KR20140028448A - 용접 연결용 가결합 지지장치 - Google Patents

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Abstract

용접 연결용 가결합 지지장치가 개시된다. 본 발명의 용접 연결용 가결합 지지장치는 블록화된 대형 구조물의 설치에서 복수의 관 구조들을 용접 연결시 가결합하는 지지장치에 있어서, 관 구조가 관통하는 지지 몸체; 및 지지 몸체에 연결되는 적어도 하나의 연결 부재를 포함하되, 지지 몸체는 복수의 관 구조 각각에 마련되고, 용접 연결될 관 구조가 관통하는 복수의 지지 몸체들 사이에 연결 부재가 개재됨으로써 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결시키는 것을 특징으로 한다.

Description

용접 연결용 가결합 지지장치{Suspension Device For Provisional Bonding Prior To Welding}
본 발명은 용접 연결용 가결합 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 관 구조 각각에 지지 몸체를 마련하고, 용접 연결될 관 구조가 관통하는 복수의 지지 몸체들 사이에 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결할 수 있는 연결 부재를 개재하여 연결하는 용접 연결용 가결합 지지장치에 관한 것이다.
석유나 천연가스 등의 자원 수요가 크게 늘고 자원민족주의 성향이 짙어지면서, 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 대한 관심이 커지게 되었으며, 해저 탐사 및 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 구비한 시추선이 개발되고 있다.
해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상에 정박한 상태로 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 사용된다.
또한 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(Drill ship)과 해상 플랜트인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등도 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용된다.
한편 플랫폼 타입의 시추선은 탑사이드 모듈과, 탑사이드 모듈을 지지하는 복수의 칼럼과, 복수의 칼럼이 마련되는 폰툰과, 복수의 칼럼에 용접 결합의 방식으로 결합되어 탑사이드 모듈을 지지하는 메이팅 포스트를 구비한다.
전술한 플랫폼 타입의 시추선 중 부유식 타입은 탑사이드 모듈과 다른 구성을 각각 다른 장소에서 제작하여 해상으로 이동한 뒤 해상에서 탑사이드 모듈을 메이팅 포스트에 탑재하는 방식으로 설치된다.
한편, 사각 형상의 폰툰이 복수의 칼럼의 하단부를 지지하며, 복수의 칼럼의 상측부에는 드릴링 장비가 탑재되는 드릴링 장비 탑재부가 마련된다.
이와 같은 드릴링 장비 탑재부는 프레임들을 통해 칼럼과 연결되어 고정될 수 있는데, 탑재부와 프레임 등을 연결하기 위해서 용접 방식이 사용된다.
탑재부와 프레임을 용접하기 위해서 종래 골리앗 크레인과 같은 대형 크레인으로 이들을 홀딩하게 되는데, 이로 인해 용접이 완료될 때까지 대형 크레인을 다른 작업에 사용할 수 없게 되므로 공정이 지연되고 장비를 효율적으로 활용하지 못하는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 관 구조 각각에 지지 몸체를 마련하고, 용접 연결될 관 구조가 관통하는 복수의 지지 몸체들 사이에 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결할 수 있는 연결 부재를 개재하여 연결함으로써 대형 크레인을 사용하지 않고 용접 연결시 가결합시킬 수 있는 지지장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블록화된 대형 구조물의 설치에서 복수의 관 구조들을 용접 연결시 가결합하는 지지장치에 있어서,
상기 관 구조가 관통하는 지지 몸체; 및
상기 지지 몸체에 연결되는 적어도 하나의 연결 부재를 포함하되,
상기 지지 몸체는 상기 복수의 관 구조 각각에 마련되고, 용접 연결될 상기 관 구조가 관통하는 복수의 상기 지지 몸체들 사이에 상기 연결 부재가 개재됨으로써 상기 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결시키는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치가 제공된다.
상기 지지 몸체는 제1 지지부; 및 제1 지지부에 대항하는 제2 지지부를 포함하되, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 맞물려 연결되고, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 맞닿는 부분에 상기 관 구조가 관통하도록 관통부가 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 서로 맞닿는 부분에는 각각 반원형의 홈이 형성되어, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부가 맞물리면서 원형의 관통부가 형성될 수 있다.
상기 지지 몸체는 상기 관통부를 관통하는 관 구조가 고정될 수 있도록 상기 관통부의 벽체와 상기 관 구조 사이의 틈에 개재되는 복수의 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 힌지 방식 또는 볼팅 체결 방식으로 결합될 수 있다.
상기 관 구조는 복수의 블록으로 이루어진 대형 구조물에서 연결 및 고정하도록 마련되는 것으로, 상기 연결 부재는 복수로 마련되되 상기 블록의 무게를 기준으로 크기와 개수가 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 블록화된 대형 구조물의 연결 및 고정을 위한 복수의 관 구조들의 용접 연결시 가결합하는 지지방법에 있어서,
상기 복수의 관 구조 각각에 상기 관 구조가 관통하며 고정되는 지지체를 마련하고, 상기 지지체들 사이에 연결 부재를 개재하여 연결하되, 상기 연결 부재는 상기 관 구조 사이를 용접 연결할 수 있는 작업 공간을 확보하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지방법이 제공된다.
본 발명의 용접 연결용 가결합 지지장치는, 복수의 관 구조 각각에 지지 몸체를 마련하고, 용접 연결될 관 구조가 관통하는 복수의 지지 몸체들 사이에 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결할 수 있는 연결 부재를 개재하여 연결함으로써 대형 크레인을 사용하지 않고 용접 연결시 가결합시킬 수 있다.
도 1은 블록화된 대형구조물의 관 구조들이 용접 연결된 전체적인 모습의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 연결용 가결합 지지장치로 연결된 관 구조들의 가결합된 부분의 모습을 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2에서의 AB 방향으로 투시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 용접 연결용 가결합 지지장치가 관 구조에 체결되어 고정되는 원리를 개략적으로 도시한다.
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.
도 1은 블록화된 대형구조물의 관 구조(P)들이 용접 연결된 전체적인 모습의 일 예를 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 연결용 가결합 지지장치로 연결된 관 구조(P)들의 가결합된 부분의 모습을 개략적으로 도시한다. 도 3은 도 2에서의 AB 방향으로 투시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 연결용 가결합 지지장치는, 블록화된 대형 구조물의 설치에서 복수의 관 구조(P)들을 용접 연결시 가결합하는 지지장치에 있어서, 관 구조(P)가 관통하는 지지 몸체(100)와, 지지 몸체(100)에 연결되는 적어도 하나의 연결 부재(200)를 포함하되, 지지 몸체(100)는 복수의 관 구조(P) 각각에 마련되고, 용접 연결될 관 구조(P)가 관통하는 복수의 지지 몸체(100)들 사이에 연결 부재(200)가 개재됨으로써 지지 몸체(100)들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결시킬 수 있다.
지지 몸체(100) 사이에 연결 부재(200)가 개재되면서 서로 연결되는데, 지지 몸체(100)에는 이를 위한 연결부(미도시)가 마련될 수 있다. 일 예로써 지지 몸체(100)의 연결부를 오목한 형태의 홈으로 구성하여 연결 부재(200)를 끼워 맞춤 결합의 방식으로 결합시킬 수 있고, 다른 예로써 볼트 결합시키거나 클램프를 이용해 결합시킬 수도 있다.
지지 몸체(100)는 제1 지지부(110)와, 제1 지지부(110)에 대항하는 제2 지지부(120)를 포함하되, 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)는 맞물려 연결되고, 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)가 맞닿는 부분에 관 구조(P)가 관통하도록 관통부(130)가 형성될 수 있다.
제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)가 서로 맞닿는 부분에는 각각 반원형의 홈(130a, 130b)이 형성되어, 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)가 맞물리면서 원형의 관통부(130)가 형성될 수 있다.
제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)는 반원형 홈(130a, 130b) 부분에 관 구조(P)가 배치된 상태로, 관 구조(P)의 좌우 또는 상하로 배열되어 맞물려 연결될 수 있다. 좌우 또는 상하 등 적합한 배열 방향은, 관 구조(P)의 방향과 추후 관 구조(P)들을 용접 연결할 때 작업의 편리성 등을 고려하여 결정할 수 있다.
지지 몸체(100)는 관통부(130)를 관통하는 관 구조(P)가 고정될 수 있도록 관통부(130)의 벽체와 관 구조(P) 사이의 틈에 개재되는 복수의 고정 부재(140)를 더 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고정 부재(140)는 관통부(130)와 관 구조(P)의 사이즈가 달라 발생하는 틈을 메워, 가결합이 안정적으로 이루어질 수 있도록 마련된다. 고정 부재(140)는 관통부(130)와 관 구조(P)의 사이에 방사형으로 배열될 수 있다. 보다 안정적으로 지지 몸체(100)와 관 구조(P)를 밀착시키기 위해 고정 부재(140)와 관 구조(P) 사이에 패킹(packing) 부재(미도시)가 추가로 마련될 수 있다.
제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)는 힌지 방식 또는 볼팅 체결 방식으로 결합될 수 있다.
도 4는 이와 같이 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)가 결합하는 개념의 일 예를 도시한다.
힌지 방식으로 결합시키는 경우, 지지 몸체(100)가 개방된 상태에서 지지부의 홈 부분에 관 구조(P)가 배치되도록 하여 제1 및 제2 지지부(110, 120)를 서로 맞물리게 연결한 후 연결된 부분에 볼트 결합 또는 클램프 결합 등의 잠금 부재(미도시)를 마련하여 제1 및 제2 지지부(110, 120)가 뒤틀리거나 움직이지 않도록 고정한다.
관 구조(P)는 복수의 블록으로 이루어진 대형 구조물(S)에서 연결 및 고정하도록 마련되는 것으로, 연결 부재(200)는 복수로 마련되되 블록의 무게를 기준으로 크기와 개수가 결정될 수 있다.
본 실시예에서 대형 구조물(S)은 블록화되어 건조되는 해양 구조물(S), 예를 들면 플랫폼 타입의 부유식 시추선이나 해상 플랜트인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)일 수 있다.
일 예로서, 탑사이드 모듈(미도시)과, 탑사이드 모듈을 지지하는 복수의 칼럼(10)과, 복수의 칼럼(10)이 마련되는 폰툰을 구비한 플랫폼 타입의 시추 리그(S)에서, 탑사이드 모듈과 다른 구성들을 블록화하여 각각 다른 장소에서 제작하여 해상으로 이동한 뒤 해상에서 탑사이드 모듈을 폰툰 상부에 탑재하는 방식으로 설치된다.
이러한 시추 리그(S)에서는 도 1과 같이, 사각 형상의 폰툰이 복수의 칼럼(10)의 하단부를 지지하며, 복수의 칼럼(10)의 상측부에는 드릴링 장비(미도시)가 탑재되는 드릴링 장비 탑재부(20)가 마련되는데, 본 실시예의 용접 연결용 가결합 지지장치는 드릴링 장비 탑재부(20)를 복수의 프레임(P)들로 폰툰 부분에 용접 연결하는 공정에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 블록화된 대형 구조물(S)의 연결 및 고정을 위한 복수의 관 구조(P)들의 용접 연결시 가결합하는 지지방법에 있어서,
복수의 관 구조(P) 각각에 관 구조(P)가 관통하며 고정되는 지지체를 마련하고, 지지체들 사이에 연결 부재(200)를 개재하여 연결하되, 연결 부재(200)는 관 구조(P) 사이를 용접 연결할 수 있는 작업 공간을 확보하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지방법이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들에 따른 용접 연결용 가결합 지지장치는 복수의 관 구조(P) 각각에 지지 몸체(100)를 마련하고, 용접 연결될 관 구조(P)가 관통하는 복수의 지지 몸체(100)들 사이에 지지 몸체(100)들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결할 수 있는 연결 부재(200)를 개재하여 연결함으로써 대형 크레인을 사용하지 않고 용접 연결시 가결합시킬 수 있다.
본 실시예를 통해 용접 연결 공정에서 대형 크레인을 사용할 필요가 없게 되므로, 공정 실시 장소에 대한 제약을 받지 않을 수 있고, 골리앗 크레인과 같은 대형 크레인도 효과적으로 다른 작업에 이용할 수 있어 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 장치는 대형 크레인을 사용할 때에 비해 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 가결합되었던 설비에서 용접이 완료되면 본 실시예의 용접 연결용 가결합 지지장치는 결합을 해제하여 다른 용접 작업에 재활용할 수 있다는 점에서 더욱 경제적이다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
S: 대형 구조물, 해양 구조물, 시추 리그
10: 칼럼
20: 탑재부
P: 관 구조, 프레임
100: 지지 몸체
110: 제1 지지부
120: 제2 지지부
130: 관통부
130a, 130b: 반원형의 홈
140: 고정 부재
200: 연결 부재

Claims (7)

  1. 블록화된 대형 구조물의 설치에서 복수의 관 구조들을 용접 연결시 가결합하는 지지장치에 있어서,
    상기 관 구조가 관통하는 지지 몸체; 및
    상기 지지 몸체에 연결되는 적어도 하나의 연결 부재를 포함하되,
    상기 지지 몸체는 상기 복수의 관 구조 각각에 마련되고, 용접 연결될 상기 관 구조가 관통하는 복수의 상기 지지 몸체들 사이에 상기 연결 부재가 개재됨으로써 상기 지지 몸체들의 간격을 조절하여 용접 작업 공간을 확보하면서 연결시키는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지지 몸체는
    제1 지지부; 및
    제1 지지부에 대항하는 제2 지지부를 포함하되,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 맞물려 연결되고, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 맞닿는 부분에 상기 관 구조가 관통하도록 관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 서로 맞닿는 부분에는 각각 반원형의 홈이 형성되어, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부가 맞물리면서 원형의 관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 지지 몸체는
    상기 관통부를 관통하는 관 구조가 고정될 수 있도록 상기 관통부의 벽체와 상기 관 구조 사이의 틈에 개재되는 복수의 고정 부재를 더 포함하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 힌지 방식 또는 볼팅 체결 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 관 구조는 복수의 블록으로 이루어진 대형 구조물에서 연결 및 고정하도록 마련되는 것으로, 상기 연결 부재는 복수로 마련되되 상기 블록의 무게를 기준으로 크기와 개수가 결정되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지장치.
  7. 블록화된 대형 구조물의 연결 및 고정을 위한 복수의 관 구조들의 용접 연결시 가결합하는 지지방법에 있어서,
    상기 복수의 관 구조 각각에 상기 관 구조가 관통하며 고정되는 지지체를 마련하고, 상기 지지체들 사이에 연결 부재를 개재하여 연결하되, 상기 연결 부재는 상기 관 구조 사이를 용접 연결할 수 있는 작업 공간을 확보하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 용접 연결용 가결합 지지방법.
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