KR20150052617A - 파이프 라인 검사 장치 - Google Patents

파이프 라인 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프 라인 검사 장치에 관한 것으로, 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동할 수 있는 원격 조종 무인 잠수정에 파이프 라인의 내부 결함을 검출할 수 있는 검사 장비를 장착함으로써, 파이프 라인에 대한 검사 작업을 파이프 라인의 외부에서 수행할 수 있으며, 이에 따라 오일 또는 가스의 운송을 중단할 필요없이 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있고, 원격 조종 무인 잠수정을 회동 접철 가능한 형태로 분할 형성함으로써, 검사 장비가 안정적으로 파이프 라인에 접촉한 상태로 이동할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확하고 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 파이프 라인 검사 장치를 제공한다.

Description

파이프 라인 검사 장치{Pipeline Inspection Apparatus}
본 발명은 파이프 라인 검사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동할 수 있는 원격 조종 무인 잠수정에 파이프 라인의 내부 결함을 검출할 수 있는 검사 장비를 장착함으로써, 파이프 라인에 대한 검사 작업을 파이프 라인의 외부에서 수행할 수 있으며, 이에 따라 오일 또는 가스의 운송을 중단할 필요없이 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있고, 원격 조종 무인 잠수정을 회동 접철 가능한 형태로 분할 형성함으로써, 검사 장비가 안정적으로 파이프 라인에 접촉한 상태로 이동할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확하고 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 파이프 라인 검사 장치에 관한 것이다.
국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.
이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 다양한 시추선이 개발되고 있다.
오일 또는 가스의 해저 채굴을 위해서는 해저 바닥에 유정을 형성하고, 해저 유정으로부터 오일 또는 가스를 운송하기 위해 해저 유정에 파이프 라인을 연결한다. 파이프 라인은 해저 바닥에 설치되는데, 운송 거리에 따라 수 Km 이상 길게 설치될 수 있으며, 일반적으로 다수개의 파이프 라인이 설치된다.
이러한 파이프 라인은 최초 설치된 이후 해당 유정에서의 시추 작업이 완료될 때까지 계속 그대로 유지되어 사용되므로, 오랜 기간 동안 사용된다. 그러나, 파이프 라인은 내부 공간을 통해 계속해서 오일 또는 가스가 유동할 뿐만 아니라 매우 열악한 해저 환경에 노출되기 때문에, 오랜 기간 사용함에 따라 손상이 발생하게 된다.
파이프 라인에 손상이 발생하여 내부의 오일 또는 가스가 누수되면 해양 오염 등 커다란 환경 피해로 이어질 수 있으므로, 파이프 라인에 대한 검사는 주기적으로 이루어져야 한다.
이러한 파이프 라인에 대한 검사는 주로 내부 결함을 검출하는 방식으로 이루어지는데, 일반적으로 파이프 라인의 내부에 검사 장비를 투입하여 파이프 라인 전체 구간에 대한 내부 결함을 검사하는 방식으로 진행된다.
그러나, 이와 같은 검사 방식은 파이프 라인을 통한 오일 또는 가스의 유동을 차단시킨 상태로 이루어져야 하므로, 검사 기간 동안 오일 또는 가스 생산이 중단되어야 하므로, 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 파이프 라인에 대한 외부 검사는 단순히 원격 조종 무인 잠수정 등을 이용하여 파이프 라인의 외측면을 촬영하는 육안 검사 수준으로 이루어지고 있는 실정이며, 이러한 검사 방식은 정밀한 검사가 불가능하다는 점에서 문제가 있다.
국내등록특허 제10-0649620호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동할 수 있는 원격 조종 무인 잠수정에 파이프 라인의 내부 결함을 검출할 수 있는 검사 장비를 장착함으로써, 파이프 라인에 대한 검사 작업을 파이프 라인의 외부에서 수행할 수 있으며, 이에 따라 오일 또는 가스의 운송을 중단할 필요없이 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 파이프 라인 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 원격 조종 무인 잠수정을 회동 접철 가능한 형태로 분할 형성함으로써, 검사 장비가 안정적으로 파이프 라인에 접촉한 상태로 이동할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확하고 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 파이프 라인 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 해저 바닥에 설치되는 파이프 라인에 대한 내부 결함을 검사하는 파이프 라인 검사 장치에 있어서, 상기 파이프 라인의 외측면에 안착되어 상기 파이프 라인의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 형성되는 원격 조종 무인 잠수정; 및 상기 파이프 라인의 외측면에 접촉할 수 있도록 상기 원격 조종 무인 잠수정에 장착되어 상기 파이프 라인의 내부 결함을 검사하는 검사 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치를 제공한다.
이때, 상기 원격 조종 무인 잠수정은 상기 파이프 라인의 상단부에 이동 가능하게 안착 지지되는 메인 바디; 및 상기 파이프 라인의 원주 방향을 따라 회동 접철 가능하도록 상기 메인 바디의 양측에 각각 결합되는 보조 바디를 포함하고, 상기 보조 바디가 상기 메인 바디로부터 회동 전개됨에 따라 상기 메인 바디와 보조 바디가 상기 파이프 라인의 외측면 일부 구간을 원주 방향으로 감싸며 밀착 접촉할 수 있다.
또한, 상기 메인 바디와 보조 바디의 하단에는 상기 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동 가능하도록 이동 바퀴가 장착될 수 있다.
또한, 상기 메인 바디와 보조 바디는 회동 접철 가능하도록 접철 링크에 의해 상호 연결 결합될 수 있다.
또한, 상기 검사 장비는 상기 메인 바디에 장착될 수 있다.
또한, 상기 검사 장비는 상기 파이프 라인의 외주면에 원주 방향을 따라 감싸는 방식으로 접촉하여 내부 결함을 비파괴 방식으로 검출하는 프로브 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 검사 장비는 상기 원격 조종 무인 잠수정의 진행 방향을 따라 전방에 위치하도록 상기 원격 조종 무인 잠수정에 장착되며 상기 원격 조종 무인 잠수정이 진행함에 따라 상기 파이프 라인의 외주면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있도록 형성되는 이물질 가이드를 더 포함하고, 상기 프로브 모듈은 상기 원격 조종 무인 잠수정의 진행 방향을 따라 상기 이물질 가이드보다 후방에 배치될 수 있다.
또한, 상기 원격 조종 무인 잠수정은 별도의 연결 케이블을 통해 해상의 지원선에 연결되고, 상기 프로브 모듈에 의해 검출된 검사 정보는 상기 연결 케이블을 통해 상기 지원선의 제어실에 전송될 수 있다.
본 발명에 의하면, 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동할 수 있는 원격 조종 무인 잠수정에 파이프 라인의 내부 결함을 검출할 수 있는 검사 장비를 장착함으로써, 파이프 라인에 대한 검사 작업을 파이프 라인의 외부에서 수행할 수 있으며, 이에 따라 오일 또는 가스의 운송을 중단할 필요없이 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 원격 조종 무인 잠수정을 회동 접철 가능한 형태로 분할 형성함으로써, 검사 장비가 안정적으로 파이프 라인에 접촉한 상태로 이동할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확하고 편리하게 파이프 라인에 대한 검사 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치를 이용한 파이프 라인 검사 방식을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 메인 바디와 보조 바디의 결합 구조를 개략적으로 도시한 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 검사 장비에 대한 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치를 이용한 파이프 라인 검사 방식을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 메인 바디와 보조 바디의 결합 구조를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치의 검사 장비에 대한 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
먼저, 파이프 라인(30)의 설치 형태를 간략히 살펴보면, 해저 바닥에 유정(E1)이 설치되고, 유정(E1)의 상단에는 크리스마스 트리(20)가 장착되며, 파이프 라인(30)은 유정(E1)으로부터 오일 또는 가스를 운송하기 위해 크리스마스 트리(20)에 연결되어 해저 바닥에 길게 설치된다. 이러한 파이프 라인(30)의 끝단에는 별도의 커넥터(40)가 연결되며, 커넥터(40)에는 오일 또는 가스를 해상의 FPSO 선박(10)으로 운송하기 위해 라이저(50)가 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 라인 검사 장치(60)는 해저 바닥에 설치되는 파이프 라인(30)에 대한 내부 결함을 파이프 라인(30)의 외부에서 검사하는 장치로서, 파이프 라인(30)의 외측면에 안착되어 파이프 라인(30)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 형성되는 원격 조종 무인 잠수정(100)과, 파이프 라인(30)의 외측면에 접촉할 수 있도록 원격 조종 무인 잠수정(100)에 장착되어 파이프 라인(30)의 내부 결함을 검사하는 검사 장비(200)를 포함하여 구성된다.
원격 조종 무인 잠수정(100)은 별도의 연결 케이블(300)을 통해 해상의 지원선(70)에 연결되며, 이러한 연결 케이블(300)을 통해 지원선으로부터 전원 공급 및 통신을 수행할 수 있다. 또한, 지원선(70)에는 별도의 제어실(71)이 구비되는데, 원격 조종 무인 잠수정(100)에 장착된 검사 장비(200)에 의해 검출된 파이프 라인(30)에 대한 검사 정보는 연결 케이블(300)을 통해 지원선(70)의 제어실(71)에 실시간으로 전송되도록 구성될 수 있다.
이때, 원격 조종 무인 잠수정(100)은 파이프 라인(30)의 상단부에 이동 가능하게 안착 지지되는 메인 바디(110)와, 파이프 라인(30)의 원주 방향을 따라 회동 접철 가능하도록 메인 바디(110)의 양측에 각각 결합되는 보조 바디(120)를 포함하고, 보조 바디(120)가 메인 바디(110)로부터 회동 전개됨에 따라 메인 바디(110)와 보조 바디(120)가 파이프 라인(30)의 외측면 일부 구간을 원주 방향으로 감싸며 밀착 접촉하도록 구성될 수 있다.
즉, 원격 조종 무인 잠수정(100)은 메인 바디(110)와, 메인 바디(110)의 양측에 각각 결합되는 보조 바디(120)로 분리 형성되고, 보조 바디(120)가 메인 바디(110)로부터 회동 접철 가능하게 결합된다. 이때, 메인 바디(110)와 보조 바디(120)는 접철 링크(140)에 의해 회동 접철되도록 구성될 수 있다. 이러한 구조를 통해 메인 바디(110)와 보조 바디(120)가 도 3에 도시된 바와 같이 파이프 라인(30)의 외측면에 안정적으로 안착 지지될 수 있다.
또한, 이와 같이 파이프 라인(30)에 안착 지지된 상태에서 파이프 라인(30)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 메인 바디(110)와 보조 바디(120)의 하단에는 파이프 라인(30)의 외주면에 접촉하여 이동 가능한 이동 바퀴(130)가 장착될 수 있다. 이동 바퀴(130)는 메인 바디(110)와 보조 바디(120)가 파이프 라인(30)의 길이 방향을 따라 원활하게 이동할 수 있도록 함과 동시에 파이프 라인(30)에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 마찰력이 높은 재질로 형성될 수 있다.
검사 장비(200)는 원격 조종 무인 잠수정(100)의 메인 바디(110)에 장착될 수 있으며, 파이프 라인(30)의 외주면을 원주 방향으로 감싸는 방식으로 파이프 라인(30)의 외주면에 접촉하는 프로브 모듈(210)을 포함하여 구성될 수 있다.
프로브 모듈(210)은 파이프 라인(30)의 내부 결함을 비파괴 방식으로 검출할 수 있는 비파괴 검사 장치로 적용될 수 있으며, 예를 들면, 초음파 또는 전자기파 등을 이용한 비파괴 검사 장치로 적용될 수 있다. 이러한 프로브 모듈(210)은 도 4에 도시된 바와 같이 메인 바디(110)에 장착되는 프로브 지지대(211)와, 프로브 지지대(211)에 결합되며 파이프 라인(30)의 외주면에 접촉하여 내부 결함을 검사하는 탐침 프로브(212)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 탐침 프로브(212)는 파이프 라인(30)의 원주 방향을 따라 전체 구간과 접촉할 수 있도록 반원 형태의 탐침 프로브(212)가 2개 구비되어 프로브 지지대(211)에 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 구조에 따라 탐침 프로브(212)가 이동한 구간에 대해서는 파이프 라인(30)의 전체 영역을 모두 검사할 수 있다.
한편, 검사 장비(200)는 파이프 라인(30)의 외주면에 존재하는 이물질(P)을 제거할 수 있도록 원격 조종 무인 잠수정(100)에 장착되는 이물질 가이드(220)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이물질 가이드(220)는 원격 조종 무인 잠수정(100)의 진행 방향을 따라 전방에 위치하도록 원격 조종 무인 잠수정에 장착되며, 원격 조종 무인 잠수정(100)이 진행함에 따라 파이프 라인(30)의 외주면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 프로브 모듈(210)은 원격 조종 무인 잠수정(100)의 진행 방향을 따라 이물질 가이드(220)보다 후방에 배치되는 것이 바람직하며, 이러한 배치 구조를 통해 원격 조종 무인 잠수정(100)의 이동시 파이프 라인(30)의 외주면은 이물질 가이드(220)에 의해 이물질이 제거된 상태로 청소되고, 프로브 모듈(210)은 깨끗한 상태의 파이프 라인(30) 외주면에 접촉할 수 있으므로, 파이프 라인(30)에 대한 검사 작업을 더욱 정확하게 수행할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
30: 파이프 라인 60: 파이프 라인 검사 장치
70: 지원선 71: 제어실
100: 원격 조종 무인 잠수정 110: 메인 바디
120: 보조 바디 130: 이동 바퀴
140: 접철 링크 200: 검사 장비
210: 프로브 모듈 220: 이물질 가이드

Claims (8)

  1. 해저 바닥에 설치되는 파이프 라인에 대한 내부 결함을 검사하는 파이프 라인 검사 장치에 있어서,
    상기 파이프 라인의 외측면에 안착되어 상기 파이프 라인의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 형성되는 원격 조종 무인 잠수정; 및
    상기 파이프 라인의 외측면에 접촉할 수 있도록 상기 원격 조종 무인 잠수정에 장착되어 상기 파이프 라인의 내부 결함을 검사하는 검사 장비
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 조종 무인 잠수정은
    상기 파이프 라인의 상단부에 이동 가능하게 안착 지지되는 메인 바디; 및
    상기 파이프 라인의 원주 방향을 따라 회동 접철 가능하도록 상기 메인 바디의 양측에 각각 결합되는 보조 바디
    를 포함하고, 상기 보조 바디가 상기 메인 바디로부터 회동 전개됨에 따라 상기 메인 바디와 보조 바디가 상기 파이프 라인의 외측면 일부 구간을 원주 방향으로 감싸며 밀착 접촉하는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 바디와 보조 바디의 하단에는 상기 파이프 라인의 외주면에 접촉하여 이동 가능하도록 이동 바퀴가 장착되는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 바디와 보조 바디는 회동 접철 가능하도록 접철 링크에 의해 상호 연결 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 장비는 상기 메인 바디에 장착되는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 장비는
    상기 파이프 라인의 외주면에 원주 방향을 따라 감싸는 방식으로 접촉하여 내부 결함을 비파괴 방식으로 검출하는 프로브 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 검사 장비는
    상기 원격 조종 무인 잠수정의 진행 방향을 따라 전방에 위치하도록 상기 원격 조종 무인 잠수정에 장착되며 상기 원격 조종 무인 잠수정이 진행함에 따라 상기 파이프 라인의 외주면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있도록 형성되는 이물질 가이드를 더 포함하고,
    상기 프로브 모듈은 상기 원격 조종 무인 잠수정의 진행 방향을 따라 상기 이물질 가이드보다 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 원격 조종 무인 잠수정은 별도의 연결 케이블을 통해 해상의 지원선에 연결되고,
    상기 프로브 모듈에 의해 검출된 검사 정보는 상기 연결 케이블을 통해 상기 지원선의 제어실에 전송되는 것을 특징으로 하는 파이프 라인 검사 장치.
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