KR20140055328A - 해양구조물의 라이저 요크 배치구조 - Google Patents

해양구조물의 라이저 요크 배치구조 Download PDF

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Abstract

드릴쉽의 라이저 요크 배치구조가 개시된다. 본 발명의 드릴쉽의 라이저 요크 배치구조는, 복수의 라이저(riser)가 적재되는 라이저 랙 플랫폼(riser rack platform)에 마련되어 보행자의 작업통로가 되는 캣워크(catwalk); 및 캣워크에 마련되어 라이저를 이송하는 라이저 요크(riser yoke)를 지지하는 복수의 라이저 요크 지지유닛을 포함한다.

Description

해양구조물의 라이저 요크 배치구조{RISER YOKE ARRANGEMENT STRUCTURE FOR A MARINE STRUCTURE}
본 발명은, 해양구조물의 라이저 요크 배치구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양구조물에서 드릴링 작업시 사용되는 라이저를 이송시키는 라이저 요크의 배치구조에 관한 것이다.
최근 개발 중인 유전의 수심은 점차 심해로 이동하고 있다. 유전 개발을 위해서는 석유의 매장을 확인하는 시추 작업이 선행되어야 하며 유전 개발의 추세에 따라 시추가 이뤄지는 수심도 심해로 이동하고 있다.
시추 작업을 수행하는 대표적인 해양구조물로는 Drill-ship, Drilling-Rig, Jack-up, Drilling-Barge 등이 있다. 이들 중 심해에서 시추 작업이 가능한 것으로는 Drill-ship과 Drilling-Rig가 있다. Drill-ship은 선박 형태의 시추선으로 적재 공간이 크기 때문에 supply vessel의 도움없이 장기간 작업이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 선박 형태를 가지고 있기 때문에 운동 성능이 좋지 못한 단점으로 인해 파도 등으로 인한 해상환경하중이 심한 해역에서는 투입이 제한적이다.
Drilling-Rig는 semi-submersible로도 불린다. Semi-submersible은 컬럼(column)과 폰툰(pontoon)으로 구성되며 수선 면적이 작아 운동 성능이 좋은 장점이 있다. 따라서 상대적으로 해상환경하중이 심한 해역에서도 투입이 가능하며 심해 유전 개발을 위해 많이 투입되고 있다.
한편 시추 작업에는 분출되는 진흙, 모래, 자갈 또는 머드를 회수하고 시추 파이프를 보호하는 라이저(riser)가 사용된다. 이들 라이저는 시추 작업시에는 그 적재 장소로부터 드릴 플로어를 거쳐 문풀로 운반되고, 시추 작업이 종료되면 그 반대의 경로를 통해 다시 적재 장소로 운반된다.
이러한 라이저는 라이저 요크(riser yoke)에 의해 이송되는 데, 종래에는 라이저 요크를 라이저가 적재되는 라이저 랙 플랫폼(riser rack platform)에 마련하였다.
그 결과 라이저 요크를 크레인(crane)과 결합 작업 시 적재된 라이저 등에 의해서 시야를 확보하는 데 어려움이 있었고, 주변에 적재되어 있는 라이저와 라이저 요크가 간섭을 일으키는 문제가 있었다.
한국특허공개공보 제2000-0004694호(삼성중공업 주식회사) 2000. 01. 25.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 라이저 요크와 크레인의 결합작업의 용이성을 높이고 라이저 요크와 라이저의 간섭 문제를 해결할 수 있는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 라이저(riser)가 적재되는 라이저 랙 플랫폼(riser rack platform)에 마련되어 보행자의 작업통로가 되는 캣워크(catwalk); 및 상기 캣워크에 마련되어 상기 라이저를 이송하는 라이저 요크(riser yoke)를 지지하는 복수의 라이저 요크 지지유닛을 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조가 제공될 수 있다.
상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은, 상기 캣워크에 마련되는 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임에 마련되어 상기 라이저 요크를 지지하는 요크지지프레임을 포함할 수 있다.
상기 요크지지프레임은 이격 마련된 한 쌍의 지지날개를 포함하고, 상기 한 쌍의 지지날개의 사이에 상기 라이저 요크가 지지될 수 있다.
상기 한 쌍의 지지날개의 대향되는 면의 단부는 상기 라이저 요크의 인입을 가이드하도록 경사질 수 있다.
상기 한 쌍의 지지날개의 최대 높이는 서로 다를 수 있다.
상기 캣워크의 가장자리에는 복수의 연장프레임이 이격 마련되고, 상기 베이스 프레임은 상기 복수의 연장프레임에 결합될 수 있다.
상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은, 상기 요크지지프레임의 내측면에 마련되는 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 캣워크에 적어도 하나가 마련되어 스위블 프레임(swivel frame)을 지지하는 스위블 프레임 지지부를 더 포함할 수 있다.
스위블 프레임 지지부는, 상기 캣워크의 길이 방향 가장자리에 마련되는 지지부 프레임; 및 일측부는 상기 캣워크에 결합되고 타측부는 상기 지지프 프레임에 결합되어 상기 지지프 프레임을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 해양구조물의 라이저를 이송시키는 라이저 요크의 배치구조에 있어서, 상기 라이저 요크는 작업자의 보행 통로가 되는 캣워크에 복수의 라이저 요크 지지유닛에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조가 제공될 수 있다.
상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은, 상기 캣워크의 가장자리에 마련된 연장프레임에 지지되는 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임에 마련되며 상기 라이저 요크의 가장자리를 지지하는 한 쌍의 이격된 지지날개가 마련된 요크지지프레임을 포함할 수 있다.
상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은, 상기 요크지지프레임의 내측면에 마련되는 패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 라이저 요크를 라이저가 적재되는 라이저 랙 플랫폼이 아닌 작업자의 이동 통로가 되는 캣워크에 마련함으로써 시야 확보로 크레인과 라이저 요크의 결합을 용이하게 할 수 있고, 적재된 라이저와의 간섭을 피할 수 있으며, 라이저 랙 플랫폼의 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물의 라이저 요크 배치구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 캣워크에 라이저 요크 지지유닛이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 "A" 영역을 확대 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 라이저 요크 지지유닛의 정면도이다.
도 6은 스위블 프레임 지지부가 캣워크에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물의 라이저 요크 배치구조에서 라이저 요크 지지유닛을 도시한 정면도이다.
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.
본 실시 예에서 해양구조물은 라이저를 이송하기 위한 라이저 요크가 장착되는 Drill-ship, Drilling-Rig, Jack-up, Drilling-Barge 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물의 라이저 요크 배치구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 캣워크에 라이저 요크 지지유닛이 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 "A" 영역을 확대 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 라이저 요크 지지유닛의 정면도이고, 도 6은 스위블 프레임 지지부가 캣워크에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해양구조물의 라이저 요크 배치구조(1)는, 복수의 라이저(R, riser)가 적재되는 라이저 랙 플랫폼(RP, riser rack platform)에 마련되어 보행자의 작업통로가 되는 캣워크(100, catwalk)와, 캣워크(100)에 마련되어 라이저(R)를 이송하는 라이저 요크(RY, riser yoke)를 지지하는 복수의 라이저 요크 지지유닛(200)과, 캣워크(100)에 적어도 하나가 마련되어 스위블 프레임(SF, swivel frame)을 지지하는 스위블 프레임 지지부(300)를 구비한다.
캣워크(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 라이저 랙 플랫폼(RP)에 적재된 라이저(R)의 높이보다 높은 위치로 마련되되 라이저 랙 플랫폼(RP)의 길이 방향으로 길게 마련되어 작업자의 이동 통로로 사용된다.
본 실시 예에서 캣워크(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하단부가 라이저 랙 플랫폼(RP)에 결합되는 복수의 수직프레임(110)과, 복수의 수직프레임(110)을 연결하는 복수의 수평프레임(120)과, 복수의 수직프레임(110)과 복수의 수평프레임(120)에 의해 마련된 구조물의 상측부에 마련되는 보행플레이트(130)를 포함한다.
또한 본 실시 예에서 캣워크(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수직프레임(110)과 수평프레임(120) 중 적어도 어느 하나에 마련되는 복수의 연장프레임(140)을 포함한다.
캣워크(100)의 복수의 연장프레임(140)에는 후술하는 복수의 라이저 요크 지지유닛(200)이 결합되며, 본 실시 예에서 연장프레임(140)은, 캣워크(100)의 상측부 공간 영역의 확보와 보행자의 안전을 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 캣워크(100)의 가장자리에 마련될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 연장프레임(140)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 캣워크(100)의 길이 방향과 수직되게 또는 평행하게 캣워크(100)에 마련될 수 있다. 연장프레임(140)을 캣워크(100)의 길이 방향과 평행하게 마련하면 라이저 요크(RY)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있는 이점이 있다.
라이저 요크 지지유닛(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 캣워크(100)의 연장프레임(140)에 결합되어 라이저 요크(RY)를 지지하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 라이저 요크 지지유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 캣워크(100)의 연장프레임(140)에 결합되는 베이스 프레임(210)과, 베이스 프레임(210)에 마련되어 라이저 요크(RY)를 지지하는 요크지지프레임(220)을 포함한다.
라이저 요크 지지유닛(200)의 베이스 프레임(210)은, 연장프레임(140)에 볼트 또는 용접 결합의 방식으로 결합되며, 베이스 프레임(210)의 양측부에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 보강부재(211)가 마련된다. 본 실시 예에서 보강부재(211)는 강철플레이트일 수 있다.
라이저 요크 지지유닛(200)의 요크지지프레임(220)은 그 상측부에, 도 5에 도시된 바와 같이, 이격 마련된 한 쌍의 지지날개(221)를 포함하며, 한 쌍의 지지날개(221)의 사이에 라이저 요크(RY)가 지지될 수 있다.
본 실시 예에서 요크지지프레임(220)은 대략 "ㄷ"자 형상을 가질 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지지날개(221) 중 어느 하나의 지지날개(221)의 높이가 다른 하나의 지지날개(221)의 높이보다 높게 마련될 수 있다.
이 경우 라이저 요크(RY)를 편리하고 안정적으로 요크지지프레임(220)에 거치할 수 있는 이점이 있다. 라이저 요크(RY)를 요크지지프레임(220)에 수직으로 높여서 거치하면 거치 시 매우 정교한 작업을 필요로 한다.
하지만 본 실시 예와 같이 지지날개(221)의 높이를 다르게 한 후 도 5를 기준으로 상대적으로 높은 우측의 지지날개(221)측으로 라이저 요크(RY)를 먼저 접근시킨 후 라이저 요크(RY)를 아래로 놓는 방법을 사용하면 우측의 지지날개(221)가 가이드 역할을 할 수 있으므로 라이저 요크(RY)를 안정적이고 편리하게 요크지지프레임(220)에 거치할 수 있는 이점이 있다.
또한 요크지지프레임(220)의 한 쌍의 지지날개(221) 중 서로 대향되는 면의 단부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우 경사진 면에 의해 라이저 요크(RY)의 요크지지프레임(220)으로의 인입을 가이드할 수 있어 그 거치 작업을 안정적으로 할 수 있는 이점이 있다.
본 실시 예에 따른 라이저 요크 지지유닛(200)은, 라이저 요크(RY)와 요크지지프레임(220)과의 직접적인 충돌을 방지하고 라이저 요크(RY)가 요크지지프레임(220)에 지지된 상태에서 쉽게 이탈되지 않도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 요크지지프레임(220)의 내측면에 볼트 결합 등의 방식으로 결합될 수 있는 패드(230)를 더 포함한다.
일반적으로 시추 작업이 행해지는 해상은 파고나 풍랑 등에 의해 선체의 흔들림이 심하므로 패드(230) 없이 금속 재질의 라이저 요크(RY)를 금속 재질의 요크에 그대로 지지시키면 선체의 운동 시 라이저 요크(RY)가 요크지지프레임(220)으로부터 이탈될 수 있다.
이 경우 높은 위치에 있는 캣워크(100)로부터 라이저 요크(RY)가 떨어지면 작업자에게 큰 부상을 입힐 수 있고, 라이저(R) 등 의 부품도 손상될 수 있는 데, 패드(230)에 의해 라이저 요크(RY)가 끼워 맞춤 방식으로 지지될 수 있으므로 이러한 위험을 사전에 방지할 수 있다.
그리고 본 실시 예에서 패드(230)의 상단부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 요크지지프레임(220)처럼 경사지게 마련될 수 있고, 패드(230)는 고무 재질로 제작될 수 있다.
스위블 프레임 지지부(300)는, 스위블(S)이 고정 지지되는 스위블 프레임(SF)을 지지하는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 캣워크(100)의 길이 방향 가장자리에 마련되는 지지부 프레임(310)과, 하측부는 캣워크(100)에 결합되고 상측부는 지지프 프레임에 결합되어 지지프 프레임을 지지하는 지지대(320)를 포함한다. 참고로 스위블(S)은 연결된 두 부분 중 한 쪽은 고정시키고 다른 한 쪽은 회전하게 하는 장치로, 라이저 요크(RY)에 연결된 하단부는 고정되고 크레인에 연결된 상단부는 회전되어 라이저 요크(RY)를 회전시킬 수 있다.
스위블 프레임 지지부(300)의 지지부 프레임(310)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 프레임(311)과 복수의 제2 프레임(312)을 서로 연결시켜서 직사각형 평면 형상을 가질 수 있고, 지지대(320)는 경사지게 지지부 프레임(310)에 연결되어 지지부 프레임(310)을 지지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양구조물의 라이저 요크 배치구조에서 라이저 요크 지지유닛을 도시한 정면도이다.
본 실시 예에 따른 라이저 요크 배치구조는 라이저 요크 지지유닛(200a)의 전체 높이를 낮추기 위해 베이스 프레임(210, 도 5 참조)을 채택하지 않은 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다. 그 결과 작업 환경에 따라 라이저 요크 지지유닛(200a)을 선택할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 라이저 요크를 라이저가 적재되는 라이저 랙 플랫폼이 아닌 작업자의 이동 통로가 되는 캣워크에 마련함으로써 시야 확보로 크레인과 라이저 요크의 결합을 용이하게 할 수 있고, 적재된 라이저와의 간섭을 피할 수 있으며, 라이저 랙 플랫폼의 공간을 효율적으로 사용할 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 : 해양구조물의 라이저 요크 배치구조 100 : 캣워크
110 : 수직프레임 120 : 수평프레임
130 : 보행플레이트 140 : 연장프레임
200,200a : 라이저 요크 지지유닛 210 : 베이스 프레임
220 : 요크지지프레임 230 : 패드
300 : 스위블 프레임 지지부 310 : 지지부 프레임
320 : 지지대 S : 스위블(swivel)
SF : 스위블 프레임 R : 라이저(riser)
RP : 라이저 랙 플랫폼 RY : 라이저 요크(riser yoke)

Claims (12)

  1. 복수의 라이저(riser)가 적재되는 라이저 랙 플랫폼(riser rack platform)에 마련되어 보행자의 작업통로가 되는 캣워크(catwalk); 및
    상기 캣워크에 마련되어 상기 라이저를 이송하는 라이저 요크(riser yoke)를 지지하는 복수의 라이저 요크 지지유닛을 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은,
    상기 캣워크에 마련되는 베이스 프레임; 및
    상기 베이스 프레임에 마련되어 상기 라이저 요크를 지지하는 요크지지프레임을 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 요크지지프레임은 이격 마련된 한 쌍의 지지날개를 포함하고,
    상기 한 쌍의 지지날개의 사이에 상기 라이저 요크가 지지되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지날개의 대향되는 면의 단부는 상기 라이저 요크의 인입을 가이드하도록 경사진 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지날개의 최대 높이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 캣워크의 가장자리에는 복수의 연장프레임이 이격 마련되고,
    상기 베이스 프레임은 상기 복수의 연장프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은,
    상기 요크지지프레임의 내측면에 마련되는 패드를 더 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 캣워크에 적어도 하나가 마련되어 스위블 프레임(swivel frame)을 지지하는 스위블 프레임 지지부를 더 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    스위블 프레임 지지부는,
    상기 캣워크의 길이 방향 가장자리에 마련되는 지지부 프레임; 및
    일측부는 상기 캣워크에 결합되고 타측부는 상기 지지프 프레임에 결합되어 상기 지지프 프레임을 지지하는 지지대를 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  10. 해양구조물의 라이저를 이송시키는 라이저 요크의 배치구조에 있어서,
    상기 라이저 요크는 작업자의 보행 통로가 되는 캣워크에 복수의 라이저 요크 지지유닛에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은,
    상기 캣워크의 가장자리에 마련된 연장프레임에 지지되는 베이스 프레임; 및
    상기 베이스 프레임에 마련되며 상기 라이저 요크의 가장자리를 지지하는 한 쌍의 이격된 지지날개가 마련된 요크지지프레임을 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 라이저 요크 지지유닛은,
    상기 요크지지프레임의 내측면에 마련되는 패드를 더 포함하는 해양구조물의 라이저 요크 배치구조.
KR1020120121984A 2012-10-31 2012-10-31 해양구조물의 라이저 요크 배치구조 KR101403616B1 (ko)

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