KR20060119878A - Submarine emergency evacuation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 해상 설치 구조물 또는 선박(vessel)용 대피 시스템(evacuation systems)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잠수정 대피 시스템에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to marine installation structures or evacuation systems for vessels, and more particularly to submersible evacuation systems.
국제 해양용으로 현재 인정되고 있는 비상용 대피 시스템은 드라이(dry), 세미-웨트(semi-wet), 웨트(wet) 시스템으로 분류된다. 헬리콥터와 같은 드라이 시스템은 사람이 해양 환경에 노출되지 않도록 하기 때문에 바람직한 방법 중 하나이다. 그럼에도 불구 하고, 이러한 시스템은 바람, 비, 진눈깨비, 우박(icing) 또는 눈과 같은 기상 조건일 때에는 공중 수송 구조(rescue)를 배제해야 하는 한계에 부딪히게 된다. 불행하게도, 해양 설비물이 위험에 처해 있는 경우에 이러한 기상 조건에 자주 노출된다.Emergency evacuation systems currently recognized for international maritime use are classified into dry, semi-wet and wet systems. Dry systems, such as helicopters, are one of the preferred methods because they prevent people from being exposed to the marine environment. Nevertheless, these systems face the limitation of excluding air transport structures when weather conditions such as wind, rain, sleet, hail or snow. Unfortunately, marine facilities are often exposed to these weather conditions if they are at risk.
세미-웨트 시스템, 예컨대 전체적으로 차폐된 모터 추진 구명 선박(Totally Enclosed Motor Propelled Survival Craft,TEMPSC) 및 구명 보트가 모든 해상 구조물에 필요하지만, 이것들이 기대치에 항상 부응하는 것은 아니다. 필수적이기는 하지만, 이러한 시스템들 역시 한계점을 가지고 있다. 시추장비(rig)로부터의 모터 추진 구명 선박의 발진(launching)은 극심한 기상 조건하에서는 위험에 처할 수 있 으며, 종종 거대한 파도가 이들 선박(craft)에 치명적인 위협을 가하게 된다.Semi-wet systems, such as Totally Enclosed Motor Propelled Survival Craft (TEMPSC) and lifeboats, are required for all offshore structures, but these do not always meet expectations. Although necessary, these systems also have limitations. Launching of motor-propelled lifeboats from rigs can be dangerous under extreme weather conditions, and often large waves pose a deadly threat to these craft.
웨트 시스템, 예컨대, 구명 자켓 및 잠수복은 드라이 및 쎄미-웨트 시스템의 보완책으로 활용된다. 이들은 구출, 대피, 및 구조(Escape, Evacuation And Rescue,EER)의 최후 수단이며, 작업자가 해양에 들어가야 하는 경우에만 사용된다. 현재 사용되는 모든 EER 시스템은 공중 또는 수상선(surface craft)들 중 어느 하나에 의해 최종 대피가 수행되어야만 한다는 점에서 공통점을 가지고 있다. 대부분 비상 대피가 이루어지는 경우, 대기 또는 수면 조건이 인명에 치명적인 위협을 가하게 된다. Wet systems, such as life jackets and wetsuits, serve as a complement to dry and semi-wet systems. They are the last resort of rescue, evacuation and rescue (EER) and are used only when the operator has to enter the ocean. All EER systems in use today have something in common: the final evacuation must be carried out by either air or surface craft. In most cases of emergency evacuation, atmospheric or sleeping conditions pose a deadly threat to life.
이에 따라, 극도로 위험한 주변 조건하에서의 다양한 형식의 비상 상황하에서 작동할 수 있는 대피 시스템의 필요성이 대두 되고 있다. Accordingly, there is a need for an evacuation system that can operate in various types of emergency situations under extremely dangerous ambient conditions.
본 발명은 해상 구조물용 대피 시스템에 관한 것이다. 상기 대피 시스템은 해상 구조물에 부착되는 적어도 하나의 잠수정 대피 모듈(module)을 포함한다. The present invention relates to an evacuation system for offshore structures. The evacuation system includes at least one submersible evacuation module attached to the offshore structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 잠수정 대피 모듈은 대피시키고자 하는 작업자을 운송하는 잠수정 및 상기 잠수정을 수용하기 위해서 해상 구조물에 설치되어 있는 방수 잠수정 베이(bay)를 포함하며; 상기 베이에는 잠수정을 베이로부터 발진시킬 수 있도록 일단부 또는 양단부에 도어가 형성된다. 또한 상기 대피 시스템은 잠수정 베이로 대피 작업자이 접근할 수 있도록 하기 위해서 해상 구조물 상의 소정위치에 잠수정 베이를 연결시키는 통로(shaft)를 더 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a submersible evacuation module includes a submersible transporting a worker to evacuate and a waterproof submersible bay installed in a marine structure to accommodate the submersible; The bay has a door formed at one or both ends thereof to allow the submersible to oscillate from the bay. The evacuation system further includes a shaft that connects the submersible bay to a predetermined location on the offshore structure in order to allow the evacuation worker access to the submersible bay.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 잠수정 대피 모듈은 수면 아래에서 해상 구조물에 부착되고; 상기 대피 모듈은 반잠수식 해상 구조물의 부교(pontoon)의 내부 또는 상부에, 또는 선박 해상 구조물의 화물칸(hold) 내부에 위치될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the submersible evacuation module is attached to the marine structure below the water surface; The evacuation module may be located inside or on top of a pontoon of a semi-submersible offshore structure, or inside a hold of a ship offshore structure.
본 발명의 일 실시예와 관련하여, 대피 모듈 베이는 잠수정 베이를 물로 채우는 플러딩(flooding) 장치, 도어를 동작시키는 장치, 잠수정을 잠수정 베이에 연결시키는 후크(hook) 장치 및 상기 플러딩, 도어 동작 및 후크 장치를 조작하는 제어 시스템을 구비한다. 상기 제어 시스템은 유압식, 전기식, 및 기계식 시스템으로 이루어질 수 있다. 또한 대피 모듈 베이는 잠수정을 안착시키고 베이의 내부 및 외부로의 이동을 안내하는 롤러 시스템 및 베이 외측의 도어에 인접한 장애물을 탐지하기 위한 소나 시스템(sonar system)을 구비할 수 있다. In connection with one embodiment of the present invention, the evacuation module bay includes a flooding device for filling the submersible bay with water, a device for operating the door, a hook device for connecting the submersible to the submersible bay and the flooding, door operation and It is provided with a control system for operating the hook device. The control system may consist of hydraulic, electrical, and mechanical systems. The evacuation module bay may also have a roller system for seating the submersible and guiding movement into and out of the bay and a sonar system for detecting obstacles adjacent to doors outside the bay.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 대피 모듈은 가요성 재료(flexible material)로 제조될 수 있는 드라이 입구 튜브(dry entry tube)를 구비할 수 있으며, 이것은 잠수정 베이 해치(hatch)로부터 유니버셜 메이팅 시스템 잠수정 해치(universal mating system submarine hatch)까지 방수된 통로를 제공하기 위해 잠수정의 유니버셜 메이팅 시스템 해치를 잠수정 베이 벽의 해치에 연결시키게 된다. 또한 상기 해치는 제어 시스템을 작동시키는 스위치를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the evacuation module may comprise a dry entry tube, which may be made of a flexible material, which is a universal mating system submersible from a submersible bay hatch. The submersible universal mating system hatch is connected to the submersible bay wall hatch to provide a watertight passage to the universal mating system submarine hatch. The hatch may also include a switch to activate the control system.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 잠수정은 후크 장치에 잠수정을 연결시키는 커넥터를 구비할 수도 있으며, 여기서 상기 커넥터는 잠수정 안에서 잘릴 수 있는 U-볼트(U-bolt)를 구비할 수 있다. 또한, 잠수정은 상기 플러딩 및 도어 동작 장치를 직접 조작할 수 있는 제어 시스템을 구비할 수도 있다.According to another embodiment of the invention, the submersible may have a connector for connecting the submersible to the hook device, wherein the connector may have a U-bolt that can be cut in the submersible. The submersible may also be provided with a control system capable of directly manipulating the flooding and door operating device.
또한, 본 발명은 일부분이 수면 아래로 잠수하는 해상 구조물로부터 작업자을 대피시킬 수 있는 방법에 관한 것으로서, 여기서 상기 해상 구조물은 방수 잠수정 베이 내에 수용되는 잠수정을 포함하는 하나 이상의 잠수정 모듈을 구비하며; 상기 방법은 작업자을 잠수정에 승선시키는 단계, 베이를 물로 채우는 단계, 잠수정 베이내부의 도어를 개방하는 단계 및 상기 베이에서 해상 구조물로부터 떨어져 있는 예정된 구역으로 잠수정을 추진시키는 단계를 포함하고 있다. The present invention also relates to a method of evacuating an operator from a marine structure, a portion of which submerges below the surface, wherein the marine structure includes one or more submersible modules including submersibles housed within a waterproof submersible bay; The method includes embarking a worker on a submersible, filling a bay with water, opening a door inside the submersible bay, and pushing the submersible to a predetermined area away from the marine structure in the bay.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 대피 방법의 제1단계는 소집장소(muster station)에 작업자를 소집하는 단계, 소집된 작업자의 인원을 점검하는 단계, 잠수정을 검사하는 단계 및 작업자를 잠수정에 승선시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another feature of the present invention, the first step of the evacuation method is to summon a worker to a muster station (muster station), to check the personnel of the assembled worker, to inspect the submersible and to board the worker to the submersible It may include the step of.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 대피 방법의 제1단계는 해상 구조물 덱(deck)상의 소집장소에 작업자를 소집하는 단계, 소집된 작업자의 인원을 점검하고 작업자를 잠수정 베이의 소집장소로 이동시키는 단계, 잠수정 베이 소집장소에서 작업자의 인원을 점검하는 단계와, 잠수정을 검사하는 단계 및, 작업자를 잠수정에 승선시키는 단계를 포함할 수 있다. According to another feature of the present invention, the first step of the evacuation method is the step of bringing a worker to a gathering place on the offshore structure deck, checking the number of the assembled workers and moving the worker to a gathering place of the submersible bay. It may include the step of checking the personnel of the worker at the submersible bay convening place, the step of inspecting the submersible, and the step of boarding the worker to the submersible.
본 발명의 다른 특징 및 장점뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시예의 구조 또는 조작 방법은 첨부 도면에 근거하여 본 발명의 다음 설명을 숙지할 때 당해 기술 분야의 숙련자들에 의해 용이하게 파악되어 질 것이다. In addition to other features and advantages of the present invention, structures or operation methods of various embodiments of the present invention will be readily appreciated by those skilled in the art upon reading the following description of the invention based on the accompanying drawings.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. The invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 반잠수식 시추장비(semi-submersible drilling rig)를 나타내는 개략도; 1 is a schematic representation of a semi-submersible drilling rig;
도 2는 대피 시스템 모듈의 측 단면도;2 is a side sectional view of an evacuation system module;
도 3은 대피 시스템 모듈의 정면 단면도;3 is a front sectional view of an evacuation system module;
도 4a 및 도 4b는 시추장비의 부교(pontoon) 상에 또는 내부에 설치된 본 발명에 따라 개선된 대피 모듈의 위치를 나타내는 도면;4a and 4b show the location of an improved evacuation module according to the invention installed on or within a pontoon of a drilling rig;
도 5는 시추장비의 부교 내부에 설치된 본 발명에 따라 새로 구축된 대피 모듈의 위치를 나타내는 도면;5 is a view showing the position of the newly constructed evacuation module according to the present invention installed inside the pontoon of the drilling rig;
도 6a 및 도 6b는 시추장비의 부교 상부 또는 그 내부에 설치된 대피 모듈의 위치를 나타내는 평면도; 6a and 6b are plan views showing the position of the evacuation module installed on or inside the pontoon of the drilling rig;
도 7a 및 도 7b는 선박 내부에 설치된 본 발명에 따른 대피 모듈의 위치를 개략적으로 나타내는 도면;7a and 7b schematically show the position of the evacuation module according to the invention installed inside the ship;
도 8은 도 5의 대피 모듈용 유니버셜 메이팅 시스템(Universal Mating System,UMS)을 나타내는 도면; FIG. 8 shows the Universal Mating System (UMS) for the evacuation module of FIG. 5; FIG.
도 9a, 도 9b, 도 9c는 도 5의 대피 모듈용 슬라이딩 도어 구조의 정면도, 측면도 및 평면도; 9A, 9B, 9C are front, side and plan views of the sliding door structure for the evacuation module of FIG. 5;
도 10a 및 도 10b는 도 7의 대피 모듈용 선박 선체와 튜브 도어 사이의 시일(seal)을 나타내는 도면;10A and 10B show a seal between the vessel hull and the tube door for the evacuation module of FIG. 7;
도 11a 및 11b는 도 5의 대피 모듈용 잠수정 홀드-패스트 후크(submarine hold-fast hook)를 나타내는 도면;11A and 11B show a submarine hold-fast hook for the evacuation module of FIG. 5;
도 12는 도 5의 대피 모듈용 잠수정 U-볼트를 나타내는 도면;12 shows a submersible U-bolt for the evacuation module of FIG. 5;
도 13a, 도 13b, 도 13c는 도 5 및 도 6의 대피 모듈용 롤러 시스템을 나타 내는 도면;13A, 13B, and 13C show the roller system for the evacuation module of FIGS. 5 and 6;
도 14는 잠수정 U-볼트의 수동식 릴리스(release) 장치를 나타내는 도면;14 shows a manual release device of a submersible U-bolt;
도 15는 도 5의 대피 모듈용 유압식 시스템을 나타내는 도면; 및 15 shows the hydraulic system for the evacuation module of FIG. 5; And
도 16a 및 도 16b는 본 발명에 따른 대피 모듈을 이용하는 대피 과정을 나타내는 순서도이다. 16A and 16B are flowcharts showing the evacuation process using the evacuation module according to the present invention.
본 발명에 따른 잠수정 대피 시스템은 도 1에 도시된 바와 같은 타입의 반잠수식 시추장비(semi-submersible drilling rig)(1)와 관련되어 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 호수 또는 해양과 같이 대량의 물에서 작동되는 플랫폼(platform) 및 유전 굴착(jack up) 장비, 시추선(drilling ship) 또는 다른 배들과 같은 어떠한 형태의 구조물 또는 선박(vessel)에서 사용될 수 있다. 승선 작업자들은 통상적으로 예정된 기간 동안 이들 해상 구조물 상에서 작업하거나 상주하고 있지만, 험악한 기후 조건과 같은 극한적인 비상 조건하에서는 때때로 대피해야 한다. 본 잠수정 대피 시스템은 해상 구조물에 부착 또는 구축되어 수면 조건에 의해 영향을 받지 않는 하나 이상의 수중모듈을 포함한다. 각각의 모듈은 해상 구조물로부터 파견(contingent) 작업자들을 싣고 발진(launching)되는 잠수정을 구비한다. 잠수정은 또한 보수 검사 및 훈련을 하는 동안에도 발진될 수 있다. 잠수정 대피 시스템의 주요 목적은 비상 상황에서 작업자을 대피시키는 것이지만, 잠수정은 작업자 및 화물을 해상 구조물 안팎으로 수송하는데도 사용될 수 있다. The submersible evacuation system according to the invention will be described in connection with a
도 1에 도시된 바와 같이, 반잠수식 시추장비(1)는 상부 선체(13)를 지지하 는 다수의 수직 컬럼(column) 또는 기둥(pillar)(12)을 구비한 한 쌍의 부교(pontoon)(11)를 구비한다. 일부 컬럼(12)은 상부 선체(13)로부터 부교(11)로 통로를 형성하도록 부분적으로 중공형으로 이루어질 수 있다. 상기 선체(13)는 시추 플로어(drilling floor), 장치 및 타워(tower)(15)뿐만 아니라 헬리콥터 발착 덱(helideck)을 포함하는 수용 영역(accommodation area)(14)을 구비한다. 구조물의 강도는 컬럼(12) 사이의 횡단 브레이스(transverse brace)(16) 및 컬럼(12)과 선체(13) 사이의 다른 브레이스(17)에 의해 유지된다. 부교(11)는 안정성을 위해 시추장비(1)를 예정된 깊이로 잠수시키도록 물이 차있는 밸러스트 탱크(ballast tanks)(18)를 포함한다. 시추장비(1)는 일위치에서 다른 위치로 이동하기 위한 자체 추진 시스템(19)을 구비할 수도 있지만, 일반적으로 원거리를 이동하는 경우에는 예인선(tug)에 의해 견인될 수 있다. 시추 위치에 있는 동안, 시추장비(1)는 앵커(anchor)에 의해 제 위치에 고정되거나 또는 스러스터(thrusters)의 사용에 의해 다이내믹하게 위치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠수정 대피 모듈(submarine evacuation module)(20)은 자체 추진 수중 수송장치(21)와 같은 잠수정 타입을 수용하는 대형 튜브 형태의 차폐 베이(enclosed bay)(22)를 포함하며, 상기 베이(22)는 후술하는 해상 구조물 상에 또는 그 내부에 장착된다. 잠수정(21)은 베이를 따라 길이방향으로 설치된 5개 세트의 롤러(231 내지 235)를 포함하는 롤러 시스템(23)에 의해 베이(22) 내부에 안착된다. 3개 세트의 롤러(231 내지 233)는 잠수정(21)의 바닥 및 하부 측면을 지지하며, 나머지 세트의 롤러(234 및 235)는 잠수정의 상부 측면에서 잠수정(21)과 접촉하도록 위치한다. 또한 잠수정 대피 시스템(20)은 잠수정(21)을 제 위치에 고정하도록 U-볼트(26)에 연결된 홀드 패스트 후크(hold fast hook)(24)를 구비한다. 베이(22)는, 씨이 체스트 밸브(sea chest valve)(28)에 의해 베이(22)를 물로 채우는 것을 제어하고, 밸브(295)에 의해 베이 도어(29)의 개방을 제어하고, 섬프(sump)(30)에 의해 베이의 배수(deflooding)를 제어하는 유압식 제어 시스템(27)을 더 포함한다. 나아가, 상기 모듈(20)은 표면에 배출구(vent)(33)를 구비하여, 씨이 체스트 밸브(28)를 통하여 튜브(22)에 들어온 물과 대체된 공기가 배출구를 통해 빠져나가도록 하여, 튜브(22)를 완전히 물로 채우게 된다. 또한, 파이프(34)는 부교의 밸러스트 시스템에 연결되어, 필요한 경우 잠수정이 모듈(20)을 떠나고 도어(29)가 닫힌 다음 튜브(22)에서 물을 빼는데 사용될 수 있다. 드라이 입구 튜브(dry entry tube)(31)에 연결되는 유니버셜 메이팅 시스템 해치(universal mating system hatch,UMS hatch)(25)는 잠수정의 상단에 위치하며, 상기 드라이 입구 튜브(31)는 잠수정(21)에 승선할 수 있도록 잠수정(21)과 모듈(20)의 내벽 사이에서 연장되어 형성된다. 이러한 베이(22)의 구성요소에 대해서는 이후 상세히 설명한다. As shown in Figures 2 and 3, the
전술한 바와 같이, 동작시 일반적으로 부교(11) 및 반잠수식 시추장비(1)의 일부 컬럼(12)이 물에 잠기게 된다. 따라서, 잠수정 대피 모듈(20)은 개선을 위해 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 수면 아래에 배치된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 잠수정 대피 모듈(20)은 컬럼(12) 옆의 부교(11) 바로 상부에 배치되며, 방수용 통로(watertight utility shaft)(40) 및 상기 통로(40)와 모듈(20) 사이의 드 라이 입구 튜브(32)에 의해 잠수정 대피 모듈(20)에 접근할 수 있게 된다. 방수용 통로(40)는 상부 선체(13)의 상부 덱(131) 뿐만 아니라 하부 덱(132)으로부터 연장되는 한 쌍의 대피 폴(pole)(42) 뿐만 아니라 계단(41)을 구비할 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 튜브(32)를 향한 방수용 통로(40)의 대피 시스템은 대피 슈트(evacuation chutes)를 포함할 수 있다. 이들은 DBC 마린 세이프티 시스템즈사(DBC Marine Safety Systems Ltd.)(www.dbcmarine.com)에 의해 제조된 타입으로 이루어질 수 있다. 잠수정 대피 모듈(20)이 부교(11) 위에 배치되므로, 반잠수식 시추장비가 이동하는 경우 모듈(20)은 수면 상부에 있게 된다. 이러한 배치에서, 상기 모듈(20)은 수면 발진 능력(surface launch capability)을 구비할 수 있으며, 이에 의해 잠수정(21)이 수면으로 발진될 수 있도록 한다. As described above, in operation, some
도 4b에서 잠수정 대피 모듈(20)은 부교(11)의 단부들에 위치하여, 반잠수식 시추장비가 이동하는 경우에도 수면 아래에 모듈(20)이 위치하게 된다. 방수용 통로(40), 복도(corridor)(43) 및 튜브(32)에 의해, 모듈(20)에 접근할 수 있게 된다. In FIG. 4B, the
개선 시스템의 또 다른 실시예에서, 잠수정 대피 모듈(20)은 하부 덱(132)과 같은 수면 상부에 위치할 수 있다. 이러한 실시예에서는 잠수정(21)이 잠수할 수 있도록 슈트(chute)를 포함할 수 있다. 훈련 등을 행하는 동안, 잠수정(21)은 크레인(crane)을 사용하여 제 위치로 다시 올려져야만 한다. In another embodiment of the retrofit system, the
도 5에 도시된 바와 같이, 새로 제작된 반잠수식 시추장비(1)에 대해서, 잠수정 대피 모듈(20)은 밸러스트 탱크(ballast tank)용으로 사용되는 공간을 차지할 수 있으며 방수용 통로(40)는 부교(11)의 상부를 향해 내려간다. 본 실시예에 있어서, 튜브 베이(tube bay)(22) 둘레의 공간은 여전히 밸러스트용으로 사용될 수 있으며, 잠수정(21)이 출발한 후에도 튜브 베이(22) 내의 공간이 밸러스트용으로 사용될 수 있다. As shown in FIG. 5, for the newly manufactured
도 6a 및 도 6b는 부교(11) 상부 또는 내부에서 잠수정 대피 모듈(20)이 배치될 수 있는 위치를 나타내는 부교(11)의 평면도이다. 잠수정 대피 모듈(20)이 부교(11) 내부에 위치한 실시예에서, 베이 도어(bay door)(29)는 부교(11)의 선체를 향하여 위치한다. 도 6a의 실시예에서는 모듈(20)의 일 단부에 베이 도어(29)가 형성되며, 반면에 도 6b의 실시예에서는 모듈(20)의 양측 단부에 베이 도어(29)가 형성되어 잠수정(21)이 모듈(20)의 양단부로부터 벗어날 수 있도록 한다. 이러한 구조는 잠수정(21)의 웨트 방출(wet ejection)을 보장하기 때문에 시추장비(1)가 일측 또는 다른 측으로 기울어질 경우 특히 유리하다. 6A and 6B are plan views of the
도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b와 관련하여 전술한 실시예들에서, 잠수정 대피 시스템(20)은 컬럼(12)의 바로 옆에 위치하며, 작업자가 잠수정 모듈(20)로 내려갈 수 있도록 방수용 통로(40)를 구비하지만, 일반적으로 중공으로 이루어진 컬럼(12)이 상부 및 하부 덱(131,132)으로부터 부교(11)의 상부 표면으로 접근하는데 사용될 수 있다. In the embodiments described above with respect to FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B, the
도 7a 및 도 7b의 개략도에 도시된 바와 같이, 잠수정 대피 모듈(20)은 또한 시추선(70) 또는 다른 선박과 같은 선박의 내부에서, 수면 아래 또는 상부에 설치될 수 있다. 전형적으로 시추선(70)은 칸막이(72)에 의해 방수 구획실(watertight compartment)로 나누어진다. 잠수정 대피 모듈(20)은 선박(70)의 양측부에서 하나 이상의 구획실(71) 내에 배치될 수 있다. 선택적으로는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 긴 모듈(20a)을 형성하도록 모듈(20)들 사이의 단부를 잇는 칸막이가 제거될 수 있으며, 이에 의해 2개의 잠수정이 연이어 위치하게 된다. 좌현(port) 및 우현(starboard)의 도어에 의해, 2개의 잠수정(21)이 모듈(20a)의 일 단부 또는 다른 단부로부터 모듈(20a)을 벗어나도록 할 수 있다. 다시 말해서, 이것은 웨트 방출(wet ejection)을 가능하게 하므로 선박이 기울어진 경우에 특히 유리하다. 그러나, 잠수정(21)들이 그들 자체의 모듈(20) 내에 있다면 반대 단부로부터 벗어날 수도 있다.As shown in the schematic diagrams of FIGS. 7A and 7B, the
잠수정 베이(22)는 잠수정(21)을 수용할 수 있도록 적절한 형태로 이루어질 수 있다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 길이방향의 원통형 잠수정(21)에 대해서, 베이(22)는 그 일단부가 벽(222)에 의해 차폐되며 타단부는 베이 도어 시스템(29)에 의해 차폐되는 관형(tubular) 몸체(221)로 이루어질 수 있다. 관형 몸체(221)는 단면적이 원형, 타원형, 정사각형, 및 직사각형으로 이루어질 수 있다. 마리넬(marinel), 초 고강도 백동 합금(ultra high strength cupronickel alloy), K0500이 베이(22)의 구조물용으로 적절한 재료이다. 이러한 목적에 적절한 튜브는 메탈 언리미티드사(Metals Unlimited)(www.metalsunlimited.com)에서 제조된다.The
ISE사(ISE Ltd.)(www.ise.bc.ca)에서 제조된 오딧세이(Odyssey)와 같은 잠수정(21)에는 시추장비(1)로부터 작업자를 수송하기 위하여 좌석(210)이 설치된다. 모든 잠수정과 같이, 상기 잠수정(21)은 물속으로의 하강 및 상승을 제어할 수 있도록 밸러스트 탱크(211) 및 밸러스트 탱크 밸브(212)를 구비한다. 상기 잠수정(21)은 또한 공기 탱크(213) 및 배출구(214)를 구비한다. 잠수정 추진 시스템으로는 봉합선이 없는 스테인레스 강 배터리 저장 영역(216)에 수용된 배터리에 의해 구동되는 전기 모터(215) 및 디젤 모터(미도시)를 포함한다. 디젤 모터는 잠수정을 구동시키거나 배터리를 재충전시키는데 사용될 수 있으며, 잠수정(21)이 수면에 있거나 잠수하고 있는 동안에 조작될 수 있다. 잠수정(21)은 잠수정(21) 내부로 들어가기 위한 UMS 해치(25)를 구비하며, 또한 잠수정(21) 전면의 키잡이 구획실(coxswain compartment) 내에 위치하여 필요한 경우 대피 과정을 제어하는 보조 제어 장치(override control center)(217)를 더 포함할 수 있다. 또한 잠수정(21)은 통상적으로 잠수 항해를 위한 자체 소나 시스템(sonar system)(296)을 포함할 수 있다.The submersible 21, such as Odyssey, manufactured by ISE Ltd. (ISE Ltd.) (www.ise.bc.ca), is provided with a
잠수정(21)이 베이(22) 내부에 위치하여 사용되지 않는 동안에는 베이(22)를 배수하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 베이(22)를 물로 채우는 경우가 발생할 수 있으며, 이에 따라 잠수정(21)에 도달하기 위하여 드라이 입구 튜브(31)가 필요하다. 튜브(31)는 베이(22)의 해치(221)와 UMS 해치(25) 사이에 배치되어, 작업자들이 모듈(20) 벽 상부로부터 잠수정(21) 내부로 이동할 수 있도록 한다. 튜브(31)는 베이(22)의 압축성(compressible) 파이프 커넥터(222)에 의해 베이 해치(221)에 대해서 영구적으로 밀봉되며, UMS 해치(25) 상에서 카울링(cowling)(251)에 대하여 가압하는 확장성(expandable) 파이프 커넥터(250)에 의해 잠수정(21)의 UMS 해치 (25)에 대해 해체가능하게 밀봉된다. 확장성 파이프 커넥터(250)는 해치(25)가 닫혀져서 밀봉된 후에 풀리도록 고안된다. 베이 해치(221)는 잠수정(21)으로부터 분리되는 경우에 튜브 내부로부터 베이(22) 상부의 공간으로 물이 진입되는 것을 방지한다. 튜브(31)는 주변 물의 압력을 견뎌낼 수 있는 타입의 재료로 이루어질 수 있으며, 고무 또는 테프론(Tefron®)과 같은 가요성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 또한 작동버튼(313)이 UMS 해치(25) 내부에 배치되어, 마지막 작업자가 잠수정(21)에 승선할 때 발진 과정을 시작할 수 있도록 한다. 작동버튼(313)은 해치(25)의 시일(seal) 내에 위치하여 해치(25)가 닫히는 경우 작동되도록 한다. While it is preferable to drain the
부교(11) 내부의 밸러스트 물이 방수용 통로(40) 또는 베이(22)로 진입하는 것을 방지하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 압축성 파이프 커넥터를 구비한 유사 가요성 튜브(similar flexible tube)(32)가 베이(22) 해치(221)와 방수용 통로(40) 사이의 터널을 영구적으로 밀봉하는데 사용될 수 있다. In order to prevent the ballast water inside the
도 9a 내지 9c에 도시된 타입의 방수 도어 시스템(29)은 해상 구조물(1) 외부의 물과 잠수정 베이(22)를 분리시키는데 사용된다. 이 도어 시스템(29)은 도시된 바와 같이 슬라이딩 도어 타입일 수 있지만, 스윙 도어 (swinging door)타입의 시스템이 사용될 수도 있다. 방수 도어 시스템(29)은 USA 슬라이딩 도어사(USA Sliding Doors, Inc.)(www.usaslidingdoors.com)에 의해 제조된 제퍼슨 타입(Jefferson type)으로 이루어질 수 있다. 방수 도어 시스템(29)은 프레임(frame)(291) 내부에서 슬라이딩하는 도어(290)를 포함한다. 시스템(29)은 부교(11)의 선체(299) 또는 다른 선박에 프레임을 용접함으로써 일체로써 설치된다. 유 압식 실린더(292)는 압력을 가하여 도어가 프레임(291) 내에서 닫히도록 한다. 또한, 프레임(291) 내에는 스프링(294)이 압축된 상태로 배치되어 실린더(292)내의 압력이 떨어지는 경우 도어(290)를 밀어서 열리도록 한다. 슬라이딩 도어 시스템(29)은 해상 구조물 선체(299)와 동일한 재료로 제조되는 것이 바람직하며, 이에 의해 바닷물 내에서 서로 다른 금속들 사이에서 전기 전류가 생성되는 것을 방지하게 된다. 예를 들어, 해상 구조물 선체(299)가 H30 스틸로 제조된다면, 도어 시스템(29)은 동일한 등급의 스틸로 제조된다. 또한, 잠수정(21)이 잠수정 베이(22)를 떠나는 것을 방해할 수 있는 장애물을 탐지할 수 있도록 송신 및 수신 유닛인 소나 시스템(sonar system)(296)이 도어 시스템(29)의 바로 외측면 선체(299)에 부착될 수 있다.
베이(22)의 방수를 보장하기 위해서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 베이(22) 벽의 외측 에지(edge) 및 선체(299)의 내벽을 따라 시일(294)이 위치한다. 이러한 시일(294)들은 또한 도어가 방수가 되도록 한다.In order to ensure the waterproofing of the
도 11a의 측면도 및 도 11b의 평면도에 도시된 바와 같이, 베이(22) 내에 잠수정(21)이 안착되는 도중에 잠수정(21)의 전후 운동을 방지하는 릴리스 후크 시스템(release hook system)(24)은 쯔라다 테크롤로지사(Zlada Technology)(www.zaldatechnology.com)에서 제조된 Z 시리즈의 퀵 릴리스 후크(quck release hook)로 이루어질 수 있다. 후크 시스템(24)은 베이(22) 벽에 볼트로 결합되거나 바람직하게는 용접되어 결합될 수 있는 베이스(240)를 포함한다. 후크 시스템(24)의 프레임(241)은 베이스(240)에 회전 가능하게 설치되며 이에 의해 수평 평면상에서 운동할 수 있게 된다. 후크(242)는 프레임(241) 내부에 걸쇠 고정되어 폐쇄 위치에 있게 된다. 수동 릴리스(manual release)/안전 락(safety lock)은 후크(242)를 풀기 위하여 아암(243)에 의해 작동될 수 있다. 또한, 후크 시스템(24)은 전기식, 압축공기식, 또는 유압식 제어로 원거리에서 작동될 수 있다. 후크 시스템(24)은 또한 후크(242)에 작용하는 로드(load)를 측정하여 표시할 수 있다. As shown in the side view of FIG. 11A and the top view of FIG. 11B, a
도 12에 도시된 바와 같이, 잠수정(21)은 U-볼트(26)에 의해 후크 시스템(24)에 단단하게 연결된다. U-볼트(26)는 잠수정(21)에 고정되며, 잠수정(21)이 베이(22) 내부로 후진하는 경우에 U-볼트(26)는 후크(242)를 넘어 통과하고, 후크(242)에는 상방으로 힘이 가해져서 U-볼트(26) 상에 걸쇠 고정되어, 잠수정(21)이 전후로 이동되는 것을 방지하도록 꼭 맞게 설치된다. 강도 및 내구성을 위해서, U-볼트(26)는 물리적 도금(galvanizing) 마감처리된 그레이드 8, 1541 신장력 보강 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다. 잠수정(21)의 후위에는 도 14에 도시된 바와 같은 방수 구획실(261)을 포함한다. 방수 해치(262)에 의해 밀봉된 구획실(261)은 잠수정(21)을 후크 장치(24)에 고정하는 U-볼트(26)를 수용한다. 나아가, 유압식 잭(jack)(263)이 구획실(262) 내에 설치된다. 상기 잭(263)은 후크 장치(26)가 적절하게 작동되지 않는 경우에 신속하게 U-볼트(26)의 단부를 자르는데 사용될 수 있다. As shown in FIG. 12, the submersible 21 is firmly connected to the
각각의 롤러 시스템(231 내지 235)은 연속된 쓰리-풋 체인(three foot chain) 롤러부로 이루어지며, 롤러부(232)는 도 13a의 정면도, 13b의 측면도, 및 도 13c의 평면도로 도시된다. 각 부(236)는 스틸 채널(237)에 용접되며, 스틸 채널 은 도 2 및 도 3에 도시된 위치에서 베이(22)의 내부에 용접되어, 결과적으로 잠수정(21)의 외부에서 5개의 접촉점을 형성하게 된다. 각각의 롤러 시스템(231 내지 235)은, 가능한 가깝게 이어져서 배치된 쓰리-풋 롤러부(236)를 포함한다. 롤러 시스템(231 내지 235)은 잠수정(21)을 안착시키며, 잠수정(21)을 발진시키고 재진입시키는 가이드로서 동작한다. 또한 롤러 시스템은 서브 베이(sub bay)(22)에 있는 동안에 잠수정(1)의 측방향 운동을 방지한다. 롤러부(236)는 힐먼 롤러스사(Hilman Rollers)(www.hilmanrollers.com)에서 제조된 120 톤 용량을 갖는 ERF 시리즈 체인 엑션 스틸 롤러 시스템(ERF Series Chain Action Steel Roller System)으로 이루어질 수 있다. Each roller system 231-235 consists of a continuous three-foot chain roller portion, the
각각의 잠수정 대피 모듈(20)은 잠수정(21)의 장착 및 발진을 조작하도록 자체 제어 시스템(27)을 구비하고 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(27)은 유압식 및/또는 전기 배선에 의해 동작하는 대피 시스템의 구성요소를 포함한다. 제어 시스템(27)은 장비 선체 소나(rig hull sonar)(273), 유압식 저장조(271), 유압식 펌프(272) 및 유압식 제어기(273)를 포함하며, 상기 제어기(273)는 종래의 1 방향 밸브, 유압식 축적기(accumulator), 및 각 구성요소에 대한 압력 트랜스미터를 포함한다. 적절한 유압식 유닛은 프로홀드 워크홀딩사(Prohold Workholding,Inc.)(www.prohold.com)에 의해 제조된다. 또한 제어 시스템(27)은 유압식 및 전기식 제어 박스(270), 및 작동버튼(313)을 포함하며, 자동적으로 씨이 체스트 베이 플러딩 밸브(sea chest bay flooding valve)(28), 도어 개방 밸브(295) 및 후크(242) 릴리스 밸브(245)를 제어한다. 압력 릴리스 밸브인 씨이 체스 트 베이 플러딩 밸브(28)가 작용하여 베이(22)에 물이 차게 된다. 예정 시간 경과 후, 물이 다 차게 되면, 도어(29)의 내측 및 외측의 압력이 균일해져서 조작이 용이해진다. 또한, 제어 시스템(27)은, 잠수정(21)이 발진하는 것을 방해할 수 있는 장애물이 존재하는지 여부를 판단하도록 소나 시스템(296)으로부터 소나 정보를 받게 된다. 한편, 엄비리컬(umbilical) 연결에 의해 제어 박스에 연결된 수동 보조 제어 센터(manual override control center)(217)가 자동 제어 시스템(27)을 보조하도록 사용될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 수동 보조 제어 센터(217)는 필요한 경우 어떠한 상황에서도 발진과정을 중지할 수 있는 작동정지 버튼(313a)을 포함한다. 나아가, 수동 보조 제어 센터(217)는 제어 박스(270)를 통해 라인(28a)에 의해 플러드 밸브(28), 라인(245a)에 의해 후크(24) 릴리스 밸브(245) 및 라인(295a)에 의해 도어(29) 밸브(295)를 제어하게 된다. Each
그러나, 기계식 연결을 통하여, 모든 작업자가 승선한 경우에 잠수정(21)을 발진시키는 과정이 수행되도록 하는 기계식 시스템이 제공될 수 있다. 기계식 연결 시스템에 의해 수행되는 단계들은 다음과 같다: However, through a mechanical connection, a mechanical system can be provided that allows the process of oscillating the submersible 21 to be carried out when all operators are on board. The steps performed by the mechanical connection system are as follows:
단계 1 - 모든 작업자가 승선한 경우 해치(25)가 닫히고 잠기는 단계.Step 1-The
단계 2 - 해치(25)가 잠긴 경우, 드라이 입구 튜브(31)가 릴리스되는 단계.Step 2-When the
단계 3 - 튜브(31)가 릴리스되는 경우 대피 모듈(20)을 물로 채우도록 씨이 체스트 밸브(28)가 개방되는 단계.Step 3-The
단계 4 - 모듈이 물로 채워지면 도어(29)가 개방되는 단계.Step 4-The
단계 5 - 도어가 개방되면 홀드 패스트 후크(24)가 릴리스되는 단계.Step 5-The hold
따라서, 각 모듈(20)에서 제어 시스템(27), 수동 보조 제어 센터(217) 또는 기계식 시스템은 기본적으로 잠수정 베이(22)를 물로 채우고, 베이 도어(29)를 개방하고, 베이(22)로부터 잠수정(21)을 안전하게 이동시킬 수 있도록 후크(242)를 릴리스하는데 사용된다. 이러한 과정은 롤러 시스템(231 내지 235)에 의해 잠수정이 제 위치로 안내되는 베이(22)의 내부로 잠수정(21)이 재진입하는 경우에 거꾸로 되는데, 즉 잠수정(21)은 후크(242)에 연결되고, 베이 도어(29)가 닫히며, 베이(22)는 섬프(30)에 의해 배수된다. Thus, in each
특히 극한의 비상상황으로 인해 작업자가 해상 구조물(1)을 떠나야 하는 경우, 잠수정 대피 모듈(20)의 안전한 조작을 위해서, 숙련된 키잡이(coxswain) 및 보조 키잡이(assistant coxswain)가 각 잠수정 대피 모듈(20)을 담당하여 배치될 수 있다. 키잡이는 잠수정(21)의 운전 및 조작에 대한 책임이 있으며, 보조 키잡이는 대피하는 작업자, 발진 과정 및 키잡이가 그 의무를 충족시킬 수 없을 경우에 키잡이로부터 임무를 인수할 책임이 있다.In particular, in the event of an operator having to leave the
비상시에 해상 구조물(1)로부터 특정 잠수정 대피 모듈(20)에 할당된 작업자를 대피시키는 과정은 도 16a 및 도 16b에 도시되어 있다. 특정한 프로세스만 본 발명에 기술하였지만, 대피 상황에 따라 중요성이 낮은 단계들이 생략되거나 또는 부가될 수 있음은 자명하다. 상기 과정은 다음 단계들을 포함한다: The process of evacuating the workers assigned to the particular
단계 A - 해상 구조물(1) 선장의 지휘하에, 일반적인 대피 알람을 해상 구조물(1)에 울린다.Step A-Marine Structure (1) Under the captain's command, a general evacuation alarm sounds to the marine structure (1).
단계 B - 작업자들은 자신의 구명 의류를 찾아서, 제1 소집장소(161)(도 4 및 도 5 참조)로 이동한다. 제1 소집장소(161)는 일반적으로 방수용 통로(40) 근처의 하부 덱(132)에 위치한다. Step B-Workers find their life jackets and move to the first place 161 (see FIGS. 4 and 5). The
단계 C - 보조 키잡이는 제1 소집장소(161)에서 인원점검을 한다.Step C-The auxiliary key manager checks the personnel at the
단계 D - 작업자들은 방수용 통로(40)의 하부로 내려가 제2 소집장소(162)로 이동한다. 제2 소집장소(162)는 잠수정 베이(22)를 향한 UMS 해치(312)에서 방수용 통로(40)의 하부에 위치한다.Step D-Workers descend to the bottom of the
단계 E - 키잡이가 제2 소집장소에서 제2 인원점검을 한다.Step E-A key guard performs a second personnel check at the second convocation site.
단계 F - 키잡이가 잠수정(21)에 승선하여 모든 게이지, 항해 장치 및 연료 등을 사전체크하고, 엔진 및 시스템 시동을 확인하여 잠수정 대피 모듈(20)이 준비 모드에 있는지 확인한다. Step F-The keyman boards the submersible 21 to pre-check all gauges, navigation devices and fuel, and to check the engine and system startup to ensure the
단계 G - 해상 구조물(1)의 선장으로부터 즉시 구조물(1)로부터 대피할 것인지 또는 선상에 남아있을 것인지에 대한 최종지시가 내려진다. 상기 지시가 내려지기 전까지 작업자들은 제2 소집장소(162)에 남아있는다. 키잡이는 상기 지시를 수령하였음을 확인하고, 모든 작업자가 있는지 확인한다. 대피 중단 지시가 내려지면, 작업자들은 자신의 일터로 복귀한다.Step G-Final instructions are given as to whether to evacuate from the
단계 H - 구조물(1)에서 대피하라는 지시가 내려지면, 작업자들은 이동하여 잠수정(21)에 승선하고 좌석에 앉는다.Step H-When instructed to evacuate from the
단계 I - 키잡이는 최종 인원점검을 행한다.Step I-The key taker performs a final personnel check.
단계 J - 보조 키잡이는 드라이 입구 튜브(31)를 통해 마지막으로 잠수정(21)에 승선하고, 작동버튼을 눌러서 잠수정 발진 제어 시스템(27)을 작동시킨다.Step J-The assistant keyman finally boards the submersible 21 via the
단계 K - 잠수정 발진 제어 시스템(27)이 작동되면, 보조 키잡이는 해치를 닫고 적절하게 밀봉되었는지를 확인한다. 해치가 적절하게 밀봉되지 않았다면, 키잡이는 정지버튼(313a)을 눌러 잠수정 발진 제어 시스템(27)을 정지시켜서 잠수정 발진 제어 시스템(27)이 다시 작동된 후, 해치(25)가 개방되어 다시 닫히도록 한다.Step K-When the submersible
단계 L - 베이(22)를 잠수정 발진 제어 시스템(27)의 제어하에 물로 채운다. Step L-The
단계 M - 베이 도어(29)를 잠수정 발진 제어 시스템(27)의 제어하에 개방한다.Step M-The
단계 N - 선체(299)에 부착된 잠수정 대피 모듈 소나(296)는 베이(22)의 입구에 잠수정(21)이 발진하는 것을 방해할 수 있는 장애물이 없음을 확인한다. Step N-The submersible
단계 O - 후크(242)를 풀어 잠수정(21)을 자유롭게 한다. Step O-Unhook the
단계 P - 잠수정(21)은 베이(22)로부터 개방된 해양으로 이동하며, 조건이 보장된다면 수면 아래에서 또는 디젤 엔진을 사용하여 수면으로 집결지 또는 해안가로 이동을 계속한다. Step P-The submersible 21 moves from the
단계 J가 수행된 후 잠수정 발진 제어 시스템(27)이 작동하지 않는 상황에서는 다음과 같은 단계들이 행해진다:In the situation where the submersible
단계 KK - 보조 키잡이는 해치(25)를 닫고 해치가 적절하게 밀봉되었는지 확인한다.Step KK-Auxiliary key holder closes hatch 25 and verifies that the hatch is properly sealed.
단계 LL - 베이(22)를 수동 보조 제어 센터(217)의 제어하에 물로 채운다. Step LL-Fill the
단계 MM - 베이 도어(29)를 수동 보조 제어 센터(217)의 제어하에 개방한다.Step MM-Open the
단계 NN - 선체(299)에 부착된 잠수정 대피 모듈 소나(296)는 베이(22)의 입구에 잠수정(21)이 발진하는 것을 방해할 수 있는 장애물이 없음을 확인한다. Step NN-submersible
단계 OO - U-볼트(26)를 잘라 잠수정(21)을 자유롭게 한다. Step OO-
단계 P - 잠수정(21)은 베이(22)로부터 개방된 해양으로 이동하며, 조건이 보장된다면 수면 아래에서 또는 디젤 엔진을 사용하여 수면으로 집결지 또는 해안가로 이동을 계속한다. Step P-The submersible 21 moves from the
이런 타입의 대피 시스템에서, 주기적 유지보수, 교육 및 훈련은 일정한 원칙을 토대로 실행되어야만 한다. 연습은 현재 대피 절차를 대신할 수 있는 것과 같은 계속적인 원칙에 따라 수행되어야 한다. 모든 작업자을 적절히 준비시키기 위해서는 거친 날씨에서도 이러한 연습을 수행하는 것이 바람직하다.In this type of evacuation system, periodic maintenance, education and training must be carried out based on certain principles. The practice should be carried out in accordance with continuing principles such as replacing the current evacuation procedure. It is advisable to carry out these exercises even in harsh weather in order to properly prepare all workers.
본 발명에 따른 잠수정 대피 시스템은 해양과 같이 물이 많은 곳에서 어떠한 타입의 선박 또는 고정된 구조물에서 잠수정을 발진시키기 위한 수중 대피 모듈을 제공한다. 이러한 시스템의 장점은 비상 대피 상황에서 수면 상부에서 일어나는 험악한 기상 조건을 피할 수 있다는 것이다.The submersible evacuation system according to the present invention provides an underwater evacuation module for launching a submersible in any type of ship or fixed structure in a place with a lot of water, such as the ocean. The advantage of this system is that it avoids the harsh weather conditions that occur above the water surface in emergency evacuation situations.
본 발명은 가장 실제적이고 바람직한 실시예로 여겨지는 것을 기술하였지만, 본 발명은 기술된 실시예에만 한정되는 것이 아니다. 당해 기술 분야의 숙련된 자들은 청구항에 규정된 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변형 및 동등한 구조 및 작용이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이에 따라, 청구범위에 규정된 본 발명은 이러한 변형 및 동등 구조 및 작용을 망라할 수 있도록 가능한 한 넓게 해석되어야만 한다. Although the invention has been described as what is considered to be the most practical and preferred embodiment, the invention is not limited to the described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent structures and acts may be made within the spirit and scope of the invention as defined in the claims. Accordingly, the invention as defined in the claims should be construed as broadly as possible to encompass such modifications and equivalent structures and operations.
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