KR200451706Y1

KR200451706Y1 - 시추선용 파이프 적치대

Info

Publication number: KR200451706Y1
Application number: KR2020080010229U
Authority: KR
Inventors: 이수호; 배재류
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2011-01-06
Also published as: KR20100001458U

Abstract

본 고안은 시추선의 생산용 또는 시추용 파이프 적치보관을 위한 시추선용 파이프 적치대에 관한 것으로 더욱 상세하게는 파이프 적치대의 받침대를 종래의 평평한 형태에서 파이프의 곡면에 대응하는 홈이 구비된 형태로 변경 적용함으로써, 파이프의 적재 높이를 최소화하고 라이저 핸들링 크레인, 캣워크, 서브스트럭춰, 데릭 등 주변의 상호 연동 구조물들의 높이를 줄임에 따라 시추선 전체의 중량감소와 무게중심을 낮추어 시추선의 구조적 안정을 유지할 수 있도록 하는 시추선용 파이프 적치대에 관한 것이다.

본 고안은 상부데크의 바닥면에 설치되며 복수의 받침대와 지지기둥으로 구성되는 시추선용 파이프적치대에 있어서, 상기 파이프적치대(10)의 받침대(20)에는 적치할 파이프의 외경에 대응하는 복수의 홈(21)과 브라켓(22), 플랜지(23)를 구비하여 상기 홈(21)에 파이프를 적치함으로써, 파이프의 적재 높이를 최소화하고 시추선의 무게중심을 낮출 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 고안은 상기 파이프적치대(10)는 상부는 평면이고 하부는 상기 받침대(20)의 홈(21)에 대응하는 구조의 보조받침대(30)를 구비하여 홈(21)과 외경이 다른 파이프는 보조받침대(30)의 상부 평면에 적치할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

시추선용 파이프적치대, 굴착파이프 보관장치, 석유채굴용 파이프보관장치

Description

시추선용 파이프 적치대{Pipe Rack for Drilling Vessel}

세계 석유 산업계에서 새로운 유전을 찾는 탐사에는 석유 또는 가스층을 심해를 포함하는 환경에서 찾으려는 요구가 증가하고 있다. 해양 굴착을 위한 수심이 깊어지기 때문에, 해면까지 유정 구멍을 연장하는데 필요한 해저 설비의 수량이 증가하는 만큼 굴착 작업에 필요한 장비의 크기도 증가한다.

바다에서 석유 또는 가스 자원을 채굴하기 위한 시추선의 작업은 상부데크 바닥에 설치된 적치대로 부터 파이프들을 라이저 핸들링 크레인(Riser Handling Crane)으로 들어 올려 캣워크(Catwalk)로 이동시키고 다시 서브스트럭춰(Substructure) 상부의 드릴플로어(Drillfloor)로 수평이동시킨 다음 데릭(Derrick)을 사용하여 세워 해저 유정으로 연속하여 내려 보내게 된다.

심해 굴착에 사용되는 굴착 파이프는 고강도로 열처리된 저합금강으로 제조된다. 이러한 재료는 사용 시에 응력을 많이 받으므로 상당한 스크래치(scratch), 가우지(gouge) 및 응력을 발생시키는 작용할 수 있는 다른 결함이 생기지 않도록 보존되어야 한다.

시추용 파이프(Drilling or Riser Pipe)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상부데크의 바닥면(가)으로부터 일정한 높이를 띄운 받침대(나)와 지지기둥(다)으로 구성되는 파이프적치대(Pipe Rack)(라)에 보관을 하게 된다.

지금까지 설계된 파이프 적치대는 대략 바닥으로부터 300mm 정도의 높이이며 끝단부에 플랜지(23)가 수평으로 연속된 구조로 되어 있다. 적치대의 높이와 최대한 적치된 파이프의 높이는 라이저 핸들링 크레인, 캣워크, 서브스트럭춰, 데릭의 높이에 영향을 미치므로 이를 최소화한다면, 전체적인 시추선의 무게 감소와 무게중심을 낮출 수 있어 선박운동에 따른 안정성을 높일 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안에서 추구하는 기술적 과제는 시추선에서 시추파이프를 보관하는 적치대의 받침대를 종래의 평평한 형태에서 파이프의 곡면에 대응하는 홈이 구비된 형태로 변경 적용함으로써, 파이프의 적재 높이를 최소화하고 이에 따라 시추선 전체의 중량감소와 무게중심을 낮추어 시추선의 구조적 안정을 유지할 수 있도록 하는 시추선용 파이프 적치대를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안의 기술적 수단은 상부데크의 바닥면에 설치되며 복수의 받침대와 지지기둥으로 구성되는 시추선용 파이프적치대에 있어서, 상기 파이프적치대(10)의 받침대(20)는 적치할 파이프의 외경에 대응하는 복수의 홈(21)과 상기 받침대(20)의 구조강도 유지를 위한 브라켓(22) 및 플랜지(23)를 구비하여 상기 홈(21)에 파이프를 적치함으로써, 파이프의 적재 높이를 최소화하고 시추선의 무게중심을 낮출 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시추선용 파이프 적치대를 제시한다.

또한, 본 고안은 상기 파이프적치대(10)는 상부는 평면이고 하부는 상기 받침대(20)의 홈(21)에 대응하는 보조받침대(30)를 구비하여 홈(21)과 외경이 다른 파이프는 보조받침대(30)의 상부 평면에 적치할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특 징으로 하는 시추선용 파이프 적치대를 제시한다.

본 고안은 파이프적치대의 높이가 낮아져도 파이프의 무게가 집중하중이 아닌 둥근면을 따라 분포하중의 형태로 작용함으로 구조적 안정에 영향을 주지 않고, 높이가 둥근면을 따라 낮아졌다가 높아짐으로 용접을 위한 토치의 진입에 지장을 초래하지 않으며, 주변에 연동되는 라이저 핸들링 크레인, 캣워크, 서브스트럭춰, 데릭의 높이를 낮출 수 있어 시추선 전체 무게를 감소시키게 된다.

또한, 파이프 적재높이 및 서브스트럭춰 상부에 설치되며 가장 큰 하중이 걸리는 데릭의 설치높이를 감소시키고, 상부데크 상에 위치한 주변 연동 장비와 구조물의 중량감소 등을 통해 시추선의 무게중심을 낮추어 유체운동학적인 성능을 높여 주게 되며 특히, 파이프를 1단의 일부만 적재할 경우에는 시추선의 동요에 따른 파이프의 이동을 방지하는 위치고정 장치가 필요 없게 되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안에 따른 시추선용 파이프적치대의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2의 (a)도는 본 고안에 따른 시추선용 파이프 적치대의 개략적인 구성상태를 예시한 도면이고, (b)도는 본 고안에 따른 시추선용 파이프 적치대에 있어서 보조받침대의 구성상태를 예시한 도면이다.

받침대(20)와 보조받침대(30) 및 지지기둥(40)으로 구성되는 시추선용 파이프적치대(10)는 상부데크(1)의 바닥면에 설치되게 된다.

상기 파이프적치대(10)의 받침대(20)는 적치할 파이프(2)의 외경에 대응하는 복수의 홈(21)들이 구비되어 있고 상기 홈(21)들의 중앙 아래 측에는 구조강도 유지를 위해 브라켓(22)이 설치되어 있으며 상기 홈(21)의 양측으로는 플랜지(23)가 구비되어 있다.

상기 받침대(20)는 홈(21)들의 중앙 아래 측에 구비된 브라켓(22)을 용접 등의 수단에 의하여 상부데크(1)의 바닥면에 설치하게 되고, 구조강도를 고려하여 높이 약 300mm 내외의 철판을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 받침대(20)에 구비된 복수의 홈(21)들은 적치하고자 하는 파이프(2)의 외경에 맞도록 구비되어 있으며 만약, 홈(21)과 파이프(2)의 외경이 맞지 않을 경우에는 후술하는 별도의 보조받침대(30)를 사용하여 파이프(2)를 적치할 수 있도록 한다.

상기 보조받침대(30)는 받침대(20)의 홈(21)과 파이프(2)의 외경이 일치하지 않아 파이프의 적치가 곤란한 경우 받침대(20)에 결합하여 파이프(2)를 적치할 수 있도록 하는데, 상부는 평면을 이루고 있고 하부는 상기 받침대(20)의 홈(21)에 대응하는 형상을 구비하여 받침대(20)의 홈(21)에 결합함으로써, 이러한 보조받침대(30)의 상부 평면에 기존의 평평한 플랜지 형태와 마찬가지로 파이프(2)를 적치 할 수 있도록 한다.

받침대(20)의 홈(21)과 규격이 일치하지 않는 파이프(2)를 적재하기 위한 상기 보조받침대(30)의 상부 평면(31)에는 적재하는 파이프(2)가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 전체적으로 요철형상의 걸림돌기를 형성하거나 기타 적절한 미끄럼방지수단을 구비하는 구성 또한 포함할 수 있다.

상기 보조받침대(30)는 인력으로 이동 및 설치, 제거가 용이하도록 목재나 합성수지 등 가볍고 단단한 재질을 가지는 재료를 가지고 제작하는 것이 바람직하다.

상기 받침대(20)의 양측 가장자리와 파이프(2)의 종별을 구분하는 구획부에는 각각 지지기둥(40)이 설치되어 있는데, 이러한 지지기둥(40)은 파이프적치대(10)로부터 파이프(2)가 이탈하는 것을 방지함과 동시에 파이프(2)를 종류별로 구분하여 적치 보관할 수 있도록 한다.

도 3은 적치대의 받침대에 작용하는 하중분포의 특성을 설명하기 위한 도면으로 (a)는 종래기술에 따른 도면, (b)는 본 고안의 기술에 적용된 도면이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 받침대(20)의 홈(21)에 파이프(2)를 적치하였을 때 받침대(20)에 작용하는 하중분포는 종래기술은 집중하중(W)으로, 본 고안의 기술은 분포하중(W(집중하중)/ℓ(길이))으로 작용한다.

본 고안에 적용된 기술은 적치대 높이(H)가 줄어들고 파이프 중심점 하방향점에서의 단면계수(Z=bh³/12 ) (b=가로길이,h=높이)가 최소가 되지만, 분포하중으로 작용되기 때문에 모멘트(M)가 줄어들게 되어 부재에 작용하는 작용응력(σ=M(모멘트)/Z(단면계수))은 변화가 없어, 낮은 높이에도 불구하고 종전기술과 같은 수준의 구조적 안정을 유지할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 파이프적치대의 높이가 낮아져도 파이프의 무게가 집중하중이 아닌 둥근면을 따라 분포하중의 형태로 작용함으로 구조적 안정에 영향을 주지 않고, 높이가 둥근면을 따라 낮아졌다가 높아짐으로 용접을 위한 토치의 진입에 지장을 초래하지 않으며, 주변에 연동되는 라이저 핸들링 크레인, 캣워크, 서브스트럭춰, 데릭의 높이를 낮출 수 있어 시추선 전체 무게를 감소시키게 된다.

또한, 파이프 적재높이 및 서브스트럭춰 상부에 설치되며 가장 큰 하중이 걸리는 데릭의 설치높이를 감소시키고, 상부데크 상에 위치한 주변연동 장비와 구조물의 중량감소 등을 통해 시추선의 무게중심을 낮추어 유체운동학적인 성능을 높여 주게 되며 특히, 파이프를 1단만 적재할 경우에는 시추선의 동요에 따른 파이프의 이동을 방지하는 위치고정 장치가 필요 없게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 시추선용 파이프 적치대의 개략적인 구성상태를 예시한 도면.

도 2의 (a)도는 본 고안에 따른 시추선용 파이프 적치대의 개략적인 구성상태를 예시한 도면이고, (b)도는 본 고안에 따른 시추선용 파이프 적치대에 있어서 보조받침대의 구성상태를 예시한 도면.

도 3은 적치대의 받침대에 작용하는 하중분포의 특성을 설명하기 위한 도면으로 (a)는 종래기술에 따른 도면, (b)는 본 고안의 기술에 적용된 도면.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 상부데크 2 : 파이프

10 : 파이프적치대 20 : 받침대

21 : 홈 22 : 브라켓

23 : 플랜지 30 : 보조받침대

40 : 지지기둥

Claims

상부데크(1)의 바닥면에 설치되며 복수의 받침대(20)와 지지기둥(40)으로 구성되는 시추선용 파이프적치대에 있어서,

상기 받침대(20)는 적치할 파이프(2)의 외경에 대응하는 복수의 홈(21)과 상기 받침대(20)의 구조강도 유지를 위해 상기 상부데크(1)로부터 상기 받침대(20) 사이를 연결하도록 설치되는 복수의 브라켓(22) 및 상기 복수의 홈(21) 사이를 수평하게 연결하는 복수의 플랜지(23)를 구비하여 상기 홈(21)에 파이프(2)를 적치함으로써 파이프(2)의 적재 높이를 최소화하고, 상기 받침대(20)는 상부는 평면이고 하부는 상기 홈(21)에 대응하는 구조의 보조받침대(30)를 구비하여 상기 홈(21)과 외경이 다른 파이프(2)는 상기 홈(21)에 안착되는 상기 보조받침대(30)의 상부 평면에 적치할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시추선용 파이프적치대.
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