KR20190059306A - 해양 구조물의 벽 요소에 대해 설치 가능한 환형 씰 부재 - Google Patents

Abstract

환형 씰 부재(24)로서, 해양 구조물(2)의 벽 요소(5)에 대해 설치 가능한 설치부(26), 내면(24a), 외면(24b) 및 기다란 요소(20)를 수용하기 위한 씰 부재(24)의 개구부를 형성하는 립부를 포함하는 씰 본체를 포함하며, 이러한 씰 본체는 씰 본체는 벽 요소에 대해 설치 가능하여, 씰 본체의 외면(24b)에 작용하는 정압이 씰 본체의 내면(24a)에 작용하는 정압을 초과할 때 순 양압이 외면(24b)에 작용하게 되고, 이러한 외면이 안쪽 방향으로 적어도 부분적으로 변형되어 기다란 요소(20)의 외면에 대해 밀봉하기 위한 씰 본체의 일부분을 제공하는, 환형 씰 부재 및 해양 구조물에 대한 발명이다.

Description

해양 구조물의 벽 요소에 대해 설치 가능한 환형 씰 부재

본 발명은 환형 씰 및 지지 구조물에 관한 것이다.

풍력 터빈과 같은 해양 구조물은 대부분 해수에 의해 부식되는 표준해양강재등급(standard offshore steel grades)으로 제작되므로 부식에 대처해야 한다.

구조물의 표면은 해운업계에서 사용되는 것을 포함해 다양한 타입의 페인트로 코팅될 수 있다. 그러나 페인트는 손상되므로 정기적인 유지보수가 필요하다.

해양 풍력 터빈은 터빈에 의해 생산된 전력을 전력 케이블을 통해 회수해야 하는 추가적인 과제에 직면한다. 전형적으로 케이블은 풍력 터빈을 지지하는 모노파일을 향해 아래방향으로 연장되며, 해수면 아래에서 모노파일에 제공된 원형 포트를 통해 나온다. 해수가 모노파일로 들어가서 내부를 부식시키지 않도록, 케이블 주위에 씰(seal)이 제공된다.

그러나 많은 기존의 씰은 느슨해지거나 손상되면서 새로운 산화된 바닷물이 모노파일에 들어가 부식을 촉진하는 경향을 보인다. 또한 일단 씰이 손상되면 모노파일 내부의 해수 수위가 변동하여, 모노파일의 내부는 높은 수준의 산소와 바닷물에 노출되어, 부식이 더욱 심해지는 것으로 나타났다.

본 발명의 일 목적은 전술한 문제점을 적어도 부분적으로 완화시키는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 환형 씰 부재가 제공되는데, 이러한 환형 씰 부재는, 해양 구조물의 벽 요소에 대해 설치 가능한 설치부, 내면, 외면 및 기다란 요소를 수용하기 위한 씰 부재의 개구부를 형성하는 립부(lip portion)를 포함하는 씰 본체를 포함하며; 이러한 씰 본체는 벽 요소에 대해 설치 가능하여, 씰 본체의 외면에 작용하는 정압이 씰 본체의 내면에 작용하는 정압을 초과할 때 순 양압이 외면에 작용하게 되고, 이러한 외면이 안쪽방향으로 적어도 부분적으로 변형되어 기다란 요소의 외면에 대해 밀봉하기 위한 씰 본체의 일부분을 제공하도록 한다.

기다란 요소는 제대형 케이블 또는 전원 케이블 등을 포함할 수 있다.

기다란 요소는 가요성을 가질 수 있다.

씰 본체는 순 양압 하에서 변형되는 탄성 재료를 포함할 수 있다.

설치부는 플랜지부를 포함할 수 있다.

플랜지부는 플랜지 둘레에 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 리세스 영역을 포함할 수 있다. 리세스 영역은 친수성 재료를 포함할 수 있다. 친수성 재료는 고무를 포함할 수 있으며, 고무는 친수성 물질로 개질된 폴리클로로프렌을 포함할 수 있고, 친수성 물질은 벤토나이트를 포함할 수 있다.

본 발명의 문맥상 친수성 재료는 제약이 없는 상태에서 물을 흡수할 때 팽창하는 재료이다. 이것은 팽창 가능한 친수성 물질로 불릴 수 있다. 팽창 가능한 친수성 재료는 원래(즉, 건조 상태의) 부피의 100%보다 큰, 예를 들어 원래 부피의 200%보다 크거나, 또는 원래 부피의 500%보다 크거나, 또는 원래 부피의 1000%보다 큰 부피 팽창을 보이는 친수성 재료일 수 있다. 친수성 재료는 물로 포화될 때 원래 부피의 적어도 500%, 또는 적어도 800%, 또는 적어도 1000%까지 팽창할 수 있다. 친수성 물질은 물로 포화될 때 원래의 부피의 1500% 이하, 예를 들어 1300% 이하로 팽창할 수 있다.

벤토나이트로 개질된 폴리클로로프렌을 포함하는 친수성 재료는 염수, 특히 적어도 2%의 염분 농도를 갖는 물, 예를 들어 적어도 3.5%의 염분 농도를 갖는 해수에 대해 친수성 재료로서 특히 효과적이다. 따라서, 이러한 친수성 재료는 해양 풍력 터빈용 모노파일 및 케이블 장치와 같은 해양 환경에서 수중 구조물을 밀봉하는데 특히 적합하다.

플랜지부는 플랜지부를 벽 요소에 고정하기 위한 적어도 하나의 자기 요소(magnetic element)를 포함할 수 있다.

씰 본체는 설치부로부터 립부로의 방향으로 연장되는 중간부를 포함할 수 있으며, 외면의 적어도 일부 및 내면의 적어도 일부는 중간부에 제공되며, 중간부는 립부를 향해 수렴한다.

중간부는 실질적으로 절두 원뿔형(frusto-conical)일 수 있다.

중간부는 기다란 요소를 수용하기 위한 챔버를 형성할 수 있으며, 이 챔버는 챔버 내에서 기다란 요소가 점유한 공간보다 더 크다.

립부은 립부의 내면 둘레에 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 립 리세스 영역을 포함할 수 있다. 립 리세스 영역은 친수성 재료를 포함할 수 있다. 친수성 재료는 고무를 포함할 수 있으며, 고무는 친수성 물질로 개질된 폴리클로로프렌을 포함할 수 있고, 친수성 물질은 벤토나이트를 포함할 수 있다.

씰 본체는 탄성 재료를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 스플릿(split)이 씰 본체의 길이를 따라 제공되어, 씰 본체는 기다란 요소를 삽입하기 위해 스플릿을 따라 개방될 수 있다.

씰 본체는 스플릿에 인접한 씰 본체의 제1 부분 상의 제1 체결부 및 스플릿의 반대측에 인접한 씰 본체의 제2 부분 상의 제2 체결부를 포함할 수 있으며, 체결부들은 함께 고정되도록 배열된다. 제1 및 제2 체결부는 체결부들 사이의 밀봉을 돕기 위해 이들 사이에 배치된 친수성 재료, 예를 들어 전술한 친수성 재료를 가질 수 있다.

씰 본체는 립부와 벽 요소에 대해 설치 가능한 씰 본체의 일부분 사이에서 씰 본체의 영역을 따라 연장되는 가요성 튜브형 요소를 포함할 수 있다.

가요성 튜브형 요소는 길이가 적어도 1m, 또는 적어도 5m, 또는 적어도 10m, 또는 적어도 20m, 또는 적어도 30m 이상일 수 있다.

씰 본체는 기다란 요소가 수용될 때, 기다란 요소가 통과하여 연장되는 챔버를 형성하며, 챔버는 환형 친수성 밀봉 요소를 수용하도록 구성된다. 씰 본체는 챔버 내에서 하나 이상의 방향으로 친수성 밀봉 요소의 팽창을 제한하도록 구성될 수 있다. 챔버는 원통형일 수 있고, 씰 본체는 친수성 밀봉 요소를 반경 방향으로 제한하도록 구성된다. 씰 본체는 챔버 내에서 축 방향으로의 밀봉 요소의 팽창을 허용하도록 구성될 수 있다. 씰 본체는 밀봉 요소의 원래 (즉, 건조 상태의) 부피의 적어도 5%, 예를 들어 원래 부피의 적어도 10%만큼 밀봉 요소가 팽창할 수 있도록 구성될 수 있다. 씰 본체는 밀봉 요소의 팽창을 원래 부피의 50% 이하만큼, 예를 들어 원래 부피의 20% 이하만큼으로 제한하도록 구성될 수 있다.

챔버의 적어도 일부분은 챔버의 일 단부를 향해 수렴할 수 있다. 챔버는 챔버의 양단에서 수렴할 수도 있다.

씰 본체는 케이블이 챔버 내에 수용될 때 케이블이 챔버를 통해 연장되는 방향에 수직인 방향으로 챔버 내에서 친수성 밀봉 요소의 팽창을 제한하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, 친수성 재료를 포함하는 밀봉 요소가 제공되며, 밀봉 요소의 적어도 일부분은 나선형이다. 밀봉 요소는 자유단부를 가져 나선형 배열에 의해 형성된 인접한 코일과 자유단부 사이에 기다란 요소를 삽입함으로써 밀봉 요소가 기다란 요소에 끼워질 수 있도록 하고, 그 다음 기다란 요소가 다른 자유단부 사이로부터 빠져나올 때까지 기다란 요소를 코일들 사이에서 이동시켜 밀봉 요소가 기다란 요소 주위에 감기도록 한다.

친수성 재료는 친수성 물질로 개질된 고무를 포함할 수 있다. 고무는 폴리클로로프렌을 포함할 수 있다. 친수성 물질은 벤토나이트를 포함할 수 있다.

밀봉 요소는 적어도 2개의 코일, 또는 적어도 3개의 코일, 또는 적어도 4개의 코일을 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 해양 구조물이 제공되며 해양 구조물은, 챔버를 형성하는 벽 요소; 벽 요소의 하부에 벽 요소를 관통하는 적어도 하나의 개구부; 벽 요소 내의 각각의 개구부를 통해 각각 연장되는 적어도 하나의 가요성의 기다란 요소; 및 벽 요소와 각각의 기다란 요소 사이의 각각의 인터페이스 영역에 각각 배치되는 적어도 하나의 씰 본체를 포함하며, 각각의 씰 본체는 각각의 인터페이스 영역을 밀봉하여 해수가 밀봉된 공간으로 스며들지 않도록 씰 본체에 밀봉 압력을 가하기 위해, 챔버 내의 각각의 수위가 주변 수위와 비교하여 원하는 수위로 유지되도록 배열된다.

벽 요소는 실질적으로 원통형일 수 있다.

각각의 씰 본체는 챔버 내에 배치될 수 있다.

각각의 씰 본체는 주변 수위보다 더 높은 챔버 내의 수위가 씰 본체에 밀봉 압력을 제공하도록 배열될 수 있다.

각각의 씰 본체는 주변 수위보다 더 낮은 챔버 내의 수위가 씰 본체를 통해 물이 챔버 내로 흘러가도록 배열될 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 일 단부에 환형 부재 및 환형 밀봉 부재를 포함하는 밀봉 장치가 제공되며, 환형 밀봉 부재는 해양 구조물의 벽 요소, 내면 및 외면에 대해 설치 가능한 설치부를 포함하는 씰 본체를 가지며, 설치부는 설치부가 벽 요소에 대해 위치할 때 벽 요소에 맞닿는 밀봉 요소를 포함하고, 씰 본체의 외면에 작용하는 정압이 씰 본체의 내면에 작용하는 정압을 초과할 때 순 양압이 외면에 작용하여 밀봉부가 벽 요소와 밀봉 결합하도록 씰 본체는 설치 가능하다.

밀봉부는 플랜지부일 수 있다. 플랜지부는 일반적으로 환형 구조를 가질 수 있다. 튜브형 부재는 플랫 호스(flat hose) 구조일 수 있다. "플랫 호스"는 편평한 형상으로 감길 수 있는 파이프를 기술하기 위해 당업계에서 사용되는 용어이다. OROFLEX 80으로 시판되는 OroflexTM layflat hose 가 그 예이다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 본 발명의 제3 양태에 따른 밀봉 장치와, J-튜브 또는 I-튜브와 같은 튜브형 부재를 포함하는 케이블 보호 시스템이 제공된다.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 본 발명의 제1 양태에 따른 밀봉 장치와, J-튜브 또는 I-튜브와 같은 튜브형 부재를 포함하는 케이블 보호 시스템이 제공된다.

이하에서는, 단지 예시로서, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다:
도 1은 해저 상에 위치된 해양 구조물을 위한 지지 조립체의 개략도이다.
도 2는 환형 씰을 포함하는 도 1에 도시된 지지 조립체의 일부분의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 환형 씰이 분리된 상태에서의 사시도이다.
도 4는 지지 구조체의 조립체를 나타내는 개략도이다.
도 5는 환형 씰의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 6은 J-튜브 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 모노파일 장치를 나타내는 도면이다.
도 8a는 모노파일 장치를 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 모노파일 장치의 일부분을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8a에 도시된 장치에 해당하는 모노파일 장치의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 모노파일 장치의 부분 단면도이다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 모노파일 장치의 부분 단면도이다.
도 12a는 도 9 내지 도 11에 도시된 장치의 일부분을 도시하고 있다.
도 12b는 패스너(fastener)를 도시하고 있다.
도 13은 J- 튜브를 포함하는 장치의 개략도이다.
도 14는 도 13에 도시된 장치의 일부분을 도시하고 있다.
도 15는 제1 구성의 J-튜브 커넥터를 포함하는 장치를 도시하고 있다.
도 16은 제2 구성의 도 15에 도시된 장치를 도시하고 있다.
도 17은 보강 요소를 갖는 씰 본체를 도시하고 있다.
도 18은 케이블의 일부분을 도시하고 있다.
도 19는 J-튜브를 포함하는 장치를 도시하고 있다.
도 20은 도 18에 도시된 장치의 일부분을 도시하고 있다.
도 21은 환형 씰의 일 실시예를 도시하고 있다.
도 22는 도 21에 도시된 환형 씰의 다른 방향에서 본 모습을 나타낸다.
도 23은 사용 중에 있는 도 21에 도시된 환형 씰의 단면도이다.
도 24a 내지 도 24c는 설명을 돕기 위해 다양한 상태에 있는 도 23에 도시된 장치의 일부분을 도시하고 있다.
도 25는 환형 씰의 일 실시예의 사시도이다.
도 26은 다른 시각에서 본 도 25에 도시된 환형 씰의 사시도이다.
도 27은 케이블 장치의 일부분과 함께 도 25에 도시된 환형 씰을 도시하고 있다.
도 28a는 제1 상태에 있을 때, 사용 중에 있는 도 26에 도시된 장치의 단면도이다.
도 28b는 제2 상태에 있을 때, 도 28a에 도시된 단면도에 대응하는 도면이다.
도 29는 환형 씰의 일 실시예의 사시도이다.
도 30은 다른 시각에서 본 도 29에 도시된 환형 씰의 사시도이다.
도 31은 사용 중에 있는 도29에 도시된 환형 씰을 도시하고 있다.
도 32는 밀봉 요소의 사시도이다.
도 33은 도 32에 도시된 밀봉 요소의 측면도이다; 그리고
도 34는 도 32에 도시된 밀봉 요소의 말단에서 본 도면이다.

도 1은 풍력 터빈과 같은 해양 구조물의 지지 조립체(2)의 개략도를 도시하고 있다.

지지 조립체(2)는 하단부를 해저(6)의 보어(bore)에 고정시킴으로써 해저(6) 상에 고정되는 모노파일(4) 형태의 베이스를 포함한다.

모노파일(4)은 튜브형이고, 벽 두께가 25mm 이상 200mm 이하인 원통형 외측 벽(5)을 포함한다. 모노파일(4)의 직경은 베이스에서 약 6000mm이다. 모노파일(4)은 적어도 부분적으로 스틸(steel)과 같은 금속으로 제작된다. 모노파일(4)는 모노파일(4) 내에서 위쪽을 향해 연장되는 내부 챔버(7)를 형성한다. 내부 챔버(7)는, 모노파일(4)이 위치한 해저에 의해 또는 모노파일(4)이 다공성 퇴적물 상에 설치되는 경우에 사용될 수 있는 내부 챔버(7)의 하단에서의 추가적인 라이너(liner)에 의해, 하단에서 밀봉된다. 내부 챔버(7)는 물이 저장될 수 있는 저장소를 형성한다.

모노파일(4)은 해저에서부터 위쪽을 향해 연장되어 5개의 환경적 구역, 즉 매립 구역(8), 세굴 구역(10), 잠수 구역(12), 스플래쉬/조수범위 구역(14) 및 대기 구역(16)에 걸쳐있다.

가장 낮은 구역은 모노파일(4)이 해저에 묻혀있는 매립 구역(8)이다. 바로 위에는 모노파일이 해저에서 마모 입자의 영향을 받는 세굴 구역(10)이있다. 세굴 구역(10)의 바로 위에는 모노파일(4)이 항상 수중으로 유지되는 잠수 구역(12)이 있다. 잠수 구역(12)의 위에는 조수에 의한 수위 변동, 대기압 및 파도의 변화로 인해 모노파일이 주기적으로 잠기거나 대기에 노출되는 스플래쉬/조수범위 구역이 있다. 가장 높은 구역은 대기 구역이며, 이는 200년의 기간에 걸쳐 예상될 수 있는 최대 파도 높이와 같이, 주변 수위가 풍력 터빈의 수명기간에 걸쳐 도달할 것으로 합리적으로 예상되는 최고 수위보다 일반적으로 위에 있다. 그러므로 대기 구역에 있는 모노파일(4)의 부분은 거의 잠기지 않는다.

잠수 구역을 차지하는 영역의 원통형 외측 벽(5)에는 액세스 포트(access port)(18)가 제공된다. 도시된 실시예에서, 액세스 포트(18)는 원형이고 대략 450mm의 직경을 갖는다. 액세스 포트는 타원형 또는 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다.

지지 조립체(2)는 모노파일(4)의 최상부에 행-오프 클램프(hang-off clamp)(22)로부터 내부 챔버(7) 내에서 아래쪽을 향해 연장되는 단일 튜브로 구성된 케이블 보호 시스템과 같은, 긴 케이블 장치(20)를 더 포함한다. 케이블 장치(20)는 내부 챔버(7)로부터 액세스 포트(18)를 통해 연장되어 전력 네트워크에 연결된다. 케이블 장치(20)는 서비스 케이블과 함께 풍력 터빈에 의해 발생된 전력을 전달하기 위한 주 전력 케이블을 포함한다. 전원 케이블 및 서비스 케이블은 일반적으로 케이블 보호 시스템이라고 하는 튜브형 슬리브에 의해 보호된다. 설치를 용이하게 하고 케이블 장치(20)의 굴곡을 수용하기 위해, 액세스 포트(18)의 직경은 케이블 장치(20)의 직경보다 크다.

지지 조립체(2)는 액세스 포트(18) 및 케이블 장치(20)를 둘러싸는 내면(24a) 및 외면(24b)을 갖는 환형 씰(24)을 더 포함한다.

도 2는 환형 씰(24)의 영역에서의 도 1에 도시된 지지 조립체(2)의 일부분의 개략도를 도시하고 있다. 환형 씰(24)은 플랜지부(26)를 갖는 씰 본체, 원뿔형 부분(28) 및 튜브형 부분(30)을 포함한다. 플랜지부(26)는 모노파일(4)의 외측 벽(5)과 맞닿는 환형 씰(24)의 베이스(base)를 형성한다. 원뿔형 부분(28)은 플랜지부(26)를 잇는 큰 직경 단부와 튜브형 부분(30)을 잇는 작은 직경 단부를 갖는다. 원뿔형 부분(28)은 플랜지부(26)로부터 멀어지는 방향으로 수렴하고, 플랜지부(26)로부터 튜브형 부분(30)으로 수렴하는 챔버(29)를 형성한다. 대안적으로, 원뿔형 부분(28)은 환형 씰(24)의 관절을 개선시키기 위해 벨로우즈(bellows) 장치를 포함할 수 있다. 튜브형 부분(30)은 케이블 장치(20)의 외경에 상응하는 내경을 가지며, 튜브형 부분(30)은 케이블 장치(20) 위에 케이블 장치(20)의 외면과 접촉하는 슬리브를 형성하도록 한다. 튜브형 부분(30)의 직경은 원뿔형 부분(28)의 좁은 단부의 직경에 상응한다. 원뿔형 부분(28)의 다른 나머지의 넓은 단부는 케이블 장치(20)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 튜브형 부분(30)은 환형 씰(24)의 개구부를 형성하는 립부를 형성한다. 일부 실시예에서, 튜브형 부분(30)은 케이블 장치에 결합되거나 기계적으로 고정될 수 있다.

외측 벽(5)과 접하는 플랜지부(26)의 표면은 반경방향의 내측 및 외측에 원주 둘레로 연장되는 홈부(32,34)를 갖는다. 도 3은 홀로 있는 상태의 환형 씰을 도시하고 있다. 원주 둘레의 홈부(32,34)는 원주 방향으로 간격을 두고 있는 웨브(36)에 의해 이격되어 유지된다. 원주 방향으로 간격을 두고 있는 개구부(38,40)는 각각 홈부(32,34)의 벽에 제공된다. 개구부(38,40)는 원주 둘레의 홈부(32, 34) 각각의 사이 및 원뿔형 부분(28)에 의해 형성된 내부 챔버(29)와 내측 홈부 사이에 유체 연통(fluid communication)을 제공한다.

친수성 요소는 환형 씰(24)이 잠길 때 팽창하도록 홈부(32,34) 내에 배치될 수 있다. 친수성 요소는 외측 벽(5)에 대한 밀봉을 향상시킨다.

환형 씰(24)은 플랜지부(26)이 외측 벽(5)의 내면의 형상과 일치하도록 하는 엘라스토머(elastomer) 또는 고무와 같은 순응성 재료로 형성된다. 이러한 재료는 바람직하게, 환형 씰(24)이 케이블 장치(20)와 모노파일(4)의 외측 벽(5) 사이의 움직임을 수용할 수 있도록 충분히 유연해야 하며, 튜브형 부분(30) 및 케이블 장치(20)와의 밀봉 결합을 유지하도록 탄성을 가져야 한다. 환형 씰(24)은 원주 둘레의 홈부(32,34) 및 웨브(36)와 함께 몰딩되어 만들어진 컴포넌트이다.

도 2에 도시된 링 형태의 기계적 고정부(42)는 플랜지부(26)를 모노파일(4)의 외측 벽(5)에 고정시킨다. 환형 씰(24)은 접착제, 플랜지부(26)를 수용하기 위해 외측 벽(5) 상에 제공된 유지 슬롯, 클램핑 장치 또는 자성 패스너 등의 기타 수단에 의해, 외측 벽(5)에 고정될 수 있음을 이해해야 한다. 플랜지부(26)에 걸쳐 작용하는 압력 차가 플랜지부의 형상을 왜곡시키는 것을 방지하기 위해, 플랜지부(26)는 예를 들어 스틸/합성 링에 의해 보강될 수 있다.

환형 씰(24)의 튜브형 부분(30)은 환형 씰(24)이 케이블 장치(20)를 따라 미끄러지는 것을 방지하기 위해 원주형 리브(circumferential rib)를 구비할 수 있다.

환형 씰(24)의 재료는 인장력으로서 모멘트 힘에 반작용하기 위해, 상부 및 하부에 아라미드(aramid) 섬유와 같은 섬유로 보강될 수 있다.

지지 조립체(2)는 환형 씰(24)의 플랜지부(26)를 모노파일(4)의 외측 벽(5)의 내면에 부착시켜 조립된다. 그 다음 모노파일(4)의 베이스는 해저(또는 어느 적합한 수중 구조물) 상의 적당한 위치에 고정된다. 케이블 장치(20)의 일단부는 액세스 포트(18)를 통해 그리고 액세스 포트(18)를 둘러싸는 환형 씰(24)을 통해 모노파일(4)의 내부 챔버(7)로 인입된다. 케이블 장치(20)는 그 다음 내부 챔버(7)를 통해 끌어 올려지고, 모노파일(4)의 최상부에 있는 행-오프 클램프(22)에 연결된다.

설치 시, 내부 챔버(7)는 스플래쉬 구역의 최상부의 높이 이상의 수위까지 물(내부 챔버(7) 내에 대각선으로 도시됨)로 채워진다. 내부 챔버(7)는 물을 내부 챔버(7)로 직접 펌핑함으로써 채워질 수 있다. 대안적으로, 일단 지지 조립체(2)가 설치되면, 모노파일(4)의 외측에서의 수위(모노파일의 외부 영역에서 대각선으로 도시됨)가 예를 들어, 상승하는 조수에 의해 자연적으로 상승하도록 허용될 수 있다. 수위 상승으로 인한 모노파일(4)의 외측에서의 증가된 압력은 액세스 포트(18)를 통해 주변의 물에 노출된 환형 씰(24)의 원뿔형 부분(28)의 내면에 작용한다. 원뿔형 부분(28)에 대한 압력의 증가는 튜브형 부분(30)이 케이블 장치(20)의 외면과 접촉하지 않게 하여 물이 내부 챔버(7) 내로 흐르게 한다. 내부 챔버(7) 내의 수위가 주변의 물과 동일한 수위에 도달하면, 튜브형 부분(30)은 내부 챔버(7)를 밀봉하도록 케이블 장치(20)의 외면에 다시 접촉하게 된다.

예를 들어 조수가 밀려 나갈 때처럼 주변 수위가 떨어지거나 또는 내부 챔버(7)가 주변 수위보다 높게 채워지면(도1에 도시된 바와 같음), 내부 챔버(7) 내의 물에 의해 원뿔형 부분(28)과 환형 씰의 튜브형 부분(30)에 의해 형성된 외면 상에 가해지는 압력은 원뿔형 부분(28) 및 튜브형 부분(30)에 반경 방향으로 안쪽을 향하여 가해지며, 튜브형 부분(30)을 케이블 장치(20)와의 밀봉 결합 상태로 유지한다. 그러므로 환형 씰(24)은 물이 내부 챔버(7)를 빠져 나가는 것을 방지하는 일-방향 밸브로서 작용한다.

또한, 내측 챔버 내에서의 물의 높이 이상으로 주변 물의 높이를 일시적으로 증가시키는 조수의 연속적 사이클, 대기압의 변동 또는 파도 각각은 물이 환형 씰(24)을 통해 내부 챔버(7)로 흐르도록 하여 내부 챔버(7) 내의 수위의 높이를 점진적으로 증가시킨다. 따라서, 장치는 내부 챔버(7) 내의 수위를 초기에 채워진 수위로 또는 그 이상으로 유지하도록 자기 조절한다. 결과적으로, 환형 씰(24)과 케이블 장치(20) 사이에 불완전한 밀봉이 형성되더라도, 펌프의 추가 또는 주변 수위의 주기적인 증가는 내부 챔버(7) 내의 수위가 크게 변동하지 않도록 보장하게 된다. 환형 씰(24)과 케이블 장치(20) 또는 모노파일(4)의 외측 벽(5) 사이의 작은 간극은 일단 지지 조립체(2)가 설치되면 퇴적물로 채워질 것으로 또한 예상될 수 있으며, 그것에 의하여 내부 챔버(7)로부터의 누설을 감소시킨다.

내부 챔버(7) 내의 수위가 주변의 수위보다 높아지게 되면, 원뿔형 부분(28) 및 플랜지부(26)의 외면에 작용하는 양압은 플랜지부(26)를 모노파일(4)의 외측 벽(5)의 내면에 대해 가압 결합 상태(pressing engagement)로 유지시킨다. 따라서, 플랜지부(26)는 외측 벽(5)의 내면의 형상과 일치하고 플랜지부(26)과 외측 벽(5) 사이의 밀봉이 개선된다. 외측 벽(5)에 대한 플랜지부(26)의 밀봉은 개구부(38,40)를 통해 원뿔형 부분(28)에 의해 형성된 챔버(29)와 유체 연통을 하는 원주 둘레의 홈부(32,34)에 의해 더욱 개선되고, 따라서 챔버(29) 및 주변의 해수와 동일한 압력에 있게 된다. 내부 챔버(7) 내의 물에 노출된 플랜지부(26)의 최상면과 원주 둘레의 홈부(32,34) 사이의 양의 압력 차이가 밀봉을 더욱 개선시킨다.

모노파일(4)의 내부 챔버(7) 내에서 실질적으로 일정한 수위를 유지하는 것은 산소를 감소시켜 모노파일(4) 내의 부식 속도를 늦추는 것을 허용한다. 내부 챔버(7) 내의 물은 또한 시간이 지남에 따라 정체 상태가 되고 부식을 방지하기 위해 첨가제가 첨가될 수 있다.

다른 실시예에서, 내부 챔버(5) 내의 수위가 주변 수위보다 낮게 유지되도록 환형 씰이 모노파일(4)의 외측 벽(5)의 외면 상에 위치될 수 있음을 이해할 것이다. 그러나, 환형 씰(24)이 내부 챔버(7) 내에 위치하는 전술한 실시예는 환형 씰이 내부 챔버(7) 내에서 보호되고 손상될 가능성이 적기 때문에 유익하다.

전술한 환형 씰은 케이블 장치가 지지 조립체의 액세스 포트를 통해 빠져 나가는 기존의 풍력 터빈에 장착될 수 있는 또 다른 이점을 갖는다. 우선, 케이블 장치는 풍력 터빈 내에서 연결이 끊어져 있다. 그 다음, 환형 씰은 플랜지부가 외측 벽과 접촉하게 되도록 케이블 장치 위로 그리고 케이블 장치를 따라 미끄러진다. 플랜지부는 예를 들어, 플랜지 재료 또는 결합제 내에 플랜지부 또는 자화된 페라이트 요소에 결합된 자기 요소와 같은 자기 요소에 의해 제 위치에 유지되고, 케이블은 다시 연결될 수 있다. 내부 챔버는 예를 들어 펌프, 수동 충전을 이용하여 또는 자연스럽게 조수 변화을 이용하여 채워진다(위에서 기술한대로). 일단 내부 챔버 내의 수위가 주변 수위를 초과하면, 씰은 제1 실시예와 관련하여 기술된 바와 같이 스스로 밀봉된다.

도 5는 외측 벽(5)과 접촉하는 플랜지부(26)의 표면이 외측 벽(5)의 프로파일을 따르도록 굽어진, 환형 씰(24)의 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 예를 들어, 플랜지부(26)의 면의 곡률 반경은 외측 벽의 내면의 곡률 반경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 장치는 밀봉을 더욱 향상시킨다.

도 6은 해양 산업에서 일반적으로 사용되는 J- 튜브 장치를 보여준다. J- 튜브는 상기 기술한 환형 씰과 공통된 적어도 일부 특징을 갖는 환형 씰에 의해 밀봉 가능한 벨-마우스를 갖는다. 환형 씰은 I-tube의 엔트리(entry)를 다루는 데에도 또한 사용할 수 있는데, J- 튜브와 달리, I- 튜브는 원 위치에 있을 때 직접 아래쪽으로 향하는 벨-마우스를 가지고 있다.

도 7은 케이블이 수직에 대해 약 45도의 각도로 모노파일의 베이스로 들어가는 풍력 터빈용 모노파일과 같은, 해양 구조물의 전형적인 장치를 도시하고 있다. 도 1과 도 4에서 도시된 지지 조립체는 케이블이 수직에 대해 90도 각도로 모노파일에 들어가는 것을 보여 주지만, 이 개략도는 설명을 돕기 위한 것이라는 점과 모노파일은 도 7에 도시된 바와 같이 케이블 엔트리(entry)가 수직에 대해 45 도가 되어야 한다고 제안하는 산업 표준을 따라 설계된 엔트리 홀(entry hole)을 가지고 있다는 점을 이해할 것이다. 이러한 장치에서, 액세스 포트는 대게 타원형을 갖는다.

모노파일과 같은 해양 구조물을 위한 씰 부재의 레트로-피팅(retro-fitting)과 관련해, 도 8a 내지 도 20을 참조하여 추가의 장치를 이제 설명할 것이며, 기존의 씰들은 모노파일과 같은 중공(中空)의 구조물을 포함하는 새로운 해양 설비를 위한 밀봉 솔루션을 제공하는 것; 및 해양 구조물 분야에서 공지된 용어인 J-튜브 또는 I-튜브를 위한 밀봉 솔루션을 제공하는 것에 실패하였다.

도 8a는 해양 구조물의 지지 조립체(102)의 개략도를 보여준다. 지지 조립체(102)는 도 1에 도시된 지지 조립체(2)와 유사하다.

지지 조립체(102)는 케이블 장치(120) 및 밀봉 튜브(125)에 연결되어 있고 전술한 환형 씰(24)과 유사한 벨로우즈의 형태의 환형 씰(124)을 포함한다. 밀봉 튜브(125)는 환형 씰(124)로부터 전이부(이는 도시되어 있지 않음)까지 위쪽을 향하여 연장된다. 전이부로 이어지는 이 튜브는 단단한 폴리머 파이프(예를 들어, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 또는 니트릴 고무) 또는 플랫 호스 구조체 중 하나로 될 수 있고, 이는 선적되고 운송되며 해양에서 케이블 보호 시스템에 새로 장착될 수 있다.

환형 씰(124)과 밀봉 튜브(125)는 예를 들어 일체로 형성된 컴포넌트와 같이, 함께 몰딩되거나 함께 고정될 수 있다. 환형 씰(124)은 예를 들어 밀봉 튜브(125)가 클램핑되는 보강 링을 포함할 수 있다.

튜브(125)는 90 °C까지의 온도에서 사용될 수 있다. 튜브는 또한 감길 수 있으며, 해양 산업에서 사용되는 전형적인 60m의 단단한 폴리머 파이프와는 달리, 풍력 터빈 발전기 전이부(Wind Turbine Generator Transition Piece)까지 쉽게 운송될 수 있다.

이를 끼워 넣기 위해서, 설비 기술자는 전력 케이블을 전기 배선함으로부터 분리해야 하고, (누설 경로를 최소화하기 위해) 제 위치에서 벨로우즈(124)에 미리 결합되어 있는 튜브(125)(예를 들어, 플랫 호스)와 함께, 벨로우즈(124)를 케이블 아래로 밀어내야 한다. 벨로우즈(124)가 모노파일의 내측 벽과 접촉할 때, 시스템의 구조, 중력 및 추가 가이드 로프는 시스템이 케이블 및 케이블 보호 시스템을 위한 모노파일 엔트리 개구부를 덮는 올바른 위치에 대략적으로 설치될 수 있도록 한다. 전술한 바와 같이, 영구 자석과 같은 자기 요소는 벨로우즈(124)에 결합되거나 고정될 수 있어 모노파일과의 밀봉 인터페이스에서 초기의 밀봉력을 제공할 수 있다. 장착된 장치가 도 9에 도시되어 있다.

벨로우즈로부터의 튜브(125)가 전이부의 상부면에 고정되었을 때, 모노파일의 내부는 물로 채워져 씰의 차압을 상승시킬 수 있다.

퇴적물이 다공성이라면 구조물의 바닥에 간단한 라이너(liner)를 놓아야 할 수도 있다. 또, 일단 내부의 수위가 외부 높이를 초과하면, 차압이 발생하여 퇴적물과 내부 벽 구조물에 대해 씰을 움직여 수밀 씰(water tight seal)을 만든다. 채워진 모노파일은 도 10과 도 11에 도시되어 있다.

벨로우즈(124)의 연결면은 모노파일 또는 구조물의 내부 직경에 대해 프로파일링(profiled)된다(예를 들어, 모노파일의 내면에 접하는 표면은 그 모노파일의 내면의 곡률 반경에 상응하는 곡률 반경을 가질 것임(예를 들어 5m의 모노파일 직경에 해당)). 엔트리의 각도는 세굴 방지부가 없는 모노 파일의 경우 일반적으로 45도이고, 세굴 방지부(암석층)가 있는 모노파일의 경우 15도이다.

도 12a에 도시된 벨로우즈 구조물는 강한 아라미드 또는 다이니마형(dyneema type) 섬유 매트를 오버몰딩(overmoulding)하는 고무 또는 폴리우레탄과 같은 폴리머일 것이다. 이것은 가요성 벨로우즈/콘의 측면 각각에서 차압에 의해 발생된 해당 힘에 반작용하는 구조적 강성을 제공하기 위한 것이다.

보강된 링은 벨로우 제조공정 중 보강된 링을 결합함으로써 보강된 링에 직접 연결된 튜브 또는 도 12b에 도시된 것처럼 일단 인장되면 수밀 씰을 제공하는데 사용될 수 있는 폴리머 밴드 타입의 씰(HCL 패스너 - 스마트 밴드) 중 하나를 가질 수 있다. 벨로우즈의 보강된 링이 폴리머 튜브에 끼워지면 차압은 적절한 구조(깨끗하고 부드럽고 원형이고 유연함)의 표면을 제공하면서 수밀 씰을 제공하는데 사용될 수 있다.

도 13은 해양 구조물(도시되지 않음)에 연결된 케이블을 보호하기 위해 케이블 장치(230)에 연결된 J-튜브 장치(202)의 일부분을 도시하고 있다. 원이 그어진 부분은 도 14에 나와있다. J-튜브에는 케이블이 통과할 수 있는 밀봉 튜브가 장착되어 있다. 밀봉 튜브와 J-튜브의 외측 벽 사이에 챔버가 형성된다. 리테이너는 밀봉 튜브의 단부를 플랜지에 대해 밀봉 결합 상태로 유지시키기 위해, J-튜브의 단부에서 내측으로 향한 플랜지에 밀봉 튜브를 고정한다.

도 8 내지 도 14의 각 실시예에서, 벨로우즈는 모노파일 내부 직경 또는 J-튜브/I-튜브 내부 직경 또는 단부 표면일 수 있는 구조물에 씰를 만든다. 또한, 케이블이 '실(yarn)'형 외부 슬리브(일반적으로 해저 케이블의 기술분야에서 "피복재"라고 함)가 있는 경우, 본 장치는 모노파일과 J-튜브를 밀봉할 것이며, 이 '실(yarn)'형 외부 슬리브는 수밀 씰을 위한 인터페이스로 사용할 수 없다.

도 15는 원뿔형 씰의 내측 면이 케이블의 외경과 접촉하고 외부 오른쪽의 마주보는 씰 표면은 도장된 스틸 표면과 접촉하는, J-튜브 장치의 일부분을 도시하고 있으며, 이 도장된 스틸 표면은 J-Tube 구조물의 일부로서 제 위치에서 용접되어 있다. 도 15는 설치 전의 본 장치를 도시하고 있다. 도 16은 환형 씰의 밀봉면이 케이블의 외면을 밀봉하는 설치 후의 동일한 장치를 도시하고 있다.

도 17은 내부 보강재(파선으로 도시됨)를 갖는 폴리머 씰일 수 있는, 환형 씰을 도시하고 있다.

전술한 장치는 2개의 누설 경로를 갖는, 간단하고 미리 형성된 씰을 제공하며, 2개의 누설 경로 중 하나는 씰 외경과 지지 구조물 사이에, 그리고 다른 하나는 씰 내경과 케이블 사이에 있다(이 케이블은, 도 18에 도시된 바와 같이, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄과 같은 매끄러운 수밀 외부 피복재를 가져야만 한다).

다른 대안은 도 19와 도 20에서 도시된 바와 같이, 단단한 폴리머 파이프를 튜브 아래로 끝까지 넣는 것이다. 이는 위에서 기술한 모노파일 솔루션과 유사하다. 이것은 케이블이 실 타입의 구조물이고 물 타입의 밀봉이 불가능한 경우에 솔루션을 제공한다.

적합하다면, J-튜브 용 밀봉 장치는 I-튜브와 함께 사용될 수 있다.

도 21 및 도 22는 플랜지부(326), 원뿔형 부분(328)(도 22에 도시됨) 및 도2와 도3에서 도시된 것과 유사한 튜브형 부분(330)을 갖는 씰 본체를 포함하는 환형 씰(324)의 실시예를 도시하고 있다.

플랜지부(326)는 플랜지부(326)의 주변 둘레에 원주 방향으로 연장되는 제1 립부(lip)(332) 및 원주 방향으로 연장되고 제1 립부(332)로부터 반경 방향 내측으로 이격되어 제1 환형 홈부(336)을 형성하는 제1 환형 리브(334)를 가지며, 제1 환형 홈부(336)은 제1 립부(332)와 제1 리브(334) 사이의 플랜지부(326)의 밑바닥 상에 있다. 복수의 제1 채널(338)은 제1 리브(334)를 따라 반경 방향으로 연장된다. 제1 채널(338)은 원주 방향으로 서로 이격되어 있다. 도시된 실시예에서, 제1 리브(334) 주위에 균등하게 이격된 12개의 채널(338)이 있다. 그러나, 더 적거나 또는 더 많은 채널(338)이 제공될 수 있음을 알 것이다. 채널(338)의 수가 많을수록 또는 각 채널(338)의 단면적이 클수록, 제1 홈부(336) 내로의 액체의 확산은 양호하지만, 채널(338)이 플랜지부(326)의 상부 표면에 대해 가해진 힘에 의해 압축되는 것을 막기 위해 제1 리브(334)가 제공하는 지지력이 작아질 것임을 예상할 수 있다. 따라서 채널(338)의 수와 크기를 설정할 때 두 가지 요구사항이 고려되어야 한다. 예를 들어, 일부 상황에서는 제1 리브(334)에 적어도 하나의 채널이 제공될 수 있다. 그러나, 적어도 2개의 채널 또는 적어도 3개의 채널이 허용 성능을 제공하고, 대부분의 경우에 적어도 4 개의 채널이 바람직할 것으로 예상할 수 있다.

튜브형 부분(330)은 튜브형 부분(330)의 개방 단부(즉, 원뿔형 부분(328)으로부터 떨어져 있는 튜브형 부분(330)의 단부)의 주변 둘레에 원주 방향으로 연장되어 있는 제2 립부(340) 및 원주 방향으로 연장되어 있고 제2 립부(340)로부터(튜브형 부분(330)의 길이 방향의 축에 대하여) 축 방향으로 이격되어 튜브형 부분(330)의 내면 상에 제2 환형 홈부(344)를 형성하는 제2 환형 리브(342)를 갖는다. 복수의 제2 채널(346)은 튜브형 부분(330)의 길이 방향의 축에 대해 축 방향으로 연장된다. 도시된 실시예에서, 제 2 리브(342) 주위에 균등하게 이격된 12개의 채널(346)이 있다. 그러나, 더 적거나 또는 더 많은 채널(346)이 제공될 수 있음을 알 것이다. 채널(346)의 수가 많을수록 또는 각 채널(346)의 단면적이 클수록, 제2 홈부(344) 내로의 액체의 확산은 양호하지만, 채널(346)이 튜브형 부분(330)의 외면에 가해진 힘에 의해 압축되는 것을 막기 위해 제2 리브(342)가 제공하는 지지력이 작아질 것임을 예상할 수 있다. 따라서 채널(346)의 수와 크기를 설정할 때 두 가지 요구사항이 고려되어야 한다. 예를 들어, 일부 상황에서는 제2 리브(342)에 적어도 하나의 채널이 제공될 수 있다. 그러나, 적어도 2개의 채널 또는 적어도 3개의 채널이 허용 성능을 제공하고, 대부분의 경우 적어도 4개의 채널이 바람직할 것으로 예상할 수 있다.

도 23은 해양 구조물용 지지 조립체와 같은 구조물의 벽(348)을 벽(348)에 제공된 액세스 포트(352)를 통해 연장되어 있는, 예를 들어 긴 케이블 장치와 같은 가요성의 기다란 요소(350)에 대해 밀봉하기 위해 사용 상태로 배치된 환형 씰(324)를 도시하고 있다. 가요성의 기다란 요소(350)는 액세스 포트(352)의 직경보다 작은 직경을 가져, 액세스 포트(352)의 가장자리/측면과 가요성의 기다란 요소(350) 사이에 간극을 포함하게 된다.

제1 밀봉 요소(354)는 제1 환형 홈부(336) 내에 배치된다. 제1 밀봉 요소(354)는 환형이고 제1 홈부(336)의 횡단면 프로파일에 대응하는 횡단면 프로파일을 가지며, 밀봉 요소(354)는 처음에는 제1 홈부(336)의 체적의 적어도 80%를 차지하며, 도시된 실시예에서는 실질적으로 제1 홈부(336)의 전체를 차지하고 있다. 제1 밀봉 요소(354)는 물로 포화될 때 팽창하는 친수성 재료를 포함한다. 제1 밀봉 요소(354)는 밀봉 요소(354)의 팽창을 용이하게 하고 밀봉을 향상하는 것을 돕기 위해 환형 리브(356)의 형태로 양각의 피쳐를 갖는다.

친수성 재료는 벤토나이트와 같은 친수성 물질로 개질된, 폴리클로로프렌과 같은 고무를 포함할 수 있다. 해저용의 경우, 일반적으로 2% 이상의 염분 농도, 예를 들어 3.5% 이상의 염분 농도를 갖는 해수에 노출될 때 효과적인 밀봉을 제공하기 위해, 친수성 재료가 팽창되어야 한다.

적절한 친수성 재료의 예로는 Tph Bausysteme GmbH -(http://www.tph-bausysteme.com/en/systeme-zur-fugenabdichtung/water-swelling-http://www.tph-bausysteme.com/en/ 에서 확인할 수 있음)라는 회사가 HydrotiteTM이라는 이름으로 공급한 재료를 들 수 있다.

HydrotiteTM에 대한 기술 데이터시트는 다음에서 찾을 수 있다: http://www.tph-bausysteme.com/fileadmin/templates/images/datenblaetter-englisch/TDS HYDROTITE.pdf.

제약이 없는 경우, 적절한 친수성 재료는 적어도 2.5%, 예컨대 적어도 3.5%의 염분 농도를 갖는 물로 포화될 때, 원래(즉, 건조 상태의) 부피의 1000% 내지 1300%로 팽창한다.

이들 참고 문헌의 내용은 원용되어 본 명세서에 포함된다.

제2 밀봉 요소(358)는 제2 환형 홈부(344) 내에 배치된다. 제2 밀봉 요소(358)는 환형이고 제 2 홈부(344)의 횡단면 프로파일에 대응하는 횡단면 프로파일을 가지므로, 밀봉 요소는 제2 홈부(344)의 체적의 적어도 80%를 차지하며, 도시된 실시예에서는 실질적으로 제2 홈부(344)의 전체를 차지하고 있다. 제2 밀봉 요소(358)는 해수로 포화될 때 팽창하는 친수성 재료를 포함한다. 제 2 밀봉 요소(358)는 밀봉 요소(358)의 팽창을 용이하게 하기 위해 환형 리브(360)의 양각의 피쳐를 갖는다.

환형 씰(324), 벽(348) 및 가요성의 기다란 요소(350)는 액세스 포트(352), 제1 채널(338) 및 제2 채널(346) 각각과 유체 연통하는 공동(362)을 형성한다. 도 23에서, 본 장치는 제1 및 제2 밀봉 요소(354,358)가 물에 노출되어, 둘 다 포화되고 결과적으로 각각의 제 1 및 제 2 환형 홈부(336, 344) 내에서 사용 가능한 부피로 팽창되어 벽(348)과 가요성의 기다란 요소(350)에 대해 밀봉한다. 설치 프로세스는 특히 도 23과 도 24a 내지 도 24c를 참조하여 설명할 것이다.

환형 씰(324)은 가요성의 기다란 요소(350) 상에 나사 결합되어 도 23에 도시된 바와 같이 벽(348)의 내면과 맞닿도록 결합된다. 이러한 구성에서, 제1 립부(332)는 벽(348)의 내면에 대해 밀봉하고, 제2 립부(340)는 가요성의 기다란 요소(350)의 외면에 대해 밀봉한다. (이전의 실시예들에 관하여 설명된 바와 같이) 수위가 구조물 내에서(즉, 도23에 도시된 바와 같이, 벽(348)의 좌측에서) 환형 씰의 높이 위로 상승함에 따라, 증가된 압력은 플랜지부(326)에 작용하여 제1 립부(332)를 벽(348)의 내면에 대해 가압하고, 튜브형 부분(330)에 작용하여 제2 립부(340)를 가요성의 기다란 요소(350)의 외면에 대해 가압한다. 따라서, 제1 및 제2 립부(332,340)는 액세스 포트(352)의 주변 둘레의 벽(348)에 대해 가요성의 기다란 요소(350)를 밀봉하기 위한 예비적 씰을 형성한다. 동시에 또는 그 후에, 수위가 구조물의 외부에서(즉, 도 23에 도시된 바와 같이, 벽(348)의 우측에서) 액세스 포트(352) 위로 상승한다. 따라서, 해수는 액세스 포트(352)의 가장자리와 가요성의 기다란 요소(350) 사이의 간극을 통해 공동(362) 내로 흘러 들어온다. 해수는 공동(362)으로부터 복수의 제1 및 제2 채널(338,346) 각각을 따라 제 1 및 제2 환형 홈부(336,344)로 흘러, 제1 및 제2 밀봉 요소(354,358)와 만나게 된다.

처음에, 제1 밀봉 요소(354) 각각은(도 23에 도시된 플랜지부(326)의 영역에서의 부분도를 시계방향으로 90도 회전하여 도시한) 도 24a에 도시된 바와 같이 비팽창상태에 있다. 밀봉 요소(354)의 환형 리브(356)는 벽(348)의 외면으로부터 약간 이격되어 있다. 다른 실시예에서, 밀봉 요소(354)는 비팽창 상태에 있을 때 밀봉될 외면과 접촉할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

물이 제1 채널(338)을 통해 제1 환형 홈부(336) 내로 흐르고 제1 밀봉 요소(354)와 만남에 따라, 제1 밀봉 요소(354)는 팽창한다. 밀봉 요소가 벽(348)에 의해 제한되지 않는다면, 도 24b에 도시된 바와 같이 확대되기 시작한다(설명을 돕고 제1 밀봉 요소(354)의 팽창 특성을 설명하기 위해 도 24b가 제공됨). 그러나, 제1 밀봉 요소(354)의 팽창은 벽(348)에 의해 제한되고 리브(356)는 벽(348)의 내면에 대해 압축된다. 실시예에서, 홈부(336)는 제1 밀봉 요소의 체적 팽창이 20% 초과 되지 않게 제한되도록 구성된다. 다른 실시예에서는, 팽창이 10 % 이하로 제한될 수 있다. 따라서, 제 1 밀봉 요소(354)는 벽(348)에 대해 힘을 가하고, 리브(356)는 이들 사이에 형성된 채널을 채우기 위해 압축되고 편평해진다. 따라서, 팽창되면, 제1 밀봉 요소(354)는 플랜지부(326)과 구조물의 벽(348) 사이에 유체 기밀 씰을 형성한다.

제1 밀봉 요소(354)의 팽창은 해수가 재료에 스며드는 속도에 의해 결정된다. 기술된 적용예에서, 밀봉 재료는 폴리클로로프렌을 베이스로 한 해수 팽창성 고무이다. 이러한 재료는 제한이 없는 경우, 건조 상태의 부피의 1000% 이상, 예를 들어 건조 상태의 부피의 1300%까지 및 경우에 따라 건조 상태의 부피의 1500%까지의 부피로 팽창하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 씰은 해수에 노출되면 즉시 팽창하기 시작하지만, 일반적으로 완전히 팽창된 상태로 팽창하려면 20~40일이 소요된다. 밀봉 요소(354)의 초기 팽창은 노출된 표면을 하나 이상의 보호층으로 덮거나 또는 해수가 미리 정해진 기간 동안 친수성 재료에 도달하는 것을 예방 또는 방지하는 화학 처리에 의해 지연될 수 있다. 예를 들어, 초기 팽창을 적어도 1일 또는 적어도 1주 및 최대 2주까지 지연시키는 보호층 또는 화학 처리가 적용될 수 있다.

실시예에서, 일단 제1 밀봉 요소가 완전히 팽창되면, 적어도 5bar까지 물이 새지 않는 O-링처럼 작용하고, 예를 들어 적절한 밀봉 재료를 선택함으로써 또는 제1 환형 홈부(336)의 기하학적 구조에 관한 밀봉 요소의 기하학적 구조를 구성함으로써 400bar까지 물이 새지 않도록 구성할 수 있다.

씰은 전형적인 수심, 예를 들어 20m의 수심에서 물이 새지 않도록 구성될 수 있다. 씰이 수밀성을 갖도록 하는 해당 순 압력은 0.2bar 이상, 예를 들면 0.5bar 이상, 예를 들면 1bar 이상, 예를 들면 2bar 이상일 것이다.

제2 밀봉 요소(358)는 제1 밀봉 요소(358)의 특성과 유사한 특성을 보이지만, 요구되는 크기, 팽창도 및 기하학적 구조에 따라 구성된다.

일부 실시예에서는, 립부(332,340)에 의한 밀봉이 적절할 것이다. 그러나, 친수성 재료는 고르지 않은 표면, 예를 들어 생물부착(biofouling), 퇴적물/잔해 또는 부식의 결과로서 존재할 수 있는 긁히거나 오염된 케이블의 외부 표면에 대해 밀봉할 때 특히 유리할 것으로 기대된다. 또한, 친수성 재료는 씰의 움직임 및 예를 들어 부식의 결과로서 밀봉되는 표면의 변화를 수용하도록 확장/개선될 것이다. 다른 적용예에서, 립부는 적절한 밀봉을 제공할 것으로 기대될 수 있고, 립부는 특정 표면 마지막 부분에 대해 밀봉을 제공하도록 적절하게 유연하도록 구성될 수 있다.

도 25 및 도 26은 전술한 환형 씰과 유사한 환형 씰(424)의 베이스 컴포넌트(424a)를 도시하고 있다. 베이스 컴포넌트(424a)는 플랜지부(426) 및 원뿔형 부분(428)을 갖는 제1 씰 본체를 포함한다. 플랜지부(426)은 설치 및 밀봉을 돕고 전술한 실시예들과 관련하여 기술된 자기 요소를 구비할 수 있다.

도 27은 환형 씰(424)을 형성하기 위해 베이스 컴포넌트(424a)의 상단부에 고정된 캡(424b)과 조립되는 베이스 컴포넌트(424a)를 포함하는 장치를 도시하고 있다. 캡(424b)은 제1 개구부(430)를 가지며, 케이블 장치(432)가 제1 개구부를 통해 연장된다. 도시된 실시예에서, 케이블은 90mm와 180mm 사이, 예를 들어 100mm의 직경을 갖는다.

도 28a는 구조물의 벽(434)에 고정될 때 도 27에 도시된 장치의 단면도를 도시하고 있다. 베이스 컴포넌트(424a)는 베이스 컴포넌트의 상부에 제공되는 제1 공동(436)을 갖고 제1 개구부(430)와 정렬된 제2 개구부(438)를 가지며 케이블 장치(432)는 또한 제2 개구부를 통해 연장된다.

캡(424b)은 일반적으로 원통형인 챔버(436,440)를 형성하도록 제1 공동(436)과 정렬되는 제2 공동(436)을 갖는다. 베이스 컴포넌트(424a)의 내부 측벽의 각각의 단부(441a, 441b)와 챔버를 형성하는 캡(424b)은 챔버의 축을 따라 수렴하여 챔버가 각 단부를 향해 좁아지도록 되어있다. 친수성 재료를 포함하는 밀봉 요소(442)는 챔버 내에 배치된다. 밀봉 요소는 원통형이며 그 길이를 따라 일정한 직경을 갖는다. 밀봉 요소(442)는 그 길이를 따라 케이블 장치(432)가 연장되는 보어를 갖는다. 밀봉 요소(442)의 길이는 챔버의 길이보다 짧다.

베이스 컴포넌트(424a) 및 캡(424b)에 의해 형성되는 챔버는 수밀하지 않기 때문에, 전술한 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이, 구조물의 내부가 물로 채워질 때, 챔버가 넘쳐 흐른다. 밀봉 요소(442)는 밀봉 요소(442)의 단부가 챔버의 테이퍼진 단부 내로 팽창하도록 챔버를 따라 축 방향으로 양쪽 방향으로 연장되어 있다. 챔버의 중간 부분에서 챔버의 원통형 측벽 및 각 단부에서의 테이퍼진 측벽은 밀봉 요소(442)가 반경 방향으로 팽창하는 것을 방지하고, 밀봉 요소(442)는 케이블 장치(432)에 대해 밀봉력을 발휘한다. 밀봉 요소가 축 방향으로 팽창한 결과로서 테이퍼진 영역 내로 밀봉 요소가 힘을 받으면 테이퍼진 단부 영역은 효과적으로 밀봉 요소(442)의 단부에 반경 방향의 압축력을 증가시킨다. 그러므로 밀봉 효과는 증가한다.

도 29는 전술한 환형 씰과 유사한 환형 씰(524)을 도시한다. 환형 씰(524)은 플랜지부(526), 중앙 부분(528) 및 체결 부분(530)을 갖는 씰 본체를 포함한다. 환형 씰(524)은 환형 씰(524)의 길이를 따라 연장되는 일 측부를 관통하는 길이방향 스플릿(split)(532)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 스플릿(532)은 설치를 돕기 위해 환형 씰(524)의 가장 짧은 부분을 따라 제공된다. 케이블 배열을 씰(524)를 통해 나사 결합할 필요없이 씰(524)을 케이블 배열에 통과시키기 위해, 스플릿(532)은 환형 씰(524)이 그 측부를 따라 개방되도록 한다. 체결 부분(534a,534b)은 스플릿(532)에 의해 형성된 가장자리 각각을 따라 연장된다. 각각의 체결 부분(534a,534b)은 환형 씰(524)의 길이방향의 축에 대해 수직으로 연장되는 플랜지 형상의 돌출부를 형성한다. 각 체결 부분(534a,534b)은 각각 구멍 세트(536a,536b)를 갖는다. 구멍 세트들(536a,536b)은 각 세트(536a,536b)의 구멍이 볼트 또는 리벳과 같은 패스너를 수용하기 위해 서로 정렬되도록 배열된다. 도시된 실시예에서, 각 구멍 세트(536a,536b)는 5개의 구멍을 포함한다. 체결 부분(534a)은 밀봉을 돕기 위해 이들 사이에 위치한 친수성 재료, 예를 들어 전술한 친수성 재료를 가질 수 있다.

중앙 부분(528)은 하부 영역에 추 덩어리를 부착하기 위한 부착부(538)을 포함하는데, 이는(수중 구조물에 설치될 때) 환형 씰(524)의 임의의 자연적 부력을 극복함으로써 설치를 돕거나 또는 환형 씰(524)이 제 위치로 하강될 필요가 있을 때 설치 장치의 드래그/제한을 돕기 위함이다.

본 실시예에서, 환형 씰(524)은 탄성을 갖는 재료로 만들어지며, 이러한 탄성은 케이블 장치를 삽입하기 위해 환형 씰(524)을 스플릿(532)을 따라 분리할 수 있도록 한다.

도 31은 케이블(542) 및 케이블 보호 시스템(544)을 포함하는 케이블 장치(540)와 풍력 터빈용 모노파일과 같은 구조물의 벽(546) 사이에 씰을 형성하는데 이용되는 도 29의 환형 씰(524)을 도시하고 있다.

케이블 보호 시스템(544)은 시스(sheath)(547), 구조물의 벽(546)에 커넥터를 고정하는 유지 피처(550)를 갖는 기계적 커넥터(548)와, 설치 및 후속 작업 동안 커넥터(548) 부근의 케이블(542)이 과도하게 구부러지는 것을 막기 위해 커넥터(548)로부터 케이블(542)의 일부분을 따라 연장되는 굽힘 보강재(552)를 포함한다.

가요성 튜브(554)는 환형 씰(524)의 체결부(530)에 고정된다. 가요성 튜브(554)는 체결부(530)로부터 케이블(542)을 따라 굽힘 보강재(552)의 자유단부 너머까지 연장된다. 밀봉 요소(556)는 체결부(530)에 연결되지 않은 가요성 튜브(554)의 단부에 고정된다. 밀봉 요소(556)는 도 28a 및 28b에 도시된 장치와 유사한 하우징에 의해 형성된 챔버로 수납된 친수성 재료를 포함할 수 있다. 가요성 튜브(554)는 스플릿(532)에 대응하는 스플릿을 갖는 플랫 호스일 수 있으며, 케이블 장치(540)를 분리하지 않고도 케이블 장치(540)의 설치 후 환형 씰(524)과 함께 케이블 장치(540) 주위에 지퍼/볼트로 고정될 수 있다. 가요성 튜브(554)의 길이는 필요에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시 예에서, 가요성 튜브(554)의 길이는 굽힘 보강재(552)보다는 케이블(542)에 대해 밀봉하기 위한 밀봉 요소(556)에 대해 충분하다. 다른 실시예에서, 가요성 튜브(554)의 길이는 케이블(542)의 상대적으로 깨끗한 부분, 예를 들어 모노파일 내의 행-오프 포인트에 가까운 케이블(542)의 일부분에 대해 밀봉하기 위한 밀봉 요소(556)에 대해 충분하다. 다른 실시 예에서, 가요성 튜브(554)의 길이는 케이블(542)에 대해 직접 밀봉하는 것이 아니라 행-오프 포인트에 직접 연결될 수 있도록 하기에 충분하다. 가요성 튜브(554)의 길이는 적어도 1m 또는 적어도 5m 또는 적어도 10m 또는 적어도 20m 또는 적어도 30m 이상일 수 있다. 사용시, 가요성 튜브(554) 내의 압력이 가요성 튜브(554)에 작용하는 외부 압력보다 작을 때 가요성 튜브(554)는 케이블(542) 및/또는 굽힘 보강재(552)에 대해 가압될 수 있으며, 또한 밀봉성을 향상시킬 것으로 기대할 수 있다. 공극(558)은 잔해, 예를 들어 손상된 부품을 보유하기 위해 커넥터(548) 둘레의 환형 씰(524)에 의해 형성된다. 플랜지부(526)에는 설치 및 밀봉을 돕기 위해 자기 요소가 제공될 수 있으며 이전의 실시예와 관련하여 설명될 수 있다.

도 32 내지 도 34는, 특히 도 25 내지 도 28b 및 도 29 내지 도 31에 도시된 장치에 사용하기에 적합한 밀봉 요소(602)를 도시한다.

밀봉 요소(602)는 이전의 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이 친수성 재료로 만들어진다. 밀봉 요소는 몰딩된 다음, 원하는 형상으로 절단될 수 있는 일체화된 구조를 형성하는 단일 부품이다. 밀봉 요소(602)는 나선형이며 제1 단부(604)와 제2 단부(606)를 갖는다. 도시된 실시예의 밀봉 요소(602)는 제1 및 제2 단부(604,606) 사이에 6개의 코일(608a,608b,608c,608d,608e,608f)을 갖는다. 이는 더 적은 또는 더 많은 코일을 구비할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 요소(602)는 적어도 2개의 코일, 예컨대 적어도 3개의 코일 또는 적어도 4개의 코일을 포함할 수 있다.

밀봉 요소(602)는 탄성을 가지므로, 단부(604,606)와 인접한 코일 사이에 케이블을 삽입한 다음, 밀봉 요소(602)를 또 다른 단부(604,606)에서 해제될 때까지 케이블에 '권취'함으로써 원 위치의 케이블 상에 설치될 수 있다. 물에 노출될 때, 코일(608a,608b,608c,608d,608e,608f)은 케이블 및 서로에 대해 밀봉하도록 축 방향 및 반경 방향으로 팽창한다. 나선형 배열에 의해 형성된 구불구불한 누설 경로는 밀봉 요소(602)를 통해 누설되는 것을 방지하기 위한 우수한 밀봉성을 제공한다.

도면에서 동일한 참조부호는 동일한 부분을 지칭한다.

본 명세서의 발명의 상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, "포함한다(comprise, contain)"라는 단어 및 그 단어의 변형은 "포함하지만 이에 한정되지는 않는다"를 의미하며, 다른 부분, 첨가물, 컴포넌트, 정수 또는 단계를 배제하려는 의도는 없다(배제하지 않는다). 본 명세서의 발명의 상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, 단수형은 문맥 상 달리 요구되지 않는다면 복수형을 포함한다. 특히, 부정 관사가 사용되는 경우, 문맥 상 달리 요구되지 않는다면, 본 명세서는 특이성뿐만 아니라 복수형도 고려하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 특정 양태, 실시예 또는 예와 관련하여 설명된 특징, 정수, 특성 또는 그룹은 그것과 양립할 수 없지 않는 한, 본 명세서에 기술된 어떠한 다른 양태, 실시예 또는 예에 적용 가능하다는 것을 이해해야 한다. (첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함하여) 본 명세서에 개시된 모든 특징 및/또는 어떠한 방법 또는 프로세스의 모든 단계는, 적어도 일부의 특징 및/또는 단계가 상호 배타적인 경우의 조합을 제외하고는, 임의의 조합으로 결합될 수 있다. 본 발명은 임의의 전술한 실시예들의 임의의 세부사항에 제한되지 않는다. 본 발명은 (첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함하여) 본 명세서에 개시된 특징의 어떠한 신규한 것 또는 어떠한 신규한 조합으로 확장되거나, 또는 본 명세서에 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 단계의 어떠한 신규한 것 또는 어떠한 새로운 조합으로 확장된다.

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Claims (37)

1. 환형 씰 부재로서,
   해양 구조물의 벽 요소에 대해 설치 가능한 설치부, 내면, 외면 및 기다란 요소를 수용하기 위한 씰 부재의 개구부를 형성하는 립부를 포함하는 씰 본체를 포함하며;
   상기 씰 본체는 상기 벽 요소에 대해 설치 가능하여, 상기 씰 본체의 상기 외면에 작용하는 정압이 상기 씰 본체의 상기 내면에 작용하는 정압을 초과할 때 순 양압이 상기 외면에 작용하게 되고, 상기 외면이 안쪽 방향으로 적어도 부분적으로 변형되어 상기 기다란 요소의 외면에 대해 밀봉하기 위한 상기 씰 본체의 일부분을 제공하는, 환형 씰 부재.
2. 제1항에 있어서, 상기 기다란 요소는 제대형 케이블 또는 전원 케이블 등을 포함하는, 씰 부재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기다란 요소는 가요성을 갖는, 씰 부재.
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 씰 본체는 순 양압 하에서 변형되는 탄성 재료를 포함하는, 씰 부재.
5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설치부는 플랜지부를 포함하는, 씰 부재.
6. 제5항에 있어서, 상기 플랜지부는 상기 플랜지 둘레에 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 리세스 영역을 포함하는, 씰 부재.
7. 제6항에 있어서, 상기 리세스 영역은 친수성 재료를 포함하는, 씰 부재.
8. 제7항에 있어서, 상기 친수성 재료는 친수성 물질로 개질된 고무를 포함하는, 씰 부재.
9. 제8항에 있어서, 상기 고무는 폴리클로로프렌을 포함하는, 씰 부재.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 친수성 물질은 벤토나이트인, 씰 부재.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지부는 상기 플랜지부를 상기 벽 요소에 고정하기 위한 적어도 하나의 자기 요소(magnetic element)를 포함하는, 씰 부재.
12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 씰 본체는 상기 설치부로부터 상기 립부로의 방향으로 연장되는 중간부를 포함하고, 상기 외면의 적어도 일부 및 상기 내면의 적어도 일부는 중간부에 제공되며, 상기 중간부는 립부를 향해 수렴하는, 씰 부재.
13. 제12항에 있어서, 상기 중간부는 실질적으로 절두 원뿔형인, 씰 부재.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 중간부는 상기 기다란 요소를 수용하기 위한 챔버를 형성하고, 이 챔버는 챔버 내에서 상기 기다란 요소가 점유한 공간보다 더 큰, 씰 부재.
15. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 립부는 상기 립부의 내면 둘레에 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 립 리세스 영역을 포함하는, 씰 부재.
16. 제15항에 있어서, 상기 립 리세스 영역은 친수성 재료를 포함하는, 씰 부재.
17. 제16항에 있어서, 상기 친수성 재료는 친수성 물질로 개질된 고무를 포함하는, 씰 부재.
18. 제17항에 있어서, 상기 고무는 폴리클로로프렌을 포함하는, 씰 부재.
19. 제17항에 있어서, 상기 친수성 물질은 벤토나이트를 포함하는, 씰 부재.
20. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 씰 본체는 탄성 재료를 포함하고, 적어도 하나의 스플릿(split)이 상기 씰 본체의 길이를 따라 제공되어 상기 씰 본체가 기다란 요소를 삽입하기 위해 상기 스플릿을 따라 개방될 수 있는, 씰 부재.
21. 제20항에 있어서, 상기 씰 본체는 상기 스플릿에 인접한 상기 씰 본체의 제1 부분 상의 제1 체결부 및 상기 스플릿의 반대측에 인접한 상기 씰 본체의 제2 부분 상의 제2 체결부를 포함하고, 상기 체결부들은 함께 고정되도록 배열되는, 씰 부재.
22. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 씰 본체는 상기 립부와 상기 벽 요소에 대해 설치 가능한 상기 씰 본체의 일부분 사이에서 상기 씰 본체의 영역을 따라 연장되는 가요성 튜브형 요소를 포함하는, 씰 부재.
23. 제22항에 있어서, 상기 가요성 튜브형 요소는 길이가 적어도 1m, 또는 적어도 5m, 또는 적어도 10m, 또는 적어도 20m, 또는 적어도 30m이상인, 씰 부재.
24. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 씰 본체는, 상기 기다란 요소가 수용될 때, 기다란 요소가 통과하여 연장되는 챔버를 형성하며, 상기 챔버는 환형 친수성 밀봉 요소를 수용하도록 구성되며, 상기 씰 본체는 챔버 내에서 하나 이상의 방향으로 상기 친수성 밀봉 요소의 팽창을 제한하도록 구성되는, 씰 부재.
25. 제24항에 있어서, 상기 챔버의 적어도 일부분은 상기 챔버의 일 단부를 향해 수렴하는, 씰 부재.
26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 씰 본체는, 상기 케이블이 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 케이블이 상기 챔버를 통해 연장되는 방향에 수직인 방향으로 상기 챔버 내에서 상기 친수성 밀봉 요소의 팽창을 제한하도록 구성되는, 씰 부재.
27. 친수성 재료를 포함하는 밀봉 요소로서, 밀봉 요소의 적어도 일부분은 나선형인, 밀봉 요소.
28. 제27항에 있어서, 상기 친수성 재료는 친수성 물질로 개질된 고무를 포함하는, 밀봉 요소.
29. 제28항에 있어서, 상기 고무는 폴리클로로프렌을 포함하는, 밀봉 요소.
30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 친수성 물질은 벤토나이트를 포함하는, 밀봉 요소.
31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 요소는 적어도 2개의 코일, 또는 적어도 3개의 코일, 또는 적어도 4개의 코일을 포함하는, 밀봉 요소.
32. 해양 구조물로서,
    챔버를 형성하는 벽 요소;
    상기 벽 요소의 하부에 상기 벽 요소를 관통하는 적어도 하나의 개구부;
    상기 벽 요소 내의 각각의 개구부를 통해 각각 연장되는 적어도 하나의 가요성의 기다란 요소; 및
    상기 벽 요소와 각각의 기다란 요소 사이의 각각의 인터페이스 영역에 각각 배치되는 적어도 하나의 씰 본체를 포함하며,
    상기 각각의 씰 본체는 각각의 인터페이스 영역을 밀봉하여 해수가 밀봉된 공간으로 스며들지 않도록 씰 본체에 밀봉 압력을 가하기 위해, 상기 챔버 내의 각각의 수위가 주변 수위와 비교하여 원하는 수위로 유지되도록 배열되는, 해양 구조물.
33. 제32항에 있어서, 상기 벽 요소는 실질적으로 원통형인, 해양 구조물.
34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 각각의 씰 본체는 상기 챔버 내에 배치되는, 해양 구조물.
35. 제34항에 있어서, 각각의 씰 본체는 주변 수위보다 더 높은 상기 챔버 내의 수위가 씰 본체에 밀봉 압력을 제공하도록 배열되는, 해양 구조물.
36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 각각의 씰 본체는 주변 수위보다 더 낮은 상기 챔버 내의 수위가 씰 본체를 통해 물이 챔버로 내로 흘러가도록 배열되는, 해양 구조물.
37. 첨부된 도면을 참조하여, 그리고 첨부된 도면에서 도시한 대로, 본 명세서에서 실질적으로 설명된 바와 같은, 환형 씰 부재 또는 해양 구조물.

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