KR200487090Y1 - 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크 - Google Patents

다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크 Download PDF

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Abstract

본 고안은 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 라이저를 그립하는 그립 핑거가 다중으로 구성됨으로써 한 번에 다수의 라이저 이송을 가능하도록 하고, 이로 인해 라이저의 이송 작업 속도를 높일 수 있으며, 시추 작업의 효율을 높일 수 있는 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크에 관한 것이다.
본 고안에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크는 라이저의 이송에 사용되는 라이저 요크에 있어서, 크레인에 연결되는 이송프레임; 상기 이송프레임의 양단에 각각 설치되고, 다수의 라이저 양단을 동시에 그립핑하도록 그립 핑거가 다수로 마련되는 라이저 그립퍼; 및 상기 라이저 그립퍼가 상기 라이저를 그립핑 및 그립핑 해제하기 위한 구동력을 제공하는 그립구동부를 포함한다.

Description

다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크{Riser yoke with multiplex grip finger}
본 고안은 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 한 번에 다수의 라이저 이송을 가능하도록 구성된 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크에 관한 것이다.
일반적으로 해저 채굴 기술의 발달과 더불어, 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다. 종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고, 자체의 동력으로 항해할 수 있도록 선박과 동일한 형태로 제작된 드릴쉽(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선 또는 시추선(이하, 시추선)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동할 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있다. 이러한 문풀을 통해서 라이저 및 드릴 파이프를 하향 전진시킴으로써 해저 바닥(sea bed) 아래의 암반에 존재하는 유정에 저장된 해저 자원을 시추하게 된다.
이와 같은 시추 작업시, 라이저는 분출되는 진흙, 모래, 자갈과 같은 머드럼프를 회수하고, 시추에 사용되는 파이프를 보호하도록 하는데, 라이저 이송장치에 의해 그 적재 장소로부터 드릴 플로어로 이송되어 사용되고, 시추작업이 완료되면 라이저 이송장치에 의해 그 반대의 경로를 통해 다시 적재 장소로 운반된다.
종래의 라이저 이송장치로는 한국공개특허 제10-2012-0005770호(2012.01.17 공개)에 개시되어 있다. 이는 시추선의 화물창에 적재된 라이저를 드릴 플로어까지 이송하기 위한 라이저 이송장치에 있어서, 상기 화물창 내부에 설치되어 적재된 라이저를 들어올린 후 라이저 공급을 위한 파킹포지션까지 이송시켜주는 갠트리 크레인부; 상기 파킹포지션의 연직 상부에 위치하고 화물창 외부에 설치되어 파킹포지션에 놓여진 라이저를 화물창 외부로 들어 올려주는 엘리베이션부; 상기 엘리베이션부에 의해 들어올려진 라이저를 공급받아 드릴 플로어까지 이송시켜주는 라이저 이송부를 포함한다.
또한 종래의 라이저 이송장치에서, 갠트리 크레인부는 라이저의 파지를 위하여 라이저 파지기를 포함하는데, 라이저 파지기는 윈치에 연결되어 수직방향으로 작동되는 것으로, 윈치의 작동시 화물창의 내부에서 수직하게 작동되는 연결바와, 연결바의 양단에 설치되고 소정의 각도로 회전할 수 있도록 구성되어 라이저의 양단에 걸려지거나 분리될 수 있도록 하는 클램프를 포함하여 구성된다
그러나 종래 기술의 라이저 이송장치는 한 번에 한 개의 라이저만을 이송시킴으로써, 한 번에 인양할 수 있는 라이저의 개수가 적어 라이저의 이송 작업 속도가 늦고, 이로 인해 시추 작업의 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한 번에 다수의 라이저 이송을 가능하도록 함으로써 라이저의 이송 작업 속도를 높일 수 있도록 하고, 이로 인해 시추 작업의 효율을 높이도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 라이저의 이송에 사용되는 라이저 요크에 있어서, 크레인에 연결되는 이송프레임; 상기 이송프레임의 양단에 각각 설치되고, 다수의 라이저 양단을 동시에 그립핑하도록 그립 핑거가 다수로 마련되는 라이저 그립퍼; 및 상기 라이저 그립퍼가 상기 라이저를 그립핑 및 그립핑 해제하기 위한 구동력을 제공하는 그립구동부를 포함하는 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크가 제공된다.
상기 이송프레임은 상기 크레인에 연결되는 연결아암이 상부에 힌지 결합되고, 상기 연결아암으로부터 틸팅될 수 있도록 상기 연결아암의 양측에 실린더로 각각 연결될 수 있다.
상기 이송프레임은 상기 라이저를 지지하기 위한 지지부가 양측에 하방으로 돌출되도록 각각 마련될 수 있다.
상기 라이저 그립퍼는 상기 그립구동부에 의해 상기 이송프레임에 길이방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 슬라이드를 가지고, 상기 슬라이드에 상기 그립 핑거가 다수로 배열되도록 마련될 수 있다.
상기 라이저 그립퍼는 상기 그립 핑거가 수직되게 배열되도록 마련될 수 있다.
상기 라이저 그립퍼는 상기 그립 핑거가 수평되게 배열되도록 마련될 수 있다.
본 고안의 다른 측면에 따르면, 라이저의 이송에 사용되는 라이저 요크에 있어서, 크레인에 의해 이송되는 이송프레임; 및 상기 이송프레임의 양단에 상기 라이저 양단을 그립핑할 수 있도록 각각 설치되되, 다수의 라이저 양단을 동시에 그립핑하는 라이저 그립퍼를 포함하는 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크가 제공된다.
본 고안에 따르면, 라이저를 그립하는 그립 핑거가 다중으로 구성됨으로써 한 번에 다수의 라이저 이송을 가능하도록 하고, 이로 인해 라이저의 이송 작업 속도를 높일 수 있으며, 시추 작업의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 고안의 제 1 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크를 도시한 정면도.
도 2는 본 고안의 제 1 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크의 동작을 설명하기 위한 정면도.
도 3은 본 고안의 제 2 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크를 도시한 사시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안의 제 1 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크를 도시한 정면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 1 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크(100)는 시추선이나 시추를 위한 해양 구조물 등에서 라이저(riser; 10)의 이송을 위해 사용되는 것으로서, 크레인(crane; 미도시)에 의해 이송되는 이송프레임(110)과, 이송프레임(110)의 양단에 라이저(10) 양단을 그립핑할 수 있도록 각각 설치되되, 다수의 라이저(10) 양단을 동시에 그립핑하는 라이저 그립퍼(riser gripper; 120)를 포함하고, 나아가서 라이저 그립퍼(120)에 구동력을 제공하는 그립구동부(130)를 더 포함할 수 있다.
이송프레임(110)은 크레인에 연결되어 수평되게 설치되는데, 강재로 이루어질 수 있고, 크레인에 연결되는 연결아암(111)이 상부에 힌지축을 이용한 힌지결합부(112)에 의해 힌지 결합될 수 있고, 연결아암(111)으로부터 틸팅(tilting)될 수 있도록 연결아암(111)의 양측에 실린더(113)로 각각 연결될 수 있다. 여기서 실린더(113)는 일례로 유압실린더일 수 있고, 양단이 이송프레임(110)과 연결아암(111)에 각각 힌지 결합됨으로써 구동시 수직의 연결아암(111)으로부터 이송프레임(110)이 틸팅되도록 하거나 수평으로 복귀하도록 할 수 있다.
이송프레임(110)은 라이저(10)를 이송시, 라이저(10)의 유동을 방지함으로써 안정적인 이송을 위하여, 라이저(10)를 지지하기 위한 지지부(114)가 양측에 하방으로 돌출되도록 각각 마련될 수 있다. 여기서 지지부(114)는 라이저(10)에 접촉으로 인한 손상을 방지하도록 고무나 합성수지 등의 완충재질로 이루어지는 완충패드가 설치될 수 있다. 한편 라이저(10)는 이송시 지지부(114), 라이저 그립퍼(120) 등과의 접촉에 의한 손상을 방지하도록 외부 표면 재질이 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 등으로 이루어질 수 있다.
라이저 그립퍼(120)는 한 쌍으로 이루어져서 이송프레임(110)의 양단에 각각 설치됨으로써 이송프레임(110)의 하측에 수평되게 위치하는 라이저(10)의 양단을 그립구동부(130)에 의해 각각 그립핑하도록 하되, 다수의 라이저(10) 양단을 동시에 그립핑하도록 그립 핑거(grip finger; 122,123)가 다수로 마련될 수 있다. 또한 라이저 그립퍼(120)는 일례로 그립구동부(130)에 의한 회전 동작에 의해 라이저(10)의 양단을 그립핑할 수 있으며, 다른 예로서 본 실시례에서처럼 그립구동부(130)에 의해 슬라이딩되어 라이저(10)의 양단을 그립핑할 수 있다. 한편 라이저 그립퍼(120)는 그립구동부(130)에 의하지 않고, 그립 핑거(122,123)가 라이저(10)를 그립핑하도록 구성될 수 있는데, 예를 들면 파이프를 클램핑하여 인양하도록 하는 파이프 클램프 등과 같이, 파이프에 해당하는 라이저(10)의 자중을 이용하여 라이저(10)에 대한 클램핑 및 클램핑 해제를 수행하도록 구성될 수 있다.
라이저 그립퍼(120) 각각은 슬라이딩 방식의 일례로서, 그립구동부(130)에 의해 이송프레임(110)에 길이방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 슬라이드(121)를 가지고, 슬라이드(121)에 그립 핑거(122,123)가 다수로 배열되도록 마련될 수 있다.
슬라이드(121)는 예컨대 이송프레임(110)에 슬라이딩 결합됨으로써 그립구동부(130)의 구동에 의해 이송프레임(110)을 따라 정해진 범위 내에서 직선 왕복 운동하게 된다.
그립 핑거(122,123)는 본 실시례에서처럼 수직되게 배열됨으로써 상하로 나란하게 배열되는 다수의 라이저(10) 끝단을 각각 그립핑하도록 할 수 있고, 일례로 제 1 및 제 2 그립 핑거(122,123)로 이루어질 수 있으며, 슬라이드(121)에 상단이 고정되는 "ㄴ"자 형상의 부재로 이루어져서, 하부 끝단이 라이저(10) 끝단의 홀에 삽입될 수 있도록 하며, 라이저(10)의 홀에 삽입되는 하부 끝단의 상면에 라이저(10)의 손상을 방지하기 위하여 완충재질로 이루어지는 손상방지패드(122a,123a)가 각각 설치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 그립구동부(130)는 라이저 그립퍼(120)가 라이저(10)를 그립핑 및 그립핑 해제하기 위한 구동력을 제공하는데, 예컨대 이송프레임(110)과 슬라이드(121) 사이에 라이저(10)의 길이방향으로 설치되는 유압실린더(131)로 이루어질 수 있으며, 피스톤로드(132)의 왕복 운동에 의해 슬라이드(121)를 이동시킴으로써 라이저 그립퍼(120)의 그립 핑거(122,123) 끝단이 라이저(10) 끝단의 홀에 삽입되어 라이저(10)를 그립핑하게 되는데, 이 밖에도 슬라이드(121)의 직선 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하기 위하여, 모터를 이용한 구동수단이나 윈치 등이 이용될 수 있다.
도 3은 본 고안의 제 2 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크를 도시한 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 2 실시례에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크(200)는 크레인에 연결되는 이송프레임(210)과, 이송프레임(210)의 양단에 각각 설치되고, 다수의 라이저(10) 양단을 동시에 그립핑하도록 그립 핑거(222,223)가 다수로 마련되는 라이저 그립퍼(220)와, 라이저 그립퍼(220)가 라이저(10)를 그립핑 및 그립핑 해제하기 위한 구동력을 제공하는 그립구동부(230)를 포함할 수 있다. 여기서 이송프레임(210)과 그립구동부(230) 그리고, 라이저 그립퍼(220)의 슬라이드(221)에 대해서는 이전의 실시례와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
라이저 그립퍼(220)는 슬라이드(221)에 다수의 그립 핑거(222,223), 예컨대 제 1 및 제 2 그립 핑거(222,223)가 배열되도록 마련되되, 본 실시례에서처럼 제 1 및 제 2 그립 핑거(222,223)가 수평되게 배열되도록 마련됨으로써 수평으로 배열된 다수의 라이저(10)를 그립핑하여 이송시킬 수 있도록 한다. 또한 제 1 및 제 2 그립 핑거(222,223)는 일례로 각각 독립적으로 슬라이드(221)에 수직 하방으로 연장되도록 마련되어 그 끝단이 라이저(10) 끝단의 홀(11)에 삽입됨으로써 라이저(10)를 그립핑할 수 있고, 다른 예로서 본 실시례에서처럼 상부가 서로 공통되도록 단일로 형성되어 슬라이드(221)에 고정되도록 구성될 수 있다.
이와 같은 본 고안에 따른 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크의 작용을 설명하기로 한다.
크레인의 동작에 의해 라이저(10)가 적재 장소, 예컨대 라이저 홀더(riser holder)로부터 드릴 플로어(drill floor)로 이송되거나, 그 반대의 경로를 통해 다시 적재 장소로 이송되는데, 이를 위해 크레인에 의해 이송프레임(110,210))이 라이저(10) 상에 나란하도록 위치한 상태에서, 그립구동부(130,230)의 구동, 예컨대 유압실린더(131,231)의 피스톤로드(132,232) 신장에 의해 슬라이더(121,221)와 함께 함께 이동하는 그립 핑거(122,123,222,223) 각각이 라이저(10) 양단에 형성된 홀에 각각 삽입되어 그립핑이 이루어지도록 한다.
이때, 라이저 그립퍼(120,220)의 그립 핑거(122,123,222,223) 각각이 라이저(10)를 그립핑함으로써 한 번에 다수의 라이저(10) 이송을 가능하도록 하고, 이로 인해 라이저의 이송 작업 속도를 높일 수 있으며, 시추 작업의 효율을 높일 수 있다.
본 고안은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 라이저 110,210 : 이송프레임
111 : 연결아암 112 : 힌지결합부
113 : 실린더 114 : 지지부
120,220 : 라이저 그립퍼 121,221 : 슬라이드
122,222 : 제 1 그립 핑거 122a : 손상방지패드
123,223 : 제 2 그립 핑거 123a : 손상방지패드
130,230 : 그립구동부 131,231 : 유압실린더
132,232 : 피스톤로드

Claims (7)

  1. 라이저의 이송에 사용되는 라이저 요크에 있어서,
    크레인에 연결되는 이송프레임;
    상기 이송프레임의 양단에 각각 설치되고, 다수의 라이저 양단을 동시에 그립핑하도록 그립 핑거가 다수로 마련되는 라이저 그립퍼; 및
    상기 라이저 그립퍼가 상기 라이저를 그립핑 및 그립핑 해제하기 위한 구동력을 제공하는 그립구동부를 포함하며,
    상기 이송프레임은 상기 라이저를 지지하기 위한 지지부가 양측에 하방으로 돌출되도록 각각 마련되며,
    상기 지지부는 상기 라이저에 접촉으로 인한 손상을 방지하도록 고무나 합성수지의 완충재질인 완충패드가 설치되며,
    상기 라이저는 이송시 상기 지지부와 상기 라이저 그립퍼와의 접촉에 의한 손상을 방지하도록 외부 표면 재질이 FRP(Fiber Reinforced Plastic)인, 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송프레임은,
    상기 크레인에 연결되는 연결아암이 상부에 힌지 결합되고, 상기 연결아암으로부터 틸팅될 수 있도록 상기 연결아암의 양측에 실린더로 각각 연결되는, 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 라이저 그립퍼는,
    상기 그립구동부에 의해 상기 이송프레임에 길이방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 슬라이드를 가지고, 상기 슬라이드에 상기 그립 핑거가 다수로 배열되도록 마련되는, 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 라이저 그립퍼는,
    상기 그립 핑거가 수직되게 배열되도록 마련되는, 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크.
  6. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 라이저 그립퍼는,
    상기 그립 핑거가 수평되게 배열되도록 마련되는, 다중 그립 핑거를 가지는 라이저 요크.
  7. 삭제
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