KR20130016497A - 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(ｆｉｔ－ｕｐ) 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체인블록을 이용한 수중 구조물 핏-업 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체인블록의 원리를 이용하여 수중에서 두 구조물(파이프)을 용이하고 신속하게 핏-업 시킴으로써 다이버의 피로도를 줄이고 전체 파이프라인 부설공사 시간을 단축시킬 수 있는 체인블록을 이용한 수중 구조물 핏-업 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 해상에서 체인블록을 수중 설치 구조물에 설치시키는 설치단계;상기 체인블록의 체인을 수중 설치 구조물의 플랜지에 결합시킨 후, 수중 설치 구조물을 바닷속으로 침강시키는 침강단계;해상의 장비를 이용하여 상기 수중 설치 구조물을 설치 대상 구조물에 최대한 근접시키는 근접단계;상기 수중 설치 구조물에 결합된 체인을 풀어 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과하여 묶는 정렬단계;상기 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과한 체인이 플랜지로부터 이탈되지 않도록 스토퍼를 이용하여 설치 대상 구조물의 플랜지에 고정시키는 스토퍼 결합단계;상기 체인블록을 작동하여 수중 설치 구조물의 플랜지 및 설치 대상 구조물의 플랜지를 밀착시키는 핏-업 단계:를 포함하여 구성된 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법을 제공한다.

Description

체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(ｆｉｔ－ｕｐ) 방법{Fit-up method of sub-sea structure using a chain block}

본 발명은 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중에서 구조물간 핏-업 작업시, 작업자의 피로도를 줄이고 전체 파이프라인 공사 시간을 단축시킬 수 있는 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법에 관한 것이다.

일반적으로 송유관, 가스관 또는 상수도관을 바다를 횡단하여 대륙과 대륙 또는 대륙과 섬을 연결하는 경우, 해저에 파이프라인을 부설한다.

또한, 발전소의 냉각수로서 저온의 바닷물을 취수하기 위하여 먼거리 해저까지 파이프라인을 부설한다.

이러한, 송유관, 가스관, 상수도관, 발전소 취수관의 파이프라인은 그 지름이 대략 2m 이상이며 길이가 대략 수십 미터 이상으로 규모가 크고, 해상에서 작업이 이루어지므로, 바람과 조류 및 조석과 파도 등의 자연 조건에 의하여 부설작업에 많은 제약이 가해진다.

한편, 해저 파이프라인에서 해상 구조물(platform)로 연결하기 위한 'Tie-In Spool' 설치나, 수중구조물(PLEM, Menifold 등)에 플랜지 타입의 다른 구조물(Under Buoy Hoses, Valves, Pig Launcher 등)을 연결하기 위한 설치 작업을 하기 위해서는 각 장비에 설치된 플랜지를 서로 정렬한 후에 상호 간에 고정시키는 작업을 수행하게 된다.

이를 위해, 해상 작업선의 크레인이나 윈치 등을 이용하여 수중 설치 구조물을 바닷속으로 침강시키고, 다이버는 바닷속에서 수중 설치 구조물과, 이 수중 설치 구조물에 결합되는 다른 구조물을 서로 정렬시키게 된다.

이때, 다이버는, 로프나 와이어 등을 이용하여 상기 각 구조물의 플랜지를 서로 통과하여 묶은 후, 상기 로프나 와이어를 잡아당기면서 각 구조물 간에 간격을 좁혀가면서 구조물을 정렬시켰던 것이다.

하지만, 상기한 종래 기술에 따른 수중 구조물의 정렬(fit-up) 방법은 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 해상의 파도와 해류 등의 영향으로 수중 구조물의 유동이 발생하기 때문에, 다이버가 수중에서 플랜지 타입의 구조물을 핏-업(fit-up)하는데 많은 시간이 소요되므로 전체 작업공정에 대한 지연이 발생하였다.

둘째, 다이버가 수중에서 무거운 하중의 구조물을 로프나 와이어를 당기면서 핸들링하기 때문에, 구조물에 대한 콘트롤이 어려울 뿐만 아니라 다이버의 피로도를 증가시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수중 구조물 간에 간격을 체인블록을 이용하여 핏-업(fit-up)시킴으로써 작업시간을 단축하고 다이버의 피로도를 줄인 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 해상에서 체인블록을 수중 설치 구조물에 설치시키는 설치단계;상기 체인블록의 체인을 수중 설치 구조물의 플랜지에 결합시킨 후, 수중 설치 구조물을 바닷속으로 침강시키는 침강단계;해상의 장비를 이용하여 상기 수중 설치 구조물을 설치 대상 구조물에 최대한 근접시키는 근접단계;상기 수중 설치 구조물에 결합된 체인을 풀어 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과하여 묶는 정렬단계;상기 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과한 체인이 플랜지로부터 이탈되지 않도록 스토퍼를 이용하여 설치 대상 구조물의 플랜지에 고정시키는 스토퍼 결합단계;상기 체인블록을 작동하여 수중 설치 구조물의 플랜지 및 설치 대상 구조물의 플랜지를 밀착시키는 핏-업 단계:를 포함하여 구성된 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법을 제공한다.

이때, 상기 정렬단계 전, 체인블록의 체인에 결합된 체인후크를 제거하는 제거단계가 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스토퍼는, 체인의 두께에 대응되는 개구홈이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 개구홈을 구속하는 구속부재로 구성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

체인블록을 이용하여 무거운 하중의 수중 구조물을 유동시킴으로써, 수중 구조물 간에 정렬 작업이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

즉, 결합시키고자 하는 수중 구조물의 각 플랜지를 체인블록의 체인으로 묶은 후, 체인블록을 동작시킴으로써 각 수중 구조물의 플랜지 간격이 좁혀지면서 상호 간에 밀착되는 것이다.

이에 따라, 해류나 파도 등의 영향에 대한 간섭을 줄일 수 있으며, 다이버의 피로도를 줄여 작업 생산성을 높일 수 있게 된다.

나아가, 핏-업 작업 시간을 줄임으로써, 전체 공정에 대한 작업 시간 소요를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업 방법에 있어서, 체인블록의 체인을 이용해 수중 구조물과 설치 대상 구조물의 플랜지를 묶은 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업 방법을 나타낸 순서도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업 방법에 있어서, 체인블록의 동작을 통해 수중 구조물과 설치 대상 구조물이 서로 핏-업된 상태를 나타낸 측면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업 방법에 대하여 설명하도록 한다.

종래 기술을 통해 전술한 바와 같이, 바닷속의 해저 파이프 라인과 해상 구조물을 서로 연결하는 작업은, 수중에서 상호 간에 연결 작업이 이루어지는데, 상기 구조물을 결합시키기 위해 정렬하는 과정은 쉽지 않음을 위에서 설명하였다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고자, 도 1에 도시된 바와 같이 체인블록(10)을 이용하여 해저 파이프라인(20)(이하, '수중 설치 구조물'이라 함)과 해상 구조물(30)(이하, '설치 대상 구조물'이라 함)을 핏-업 시키는 방법을 기술적 특징으로 한다.

이때, 핏-업(fit-up)이라 함은, 수중 설치 구조물과 설치 대상 구조물의 플랜지(21,31)를 서로 결합시키는 작업에 있어서, 각 구조물(20,30)의 플랜지(21,31)를 서로 밀착시키는 작업을 말한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 각 구조물(20,30)은 일정 크기의 직경을 갖는 파이프로서, 각 파이프의 선단부에는 결합부인 플랜지(21,31)가 형성되어 있다.

이때, 플랜지(21,31)에는 둘레를 따라 복수의 플랜지공(21a,31a)이 형성된다.

그리고, 상기 구조물(20,30)을 핏-업 시키기 위한 체인블록(10)이 제공된다.

상기 체인블록(10)은 주지된 기술의 장치로서, 그에 대한 명칭으로는 레버 블록, 레버 풀러 등으로 불리기도 한다.

상기 체인블록(10)은 등록실용 20-0261457 등에 개시되어 있으며, 체인블록(10)에 대한 구성 및 기술은 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 체인블록(10)을 이용하여 구조물(20,30)을 서로 근접시키기 위해서는 스토퍼(40)가 추가로 제공됨이 바람직하다.

스토퍼(40)는, 각 구조물(20,30)의 플랜지(21,31)를 통과하여 묶인 체인블록(10)의 체인(11)이 당겨지는 과정에서 설치 대상 구조물(30)의 플랜지(31)로부터 체인(11)이 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다.

스토퍼(40)는 체인(11)이 배치되도록 개구홈(41a)이 형성된 몸체(41)와, 체인(11)이 몸체(41)의 개구홈(41a)으로부터 이탈되는 것을 구속하는 구속부재(42)로 구성된다.

이때, 몸체(41)에는 개구홈(41a)을 사이에 두고 각각 체결공(43a)이 형성된 체결돌부(43)가 형성되며, 상기 구속부재(42)는 체결공(43a)을 통과하여 개구홈(41a)을 간섭하는 핀 형태로 이루어진다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 수중 구조물의 핏-업 방법에 대하여 첨부된 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 해상에 위치된 수중 설치 구조물(20)의 양측에 체인블록(10)을 고정시킨다.(S10)

이때, 체인블록(10)을 설치하기 위한 수단은 크게 제한되지 않으며, 로프나 와이어 등이 제공될 수 있다.

이때, 체인블록(10)의 작동 손잡이(12)는 하방을 향하도록 수중 설치 구조물(10)에 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 체인블록(10)에는 통상, 원동 체인(11a)과 종동 체인(11b)으로 구성되며, 상기 종동 체인(11b)에는 체인후크(등록실용 20-0261457 참조)가 설치되어 있다.

상기 체인후크는 물건을 리프팅하기 위해 물건에 고정하는 수단으로서, 본 발명에서는 체인후크를 제거하는 것이 바람직하다.

만약, 체인후크를 제거하지 않고 사용한다면, 체인후크의 간섭으로 인해 체인(11)이 플랜지공(21a,31a)을 통과하지 못하게 된다.

이에 따라, 체인후크를 제거하는 것이 바람직하며, 체인후크 제거 단계는 후술하는 정렬단계 전에만 이루어지면 무방하다.

이때, 체인후크 제거 단계는 수중 설치 구조물이 바닷속으로 침강되기 전 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

이후, 체인블록(10)의 종동 체인(11b)을 최대한 풀어 수중 설치 구조물(20)의 플랜지공(21a)을 통과하여 임시로 결합시킨다.

이때, 종동 체인(11b)은 플랜지(21)의 여러 플랜지공(21a) 중, 플랜지(21)의 양단부에 형성된 플랜지공(21a) 즉, 3시 방향과 9시 방향의 플랜지공(21a)에 결합되는 것이 바람직하다.

다음으로, 체인블록(10)이 설치된 수중 설치 구조물(20)을 바닷속으로 침강시킨다.(S20)

이때, 수중 설치 구조물(20)은 해상 크레인(미도시)이나 윈치(미도시) 등에 의해 바닷속으로 침강된다.

한편, 이미 바닷속에도 해상 구조물의 일부인 설치 대상 구조물(30)이 배치되어 있으므로, 해상 크레인이나 윈치 등을 이용해 상기 수중 설치 구조물(20)을 설치 대상 구조물(30)에 최대한 근접하게 배치되도록 침강시킨다.(S30)

다음으로, 다이버가 잠수하여 상기 수중 설치 구조물(20)과 설치 대상 구조물(30)을 서로 근접시키는 정렬단계를 수행한다.(S40)

상기 구조물(20,30) 간에 근접시키는 섬세한 작업은, 해상 크레인이나 윈치 등을 이용해 수행하기 어렵기 때문에 다이버의 수작업을 통해 이루어지는 것이다.

이를 위해, 다이버는 수중 설치 구조물(20)의 플랜지(21)에 임시로 결합된 종동 체인(11b)을 풀어 설치 대상 구조물(30)의 플랜지공(31a)으로 통과시킨다.

이후, 상기 종동 체인(11b)과 원동 체인(11a)을 묶어 고정시킨다.

다음으로, 스토퍼(40)를 설치 대상 구조물(30)의 플랜지(31)에 고정시킨다.(S50)

스토퍼(40)는, 앞서 말한 바와 같이 각 플랜지(21,31)를 엮고 있는 체인(11)이 플랜지공(21a,31a)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 빗장과 같은 역할을 하는 것으로서, 설치 대상 구조물(30)의 플랜지공(31a)으로 노출된 종동 체인(11b)을 스토퍼(40)의 개구홈(41a)에 삽입시킨다.

이후, 구속핀(42)을 이용해 체결공(43a)을 통과시켜 플랜지공(31a)으로부터 종동 체인(11b)이 이탈되는 것을 방지한다.

다음으로, 다이버는 체인블록(10)의 작동 손잡이(12)를 작동하여 원동 체인풀리(미도시)를 회전시킨다.(S60)

이때, 원동 체인풀리에 축으로 연결된 종동 체인풀리가 회전하면서 종동 체인(11b)을 잡아당김으로써, 수중 설치 구조물(20)과 설치 대상 구조물(30)은 서로 근접된다.

이후, 작동 손잡이(12)를 지속적으로 동작시킴으로써, 종동 체인(11b)의 당기는 힘에 의해 수중 설치 구조물(20)의 플랜지(21)와 설치 대상 구조물(30)의 플랜지(31)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 밀착이 되어 핏-업이 완료된다.

이후, 별도의 고정수단을 이용하여 수중 설치 구조물과 설치 대상 구조물을 최종적으로 결합시킨다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업 방법은, 체인블록을 이용하여 두 구조물(예컨대, 파이프 등)을 밀착시키는 핏-업 작업을 용이하고 신속하게 수행할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

이에 따라, 다이버의 피로도를 줄일 수 있으며, 전체 해저 파이프라인 공사 시간도 절약할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 체인 블록 11 : 체인
11a : 원동 체인 11b : 종동 체인
12 : 작동 손잡이 20 : 수중 설치 구조물
30 : 설치 대상 구조물 40 : 스토퍼
41 : 몸체 41a : 개구홈
42 : 구속부재 43 : 체결돌부
43a : 체결공

Claims (3)

1. 해상에서 체인블록을 수중 설치 구조물에 설치시키는 설치단계;
   상기 체인블록의 체인을 수중 설치 구조물의 플랜지에 결합시킨 후, 수중 설치 구조물을 바닷속으로 침강시키는 침강단계;
   해상의 장비를 이용하여 상기 수중 설치 구조물을 설치 대상 구조물에 최대한 근접시키는 근접단계;
   상기 수중 설치 구조물에 결합된 체인을 풀어 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과하여 묶는 정렬단계;
   상기 설치 대상 구조물의 플랜지를 통과한 체인이 플랜지로부터 이탈되지 않도록 스토퍼를 이용하여 설치 대상 구조물의 플랜지에 고정시키는 스토퍼 결합단계;
   상기 체인블록을 작동하여 수중 설치 구조물의 플랜지 및 설치 대상 구조물의 플랜지를 밀착시키는 핏-업 단계:를 포함하여 구성된 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 정렬단계 전, 체인블록의 체인에 결합된 체인후크를 제거하는 제거단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 스토퍼는,
   체인의 두께에 대응되는 개구홈이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 개구홈을 구속하는 구속부재로 구성된 것을 특징으로 하는 체인블록을 이용한 수중 구조물의 핏-업(fit-up) 방법.
   
   
   
   
   
   

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