KR20110114128A - Riser tensioner having oil collecting means - Google Patents

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KR20110114128A KR1020100033594A KR20100033594A KR20110114128A KR 20110114128 A KR20110114128 A KR 20110114128A KR 1020100033594 A KR1020100033594 A KR 1020100033594A KR 20100033594 A KR20100033594 A KR 20100033594A KR 20110114128 A KR20110114128 A KR 20110114128A
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Abstract

본 발명은 오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치에 관한 것이다. 해저자원의 시추에 사용되는 라이저를 인장시키기 위해 시추선의 하부에 위치된 복수의 실린더를 갖고, 상기 실린더 내로는 오일이 공급되는 라이저 인장 장치는, 일부가 상기 실린더 내로 삽입되어, 상기 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤 로드; 유체밀봉을 위해 상기 피스톤 로드의 헤드부와 상기 실린더의 벽면 사이에 설치되는 피스톤 시일; 상기 피스톤 시일을 통해 누설되는 오일을 상기 실린더 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 상기 라이저 인장 장치는 피스톤 시일을 통해 누설되는 오일을 실린더 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단을 구비함으로써, 피스톤 시일을 통해 오일이 누설되는 경우, 누설된 오일을 실린더 외부로 배출하여, 누설된 오일에 의해 라이저 인장 장치의 작동에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. The present invention relates to a riser tensioning device having oil collecting means. A riser tensioning device having a plurality of cylinders located below the drilling line for tensioning the risers used for drilling of seabed resources, in which oil is supplied into the cylinders, a portion of which is inserted into the cylinders to reciprocate in the cylinders. Moving piston rod; A piston seal installed between the head of the piston rod and the wall of the cylinder for fluid sealing; Oil collecting means for collecting and discharging oil leaking through the piston seal out of the cylinder; Characterized in that it comprises a.
According to this configuration, the riser tensioning device has oil collecting means for discharging and collecting oil leaked through the piston seal to the outside of the cylinder, so that when the oil leaks through the piston seal, the leaked oil to the outside of the cylinder By draining, it is possible to prevent the leaked oil from adversely affecting the operation of the riser tensioning device.

Description

오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치 {Riser tensioner having oil collecting means}Riser tensioner having oil collecting means

본 발명은 오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 해저자원의 시추를 위한 시추선에서 해저로 연장되는 라이저를 인장하기 위한 오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a riser tensioning device having oil collecting means. More particularly, the present invention relates to a riser tensioning device having oil collecting means for tensioning a riser extending from a drilling vessel for drilling of a seabed resource to the seabed.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.As the international rapid industrialization and industry develop, the use of global resources such as petroleum is gradually increasing, so that stable production and supply of oil is becoming a very important problem at the global level.

이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.For this reason, the development of marginal fields and deep-field oil fields, which have been neglected in recent years due to lack of economic feasibility, has become economic. Therefore, along with the development of seabed mining technology, a drilling vessel equipped with drilling equipment suitable for the development of such an oil field has been developed.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 소위, 드릴십(drillship)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.Conventional subsea drilling is mainly used for rig ship or fixed platform dedicated to subsea drilling, which can be sailed only by other tugboats and anchored at one point of the sea using mooring devices. In recent years, so-called drillships, which are manufactured in the same form as general ships so that they can be sailed by their own power and equipped with advanced drilling equipment, have been developed and used for underwater drilling.

해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선 또는 드릴십(이하, 시추선)의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있다. In the center of a rig ship or drillship (hereinafter referred to as a drilling ship) equipped with various drilling equipments for drilling oil or gas existing in the basement of the seabed, a riser for drilling oil or gas existing in the basement of the seabed Alternatively, a moonpool is formed so that a drill pipe can be moved up and down.

도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 측면도이다.1 is a side view showing a conventional drilling vessel performing drilling operation at sea level.

작업자는 라이저(4) 및 드릴 파이프(5)를 시추선의 중앙에 형성된 문풀(3)을 통해 하향 전진시킴으로써 해저바닥(sea bed)(6) 아래의 암반(12)에 위치하는 유정(well)(13)에 저장되어 있는 해저자원을 시추한다.The operator advances the riser 4 and the drill pipe 5 downward through the door pool 3 formed in the center of the drilling line to place a well located on the rock 12 below the sea bed 6. Drill undersea resources stored in 13).

상기 라이저(4)는 드릴 파이프(5)를 상기 유정(13)까지 전진시키기 전에 미리 상기 해저바닥(6)까지 전진되는 부재로서 머드가 되돌아 오는 통로를 제공한다. 상기 라이저(4)가 설치되면 라이저(4) 내부로 드릴 파이프(5)가 해저지층(11)을 통해 상기 유정(13)까지 하향 전진된다.The riser 4 provides a passage through which the mud returns as a member that is advanced to the bottom of the sea floor 6 before advancing the drill pipe 5 to the well 13. When the riser 4 is installed, the drill pipe 5 is advanced downwardly to the well 13 through the seabed layer 11 into the riser 4.

이와 같이 라이저(4)를 해저바닥(6)까지 하향 전진시키거나, 드릴 파이프(5)를 유정(13)까지 전진시킬 경우, 길게 연결된 라이저(4)나 드릴 파이프(5)를 하향 전진시키는 것이 아니라, 짧은 길이의 라이저(4)나 드릴 파이프(5)를 서로 연결하여 하향 전진시킨다. 해저바닥(6)에는 이상 고압이 드릴 파이프(5)를 타고 올라오는 것을 차단하기 위해 분출 방지용 스택(blowout preventer; BOP)(7)이 설치된다. 해저지층(11)에서는 시멘트에 의해 케이싱(8)을 고정한 후, 케이싱 내부로는 드릴비트(10)가 장착된 드릴 파이프(5)를 삽입하여 해저자원을 시추한다. 드릴비트(10)가 땅을 뚫을 때 발생되는 열에 의해 드릴비트(10)가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해, 드릴 파이프(5) 속으로는 머드(9)가 삽입된다. 이러한 머드는 드릴비트(10)를 통해 빠져나가 케이싱(8)과 라이저(4)를 통해 다시 되돌아오게 된다. 시추 작업이 종료되면, 드릴 파이프(5)는 문풀(3)을 통해 드릴플로어(drill floor)로 운반되어 해체된 후 적재장소로 운반된다. As described above, when the riser 4 is advanced downward to the sea bottom 6 or when the drill pipe 5 is advanced to the oil well 13, the riser 4 or the drill pipe 5 which is connected to the long side is advanced downward. Rather, the short riser 4 or the drill pipe 5 are connected to each other and advanced downward. The blowout preventer (BOP) 7 is installed in the sea bottom 6 to prevent abnormal high pressure from rising up the drill pipe 5. In the subsea layer 11, the casing 8 is fixed by cement, and then the seabed resources are drilled by inserting the drill pipe 5 equipped with the drill bit 10 into the casing. The mud 9 is inserted into the drill pipe 5 to prevent the drill bit 10 from overheating by the heat generated when the drill bit 10 drills the ground and to lubricate to make drilling easier. do. This mud exits through the drill bit 10 and back through the casing 8 and riser 4. When the drilling operation is finished, the drill pipe 5 is transported to the drill floor through the door pool 3, dismantled and then transported to the loading site.

도 2는 도 1의 "A"부분을 확대하여 도시하는 도면이다. FIG. 2 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 1.

라이저(4a, 4b; 4)는 슬립 조인트(Slip Joint; 20)를 기준으로 상부 라이저(4a)와 하부 라이저(4b)로 구분할 수 있다. 라이저(4)는 시추선에서부터 해저바닥까지 연결되지만, 파도에 의해 시추선과 연결된 상부 라이저(4a)의 진동이 하부 라이저(4b)에 직접 전달되는 것을 방지하기 위해, 중간에 슬립 조인트(20)를 두어 상부 라이저(4a)와 하부 라이저(4b) 사이의 상대적인 수직이동이 가능하도록 하고 있다. The risers 4a, 4b and 4 may be divided into an upper riser 4a and a lower riser 4b based on the slip joint 20. The riser 4 is connected from the drilling line to the bottom of the seabed, but in order to prevent the vibration of the upper riser 4a connected to the drilling line by the waves from being transmitted directly to the lower riser 4b, a slip joint 20 is placed in the middle. The relative vertical movement between the upper riser 4a and the lower riser 4b is made possible.

라이저(4)가 해저바닥까지 연결되는 거리는 수천 m가 되고, 라이저의 내부에는 머드가 통과되고 있으므로, 라이저(4) 자체의 무게와 그 내부의 머드 및 해저바닥에 설치되는 분출 방지용 스택(BOP)의 무게를 더하면 그 무게는 수천 톤에 이르게 된다. The riser 4 is connected to the bottom of the sea by thousands of meters, and the mud passes through the inside of the riser, so that the weight of the riser 4 itself and the mud and the bottom of the bottom are installed in the blowout prevention stack (BOP). If you add the weight of the car, the weight reaches thousands of tons.

파도에 의해 시추선이 이동하고, 시추선과 연결된 상부 라이저(4a)의 이동에 의해 발생되는 힘이 그대로 하부 라이저(4b)에 전달될 경우, 수천 m에 이르는 라이저(4)에 좌굴현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 슬립 조인트(20) 및 시추선과 연결되는 라이저 인장 장치가 설치된다. 라이저 인장 장치는 일정한 인장력으로 하부 라이저(4b)를 인장시킴으로써, 파도에 의한 시추선의 움직임이 라이저(4)에 미치는 영향을 최소화한다. When the drilling line is moved by waves and the force generated by the movement of the upper riser 4a connected to the drilling line is transmitted to the lower riser 4b as it is, buckling may occur at the riser 4 up to several thousand meters. . To prevent this, a riser tensioning device is installed which is connected to the slip joint 20 and the drilling line. The riser tensioning device tensions the lower riser 4b with a constant tensile force, thereby minimizing the effect of the movement of the drilling line by the waves on the riser 4.

라이저 인장 장치는 크게 서포트 링(Support Ring; 30), 실린더 장치(40), 유압 장치(50)로 구분된다. The riser tensioning device is largely divided into a support ring 30, a cylinder device 40, and a hydraulic device 50.

서포트 링(30)은 슬립 조인트(20)와 실린더 장치(40)를 연결하는 역할을 한다. 실린더 장치(40)는 시추선과 연결되는 실린더(41)와, 서포트 링(30)에 연결되는 피스톤 로드(42)를 포함한다. 실린더 장치(40)는 라이저(4)의 둘레를 따라 다수개 설치된다. 실린더(41) 내로는 유압 장치(50)에 의해 유압이 공급되어, 피스톤 로드(42)가 상승함에 따라 슬립 조인트(20)와 연결된 하부 라이저(4b)를 인장시키게 된다. The support ring 30 serves to connect the slip joint 20 and the cylinder device 40. The cylinder device 40 includes a cylinder 41 connected to a drilling line and a piston rod 42 connected to a support ring 30. A plurality of cylinder devices 40 are installed along the circumference of the riser 4. The hydraulic pressure is supplied into the cylinder 41 by the hydraulic device 50, and as the piston rod 42 rises, the lower riser 4b connected to the slip joint 20 is tensioned.

유압 장치(50)는 어큐뮬레이터(51)와 공압용기(52)를 포함한다. 공압용기(52)에 의해 공기가 어큐뮬레이터(51)로 공급되면, 그 압력에 의해 어큐뮬레이터(51) 하부의 오일이 실린더(41) 내로 공급되어 피스톤 로드(42)를 상승시키게 된다. The hydraulic device 50 includes an accumulator 51 and a pneumatic container 52. When air is supplied to the accumulator 51 by the pneumatic container 52, the oil under the accumulator 51 is supplied into the cylinder 41 by the pressure to raise the piston rod 42.

시추선이 파도에 의해 수직운동을 함에 따라 실린더(41)와 피스톤 로드(42) 사이의 거리가 변화되는 경우에도, 하부 라이저(4b)를 일정한 인장력으로 당길 수 있도록 유압 장치(50)에 의해 실린더(41)로 공급되는 유압은 일정하게 조절된다. Even when the distance between the cylinder 41 and the piston rod 42 changes as the drilling line moves vertically by the waves, the hydraulic device 50 can pull the lower riser 4b with a constant tensile force. The hydraulic pressure supplied to 41 is regulated constantly.

도 3은 종래의 라이저 인장 장치의 실린더 내부 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cylinder internal structure of a conventional riser tensioning device.

실린더(41)와 피스톤 로드(42)의 헤드부(42a) 사이에는 피스톤 시일(43)이 설치되어, 유압장치에 의해 실린더(41)의 하부(b)로 공급된 오일이 실린더(41)의 상부(a)로 누설되는 것을 방지하면서 피스톤 로드(42)를 인장시키는 유압을 제공한다. A piston seal 43 is provided between the cylinder 41 and the head portion 42a of the piston rod 42 so that oil supplied to the lower portion b of the cylinder 41 by the hydraulic device is discharged from the cylinder 41. Provides hydraulic pressure to tension the piston rod 42 while preventing leakage to the upper portion a.

시추작업은 해상에서 장기간 동안 이루어지므로, 피스톤 로드(42)의 왕복운동에 의해 피스톤 시일(43)이 마모되는 경우, 오일이 누설될 수 있다. 누설된 오일은 피스톤 로드(42)의 헤드부(42a) 위의 실린더(41)의 상부(a)에 고이게 된다. 시간이 지남에 따라 누설된 오일의 양은 증가되고, 높은 파도에 의해 피스톤 로드(42)의 스트로크가 길어지면, 피스톤 로드(42)가 상부로 올라간 순간에 실린더(41)의 상부(a)에 고여있던 오일은 역으로 피스톤 로드(42)를 압축하는 힘으로 작용하여 피스톤 로드(42)가 휘는 현상이 발생될 수 있다. Since the drilling operation is performed for a long time at sea, when the piston seal 43 is worn by the reciprocating motion of the piston rod 42, oil may leak. The leaked oil accumulates in the upper portion a of the cylinder 41 above the head portion 42a of the piston rod 42. Over time, the amount of oil leaked increases, and if the stroke of the piston rod 42 is prolonged by high waves, it accumulates in the upper portion a of the cylinder 41 at the moment when the piston rod 42 is raised upward. The oil that has been inversely acts as a force for compressing the piston rod 42 may cause the piston rod 42 to bend.

라이저 인장 장치는 시추선의 하부에 설치되므로, 평소에 오일의 누설을 감지하기가 매우 어렵고, 오일이 누설된 경우, 시추선의 하부에 설치된 실린더(41)를 해체하여 수리를 진행해야 하므로, 실린더(41)의 수리에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 또한, 오일이 대량으로 누설되어 라이저 인장 장치가 제대로 작동되지 않으면, 라이저에 좌굴이 발생되는 등의 대형 사고가 발생할 수 있다. Since the riser tensioning device is installed at the lower part of the drilling line, it is very difficult to detect the leakage of oil at all times, and when the oil leaks, the cylinder 41 installed at the lower part of the drilling line has to be dismantled for repair. There is a problem that takes a long time to repair. In addition, if a large amount of oil leaks and the riser tensioning device is not properly operated, a large accident such as buckling may occur in the riser.

따라서, 피스톤 시일(43)의 마모에 의해 오일이 실린더(41)의 상부(a)로 누설되었을 때, 이를 검출할 수 있는 수단이 요구된다. Therefore, when oil leaks to the upper portion a of the cylinder 41 by the wear of the piston seal 43, a means for detecting it is required.

또한, 피스톤 시일(43)이 마모되어 오일이 실린더(41)의 상부(a)로 누설되는 경우, 누설된 오일을 실린더(41) 외부로 배출하여 수집할 수 있는 수단이 요구된다. In addition, when the piston seal 43 is worn and oil leaks to the upper portion a of the cylinder 41, a means for collecting the leaked oil outside the cylinder 41 is required.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 라이저 인장 장치에서 실린더와 피스톤 로드 사이에 설치되는 피스톤 시일을 통해 오일이 누설되는 경우, 이를 검출할 수 있는 수단과, 누설된 오일을 실린더 외부로 배출하여 수집할 수 있는 수단을 갖는 라이저 인장 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and in the riser tensioning device, when oil leaks through a piston seal installed between the cylinder and the piston rod, a means for detecting it and a leaked oil outside the cylinder It is an object of the present invention to provide a riser tensioning device having a means for discharging and collecting.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 해저자원의 시추에 사용되는 라이저를 인장시키기 위해 시추선의 하부에 위치된 복수의 실린더를 갖고, 상기 실린더 내로는 오일이 공급되는 라이저 인장 장치는, 일부가 상기 실린더 내로 삽입되어, 상기 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤 로드; 유체밀봉을 위해 상기 피스톤 로드의 헤드부와 상기 실린더의 벽면 사이에 설치되는 피스톤 시일; 상기 피스톤 시일을 통해 누설되는 오일을 상기 실린더 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a riser tensioning device having a plurality of cylinders located in the lower portion of the drilling vessel for tensioning the riser used for drilling of seabed resources, oil is supplied into the cylinder A piston rod, a portion of which is inserted into the cylinder, reciprocating in the cylinder; A piston seal installed between the head of the piston rod and the wall of the cylinder for fluid sealing; Oil collecting means for collecting and discharging oil leaking through the piston seal out of the cylinder; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 오일 수집 수단은 상기 피스톤 로드의 내부를 관통하여 상기 피스톤 로드의 헤드부에서 하부로 이어지는 수집 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the oil collecting means is characterized in that it comprises a collecting flow passage penetrating the interior of the piston rod from the head portion of the piston rod to the bottom.

또한, 상기 오일 수집 수단은 상기 수집 유로와 연결되어 수집된 오일을 저장하는 수집 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the oil collecting means is characterized in that it comprises a collection tank for storing the oil collected in connection with the collection passage.

또한, 상기 수집 탱크에는 오일의 누설을 검지하는 누설 검지 센서가 설치되는 것을 특징으로 한다. In addition, the collection tank is characterized in that the leak detection sensor for detecting the leakage of oil is installed.

본 발명에 따르면, 라이저 인장 장치는 피스톤 시일을 통해 누설되는 오일을 실린더 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단과, 오일의 누설을 검지하는 누설 검지 센서를 구비함으로써, 피스톤 시일을 통해 오일이 누설되는 경우, 이를 검지함과 동시에 누설된 오일을 실린더 외부로 배출하여, 누설된 오일에 의해 라이저 인장 장치의 작동에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, the riser tensioning device includes oil collecting means for discharging and collecting oil leaked through the piston seal to the outside of the cylinder, and a leak detection sensor for detecting oil leakage, whereby oil leaks through the piston seal. In this case, it is possible to detect this and at the same time discharge the leaked oil to the outside of the cylinder, thereby preventing adverse effects on the operation of the riser tensioning device by the leaked oil.

도 1은 해수면에서 시추작업을 수행하고 있는 종래의 시추선을 도시한 측면도.
도 2는 도 2는 도 1의 "A"부분을 확대하여 도시하는 도면.
도 3은 종래의 라이저 인장 장치의 실린더 내부 구조를 도시하는 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치를 도시하는 단면도. 1 is a side view showing a conventional drilling ship performing drilling operation at sea level.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 1.
3 is a schematic cross-sectional view showing a cylinder internal structure of a conventional riser tensioning device.
4 is a cross-sectional view showing a riser tensioning device having oil collecting means in accordance with one embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 수집 수단을 갖는 라이저 인장 장치를 도시하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing a riser tensioning device with oil collecting means in accordance with one embodiment of the present invention.

라이저 인장 장치는 해저자원의 시추에 사용되는 시추선에서 파도에 의한 시추선의 움직임이 라이저에 전달되어 라이저가 좌굴되는 것을 방지하기 위해, 시추선과 연결되어 라이저를 인장시키기 위한 장치이다. 여기서, 시추선은 드릴십, 리그선, 반잠수식시추설비, 텐션레그플랫폼 등 해저자원의 시추를 위한 모든 부유식 해양구조물을 포함하는 의미이다. The riser tensioning device is a device for tensioning the riser in connection with the drilling ship to prevent the movement of the drilling ship caused by waves in the drilling ship used for drilling of the seabed resources to the riser. Here, the drilling ship is meant to include all floating offshore structures for drilling of subsea resources such as drillships, rig ships, semi-submersible drilling rig, tension leg platform.

본 발명의 라이저 인장 장치(100)는 종래와 마찬가지로 실린더(110) 내에 공급되는 유압에 의해 피스톤 로드(120)가 인장됨으로써 라이저를 인장시킬 수 있도록 구성된다. 라이저 인장 장치(100)의 실린더(110) 내에서의 유체의 작동은 종래와 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Riser tensioning device 100 of the present invention is configured to tension the riser by the piston rod 120 is tensioned by the hydraulic pressure supplied in the cylinder 110 as in the prior art. Since the operation of the fluid in the cylinder 110 of the riser tensioning device 100 is the same or similar to the prior art, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 라이저 인장 장치(100)는 실린더(110), 피스톤 로드(120), 피스톤 시일(130), 오일 수집 수단(140, 150), 누설 금지 센서(160)를 포함한다. The riser tensioning device 100 of the present invention includes a cylinder 110, a piston rod 120, a piston seal 130, oil collection means 140, 150, and a leakage prohibition sensor 160.

실린더(110) 내로는 오일이 유입되어, 화살표 방향과 같이 피스톤 로드(120)를 상승시키는 유압을 발생시킨다. Oil flows into the cylinder 110 to generate hydraulic pressure that raises the piston rod 120 in the direction of the arrow.

피스톤 로드(120)는 그 일부가 실린더(110) 내로 삽입되어, 파도에 따른 시추선의 움직임 또는 실린더(110) 내의 유압에 의해 실린더(110) 내에서 왕복운동 한다. 피스톤 로드(120)는 T자형으로 형성되어, 그 상부에 헤드부(120a)를 갖는다. A portion of the piston rod 120 is inserted into the cylinder 110, and reciprocates in the cylinder 110 by the movement of the drilling line according to the wave or the hydraulic pressure in the cylinder 110. The piston rod 120 is formed in a T-shape, and has a head portion 120a thereon.

피스톤 로드(120)의 헤드부(120a)와 실린더(110)의 벽면 사이에는 유체밀봉을 위한 피스톤 시일(130)이 설치되어, 실린더(110) 내로 유입된 오일의 유동을 제한함으로써 실린더(110) 내에서 유압이 발생되게 한다. A piston seal 130 for fluid sealing is installed between the head portion 120a of the piston rod 120 and the wall surface of the cylinder 110, thereby restricting the flow of oil introduced into the cylinder 110. Allow hydraulic pressure to be generated within.

시추작업은 해상에서 장기간 동안 이루어지므로, 피스톤 로드(120)의 계속적인 왕복운동에 의해 피스톤 시일(130)이 마모되는 경우, 피스톤 시일(130)을 통해 오일이 누설될 수 있다. 누설된 오일은 피스톤 로드(120)의 헤드부(120a) 위의 실린더(110)의 상부에 고이게 된다. 시간이 지남에 따라 누설된 오일의 양은 증가되고, 이러한 누설된 오일은 피스톤 로드(120)가 상부로 올라간 순간에 역으로 피스톤 로드(120)를 압축하는 힘으로 작용하여 피스톤 로드의 왕복운동에 악영향을 미칠 수 있다. Since the drilling operation is performed for a long time at sea, when the piston seal 130 is worn by the continuous reciprocating motion of the piston rod 120, oil may leak through the piston seal 130. The leaked oil accumulates in the upper portion of the cylinder 110 above the head portion 120a of the piston rod 120. Over time, the amount of leaked oil increases, and this leaked oil acts as a force that compresses the piston rod 120 inversely the moment the piston rod 120 rises upward, thus adversely affecting the reciprocating motion of the piston rod. Can have

따라서, 본 발명에서는 피스톤 시일(130)을 통해 실린더(110)의 상부로 오일이 누설되는 경우, 누설된 오일을 실린더(110) 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단을 포함한다. Therefore, in the present invention, when the oil leaks to the upper portion of the cylinder 110 through the piston seal 130, it includes an oil collecting means for discharging the leaked oil to the outside of the cylinder (110).

오일 수집 수단은 피스톤 시일(130)을 통해 실린더(110)의 상부로 누설된 오일을 실린더(110) 외부로 배출하여 수집할 수 있다면 여러 가지 형태로 구현될 수 있다. The oil collecting means may be implemented in various forms as long as the oil leaking to the upper portion of the cylinder 110 through the piston seal 130 may be discharged and collected outside the cylinder 110.

일 실시예로, 오일 수집 수단은 피스톤 로드(120)의 내부를 관통하여 피스톤 로드(120)의 헤드부(120a)에서 하부로 이어지는 수집 유로(140)와, 수집 유로(140)와 연결되어 수집된 오일을 저장하는 수집 탱크(150)를 포함한다. In one embodiment, the oil collecting means is connected to the collection flow path 140 and the collection flow path 140, which passes through the interior of the piston rod 120 from the head portion 120a of the piston rod 120 to the bottom, and collects A collection tank 150 for storing the collected oil.

수집 유로(140)는 피스톤 로드(120)의 헤드부(120a) 중앙에서 피스톤 로드(120)의 내부를 관통하는 유로일 수 있다. 수집 유로(140)는 연결 유로(141)를 통해 수집 탱크(150)와 연결된다. The collection flow path 140 may be a flow path penetrating the inside of the piston rod 120 at the center of the head portion 120a of the piston rod 120. The collection flow path 140 is connected to the collection tank 150 through the connection flow path 141.

누설되는 오일은 수집 유로(140) 및 연결 유로(141)를 통해 수집 탱크(150) 내에 채워지게 된다. 수집 탱크(150)는 임의의 적절한 곳에 위치될 수 있다. 수집 탱크(150)에는 오일의 누설을 검지하는 누설 검지 센서(160)가 설치되는 것이 바람직하다. 누설 검지 센서(160)는 수집 탱크(150) 내의 바닥에 오일이 일정량 채워지면, 이를 검지하는 수위 센서일 수 있다. 이러한 누설 검지 센서(160)는 수집 탱크(150)의 내부 외에도, 피스톤 로드(120)의 헤드부(120a) 위와 같이 다른 적절한 곳에 설치될 수도 있다.The leaking oil is filled in the collection tank 150 through the collection passage 140 and the connection passage 141. Collection tank 150 may be located at any suitable location. The collection tank 150 is preferably provided with a leak detection sensor 160 for detecting the leakage of oil. The leak detection sensor 160 may be a level sensor that detects a certain amount of oil in the bottom of the collection tank 150. In addition to the inside of the collection tank 150, the leak detection sensor 160 may be installed at another suitable place such as on the head portion 120a of the piston rod 120.

상술한 바와 같이, 본 발명의 라이저 인장 장치(100)는 피스톤 시일(130)을 통해 누설되는 오일을 실린더(110) 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단(140, 150)과, 오일의 누설을 검지하는 누설 검지 센서(160)를 구비한다. 따라서, 피스톤 시일(130)을 통해 오일이 누설되는 경우, 이를 검지함과 동시에 누설된 오일을 실린더(110) 외부로 배출하여, 누설된 오일에 의해 라이저 인장 장치의 작동에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. As described above, the riser tensioning device 100 of the present invention is the oil collecting means (140, 150) for collecting and discharging oil leaked through the piston seal 130 to the outside of the cylinder (110), the oil leakage It is provided with a leak detection sensor 160 for detecting. Therefore, when oil leaks through the piston seal 130, the oil is detected and the leaked oil is discharged to the outside of the cylinder 110, thereby preventing adverse effects on the operation of the riser tensioning device by the leaked oil. Can be.

일반적으로, 라이저 인장 장치는 시추선의 하부에 설치되어 사람의 접근이 어렵고, 수리에 많은 시간이 걸리는 점을 감안할 때, 본 발명의 오일 수집 수단과, 누설 검지 센서(160)를 갖는 라이저 인장 장치는 비상시의 안전수단으로서의 역할을 충실히 수행하게 된다. In general, the riser tensioning device is installed in the lower portion of the drilling ship, difficult to access human, and takes a lot of time to repair, the oil collecting means of the present invention and the riser tensioning device having a leak detection sensor 160 is It will fulfill its role as a safety measure in case of emergency.

본 발명의 라이저 인장 장치(100)에서, 오일 수집 수단 및 누설 검지 센서는 각각의 기능을 달성할 수 있는 한, 여러 가지 형태로 실시할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
In the riser tensioning apparatus 100 of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the oil collecting means and the leak detection sensor can be implemented in various forms as long as the respective functions can be achieved.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

100 : 라이저 인장 장치
110 : 실린더
120 : 피스톤 로드
120a : 헤드부
130 : 피스톤 시일
140 : 수집 유로
150 : 수집 탱크
160 : 누설 검지 센서100: riser tensioning device
110: cylinder
120: piston rod
120a: head portion
130: piston seal
140: collecting euros
150: collection tank
160: leak detection sensor

Claims (4)

해저자원의 시추에 사용되는 라이저를 인장시키기 위해 시추선의 하부에 위치된 복수의 실린더를 갖고, 상기 실린더 내로는 오일이 공급되는 라이저 인장 장치에 있어서,
일부가 상기 실린더 내로 삽입되어, 상기 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤 로드;
유체밀봉을 위해 상기 피스톤 로드의 헤드부와 상기 실린더의 벽면 사이에 설치되는 피스톤 시일;
상기 피스톤 시일을 통해 누설되는 오일을 상기 실린더 외부로 배출하여 수집하기 위한 오일 수집 수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 인장 장치. In the riser tensioning device having a plurality of cylinders located in the lower portion of the drilling vessel for tensioning the riser used for drilling of the seabed resources, the oil is supplied into the cylinder,
A piston rod, part of which is inserted into the cylinder, for reciprocating in the cylinder;
A piston seal installed between the head of the piston rod and the wall of the cylinder for fluid sealing;
Oil collecting means for collecting and discharging oil leaking through the piston seal out of the cylinder;
Riser tensioning device comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 오일 수집 수단은 상기 피스톤 로드의 내부를 관통하여 상기 피스톤 로드의 헤드부에서 하부로 이어지는 수집 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 인장 장치. The method according to claim 1,
And the oil collecting means comprises a collecting flow passage penetrating the inside of the piston rod and extending downward from the head of the piston rod. 청구항 2에 있어서,
상기 오일 수집 수단은 상기 수집 유로와 연결되어 수집된 오일을 저장하는 수집 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이저 인장 장치. The method according to claim 2,
And the oil collecting means further comprises a collecting tank connected to the collecting flow passage to store collected oil. 청구항 3에 있어서,
상기 수집 탱크에는 오일의 누설을 검지하는 누설 검지 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 인장 장치. The method according to claim 3,
Riser tensioning device, characterized in that the collection tank is provided with a leak detection sensor for detecting the leakage of oil.
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