KR20140055329A - 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조 - Google Patents

해양구조물의 마그넷 요크 배치구조 Download PDF

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Abstract

해양구조물의 마그넷 요크 배치구조가 개시된다. 본 발명의 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조는, 선체에 마련되며, 내부에 머드 설비가 구비되고 상측부에 드릴 파이프가 적재되는 머드 모듈 상부블록; 및 머드 모듈 상부블록의 측면부에 마련되어 드릴 파이프를 이송하는 마그넷 요크(magnet yoke)가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임을 지지하는 마그넷 요크 지지유닛을 포함한다.

Description

해양구조물의 마그넷 요크 배치구조{MAGNET YOKE ARRANGEMENT STRUCTURE FOR A MARINE STRUCTURE}
본 발명은, 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양구조물에서 드릴링 작업시 사용되는 드릴 파이프를 이송시키는 마그넷 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 드릴쉽(Drill-ship), Drilling-Rig(반잠수식 리그), Jack-up, Drilling-Barge(드릴링 바지) 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 회수하는 라이저(riser)의 내부에 마련되어 드릴비트에 동력을 전달하는 드릴 파이프가 사용된다. 이 드릴 파이프는 시추 작업시에는 그 적재 장소로부터 드릴 플로어를 거쳐 문풀로 운반되고, 시추 작업이 종료되면 그 반대의 경로를 통해 다시 적재 장소로 운반된다.
이러한 드릴 파이프는 너클 붐 크레인(knuckle boom crane)에 연결되는 마그넷 요크(magnet yoke)에 의해 이송되는 데, 종래에 마그넷 요크는 선수측 크레인의 사용이 가능하도록 머드 모듈 상부블록의 상측부의 파이프 랙 주위에 위치하였다.
하지만 마그넷 요크는 큰 면적을 차지하여 전체적인 공간의 효율성을 떨어뜨리고, 통로(access way) 부근으로 마그넷 요크가 이동되어 안정성 측면에서도 문제점이 있었다.
한국특허공개공보 제2011-0029965호(대우조선해양 주식회사) 2011. 03. 23.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 머드 모듈 상부블록의 상측부 공간의 효율성 및 안정성을 확보할 수 있는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 마련되며, 내부에 머드 설비가 구비되고 상측부에 드릴 파이프가 적재되는 머드 모듈 상부블록; 및 상기 머드 모듈 상부블록의 측면부에 마련되어 상기 드릴 파이프를 이송하는 마그넷 요크(magnet yoke)가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임을 지지하는 마그넷 요크 지지유닛을 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조가 제공될 수 있다.
상기 마그넷 요크 지지유닛은, 상기 머드 모듈 상부블록의 측면부에 결합되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 지지하는 베이스 프레임; 및 일측부는 상기 측면부에 결합되고 타측부는 상기 베이스 프레임에 결합되는 복수의 지지대를 포함할 수 있다.
상기 베이스 프레임은 복수의 가로프레임과 복수의 세로프레임의 결합에 의해 마련되며, 상기 복수의 가로프레임 및 상기 복수의 세로프레임 중 적어도 어느 하나에는 복수의 보강부재가 마련될 수 있다.
상기 마그넷 요크 지지유닛은, 상기 베이스 프레임과 상기 마그넷 요크 수용프레임의 사이에 단속적으로 마련되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 상기 베이스 프레임에 고정 연결시키는 복수의 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 해양구조물은 드릴쉽, 반잠수식 리그, 드릴링 바지를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조에 있어서, 상기 마그넷 요크는 머드 설비가 내부에 마련되는 머드 모듈 상부블록의 측면부에 결합되는 마그넷 요크 지지유닛에 지지되어 상기 측면부에 배치되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조가 제공될 수 있다.
상기 마그넷 요크 지지유닛은, 상기 측면부에 결합되는 베이스 프레임; 일측부는 상기 측면부에 결합되고 타측부는 상기 베이스 프레임에 결합되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 복수의 지지대; 및 상기 베이스 프레임과 상기 마그넷 요크가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임의 사이에 단속적으로 마련되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 상기 베이스 프레임에 고정 연결시키는 복수의 연결부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 드릴 파이프를 운반하는 마그넷 요크를 머드 모듈 상부블록의 상측부 상면이 아닌 측면부에 배치함으로써 드릴 파이프의 이동간 간섭 문제를 해결하고, 머드 모듈 상부블록에서의 전반적인 공간의 효율성을 극대화할 수 있으며, 통로 부근에서 마그넷 요크가 이동되지 않아 안정성이 향상된다.
도 1은 해양구조물에서 본 실시예가 적용된 영역을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 마그넷 요크 지지유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 머드 모듈 상부블록의 측면부에 마련된 마그넷 요크 지지유닛에 마그넷 요크가 수용된 마그넷 요크 수용프레임이 설치된 상태를 개략적으로 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 해양구조물에서 본 실시예가 적용된 영역을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1에 도시된 해양구조물은 시추선이고, 시추선에는 드릴링 작업 시 드릴비트(drill bit)로 동력을 전달하는 드릴 파이프(P)가 머드 모듈 상부블록(100)에 적재되고, 적재된 드릴 파이프(P)는 너클 붐 크레인(C, knuckle boom crane)에 연결되는 마그넷 요크(MY, magnet yoke)에 의해 홀딩(holding)되어 운반된다.
머드 모듈 상부블록(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선미부에 배치되고, 그 내부에는 머드 펌프, 머드 믹서 등의 머드 설비가 마련된다.
본 실시 예는 머드 모듈 상부블록(100) 영역에서의 공간의 효율성 및 안정성을 확보하기 위한 것으로, 본 실시예에서 해양구조물은 머드 모듈 상부블록(100)이 마련된 드릴쉽, 반잠수식 리그, 잭업, 드릴링 바지 등을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 마그넷 요크 지지유닛을 도시한 사시도이고, 도 4는 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에 마련된 마그넷 요크 지지유닛에 마그넷 요크가 수용된 마그넷 요크 수용프레임이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조는(1), 선체에 마련되며 내부에 머드 설비가 구비되고 상측부에 드릴 파이프(P)가 적재되는 머드 모듈 상부블록(100)과, 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에 마련되어 드릴 파이프(P)를 이송하는 마그넷 요크(MY, magnet yoke)가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임(MF)을 지지하는 마그넷 요크 지지유닛(200)을 구비한다.
머드 모듈 상부블록(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체의 상부 갑판(D)에 일정 높이로 마련되며, 머드 모듈 상부블록(100)의 내부에는 웰(well)로부터 회수된 머드에서 암석과 고형물들을 분리하는 장치인 쉐일 쉐이커(shalel shaker)와, 머드 내에 혼입된 가스를 분리하는 장치인 가스 분리기(degasser)와, 머드를 흡입하여 드릴 파이프(P)로 보내는 고압 대형 머드펌프(mud pump) 등이 설치된다.
또한 머드 모듈 상부블록(100)의 상면부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 드릴 파이프(P)가 적재되고, 드릴 파이프(P)를 운반하는 너클 붐 크레인(C) 등이 마련된다.
종래에는 드릴 파이프(P)를 포함한 시추 장비가 적재되어 협소한 공간의 머드 모듈 상부블록(100) 상면부에 드릴 파이프(P)를 홀딩하는 마그넷 요크(MY)를 배치하였으므로 머드 모듈 상부블록(100)에서의 공간이 더욱 협소하였다.
또한 마그넷 요크(MY)가 머드 모듈 상부블록(100)의 상면부에 마련된 통로를 통해 이동되므로 작업자와의 충돌로 인한 안전 사고의 위험 등이 있었다.
하지만 본 실시 예는 후술하는 마그넷 요크 지지유닛(200)에 의해 전술한 공간상의 협소한 문제나 충돌로 인한 안전사고의 문제를 해결할 수 있다.
마그넷 요크 지지유닛(200)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에 마련되어 드릴 파이프(P)를 홀딩하여 운반하는 마그넷 요크(MY)가 수용된 마그넷 요크 수용프레임(MF)을 지지하는 역할을 한다.
그 결과 마그넷 요크 수용프레임(MF)이 차지하는 면적 만큼의 여유 공간을 머드 모듈 상부블록(100)에서 확보할 수 있고, 작업자의 통행이 거의 이루어지지 않는 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에서 마그넷 요크(MY)의 이동이 이루어지므로 안전 사고의 발생 위험을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 실시 예에서 마그넷 요크 지지유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에 결합되는 베이스 프레임(210)과, 하측부는 머드 모듈 상부블록(100)의 측면부에 결합되고 상측부는 베이스 프레임(210)에 결합되어 베이스 프레임(210)을 지지하는 복수의 지지대(220)와, 베이스 프레임(210)과 마그넷 요크 수용프레임(MF)의 사이에 단속적으로 마련되어 마그넷 요크 수용프레임(MF)을 베이스 프레임(210)에 고정 연결시키는 복수의 연결부재(230)를 포함한다.
마그넷 요크 지지유닛(200)의 베이스 프레임(210)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 가로프레임(211)과 복수의 세로프레임(212)을 용접 또는 볼트 결합 방식으로 상호 결합시켜서 마련될 수 있다.
또한 복수의 가로프레임(211)과 복수의 세로프레임(212)에는 복수의 보강부재(213)가 마련된다. 본 실시 예에서 복수의 보강부재(213)는 판 형상의 강철플레이트로 제작될 수 있다.
마그넷 유닛의 복수의 연결부재(230)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(210)과 마그넷 요크 수용프레임(MF) 사이에 배치되어 양자의 접촉 면적을 감소시킨다. 그 결과 결합 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.
구체적으로 베이스 프레임(210)과 마그넷 요크 수용프레임(MF) 사이에 복수의 연결부재(230)가 없고 용접 결합을 하는 경우 접촉 면적의 전 면적에 걸쳐 용접 작업을 해야 하고, 이러한 용접 작업 후에 용접 부분에 크랙(crack) 등이 발생될 수 있는 데 용접 면적이 크므로 크랙의 발생 확율도 높아진다.
하지만 본 실시 예와 같이 복수의 프레임과 마그넷 요크 수용프레임(MF)의 사이에 복수의 연결부재(230)를 마련하고, 접촉 영역만을 용접하면 용접시수를 줄일 수 있고, 용접 작업 후에 크랙이 발생될 확률도 줄일 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 실시 예에서 복수의 연결부재(230)는 "H" 형상의 빔(beam)일 수 있다.
한편 복수의 연결부재(230)와 베이스 프레임(210) 및 마그넷 요크 수용프레임(MF)을 볼트 결합 방식으로 결합할 수도 있는 데, 이 경우 결합 후에 볼트의 풀림 등을 체크해야 하므로 용접 결합의 방식보다는 불편한 점이 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 드릴 파이프를 운반하는 마그넷 요크를 머드 모듈 상부블록의 상측부 상면이 아닌 측면부에 배치함으로써 드릴 파이프의 이동간 간섭 문제를 해결하고, 머드 모듈 상부블록에서의 전반적인 공간의 효율성을 극대화할 수 있으며, 통로 부근에서 마그넷 요크가 이동되지 않아 안정성이 향상되는 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 마그넷 요크 배치구조 100 : 머드 모듈 상부블록
200 : 마그넷 요크 지지유닛 210 : 베이스 프레임
211 : 가로프레임 212 : 세로프레임
213 : 보강부재 220 : 지지대
230 : 연결부재 C : 너클 붐 크레인
D : 상부 갑판 MF : 마그넷 요크 수용프레임
MY : 마그넷 요크

Claims (7)

  1. 선체에 마련되며, 내부에 머드 설비가 구비되고 상측부에 드릴 파이프가 적재되는 머드 모듈 상부블록; 및
    상기 머드 모듈 상부블록의 측면부에 마련되어 상기 드릴 파이프를 이송하는 마그넷 요크(magnet yoke)가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임을 지지하는 마그넷 요크 지지유닛을 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마그넷 요크 지지유닛은,
    상기 머드 모듈 상부블록의 측면부에 결합되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 지지하는 베이스 프레임; 및
    일측부는 상기 측면부에 결합되고 타측부는 상기 베이스 프레임에 결합되는 복수의 지지대를 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스 프레임은 복수의 가로프레임과 복수의 세로프레임의 결합에 의해 마련되며, 상기 복수의 가로프레임 및 상기 복수의 세로프레임 중 적어도 어느 하나에는 복수의 보강부재가 마련된 것을 특징으로 하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 마그넷 요크 지지유닛은,
    상기 베이스 프레임과 상기 마그넷 요크 수용프레임의 사이에 단속적으로 마련되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 상기 베이스 프레임에 고정 연결시키는 복수의 연결부재를 더 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 해양구조물은 드릴쉽, 반잠수식 리그, 드릴링 바지를 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  6. 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조에 있어서,
    상기 마그넷 요크는 머드 설비가 내부에 마련되는 머드 모듈 상부블록의 측면부에 결합되는 마그넷 요크 지지유닛에 지지되어 상기 측면부에 배치되는 것을 특징으로 하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 마그넷 요크 지지유닛은,
    상기 측면부에 결합되는 베이스 프레임;
    일측부는 상기 측면부에 결합되고 타측부는 상기 베이스 프레임에 결합되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 복수의 지지대; 및
    상기 베이스 프레임과 상기 마그넷 요크가 수용되는 마그넷 요크 수용프레임의 사이에 단속적으로 마련되어 상기 마그넷 요크 수용프레임을 상기 베이스 프레임에 고정 연결시키는 복수의 연결부재를 포함하는 해양구조물의 마그넷 요크 배치구조.
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