KR20140035175A

KR20140035175A - 라이저 이송장치

Info

Publication number: KR20140035175A
Application number: KR1020120101714A
Authority: KR
Inventors: 김승종
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-03-21
Also published as: KR101465780B1

Abstract

저장실에 적재된 라이저를 배출하고, 이를 다시 시추탑 등으로 공급하는 라이저 이송작업이 하나의 장치 내에서 유기적으로 이루어질 수 있도록 한 라이저 이송장치가 제공된다. 라이저 이송장치는, 선체에 회전 가능하게 결합된 몸체와 몸체의 일측에 결합되어 라이저를 파지하는 클램프 및 몸체의 일면에 적어도 하나가 결합되어 라이저를 이송하는 이송롤러를 포함한다.

Description

라이저 이송장치{Apparatus for transferring riser}

본 발명은 시추작업 시 사용되는 라이저를 이송하는 라이저 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 적재된 라이저를 배출하고, 공급하는 작업이 유기적으로 이루어질 수 있도록 한 라이저 이송장치에 관한 것이다.

라이저(Riser)는 심해 또는 근해에서 이루어지는 해양 시추작업 시 사용되는 시추장비의 하나로, 해면에 위치한 시추선과 해저면에 내려진 드릴 비트(Drill bit)의 사이를 서로 연결하여 드릴링 플루이드(Drilling fluid)의 유동로를 형성하기 위한 장비이다. 대개 머드(Mud)로 구성되는 드릴링 플루이드는 라이저를 통해 드릴 비트로 공급되고, 다시 라이저를 통해 상승하여 시추선으로 회수되는 순환과정을 거쳐 드릴 비트를 구동시키고, 해저면에 시추공(Bored hole/well)을 형성하게 된다.

라이저는 일정한 길이를 갖는 금속재의 파이프 형태로 형성될 수 있으며, 하나와 다른 하나의 단부가 순차적으로 연결되어 드릴 비트가 위치한 해저면까지 도달하는 긴 유동로를 형성하게 된다. 이를 위해 시추선은 복수의 라이저를 적재하고 있으며, 라이저를 저장하기 위한 저장실, 저장실 내 외부로 라이저를 이송하기 위한 이송장비, 및 이송된 라이저를 제공받아 해저로 공급하는 시추탑(Derrick) 등의 설비를 갖추고 있다. 대한민국 공개특허 제10-2012-0005770호에는 라이저 이송장비의 일례가 개시되어있다.

즉, 라이저는 저장실의 내부에 적재되어 있다가, 이송장비에 의해 이송되어 시추탑으로 제공된 후, 해저로 공급되는 것이다. 그러나 종래의 라이저 이송장비는, 적재된 라이저를 저장실의 외부로 배출하는 장비와, 배출된 라이저를 다시 시추탑 등으로 제공하는 장비가 각각 별도로 구성되었다. 따라서, 라이저 이송작업이 유기적으로 이루어질 수 없었으며, 이로 인해 시추작업의 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 복수의 장비를 설치하게 됨으로써, 선체의 여유공간이 줄어들고, 선박의 건조비용이 증가하는 문제점 역시 가지고 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0005770호, (2012.01.17), 도 1

이에 따라 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 적재된 라이저를 배출하고, 공급하는 작업이 하나의 장치 내에서, 유기적으로 이루어질 수 있도록 한 라이저 이송장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 라이저 이송장치는, 선체에 회전 가능하게 결합된 몸체; 상기 몸체의 일측에 결합되어 라이저를 파지하는 클램프; 및 상기 몸체의 일면에 적어도 하나가 결합되어 상기 라이저를 이송하는 이송롤러를 포함한다.

상기 클램프는 아래로 향하는 적어도 한 쌍의 아암(arm)을 포함하며, 상기 몸체는 상기 아암이 위로 향하도록 회전이 가능할 수 있다.

상기 클램프는 상기 한 쌍의 아암이 상기 몸체가 회전하는 회전축과 평행한 방향으로 배치되어 상기 라이저의 양 단부를 파지하는 것일 수 있다.

상기 클램프는 적어도 두 쌍의 상기 아암이 상기 몸체가 회전하는 회전축과 수직 방향으로 배치되어 상기 라이저의 측부를 파지하는 것일 수 있다.

상기 이송롤러는 회전축이 상기 몸체의 회전축과 수직을 이루는 것일 수 있다.

상기 몸체는, 상기 선체에 회전 가능하게 결합된 제1 몸체; 상기 제1 몸체로부터 분리가 가능하고 상기 클램프가 결합된 제2 몸체; 및 상기 제2 몸체를 이동시켜 상기 제1 몸체로부터 이격시키거나 접근시키는 제1 이동수단을 포함할 수 있다.

상기 제1 이동수단은 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 중 적어도 하나에 결합된 호이스팅 장치일 수 있다.

상기 라이저 이송장치는 상기 선체에 결합되어 상기 몸체를 이동시키는 제2 이동수단을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 이동수단은 상기 선체에 결합된 적어도 하나의 랙-바와, 상기 몸체에 결합되며 상기 랙-바와 치합하는 피니언 기어를 포함할 수 있다.

상기 몸체는, 상기 랙-바와 결합하는 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 결합되는 회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 라이저 이송장치는, 저장실에 적재된 라이저를 저장실 외부로 배출하는 작업과, 배출된 라이저를 시추탑 등으로 공급하는 후속작업을 단일한 장치 내에서 유기적으로 진행할 수 있다. 따라서, 시추작업이 능률적으로, 더욱 원활하게 진행될 수 있으며, 아울러 단일한 장치구성으로 인해 선박의 건조비용은 감소하는 반면, 선체의 공간활용도는 증가하게 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라이저 이송장치 및 이를 탑재하고 있는 시추선의 사시도이다.
도 2는 도 1의 라이저 이송장치 및 저장실을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 라이저 이송장치를 좀 더 상세히 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 라이저 이송장치의 A-A'단면도이다.
도 5 내지 도 8은 도 3의 라이저 이송장치의 작동도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치의 사시도이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 라이저 이송장치를 B-B'단면으로 도시한 작동도이다.
도 12는 도 9의 라이저 이송장치의 라이저 공급과정을 도시한 작동도이다.

본 발명의 이점과 특징, 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 라이저 이송장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라이저 이송장치 및 이를 탑재하고 있는 시추선의 사시도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 라이저 이송장치(10)는 라이저 저장실(2) 및 시추탑(Derrick)(3) 등의 시추장비를 포함하고 있는 시추선(1)에 설치될 수 있으며, 바람직하게는, 다수의 라이저(R)가 내부에 적재되어 있는 저장실(2)의 상부에 설치될 수 있다.

본 발명에 의한 라이저 이송장치(10)는 수직크레인과 같이 라이저(R)를 픽업하여 저장실(2) 밖으로 배출하는 배출장비의 기능과, 캣워크(Catwalk: 좁고 긴 라이저 이송통로로서 시추탑까지 연결된 구조물)와 같이 배출된 라이저(R)를 다시 시추탑(3)으로 이동시켜 공급하는 공급장비의 기능을 하나의 장치로 구현한다. 따라서, 종래와 같이 저장실(2)로부터 라이저(R)를 배출하는 배출장비와 배출된 라이저(R)를 다시 시추탑(3)의 내측으로 공급하는 공급장비가 서로 별도로 구성될 필요가 없으며, 하나의 장치 내에서 라이저(R)의 이송작업이 유기적으로 이루어지게 되는 것이다. 또한, 장치를 단일화한 덕분에 데크(Deck: 갑판) 내에 여유공간이 생겨 선박의 공간활용도는 증가하고, 복수의 장비가 필요치 않게 되므로 시추선(1)의 건조비용은 감소하게 된다.

이러한 라이저 이송장치(10)는 선체 내부에 저장실(2)이 형성되어 있는 경우 저장실(2) 상부에 설치될 수 있으며, 일 측은 저장실(2)의 배출구(21)와 면하고, 타 측은 시추탑(3) 내측으로 개방되는 유입구(31)와 면하도록 저장실(2)과 시추탑(3) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 라이저 이송장치(10)는 일련의 구동과정을 통해 배출구(21)로부터 라이저(R)를 파지하여 배출한 후, 파지된 라이저(R)를 다시 유입구(31)로 공급하여 유기적으로 라이저(R)를 이송할 수 있는 것이다. 이 때 유입구(31)는 시추탑(3)의 일부가 절개되어 형성된 것일 수 있으며, 각각의 시추선(1)에 따라 그 크기 및 형상은 다양하게 변형될 수 있다.

도 2는 도 1의 라이저 이송장치 및 저장실을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 라이저 저장실(2)은 선체 내측에 형성될 수 있다. 저장실(2) 내부의 수용공간에는 다수의 라이저(R)들이 적재되며, 적재된 상태의 라이저(R)는 서로 밀접하게 적층된 상태를 유지할 수 있다.

저장실(2) 내부에는 이러한 라이저(R) 중 하나를 선택하여 저장실(2) 내부의 배출위치 즉, 라이저안착부(22)까지 위치시키는 이송크레인(23)이 마련된다. 이송크레인(23)은 저장실(2) 내부의 한정된 공간 내에서 수직 또는 수평방향으로 구동되어 라이저(R)를 라이저안착부(22)에 위치시킨다.

한편, 라이저 이송장치(10)는 저장실(2)의 상부에 위치한다. 라이저 이송장치(10)는 선체에 회전 가능하게 결합된 몸체(100)와, 몸체(100)의 일 측에 결합되어 안착된 라이저(R)를 파지하는 클램프(200) 및, 몸체(100)의 일 면에 적어도 하나가 결합되는 이송롤러(도 4의 300 참조)를 포함하고 있다. 이 때, 클램프(200)는 라이저(R)가 위치한 하방을 향하는 적어도 한 쌍의 아암(arm)(도 4의 201 및 202 참조)을 포함하며, 몸체(100)는 이러한 아암(201, 202)이 상방을 향하도록 180˚회전이 가능하다.

또한, 몸체(100)는 선체의 일부인 지지바(400)에 회전 가능하게 결합된 제1 몸체(101)와, 제1 몸체(101)로부터 분리 가능하며, 클램프(200) 및 이송롤러(300)가 결합되어 있는 제2 몸체(102)로 이루어질 수 있다. 이 때, 제2 몸체(102)와 제1 몸체(101)는 수축 또는 신장이 가능한 케이블(131)로 연결되어 있어 제2 몸체(102)는 제1 몸체(101)를 향해 접근하거나, 반대로, 제1 몸체(101)로부터 이격되는 방향으로 이동할 수 있다.

따라서, 라이저 이송장치(10)는 라이저안착부(22)에 안착된 라이저(R)를 클램프(200)를 이용해 파지하고, 파지한 상태로 배출구(21)를 통해 저장실(2) 상부로 배출할 수 있다. 또한, 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)가 서로 밀착된 상태에서 몸체(100) 전체를 180˚회전시키면, 파지된 상태의 라이저(R)는 몸체(100)와 위치관계가 바뀌어 몸체(100) 상방에 위치하게 되고, 몸체(100)와 라이저(R)사이에는 이송롤러(300)가 개재되는 것이다. 따라서 라이저(R)는 이송롤러(300)를 따라 전술한 시추탑(도 1의 3 참조)으로 용이하게 공급될 수 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 이러한 특징을 갖는 라이저 이송장치(10)의 각 구성부에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 3은 도 2의 라이저 이송장치를 좀 더 상세히 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 라이저 이송장치의 A-A'단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 우선 몸체(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 일 측으로 길게 연장된 바 형상으로 형성될 수 있으며, 선체에 회전 가능하게 결합된 제1 몸체(101) 및 제1 몸체(101)로부터 분리 가능한 제2 몸체(102)로 구성될 수 있다. 이 때, 제1 몸체(101) 및 제2 몸체(102) 모두는 동일한 방향으로 연장되며, 이러한 연장방향은 라이저 이송장치(10)의 하부에 개구된 배출구(21) 및 배출구(21)를 통해 배출되는 라이저(R)의 연장방향과 일치할 수 있다. 특히, 제2 몸체(102)는 제1 몸체(101)에 비해 길이가 짧게 형성될 수 있으며, 이로 인해 하부의 배출구(21) 사이를 용이하게 통과할 수 있다.

제1 몸체(101)는 선체, 구체적으로는 선체에 고정된 지지바(400)에 회전 가능하게 결합된다. 지지바(400)는 서로 평행한 한 쌍의 금속재 빔(Beam)으로 이루어진 것일 수 있으며, 배출구(21)를 사이에 두고 선체의 상면 즉, 데크에 각각 접합되어 라이저(R)의 배출방향인 수직방향으로 정렬될 수 있다. 제1 몸체(101)는 양 단부가 이러한 지지바(400)의 끝단부에 각각 결합됨으로써 지지바(400) 사이에 개재된 채 수평방향으로 유지된다.

제1 몸체(101)는 양 단부에 형성된 회전축(110)을 통해 지지바(400)와 결합된다. 회전축(110)은 제1 몸체(101)의 길이방향과 동일한 방향으로 연장되며, 파지된 라이저(R)의 길이방향과도 서로 평행하다. 따라서, 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)가 밀착된 상태에서 제1 몸체(101)가 회전축(110)을 중심으로 180˚회전하면, 라이저(R)는 회전축(110)과 평행한 상태를 유지하면서 몸체(100)의 상방에 위치하게 된다.

한편, 회전축(110)은 회전구동부(120)에 연결되어 구동된다. 회전구동부(120)는 예를 들어, 회전축(110)과 연결된 평기어 및 이와 치합되는 웜기어의 조합으로 형성될 수 있으나 이에 한정될 것은 아니며, 제1 몸체(101)를 회전시킬 수 있을 만큼의 충분한 토크(Torque)를 제공할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 가능하다. 또한, 회전구동부(120)의 위치 역시 지지부(100b) 내부에만 형성될 수 있는 것은 아니며, 회전축(110)과 자리를 바꾸어 회전구동부(120)가 제1 몸체(101)내부에 형성되고, 지지바(400)로부터 연장된 회전축(110)이 제1 몸체(101)의 내부에 삽입되는 것과 같이, 필요에 따라 얼마든지 그 형태를 바꾸어 구현할 수 있다.

제2 몸체(102)는 제1 몸체(101)로부터 분리 가능하되, 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)사이에 형성된 호이스팅 장치(130)에 의해 하강하여 제1 몸체(101)로부터 이격되거나 반대로 상승하여 다시 근접될 수 있다. 즉, 호이스팅 장치(130)는 제2 몸체(102)를 제1 몸체(101)의 하방으로 승 하강 이동시키는 제1 이동수단으로 기능하는 것이다. 라이저 이송장치(10)는 수직방향으로 하강 또는 상승이 가능한 제2 몸체(102) 및 이를 이동시키는 제1 이동수단을 이용해 배출구(21) 내측에 위치하는 라이저(R)를 파지하고 저장실(2) 외부로 배출할 수 있다.

호이스팅 장치(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 케이블(131) 및 케이블(131)이 연결된 풀리(132)로 구성되며, 각각은 제1 몸체(101) 및 제2 몸체(102) 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 풀리(132)는 하나 이상이 어셈블리 형태로 조합된 것을 사용함으로써 제2 몸체(102)의 구동방향을 용이하게 전환하고, 힘의 이득을 얻도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 호이스팅 장치(130)가 제1 이동수단으로써 도시되었으나 제1 이동수단이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 이동수단은 이러한 호이스팅 장치(130) 외에도, 예를 들어, 랙장치 또는 볼 스크류 장치와 같이 하나 이상의 기어나 베어링 등이 포함된 선형 액츄에이터(Actuator) 등으로 얼마든지 변형 형성이 가능하다.

클램프(200)는 몸체(100) 중 수직방향 구동이 가능한 제2 몸체(102)에 설치될 수 있다. 구체적으로 클램프(200)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 회전축(110)의 연장방향과 평행한 방향으로, 제2 몸체(102)의 양 단부에 각각 배치되는 한 쌍의 아암(201, 202)으로 이루어지며, 각각의 아암(201, 202)은 제2 몸체(102)의 외측으로 펼쳐지거나 내측으로 접혀 라이저(R)의 양 단부를 파지하게 된다. 도시되지 않았지만, 제2 몸체(102)의 일 측, 예를 들어 각각의 아암(201, 202)과 인접한 위치에 아암(201, 202)을 구동하기 위한 구동장치가 마련될 수 있다. 구동장치는 예를 들어, 각각의 아암(201, 202)과 연결된 서보모터로 이루어질 수 있으며, 이러한 구동장치를 정 역방향으로 회전시켜 아암(201, 202)을 용이하게 펼치거나 접을 수 있다.

한편, 각각의 아암(201, 202)은 파지가 용이하도록 끝단부가 서로를 향해 오므려진 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 아암(201, 202)에 의해 파지된 라이저(R)는 아암(201, 202)의 끝단부에 걸려 제1 몸체(101)로부터 이탈되지 않고 파지된 상태를 용이하게 유지할 수 있다.

이송롤러(300)는 몸체(100)의 일 측, 구체적으로는 도 4에 도시된 바와 같이, 라이저(R)가 파지되는 부분인 제2 몸체(102)의 하부에 형성될 수 있다. 이송롤러(300)는 클램프(200)를 이루는 한 쌍의 아암(201, 202) 사이에 일렬로 배치될 수 있으며, 아암(201, 202)이 라이저(R)를 파지하면 라이저(R)와 제2 몸체(102) 사이에 개재되는 것이다. 따라서, 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)가 서로 밀착된 상태에서 몸체(100) 전체가 회전하면, 이송롤러(300)는 라이저(R)와 밀착된 채 라이저(R)의 하부에 놓이게 된다. 이송롤러(300)의 직경 및 개수는 이송대상 라이저(R)의 크기 및 중량 등에 따라 그에 적합하게 조절될 수 있다.

한편, 이송롤러(300)의 회전축은 전술한 몸체(100)의 회전축(110)과는 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 라이저(R)가 상부에 위치한 상태로 이송롤러(300)가 회전하면 라이저(R)는 몸체(100)의 회전축(110)과 평행한 방향으로 이동하게 된다. 도시되지 않았지만, 제2 몸체(102)의 내부에는 이송롤러(300)를 구동하기 위한 구동장치 또한 마련될 수 있으며, 구동장치는 예를 들어, 각각의 이송롤러(300)들과 벨트 또는 체인 연결된 로터리식 모터로 이루어질 수 있다. 따라서, 이러한 구동장치를 정 역방향으로 회전시키거나 회전속도를 조절하여 라이저(R)의 이동방향을 전환하고, 이동속도를 적절히 가감할 수 있을 것이다.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 라이저 이송장치(10)의 라이저 이송과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 5 내지 도 8은 도 3의 라이저 이송장치의 작동도이다.

우선, 도 5를 참조하면, 라이저(R)를 이송하기 위해, 최초에 저장실(2) 내부에 위치한 라이저(R)를 파지하게 된다. 이 때, 라이저(R)는 전술한 이송크레인(도 2의 23 참조)에 의해 저장실(2) 내부의 서로 다른 적재위치로부터 옮겨진 것일 수 있으며, 배출구(21)의 직하방에 형성된 라이저안착부(22)위에 놓인 것일 수 있다. 따라서, 호이스팅 장치(130)에 의해 하강한 제2 몸체(102)는 저장실(2) 내부로 진입되고, 저장실 내부에서 라이저(R)와 밀착된 상태가 된다. 이러한 상태에서 제2 몸체(102)의 양 단부에 형성된 아암(201, 202)을 접어 라이저(R)를 파지한다. 접힌 상태의 아암(201, 202)은 끝단부가 라이저(R) 내측으로 일부 삽입되면서 라이저(R)를 제2 몸체(102)를 향해 밀착시키고, 이에 따라 제2 몸체(102)와 라이저(R)의 사이에 개재된 이송롤러(300)들 역시 라이저(R) 표면에 밀착된다.

이어서, 도 6을 참조하면, 호이스팅 장치(130)의 구동에 의해 제2 몸체(102)가 상승하면, 파지된 라이저(R)가 함께 상승하게 된다. 즉, 제1 이동수단으로 기능하는 호이스팅 장치(130)의 구동에 따라 라이저(R)는 배출구(21) 사이로 통과되어 저장실(2) 외부로 배출되는 것이다. 이 때, 각각의 아암(201, 202)에 의해 라이저(R)는 이송간에도 안정적으로 유지되며, 상승한 제2 몸체(102)는 결국, 상방에 위치한 제1 몸체(101)에 밀착되어 라이저(R)를 파지하기 위해 분리되었던 몸체(100)가 다시 합쳐지게 된다.

도 7을 참조하면, 배출된 라이저(R)를 다시 시추탑(도 8의 3 참조)으로 공급하기 위해서 회전축(110)을 중심으로 몸체(100)가 회전하게 된다. 실제로 회전축(110)은 제1 몸체(101)에 형성된 것이나, 회전구동부(120)의 구동에 따라 제1 몸체(101)가 회전하면, 제1 몸체(101)와 밀착되어 합쳐진 제2 몸체(102) 및 제2 몸체(102)에 밀착된 상태로 파지된 라이저(R) 역시 함께 회전하게 되는 것이다. 따라서, 회전축(110)을 중심으로 하는 180°회전이 완료되면, 도시된 바와 같이 라이저(R)가 몸체(100)의 상부에 위치하고, 이송롤러(300)들은 라이저(R) 표면에 밀착된 상태로 라이저(R)를 받쳐 지지하게 된다. 이러한 회전과정 동안 각각의 아암(201, 202) 들은 지속적으로 접힌 상태를 유지하여, 라이저(R)가 제2 몸체(102)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다.

도 8을 참조하면, 이와 같이 하여 라이저(R)를 배출하고, 몸체(100)의 상부에 놓이도록 위치를 변환시킨 후, 이송롤러(300)가 회전함으로써 라이저(R)가 공급된다. 전술한 바와 같이, 이송롤러(300)의 회전축은 제1 몸체(101)에 형성된 회전축(110)과 수직한 방향으로 형성되므로, 이송롤러(300)가 회전하면, 이송롤러(300)와 밀착된 라이저(R)는 제1 몸체(101)의 회전축(110)과 평행한 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 라이저(R)는 몸체(100)로부터 이탈하여 라이저 이송장치(10)의 일 측에 위치한 시추탑(3)으로 공급되는 것이다.

이 때, 라이저(R)를 파지하고 있던 각각의 아암(201, 202)은 완전히 펼쳐져 제2 몸체(102)와 나란히 놓여 파지상태를 해제하게 된다. 따라서, 라이저(R)는 이송롤러(300)에 얹힌 상태로 이송롤러(300)의 회전방향으로 용이하게 이동할 수 있는 것이다. 라이저(R)가 시추탑(3)의 유입구(31) 내측으로 좀 더 원활하게 공급될 수 있도록, 지지바(400)의 길이는 유입구(31)의 높이와 대응하는 길이로 길게 또는 짧게 적절히 조절될 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 지지바(400)와 시추탑(3), 특히, 시추탑(3)의 유입구(31) 일 측에는 각각의 사이를 평행하게 연결하는 보조이동로 등을 추가로 형성하여 라이저(R)의 공급이 좀 더 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 일련의 과정을 통해 저장실(2) 내부에 적재된 라이저(R)를 저장실(2) 외부로 배출하는 라이저 배출작업과, 다시 시추탑(3)으로 공급하는 라이저 공급작업이 하나의 장치 내에서, 서로 유기적으로 이루어질 수 있는 것이다.

이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치(10-1)에 대해 상세히 설명한다. 이하 설명에서 별도로 언급되지 않은 부분은 전술한 실시예와 실질적으로 동일한 부분으로서, 발명의 요지를 흐리지 않도록 이에 대한 설명사항은 전술한 설명사항으로 대신한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치(10-1)는 몸체(100)가 지지부(100b) 및 지지부(100b)에 회전 가능하게 결합되는 회전부(100a)의 두 부분으로 구성되며, 선체에 결합된 적어도 하나의 랙-바(500)와 몸체(100)에 결합되며 랙-바(500)에 치합되어 몸체(100)를 구동시키는 피니언기어(510)를 포함한다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치(10-1)는 호이스팅 장치(도 4의 130 참조)와 같이 몸체(100) 일부를 배출구(21)사이로 이동시키도록 형성된 제1 이동수단 대신에, 선체에 결합되어 몸체(100) 전체를 이동시키는 제2 이동수단을 포함하며, 이러한 제2 이동수단을 이용해 라이저를 이송할 수 있는 것이다. 제2 이동수단은 구체적으로, 전술한 랙-바(500) 및 랙-바(500)와 치합되어 구동하는 피니언기어(510)의 조합으로 이루어지는 랙장치로 형성될 수 있다.

랙-바(500)는 한 쌍이 서로 나란히 형성될 수 있으며, 전술한 지지바(도 4의 400 참조)와 같이 배출구(21)의 양 단부 부근에 수직방향으로 고정될 수 있다. 그러나 랙-바(500)는 지지바(400)와는 달리 적어도 일 면을 따라 나란히 배열된 랙기어(500a)를 포함한다. 또한, 랙-바(500)는 도시된 바와 같이 배출구(21) 사이로 통과되어 저장실(도 4의 2 참조)내부로 연장될 수 있다. 따라서, 몸체(100)는 랙-바(500)를 따라 저장실(2) 내 외부로 용이하게 이동할 수 있다.

몸체(100)는 일 측으로 길게 연장된 바 형태로 형성될 수 있으며, 수직방향으로 정렬된 한 쌍의 랙-바(500)사이에 수평방향으로 연결된다. 몸체(100)의 양 단부에는 블록 형상으로 형성되고, 랙-바(500)를 슬라이딩 가능하게 관통시키는 지지부(100b)가 형성되며, 양 단부에 위치한 지지부(100b)의 사이에는 회전부(100a)가 회전 가능하게 결합된다.

지지부(100b)의 내측에는 피니언기어(510)가 형성된다. 피니언기어(510)는 지지부(100b)를 관통하는 랙-바(500), 특히 랙-바(500)에 형성된 랙기어(500a)와 치합하여 랙장치를 형성한다. 따라서, 피니언기어(510)의 회전에 의해 지지부(100b) 및 회전부(100a) 모두를 포함하는 몸체(100) 전체가 승강 또는 하강 이동되는 것이다. 이 때, 지지부(100b)의 내측에는 예를들어, 피니언기어(510)와 연결된 서보모터 또는 일반적인 로터리모터 등으로 이루어진 구동장치가 설치되어 피니언기어(510)에 적절한 크기의 회전력을 제공해 줄 수 있으며, 이러한 구동장치를 정 역방향으로 구동하여 몸체(100)의 이동방향 즉, 승강 또는 하강 움직임을 조절할 수 있다.

회전부(100a)는 지지부(100b)와 지지부(100b)의 사이에 개재되는 바 형상으로 형성되며, 지지부(100b)와는 상대적인 회전이 가능하다. 따라서, 몸체(100)는 랙-바(500)를 따라 이동하여 랙-바(500)의 상단부 위치까지 상승한 후, 회전부(100a)를 180 °회전시켜 파지된 라이저를 몸체(100)의 상부로 위치시킬 수 있는 것이다.

회전부(100a) 및 지지부(100b) 각각의 내측에는 전술한 회전축(도 4의 110 참조) 및 회전구동부(도 4의 120 참조)와 실질적으로 동일한 회전축(110) 및 회전구동부(120)가 형성될 수 있으며, 이로써 회전부(100a)는 회전축(110) 주위로 회전할 수 있다. 이 때, 회전축(110)은 예를 들어, 회전부(100a)의 양 단부에서 회전부(100a) 또는 몸체(100) 전체의 길이방향으로 연장되어 지지부(100b) 내측으로 삽입되고, 회전구동부(120)는 이에 대응하는 위치의 지지부(100b)의 내측에 각각 형성될 수 있다. 또한, 이와 반대로 회전구동부(120)가 회전부(100a) 내측에 형성되고, 회전축(110)이 각각의 지지부(100b)로부터 회전부(100a) 또는 몸체(100) 전체의 길이방향으로 연장되어 회전부(100a)의 단부에 삽입되도록 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치(10-1)는 몸체(100)를 따라 서로 나란히 배치된 복수의 클램프(200)를 포함한다. 이러한 각각의 클램프(200)들은 모두 한 쌍씩 아암(도 10의 201 및 202 참조)을 포함하고 있으므로, 클램프(200) 전체는 적어도 두 쌍의 아암(201, 202)을 포함하게 된다. 복수의 클램프(200) 및 이를 구성하는 아암(201, 202)들은 몸체(100)의 일 측, 바람직하게는 회전부(100a)를 따라서 배치될 수 있다.

이와 같은 아암(201, 202)은 몸체(100)가 회전하는 회전축(110)의 연장방향 즉, 도시된 바와 같이 몸체(100)의 길이방향과 수직한 방향으로 배치된다. 따라서, 몸체(100)의 길이방향과 평행하게 놓이는 라이저의 외주부에 밀착되어 라이저의 측부를 파지할 수 있다.

파지된 라이저는 몸체(100)와 함께 하강 또는 상승 이동하며, 회전부(100a)가 회전하면 역시 파지된 상태를 유지하면서 회전하게 되는 것이다. 이를 통해 라이저를 배출하고, 공급하는 과정이 유기적으로 진행될 수 있다.

이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 라이저의 파지 및 배출, 그리고 공급과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 10 및 도 11은 도 9의 라이저 이송장치를 B-B'단면으로 도시한 작동도이고, 도 12는 도 9의 라이저 이송장치의 라이저 공급과정을 도시한 작동도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이저 이송장치(10-1)는 몸체(100) 전체가 랙-바(500)를 따라 이동하여 상승 또는 하강 이동한다. 도 10은 몸체(100)가 랙-바(500)를 따라 랙-바(500)의 하단부 위치까지 하강한 모습이며, 이와 같은 경우, 몸체(100)의 하부, 구체적으로는 회전부(100a)의 하부에 배치된 이송롤러(300)가 라이저(R) 표면에 밀착되고, 클램프(200a)를 구성하는 각각의 아암(201, 202)은 라이저(R)를 사이에 두고 서로 펼쳐져 이격된 상태를 유지한다. 라이저(R)는 라이저안착부(22)위에 안착되어 이송준비가 끝난 상태이다.

아암(201, 202)은 전술한 바와 같이 서보모터 등으로 형성되는 구동장치에 의해 정 역 방향으로 구동되어 몸체(100) 외측으로 펼쳐지거나 반대로 접힐 수 있다. 본 실시예와 같이 각각의 아암(201, 202)이 상대적으로 서로 인접하게 위치하는 경우, 각각의 아암(201, 202)은 회전부(100a)의 내측에 결합된 결합부 주위에 기어를 형성하여 서로 맞물리게 할 수 있으며, 이에 따라 각각의 아암(201, 202)은 서로 유기적으로 작동하여 동시에 펼쳐지거나 접히게 된다.

펼쳐진 아암(201, 202)이 서로를 향해 접히면, 각각의 아암(201, 202)은 적어도 일부가 라이저(R)의 외주부에 밀착되면서 라이저(R)를 파지하게 된다. 이 때, 첫번째 클램프(200a)와 중첩된 상태가 되어 도면에 도시되지 않은 나머지 클램프(도 9의 200b, 200c, 200d, 200e 참조)들 역시 라이저(R) 외주부에 각각 밀착되어 라이저(R)는 이송간에도 흔들림 없이 안정적으로 파지될 수 있다.

도 11은 이와 같이 파지된 상태로 몸체(100)가 상승하는 모습이다, 이러한 경우, 라이저(R)는 각각의 아암(201, 202)에 의해 몸체(100)를 향해 밀착되므로, 몸체(100)와 라이저(R) 사이에 개재되는 이송롤러(300)들과도 지속적으로 밀착된 상태를 유지한다. 몸체(100)는 이와 같은 상태로 랙-바(500)의 상단부 위치까지 상승하여 라이저(R)를 배출할 수 있다.

이어서, 도 12를 참조하면, 랙-바(500)의 상단부 위치까지 상승 이동한 몸체(100)는 회전부(100a)를 회전시켜 라이저(R)의 위치를 변화시킨다. 회전부(100a)는 전술한 바와 같이 몸체(100) 내측에 형성되고, 몸체(100)의 길이방향으로 연장된 회전축 주위로 180°회전하게 되며, 이에 따라 라이저(R)는 몸체(100)의 상방에 위치하고, 이송롤러(300) 들은 라이저(R)의 하방에 위치하여 라이저(R)를 받쳐 지지하게 된다.

이러한 상태에서 이송롤러(300)가 회전하면, 라이저(R)는 몸체(100)의 길이방향으로 평행 이동하여 이탈되고, 시추탑(3)으로 공급되는 것이다. 이 때, 라이저(R)의 측부를 파지하였던 각각의 클램프(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)들은 라이저(R)를 사이에 두고 다시 벌어져 파지된 상태를 해제하게 된다. 따라서, 라이저(R)는 이송롤러(300)의 회전과 함께 용이하게 이동할 수 있는 것이다. 한편, 벌어진 상태로 유지되는 각각의 클램프(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)들은 이송간에 라이저(R)가 이탈되지 않도록 가이드 하는 역할도 할 수 있다. 이러한 일련의 과정을 거쳐, 저장실(2)로부터 라이저(R)를 배출하고, 이를 다시 공급하는 작업이 하나의 장치 내에서, 유기적으로 진행될 수 있는 것이다.

이상, 첨부된 도면과 함께, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 시추선 2: 저장실
21: 배출구 22: 라이저안착부
23: 이송크레인 3: 시추탑
31: 유입구 10, 10-1: 라이저 이송장치
100: 몸체 100a: 회전부
100b: 지지부 101: 제1 몸체
102: 제2 몸체 110: 회전축
120: 회전구동부 130: 호이스팅 장치
131: 케이블 132: 풀리
200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e: 클램프
201, 202: 아암 300: 이송롤러
400: 지지바 500: 랙-바
500a: 랙기어 510: 피니언기어
R: 라이저

Claims

선체에 회전 가능하게 결합된 몸체;
상기 몸체의 일측에 결합되어 라이저를 파지하는 클램프; 및
상기 몸체의 일면에 적어도 하나가 결합되어 상기 라이저를 이송하는 이송롤러를 포함하는 라이저 이송장치.
제 1항에 있어서,
상기 클램프는 아래로 향하는 적어도 한 쌍의 아암(arm)을 포함하며, 상기 몸체는 상기 아암이 위로 향하도록 회전 가능한 라이저 이송장치.
제 2항에 있어서,
상기 클램프는 상기 한 쌍의 아암이 상기 몸체가 회전하는 회전축과 평행한 위치에 각각 배치되어 상기 라이저의 양 단부를 파지하는 라이저 이송장치.
제 2항에 있어서,
상기 클램프는 적어도 두 쌍의 상기 아암이 상기 몸체가 회전하는 회전축과 수직 방향으로 배치되어 상기 라이저의 측부를 파지하는 라이저 이송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 몸체는, 상기 선체에 회전 가능하게 결합된 제1 몸체;
상기 제1 몸체로부터 분리가 가능하고 상기 클램프가 결합된 제2 몸체; 및
상기 제2 몸체를 이동시켜 상기 제1 몸체로부터 이격시키거나 접근시키는 제1 이동수단을 포함하는 라이저 이송 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제1 이동수단은 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 중 적어도 하나에 결합된 호이스팅 장치인 라이저 이송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 선체에 결합되어 상기 몸체를 이동시키는 제2 이동수단을 더 포함하며,
상기 제2 이동수단은 상기 선체에 결합된 적어도 하나의 랙-바와, 상기 몸체에 결합되며 상기 랙-바와 치합하는 피니언 기어를 포함하는 라이저 이송장치.
제 7항에 있어서,
상기 몸체는, 상기 랙-바와 결합하는 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 결합되는 회전부를 포함하는 라이저 이송장치.