KR20160015959A - 시추 해양구조물의 압축공기시스템 - Google Patents
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Abstract
시추 해양구조물의 압축공기시스템이 개시된다. 본 발명의 시추 해양구조물의 압축공기시스템은, 선체에 마련되어 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템; 선체에 마련되며, 머드를 제조하기 위해 사용되는 압축 공기를 중앙 서비스 에어시스템으로부터 공급받는 벌크 에어시스템; 및 중앙 서비스 에어시스템과 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되어 비상시에 라인을 차단하는 에어 차단부를 포함한다.
Description
본 발명은, 시추 해양구조물의 압축공기시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 벌크 에어시스템의 파이프 파손이나 압력 감소 유닛의 고장으로 인하여 대량의 서비스 에어가 유출되는 경우 해당 장비와 시스템을 효과적으로 차단하여 중앙 서비스 에어시스템을 보호하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템에 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 시추선이 개발되어 있다.
종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼(platform)이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(drillship)과 반잠수식 리그가 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.
한편, 해저 시추 작업 시 드릴 비트(drill bit)를 사용하여 드릴링 하게 되는데, 이때 드릴 비트의 과열을 방지함과 아울러 윤활작용으로 드릴링(drilling)을 더욱 쉽게 하기 위하여 드릴 비트가 장착된 드릴 파이프 속으로 머드가 공급된다.
머드는 시추용 비트에서는 전술한 바와 같이 윤활 작용을 하고 있으며, 시추할 때 발생 되는 파면(debris)을 제거하고 시추공(hole)을 안정시키며, 탄화수소가 웰 구경 속으로 유입되는 것에 대한 주요 안전 장벽(safety barrier)의 역할을 한다.
이러한 머드는 물속에 용해된 벤토나이트(bentonite)/베어라이트(barite) 및 콜로이드 성(colloide) 형태의 점토로 이루어져 있는 아주 정교한 유체이다. 벌크인 벤토나이트와 베어라이트는 벌크 탱크에 저장되고, 벌크 탱크에 저장된 벤토나이트와 베어라이트 등을 포함하는 벌크 혼합물은 압축 공기에 의해 서지 탱크(surge tank)로 공급된다.
이러한 압축 공기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 서비스 에어시스템(10)으로부터 공급되고, 중앙 서비스 에어시스템(10)은 벌크 에어시스템(20의 )벌크 탱크뿐만 아니라 일반적인 서비스 에어도 선체 내부의 수요처로 공급한다.
한편 벌크 탱크의 파이프가 파손되거나 시추 작업 중 벌크 에어시스템(20)의 압력 감소 유닛의 오작동으로 인해 대량의 압축공기가 유출되어 중앙 서비스 에어시스템의 압력이 비정상적으로 떨어지고, 이로 인해 드릴쉽의 시추 작업에 어려움이 있었다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 벌크 에어시스템의 파이프 파손이나 압력 감소 유닛의 고장으로 인하여 대량의 서비스 에어가 유출되는 경우 해당 장비와 시스템을 효과적으로 차단하여 중앙 서비스 에어시스템을 보호하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 마련되어 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템; 상기 선체에 마련되며, 머드를 제조하기 위해 사용되는 압축 공기를 상기 중앙 서비스 에어시스템으로부터 공급받는 벌크 에어시스템; 및 상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되어 비상시에 상기 라인을 차단하는 에어 차단부를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템이 제공될 수 있다.
상기 에어 차단부는, 상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되는 압력 트랜스미터; 및 상기 압력 트랜스미터로부터 압력값을 전달받아 압력이 일정 이하로 떨어지면 자동으로 닫히는 원격 작동 밸브를 포함할 수 있다.
상기 중앙 서비스 에어시스템은, 서비스 에어와 벌크 에어를 압축시키는 복수의 서비스/벌크 에어 압축기; 상기 복수의 서비스/벌크 에어 압축기에서 압축된 에어를 건조시키는 에어 건조기; 및 상기 에어 건조기에서 건조된 에어가 저장되는 에어 저장 탱크를 포함할 수 있다.
상기 벌크 에어시스템은, 상기 에어 차단부의 후방 라인에 마련되어 공급되는 에어의 압력을 감소시키는 압력 감소 유닛; 및 상기 압력 감소 유닛의 후방 라인에 마련되는 벌크 탱크를 포함할 수 있다.
상기 에어 차단부는, 상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되어 상기 라인의 압력이 일정 이하의 압력으로 떨어지면 자동으로 닫히는 압력 제어 밸브를 포함할 수 있다.
상기 시추 해양구조물을 드릴쉽 또는 반잠수식 리그를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템과 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 에어 차단부를 마련하여 비상시에 상기 라인을 차단하는 것을 특징으로 하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 벌크 에어시스템의 오작동이나 파손이 있는 경우에도 에어 차단부에 의해 벌크 에어시스템으로 공급되는 압축 공기를 차단함으로써 대량의 압축 공기의 유출을 방지할 수 있으므로 중앙 서비스 에어시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 드릴쉽에서 중앙 서비스 에어시스템과 벌크 에어시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템(1)은, 선체에 마련되어 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템(100)과, 선체에 마련되며 머드를 제조하기 위해 사용되는 압축 공기를 중앙 서비스 에어시스템(100)으로부터 공급받는 벌크 에어시스템(200)과, 중앙 서비스 에어시스템(100)과 벌크 에어시스템(200)을 연결하는 라인에 마련되어 비상시에 라인을 차단하는 에어 차단부(300)를 구비한다.
중앙 서비스 에어시스템(100)은, 드릴링 시 필요한 머드를 만드는 데 필요한 압축 공기를 벌크 탱크(220)로 공급할 뿐만 아니라 선체 내부에서 압축 공기 또는 서비스 공기를 필요로 수요처로 공급하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 중앙 서비스 에어시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 서비스 에어 또는 벌크 탱크(220)로 공급되는 벌크 에어를 일정 압력으로 압축시키는 복수의 서비스/벌크 에어 압축기(110)와, 서비스/벌크 에어 압축기(110)에서 압축된 에어를 건조시키는 에어 건조기(120)와, 에어 건조기(120)에서 건조된 압축 공기가 저장되는 에어 저장 탱크(130)를 포함한다.
중앙 서비스 에어시스템(100)의 에어 건조기(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 병렬로 배치되도록 마련될 수 있다. 한 쌍의 에어 건조기(120) 중 상부에 배치되는 에어 건조기(120)는 벌크 탱크(220)로 공급되는 에어를 건조하기 위해 사용될 수 있고, 하부에 배치되는 에어 건조기(120)는 선체 내의 서비스 에어를 필요로 하는 수요처로 공급될 수 있다.
본 실시 예는 에어 건조기(120)를 벌크 탱크용과 서비스 에어용으로 구분하여 마련함으로써 어느 하나의 에어 건조기(120)가 고장되더라도 다른 작업을 지연없이 할 수 있다.
중앙 서비스 에어시스템(100)의 에어 저장 탱크(130)도, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 병렬로 배치되도록 마련될 수 있다. 즉 에어 건조기(120)와 같이 상부에 배치되는 에어 저장 탱크(130)는 벌크 탱크(220)로 공급되는 에어를 저장하기 위한 용도로 사용될 수 있고, 하부에 배치되는 에어 저장 탱크(130)는 서비스 에어를 필요로 하는 수요처로 공급되는 서비스 에어를 저장하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
벌크 에어시스템(200)은, 시추 작업에 필요한 머드를 만들기 위해 벤토나이트(bentonite)와 베어라이트(barite) 같은 분체를 이송하기 위해 필요한 압축 공기를 제공하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 벌크 에어시스템(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 차단부(300)의 후단 라인에 마련되어 에어 저장 탱크(130)에서 공급되는 압축 공기의 압력을 감소시키는 압력 감소 유닛(210)과, 압력 감소 유닛(210)의 후단부에 마련되는 벌크 탱크(220)를 포함한다.
벌크 에어시스템(200)의 압력 감소 유닛(210)은, 에어 저장 탱크(130)에서 공급되는 압축 공기의 압력을 약 4.95 bar로 감소시키며, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 차단부(300)와 벌크 탱크(220)를 연결하는 라인에 마련되어 유입되는 압축 공기의 압력을 측정하는 압력 게이지(211)와, 압력 게이지(211)의 후단 라인에 마련되어 유입되는 압축 공기를 일정 압력 예를 들어 4.95 bar로 감소시키는 압력 컨트롤 밸브(212)와, 압력 컨트롤 밸브(212)의 후단 라인에 마련되어 압력 컨트롤 밸브(212)를 통과한 압축 공기의 압력이 약 5.5 bar를 초과하는 경우 일정 압축 공기를 배출시켜 5.5 bar로 유지시키는 압력 안전밸브(213)를 포함한다.
에어 차단부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 저장 탱크(130)와 압력 감소 유닛(210)을 연결하는 라인에 마련되어 벌크 에어시스템(200)의 라인이 파손되거나 압력 감소 유닛(210)의 오작동 시 라인을 차단시켜 벌크 에어시스템(200)으로 압축 공기가 대량으로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 에어 차단부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 저장 탱크(130)와 압력 감소 유닛(210)을 연결하는 라인에 마련되어 라인의 압력을 송신하는 압력 트랜스미터(310)와, 압력 트랜스미터(310)의 후단 라인에 마련되어 압력 트랜스미터(310)로부터 전달되는 압력이 일정 압력 예를 들어 7 barg 이하로 떨어지면 자동으로 닫히는 원격 작동 밸브(320)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템(1)을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따른 시추 해양구조물의 압축공기시스템(1a)은 에어 차단부(300a)를 전술한 실시 예와 다르게 구성한 점에서 차이점이 있다.
본 실시 예에 따른 에어 차단부(300a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 저장 탱크(130)와 압력 감소 유닛(210)을 연결하는 라인에 마련되어 라인의 압력이 약 7barg 이하로 떨어지면 자동으로 닫히는 압력 제어 밸브(310a)를 포함한다.
본 실시 예에서 압력 제어 밸브(310a)는 자체적으로 압력을 센싱하는 기능이 구비된 점에서 전술한 실시예의 원격 작동 밸브(320)와 차이점이 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 벌크 에어시스템의 오작동이나 파손이 있는 경우에도 에어 차단부에 의해 벌크 에어시스템으로 공급되는 압축 공기를 차단함으로써 대량의 압축 공기의 유출을 방지할 수 있으므로 중앙 서비스 에어시스템의 안정성을 향상시킬 수 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.
1,1a : 시추 해양구조물의 압축공기시스템
100 : 중앙 서비스 에어시스템 110 : 서비스/벌크 에어 압축기
120 : 에어 건조기 130 : 에어 저장 탱크
200 : 벌크 에어시스템 210 : 압력 감소 유닛
211 : 압력 게이지 212 : 압력 컨트롤 밸브
213 : 압력 안전밸브 220 : 벌크 탱크
300,300a : 에어 차단부 310 : 압력 트랜스미터
310a : 압력 제어 밸브 320 : 원격 작동 밸브
100 : 중앙 서비스 에어시스템 110 : 서비스/벌크 에어 압축기
120 : 에어 건조기 130 : 에어 저장 탱크
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211 : 압력 게이지 212 : 압력 컨트롤 밸브
213 : 압력 안전밸브 220 : 벌크 탱크
300,300a : 에어 차단부 310 : 압력 트랜스미터
310a : 압력 제어 밸브 320 : 원격 작동 밸브
Claims (7)
- 선체에 마련되어 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템;
상기 선체에 마련되며, 머드를 제조하기 위해 사용되는 압축 공기를 상기 중앙 서비스 에어시스템으로부터 공급받는 벌크 에어시스템; 및
상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되어 비상시에 상기 라인을 차단하는 에어 차단부를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 에어 차단부는,
상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되는 압력 트랜스미터; 및
상기 압력 트랜스미터로부터 압력값을 전달받아 압력이 일정 이하로 떨어지면 자동으로 닫히는 원격 작동 밸브를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 중앙 서비스 에어시스템은,
서비스 에어와 벌크 에어를 압축시키는 복수의 서비스/벌크 에어 압축기;
상기 복수의 서비스/벌크 에어 압축기에서 압축된 에어를 건조시키는 에어 건조기; 및
상기 에어 건조기에서 건조된 에어가 저장되는 에어 저장 탱크를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 벌크 에어시스템은,
상기 에어 차단부의 후방 라인에 마련되어 공급되는 에어의 압력을 감소시키는 압력 감소 유닛; 및
상기 압력 감소 유닛의 후방 라인에 마련되는 벌크 탱크를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 에어 차단부는,
상기 중앙 서비스 에어시스템과 상기 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 마련되어 상기 라인의 압력이 일정 이하의 압력으로 떨어지면 자동으로 닫히는 압력 제어 밸브를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 시추 해양구조물을 드릴쉽 또는 반잠수식 리그를 포함하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템. - 제어 또는 서비스용으로 사용되는 압축 공기를 공급하는 중앙 서비스 에어시스템과 벌크 에어시스템을 연결하는 라인에 에어 차단부를 마련하여 비상시에 상기 라인을 차단하는 것을 특징으로 하는 시추 해양구조물의 압축공기시스템.
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| KR1020140099001A KR20160015959A (ko) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | 시추 해양구조물의 압축공기시스템 |
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Cited By (1)
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| KR20190058123A (ko) * | 2017-11-21 | 2019-05-29 | 대우조선해양 주식회사 | Dps-3 선박의 압축공기 시스템 |
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2014
- 2014-08-01 KR KR1020140099001A patent/KR20160015959A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190058123A (ko) * | 2017-11-21 | 2019-05-29 | 대우조선해양 주식회사 | Dps-3 선박의 압축공기 시스템 |
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