KR20040027875A - 물 흡입용 라이저 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이선(4), 복수의 호수 부품(5)으로부터 형성되는 케이선을 통해 연장가능한 호스(9), 케이선 내에서 호스를 상승 및 하강시키는 엘리베이터 수단 및 케이선(7) 입구에서 호스를 지지하기 위해 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 클램핑 수단(16)을 포함하는 라이저 시스템을 제공한다.

Description

물 흡입용 라이저 시스템 {RISER SYSTEM FOR WATER INTAKE}

해수 흡입 라이저는 일반적으로 FPSO의 냉각, 프로세스, 유틸리티 및/또는 물 주입 시스템을 위한 저 산소처리 워터를 얻기 위한 수단을 제공하도록 FPSO안에 설치되어 있다. 해수 흡입 라이저는 전형적으로 FPSO의 선체 또는 이와 유사한 변형 탱커의 포트 및/또는 우현 측에서 해수면 아래에 위치한 해수 흡입 그리드에 부착된다.

공지된 해수 흡입 라이저 시스템은 일반적으로 FPSO에 설치할 때 설치 비용이 비싼 반면에, 한번 설치하면, 길이 조정등과 관련하여 유동성이 적다.

본 발명은 라이저 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상 물품 저장 및 적하(FPSO) 선박 등에 설치된 해수 흡입 라이저의 설치 및 복구 방법 및 이를 위한 조립체에 관한 것이다.

본 발명에 따른 다양한 실시예가 하기에서 설명되고, 그 예를 위하여, 그에 관련한 도면이 제공된다:

도 1은 본 발명에 따른 조립체가 설치된 FPSO의 상측 및 일면으로부터 본 사시도이고;

도 2는 갑판 아래의 본 발명인 해수 라이저 시스템의 설치 전후의 FPSO의선체의 개략적인 단면도이고;

도 3은 본 발명인 조립된 해수 라이저 시스템의 측면도이고;

도 4는 본 발명인 조립체의 케이선 내부의 조립 및 삽입을 위한 호스 어댑터 및 스트레이너의 측면도이고;

도 5는 케이선 플랜지에 설치하기 위하여 개방위치에서 호스 클램프를 구비한 보조장치의 측면도이고;

도 6은 개방 위치에서 클램프를 구비한 호스 어댑터에 열결된 승강 장치를 가진 케이선안에 부분적으로 삽입된 도 4의 스트레이너 및 호스 어댑터의 부분 단면도이고;

도 7은 폐쇄 위치에서 클램프를 호스 어댑터에 부착하기 위하여 상기 호스 어댑터의 위에 노출된 구부러지기 쉬운 호스 부품의 제 1 단부를 구비한 케이선 안의 스트레이너 및 호스 어댑터의 부분 단면도이고;

도 8은 개방 위치에서 상기 클램프를 구비한 보조장치에 상기 구부러지기 쉬운 호스 부품의 제 2 단부에 호스 어댑터에 연결된 승강 장치를 구비한 케이선안에 삽입된 도 7의 구부러지기 쉬운 호스 부품의 부분 단면도이고,

도 9는 폐쇄위치에서 상기 보조 장치의 호스 클램프를 구비한 도 8의 배열에 따른 부분 단면도이고;

도 10은 폐쇄 위치에서 원뿔형 리드와 상기 호스 어댑터의 사이에 노출된 고무 패킹과 클램프를 구비한 호스 어댑터 위에 위치한 원뿔형 리드를 구비한 도 9의 배열에 따른 부분 단면도이고;

도 11은 상기 원뿔형 리드의 위에 위치한 검색(fishing) 및 회수 (retrieving) 툴과 상기 호스 어댑터 위에 설치된 원뿔형 리드를 구비한 도 10의 조립체에 대한 부분 단면도이고;

도 12는 상기 원뿔형 리드로, 삽입되는 검색 및 회수 툴을 구비하나 도 11의 조립체에 대한 부분 단면도이고;

도 13은 아래위치에서 도그를 가지는 검색 및 회수 툴의 측면도이고;

도 14는 위의 위치에서 도그를 가지는 검색 및 회수 툴의 측면도이다.

본 발명에 따르면, 케이선, 복수의 호스 부품으로부터 형성된 상기 케이선을 통하여 연장가능한 호스, 케이선 입구에서 상기 호스를 지지하기 위하여 개방 위치와 폐쇄 위치의 사이에서 동작가능한 클램핑 수단 및 상기 케이선 안에서 상기 호스를 상승 및 하강하기 위한 승강 수단을 포함하는 라이저 시스템이 제공된다.

상기 호스는 어댑터에 의하여 상호 연결된 복수의 호스 부품을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 클램핑 수단은 상기 어댑터 또는 호스 부품이 상기 클램핑 수단에 의해 잡히는 폐쇄 위치와 개방 위치의 사이에서 동작가능한 것이 바람직하다.

상기 승강 수단은 상기 어댑터에 연결가능한 것이 바람직하다.

상기 시스템은 상기 케이선안에 상기 호스를 밀봉하기 위한 밀봉 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 시스템은 상기 케이선안에서 상기 호스를 상승 및 하강하도록 하기 위하여 상기 밀봉 수단에 체결가능한 툴(tool)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 툴은 상기 밀봉 수단을 조일 수 있도록 풀림가능한 조임 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 툴은 상기 케이선 안에서 미끄러질 수 있는 것이 바람직하고, 상기 풀림가능한 조임 수단은 상기 밀봉 수단이 상기 조임 수단에 의해서 조여지는 제 1 위치와 상기 조임 수단이 상기 툴에 의해서 풀리고 상기 툴은 상기 케이선으로부터 배출될 수 있는 제 2 위치의 사이에서 움직일 수 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 선박의 내부 또는 외부로부터 케이선을 통하여 호스를 건네주는 단계를 포함하는 해수 라이저 시스템의 설치 방법에 까지 확대된다.

상기 방법은 상기 케이선에 상기 호스를 조립하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 호스는 구부러지기 쉬운 호스 부품으로 조립된다. 보다 바람직하게는 상기 방법은 상기 구부러지기 쉬운 호스 부품에 어댑터를 상호 연결하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 조립과정동안 케이선 입구에서 상기 구부러지기 쉬운 호스 부품/어댑터를 지지하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 각각의 구부러지기 쉬운 호스 부품의 조립 후에 케이선 안으로 상기 호스를 하강시키는 단계를 더 포함한다.

상기 방법은 상기 구부러지기 쉬운 호스와 상기 케이선 사이에 밀봉을 위하여 상기 구부러지기 쉬운 호스에 밀봉 수단을 부착하는 단계를 더 포함한다.

이 때 상기 호스와 밀봉 수단은 상기 케이선으로부터 상기 호스를 연장하는 툴에 의해 상기 케이선에서 하강된다.

상기 방법은 상기 케이선에서 상기 호스가 하강한 후 상기 케이선으로부터 상기 툴을 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 또한 케이선과 상기 케이선으로부터 연장가능한 호스를 포함하는는 라이저 조립체로 확대된다.

바람직하게는 상기 호스는 복수의 호스 부품을 포함한다. 더 바람직하게는 상기 호스 부품은 상기 호스 욧의 사이에 어댑터를 포함한다.

도면에 도시된 것처럼, FPSO(1)는 FPSO(1)의 선미(2)에서 케이선(4)과 끼워맞춤되어 있다. 케이선(4)은 선미(2)에서 데크(3)와 해면 아래의 위치 사이에서 연장한다. 케이선(4)은 해수 라이저 시스템의 조립을 용이하게 하는 작용을 한다. (도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 조립체는 또한 데크 아래에 위치될 수 있다.)

본 발명의 조립체는 전체적으로 케이선(4)과 호스 어댑터(6)에서 연속 호스(9)에 상호연결된 복수의 가요성 호스 부품(5)으로 구성된다. 연속 호스(9)는 케이선(4)을 관통하고 케이선(4)과 조합하여 해수 흡입 라이저로서 작용한다. 본 발명의 실시예에서 5개의 관형 케이선이 제공된다. 각각의 케이선(4)에는 밀봉가능한 케이선 입구(7)와 연속 호스(9)가 케이선(4)으로부터 관통할 수 있는 케이선 출구(8)가 제공된다. 케이선 입구 플랜지(58)가 입구(7) 주위에 배치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 조립된 해수 라이저는 자유 단부에서 스트레이너(10)와 끼워맞춤된 연속 호스(9)로 구성되고, 스트레이너(10)는 연속 호스(9) 내로 펌핑된 해수를 스트레인시킨다. 케이선 출구(8)가 원뿔형 리드(11)와 밀봉되어 해수는 단지 연속 호스(9)를 경유하여 케이선을 통해 펌핑된다. 원뿔형 리드(11)는 보다 자세히 후술된다.

본 발명에 따른 시스템의 조립 방법은 첨부도면 중 도 4 내지 도 14를 참조하여 설명될 것이다. 전술한 것처럼, 연속 호스(9)는 복수의 상호연결된 호스 부품(5)으로 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 호스 어댑터(6)는 우선 스트레이너(10) 상에 장착되고 고무 패킹(13)이 스트레이너(10)와 호스 어댑터(6) 사이에 배치된다. 호스 어댑터(6)에는 호스 어댑터 상부 플랜지(18)와 호스 어댑터 바닥 플랜지(20)가 제공되고 각각의 호스 부품(5)에는 호스 어댑터(6)에의 부착을 위해 각 단부에서 호스 부품 플랜지(24)가 제공된다. 일반적으로 스테인레스 강인 염소 파이프(12)는 염소를 스트레이너(10)에 전달하기 위해 도 4의 호스 어댑터(6)에 장착된다.

스트레이너(10)와 호스 어댑터(6)가 전술한 것처럼 조립되면, 호스 어댑터(6) 또는 가요성 호스 부품(5)을 붙잡는 클램프(16)를 갖는 보조 장치(15)가 케이선 플랜지(58) 호스에 장착되고 케이선 플랜지(58)에 연결된다. 클램프(16)는 호스 부품(5) 또는 어댑터(6)가 지지되지 않는 케이선 플랜지(58) 상의 개방 위치와 호스 부품 또는 어댑터(6)가 지지되는 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하다. 도 5에서, 클램프(16)는 개방된 위치에 있다.

보조 장치(15)와 케이선 플랜지(58)의 연결 다음에 조립된 스트레이너(10)와 호스 어댑터(6)는 케이선 입구(7)에 위치된 승강 엘리베이터(22)에 의해 결합된다.이는 도 6에 명백히 도시된다.

스트레이너(10)와 호스 어댑터 조립체(6)는 보조 장치(15)의 클램프(16)가 개방된 위치에서 케이선(4)의 입구(7) 내에 정착된다. 클램프(16)는 그 후 스트레이너(10)를 지지하도록 폐쇄되고 승강 엘리베이터(22)는 호스 어댑터(6)로부터 분리된다. 가요성 호스 부품(5)은 그 후 크레인(도시 않음) 등에 의해 호스 어댑터(6) 상에 위치된다.

가요성 호스 부품(5)은 도 7에 도시된 것처럼 호스 어댑터 상에 배치된다. 가요성 호스 부품 플랜지(24)는 호스 어댑터 상부 플랜지(18)와 보완적이다. 호스 부품(5)에는 또한 스트레이너(10)의 염소 파이프(12)와 결합될 수 있는 염소 호스 커넥터(26)가 제공된다. 가요성 호스 부품 호스(5)에는 염소를 스트레이너(10)로 지향시키는 염소 호스 커넥터(26)와 결합될 수 있는 내부 염소 호스(28, 파선으로 도시됨)가 제공된다. 호스 클램프 플랜지(24)는 그 후 호스 어댑터 상부 플랜지(18)에 연결된다. 보조 장치(15)의 클램프(16)는 가요성 호스 부품(5)을 호스 어댑터(6)에 부착하는 중에 폐쇄된 위치로 유지된다.

전술한 것처럼, 각각의 가요성 호스 부품(5)은 각각의 단부에서 가요성 호스 부품 플랜지(24)를 가져 각각의 가요성 호스 부품(5)의 각 단부가 호스 어댑터(6)에 연결가능하다. 도 7에 도시된 것처럼 가요성 호스 부품(5)을 호스 어댑터(6)에 연결한 후에, 가요성 호스 부품(5)의 대향 단부에서 호스 어댑터(6)는 승강 엘리베이터(22)에 연결되고 조립체의 치수에 따른 거리로 상승된다. 보조 장치(15)의 호스 클램프(16)는 그 후 개방되고 가요성 호스 부품(15)은 도 8에 도시된 것처럼 케이선 입구(7)를 통해 케이선(4)으로 하강된다.

보조 장치(15)의 클램프(16)는 그 후 승강 엘리베이터(22)가 호스 어댑터(6)로부터 제거될 때 다음의 호스 어댑터(6)에 위치된다. 이는 도 9에 명백하게 도시된다.

크레인은 그 후 후속적인 가요성 호스 부품(5)/호스 어댑터(6)를 픽업하는데 이용되고 도 7 내지 도 9에 도시된 전술한 방법은 요구되는 라이저 시스템의 길이에 따라 반복된다.

도 10에 도시된 것처럼, 원뿔형 리드(11)는 그 후 크레인 후크(30) 및 케이블(32)에 의해 결합된다. 원뿔형 리드(11)는 케이선(4)의 입구(7)에서 호스 어댑터(6) 상에 위치되고 폐쇄된 위치의 클램프(16)는 입구(7)에서 호스 어댑터(6)를 유지시킨다. 고무 패킹(13)은 호스 어댑터 상부 플랜지(18) 상에 배치된다.

원뿔형 리드(11)에는 선행하는 외측 의존 플랜지(34), 중앙 외측 의존 플랜지(36) 및 후방 외측 의존 플랜지(38)가 제공된다. 원뿔형 리드(11)는 그 후 도 10에 도시된 것처럼 선행 플랜지(34)에서 호스 어댑터(6)의 플랜지(18)에 연결된다.

그 후에, 원뿔형 리드(11) 내부로 삽입될 수 있는 검색 및 회수 툴(44)은 크레인 후크(30)에 걸리고, 상기 검색 및 회수 툴(44)을 수용하도록 치수가 정해지는 원뿔형 리드(11)의 내부로 내려오게 된다. 검색 및 회수 툴(44)은 일반적으로 원통형부(46)로 구성되는데, 상기 원통형부(46)는 검색 및 회수 툴이 원뿔형 리드(11)와 결합되는 하방 위치와 검색 및 회수 툴(44)이 이하 더 완전하게 설명되어지는 것과 같이, 원뿔형 리드(11)로부터 이탈될 수 있는 상방 위치 사이에서 이동 가능한 도그(48)를 포함한다. 상기 검색 및 회수 툴(44)은 원통형부(46)가 연장되기 시작하는 후방 플레이트(50)를 포함한다.

검색 및 회수 툴(44)은 도 14에서 도시된 것처럼 도그(48)가 상방 위치에 있을 때, 내려오게 된다. 그러나, 일단 검색 및 회수 툴(44)이 원뿔형 리드(11)의 내부로 내려오게 되면, 도 13에서 도시된 것처럼, 상기 도그(48)는 원뿔형 리드(11)와 결합하기 위하여 하방 위치로 이동된다.

검색 및 회수 툴(44)의 도그(48)는 검색 및 회수 툴(44)의 내부에 장착된 도르래(54)를 통해 이동하는 해제 케이블(52)에 의하여 하방 및 상방 위치 사이에서 움직일 수 있다.

도그(48)가 하방 위치에 있을 때, 보조 장치(15)의 클램프(16)는 개방되며, 조립된 호스 부품(5)은 크레인에 의하여 케이선(4)으로 상승된다. 연속 가요성 호스(9)는 상호연결된 호스 어댑터(6)로 구성되고 가요성 호스 부품(5)은 케이선(4)으로 내려오게 된다.

일단 원뿔형 리드(11)가 케이선 출구(8)에 위치하게 되면, 검색 및 회수 툴(44)의 도그(48)는 원뿔형 리드(11)와 검색 및 회수 툴(44)이 분리되도록 하기 위하여 해제 케이블(52)에 의하여 상방 위치까지 이동되어 진다. 그리고 나서, 검색 및 회수 툴(44)은 원뿔형 리드(11)로부터 이탈되어지고 케이선(4)으로부터 회수되어진다. 그 후에 보조 장치(15)는 케이선(4)으로부터 이탈된다.

조립된 연속 호스(9)가 케이선(4)에 둘러싸여 바닷속으로 내려갈 때, 바닷물이 연속 호스(9)를 지탱하게 되는데, 이로써 크레인을 돕게된다. 따라서, 본 발명은 길이가 긴 라이저의 설치 및 보조 클램핑 장치(15)와 검색 및 회수 툴(44)이 장착된 라이저 길이의 수정이 용이하다. 가요성 호스(9)를 분해하기 위하여, 앞서 언급한 과정이 역으로 반복된다.

본 발명의 케이선(4)은 새롭게 형성된 FPSO에 적용되거나 필요에 따라서 개조될 수 있다. 케이선(4)은 FPSO 상에서 내부적으로 또는 외부적으로 위치되어 질 수 있다.

본 발명의 조합은 케이선이 내부적 또는 외부적으로 끼워맞춤 될 수 있는 반면에, 크레인 높이에 의하여 제한 받지는 않는다. 더 특이한 것으로, 알려진 해수 흡입 라이저와 달리, 본 발명의 시스템은 라이저가 요구되는 길이에 따라 케이선 내에 형성되고, 반면에, 크레인은 케이선으로부터 연장되는 라이저의 감소된 잠수 무게에 의해, 조립 및 분해 과정 동안의 라이저의 초과된 무게를 지탱하도록 요구되지 않기 때문에, 크레인 높이나 용량에 제한을 받지 않는다.

게다가, 본 발명의 시스템은 선행 기술의 시스템보다 조립/분해하는 것에 대한 비용이 적게 드는데, 이는 상기 라이저는 어떠한 수중 조립 또는 분해도 요구하지 않기 때문이다. 유사하게, 유지 작업상에 다이버의 보조가 요구되지 않을 수 있기 때문에 본 발명에 따른 시스템의 유지 비용은 감소된다.

Claims (20)

1. 케이선, 복수의 호스 부품으로 형성되는 상기 케이선을 통해 팽창가능한 호스, 케이선 입구에서 상기 호스를 지지하기 위해 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 클램핑 수단, 및 상기 케이선 내에서 상기 호스를 승강시키기 위한 엘리베이터를 포함하는 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 호스는 어댑터에 의해 상호연결되는 복수의 호스 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 클램핑 수단은 어댑터 또는 호스 부품이 상기 클램핑 수단에 의해 파지되는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 엘리베이터 수단은 어댑터에 연결가능한 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 호스를 케이선 내에 밀봉시키기 위한 밀봉 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 호스를 상기 케이선 내에서 승강시키기 위해 상기 밀봉 수단과 결합가능한 공구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 공구는 상기 밀봉 수단을 파지하기 위한 해제가능한 파지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 공구는 상기 케이선 내에서 미끄럼 가능하며 상기 해제가능한 파지 수단은 상기 밀봉 수단이 상기 파지 수단에 의해 파지되는 제 1 위치와 상기 파지 수단이 상기 공구에 의해 헤제되고 상기 공구가 상기 케이선으로부터 빠지는 제 2 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는,

   라이저 시스템.
9. 해수 라이저 시스템을 설치하는 방법에 있어서,

   선박의 내측 또는 외측으로부터 케이선을 통해 호스를 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,

   해수 라이저 시스템의 설치 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 호스를 케이선 내에 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 호스는 가요성 호스 부품으로 조립되는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 호스를 조립하는 단계는 상기 가요성 호스 부품을 어댑터와 상호연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가요성 호스 부품/어댑터를 조립 중에 케이선 입구에 지지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    각각의 가요성 호스 부품을 조립한 후에 상기 호스를 상기 케이선 내측으로 승강 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가요성 호스와 케이선 사이에 밀봉을 형성하도록 상기 가요성 호스에 밀봉 수단을 부착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 호스를 케이선으로부터 연장시키도록 상기 호스와 밀봉 수단을 하강시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 호스를 케이선 내에 하강시킨 후에 상기 공구를 케이선으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

    해수 라이저 시스템의 설치 방법.
18. 케이선 및 상기 케이선으로부터 연장가능한 호스를 포함하는 것을 특징으로 하는,

    라이저 조립체.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 호스가 복수의 호스 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는,

    라이저 조립체.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 호스는 상기 호스 부품들 사이에 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는,

    라이저 조립체.