KR20140106224A - 해저 파이프 부설용 풀링헤드 - Google Patents

Abstract

해저 파이프 부설용 풀링헤드가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에는 육상의 윈치시스템과 연결된 풀링와이어가 체결되며, 타측에는 해저에 포설되는 파이프 라인이 체결되는 파이프연결유닛; 및 상부에 파이프연결유닛이 안착 및 지지되며, 풀링와이어에 의해 해저면 상에서 슬라이딩 이동되되, 전단부가 상방을 향해 굴곡 또는 경사지게 형성된 슬라이딩플레이트;를 포함하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드가 제공된다.

Description

해저 파이프 부설용 풀링헤드 {PULLING HEAD FOR LAYING SUBMARINE PIPELINE}

본 발명은 해저 파이프 부설용 풀링헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해저 파이프 부설시 파이프 라인을 해저면을 따라 육상으로 끌어당기는데 사용되는 해저 파이프 부설용 풀링헤드에 관한 것이다.

해저면 등에 포설되어 각종 유체나 가스의 운송 경로를 제공하는 해저 파이프 라인은 부설선법, 해저예항법, 부유예항법 등을 통해 설치되게 된다. 대표적으로, 부설선법은 공개특허공보 제10-2011-0058310호 등과 같은 파이프부설선을 이용하여 해상에서 파이프 유닛을 연속 체결함으로써 해저 파이프 라인을 설치하는 방법으로, 해상에서 시작하는 Bowline법, Deadman anchor법이나, 육상에서 시작하는 Shore pulling법, HDD법 등이 사용되고 있다.

이 중 육상에서 파이프 라인 설치를 시작할 때 통상적으로 채택되는 Shore pulling법은, 파이프부설선이 육상 측에 최대한 접근하여 파이프 라인의 제작을 시작하게 되며, 제작된 파이프 라인을 윈치시스템을 통해 육상 측으로 끌어올리게 된다. 그러나 이와 같은 과정에서 해저면과의 마찰이나 토사로 인해 파이프 라인을 육상 측으로 끌어당기는 작업이 곤란하게 된다는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2011-0058310호 (2011년 06월 01일 공개)

본 발명의 실시예들은, 해저 파이프 부설을 위한 파이프 라인의 풀링시 해저면과의 마찰 등을 저감시킬 수 있는 해저 파이프 부설용 풀링헤드를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에는 육상의 윈치시스템과 연결된 풀링와이어가 체결되며, 타측에는 해저에 포설되는 파이프 라인이 체결되는 파이프연결유닛; 및 상부에 상기 파이프연결유닛이 안착 및 지지되며, 상기 풀링와이어에 의해 해저면 상에서 슬라이딩 이동되되, 전단부가 상방을 향해 굴곡 또는 경사지게 형성된 슬라이딩플레이트;를 포함하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드가 제공될 수 있다.

이때, 상기 슬라이딩플레이트는, 저면부에 길이방향으로 연장 형성된 스키드레일을 구비하되, 상기 스키드레일은, 복수개가 상기 슬라이딩플레이트의 저면부에 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 풀링와이어의 당김시 상기 슬라이딩플레이트의 직진 이동을 가이드할 수 있다.

또한, 상기 해저 파이프 부설용 풀링헤드는, 상기 슬라이딩플레이트의 일측에 마련되어 상기 슬라이딩플레이트에 부력을 제공하는 부력제공부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 부력제공부는, 상기 슬라이딩플레이트의 전단부에 마련될 수 있다.

또한, 상기 해저 파이프 부설용 풀링헤드는, 상기 파이프연결유닛 및 상기 파이프 라인 중 어느 하나 이상을 상기 슬라이딩플레이트에 고정시키기 위한 것으로, 상기 파이프연결유닛 또는 상기 파이프 라인의 외주면을 감싸도록 체결되는 벨트부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드는, 풀링와이어 및 파이프 라인이 연결되는 파이프연결유닛의 하측에 슬라이딩플레이트를 구비하도록 함으로써, 파이프 라인의 풀링시 슬라이딩플레이트를 통해 해저면과의 마찰을 줄일 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드는, 해저면 상에서 파이프 라인이 보다 용이하게 슬라이딩 이동될 수 있도록 하는 한편, 파이프 라인의 풀링에 필요한 윈치시스템의 용량을 줄이고, 해저 파이프 라인 부설의 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 쇼어 풀링법을 이용한 해저 파이프 라인의 부설을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드를 보여주는 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 쇼어 풀링법을 이용한 해저 파이프 라인의 부설을 보여주는 개략도이다.

쇼어 풀링(shore pulling) 법은 육상 인근에서 파이프 라인의 설치를 시작할 때 채용되는 방법 중 하나로, 먼저, 파이프부설선(20)이 접근 가능한 최저 수심 위치까지 육상에 인접하게 이동한 후, 파이프 라인(P)의 제작을 시작하게 된다. 이때, 파이프부설선(20)에서 제작되는 파이프 라인(P)은 육상의 윈치시스템(30)을 통해 육상 측으로 당겨지게 되는데, 상기와 같은 파이프 라인(P)을 육상 측으로 당기기 위해 풀링헤드(pulling head, 10)가 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 육상에 배치된 윈치시스템(30)은 풀링와이어(W)를 파이프 라인(P)의 끝단에 연결시켜 풀링와이어(W)를 통해 파이프 라인(P)을 육상 측으로 끌어당기게 되는데, 이와 같은 과정에서, 파이프 라인(P)의 끝단과 윈치시스템(30)의 풀링와이어(W)를 연결시켜 주는 기구로, 풀링헤드(10)가 사용될 수 있다.

그러나 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 육상 인근 해역의 해저면(S)은 육상 측을 향해 상향 경사지도록 형성되어 있으며, 각종 퇴적물이 비교적 두껍게 적층되어 있기 때문에, 풀링헤드(10)를 끌어당기는 과정에서 풀링헤드(10)와 해저면(S)과의 마찰력이 크게 작용하는 문제가 있다. 예컨대, 풀링헤드(10)는 해저면(S)에 접촉된 상태에서 풀링와이어(W)에 의해 끌어당겨지기 때문에, 해저면(S)의 토사나 각종 퇴적물 등을 함께 밀어내며 움직여야 한다. 따라서 파이프 라인(P)을 육상 측으로 끌어당기기 위하여는, 상기와 같은 토사나 퇴적물로 인한 하중 또한 고려되어야 하며, 이로 인해, 불필요하게 윈치시스템(30)의 용량이나 풀링와이어(W)의 규격 등이 증대되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드는, 상기와 같은 문제점을 해소하고자 한 것으로, 풀링헤드와 해저면과의 마찰력 또는 해저면의 토사나 퇴적물로 인한 인장 하중을 저감시켜, 불필요한 윈치시스템의 용량 증대 등을 방지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드를 보여주는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드를 보여주는 측면도이다.

도 2 및 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드(100)는, 양 측에 각각 풀링와이어(W) 및 파이프 라인(P)이 연결되는 파이프연결유닛(110)과, 파이프연결유닛(110)이 상부면에 안착되는 슬라이딩플레이트(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

파이프연결유닛(110)은 길이방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있으며, 전체적으로 원기둥 또는 다각기둥의 형태로 형성될 수 있다. 파이프연결유닛(110)의 전단에는 풀링와이어(W)가 체결될 수 있다. 풀링와이어(W)는 육상에 마련된 윈치시스템에 연결되어 파이프연결유닛(110)을 끌어당기게 된다. 파이프연결유닛(110)과 풀링와이어(W)는 다양한 방식을 통해 연결될 수 있으며, 일 예로, 파이프연결유닛(110)의 전단에는 풀링와이어(W)의 체결을 위한 고리 형태의 와이어체결부(111)가 마련될 수 있다. 한편, 파이프연결유닛(110)의 후단에는 파이프 라인(P)이 체결될 수 있다. 파이프연결유닛(110)과 파이프 라인(P)은 용접부(112)를 통해 상호 용접 결합될 수 있다. 이때, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 파이프 라인(P)은 강관(P1)에 부식방지코팅(P2) 및 콘크리트코팅(P3)이 코팅된 형태로 제공될 수 있으며, 파이프연결유닛(110)은 파이프 라인(P) 내측의 강관(P1)과 용접 결합될 수 있다.

슬라이딩플레이트(120)는 풀링와이어(W)를 통한 당김시 해저면과의 마찰을 줄이기 위한 것으로, 파이프연결유닛(110)의 하측에 배치될 수 있으며, 파이프연결유닛(110)이 상부면에 안착되어 지지되게 된다. 슬라이딩플레이트(120)는 소정두께를 가지는 판(板) 형태로 형성될 수 있으며, 파이프연결유닛(110)이 안착되어 지지될 수 있도록 길이방향으로 소정정도 연장될 수 있다. 이때, 슬라이딩플레이트(120)는 파이프연결유닛(110) 뿐만 아니라, 파이프연결유닛(110)의 후단에 연결된 파이프 라인(P)의 일부분까지 안착되어 지지될 수 있도록, 길이방향으로 충분히 연장 형성될 수 있다. 이는 파이프연결유닛(110)과 파이프 라인(P)이 결합된 용접부(112) 등의 단차로 인해, 해저면과의 마찰이 증대되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 슬라이딩플레이트(120)는 전단부가 상방으로 소정정도 굴곡(bending)지게 형성될 수 있다. 또는, 도시되지 않았으나, 슬라이딩플레이트(120)는 전단부가 상방으로 소정정도 경사지게 형성될 수 있다. 상기와 같은 굴곡이나 경사는, 슬라이딩플레이트(120)가 해저면 위를 보다 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있도록 한다. 예컨대, 해저면 상에 토사나 퇴적물이 적층되어 작은 언덕이나 경사가 형성되어 있는 경우, 슬라이딩플레이트(120)는 전단부의 굴곡이나 경사로 인해, 상기와 같은 언덕이나 경사를 보다 용이하게 지나갈 수 있게 된다.

필요에 따라, 슬라이딩플레이트(120)의 저면부에는 스키드레일(121)이 구비될 수 있다. 스키드레일(121)은 슬라이딩플레이트(120)의 저면부에서 하방을 향해 소정정도 돌출 형성될 수 있으며, 슬라이딩플레이트(120)의 길이방향을 따라 소정정도 연장 형성될 수 있다. 또한, 스키드레일(121)은 슬라이딩플레이트(120)의 폭방향으로 소정간격 이격되어 복수개가 구비될 수 있다. 이와 같은 스키드레일(121)은 슬라이딩플레이트(120)의 저면부와 해저면과의 접촉면적을 줄여 슬라이딩플레이트(120)가 보다 용이하게 해저면을 슬라이딩 이동할 수 있도록 보조하게 된다. 또한, 스키드레일(121)은 슬라이딩플레이트(120)가 직진 이동될 수 있도록 가이드하는 기능을 겸비할 수 있다. 즉, 풀링와이어(W)의 당김시, 슬라이딩플레이트(120)는 저면부에 직선 형태로 형성된 스키드레일(121)에 의해 당김 방향으로의 직진 이동이 가이드될 수 있다.

한편, 슬라이딩플레이트(120)의 전단부에는 풀링와이어(W)가 파이프연결유닛(110)의 와이어체결부(111)에 접근될 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있다.

또한, 필요에 따라, 본 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드(100)는, 부력제공부를 더 포함할 수 있다. 부력제공부는 슬라이딩플레이트(120)의 일측에 마련되어 슬라이딩플레이트(120)에 소정정도의 부력을 제공할 수 있다. 이는 슬라이딩플레이트(120)가 해저면을 누르는 힘을 줄여 해저면과의 마찰을 최소화하기 위함이다.

부력제공부는 슬라이딩플레이트(120)의 전단측에 마련될 수 있다. 이와 같이 전단측에 마련된 부력제공부는, 슬라이딩플레이트(120)에 전단측을 향한 상향 경사를 형성하거나, 적어도 슬라이딩플레이트(120)의 전단측이 해저면을 누르는 힘을 작게 형성할 수 있다. 따라서 이와 같은 경우, 슬라이딩플레이트(120)는 해저면에 적층된 토사 등을 보다 원활하게 넘어 지나갈 수 있게 되며, 육지 측을 향해 상향 경사진 해저면을 따라 슬라이딩 이동되기도 보다 수월해질 수 있다.

한편, 부력제공부는 해수 중에서 부력을 발생시킬 수 있는 다양한 종류 및 형태의 부체(浮體)를 포함할 수 있다. 또는, 부력제공부는 슬라이딩플레이트(120)의 내부에 내설된 부력탱크(122)를 포함할 수 있다. 부력탱크(122)는 슬라이딩플레이트(120)의 내부에 마련된 공간부에 형성될 수 있으며, 슬라이딩플레이트(120) 전단부의 굴곡 부위에 배치될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 부력탱크(122)에는 평형수를 공급 및 배출시키기 위한 급배출포트가 구비될 수 있다. 상기 급배출포트는 부력탱크(122) 내 평형수를 공급 또는 배출시켜, 부력탱크(122)가 제공하는 부력의 크기를 조절할 수 있다. 따라서 작업자는 해저면의 경사 정도나 파이프 라인(P)의 무게 등을 고려하여, 부력탱크(122)의 부력을 적절히 조절할 수 있게 된다.

또한, 필요에 따라, 본 실시예에 따른 해저파이프 부설용 풀링헤드(10)는, 파이프연결유닛(110) 또는 파이프 라인(P)을 슬라이딩플레이트(120)에 고정시키기 위한 벨트부(130)를 더 포함할 수 있다. 벨트부(130)는 파이프연결유닛(110) 또는 파이프 라인(P)의 외주면을 감싸도록 체결될 수 있으며, 일측이 슬라이딩플레이트(120)에 고정되게 된다. 한편, 본 실시예의 경우, 파이프 라인(P)에만 벨트부(130)가 구비된 경우를 예시하였으나, 벨트부(130)는 파이프연결유닛(110) 및 파이프 라인(P)에 각각 마련되거나, 파이프연결유닛(110) 또는 파이프 라인(P) 중 어느 하나에만 마련될 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드(100)는, 풀링와이어(W) 및 파이프 라인(P)이 연결되는 파이프연결유닛(110)의 하측에 슬라이딩플레이트(120)를 구비하도록 함으로써, 파이프 라인(P)의 풀링(pulling)시 슬라이딩플레이트(120)로 인해 해저면과의 마찰을 줄일 수 있게 된다. 따라서 본 실시예에 따른 해저 파이프 부설용 풀링헤드(100)는, 해저면 상에서 파이프 라인(P)이 보다 용이하게 슬라이딩 이동될 수 있도록 하는 한편, 파이프 라인(P)의 풀링에 필요한 윈치시스템의 용량을 줄이고, 해저 파이프 라인 부설의 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 해저 파이프 부설용 풀링헤드 110: 파이프연결유닛
111: 와이어체결부 112: 용접부
120: 슬라이딩플레이트 121: 스키드레일
122: 부력탱크 130: 벨트부

Claims (5)

1. 일측에는 육상의 윈치시스템과 연결된 풀링와이어가 체결되며, 타측에는 해저에 포설되는 파이프 라인이 체결되는 파이프연결유닛; 및
   상부에 상기 파이프연결유닛이 안착 및 지지되며, 상기 풀링와이어에 의해 해저면 상에서 슬라이딩 이동되되, 전단부가 상방을 향해 굴곡 또는 경사지게 형성된 슬라이딩플레이트;를 포함하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이딩플레이트는, 저면부에 길이방향으로 연장 형성된 스키드레일을 포함하되,
   상기 스키드레일은, 복수개가 상기 슬라이딩플레이트의 저면부에 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 풀링와이어의 당김시 상기 슬라이딩플레이트의 직진 이동을 가이드하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이딩플레이트의 일측에 마련되어 상기 슬라이딩플레이트에 부력을 제공하는 부력제공부를 더 포함하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 부력제공부는, 상기 슬라이딩플레이트의 전단부에 마련되는 해저 파이프 부설용 풀링헤드.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
   상기 파이프연결유닛 및 상기 파이프 라인 중 어느 하나 이상을 상기 슬라이딩플레이트에 고정시키기 위한 것으로, 상기 파이프연결유닛 또는 상기 파이프 라인의 외주면을 감싸도록 체결되는 벨트부를 더 포함하는 해저 파이프 부설용 풀링헤드.

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