KR200482986Y1 - 스퍼드캔용 점토 제거장치 - Google Patents

Abstract

스퍼드캔용 점토 제거장치에 관한 것으로, 잭업 리그의 하부에 마련되는 스퍼드캔, 상기 스퍼드캔의 바닥면에 일측을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 플래퍼, 상기 플래퍼의 타측을 상기 스퍼드캔의 하측으로 회전시키는 회전수단을 마련하여 스퍼드캔의 인발에 따른 진흙 등과 같은 이물질을 보다 신속하게 제거할 수 있게 되어 작업 시간을 줄일 수 있음은 물론 작업 비용을 획기적으로 줄일 있으며, 플래퍼의 회전 또는 승강 만으로도 점착된 진흙을 용이하게 제거할 수 있으며, 설치가 간편하면서도 용이한 점토 제거장치를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

스퍼드캔용 점토 제거장치{Clay Removal Device of Spud Can}

본 고안은 스퍼드캔용 점토 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스퍼트캔의 저면에 점착되어 있는 점토를 제거할 수 있는 스퍼드캔용 점토 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 잭업 리그(jack up rig)는 복수의 레그(leg)에 의해 해저에 안정적으로 지지되는 해양 플랜트이다. 잭업 리그는 석유개발의 수심이 깊어짐에 따라 최근에는 100m 이상의 수심에까지 적용 가능하다.

이러한 잭업 리그에는 통상적으로 3개의 독립형 레그(independent legs)가 적용되고, 경우에 따라 4개 이상의 레그가 적용되는 형태도 있다.

이러한 잭업 리그는 시추작업 중에 레그(Leg)가 잭다운(jack down)으로 해저에 고정되어 안정성을 확보한다. 그리고 시추가 끝나면 레그가 잭업(jack up)되어 플랫폼의 부력으로 뜨게 되며, 이때 견인선이 토잉(Towing)하여 다른 지역으로 이동하게 된다.

잭업 리그의 고정성은 드릴십(Drill Ship)에 비해 우수하나 수심이 깊은 곳에서는 작업 자체가 불가능하고, 기동성이 약하며, 악천후 시에는 잭업 작업이 일시 중단되기도 한다.

이러한 잭업 리그의 레그는 격자형 트러스 타입으로 구성되고, 격자형 트러스 타입의 레그는 용접 등을 통해 단일 제품으로 제조되고, 그 길이 등의 사이즈가 특정되어 사용된다.

한편 리그(rig)에는 상부구조물의 하측에 3~6개 정도의 각주를 해저에 내려 세워 상부구조물을 해상에 설치하는 잭업형(jack-up rig)과 수중의 하부선각에 세워진 지주(각주)로서 해상의 갑판을 지탱하는 반잠수형과 선각과 같은 모양의 선형과 토사를 매립하여 인공 섬으로 만든 매립식 인공섬형과 잠함 등을 해저에 침설 하여 중량으로 파력이나 지진력을 견디게 하는 중력형과 원반형상의 부유식 구조체를 이루는 원반 부체형 등이 있다.

상기 잭업 리그의 스퍼드캔이 점토층에 관입된 경우, 잭업 리그의 운용 기간 동안 점토가 스퍼드캔의 하부에 점착되고, 잭업 리그의 운용이 종료되는 시점에서 상당한 양의 점토가 스퍼드캔에 점착된 상태로 있게 된다.

이러한 리그 중 잭업 리그는 암반지역, 연약지반 등에 설치될 수 있는데, 잭업리그의 운용 종류 후 스퍼드캔을 인발할 때 스퍼드캔의 하부에 점착된 점토에 의한 인발 저항 및 스퍼드캔에 점착된 점토가 떨어지지 않는 문제점이 있었다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔에는 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 상기 레그의 하단에 장착되는 바디; 상기 바디의 둘레부에 설치되어 상하로 이동하는 스크래퍼; 및 상기 스크래퍼에 작동력을 제공하는 구동유닛이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에는스퍼드캔의 물 분사장치가 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치에는 물에 부유할 수 있는 본체; 상기 본체를 상하 방향으로 관통하고 하부에 스퍼드캔을 장착한 레그; 및 상기 레그와 상기 본체를 상하 방향으로 상대 운동시키며 상기 레그를 지지하는 레그 지지부를 포함한 부유식 구조물에 설치되는 물 분사장치에 있어서, 상기 레그를 통해 물 공급원에 연결되고 상기 스퍼드캔의 내부로 연장된 물 공급라인; 상기 물 공급라인에서 분기된 복수개의 분기라인; 상기 분기라인의 끝단에 설치되는 케이싱; 및 상기 분기라인을 통해 공급받은 분사용 물의 압력에 의해 상기 케이싱으로부터 돌출되어 상기 분사용 물을 외부로 분사시키며, 복귀수단에 의해 원래 위치로 복귀되는 개폐부가 개시되어 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1346230호(2013년 12월 23일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2014-0015669호(2014년 2월 7일 공개)

그러나 종래기술에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치는 스퍼드캔에 다수의 물 분사장치가 설치되는데, 다수의 분기라인을 설치해야 되는 어려움이 있으며, 물 공급을 조절하기 위하여 다수의 밸브를 설치해야 되는 번거로운 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스퍼드캔의 바닥면에 점착된 점토를 제거할 수 있는 스퍼드캔용 점토 제거장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 스퍼드캔의 점토 제거장치는 잭업 레그의 하부에 마련되는 스퍼드캔, 상기 스퍼드캔의 바닥면에 일측을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 플래퍼, 상기 플래퍼의 타측을 상기 스퍼드캔의 하측으로 회전시키는 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은 일정 길이를 갖는 피스톤, 상기 피스톤의 일측에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 상기 플래퍼에 회전 가능하게 결합되는 회전 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은 상기 스퍼드캔 내부에 회전 가능하게 설치되는 피니언 기어, 상기 피니언 기어의 회전에 의해 승강 가능하게 결합되는 래크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 플래퍼는 상기 스퍼드캔의 바닥면에 등각으로 분할된 다수개로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 플래퍼는 상기 회전수단에 회전이 이루어지도록 일단이 힌지 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 스퍼드캔의 점토 제거장치에 의하면, 진흙 등과 같은 점토를 보다 신속하게 제거할 수 있게 되어 스퍼드캔의 인발 작업 시간을 줄일 수 있음은 물론 작업 비용을 획기적으로 줄일 있으며, 플래퍼의 회전 또는 승강 만으로도 점착된 진흙을 용이하게 제거할 수 있으며, 설치가 간편하면서도 점토 제거가 용이하게 이루어질 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 고안의 바람직한 제1 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치의 작동 전 상태를 보인 정면도,
도 2는 도 1의 평단면도,
도 3은 본 고안의 바람직한 제1 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치가 작동 후 상태를 보인 정면도,
도 4는 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치의 작동 전 상태를 보인 정면도,
도 5는 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치를 작동 후 상태를 보인 정면도.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 제1 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치의 작동 전 상태를 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 평단면이며, 도 3은 본 고안의 바람직한 제1 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치가 작동 후 상태를 보인 정면도이다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치는 잭업 레그의 하부에 마련되는 스퍼드캔(10), 상기 스퍼드캔(10)의 바닥면에 일측을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 플래퍼(20), 상기 플래퍼(20)의 타측을 상기 스퍼드캔(10)의 하측으로 회전시키는 회전수단(30)을 포함할 수 있다.

본 고안의 실시 예에 따른 스퍼드캔의 점토 제거장치는 잭업 레그(미도시)의 하강으로 지면에 설치되어 있던 스퍼드캔(10)의 상승 시 스퍼드캔(10)의 바닥면에 붙어 있는 점토를 간편하게 제거하기 위한 것이다.

상기 스퍼드캔(10)은 도 1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 스퍼드캔(10)의 바닥면이 서로 대칭되는 방향으로 경사지게 형성되는 스퍼드캔(10)이 도시되어 있다.

이와 달리 도 4에 도시된 바와 같이, 스퍼드캔(10)은 바닥면의 양측에 소정 길이로 돌출된 스커트(skirted) 형상으로 이루어진 스커트형 스퍼드캔(10)이 도시되어 있다.

이러한 스퍼드캔(10)의 저면에는 등각으로 분할되어 있는 플래퍼(20)가 설치될 수 있다. 상기 플래퍼(20)는 스퍼드캔(10)과 동일하게 소정의 각도로 경사지게 설치될 수 있으며, 플래퍼(20)의 일단은 힌지(21)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플래퍼(20)는 스퍼드캔(10)의 등각으로 분할되어 바닥면 전체에 설치될 수 있으며, 플래퍼(20)의 일단은 힌지(21)에 의해 회전 가능한 고정단으로 설치될 수 있고, 플래퍼(20)의 타단은 자유롭게 이동될 수 있도록 자유단으로 설치될 수 있다.

스퍼드캔(10)의 내부 중앙에는 플래퍼(20)를 승강시켜 플래퍼(20)의 자유단을 하강시킬 수 있는 회전수단(30)이 마련될 수 있다. 상기 스퍼드캔(10)의 자유단에는 플래퍼(20)를 하강시킬 수 있는 회전수단(30)이 설치될 수 있다.

상기 회전수단(30)은 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 회전수단과 도 4 및 도 5에 도시된 제2 회전수단으로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 회전수단 및 제2 회전수단은 회전수단(30)을 명확하게 구분하여 설명하기 위한 것일 뿐 제1 회전수단과 제2 회전수단에 구애됨이 없이 교체하여 사용할 수도 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 제1 회전수단은 도 4 및 도 5에 도시된 스퍼드캔(10)에 설치될 수 있음은 물론 도 4 및 도 5에 도시된 제2 회전수단은 도 1 내지 도 3에 도시된 스퍼드캔(10)에 설치될 수 있다.

상기 제1 회전수단은 일정 길이를 갖는 피스톤(31)과 피스톤(31)의 일측에 결합된 회전 로드(32)를 포함할 수 있다.

피스톤(31)의 일측은 플래퍼(20)의 고정단 측에 회전 가능하게 설치될 수 있고, 피스톤(31)의 타측은 플래퍼(20)의 자유단 측에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

즉, 피스톤(31)의 일측은 스퍼드캔(10)의 내부에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 피스톤(31)에 결합되는 회전 로드(32)의 타측은 플래퍼(20)의 자유단에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

도 4는 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치의 작동 전 상태를 보인 정면도이며, 도 5는 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치를 작동 후 상태를 보인 정면도이다.

상기 제2 실시 예에 따른 점토 제거장치는 제1 실시 예와 동일한 명칭에 대하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 그 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스퍼드캔(10)의 저면에는 스퍼드캔(10)에 점착되어 있는 점토 등을 제거하는 플래퍼(20)가 설치될 수 있으며, 플래퍼(20)의 양단에는 각각 게2 회전수단이 설치될 수 있다.

상기 제2 회전수단은 스퍼드캔(10)의 내부에 설치되는 피니언 기어(33)와 상기 피니언 기어와 결합되는 래크(34)를 포함할 수 있다.

상기 피니언 기어(33)는 인가된 전원에 의해 구동되며, 래크(34)는 피니언 기어(33)의 회전에 의해 도 4 및 도 5의 도면상 하측으로 하강되도록 설치될 수 있다.

상기 피니언 기어(33)는 스퍼드캔(10)의 내부에 설치될 수 있고, 래크(34)는 피니언 기어(33)의 회전에 의해 스퍼드캔(10)의 외측으로 승강될 수 있다.

다음 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 스퍼드캔의 점토 제거장치의 결합관계를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 스퍼드캔(10)의 저면에는 다수로 분할되어 있는 플래터(20)를 설치할 수 있으며, 플래터(20)는 스퍼드캔(10)의 중심 부위를 중심으로 회전할 수 있도록 힌지(21)를 결합할 수 있다.

상기 플래퍼(20)의 일측은 힌지(21)에 의해 고정단으로 고정될 수 있으며, 플래퍼(20)의 타측은 자유롭게 회전될 수 있는 자유단으로 설치될 수 있다. 이는 플래퍼(20)는 고정단을 중심으로 자유단이 회전되어 스퍼드캔(10)의 바닥면에 붙어 있는 진흙 등의 점토를 제거하기 위함이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회전수단(30) 중 제1 회전수단은 일정 길이를 갖는 피스톤(31)과 피스톤(31)의 선단과 플래퍼(20) 사이에 설치되는 회전 로드(32)를 포함할 수 있다.

상기 피스톤(31)의 일측은 플래퍼(20)의 힌지(21) 상부에 회전 가능하게 설치할 수 있으며, 피스톤(31)에는 피스톤(31)의 제어 신호에 따라 출몰되는 피스톤 로드(미도시)가 결합되어 있고, 피스톤 로드(미도시)의 선단에는 플래터(20)와 결합되는 회전 로드(32)를 결합할 수 있다.

즉, 회전 로드(32)는 피스톤 로드와 회전 가능하게 결합되어 있음은 물론 플래퍼(20)와 회전 가능하게 결합되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2 실시예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치는 스커트 형태의 스퍼드캔(10)에 적용되는 점토 제거장치로서, 스퍼드캔(10)의 내부에는 모터(미도시)에 의해 회전되는 피니언 기어(33)를 설치할 수 있다.

상기 피니언 기어(33)의 일측에는 일정 길이를 갖는 래크(34)를 이동 가능하게 결합할 수 있다. 이러한 래크(34)에는 스퍼드캔(10)의 바닥면에 접하는 플래터(10)가 고정되어 있다.

다음 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 스퍼드캔용 점토 제거장치의 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 스퍼드캔(10)은 잭업 리그를 해상에서 운용할 때에는 선체(hull)가 해수면으로부터 떠서 고정될 수 있도록 해저면에 관입되어 선체를 지지하게 된다.

한편 스퍼드캔(10)의 관입 시 스퍼드캔(10)의 저면에는 도 1 내지 도 3에서와 같이, 다수로 분할되어 있는 플래터(20)가 설치되어 있으며, 도 4 및 도 5에서와 같이, 일체로 이루어진 하나의 플래터(20) 또는 분할된 다수의 플래터(20)가 설치되어 있다.

이러한 플래퍼(20)는 비교적 얇은 두께로 이루어져 있으며, 플래퍼(20)의 일측은 힌지(21)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있으며, 타측은 자유롭게 움직일 수 있는 자유단으로 설치되어 있다.

이와 같이 스퍼드캔(10)이 설치된 상태에서 잭업 리그의 운용을 종료하기 위하여 스퍼드캔(20)을 상승시키게 된다. 이러한 스퍼드캔(10)의 상승 시 진흙 등과 같이 점착성을 갖는 지반인 경우에는 스퍼드캔(20)의 상승 시 진흙 등이 점착된 상태로 함께 상승하게 된다.

본 고안의 스퍼드캔의 점토 제거장치는 스퍼드캔(10)의 상승의 초기 동작 시 피스톤(31)에 유압 또는 공압을 공급하게 된다. 이렇게 피스톤(31)에 공급된 유압 또는 공압에 의해 피스톤(31)은 피스톤 로드가 신장되며, 이로 인해 회전 로드(32)는 소정의 각도로 회전된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(31)의 길이가 늘어나게 됨에 따라 회전 로드(32)는 회전되며, 이러한 회전 로드(32)의 회전에 의해 플래퍼(20)는 힌지(21)를 중심으로 자유단이 하강된다.

한편 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스커트 형태의 스퍼드캔(10)에는 그 저면에 플래퍼(20)가 제2 회전수단에 의해 승강되도록 설치되어 있으며, 제2 회전수단의 모터(미도시)에 인가된 전원에 의해 피니언 기어(33)가 회전된다.

상기 피니언 기어(33)가 회전됨에 따라 래크(34)가 하강하게 되며, 래크(34)에 고정되어 있는 플래퍼(20)가 하강된다.

이에 따라 스퍼드캔(10)의 저면에 점착되어 있는 진흙 등을 제거하게 된다. 이렇게 스퍼드캔(10)의 인발 시 스퍼드캔(10)의 작업 시간 및 작업 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 고위험·고비용의 해상 작업에 필요한 작업 비용 및 기간을 줄일 수 있게 된다.

이상 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 스퍼드캔 20: 플래퍼
21: 힌지 30: 회전수단
31: 피스톤 32: 로드
33: 피니언 기어 34:래크

Claims (6)

1. 잭업 리그의 하부에 마련되고 바닥면의 중심부에는 원추형의 돌출부가 형성된 스퍼드캔,
   상기 스퍼드캔의 바닥면에서 다수개가 등각으로 분할 배치되고, 일측이 상기 원추형의 돌출부에 힌지로 연결되고 상기 힌지로 연결된 부분을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 플래퍼,
   일측이 상기 스퍼드캔의 하부면 중 상기 플래퍼의 힌지로 연결된 부분 상부에서 회전 가능하게 설치된 피스톤, 및
   상기 피스톤의 선단에서 회전 가능하게 결합되고 상기 선단의 반대편 측에는 상기 플래퍼와 연결된 회전 로드
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼드캔용 점토 제거장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤은 유압 피스톤 또는 공압 피스톤인 것을 특징으로 하는 스퍼드캔용 점토 제거장치.
6. 삭제

Images