅 시 기울어지는 기울기를 계산하여 리프팅 시의 데릭 구조물의 수직 중심과 일치되는 중량을 가진다.

하나의 해상 크레인을 이용하여 데릭 구조물을 리프팅 하기 위해 사용되는 장비로서, 상기 리프팅 장비는 해상 크레인의 붐과 간섭되지 않도록 데릭 구조물의 일 측면에 그 일 측면으로 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있도록 장착되는 탑재 프레임; 상기 탑재 프레임에 리프팅 시 데릭 구조물이 기울어 지지 않도록 무게 중심을 잡을 수 있도록 탑재되는 중량물; 상기 탑재 프레임과 그 탑재 프레임의 반대 측 데릭 구조물에 구비되는 각각의 연결 고리; 및 상면에 상기 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 후크가 걸어지는 각각 후크 고리가 형성되며 밑면에 상기 각 연결 고리와 각각의 로프에 의해 연결되는 각각의 현수 고리가 형성되는 현수 프레임;을 포함한다.

상기 탑재 프레임은 탑재되는 중량물에 따라 복수 개로 마련되는 것을 더 포함한다.

본 발명은 구조적인 특성상 높은 높이를 가지는 데릭 구조물을 복수 개의 해상 크레인을 사용하는 것이 아니라 하나의 해상 크레인만을 이용하여 리프팅시켜 탑재할 수 있도록 함으로써, 데릭 구조물의 리프팅 시 하나의 해상 크레인 사용으로 인한 최소한의 비용으로 절감할 수 있는 효과와 함께 리프팅에 소요되는 작업시간 또한 현저하게 줄일 수 있는 효과도 가진다.

또한, 데릭 구조물의 무게 중심을 잡기 위한 복수의 중량물을 탑재할 수 있도록 함으로써, 데릭 구조물을 리프팅 시 더욱더 안정적으로 리프팅이 이루어질 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명의 리프팅 방법을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명에 의해 데리 구조물이 리프팅 되는 것을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 도 2에 따른 본 발명 리프팅 장비의 탑재 프레임의 다른 실시 예를 설명하기 위한 정면도이다.

이하, 본 발명은 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 리프팅 방법을 설명하기 위한 블록도이다.

도시된 바와 같이 데릭 구조물은 그 사용 용도상 높이가 상당히 높은 구조적인 특성상, 특히 드릴 쉽(Drillship) 등과 같이 자체적으로 높은 구조물로 탑재하고자 할 때, 해상 크레인을 사용하여 탑재하게 된다.

이때, 해상 크레인의 붐(Boom)과 간섭이 발생하거나 혹은 드릴 플로어의 경우 자체적으로 높은 높이를 가짐에 따라 하나의 해상 크레인으로 리프팅 하여 탑재하기에는 불가능한 단점을 가진다.

그에 따라 종래 데릭 구조물을 탑재하기 위해서는 듀얼(Dual) 해상 크레인을 사용하여 데릭 구조물과 그 듀얼 해상 크레인의 붐과의 간섭을 피해 리프팅 한 후 탑재하고 있는 것이 현실정이다.

허 나, 해상 크레인의 사용 비용은 1.5일을 기준하여 대략 억대 이상의 비용이 소요됨에 듀얼 해상 크레인을 사용시에는 그 비용이 막대하게 소요되는 문제점을 가진다.

본 발명은 구조적인 특성상 높은 높이를 가지는 데릭 구조물을 복수 개의 해상 크레인을 사용하는 것이 아니라 하나의 해상 크레인만을 이용하여 리프팅시켜 탑재할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 하나의 해상 크레인을 사용하여 데릭 구조물을 리프팅 하기 위한 방법은 다음과 같다.

먼저, 사용되는 하나의 해상 크레인의 붐과 간섭되지 않도록 데릭 구조물의 일 측면에 그 일 측면으로부터 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있는 탑재 프레임을 마련하는 단계(S110)를 행한다.

다시 말해서, 해상 크레인을 데릭 구조물의 수직 중심으로 위치시키고자 할 때, 그 해상 크레인의 붐이 데릭 구조물과 간섭이 발생함에 따라 이러한 간섭을 발생하지 않도록 리프팅 포인트의 위치를 변경할 수 있도록 한다.

이러한 리프팅 포인트의 위치 변경은 상기한 데릭 구조물의 일 측면으로부터 돌출되게 장착되는 탑재 프레임에 의해 해상 크레인의 리프팅 포인트의 위치 변경이 가능하다.

아울러, 상기 탑재 프레임은 리프팅 포인트를 변경함으로 인한 데릭 구조물의 수직 중심이 변경됨으로 인한 그를 보정할 수 있는 중량물을 탑재하는 역할도 겸한다.

그런 다음 상기 탑재 프레임에 데릭 구조물을 리프팅 시 그 데릭 구조물이 기울어지지 않고 수직선상으로 무게 중심을 가질 수 있는 중량을 가지는 중량물을 탑재하는 단계(S120)를 수행한다.

다시 말해서, 상기 중량물은 리프팅 되는 데릭 구조물의 설정된 무게와 리프팅 시 기울어지는 기울기를 계산하여 리프팅 시의 데릭 구조물의 수직 중심과 일치되는 중량을 가진다.

즉, 데릭 구조물은 설계 치에 의해 중량이 확정된 것이며, 이러한 중량을 토대로 상기 리프팅 포인트 변경에 따른 리프팅되어 질 때, 상기 데릭 구조물은 소정 기울기를 갖도록 기울어지게 되는 데, 이는 공지된 계산방식에 의해 그 기울기를 보상할 수 있는 무게 값을 구한 다음 그에 적정한 중량물을 탑재 프레임에 탑재한다.

그로 인해 데릭 구조물을 탑재 프레임에 탑재된 중량물에 의해 어느 일측으로 기울어지지 않고 리프팅을 할 수 있는 조건을 가진다.

아울러, 상기 중량물은 탑재 프레임이 설치되는 위치에 따라 그 중량물의 중량이 달라질 수 있는 것이므로, 리프팅 포인트에 따라 중량물의 중량 또한 달라진다.

그리고 나서, 상기 탑재 프레임의 끝단 및 그 탑재 프레임의 반대 측 데릭 구조물의 끝단과 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 각 후크 사이에 구비되는 리프팅 부재를 마련하는 단계(S130)를 수행한다.

다시 말해서, 리프팅 부재는 상기 탑재 프레임 및 데릭 구조물과 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 각 후크와 연결할 수 있는 통상적인 구조로, 통상적인 프레임과 복수의 로프 등에 의해 구성될 수 있으며, 상기 탑재 프레임 및 데릭 구조물과 한 쌍의 각 후크를 연결할 수 있는 통상적인 어떠한 구조를 적용하여도 무방하다.

마지막으로, 상기 리프팅 부재에 해상 크레인의 각 후크를 걸어 리프팅 하는 단계(S140);를 포함한다.

즉, 해상 크레인에 의해 데릭 구조물을 리프팅 시 그 데리 구조물은 일 측면으로 돌출되게 형성된 탑재 프레임에 탑재된 중량물에 의해 수직 중심이 어느 일측으로 기울어지지 않고 정확하게 수직 중심을 유지함에 따라 하나의 해상 크레인에 의해 데리 구조물의 리프팅이 용이하게 이루어질 수 있다.

특히, 데릭 구조물의 리프팅 포인트를 변경함에 따라, 즉 데릭 구조물의 일 측면으로부터 돌출되게 마련되는 탑재 프레임에 의해 리프팅 포인트를 변경함으로써, 해상 크레인의 붐과의 간섭 또한 발생하지 않아 원활하게 리프팅할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 데릭 구조물을 리프팅 시 하나의 해상 크레인에 의해 리프팅할 수 있는 조건을 가짐으로써, 종래와 같이 튜얼 해상크레인을 사용함으로 인한 막대한 비용을 현저하게 줄일 수 있다.

또한, 복잡한 과정을 거치는 것이 아니라 간단하게 탑재프레임과 중량물을 이용하여 리프팅 함으로써, 리프팅 작업의 효율성도 극대화할 수 있는 장점도 가진다.

도 2는 본 발명에 의해 데리 구조물이 리프팅 되는 것을 설명하기 위한 개념도이다.

도시된 바와 같이 전술한 본 발명의 방법을 달성하기 위해 사용되는 장비에 대한 기술적 구성을 제시하면 다음과 같다.

하나의 해상 크레인(100)을 이용하여 데릭 구조물(200)을 리프팅 하기 위해 사용되는 리프팅 장비(1)는 해상 크레인(100)의 붐(102)과 간섭되지 않도록 데릭 구조물(200)의 일 측면에 그 일 측면으로 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있도록 통상적인 볼팅 또는 용접 등에 의해 장착되는 탑재 프레임(10)을 구비하다. 상기 탑재 프레임(10)은 중량물을 탑재할 수 있는 통상적인 다각 형태의 틀 형태로 제작되며, 상기 데릭 구조물의 측면에 장착된다.

또한, 상기 탑재 프레임(10)에 리프팅 시 데릭 구조물(200)이 기울어 지지 않도록 무게 중심을 잡을 수 있도록 탑재되는 중량물(20)을 포함한다. 상기 중량물은 통상적인 금속재 또는 콘크리트 구조물일 수 있다.

그리고 상기 탑재 프레임(10)과 그 탑재 프레임(10)의 반대 측 데릭 구조물(200)에 리프팅을 위해 구비되는 각각의 연결 고리(30)를 포함한다.

아울러, 상면에 상기 해상 크레인(100)에 구비된 한 쌍의 후크(104)가 걸어지는 각각 후크 고리(42)가 형성되며 밑면에 상기 각 연결 고리(30)와 통상적인 각각의 로프(45)에 의해 연결되는 각각의 현수 고리(44)가 형성되는 현수 프레임(40);을 포함한다. 상기 현수 프레임은 금속 재질로 볼팅이나 용접 등에 의해 통상적인 틀 형태로 제작될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 리프팅을 위한 장비 또한 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 간단한 기술적 구성, 즉 크게 데릭 구조물의 일 측면에 장착되는 탑재 프레임과, 상기 탑재 프레임에 탑재되는 중량물과, 상기 해상 크레인과 연결하기 위한 현수 프레임으로 구성되는 것으로, 그 기술적 구성 또한 상당히 간단한 기술적 구성을 가진다.

아울러, 리프팅을 위한 작업 또한 번거롭거나 불편한 것이 아니라 현수 프레임을 이용하여 탑재 프레임과 해상 크레인을 연결함으로써, 리프팅을 위한 설치작업 또한 단시간 내에 간단하고 편리하게 이루어질 수 있어, 사용의 편리성 또한 높일 수 있는 조건도 가진다.

한편, 본 발명의 리프팅 장비를 사용하는 과정에서, 중량물이 탑재되는 탑재 프레임(40)은 그 탑재되는 중량물에 따라 다양한 크기로 제작될 수 있음은 물론 도 3에서와 같이 복수의 중량물을 탑재할 수 있는 복수의 탑재 공간을 가지는 구조로 제작된다.

즉, 틀 형태의 탑재 프레임(40)에 하나의 중량물이 아니라 적어도 1개 이상의 중량물을 포함할 수 있는 탑재 공간을 가지는 복수 개로 제작되어, 통성적인 볼팅이나 용접 등에 의해 제작되는 것이 바람직하다. 이는 데릭 구조물을 리프팅 하는 과정에서 기울기를 보정할 수 있도록 중량물을 복수 개로 탑재할 수 있도록 함에 따라 안정적인 리프팅이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

1 : 리프팅 장비
10 : 탑재 프레임 20 : 중량물
30 : 연결고리 40 : 현수 프레임
42 : 후크 고리 44 : 현수 고리
45 : 로프
100 : 해상 크레인
102 : 붐 104 : 후크
200 : 데릭 구조물

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 하나의 해상 크레인을 이용하여 드릴 쉽의 데릭 구조물을 리프팅 하기 위해 사용되는 장비로서,
   상기 리프팅 장비는 해상 크레인의 붐과 간섭되지 않도록 데릭 구조물의 일 측면에 그 일 측면으로 돌출되어 리프팅 포인트의 위치를 변경하면서 중량물을 탑재할 수 있도록 장착되는 탑재 프레임;
   상기 탑재 프레임에 리프팅 시 데릭 구조물이 기울어 지지 않도록 무게 중심을 잡을 수 있도록 탑재되는 중량물;
   상기 탑재 프레임과 그 탑재 프레임의 반대 측 데릭 구조물에 구비되는 각각의 연결 고리; 및
   상면에 상기 해상 크레인에 구비된 한 쌍의 후크가 걸어지는 각각 후크 고리가 형성되며 밑면에 상기 각 연결 고리와 각각의 로프에 의해 연결되는 각각의 현수 고리가 형성되는 현수 프레임;을 포함하되,
   상기 탑재 프레임은 틀 형태이면서 데릭의 중간에 일측으로 돌출되게 마련되고,
   상기 탑재 프레임은 탑재되는 중량물에 따라 복수 개로 마련되는 것을 더 포함하며,
   상기 연결고리는 상기 탑재 프레임에서 크레인 붐과 인접하는 내측 단부 및 상기 데릭 구조물에서 탑재 프레임과 이격되는 외측 단부에 각각 구비되는, 하나의 해상 크레인을 이용한 데릭 구조물의 리프팅을 위한 장비.
   
4. 삭제

Images