KR20130117287A

KR20130117287A - 파이프라인 부설선

Info

Publication number: KR20130117287A
Application number: KR1020120040369A
Authority: KR
Inventors: 박태근; 박상도; 이한용
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-10-25
Also published as: KR101347352B1

Abstract

파이프라인 부설선이 개시된다. 본 실시 예에 따른 파이프라인 부설선은 유연한 파이프라인을 선체에 설치된 드럼에 복수회 권취한 후 수중에 투하하는 파이프라인 부설선에 있어서, 드럼과 파이프라인 사이에 개재지는 마찰패드를 포함하고, 마찰패드는 폐루프 형태를 이루며, 드럼에 감기도록 진입되는 파이프라인의 제1부분에 부착되어 파이프라인과 함께 드럼에 감긴 후 드럼에서 풀리는 상기 파이프라인의 제2부분에서 분리되도록 구성될 수 있다.

Description

파이프라인 부설선{PIPELINE LAYING VESSEL}

본 발명은 해저에 유연한 재질의 파이프라인을 부설하는데 사용되는 파이프라인 부설선에 관한 것이다.

해저에 파이프라인을 부설하기 위한 파이프라인 부설선은 연해 또는 심해를 이동하여 선체에 설치된 파이프 부설시스템을 이용하여 파이프라인을 부설한다.

이러한 파이프라인 부설선 중 해저 송수관, 해저 송유관 또는 케이블 등 유연한 재질의 파이프라인을 해저에 부설하기 위한 방법으로 유연한 재질의 파이프라인이 감겨진 파이프 롤을 파이프라인 부설선에 탑재시키고, 파이프라인을 부설하기 위한 위치까지 파이프라인 부설선을 이동한 후 파이프 롤에 감겨진 파이프라인을 해중에 풀어 낙하시키는 방법이 사용되고 있다.

이때, 파이프라인 부설선에는 파이프라인을 해중에 낙하시키는 속도를 제어하거나 낙하되는 파이프라인에 소정 장력을 유지하기 위한 다수의 장력기(tensioner)가 마련되거나, 일본공개공보 특개 제2007-69685호에 도시된 바와 같이 선체에 저장된 케이블을 드럼에 의해 감긴 상태로 장력을 제어하여 해중에 투하하는 방법이 사용되고 있다.

특허문헌 1: 일본특허공보 특개 2007-69685호(2007.03.22 공개)

본 발명의 실시 예는 파이프라인을 권취하는 드럼에 의해 장력을 제어하여 해중에 파이프라인을 부설하는 경우 드럼과 파이프라인의 접촉면의 마찰력을 증가시킬 수 있는 파이프라인 부설선을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유연한 파이프라인을 선체에 설치된 드럼에 복수회 권취한 후 수중에 투하하는 파이프라인 부설선에 있어서, 상기 드럼과 상기 파이프라인 사이에 개재지는 마찰패드를 포함하고, 상기 마찰패드는 폐루프 형태를 이루며, 상기 드럼에 감기도록 진입되는 상기 파이프라인의 제1부분에 부착되어 상기 파이프라인과 함께 상기 드럼에 감긴 후 상기 드럼에서 풀리는 상기 파이프라인의 제2부분에서 분리되도록 마련되는 파이프라인 부설선이 제공될 수 있다.

또한, 상기 드럼은 상기 선체의 선미에 회전 가능하게 설치되고, 상기 드럼을 회전 구동하기 위한 구동장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 드럼에 상기 파이프라인을 공급하기 위하여 상기 파이프라인이 감겨진 파이프 릴을 더 포함하고, 상기 파이프 릴은 상기 선체의 상갑판 하부에 마련된 릴 수용부에 수용될 수 있다.

또한, 상기 드럼과 이격 배치되며, 상기 파이프 릴에서 풀리는 상기 파이프라인을 지지하도록 상기 선체의 상갑판 상에 배치되는 지지드럼을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마찰패드는 원호 형상의 횡단면을 가지며, 원주방향의 일부분이 개방된 출입구와 상기 출입구를 통해 진입된 상기 파이프라인을 수용하기 위한 수용부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 파이프라인의 제1부분에 인접하게 배치되어 상기 파이프라인과 상기 마찰패드를 지퍼 형태(zipper type)로 서로 결속시키기 위한 결속장치와, 상기 파이프라인의 제2부분에 인접하게 배치되어 결속된 상기 파이프라인과 상기 마찰패드를 지퍼 형태로 분리시키기 위한 결속해제장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예의 파이프라인 부설선은 부설되는 파이프라인에 이물질이 부착되더라도 드럼과 파이프라인의 접촉면의 마찰력은 일정하게 유지될 수 있어 파이프라인 부설작업의 신뢰성이 향상되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프라인 부설선을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프라인 부설선의 선미부분을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프라인 부설선에 사용되는 마찰패드를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 결속장치 및 결속해제장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 I-I선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 II-II선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 실시 예에 따른 드럼에 감긴 파이프라인의 상태 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프라인 부설선을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프라인 부설선의 선미부분을 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 파이프라인 부설선(10)에는 선체(11) 내부의 릴 수용부(13)에 배치되어 유연한 재질의 파이프라인(30)이 감겨진 파이프 릴(20)이 마련되고, 파이프 릴(20)에 감겨진 파이프라인(30)은 선체(11)의 선미(15)에 설치된 드럼(40)에 의해 인출되어 해중에 투하되도록 마련될 수 있다.

릴 수용부(13)는 선체(11)의 상갑판(17) 하부에 배치되고, 릴 수용부(13)에 수용된 파이프 롤(20)에 감겨진 파이프라인(30)은 상갑판(17)에 설치된 지지롤러(19)에 안내되어 드럼(40)으로 공급될 수 있다.

드럼(40)은 선체(11)의 선미(15) 부분에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 드럼(40)은 파이프라인(30)이 감겨지는 허브(41)와, 허브(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 플랜지(42)를 구비하고, 한 쌍의 플랜지(42)는 선미(15)에 설치된 축 지지부(12)에 결합될 수 있다.

축 지지부(12)에 회전 가능하게 결합된 드럼(40)은 구동장치(50)에 의해 양방향 회전이 가능하게 결합될 수 있다. 구동장치(50)는 드럼(40)을 회전 구동하기 위한 것으로서 유압식 또는 전동식 모터로 구성될 수 있다.

파이프 롤(20)에 감겨진 파이프라인(30)은 드럼(40)의 구동력에 의하여 인출되고, 드럼(40)의 허브(41)에 복수회 감긴 후 해중에 투하되게 된다.

해중에 투하되는 파이프라인(30)의 클램핑은 드럼(40)의 허브(41)에 권선된 파이프라인(30)에 의하여 제어될 수 있다. 즉, 드럼(40)의 허브(41)에 감겨 있는 파이프라인(30)과 허브(41)의 접촉면에 의한 마찰력에 의하여 파이프라인(30)의 하중을 지탱할 수 있게 된다.

이 경우, 파이프라인(30)을 지탱하기 위한 별도의 텐셔너(tensioner)와 같은 장비는 필요치 않게 된다.

한편, 드럼(40)과 지지롤러(19) 사이의 상갑판(17)에는 부설되는 파이프라인(30)의 작업(abandonment or recovery)을 위한 작업공간이 마련되므로, 작업자는 파이프라인(30)의 체결 또는 분리를 실시할 수 있게 된다. 또한, 작업공간에는 도시하지 않았으나 파이프라인(30)의 이동을 안내하기 위한 가이드가 구비될 수 있다.

파이프라인(30)과 드럼(40)의 허브(41) 사이의 마찰력은 허브(41)에 감긴 파이프라인(30)의 횟수에 의하여 좌우될 수 있다. 즉, 파이프라인(30)이 허브(41)에 감긴 횟수를 증가시키면, 증가된 마찰력으로 인하여 슬립이 방지되므로 파이프라인(30)에 걸리는 장력을 제어할 수 있게 된다.

그러나, 드럼(40)에 공급되는 파이프라인(30)의 표면에 기름 등과 같은 이물질이 부착된 경우에는 드럼(40)의 허브(41)와 파이프라인(30) 간의 마찰력이 현저히 떨어지게 되므로 파이프라인(30)의 장력 유지가 어려워지게 되고, 이로 인하여 파이프라인(30)의 부설작업이 중단될 수 있게 된다.

이를 방지하도록, 본 실시 예에서는 드럼(40)과 파이프라인(30) 사이에 개재지는 마찰패드(60)를 구비할 수 있다.

마찰패드(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 루프(loop) 형태를 가지도록 마련되고, 원주방향의 일부분이 개방된 출입구(61)와, 출입구(61)를 통해 진입된 파이프라인(30)을 수용하기 위한 수용부(63)를 포함한 원호 형상의 횡단면을 가질 수 있다.

이러한 마찰패드(60)는 고무와 같은 탄성재질로 형성될 수 있으며, 한 가닥이 결속장치(70), 드럼(40) 및 결속해제장치(80) 사이를 왕복하며 하나의 폐루프(closed loop)를 이루게 된다.

결속장치(70)는 파이프라인(30)이 드럼(40)에 감기도록 진입되는 파이프라인(30)의 제1부분(31)에 인접하게 배치되고, 결속해제장치(80)는 파이프라인(30)이 드럼(40)에서 풀리는 파이프라인(30)의 제2부분(33)에 인접하게 배치될 수 있다.

즉, 결속장치(70)는 파이프라인(30)이 드럼(40)에 감기기 시작하는 파이프라인(30)의 진행방향 상류측에서 선체(11)에 고정된 브래킷(14)에 지지되고, 결속해제장치(80)는 파이프라인(30)이 드럼(40)에서 풀려 해중에 투하되기 시작하는 파이프라인(30)의 진행방향 하류측에서 선체(11)에 고정된 브래킷(16)에 지지될 수 있다.

이러한 결속장치(70) 및 결속해제장치(80)는 파이프라인(30)과 마찰패드(60)를 지퍼 형태로 서로 결속시키거나 결속 해제할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 결속장치 및 결속해제장치의 사시도이고, 도 5는 도 4의 I-I선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 II-II선에 따른 단면도이고, 도 7은 본 실시 예에 따른 드럼에 감긴 파이프라인의 단면도이다. 이하에서는 결속장치(70)와 결속해제장치(80)는 동일한 구성요소를 가지는 바 결속장치(70)에 대하여 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 지퍼 형태의 결속을 위한 결속장치(70)는 마찰패드(60)와 파이프라인(30)이 각각 삽입되어 이동하는 제1가이드홀(71) 및 제2가이드홀(72)과, 제1가이드홀(71)과 제2가이드홀(72)의 후방이 각각 합체되는 제3가이드홀(73)이 마련된 하우징(74)을 구비할 수 있다.

제1가이드홀(72)의 내면에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1가이드홀(72)에 삽입되어 이동하는 마찰패드(60)의 출입구(61)를 통해 마찰패드(60)의 수용부(63) 내로 삽입되는 가이드돌기(75)가 마련되고, 가이드돌기(75)는 그 선단(75a)이 마찰패드(60)의 출입구(61)의 개방된 폭보다 작은 두께로 이루어지고, 후단으로 갈수록 마찰패드(60)의 출입구(61)의 폭을 확장시킬 수 있도록 그 두께가 점진적으로 증가되도록 마련될 수 있다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(74) 내부에서 파이프라인(30)과 마찰패드(60)가 합체되는 지점인 가이드돌기(75)의 후단에는 단면 원호 형상의 확장안내부(75b)가 마련되어 마찰패드(60)의 출입구(61)의 폭을 확장시킴으로써 파이프라인(30)이 마찰패드(60)의 수용부(63) 내로 원활히 삽입되도록 한다.

이러한 확장안내부(75b)는 이와 반대로 마찰패드(60)와 파이프라인(30)이 서로 결속된 상태로 제3가이드홀(73)에 진입되어 제1,2가이드홀(71,72) 쪽으로 이동하는 경우에는 마찰패드(60)와 파이프라인(30)의 결속을 해제하는 기능을 수행하게 된다. 이러한 지퍼 형태(zipper type)의 결속 및 결속 해제구조는 일 예에 해당하는 것으로서, 파이프라인(30)과 마찰패드(60)를 결속 또는 결속 해제할 수 있는 지퍼 형태의 구조라면 당연히 적용될 수 있음을 밝힌다.

다시 도 2 및 도 4를 참조하면, 이러한 구조를 통하여 드럼(40)에 진입되는 파이프라인(30)은 결속장치(70)의 제2가이드홀(72)에 진입된 후 결속장치(70)의 제3가이드홀(73)을 통해 배출되게 되나, 이때, 결속장치(70)의 제1가이드홀(71)에 진입되는 마찰패드(60)와 서로 결속된 상태로 제3가이드홀(73)을 통해 배출되게 된다. 그리고, 드럼(40)에 감기는 파이프라인(30)은 마찰패드(60)와 결속된 상태를 유지하게 되므로 도 7에 도시된 바와 같이 파이프라인(30)은 마찰패드(60)를 매개로 드럼(40)의 허브(41)와 마찰접촉을 유지한 상태에 있게 된다. 따라서, 드럼(40)의 허브(41)에 감기기 전 파이프라인(30)에 기름 등과 같은 이물질이 부착된 상태라도 파이프라인(30)과 드럼(40)의 허브(41) 사이의 마찰력은 일정하게 유지될 수 있게 된다.

그리고, 드럼(40)의 허브(41)에서 풀려 해중에 진입되는 파이프라인(30)은 결속해제장치(80)의 제3가이드홀(73)에 삽입된 후 마찰패드(60)와 결속 해제되어 제2가이드홀(72)을 통해 해중에 투하되고, 제1가이드홀(71)을 통해 파이프라인(30)과 분리되어 이동하는 마찰패드(60)는 다시 결속장치(70)의 제1가이드홀(71) 쪽으로 이동하여 다시 결속장치(70)를 통해 드럼(40)에 진입되는 파이프라인(30)과 결속되게 된다.

한편, 본 실시 예에서는 마찰패드(60)와 파이프라인(30)의 결속 또는 결속해제를 위하여 지퍼 형태의 체결구조를 적용한 예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 드럼(40)에 감기도록 진입되는 파이프라인(30)의 제1부분(31)에서 마찰패드(60)를 부착시키고, 드럼(40)에서 풀리는 파이프라인(30)의 제2부분(33)에서 마찰패드(60)가 분리되도록 하는 구조라면 공지된 다른 구조를 적용할 수 있음은 물론이다. 일 예로, 루프 형태의 마찰패드(60)에 접착제를 부착한 상태로 별도의 결속장치 또는 결속해제장치로 파이프라인(30)과 결속 또는 분리시키거나, 별도의 공지된 다양한 착탈 구조를 통하여 순환하는 마찰패드(60)를 파이프라인(30)에 결속 또는 분리시킬 수 있음은 물론이다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 파이프 부설선, 20: 파이프 롤,
30: 파이프라인, 40: 드럼,
41: 허브, 42: 플랜지,
50: 구동장치, 60: 마찰패드,
61: 출입구, 63: 수용부,
70: 결속장치, 80: 결속해제장치.

Claims

유연한 파이프라인을 선체에 설치된 드럼에 복수회 권취한 후 수중에 투하하는 파이프라인 부설선에 있어서,
상기 드럼과 상기 파이프라인 사이에 개재지는 마찰패드를 포함하고,
상기 마찰패드는 폐루프 형태를 이루며, 상기 드럼에 감기도록 진입되는 상기 파이프라인의 제1부분에 부착되어 상기 파이프라인과 함께 상기 드럼에 감긴 후 상기 드럼에서 풀리는 상기 파이프라인의 제2부분에서 분리되도록 마련되는 파이프라인 부설선.
제 1항에 있어서,
상기 드럼은 상기 선체의 선미에 회전 가능하게 설치되고, 상기 드럼을 회전 구동하기 위한 구동장치를 더 포함하는 파이프라인 부설선.
제 1항에 있어서,
상기 드럼에 상기 파이프라인을 공급하기 위하여 상기 파이프라인이 감겨진 파이프 릴을 더 포함하고, 상기 파이프 릴은 상기 선체의 상갑판 하부에 마련된 릴 수용부에 수용되는 파이프라인 부설선.
제 4항에 있어서,
상기 드럼과 이격 배치되며, 상기 파이프 릴에서 풀리는 상기 파이프라인을 지지하도록 상기 선체의 상갑판 상에 배치되는 지지드럼을 더 포함하는 파이프라인 부설선.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 마찰패드는 원호 형상의 횡단면을 가지며, 원주방향의 일부분이 개방된 출입구와 상기 출입구를 통해 진입된 상기 파이프라인을 수용하기 위한 수용부를 구비하는 파이프라인 부설선.
제 5항에 있어서,
상기 파이프라인의 제1부분에 인접하게 배치되어 상기 파이프라인과 상기 마찰패드를 지퍼 형태(zipper type)로 서로 결속시키기 위한 결속장치와, 상기 파이프라인의 제2부분에 인접하게 배치되어 결속된 상기 파이프라인과 상기 마찰패드를 지퍼 형태로 분리시키기 위한 결속해제장치를 포함하는 파이프라인 부설선.