KR102629058B1

KR102629058B1 - 실린더 타입 라이저 텐셔너

Info

Publication number: KR102629058B1
Application number: KR1020180117149A
Authority: KR
Inventors: 조승호; 김성준; 조건래
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2024-01-23
Also published as: KR20200037666A

Abstract

실린더 타입 라이저 텐셔너가 개시된다. 실린더 타입 라이저 텐셔너는, 데릭에 연결되는 로드와, 로드가 설치되며 문풀(moon pool) 방향으로 설치되는 실린더 바디를 포함하여 문풀 위치에서 라이저를 지지하는 복수개의 실린더 텐셔너와, 실린더 바디에 연결되며 문풀 위치에서 상기 라이저를 지지하는 지지부를 포함한다.

Description

실린더 타입 라이저 텐셔너{CYLINDER TYPE RISER TENSIONER}

본 발명은 해수 유입을 방지하여 설비 손상을 방지하는 실린더 타입 라이저 텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 산업화에 따라 각종 지하자원의 사용량이 급격하게 증가하고 있는바, 그 중에서 원유나 천연가스와 같은 자원의 소비는 기하급수적으로 늘고 있다.

이에 따라, 지하자원의 개발은 매우 중요한 문제로 대두되고 있다.

최근에는 해저 깊이 존재하는 원유나 천연가스를 시추하기 위해 각종 탐사 및 시추를 위한 장비를 탑재한 특수 선박, 예를 들어 드릴쉽, 반잠수식 드릴링 리그 및 부유식 해상구조물(floating production storage & offloading unit, or FPSO)과 같은 해양작업 선박 등이 개발되어 심해로부터 원유나 천연가스의 생산을 위한 탐사와 시추 작업 등을 수행하고 있다.

심해의 원유나 천연가스 등은 선박의 배관 시스템과 연결된 라이저(riser)를 통해 해저의 생산 설비로부터 해상에 계류중인 선박으로 수송된다.

이때, 풍랑이나 조류 등과 같은 해상의 작업환경에 따라 선박에 횡동요 등이 발생하는데, 이러한 선박의 움직임으로 인해 라이저에 응력이 과도하게 작용하여 파손되는 것을 방지하기 위해서 선박의 움직임에 대한 라이저의 움직임 정도를 보상하는 라이저 텐셔너(riser tensioner)가 선박에 구비된다.

라이저 텐셔너는, 실린더 타입으로 설치되는 경우 로드 작동 부분으로 해수가 유입되어 설비 손상이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는, 로드의 작동 위치로 해수가 유입되지 않도록 하여 설비 손상이 발생되는 것을 방지하는 실린더 타입 라이저 텐셔너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 데릭에 연결되는 로드와, 로드가 설치되며 문풀(moon pool) 방향으로 설치되는 실린더 바디를 포함하여 문풀 위치에서 라이저를 지지하는 복수개의 실린더 텐셔너와, 실린더 바디에 연결되며 문풀 위치에서 상기 라이저를 지지하는 지지부를 포함한다.

지지부는, 라이저가 삽입되는 삽입홀이 형성되며 측면에는 실린더 바디가 회전 가능하게 연결되는 텐션링일 수 있다.

실린더 텐셔너의 로드는 데릭에 슬라이딩 브라켓에 의해 슬라이딩 가능한 상태로 설치될 수 있다.

슬라이딩 브라켓은 로드의 단부가 슬라이딩 가능하게 연결되는 슬라이딩 홀이 형성될 수 있다.

실린더 텐셔너는, 실린더 바디의 내부에 유압을 공급하여 로드가 제1 방향으로 이동되도록 하는 제1 유압 공급부와, 로드가 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 이동되도록 유압을 공급하는 제2 유압 공급부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 실린더 텐셔너의 로드가 데릭에 연결되고, 실린더 바디는 데릭의 하방항에서 라이저를 지지하도록 설치되고, 유압은 제1 유압 공급부와 제2 유압 공급부에 의해 해수에 접촉되지 않은 상태로 공급될 수 있다. 따라서, 해수가 유압이 공급되는 부분을 통해 유입되지 않도록 하여 해수의 유입에 의해 설비가 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 로드의 외표면을 커버부재로 덮는 것이 가능하여, 로드 부분을 통해 해수가 유입되는 것을 방지하여 내구성의 향상이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 실린더 타입 라이저 텐셔너를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 실린더 타입 라이저 텐셔너의 일부분을 절개하여 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 실린더 타입 라이저 텐셔너를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 실린더 타입 라이저 텐셔너의 일부분을 절개하여 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너(100)는, 문풀(moon pool, 11)의 데릭에 연결되는 로드(21)와 로드(21)가 설치되며 문풀(11) 방향으로 설치되는 실린더 바디(23)를 포함하여 문풀(11) 위치에서 라이저를 지지하는 복수개의 실린더 텐셔너(20)와, 실린더 바디(23)에 연결되며 문풀 위치에서 라이저를 지지하는 지지부(40)와, 실린더 텐셔너(20)의 로드를 덮는 커버부재(60)를 포함한다.

문풀(11)은, 드릴쉽이나 드릴링 리그와 같은 해상 구조물의 선체의 중앙부에 형성된 공동(空洞)으로서, 라이저(12)와 같은 시추장비를 올리거나 내리기 위한 통로를 제공한다. 이러한 문풀(11)의 측면에는 데릭(13)이 설치될 수 있다.

데릭(13)은 문풀(11)을 중심으로 문풀(11)의 측면에 설치되는 것으로, 라이저(12) 등의 시추 장비를 문풀(11)의 하부로 내리거나 올리는 설비가 설치되도록 마련될 수 있다.

이러한 데릭(13)에는 실린더 텐셔너(20)가 설치될 수 있다.

실린더 텐셔너(20)는, 라이저(12)가 문풀 위치에 위치된 상태에서 풍랑이나 조류 등과 같이 해상의 작업 환경의 변화에 따라 선박에 횡동요 등이 발생되는 경우, 라이저에 응력이 과도하게 작용되어 파손되는 것을 방지하도록 설치될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 실린더 텐셔너(20)는, 문풀(moon pool)의 데릭(13)에 연결되는 로드(21)와, 로드(21)가 설치되며 문풀(11) 방향으로 설치되는 실린더 바디(23)를 포함하여 문풀(11) 위치에서 라이저(12)를 지지하도록 설치될 수 있다.

이러한 실린더 텐셔너(20)는 유압의 공급에 의해 작동되는 것으로 데릭(13) 위치에 로드(21)가 연결되어 로드(21)의 전진 또는 후진 작동에 따라 라이저(12)를 적절하게 지지하는 것이 가능하다.

로드(21)는 데릭(13)에 일정 위치 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해 로드(21)는 데릭(13)에 슬라이딩 브라켓(30)에 의해 설치될 수 있다.

슬라이딩 브라켓(30)은 상부 측면은 데릭(13)에 설치되며, 설치된 길이 방향을 따라 슬라이딩 홀(31)이 형성될 수 있다.

따라서, 로드(21)는 슬라이딩 브라켓(30)의 슬라이딩 홀(31)에 삽입된 상태로 슬라이딩 가능하게 설치되는 것이 가능하다. 이와 같이, 로드(21)가 슬라이딩 브라켓(30)에 의해 데릭(13)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 바, 선박의 횡동요 등과 같이 외력이 작용하는 경우에도 설치 위치의 일정 거리 가변이 가능하여 라이저(12)를 안정적으로 지지하는 것이 가능하다.

로드(21)와 슬라이딩 브라켓(30)의 연결은, 로드(21)의 일부분이 슬라이딩 브라켓(30)의 슬라이딩 홀(31)에 걸림 고정된 상태로 연결되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나, 로드(21)는 슬라이딩 홀(31)에 걸림 고정되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 슬라이딩 홀(31)에 고리 타입으로 연결되는 것으로 적절하게 변경 적용되는 것도 가능하다.

한편, 실린더 바디(23)는 라이저를 지지하는 지지부(40)에 연결될 수 있다.

지지부(40)는 라이저(12)가 내부에 삽입된 상태로 가이드 지지되는 것으로, 측면에는 복수개의 실린더 바디(23)가 연결될 수 있다. 여기서, 실린더 텐셔너(20)는 지지부(40)를 중심으로 대향하는 한 쌍으로 설치되는 것을 예시적으로 설명한다.

그러나 실린더 텐셔너(20)는 2개로 설치되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 지지부(40)의 측면에 3개 이상이 이격된 상태로 방사상으로 설치되는 것도 가능하다.

지지부(40)는 본 실시예에서 라이저(12)가 삽입되는 삽입홀(41)이 형성되며, 측면에는 실린더 텐셔너(20)의 실린더 바디(23)가 회전 가능하게 연결되는 라운드 형상의 텐션링으로 적용될 수 있다. 이하에서 지지부와 텐션링은 동일 참조 번호를 사용한다.

텐션링(40)은 전술한 바와 같이 고리 타입의 라운드 형상으로 형성되어, 라이저(12)를 지지하면서 실린더 텐셔너(20)의 실린더 바디(23)에 설치되는 바, 유압의 공급에 의한 로드(21)의 전진 또는 후진 작동에 따라 라이저의 적절한 위치 조절이 가능하다.

한편, 실린더 텐셔너(20)에는 로드(21) 작동을 위한 유압을 공급하는 제1 유압 공급부(51) 및 제2 유압 공급부(53)가 설치될 수 있다.

이러한 제1 유압 공급부(51) 및 제2 유압 공급부(53)는, 라이저(12)의 상승 또는 하강 작동 과정에서 해수가 유입되지 않도록 설치될 수 있다.

즉, 제1 유압 공급부(51) 및 제2 유압 공급부(53)는, 유압이 유입되는 부분이 해수에 의해 침수되지 않는 위치에 설치되어, 해수가 제1 유압 공급부(51) 및 제2 유압 공급부(53)의 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다.

이를 위해, 제1 유압 공급부(51) 및 제2 유압 공급부(53)는, 로드(21)가 유출입되도록 설치되는 위치에서 실린더 바디(23)의 측면에서 유압을 공급 받도록 설치될 수 있다.

제1 유압 공급부(51)는, 실린더 바디(23)의 측면에 설치되는 것으로, 실린더 바디(23)의 측면에서 로드(21)가 설치되는 위치와 지지부(40)가 연결되는 위치의 사이 위치에 연장된 상태로 연결될 수 있다.

따라서, 제1 유압 공급부(51)는 로드(21)가 설치되는 위치의 측면에서 유압을 공급 받고 지지부(40)가 설치되는 위치의 측면에서 유압을 실린더 바디(23)의 내부에 공급하도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 제1 유압 공급부(51)는 실린더 바디(23)의 내부로 유압을 공급하여, 로드(21)가 데릭(13)의 상방향인 제1 방향으로 이동되도록 구동력을 제공할 수 있다.

제2 유압 공급부(53)는 실린더 바디(23)의 측면에서 제1 유압 공급부(51)가 설치된 위치로부터 이격된 상태로 설치되는 것으로, 로드(21)가 데릭의 하방향인 제2 방향으로 이동되는 작동 압력을 제공하도록 설치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 실린더 텐셔너(20)는 로드(21)가 데릭(13)의 상방향으로 위치되어 데릭(13)에 슬라이딩 가능한 상태로 연결되고, 실린더 바디(23)는 데릭(13)의 하방항에서 지지부(40)에 연결된 상태로 설치된다. 여기서, 로드(21)를 구동하는 유압은 제1 유압 공급부(51)와 제2 유압 공급부(53)에 의해 해수에 접촉되지 않은 상태로 공급되는 것이 가능한 바, 해수가 설비 내부로 유입되지 않도록 하여 내구성의 향상이 가능하다.

한편, 실린더 텐셔너(20)의 로드(21)는 커버부재(60)에 의해 덮힌 상태로 설치될 수 있다.

즉, 커버부재(60)는, 일측은 실린더 바디(23)에 연결되고 타측은 슬라이딩 브라켓(30)에 연결된 상태로 설치되어, 로드(21)를 덮도록 설치될 수 있다. 이러한 커버부재(60)는 방수 재질로 형성되는 바, 로드(21) 부분으로 해수가 유입되는 것을 방지하여 해수의 유입에 의한 부식 손상 등이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 실린더 타입 라이저 텐셔너의 실린더 텐셔너(120)의 로드(121)에는 유압홀(112)이 형성될 수 있다.

즉, 로드(121)의 길이 방향을 따라 내부에는 유압이 유입되는 유압홀(112)이 형성될 수 있다.

이러한 로드(121)는 제1 유압 공급부(151)와 제2 유압 공급부(153)에 의해 유압을 공급받아 상승 또는 하강 작동될 수 있다.

제1 유압 공급부(151)는, 일측은 실린더 바디(123)의 측면에서 로드(121)가 설치되는 위치에 연결되어 유압이 유입되고, 타측은 실린더 바디(123)의 지지부에 연결되는 위치에 연결되어 로드(121)가 제1 방향으로 이동하는 유압을 공급하도록 설치될 수 있다.

제2 유압 공급부(153)는 로드(121)의 유압홀(112)에 연결되어 유압을 유압홀(112)의 내부에 공급 가능하도록 설치될 수 있다. 따라서, 로드(121)는 제2 유압 공급부(153)에 의한 유압의 공급에 따라 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 이동되도록 구동력을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 로드(121)는 제1 유압 공급부(151)에 의한 유압의 공급에 따라 데릭(13)의 상방향으로 이동되며, 제2 유압 공급부(153)에 의한 유압의 공급에 따라 데릭(13)의 하방향으로 이동될 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

11...문풀 12...라이저
13...데릭 20, 120...실린더 텐셔너
21, 121...로드 23, 123...실린더 바디
30...슬라이딩 브라켓 40...지지부, 텐션링
41...삽입홀 51, 151...제1 유압 공급부
53, 153...제2 유압 공급부 60...커버부재
112..유압홀

Claims

데릭에 연결되는 로드와, 상기 로드가 설치되며 문풀(moon pool) 방향으로 설치되는 실린더 바디를 포함하여, 상기 문풀 위치에서 라이저를 지지하는 복수개의 실린더 텐셔너; 및
상기 실린더 바디에 연결되며, 상기 문풀 위치에서 상기 라이저를 지지하는 지지부
를 포함하고,
상기 실린더 텐셔너의 상기 로드는 상기 데릭에 슬라이딩 브라켓에 의해 슬라이딩 가능한 상태로 설치되며, 상기 슬라이딩 브라켓은 상기 로드의 단부가 슬라이딩 가능하게 연결되는 슬라이딩 홀이 형성되며,
상기 실린더 바디에 일측이 연결되고, 타측은 상기 슬라이딩 브라켓에 연결되는 커버부재를 포함하는, 실린더 타입 라이저 텐셔너.
제1항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 라이저가 삽입되는 삽입홀이 형성되며, 측면에는 상기 실린더 바디가 회전 가능하게 연결되는 텐션링인, 실린더 타입 라이저 텐셔너.
삭제
제1항에 있어서,
상기 실린더 텐셔너는,
상기 실린더 바디의 내부에 유압을 공급하여 상기 로드가 제1 방향으로 이동되도록 하는 제1 유압 공급부; 및
상기 로드가 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 이동되도록 유압을 공급하는 제2 유압 공급부
를 포함하는, 실린더 타입 라이저 텐셔너.