KR20170135751A - 케이블 아머 스트리핑 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 케이블 아머 스트리핑 유닛에 관한 것이다. 본 발명은, 다수의 도체들(22)을 에워싸는 내부 시스(inner sheath)(21)를 중심으로 배열되는 다수의 아머링된 외부 층들(20A, 20B)을 갖는 전송 케이블(2)을 수용하고 케이블(2)의 아머링된 외부 층(20A, 20B)으로 절단되도록 배열되는 적어도 하나의 절단 공구(cutting tool)(12A, 12B)를 포함하는 절단기 배열체(cutter arrangement)(12A, 12B, 120A, 120B)를 유지하도록 실현되는 프레임(11); 전송 케이블(2)에 대해 프레임(11)의 병진운동을 실행하도록 실현되는 수직 공급 배열체(vertical feed arrangement)(13); 및 전송 케이블(2)에 대한 프레임(11)의 회전을 실행하도록 실현되는 회전 배열체(14)를 포함하는, 케이블 아머 스트리핑 유닛(1)을 설명한다. 본 발명은 아머(20A, 20B)를 전송 케이블(2)로부터 스트리핑하는 방법을 더 설명한다.

Description

케이블 아머 스트리핑 유닛 {CABLE ARMOUR STRIPPING UNIT}
본 발명은 케이블 아머 스트리핑 유닛(cable armour stripping unit), 및 전송 케이블(transmission cable)로부터 아머를 스트리핑하는 방법을 설명한다.
해상 시설(offshore facility)로부터 전기 에너지(energy)를 수송하기 위해서는, 해저(seabed)에 놓을 수 있는 전송 케이블을 사용하는 것이 통상적이다. 이러한 전송 케이블은 일반적으로, 다중 위상(multi-phase) 파워 전송(power transmission)을 위한 다수의 도체들(conductors)을 포함하고 또한 데이터 통신 라인(data communication line)을 에워쌀 수 있는 내부 번들(inner bundle)을 갖는다. 이 내부 번들은 선별되어 재킷(jacket)에 포함되고, 이는 따라서 다수의 외부 층들에 의해 보호된다. 일반적으로, 이러한 외부 층들 중 여러 개는 아머링(armouring)의 일부 유형, 예컨대, 구리 또는 아연 도금 강 와이어들(galvanized steel wires)의 근접 배열체(close arrangement)를 에워싼다. 이들은 시스들(sheaths) 사이에 별도의 층을 형성할 수 있고 그리고/또는 시스에 매립될 수 있다. 전송 케이블의 최외측 아머링(armouring) 층은 내부 층들을 손상 및 부식으로부터 보호하는 역할을 하며, 일반적으로 열경화성 중합체(thermoset polymer), 나일론(nylon), 역청(bitumen) 등과 같은 탄성 재료(resilient material)로 만들어진다. 최외측의 아머링 층은 또한 매립된 와이어들을 포함할 수 있다. 완성된 전송 케이블이 어느 정도 가요성을 가지는 것을 보장하고 그리고 아머링의 탄성(resilience)을 증가시키기 위해, 아머링 층에 매립된 임의의 와이어들은 일반적으로 케이블의 길이방향 축에 대해 피치각(pitch angle)으로 배열된다. 따라서, 아머링 와이어들은 길이방향 케이블 축을 중심으로 나선형 경로들을 설명한다. 전송 케이블의 상이한 아머링 층들은 상이한 및/또는 대향 피치각들을 가질 수 있다.
풍력 터빈(wind turbine) 또는 석유 굴착 장치(oil rig)와 같은 해상 시설을 설치할 때, 전송 케이블은 해저배관작업선(pipelay vessel)에 의해 해상 시설로 운반되고, 전송 케이블의 일 단부는 해상 시설의 트랜지션 플랫폼(transition platform) 또는 트랜지션 피스(transition piece)의 레벨(level)로 들어올려진다. 풍력 터빈의 예에서, 풍력 터빈으로부터 그리드(grid)로 전력(electrical power)을 수송하기 위해서 풍력 터빈 발전기(wind turbine generator)와 전송 케이블 사이에 전기 연결들이 이루어져야 한다. 유사하게, 풍력 터빈의 임의의 제어 유닛들(control units)과 전송 케이블의 통신 케이블 사이에 전기 연결들이 이루어져야 한다. 이러한 전기 연결들을 이루기 이전에, 전송 케이블의 내부 재킷 안쪽에 있는 임의의 통신 케이블 및 도체들은 노출되어야 한다. 이를 위해, 아머링 층들은 전송 케이블의 특정 길이에 걸쳐 완전히 제거되어야 한다.
현재는, 아머링 층들을 제거하는 단계는 보통 수동으로 수행된다. 적절한 절단 공구(cutting tool)가 전송 케이블의 외부 층들을 적절한 깊이로 절개하는 데 사용된다. 아머링에 절단 공구를 너무 깊이 삽입하지 않는 것이 중요한데, 그렇지 않으면, 내부 층들이 손상을 입을 수 있다. 마찬가지로, 충분히 깊게 절개하는 것이 중요한데, 그렇지 않으면, 절단 단계를 반복해야 하므로, 매우 깊게 절단할 위험이 증가한다. 그러나, 외부 층들 및 아머링의 재료 강도는 필요한 정도의 정밀도로 절단 공구들을 작동시키는 것을 어렵게 할 수 있다. 해상 풍력 터빈의 트랜지션 피스와 같은 한정된 공간에서 무겁고 다루기 힘든 전송 케이블을 다루는 것이 어려워서 또 다른 문제가 발생한다. 이러한 이유들로, 전송 케이블들로부터 아머링을 수동으로 제거하는 단계는 현재 위험하고 비용이 많이드는 절차이다.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 케이블로부터 아머링을 제거하는 개선된 방식을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 케이블 아머 스트리핑 유닛에 의해; 그리고, 청구항 11의 전송 케이블로부터 아머링을 스트리핑하는 방법에 의해 성취된다.
본 발명에 따르면, 케이블 아머 스트리핑 유닛은 전송 케이블을 수용하고 케이블의 아머링된(armoured) 외부 층으로 절단되도록 배열되는 적어도 하나의 절단 공구(cutting tool)를 포함하는 절단기 배열체(cutter arrangement)를 유지하도록 실현되는 프레임(frame); 전송 케이블에 대한 프레임의 병진운동(translation)을 수행하도록 실현되는 수직 공급 배열체(vertical feed arrangement); 및 케이블에 대해 절단 공구의 회전을 실행하도록 실현되는 회전 배열체를 포함한다. 본 발명의 맥락에서, 전송 케이블은 도입부에서 설명된 바와 같이 다수의 도체들을 에워싸는 내부 시스를 중심으로 배열되는 다수의 아머링된 외부 층들을 갖는 것이 이해될 수 있다.
본 발명의 케이블 아머 스트리핑 유닛은 종래 기술들에 비해 다수의 이점들을 갖는다. 절단기 배열체가 프레임 상에 장착되고 케이블이 절단기 배열체에 대해 회전될 뿐만 아니라 프레임에 대해 공급될 수 있기 때문에, 외부 아머링 층으로 제어된 절개가 가능할 수 있다. 절단 속도뿐만 아니라 절단 방향도 매우 정확하게 제어될 수 있다. 이는 외부 층들로 너무 깊게 절단되어 내부 재킷에 그리고 가능하게는 또한 내부 케이블 번들에 비용이 많이 드는 손상을 유발할 수 있는 위험을 감소시킨다. 마찬가지로, 본 발명의 케이블 아머 스트리핑 유닛은 절단 단계의 반복들 및 불충분한 깊이를 회피한다.
본 발명에 따르면, 전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법은, 케이블 아머 스트리핑 유닛의 프레임 내에 케이블을 배치하는 단계; 케이블의 아머링된 외부 층으로 절단하기 위해 절단기 배열체의 다수의 절단 공구들을 작동시키는 단계; 케이블에 대한 프레임의 병진운동을 수행하기 위해 수직 공급 배열체를 작동시키는 단계; 및 케이블에 대한 절단 공구들의 회전을 수행하기 위해 회전 배열체를 구동시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 이점은 외부 아머링의 제거가 비교적 신속하고 매우 정교하게 수행될 수 있어서, 이에 따라 아머링의 수동 제거와 연관된 위험들을 감소시키는 것이다.
본 발명의 특히 유리한 실시예들 및 특징들은 하기의 설명에서 밝혀진 바와 같이 종속항들에 의해 부여된다. 상이한 청구항 카테고리들(categories)의 특징들은 본원에 설명되지 않은 추가의 실시예들을 부여하기 위해 적절하게 결합될 수 있다.
용어 "아머"와 "아머링"은 동의어로 간주될 수 있으며 하기에서 호환가능하게 사용된다. 다음에서, 전송 케이블은 내부 케이블 번들(bundle) 또는 코어(core)를 보호하기 위해 통상적인 두꺼운 외부 층들 또는 시스들이 실현되는 상태의 해저 전송 케이블인 것으로 가정될 수 있다. 또한, 본 발명을 조금도 제한하지 않고, 전송 케이블이 해상 풍력 터빈에서 끝나고, 풍력 터빈으로부터 전기 그리드 또는 육상 시설(onshore facility)에 전력을 수송하는 역할을 한다고 가정할 수 있다. 본 발명의 케이블 아머 스트리핑 유닛은 바람직하게는, 해상 지지 구조와 해상 지지 구조 상에 장착되는 풍력 터빈 타워(wind turbine tower) 사이에 로케이팅되는(located) 트랜지션 피스의 레벨에서 사용하기 위해 실현된다.
아머링 층으로 절개할 수 있는 임의의 적절한 절단 공구가 사용될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 절단 공구는 원형 톱(circular saw)인데, 이러한 유형의 톱이 고속으로 제어되는 방식으로 작동되어 소망하는 깊이로 절개될 수 있기 때문이다. 상온 톱(cold saw)이 바람직하게 구현되는데, 이러한 유형의 톱은 과도한 열을 발생시키지 않고 금속을 통해 절단하는데 특히 적합하기 때문이다. 이하, 본 발명을 조금도 제한하지 않고, 절단 공구가 원형 톱인 것으로 가정될 수 있다. 바람직하게는, 절단기 배열체는 동기적으로(synchronously) 제어될 수 있는 2 개의 원형 톱날들(circular saw blades)을 포함한다. 톱날들의 동기 제어는, 아래에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 톱날들의 절단 각도들 및 절단 속도들이 특정 절단 작용을 달성하도록 설정되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 케이블 아머 스트리핑 유닛은 케이블과 프레임 사이의 상대적인 병진운동을 일으킬 수 있는 수직 공급 배열체를 갖는다. 수직 공급 배열체가 실현되는 방법은 고정된 케이블(stationary cable)을 따라 프레임이 이동해야 하는지의 여부 또는 고정된 프레임을 통해 케이블이 수송되어야 하는지의 여부에 의존할 수 있다. 예컨대, 프레임이 트랜지션 피스의 레벨에 장착되면, 수직 공급 배열체는 전송 케이블을 프레임을 통해 수직 상방 및/또는 하방으로 이동시키는 것이 실현될 수 있다. 대안으로, 전송 케이블이 트랜지션 피스의 레벨에서 케이블 행-오프(cable hang-off)에 견고하게 유지된다면, 수직 공급 배열체는 고정된 전송 케이블에 대해 프레임을 수직 상방 및/또는 하방으로 이동시키는 것이 실현될 수 있다. 이러한 실현에서, 프레임은 예컨대, 푸시-풀 윈치들(push-pull winches)의 배열체에 의해 트랜지션 피스에 대해 상승 및 하강될 수 있다.
어느 경우에나, 회전 배열체는, 전송 케이블이 일반적으로 비틀림(torsion)에 견디기 때문에, 바람직하게는, 절단 공구들, 즉 톱날들을 전송 케이블을 중심으로 이동시키는 것이 실현된다. 이를 위해, 프레임이 트랜지션 피스의 레벨에 장착될 때, 바람직하게는, 또한 전송 케이블을 중심으로 이동하는 것이 실현된다.
바람직하게는, 본 발명의 케이블 아머 스트리핑 유닛은 아머링된 외부 층으로의 톱날의 절개 깊이(incision depth), 케이블에 대한 톱날의 자세(attitude) 등과 같은 다양한 파라미터들(parameters)을 설정하도록 실현되는 제어 모듈(control module)을 포함한다. 또한, 제어 모듈은 바람직하게는 원형 톱의 회전 속도를 설정하도록 실현된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에서, 원형 톱은 브래킷(bracket)에 의해 프레임에 장착된다. 바람직하게는, 브래킷은 케이블의 길이 방향 축에 대해 소정 각도로 원형 톱날을 기울이는 수단을 달성하도록 적절한 방식으로 조인트된다(jointed). 이러한 조인트(joint)는 바람직하게는, 원형 톱의 경사각(tilt angle)을 설정하기 위해 제어 가능하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 경사각은 아머링된 외부 층의 피치각(pitch angle)에 상응한다.
절단의 정밀도를 개선하기 위해, 절단기 배열체는 바람직하게는, 아머링을 절단할 때 톱날 상에 가해지는 압력을 감지하도록 배열되는 압력 센서(sensor)를 포함한다. 압력 센서는 압력 측정들 또는 값들을 톱 제어 모듈(saw control module)에 보고할 수 있으며 이 모듈은 그에 따라 반응할 수 있다. 예컨대, 갑작스런 압력 감소는 톱날이 외부 아머링 층을 통해 관통하여 다른 내부 아머링 층에 도달하였음을 나타낼 수 있다. 톱 제어 모듈은 그 다음에 외부 아머링 층의 깊이를 결정할 수 있고 그에 따라 톱날(들)을 제어할 수 있다. 이러한 압력 센서는 톱날에 대한 전원 공급장치(power supply)의 일부인 유압 시스템(hydraulic system)에 통합될 수 있다.
절단되는 아머링의 유형에 따라, 2 개의 톱날들을 독립적으로 제어하여 다양한 절단 패턴들(patterns)을 달성할 수 있다. 예컨대, 2 개의 톱날들은 전송 케이블을 중심으로 정반대(diametrically opposed)일 수 있고, 최외측 아머링 층의 피치각으로 경사질 수 있다. 제어 유닛은 날들(blades)에 대한 절단 깊이, 즉 최외측 아머링 층의 깊이를 설정할 수 있다. 수직 공급기(vertical feeder)는 프레임에 대해 케이블의 길이 방향 이동을 초래하고, 회전 수단(rotation means)은 최외측 아머링 층의 피치각에 기초한 속도로 케이블을 중심으로 절단 공구들의 회전을 초래한다. 이러한 배열체에서, 2 개의 원형 톱날들은 최외측 아머링의 2 개의 나선형 밴드들(helical bands)을 효과적으로 절단한다.
다른 예에서, 전송 케이블은 포지티브 피치각(positive pitch angle)을 갖는 최외측 아머링 층 및 네거티브 피치각(negative pitch angle)을 갖는 또 다른 내부 아머링 층을 가질 수 있다. 최외측 아머링 층은 내부 아머링 층보다 더 탄성일 수 있다. 이들 층들을 제거하기 위해, 본 발명의 아머 스트리핑 유닛의 톱 제어 모듈은 최외측 층의 포지티브 피치각과 일치하는 각으로 제 1 원형 톱날을 경사지게 하고, 내부 층의 피치각과 일치하도록 네거티브 피치각으로 제 2 원형 톱날을 경사지게 한다. 제어 모듈은 또한 예컨대, 다수의 압력 센서들로부터의 피드백(feedback)을 기반으로 하여 작업하는 아머링 층에서 각각의 톱에 의해 가해지는 압력을 개별적으로 제어할 수 있으며, 그리고 또한 각각의 톱의 절단 속도를 개별적으로 제어할 수 있다. 이렇게 하여, 아머링의 수 개의 층들이 본질적으로 동시에 제거될 수 있다. 물론, 제 2 톱이 다음 내부 아머링 층의 절단을 시작할 수 있기 전에 일정량의 최외측 아머링 층이 제 1 톱에 의해 제거되어야 한다는 것이 이해될 것이다. 3 개 또는 그 초과의 톱날들을 가진 아머 스트리핑 유닛이 또한 고려될 수 있어, 3 개 초과의 아머링 층들이 동시에 제거될 수 있다. 어떠한 경우라도, 제어 유닛은 내부 재킷의 깊이에 도달하도록 아머링 층들의 완전한 제거를 달성하기 위해 요구되는 일련의 임의의 단계들을 실행하도록 톱날들 및 병진운동/회전 수단을 제어할 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에서, 톱날들은 아머링된 외부 층을 피스들(pieces)로 또는 섹션들(sections)로 절단하도록 절단 순서(cutting sequence)로 제어된다. 예컨대, 2 개의 톱날들은 동일한 레벨 및 동일한 수평각으로 위치설정될(positioned) 수 있고, 제 1 톱날이 원하는 깊이의 절반으로 절단되고 제 2 톱날이 원하는 전체 깊이로 절개를 완료하도록 제어될 수 있다. 물론, 이러한 유형의 절단 순서는 3 개 또는 그 초과의 톱날들에 의해 달성될 수 있다. 수평 절단을 완료한 후, 아머링이 다각형 피스들(polygonal pieces)로 절단되도록 톱날들이 수직(또는 비스듬한) 절단들로 설정될 수 있다.
톱날들이 아머링으로 절단된 후조차 아머링의 강성과 두께는 일반적으로 내부 재킷을 중심으로 적소에 남아있게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 케이블 스트리핑 유닛은 케이블로부터 절단된 아머 층을 벗겨내기(pry) 위해 실현되는 아머 프라이 공구(pry tool)를 포함한다. 이러한 공구는 절단된 층을 멀리 벗겨내기(prise away) 위해 외부 절단 층과 내부 층 사이를 밀 수 있는 플랫 블레이드(flat blade) 또는 레버(lever)를 포함할 수 있다. 예컨대, 외부 아머링 층이 나선형 밴드를 부여하기 위해 절단된다면, 케이블이 프레임에 대해 상대적으로 이동됨에 따라 프라이 공구는 내부 재킷으로부터 절단 밴드를 동시에 멀리 벗겨낼 수 있다.
제거된 아머링이 탈출되지 않고 절단 공구들 상에 떨어지지 않는 것을 보장하기 위해서, 바람직하게는, 아머 피스들이 정확하게 처분될 수 있도록 아머 피스들이 수집된다. 이를 위해, 본 발명의 케이블 스트리핑 유닛은 바람직하게는, 절단된 아머 피스들을 수집하기 위해 실현되는 콜렉터 유닛(collector unit)을 포함한다. 예컨대, 프라이 공구는 절단 밴드들을 콜렉터 유닛으로 안내하기 위해 설정될 수 있으며, 이 콜렉터 유닛은 절단 피스들을 잡고(grasp) 작업 영역으로부터 이들을 제거하기 위한 클로우(claw) 또는 그래버(grabber)를 포함할 수 있다. 대안으로, 콜렉터는 아머링 피스들이 떨어질 때 아머링 피스들을 잡기 위해서 프라이 공구(들)의 레벨 아래에 설정되는 네트 배열체(net arrangement)일 수 있다.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부된 도면들과 관련하여 고려되는 이하의 상세한 설명들로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면들은 예시의 목적으로만 설계되었으며 본 발명의 한계들의 규정이 아님이 이해되어야 한다.
도 1은 해상 풍력 발전 설비로부터 전력을 수송하는데 사용되는 유형의 전송 케이블을 도시한다.
도 2는 해상 풍력 설비의 적소의 전송 케이블들을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 아머 스트리핑 유닛의 제 1 실시예를 도시한다.
도 4는 도 3의 아머 스트리핑 유닛의 톱날을 전송 케이블에 대해 특정 피치각으로 기울인 상태를 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 3의 아머 스트리핑 유닛의 톱날을 전송 케이블에 대해 특정 롤 각(specific roll angle)으로 기울인 상태를 도시하는 개략도이다.
도 6 내지 도 8은 전송 케이블로부터 아머링을 제거하는 본 발명의 방법의 제 1 실시예의 단계들을 도시한다.
도 9 및 도 10은 전송 케이블로부터 아머링을 제거하기 위한 본 발명의 방법의 제 2 실시예의 단계들을 도시한다.
도표들(diagrams)에서, 같은 번호들은 전체에 걸쳐 유사한 대상들을 지칭한다. 도표들의 대상들은 반드시 실척으로 그려지는 것은 아니다.
도 1은 해상 풍력 발전 설비로부터 전력을 수송하는데 사용되는 유형의 전송 케이블(2)을 도시한다. 전송 케이블(2)은 내부 재킷(21) 내에 포함되는 번들에 배열되는 다수의 도체들(22)을 포함한다. 이는, 따라서 다수의 외부 보호 층들(20A, 20B)에 의해 에워싸인다. 이 예시적인 실시예에서, 최외측 아머링 층(20A)은 나일론 또는 역청 맨틀(bitumen mantle)에 매립된 강 와이어들을 포함하며; 내부 아머링 층(20B)은 경사진 금속 와이어들(slanted metal wires)의 배열체를 포함한다. 아머링 층의 와이어들은, 일반적으로, 전송 케이블이 비틀림되지 않을 수 있음을 보장하도록 피치각(θ)으로 배열된다. 여기서, 내부 아머링 층(20B)의 피치각(θB)은 포지티브인 한편, 외부 아머링 층(20A)의 피치각(θA)은 네거티브이다. 대향하는 피치각 방향들을 갖는 다수의 아머링 층들을 갖는 것은 비틀림(torsion)에 대한 양호한 내성을 보장하지만, 종래 기술들이 적용될 때 아머링 층들의 제거는 매우 시간 소모적이고 어렵다.
도 2는 해상 풍력 터빈(3)을 위해 설치된 2 개의 그러한 전송 케이블들(2)을 도시한다. 전송 케이블들(2)은 이전의 해저배관설치 절차(pipelay procedure)에서 해저에 놓였고, 이 케이블들의 단부들은 풍력 터빈(3)의 트랜지션 피스(31)의 레벨까지 상승되었다. 도체들(22)을 풍력 터빈(3)의 타워(30)에 배열된 대응하는 도체들에 연결하기 위해, 아머링(20A, 20B)을 원하는 길이에 걸쳐 먼저 제거할 필요가 있다.
도 3은 트랜지션 피스에 장착될 수 있는 프레임(11)을 포함하는 본 발명의 아머 스트리핑 유닛(1)의 제 1 실시예를 도시한다. 절단기 배열체(12A, 12B, 10A, 120B)는 프레임에 장착되고 2 개의 원형 상온 톱들(circular cold saws)(12A, 12B)을 포함한다. 상온 톱(12A, 12B)의 각각의 드라이브 유닛은 조인트된(jointed) 브래킷(120A, 120B)에 의해 프레임(11)에 장착된다. 제어 유닛(10)은 톱의 회전축(R12)을 경사지게 하기 위해 조인트된 브래킷들(120A, 120B)을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어 유닛(10)은 조인트된 브라켓들(120A, 120B) 및 톱 드라이브 유닛들(drive units)에 대한 제어 신호들(121A, 121B)을 송출한다(issues).
도 4는 회전축(R12)이 전송 케이블(2)의 원주(circumference)(C2)를 포함하는 평면에 대해 각도(α)(각도(α)는 원주(C2)와 전송 케이블(2)의 외부 표면으로의 블레이드(12A)의 돌기 사이에서 대응될(subtended) 것임))로 기울어진 톱날(12A)을 도시하는 개략도(프레임 및 조인트된 브래킷을 벗어남)이다. 이 톱 축 피치각(saw axis pitch angle)(α)은 상기 도 1에서 언급된 아머링 피치각(θA, θB)과 같을 수 있고, 제어 유닛(10)으로부터의 적절한 제어 신호에 의해 설정될 수 있다.
도 5는 회전축(R12)(그리고 따라서 톱날(12A)의 평면)이 전송 케이블 표면으로부터 외측방으로 연장하는 법선(normal)(N2)에 대해 기울어진 톱날(12A)을 도시하는 개략도이다. 결과적인 톱 평면 롤 각(saw plane roll angle)(β)은 톱이 원하는 각도로 아머링에 진입하는 것을 보장하고, 제어 유닛(10)으로부터의 적절한 제어 신호에 의해 설정될 수 있다.
톱의 자세 각들(attitude angles)(α, β)은 톱이 절단하는 아머링의 피치각 및/또는 아머링의 재료 탄성에 따라 선택될 수 있다. 절단 작업 중에, 따라서, 톱날은 최소 내성을 제공하는 방향을 따라 아머링(20A, 20B)을 절단하기 위한 최적의 배향(orientation)으로 유지될 수 있다.
도 3으로 돌아가면, 프레임(11)은 또한 케이블(2)로부터 절단된 아머링을 벗겨낼 수 있는 프라이 공구(15)를 지탱한다(carries). 또한, 프레임(11)에 장착되는 콜렉터(16)는 임의의 폐기물(waste)을 해저에 떨어뜨리는 것을 회피하기 위해 절단된 아머링의 임의의 피스들을 잡을 수 있다. 또한, 다이어그램은 프레임(11)에 대해 전송 케이블을 수직으로 상승 및/또는 하강시키도록 배열되는 다수의 롤러들(rollers)/그리퍼들(grippers)을 나타낸다. 롤러들(13)의 회전 속도는 제어 유닛(10)에 의해 송출되는 적절한 제어 신호들(131)에 의해 제어될 수 있다. 압력 센서(도시 생략)는 절단 절차 중에 톱날(12A, 12B)에 가해지는 압력에 대한 피드백을 제공하고, 제어 유닛(10)은 이에 따라 작동 파라미터들을 조정할 수 있다. 수직 변위(vertical displacement)의 비율은 절단 각과 절단 속도에 따라 제어될 수 있다.
이 예시적인 실시예에서, 회전 유닛(14)은 전송 케이블(2)을 중심으로 프레임(11)을 회전시키도록 배열된다.
도 6 내지 도 8은 도 3의 아머 스트리핑 유닛(1)이 전송 케이블(2)로부터 아머링을 제거하는데 사용될 때 본 발명에 따른 방법의 단계들을 도시한다. 이 예시적인 실시예에서, 프레임(11)은 풍력 터빈의 트랜지션 피스(31)에 장착된다(도 8에서 단순화된 방식으로 표시됨). 제어 유닛에는 전송 케이블(2)에 관한 필요한 정보, 즉 아머링 층들의 수, 각 아머링 층의 두께, 각 아머링 층의 재료 탄성 등이 입력되어 있다. 작업자는 아머링을 제거하는 최선의 접근법을, 예컨대, 톱들(12A, 12B)이 나선형 밴드들로 아머링을 전달해야 하는지의 여부, 톱들이 다각형 피스들로 절단되어야 하는지의 여부 등을 결정할 수 있다. 이 예에서, 톱들(12A, 12B) 중 하나 또는 양자 모두는 아머링을 통해 수직 절단하기 위해서 수직으로 유지되고 하방으로 (화살표에 의해 나타내는 바와 같이) 이동될 수 있다(도 6). 톱날들(12A, 12B)의 이러한 하방 이동은 조인트된 브래킷 및 적절한 제어 신호들에 의해 실행될 수 있다. 그 다음에, 톱날들(12A, 12B)은 본질적으로 수평으로 유지되고 케이블(2)을 중심으로 이동되어(수평방향 화살표로 나타내는 바와 같이) 필요한 깊이까지 아머링 층(들)을 통해 원주 방향으로 절단한다(도 7). 원하는 깊이는 단일 절단으로 얻어질 수 있거나 제거되어야 하는 아머링 층들의 수에 따라 원하는 깊이에 도달하도록 일련의 절단들이 이루어질 수 있다. 여기서는, 또한, 톱날들(12A, 12B)의 요잉 운동(yawing motion)은 조인트된 브래킷 및 적절한 제어 신호들에 의해 실행될 수 있거나 프레임 자체가 전송 케이블(2)을 중심으로 회전할 수 있다. 수평 절단들을 위해, 톱날(12A, 12B) 중 하나 또는 양자 모두는 상기 설명된 바와 같이 소정의 롤각(β)으로 경사져서 각진 원주방향 절단을 이룰 수 있다. 동시에, 프라이 공구(15)가 노출된 내부 재킷(21)으로부터 멀리 아머링 피스들(200)을 벗겨낸다. 그 다음에, 수직 피더(vertical feeder)(13)는 전송 케이블(2)을 상방으로 밀어내는 한편, 톱날들(12A, 12B)은 케이블이 상방으로 이동함에 따라 또 다른 하방 수직 절단을 이루도록 본질적으로 다시 수직으로 유지된다. 콜렉터(16)는 폐기용 피스들(200)을 수집한다. 그 다음에, 수직 피더(13)는 전송 케이블(2)을 이동시키는 것을 중단하고, 톱날들(12A, 12B)은 아머링 층(들)을 통해 또 다른 원주방향 절단을 이루도록 본질적으로 다시 수직으로 유지된다. 이러한 단계들의 순서는 충분한 길이의 내부 재킷(21)이 노출될 때까지 반복된다.
도 9 및 도 10은 상이한 절단 접근법을 사용하는 본 발명의 방법의 단계들을 도시한다. 여기서, 전송 케이블(2)의 위치는 예컨대, 케이블 행-오프(cable hang-off)(도시 생략)에 의해 해상 풍력 터빈의 트랜지션 피스(31)에 대해 고정된다. 프레임(11)은 트랜지션 피스(31) 및 전송 케이블(2)에 대해 수직으로 이동할 수 있다. 여기서 또한, 제어 유닛에는 전송 케이블(2)에 관한 필요한 정보가 입력된다. 이 예에서, 톱날들(12A, 12B)은 아머링(20A)의 피치각과 일치하도록 특정 피치각으로 유지된다. 모든 공구가 있는 프레임은 전송 케이블(2)을 중심으로 회전하며 이와 동시에 도표들의 화살표들에 의해 나타내는 바와 같이 하방으로 이동한다. 그 결과, 톱날들(12A, 12B)은 아머링의 나선형 밴드들을 절단한다. 프라이 공구들(15)은 노출된 내부 재킷(21)으로부터 멀리 아머링을 벗겨낸다. 톱날들(12A, 12B)은, 예컨대, 90°로 각각 기울어져 나선형 스트립들(strips)을 다루기 쉬운 피스들(manageable pieces)로 절단하기 위해 재위치설정될 수 있다. 콜렉터 유닛(16)은 폐기를 위해 아머링 피스들을 수집한다. 이러한 단계들의 순서는 충분한 길이의 내부 재킷(21)이 노출될 때까지 반복된다.
본 발명이 바람직한 실시예들 및 그 변형들의 형태로 개시되었지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다수의 추가 수정들 및 변형들이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
명료함을 위해, 본원 전체에 걸쳐 단수형의 사용은 복수를 배제하지 않으며 "포함하는"은 다른 단계들 또는 요소들을 배제하지 않는다는 것이 이해되어야 한다. "유닛” 또는 "모듈"에 대한 언급이 하나 초과의 유닛 또는 모듈의 사용을 제외하지 않는다.

Claims (15)

  1. 케이블 아머 스트리핑 유닛(cable armour stripping unit)(1)에 있어서,
    - 다수의 도체들(conductors)(22)을 에워싸는 내부 재킷(inner jacket)(21)을 중심으로 배열되는 다수의 아머링된(armoured) 외부 층들(20A, 20B)을 갖는 전송 케이블(transmission cable)(2)을 수용하고 상기 전송 케이블(2)의 아머링된 외부 층(20A, 20B)으로 절단되도록 배열된 적어도 하나의 절단 공구(cutting tool)(12A, 12B)를 포함하는 절단기 배열체(cutter arrangement)(12A, 12B, 120A, 120B)를 유지하도록 실현되는 프레임(frame)(11);
    - 상기 전송 케이블(2)에 대해 상기 프레임(11)의 병진운동을 실행하도록 실현되는 수직 공급 배열체(vertical feed arrangement)(13); 및
    - 상기 전송 케이블(2)에 대한 절단 공구(12A, 12B)의 회전을 실행하도록 실현되는 회전 배열체(14)를 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    아머링된 외부 층(20A, 20B)으로 절단 공구(12A, 12B)의 절개 깊이(incision depth)를 설정하도록 실현되는 제어 유닛(control unit)(10)을 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 케이블(2)에 대해 피치각(pitch angle)(α)으로 절단 공구(12A, 12B)를 위치설정하고 그리고/또는 상기 전송 케이블(2)에 대해 롤각(roll angle)(β)으로 절단 공구(12A, 12B)를 위치설정하는 것이 실현되는 위치설정 수단(120A, 120B)을 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    절단 공구 피치각(α)은 아머링된 외부 층(20A, 20B)의 피치각(θ, θA, θB)에 대응하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절단 공구(12A, 12B)는 원형 톱(circular saw)(12A, 12B), 바람직하게는, 원형 상온 톱(circular cold saw)(12A, 12B)을 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    톱날(saw blade)에 대한 압력을 감지하도록 배열되는 압력 센서(pressure sensor)를 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송 케이블(2)로부터 절단 아머 층(20A, 20B)을 벗겨내도록 실현되는 프라이 공구(pry tool)(15)를 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절단 아머(20A, 20B)의 피스들(pieces)(200)을 수집하도록 실현되는 콜렉터 유닛(collector unit)(16)을 포함하는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수직 공급 배열체(vertical feed arrangement)(13) 및/또는 회전 배열체(14) 및/또는 프라이 공구(15) 및/또는 콜렉터 유닛(16)이 상기 프레임(11) 상에 장착되는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해상 지지 구조(offshore support structure)(30)와 상기 해상 지지 구조(30) 상에 장착되는 풍력 터빈(wind turbine)(3) 사이에 로케이팅되는(located) 트랜지션 피스(transition piece)(31)의 레벨(level)에 사용하기 위해 실현되는,
    케이블 아머 스트리핑 유닛.
  11. 전송 케이블(2)로부터 아머를 스트리핑하는 방법으로서,
    다수의 도체들(22)을 에워싸는 내부 재킷(21)을 중심으로 배열되는 다수의 아머링된 외부 층들(20A, 20B)을 갖는, 전송 케이블(2)로부터 아머를 스트리핑하는 방법에 있어서,
    - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 케이블 아머 스트리핑 유닛(1)의 프레임(11) 내에 전송 케이블(2)을 배열하는 단계;
    - 상기 전송 케이블(2)의 아머링된 외부 층(20A, 20B)으로 절단하기 위해 상기 절단기 배열체(12A, 12B, 120A, 120B)의 다수의 절단 공구들(12A, 12B)을 구동시키는 단계;
    - 상기 프레임(11)에 대해 상기 전송 케이블(2)의 병진운동을 실행하도록 상기 수직 공급 배열체(13)를 구동시키는 단계; 및
    - 상기 전송 케이블(2)에 대해 절단 공구(12A, 12B)의 회전을 실행하도록 상기 회전 배열체(14)를 구동시키는 단계를 포함하는,
    전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송 케이블(2)의 병진운동을 실행하는 단계 및/또는 상기 전송 케이블(2)의 회전을 실행하는 단계는, 아머링된 외부 층(20A, 20B)의 절단 중에 수행되는,
    전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    동시에, 제 1 아머링된 외부 층(20A)을 절단하기 위해 제 1 절단 공구(12A)를 제어하는 단계, 및 제 2 아머링된 외부 층(20B)을 절단하기 위해 제 2 절단 공구(12B)를 제어하는 단계를 포함하는,
    전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단기 배열체(12A, 12B, 120A, 120B)는 아머링된 외부 층(20A, 20B)을 다수의 피스들(pieces)(200)로 절단하도록 제어되는,
    전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절단된 아머링된 외부 층(20A, 20B)의 피스들(200)을 수집하는 단계를 포함하는,
    전송 케이블로부터 아머를 스트리핑하는 방법.
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