KR20130114867A - 시추선의 스러스터 유지보수방법 - Google Patents

시추선의 스러스터 유지보수방법 Download PDF

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Abstract

시추선의 스러스터 유지보수방법이 개시된다. 본 발명의 시추선의 스러스터 유지보수방법은, 시추선의 자기 방향 위치 제어에 사용되는 스러스터의 장착 및 유지보수방법에 있어서, 상기 스러스터의 장착 또는 유지보수작업 시에 상부 갑판에 배치되고 상기 장착 또는 유지보수작업의 종료시 보관구역에 보관되는 스트랜드잭부에 의해 상기 스러스터를 승강시켜 선체에 탈착하되 상기 스러스터는 상기 상부 갑판까지 연장되도록 상기 선체에 마련된 수직 관통로를 통해 상기 상부 갑판의 상측부 영역까지 상승되며, 상기 스러스터는 상승시 상기 수직 관통로의 내벽에 마련된 가이드 바에 의해 가이드되는 것을 특징으로 한다.

Description

시추선의 스러스터 유지보수방법{THRUSTER MAINTENANCE METHOD FOR DRILLSHIP}
본 발명은, 시추선의 스러스터 유지보수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해저 유전의 개발에 사용되는 시추선의 자기 위치 방향 제어에 사용되는 스러스트를 시추선에서 유지보수하는 방법에 관한 것이다.
시추선은 해저 유전의 개발에 적합한 시추 장비를 탑재하며 자체의 동력으로 향해가 가능하다. 또한, 자기의 위치를 일정 시추 지점에 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 자기위치 제어 시스템을 구비한다.
이러한 시추선의 자기위치 제어에 사용되는 추진장치가 스러스터(thruster)이다. 스러스터는 시추선을 진수한 후에 수중에서 스러스터 룸의 리셉터클과 모터에 조립되는 것이 일반적이다.
시추선에는 스러스터 룸이 마련되어 있으며, 이 스러스터 룸의 하부에 스러스터의 상부 구조물이 장착된다. 스러스터의 상부 구조물에는 유압 파이프, 윤활유 파이프, 스티어링 기어 등의 충격에 약한 부품들이 설치되어 있으며, 이러한 부품들은 약간의 충격만 가해져도 손상될 우려가 있으므로, 스러스터를 스러스터 룸에 설치하기 위해 스러스터를 취급하는 중에 각별한 주의를 기울여야 한다.
종래 기술의 일 실시예는 해상에서 바지선의 크레인을 이용하여 스러스터를 설치하였다. 즉 스러스터를 바지선에 설치된 크레인의 로프에 매달은 상태에서, 시추선의 상부에 설치된 윈치의 로프에 로프 연결구를 매개하여 연결되는 인양 로프에 스러스터를 매달아 스러스터를 수중으로 입수시키는 방식으로 설치하였다.
또한 종래 기술의 일 실시예는 이렇게 설치된 스러스터를 유지보수할 필요가 있는 경우 선체에 장착된 스러스터의 수리를 위해 스러스터를 선체로부터 분리하기 위해서는 해상 크레인, 바지선의 어래인지(arrange)가 필요하며, 이 어래인지가 적기에 이루어지지 않는 단점이 있다.
나아가 스러스터의 분리 작업에 필요한 잠수부가 해상 조류 등으로 인한 해상 작업의 위험성을 들어 작업을 기피하는 현상이 심해 적기 유지보수가 어려워 스러스터의 최적화된 작동이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
특히 스러스터를 시추선의 내부에서 리프팅(lifting)한 후 크래들(cradle)에 안착(lay down)시켜야 하므로 공간적인 제약이 있고, 크래들을 별도로 제작해야 했다. 또한 시추선의 선형적 제약으로 인해 선체의 내부에 유지보수를 위한 공간 확보가 어려운 문제점이 있다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
한국특허공개공보 제2009-0101989호(대우조선해양 주식회사) 2009. 09. 30.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스러스터를 공간상의 제약이 없는 선체의 상부 갑판에서 수리할 수 있으며, 스러스터의 승강중에 충돌 등으로 인한 스러스터의 부품의 손상 방지를 사전에 방지할 수 있는 시추선의 스러스터 유지보수방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 시추선의 자기 방향 위치 제어에 사용되는 스러스터의 장착 및 유지보수방법에 있어서, 상기 스러스터의 장착 또는 유지보수작업 시에 상부 갑판에 배치되고 상기 장착 또는 유지보수작업의 종료시 보관구역에 보관되는 스트랜드잭부에 의해 상기 스러스터를 승강시켜 선체에 탈착하되 상기 스러스터는 상기 상부 갑판까지 연장되도록 상기 선체에 마련된 수직 관통로를 통해 상기 상부 갑판의 상측부 영역까지 상승되며, 상기 스러스터는 상승시 상기 수직 관통로의 내벽에 마련된 가이드 바에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 시추선의 스러스터 유지보수방법이 제공될 수 있다.
상기 스트랜드잭부는, 상기 상부 갑판에 배치되는 이동식 지그; 상기 이동식 지그에 장착되어 상기 스러스터를 승강시키는 복수의 스트랜드 잭; 상기 상부 갑판으로부터 미리 정해진 높이로 이격되도록 상기 이동식 지그에 결합되는 레일; 및 상기 레일에 결합되어 승강된 상기 스러스터를 승강 방향의 가로 방향으로 이동시키는 호이스트를 포함할 수 있다.
상기 가이드 바는 상기 수직 관통로에 등간격으로 복수가 마련되고, 각각의 상기 가이드 바의 상단부 중 서로 마주보는 면은 라운딩 처리될 수 있다.
상기 스러스터의 유지보수 작업 중에 상기 수직 관통로의 하측부는 제1 밀폐커버에 의해 밀폐되고, 상기 수직 관통로의 상측부는 제2 밀폐커버에 의해 밀폐될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자기 방향 위치 제어를 위한 스러스터가 하측부에 마련되고, 상기 스러스터의 장착 및 유지보수시 상기 스러스터의 승강 통로가 되는 수직 관통로가 상부 갑판까지 연장 마련된 선체; 상기 수직 관통로에 마련되어 상기 스러스터의 승강을 가이드하는 가이드 바; 및 상기 스러스터의 장착 또는 유지보수작업 시에 상부 갑판에 배치되고 상기 장착 또는 유지보수작업의 종료시 보관구역에 보관되며 상기 스러스터를 승강시키는 스트랜드잭부를 포함하는 시추선이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 선체의 상부 갑판에 배치되는 스트랜드잭부에 의해 스러스터를 공간상의 제약이 없는 선체의 상부 갑판에서 수리할 수 있고, 스러스터의 수리 완료 후 스트랜드잭부를 보관 구역으로 이동시켜 보관할 수 있으므로 상부 갑판을 효율적으로 이용할 수 있으며, 스러스터의 승강중에 충돌 등으로 인한 스러스터의 부품의 손상 방지를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 스러스터의 유지보수작업을 상부 갑판의 넓은 공간에서 자체적으로 할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 시추선에서 스러스터의 유지보수를 위해 선체에서 스러스터를 분리시키는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 스러스터의 유지보수작업을 상부 갑판의 넓은 공간에서 자체적으로 할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추선을 개략적으로 도시한 도면이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시추선(1)은, 스러스터(110)가 마련된 선체(100)와, 선체(100)의 내부에 마련되어 스러스터(110)의 승강을 가이드하는 가이드 바(200)와, 선체(100)의 상부 갑판(130)에 배치되어 스러스터(110)를 승강시키는 스트랜드잭부(300)를 구비한다.
선체(100)의 하측부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(100)의 스테이션(station) 유지와 궤도 수정을 위해 선체(100)의 자기 위치 방향 제어에 사용되는 스러스터(110)가 마련된다. 시추선과 같은 부유식 구조물의 경우 정해진 위치에서 지속적인 작업을 진행해야 하므로 DP(Dynamic positioning) System의 장착이 필수적이고, 이러한 DP system으로 채택되고 있는 것의 일예가 스러스터이며, 본 실시 예에서 스러스터(110)는 아지무스 스러스터(azimuth thruster)일 수 있다.
본 실시 예의 스러스터(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선저에 장착되고, 프로펠러축(111)과, 프로펠러축(111)에 결합되어 프로펠러축(111)과 일체로 회전되는 프로펠러(112)를 포함한다.
한편 선체(100)의 선수부 내부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(100)의 선저로부터 상부 갑판(130)까지 수직 방향으로 길게 수직 관통로(120)가 마련된다. 이 수직 관통로(120)는 스러스터(110)의 이동 통로가 되며, 장착된 스러스터(110)가 수리를 위해 선체(100)로부터 분리되어 상부 갑판(130)으로 이동된 경우 수직 관통로(120)의 하측부는 제1 밀폐커버(C1)에 의해 막혀(도 3 참조)지고, 그 상측부는 안전을 위해 제2 밀폐커버(C2)에 의해 막혀진다.
그리고 본 실시 예에서 제2 밀폐커버(C2)는 해치 커버(hatch cover)일 수 있다.
가이드 바(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직 관통로(120)의 내벽부에 마련되어 스러스터(110)의 승강을 가이드하는 역할을 한다. 스러스터(110)에는 프로펠러(112), 유압파이프, 윤활유 파이프 또는 스티어링 기어 등의 부품이 설치되어 있고, 이러한 부품은 약간의 충격만 가해져도 손상될 우려가 있다. 가이드 바(200)는 스러스터(110)의 승강 중에 스러스터(110)의 흔들림으로 인해 스러스터(110)가 수직 관통로(120)의 내벽부에 충돌되지 않도록 스러스터(110)의 최외주면부를 접촉 지지하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 가이드 바(200)는 효율적으로 스러스터(110)를 지지하기 위해 수직 관통로(120)의 내벽부에 복수로 마련될 수 있고 등간격으로 배치될 수 있다.
또한 각각의 가이드 바(200)의 상단부 중 서로 마주보는 면은, 도 1에 도시된 바와 같이, 라운딩 처리될 수 있다. 이는 분리된 스러스터(110)를 다시 원위치에 결합시키기 위해 수직 관통로(120)의 내부로 삽입시 스러스터(110)가 가이드 바(200)에 충돌되지 않고 원활히 삽입될 수 있도록 하기 위해서다.
스트랜드잭부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 갑판(130)에 배치되며 종래의 선체 내부에 설치되는 리프팅 장치나 크래들(cradle) 등을 대체하여 스러스터(110)를 선체(100)에 결합 또는 분리시 스러스터(110)를 승강시키는 역할을 한다.
또한 본 실시 예에서 스트랜드잭부(300)는 상부 갑판(130)에 고정설치되는 것이 아니라 선체(100)나 육상의 보관 구역에 보관되었다가 스러스터(110)의 수리 작업 시 상부 갑판(130)에 설치된 기존의 크레인(미도시)에 의해 선미부로 이동되거나 바지선에 의해 선미부로 이동되므로 상부 갑판(130)의 공간 활용도를 높일 수 있다.
본 실시 예에서 스트랜드잭부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 갑판(130)에 배치되는 이동식 지그(310)와, 이동식 지그(310)에 장착되어 스러스터(110)를 승강시키는 복수의 스트랜드 잭(320)과, 상부 갑판(130)으로부터 미리 정해진 높이로 이격되도록 이동식 지그(310)에 결합되는 레일(330)과, 레일(330)에 결합되어 승강된 스러스터(110)를 승강 방향의 가로 방향으로 이동시키는 호이스트(340)를 포함한다.
스트랜드잭부(300)의 이동식 지그(310)는, 상부 갑판(130)에 하단부가 지지되는 복수의 수직프레임(311)과, 수직프레임(311)의 상단부에 결합되며 스트랜드 잭(320)이 장착되는 적어도 하나의 수평프레임(312)을 포함한다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 시추선에서 스러스터의 유지보수를 위해 선체에서 스러스터를 분리시키는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 이하에서 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 시추선에서 스러스터(110)를 분리하는 과정을 간략히 설명한다.
먼저, 이동식 지그(310)를 스러스터(110)가 장착된 상부 갑판(130) 영역으로 이동시킨 후 상부 갑판(130)에 고정시킨다. 다음으로 선저에 장착된 스러스터(110)에서 구동모터(미도시)를 분리한 후 스트랜드 잭(320)으로 승강시켜 상부 갑판(130)으로 이동시킨다. 이후 스트랜드 잭(320)의 스트랜드를 스러스터(110)의 상측부에 연결시킨다. 본 실시 예에서 구동모터를 먼저 분리시키는 것은 승강되는 스러스터(110)의 무게를 감소시켜 작업의 안정성을 확보하기 위해서다.
그 다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 스러스터(110)를 선저로부터 분리한 후 일정 높이까지 상승시키는 작업이 이루어진다. 이 상태에서 수직 관통로(120)의 하측부는 해수의 유입 방지를 위해 제1 밀폐커버(C1)에 의해 막혀진다(도 3 참조).
제1 밀폐커버(C1)로 수직 관통로(120)의 하측부를 막는 작업이 종료되면 스러스터(110)를, 도 3에 도시된 바와 같이, 수직 관통로(120)의 상측부를 밀폐한 제2 밀폐커버(C2)에 놓인 지지대(S)에 지지시킨다. 이후 스트랜드 잭(320)을 스러스터(110)로부터 분리한 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 호이스트(340)를 이용하여 프로펠러(112)와 프로펠러축(111)을 분리시켜 수리작업을 할 수 있다.
수리작업이 완료된 스러스터(110)는 전술한 작업의 역순으로 원래의 설치 위치에 설치된다.
한편 본 실시 예는 전술한 가이드 바(200) 외에 스러스터(110)의 승강시 가이드 바(200)와 스러스터(110) 사이의 마찰이 최소화되도록 가이드 바(200)와 스러스터(110) 사이 배치되어 스러스터(110)에 탄성력을 제공하는 탄성간격유지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 탄성간격유지부는, 스러스터(110)의 상측부에 착탈 가능하게 결합되는 베이스 플레이트(미도시)와, 일단부가 베이스 플레이트에 결합되는 복수의 탄성체(미도시)와, 복수의 탄성체의 타단부에 결합되어 가이드 바(200)를 탄성지지하는 지지로드(미도시)를 포함한다.
탄성간격유지부의 베이스 플레이트는 "ㄴ"자 형상으로 제작될 수 있고, 스러스터(110)의 상측부에 볼트 결합방식으로 결합될 수 있다.
탄성간격유지부의 지지로드의 일측부 즉 가이드 바(200)와 접하는 영역에는 가이드 바(200)와의 마찰을 최소화하기 위해 복수의 롤러(미도시)가 마련될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 선체의 상부 갑판에 배치되는 호이스트부에 의해 스러스터를 공간상의 제약이 없는 선체의 상부 갑판에서 수리할 수 있고, 스러스터의 수리 완료 후 호이스트부를 보관 구역으로 이동시켜 보관할 수 있으므로 상부 갑판을 효율적으로 이용할 수 있으며, 스러스터의 승강중에 충돌 등으로 인한 스러스터의 부품의 손상 방지를 사전에 방지할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 시추선의 스러스터 유지보수방법 100 : 선체
110 : 스러스터 120 : 수직 관통로
130 : 상부 갑판 200 : 가이드 바
300 : 스트랜드잭부 310 : 이동식 지그
320 : 스트랜드 잭 330 : 레일
340 : 호이스트 C1 : 제1 밀폐커버
C2 : 제2 밀폐커버

Claims (5)

  1. 시추선의 자기 방향 위치 제어에 사용되는 스러스터의 장착 및 유지보수방법에 있어서,
    상기 스러스터의 장착 또는 유지보수작업 시에 상부 갑판에 배치되고 상기 장착 또는 유지보수작업의 종료시 보관구역에 보관되는 스트랜드잭부에 의해 상기 스러스터를 승강시켜 선체에 탈착하되 상기 스러스터는 상기 상부 갑판까지 연장되도록 상기 선체에 마련된 수직 관통로를 통해 상기 상부 갑판의 상측부 영역까지 상승되며, 상기 스러스터는 상승시 상기 수직 관통로의 내벽에 마련된 가이드 바에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 시추선의 스러스터 유지보수방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스트랜드잭부는,
    상기 상부 갑판에 배치되는 이동식 지그;
    상기 이동식 지그에 장착되어 상기 스러스터를 승강시키는 복수의 스트랜드 잭;
    상기 상부 갑판으로부터 미리 정해진 높이로 이격되도록 상기 이동식 지그에 결합되는 레일; 및
    상기 레일에 결합되어 승강된 상기 스러스터를 승강 방향의 가로 방향으로 이동시키는 호이스트를 포함하는 시추선의 스러스터 유지보수방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 바는 상기 수직 관통로에 등간격으로 복수가 마련되고, 각각의 상기 가이드 바의 상단부 중 서로 마주보는 면은 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 시추선의 스러스터 유지보수방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스러스터의 유지보수 작업 중에 상기 수직 관통로의 하측부는 제1 밀폐커버에 의해 밀폐되고, 상기 수직 관통로의 상측부는 제2 밀폐커버에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 시추선의 스러스터 유지보수방법.
  5. 자기 방향 위치 제어를 위한 스러스터가 하측부에 마련되고, 상기 스러스터의 장착 및 유지보수시 상기 스러스터의 승강 통로가 되는 수직 관통로가 상부 갑판까지 연장 마련된 선체;
    상기 수직 관통로에 마련되어 상기 스러스터의 승강을 가이드하는 가이드 바; 및
    상기 스러스터의 장착 또는 유지보수작업 시에 상부 갑판에 배치되고 상기 장착 또는 유지보수작업의 종료시 보관구역에 보관되며 상기 스러스터를 승강시키는 스트랜드잭부를 포함하는 시추선.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101885077B1 (ko) 2017-03-27 2018-09-11 삼성중공업 주식회사 가이드 파이프 실링구조물

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