KR20190080108A - 라이저 지지구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 라이저 지지구조물은 라이저를 감싸는 중공형상의 보호부재 및 해양구조물에 결합되고, 상기 보호부재와 회동 가능하게 결합되며 상기 보호부재와 함께 상기 라이저를 지지하는 지지부재를 포함한다.

Description

라이저 지지구조물{RISER SUPPORTING APPARATUS}

본 발명은 라이저 지지구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이저를 안정적으로 지지함과 동시에 지지구조물에 의한 라이저의 파손을 방지할 수 있는 라이저 지지구조물에 관한 것이다.

해상에서 원유 시추 작업하는 해양구조물의 경우 라이저(Riser)는 해양구조물과 해저의 시추영역을 연결하기 위한 구조물이며, 원유를 해양구조물로 이송하는 이송통로일 수 있다. 다만, 라이저는 시추 라이저에만 한정되지 않으며 다양한 기능의 파이프를 해저면까지 안내하는데 사용될 수 있다.

작업 과정에 라이저에는 파도나 조류와 같은 외력이 인가될 수 있는데 이러한 외력에 의하여 라이저가 흔들리게 되므로 작업이 안정적으로 진행될 수 있도록 라이저를 해양구조물에 고정하여 라이저의 흔들림을 방지하고 위한 지지구조물이 사용되고 있다.

다만, 라이저가 흔들림에 따라 라이저와 지지구조물 사이에 마찰력이 발생할 수 있으며, 마찰이 반복될 경우 도 1에서와 같이, 라이저가 파손되는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 선행문헌(대한민국 공개특허: 제10-2015-0057342호)에서는 라이저를 흔들리지 않게 고정하는 조인트 대신 다방향으로 회전 가능한 라이저 지지장치를 제안하였다.

선행문헌과 같이 방향이 지정되지 않는 지지장치를 사용하여 라이저에 인가되는 외력의 방향에 따라 지지장치가 자유 회전할 경우 라이저와 지지장치 사이의 마찰을 방지할 수 있지만, 지지장치가 자유회전하는 만큼 방향이 지정되지 않으므로 회전하는 과정에 라이저와 해양구조물과의 사이에 충돌이 발생할 수 있다.

따라서, 지지구조물에 의한 라이저의 파손을 방지함과 동시에 라이저를 더 안정적으로 지지할 수 있는 지지구조물이 필요할 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 라이저를 안정적으로 지지하며, 외력에 의하여 라이저가 흔들리더라도 지지구조물과의 사이에 마찰력이 작용하여 라이저가 파손되는 것을 방지할 수 있는 라이저 지지구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면 라이저를 감싸는 중공 형상의 보호부재 및 해양구조물에 결합되고, 상기 보호부재와 회동 가능하게 결합되며 상기 보호부재와 함께 상기 라이저를 지지하는 지지부재를 포함하는 라이저 지지구조물이 제공된다.

본 발명의 일측면에 따른 라이저 지지구조물은 상기 보호부재와 상기 지지부재 중 적어도 어느 하나에는 기어치가 형성되고, 다른 하나에는 상기 기어치에 치합되는 기어가 구비될 수 있다.

또한, 상기 보호부재는 외측 둘레방향으로 기어치가 형성되고, 상기 지지부재는 상기 보호부재를 향하는 일면에 상기 보호부재의 기어치에 치합되어 회동하는 하나 이상의 기어가 구비될 수 있다.

또한, 상기 지지부재는 상기 보호부재를 중심으로 양측에 대향되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 지지부재는 탄성 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 보호부재와 상기 지지부재 사이에 구비되어 상기 보호부재의 위치를 유지시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 상기 보호부재와 상기 지지부재가 회동 가능하게 결합된 일면 사이에 구비되며, 좌우 탄성 변형되는 제1탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 라이저를 감싸고, 상기 보호부재의 상하측에 각각 구비되며 상기 지지부재와 결합되는 보조결합부재를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 보조결합부재와 상기 보호부재 사이에 구비되어 상하 탄성 변형되는 제2탄성부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 라이저 지지구조물은 아래와 같은 효과가 있다.

첫째, 라이저가 외력에 의하여 회전할 경우 보호부재와 지지부재가 치합되어 회동함으로써 라이저와 보호부재 사이의 마찰력을 감소하여 보호부재에 의한 라이저의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.

둘째, 라이저에 상하, 좌우 방향의 외력이 인가될 경우 보호부재가 지지부재에 대하여 상대적으로 이동 가능하여 보호부재에 의한 라이저의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.

셋째, 탄성부재에 의하여 라이저에 인가되는 외력이 사라지면 보호부재가 움직이기 전의 위치로 이동하여 일정 위치를 유지하여 작업이 안정적으로 진행될 수 있다.

본 발명의 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 라이저가 파손된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 지지구조물을 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 지지구조물을 나타내는 측면도 및 분해 사시도이다. 그리고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이저 지지구조물을 나타내는 측면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 라이저를 지지하는 지지구조물에 관한 발명으로 도 2 내지 도 3을 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 지지구조물은 보호부재(100) 및 지지부재(200)를 포함한다.

보호부재(100)는 라이저(50)를 감싸며 중공 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 라이저(50)가 삽입되도록 보호부재(100)는 상하방향으로 관통 형성될 수 있으며, 원통형으로 형성될 수 있다.

또한, 보호부재(100)는 탄성재질로 형성되어 외력에 의하여 라이저(50)가 흔들리더라도 라이저(50)와의 사이의 충격을 흡수하여 마찰을 줄일 수 있다.

지지부재(200)는 해양구조물(10)에 결합되고, 보호부재(100)와 회동 가능하게 결합되고, 보호부재(100)와 함께 라이저(50)를 지지할 수 있다.

지지부재(200)는 일면은 예를 들어 해양구조물(10)에 볼팅(220)되어 고정될 수 있고, 타면은 보호부재(100)와 마주할 수 있다.

또한, 지지부재(200)는 보호부재(100)를 중심으로 양측에 대향되게 배치되며, 보호부재(100)의 양측에 배치된 지지부재(200)는 보호부재(100)에 각각 회동 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 지지부재(200)에 의하여 중심에 위치하는 보호부재(100)가 안정적으로 지지될 수 있다.

한편, 지지부재(200)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 라이저(50)에 의하여 보호부재(100)가 흔들리더라도 보호부재(100)와의 사이의 충격을 흡수할 수 있어 보호부재(100) 및 라이저(50)의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라이저 지지구조물은 보호부재(100)와 지지부재(200) 중 적어도 어느 하나에는 기어치(110)가 형성되고, 다른 하나에는 기어치(110)에 치합되는 기어(210)가 구비될 수 있다.

이하에서는 보호부재(100)는 외측 둘레에 기어치(110)가 형성되고, 지지부재(200)는 보호부재(100)를 향하는 일면에 보호부재(100)의 기어치(110)에 치합되어 회동하는 하나 이상의 기어(210)가 구비될 경우를 일예로 설명한다. 기어(210)는 보호부재(100)의 중심축과 동일 방향의 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구비되며, 보호부재(100)의 기어치(110)에 삽입되도록 지지부재(200)로부터 일정간격 이격되게 돌출 형성될 수 있다.

이 때, 보호부재(100)와 지지부재(200)가 안정적으로 결합될 수 있도록 보호부재(100)의 기어치(110)는 보호부재(100)의 내측면을 향해 함몰 형성될 수 있으며, 기어(210)가 기어치(110)에 삽입되어 보호부재(100)와 지지부재(200) 사이의 이격거리를 좁힐 수 있다.

뿐만 아니라, 보호부재(100)가 상하 이동할 경우 지지부재(200)에 의하여 고정되어 파손되는 것을 방지하기 위하여 기어치(110)가 상하 방향으로 홈이 형성될 수 있으며, 도 4에서와 같이, 보호부재(100)의 기어치(110)의 폭이 기어(210)의 폭에 비해 크게 형성될 수 있다.

즉, 기어치(110)의 폭이 기어(210)에 비해 넓게 형성됨으로써 보호부재(100)가 라이저(50)와 함께 상하 이동하더라도 지지부재(200)에 의하여 보호부재(100)의 상하 이동이 방해되지 않고 또한 지지부재(200)와 보호부재(100)가 결합을 유지할 수 있어 라이저(50)가 해양구조물(10)에 안정적으로 지지될 수 있다.

따라서, 기어(210)가 기어치(110)와 치합되어 상하 이동할 수 있는 범위 내에서 보호부재(100)가 라이저(50)와 함깨 상하 이동할 수 있어 보호부재(100)에 의하여 라이저(50)의 이동이 방해되거나 보호부재(100)와 라이저(50) 사이에 마찰력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 라이저(50)가 외력에 의하여 회전하는 경우 외에 상하, 좌우 방향으로 흔들릴 경우 외력이 사라지면 보호부재(100)가 원위치로 위치 이동할 수 있도록 하기 위한 라이저 지지구조물을 제안한다.

도 5를 참조하여 보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이저 지지구조물은 앞서 설명한 보호부재(100)와 지지부재(200) 외에 탄성부재(300)를 더 포함할 수 있다.

탄성부재(300)는 보호부재(100)와 지지부재(200) 사이에 구비되어 보호부재(100)의 위치를 유지시킬 수 있다.

구체적으로, 탄성부재(300)는 제1탄성부재(310)와 제2탄성부재(320)를 포함할 수 있으며, 제1탄성부재(310)는 보호부재(100)와 지지부재(200)가 회동 가능하게 결합된 일면 사이에 구비되며, 좌우 탄성 변형될 수 있다.

즉, 외력에 의하여 라이저(50)가 좌우 이동할 경우 보호부재(100)와 지지부재(200) 사이의 이격거리가 가변될 수 있다.

이 때, 보호부재(100)와 지지부재(200) 사이에 구비되는 제1탄성부재(310)가 탄성 변형될 수 있으며, 라이저(50)에 작용하는 외력이 사라지게 되면 제1탄성부재(310)가 탄성 회복함에 따라 보호부재(100)와 라이저(50)가 이동하기 전의 위치로 위치 회복할 수 있다.

한편, 라이저(50)를 감싸고, 보호부재(100)의 상하측에 각각 구비되며 지지부재(200)와 결합되는 보조결합부재(400)를 더 포함하며, 제2탄성부재(320)는 보조결합부재(400)와 보호부재(100) 사이에 구비되어 상하 탄성 변형될 수 있다.

여기서, 보조결합부재(400)는 지지부재(200)에 의하여 지지되며, 제2완충부재(320)의 일단을 고정할 뿐 라이저(50)와는 이격될 수 있다.

따라서, 라이저(50)가 외력에 의하여 상하 이동할 경우 제2탄성부재(320)가 상하방향으로 탄성 변형되고 외력이 사라지면 다시 탄성 회복하여 보호부재(100)를 움직이기 전의 위치로 위치시킬 수 있다.

따라서, 제1탄성부재(310)와 제2탄성부재(320)에 의하여 보호부재(100)와 라이저(50)가 상하, 좌우 이동하더라도 외력이 사라지면 원위치로 위치를 유지할 수 있어 작업이 안정적으로 진행되는데 유리할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 해양구조물 50: 라이저
100: 보호부재 100a: 중공
110: 기어치 200: 지지부재
210: 기어 220: 볼팅
300: 탄성부재 310: 제1탄성부재
320: 제2탄성부재 400: 보조결합부재
R: 회전 X: 좌우
Y: 상하

Claims (8)

1. 라이저를 감싸는 중공 형상의 보호부재; 및
   해양구조물에 결합되고, 상기 보호부재와 회동 가능하게 결합되며 상기 보호부재와 함께 상기 라이저를 지지하는 지지부재;를 포함하는 라이저 지지구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보호부재와 상기 지지부재 중 적어도 어느 하나에는 기어치가 형성되고, 다른 하나에는 상기 기어치에 치합되는 기어가 구비되는 라이저 지지구조물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보호부재는 외측 둘레방향으로 기어치가 형성되고,
   상기 지지부재는 상기 보호부재를 향하는 일면에 상기 보호부재의 기어치에 치합되어 회동하는 하나 이상의 기어가 구비되는 라이저 지지구조물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재는,
   상기 보호부재를 중심으로 양측에 대향되게 배치되는 라이저 지지구조물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재는 탄성 재질로 형성되는 라이저 지지구조물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보호부재와 상기 지지부재 사이에 구비되어 상기 보호부재의 위치를 유지시키는 탄성부재를 더 포함하는 라이저 지지구조물.
7. 제6항에 있어서,
   상기 탄성부재는, 상기 보호부재와 상기 지지부재가 회동 가능하게 결합된 일면 사이에 구비되며, 좌우 탄성 변형되는 제1탄성부재를 포함하는 라이저 지지구조물.
8. 제6항에 있어서,
   상기 라이저를 감싸고, 상기 보호부재의 상하측에 각각 구비되며 상기 지지부재와 결합되는 보조결합부재를 더 포함하며,
   상기 탄성부재는,
   상기 보조결합부재와 상기 보호부재 사이에 구비되어 상하 탄성 변형되는 제2탄성부재를 더 포함하는 라이저 지지구조물.

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