KR20170033053A - 라이저 파이프 밸브구조 및 이를 가지는 해양구조물 - Google Patents

라이저 파이프 밸브구조 및 이를 가지는 해양구조물 Download PDF

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KR20170033053A
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Abstract

본 발명은 라이저 파이프를 연결하기 위한 라이저 밸브를 선체 측면에 설치된 액세스 플랫폼과 연결수단으로 연결시켜 안정성을 높일 수 있는 라이저 파이프 밸브구조에 관한 것으로, 선체의 사이드 쉘(side shell)에 설치되는 액세스 플랫폼과, 상기 액세스 플랫폼에 설치되어 라이저 밸브를 연결시키는 연결수단과, 상기 연결수단에 설치되어 라이저 파이프가 설치되는 라이저 밸브를 고정시키는 클램프를 포함한다.

Description

라이저 파이프 밸브구조 및 이를 가지는 해양구조물{RISER PIPE VALVE STRUCTURE AND OFFSHORE STRUCTURE HAVING THE SAME}
본 발명은 라이저 파이프 밸브구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라이저 파이프를 연결하기 위한 라이저 밸브를 선체 측면에 설치된 액세스 플랫폼과 연결수단으로 연결시켜 안정성을 높일 수 있는 라이저 파이프 밸브구조에 관한 것이다.
부유식 원유저장설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO)나 부유식 액화가스저장설비(LNG Floating Production Storage Offloading, LNG FPSO)는 선박 또는 바지(barge) 형태의 부유식 저장설비이다.
FPSO는 현재 유전에서 원유를 생산하기 위해 사용되고 있으며, LNG FPSO는 근래들어 유전의 고갈 및 청정원료에 대한 수요의 증가로 인해 그 개발이 활발히 이루어지고 있다.
심해저 유전 개발에 있어서 FPSO나 LNG FPSO는 해상에 부유한 상태에서 원유나 천연가스를 정체, 저장 및 운반할 수 있는 해상 정유공장이라고 할 수 있다.
기존의 부유식 저장설비의 선체를 설계하고, 설계된 선체를 건조하는 일련의 절차를 계획할 때, 선체의 외측면에 도출된 구조물을 고려하는 것에는 많은 어려움이 있다.
예컨대, 선체의 외부로 도출되는 것에는, 라이저(riser)를 보호하기 위한 라이저 파이프(통상, 'I-tube'라 함)와, 라이저 파이프를 선체에 고정하고 보호하기 위한 보호 구조물 등이 있다.
통상, 라이저는 유정에서 오일, 가스, 물 등이 혼합되어 이루어진 원유생산물을 선체의 생산설비로 이동시키거나, 뽑아낸 원유 대신 물로 유정을 채우는 통로 역할을 하는 관을 의미한다.
종래 기술에 따른 라이저 관련 장치의 설치 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 야드(Yard, Onshore)에서 선체의 일측에 구비된 라이저 파이프 고정부재(I-tube fixation)에 라이저 파이프(I-tube)를 고정시킨다. 그런 다음, 라이저 파이프의 일단에 터미네이션 헤드(termination head)를 장착한다. 상기 터미네이션 헤드는 FPSO의 배관구조물과 라이저 사이를 연결시키는 매개체이며, FPSO의 배관구조물은 파이프, 플랜지, 밸브로 이루어진 배관구조물을 일컫는다.
선체는 해양(offshore)으로 이동되며, 해양으로 이동 후 터미네이션 헤드의 양단에 FPSO의 배관구조물과 라이저를 장착시켜 라이저 관련 장치의 설치를 완료한다.
이와 같은 종래 기술에 있어서, FPSO의 배관구조물은 미리 제작된 상태에서 해양으로 이동하여 장착됨에 따라, 공정 오차 등으로 인해 FPSO의 배관구조물과 터미네이션 헤드 사이의 완전한 결합에 문제가 발생되는 경우가 발생된다. 이는 야드에서 FPSO의 배관구조물과 터미네이션 헤드를 미리 결합시킬 수 없는 상황으로 인해 필연적으로 발생되는 문제점이라 할 수 있다.
FPSO의 배관구조물과 터미네이션 헤드를 미리 결합시킬 수 없는 이유는 터미네이션 헤드의 설치 작업은 해양에서 진행되고 이어, 터미네이션 헤드에 배관구조물을 장착하는 공정이 진행되기 때문이다.
또한, FPOS의 라이저 파이프를 연결하기 위한 밸브가 선체의 탑사이드(Topside)에 설치되어 공간상 제약이 많으며 안정성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0143936호(2014.12.18.공개)
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 선체의 사이드 쉘에 라이저 파이프를 연결하기 위한 라이저 밸브를 설치하되 라이저 밸브를 선체의 측면에 설치되는 액세스 플랫폼에 연결하게 됨으로써 탑사이드의 공간활용 및 중구조가 불필요하며 안정성을 극대화할 수 있는 라이저 파이프 밸브구조를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 라이저 파이프 밸브구조에 있어서, 선체의 사이드 쉘(side shell)에 설치되는 액세스 플랫폼과, 상기 액세스 플랫폼에 설치되어 라이저 밸브를 연결시키는 연결수단과, 상기 연결수단에 설치되어 라이저 파이프가 설치되는 라이저 밸브를 고정시키는 클램프를 포함할 수 있다.
상기 액세스 플랫폼은 선체의 사이드 쉘에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 설치되어 연결수단을 연결시키는 연결대를 포함하게 된다.
상기 지지대는 연결대를 안정적이고 견고하게 연결시킬 수 있도록 사이드 쉘에 일정한 간격을 두고 복수개로 설치될 수 있다.
상기 연결수단은 액세스 플랫폼에 설치되는 사각튜브와, 상기 사각튜브의 끝단부에 설치되는 연결플레이트와, 상기 연결플레이트에 연결되어 클램프를 연결시키는 유동지주를 포함할 수 있다.
상기 연결수단은 라이저 밸브를 안정적으로 지지할 수 있도록 액세스 플랫폼과 클램프 사이에 복수로 설치될 수 있다.
상기 유동지주는 액세스 플랫폼과 클램프 사이의 간격을 조절할 수 있도록 턴버클로 설치될 수 있다.
상기 클램프는 라이저 밸브를 감싸면서 설치되되 연결수단에 연결되는 제1클램프와, 상기 제1클램프에 볼트 및 너트로 체결되어 라이저 밸브를 감싸면서 지지할 수 있도록 제2클램프를 포함할 수 있다.
상기 제1클램프에는 연결수단이 연결될 수 있도록 러그가 설치될 수 있다.
상기 라이저 밸브는 라이저 파이프를 보호하기 위한 I-Tube와, 상기 I-Tube의 상부에 I-Tube와 볼트 및 너트로 연결되는 I-Tube 플랜지와, 상기 라이저 파이프와 배관을 연결하는 연결편을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기한 라이저 파이프를 연결하기 위한 라이저 밸브를 선체의 사이드 쉘에 설치하되 사이드 쉘과 라이저 파이프 밸브를 액세스 플랫폼을 설치하여 라이저 밸브를 지지하게 되어 하중을 맞추기 위한 추가 서포트가 필요하지 않아 추가적인 구조물이 필요하지 않고 탑사이드 상에 공간 확보를 최대화할 수 있는 라이저 파이프 밸브구조를 가지는 해양구조물을 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조에 의하면, 선체의 사이드 쉘에 액세스 플랫폼을 설치하고 액세스 플랫폼에 라이저 파이프를 연결하는 라이저 밸브를 설치하게 됨으로써 종래에서처럼 탑사이드가 아닌 선체 측면에 라이저 밸브를 설치하게 되어 탑사이드의 공간 확보 및 추가적인 구조물이 필요하지 않아 제작비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 선체의 사이드 쉘에 설치되는 액세스 플랫폼에 라이저 밸브를 연결시키는 연결수단이 길이 조절 가능하게 설치됨으로써 액세스 플랫폼과 라이저 밸브 사이의 간격에 구애받지 않고 용이한 설치가 가능하게 되어 작업의 편리성 및 작업효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조의 설치상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조의 분리된 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조를 도시한 정면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조의 설치상태를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조의 분리된 상태를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조는, 액세스 플랫폼(100)과, 연결수단(200)과, 클램프(300)와, 라이저 밸브(400)를 포함하게 된다.
상기 액세스 플랫폼(100)은 라이저 밸브(400)를 측면에서 연결시킬 수 있도록 선체(10)의 사이드 쉘(side shell,20)에 설치되어지게 된다.
상기 액세스 플랫폼(100)은 선체(10)의 사이드 쉘(20)에 설치되는 지지대(110)와, 상기 지지대(110)에 설치되어 라이저 밸브(400)를 연결하기 위한 연결수단(200)이 연결되는 연결대(120)를 포함하게 된다.
또한, 상기 지지대(110)는 연결대(120)를 견고하고 안정적으로 연결시킬 수 있도록 사이드 쉘(20)에 일정 간격을 두고 복수개로 설치되어지게 된다.
또한, 상기 연결대(120)는 지지대(110)에 앞,뒤로 복수개로 설치되어지게 된다.
즉, 상기 선체(10)의 사이드 쉘(20)에 수직되게 복수개의 지지대(110)가 설치되고 상기 지지대(110)에 사이드 쉘(20)과 평행이 되게 복수개의 연결대(120)가 설치되어 하기에서 설명된 연결수단(200)을 안정적으로 연결시킬 수 있으며, 작업자가 액세스 플랫폼(100)을 안전하게 밟고 이동할 수 있게 된다.
상기 연결수단(200)은 액세스 플랫폼(100)의 연결대(120)에 설치되는 사각튜브(210)와, 상기 사각튜브(210)의 끝단부에 설치되는 연결플레이트(220)와, 상기 연결플레이트(220)에 설치되어 라이저 밸브(400)를 지지하기 위한 클램프(300)를 연결시킬 수 있도록 하는 유동지주(230)를 포함하게 된다.
상기 사각튜브(210)는 액세스 플랫폼(100)의 연결대(120) 외측면에 용접으로 고정되어지게 된다.
상기 연결플레이트(220)는 사각튜브(210)의 끝단부에 일체로 설치되어 유동지주(230)가 연결되어지게 된다.
상기 유동지주(230)는 연결플레이트(220)와 클램프(300) 사이에 설치되되 상기 액세스 플랫폼(100)과 클램프(300) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 턴버클로 설치되어지게 된다.
이에 상기 유동지주(230)를 좌,우 길이가 조절되는 턴버클로 설치하게 됨으로써 선체(10)의 측면에 설치되는 라이저 밸브(400)의 간격에 구애받지 않고 라이저 밸브(400)를 액세스 플랫폼(100)에 연결수단(200)으로 용이하게 연결시킬 수 있게 된다.
상기 연결수단(200)은 라이저 밸브(400)를 클램프(300)가 안정적으로 지지할 수 있도록 액세스 플랫폼(100)과 클램프(300) 사이에 복수로 설치되어지게 된다.
즉, 상기 연결수단(200)이 액세스 플랫폼(100)과 클램프(300) 사이에 복수로 설치되면서 액세스 플랫폼(100)의 양쪽으로 벌어져서 설치되어 라이저 밸브(400)가 흔들림없이 안정적으로 지지되어지게 된다.
상기 클램프(300)는 연결수단(200)의 끝단에 설치되어 라이저 파이프(410)가 설치되는 라이저 밸브(400)를 고정시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 상기의 클램프(300)는 연결수단(200)에 연결되어 라이저 파이프(410)가 설치되는 라이저 밸브(400)의 외부 둘레를 감싸게 되어 라이저 밸브(400)를 지지할 수 있게 된다.
또한, 상기 클램프(300)는 라이저 밸브(400)의 외부를 감싸면서 설치되되 연결수단(200)에 연결되어 라이저 밸브(400)의 일부를 감싸게 되는 제1클램프(310)와, 상기 제1클램프(310)에 고정되어 제1클램프(310)가 감싸게 되는 나머지 일부의 라이저 밸브(400)를 감싸면서 라이저 밸브(400)를 지지하는 제2클램프(311)를 포함하게 된다.
상기의 제1클램프(310)가 연결수단(200)에 연결되면서 라이저 밸브(400)의 외부 둘레 즉 라이저 밸브(400)의 절반을 감싸게 되고 상기 제2클램프(311)가 제1클램프(310)가 감싸게 되는 라이저 밸브(400)의 나머지 절반을 감싸게 된다.
그리고, 상기 제1클램프(310)와 제2클램프(311)가 서로 접촉된 상태에서 상기 제1클램프(310)와 제2클램프(311)를 볼트(B) 및 너트(N)로 고정시키게 된다.
또한, 상기 제1클램프(310)의 외측에는 연결수단(200)이 연결될 수 있도록 러그(320)가 설치되어지게 된다.
즉, 상기 러그(320)를 제1클램프(310)의 외측면에 복수로 설치되는 연결수단(200)을 연결시키기 위해 복수로 설치되며, 상기 각각의 러그(320)에 길이 조절이 가능한 유동지주(230)를 연결하게 된다.
한편, 상기 러그(320)는 제1클램프(310)의 외측에 용접 고정되어지게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 라이저 밸브(400)는 라이저 파이프(410)를 보호하기 위한 I-Tube(420)와, 상기 I-Tube(420)의 상부에 I-Tube(420)와 연결되는 I-Tube 플랜지(430)와, 상기 라이저 파이프(410)와 배관(440)을 연결하기 위한 연결편(450)을 포함하게 된다.
상기 I-Tube(420)와 I-Tube 플랜지(430)는 볼트(B) 및 너트(N)로 고정되어지게 된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 전술한 선체(10)의 사이드 쉘(20)에 액세스 플랫폼(100)을 설치하고 액세스 플랫폼(100)에 연결수단(200)으로 라이저 파이프(410)가 설치되는 라이저 밸브(400)를 연결하게 되어 라이저 밸브(400)를 선체(10) 측면의 사이드 쉘(20)에 설치하고 액세스 플랫폼(100)을 설치하여 지지하게 됨에 따라 하중을 맞추기 위한 추가 서포트가 필요하지 않고 탑사이드 상의 공간 확보를 최대화할 수 있는 라이저 파이프 밸브구조를 가지는 해양구조물에 적용되어지게 된다.
즉, 상기 선체(10)의 사이드 쉘(20) 외측에 지지대(110)와 연결대(120)가 서로 연결된 액세스 플랫폼(100)이 설치되고 액세스 플랫폼(100)에 길이 조절이 가능한 유동지주(230)가 설치되는 연결수단(200)이 설치되어 선체(10)와 라이저 밸브(400) 사이의 간격에 구애받지 않고 용이하게 라이저 밸브(400)의 지지가 가능하며 연결수단(200)에 러그(320)로 연결되어 라이저 밸브(400)를 지지하는 클램프(300)를 연결시킴에 따라 라이저 밸브(400)를 탑사이드에 설치하지 않고 사이드 쉘(20)에 설치하여 탑사이드 상의 공간 확보의 최대화 및 안정성을 최대화할 수 있는 모든 해양구조물에 적용할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 라이저 파이프 밸브구조의 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 선체(10)의 사이드 쉘(20)의 측면부에 라이저 밸브(400)를 지지하기 위해 액세스 플랫폼(100)이 설치되되 상기 사이드 쉘(20)에 일정 간격을 두고 복수의 지지대(110)가 설치되고 상기 각각의 지지대(110)를 연결하면서 연결대(120)가 설치되어 상기 액세스 플랫폼(100)이 선체(10)에 견고하게 설치되어지게 된다.
또한, 상기 액세스 플랫폼(100)의 지지대(110)와 연결대(120)가 복수로 설치되어짐에 따라 상기 액세스 플랫폼(100)을 작업자가 안전하게 밟고 이동이 가능하게 된다.
그리고, 상기 액세스 플랫폼(100)에 라이저 밸브(400)를 연결시키기 위한 연결수단(200)이 설치되되 상기 연결수단(200)의 유동지주(230)를 턴버클로 설치하여 연결수단(200)의 길이 조절이 가능하게 됨으로써 상기 액세스 플랫폼(100)과 라이저 밸브(400) 사이의 거리에 구애받지 않고 상기 라이저 밸브(400)를 연결수단(200)으로 용이하게 연결시킬 수 있게 된다.
이와 함께, 상기 연결수단(200)을 액세스 플랫폼(100)의 외측에 양쪽으로 벌려서 좌,우에 복수로 설치하게 되어 상기 라이저 밸브(400)를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 선체(10)의 사이드 쉘(20)의 외측에 액세스 플랫폼(100)을 설치하고 상기 라이저 밸브(400)를 액세스 플랫폼(100)의 외측에 연결수단(200)으로 설치되어짐으로써 안정성을 최대로 확보할 수 있으며 탑사이드의 공간 활용도를 높일 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 선체
20 : 사이드 쉘
100 : 액세스 플랫폼
110 : 지지대
120 : 연결대
200 : 연결수단
210 : 사각튜브
220 : 연결플레이트
230 : 유동지주
300 : 클램프
310 : 제1클램프
311 : 제2클램프
320 : 러그
400 : 라이저 밸브
410 : 라이저 파이프
420 : I-Tube
430 : I-Tube 플랜지
440 : 배관
450 : 연결편
B : 볼트
N : 너트

Claims (10)

  1. 선체의 사이드 쉘(side shell)에 설치되는 액세스 플랫폼;
    상기 액세스 플랫폼의 외측에 설치되어 라이저 밸브를 연결시킬 수 있도록 하는 연결수단; 및
    상기 연결수단에 설치되어 라이저 파이프가 설치되는 라이저 밸브를 고정시켜 지지하는 클램프;
    를 포함하는 라이저 파이프 밸브구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 플랫폼은,
    상기 선체의 사이드 쉘에 설치되는 지지대; 및
    상기 지지대에 설치되어 연결수단을 연결시키는 연결대;
    를 포함하는 라이저 파이프 밸브구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대는 연결대를 안정적이고 견고하게 연결시킬 수 있도록 사이드 쉘에 일정한 간격을 두고 복수개로 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프 밸브구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결수단은,
    상기 액세스 플랫폼에 설치되는 사각튜브;
    상기 사각튜브의 끝단부에 설치되는 연결플레이트; 및
    상기 연결플레이트에 연결되어 클램프를 연결시키는 유동지주;
    를 포함하는 라이저 파이프 밸브구조.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 연결수단은 라이저 밸브를 안정적으로 지지할 수 있도록 액세스 플랫폼과 클램프 사이에 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프 밸브구조.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유동지주는 액세스 플랫폼과 클램프 사이의 간격을 조절할 수 있도록 턴버클로 설치되는 것을 특징으로 하는 라이저 파이프 밸브구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램프는,
    상기 라이저 밸브의 일부를 감싸면서 설치되되 연결수단에 연결되는 제1클램프; 및
    상기 제1클램프에 볼트 및 너트로 체결되어 라이저 밸브의 나머지 일부를 감싸면서 설치되어 라이저 밸브를 지지할 수 있도록 하는 제2클램프;
    를 포함하는 라이저 파이프 밸브구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1클램프에는 연결수단이 연결될 수 있도록 러그가 설치되는 것을 틀징으로 하는 라이저 파이프 밸브구조.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이저 밸브는,
    상기 라이저 파이프를 보호하기 위한 I-Tube;
    상기 I-Tube의 상부에 I-Tube와 볼트 및 너트로 연결되는 I-Tube 플랜지; 및
    상기 라이저 파이프와 배관을 연결하는 연결편;
    을 포함하는 라이저 파이프 밸브구조.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 라이저 파이프 밸브구조를 가지는 해양구조물.
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KR20140143936A (ko) 2013-06-10 2014-12-18 현대중공업 주식회사 라이저와 연결되는 fpso 배관구조물의 장착 방법

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