KR20190132741A - 부유식 구조물의 스키드 장치 - Google Patents

부유식 구조물의 스키드 장치 Download PDF

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KR20190132741A
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안당
김경희
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 구조물 본체의 상면 및 캔틸레버의 하면 중 적어도 어느 하나에 제공되는 스키드 레일; 및 상기 스키드 레일과의 상대 이동을 통해 상기 캔틸레버를 이송시키는 스키드 유닛을 포함하고, 상기 스키드 유닛은상기 캔틸레버를 지지하고 상기 스키드 레일을 따라 슬라이딩 가능한 몸체; 및 상기 몸체 또는 상기 스키드 레일을 이동시키는 이송 구동부를 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.

Description

부유식 구조물의 스키드 장치{SKID APPARATUS FOR A FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부유식 구조물의 스키드 장치에 관한 것이다.
부유식 구조물, 예를 들어 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환될 수 있다. 잭업 모드 시에는 레그를 해수면 아래로 내려 해저에 박은 후, 본체를 레그를 따라 들어올린다. 잭업 플랫폼은 본체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 항해 모드로 전환되며, 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.
한편, 잭업 플랫폼은 캔틸레버를 포함함으로써 작업의 효율성을 기할 수 있다. 구체적으로, 캔틸레버는 잭업 플랫폼의 외측으로 이동 가능한데, 이를 통해 잭업 플랫 전체의 위치를 바꾸지 않고도 드릴링 위치(well center)를 조정할 수 있다. 일 예로 캔틸레버의 일측에는 시추 데릭이 제공될 수 있으며, 캔틸레버의 이동에 의해 시추 데릭의 위치가 조정될 수 있다.
위와 같은 캔틸레버의 이동을 구현하는 것은 스키드장치(skid apparatus)일 수 있다. 스키드 장치는 스키드 레일 및 스키드 유닛을 포함할 수 있으며, 스키드 레일은 본체의 상면 또는 캔틸레버의 하면에 제공될 수 있다. 그리고 스키드 유닛은 스키드 레일 상에서 이동하거나 스키드 레일을 이동시킬 수 있다.
그러나, 종래에는 스키드 레일 상에서 이동하거나 스키드 레일을 이동시키는 스키드 유닛 사이에 마찰력이 과도하게 발생되어 스키드 유닛 또는 스키드 레일의 이동이 원활하게 이루어지지 않고, 이에 따라 캔틸레버의 이동 시간이 증가되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-1986-0001274호
본 발명의 실시예들은, 스키드 레일 및 스키드 유닛 간의 마찰 저항이 감소된 부유식 구조물의 스키드 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 구조물 본체의 상면 및 캔틸레버의 하면 중 적어도 어느 하나에 제공되는 스키드 레일; 및 상기 스키드 레일과의 상대 이동을 통해 상기 캔틸레버를 이송시키는 스키드 유닛을 포함하고, 상기 스키드 유닛은상기 캔틸레버를 지지하고 상기 스키드 레일을 따라 슬라이딩 가능한 몸체; 및 상기 몸체 또는 상기 스키드 레일을 이동시키는 이송 구동부를 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체는, 회전축; 및 상기 회전축에 설치되며, 상기 스키드 레일과 접촉하여 구를 수 있는 롤러가 제공된 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스키드 레일은, 상기 본체의 상면에 제공되는 제1 스키드 레일; 및 상기 캔틸레버의 저면에 제공되고, 상기 제1 스키드 레일과 교차되는 제2 스키드 레일을 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스키드 유닛은, 상기 제1 스키드 레일 및 상기 제2 스키드 레일 사이에 제공되고, 상기 스키드 유닛의 몸체는 상기 제1 스키드 레일 및 상기 제2 스키드 레일에 각각 설치되며, 그 두 몸체는 서로 적층되는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 적층된 몸체 사이에는 완충 부재가 설치되는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스키드 유닛은 상기 스키드 레일 상에 상기 몸체를 선택적으로 고정시키는 위치 조절부를 더 포함하고, 상기 위치 조절부는, 상기 몸체와 연결되는 그립 패드; 및 상기 그립 패드를 상기 스키드 레일 상에 고정시키는 그립핀을 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 스키드 레일 및 스키드 유닛 간의 마찰 저항이 감소된 부유식 구조물의 스키드 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 스키드 장치가 부유식 구조물에 제공된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 스키드 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 스키드 장치 중 스키드 레일 및 롤러의 배치구조를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 스키드 장치(S)가 부유식 구조물(10)에 제공된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 1의 스키드 장치(S)의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 스키드 장치(S)는 부유식 구조물(10)에 제공된 캔틸레버(200)를 부유식 구조물(10)의 외측 또는 내측으로 이동시키는 장치이다.
부유식 구조물(10)은 해상에서 부유할 수 있는 본체(100) 및 본체(100)를 관통하는 레그(101)를 포함할 수 있으며, 본체(100)의 상면에는 캔틸레버(200)가 제공될 수 있다.
레그(101)는 본체(100)를 관통할 수 있고, 본체(100)와 수직 방향으로 상대운동 할 수 있다. 이를 통해, 부유식 구조물(10)은 항해모드와 잭업모드로 운용될 수 있다. 그러나, 여기서 설명되는 부유식 구조물은 이러한 잭업 플랫폼에 한정되는 것은 아니며, 캔틸레버(200)가 사용되는 부유식 구조물(10)이라면 부유식 구조물(10)의 종류에는 제한이 없다.
한편, 본체(100) 상에는 구조물(102)이 있을 수 있다. 구조물(102)은 각종 크레인일 수 있고, 또는 선원거주구일 수도 있다.
캔틸레버(200)는 본체(100)의 외측 또는 내측으로 이송될 수 있으며, 길이가 긴 박스 형태일 수 있다. 캔틸레버(200)의 상면에는 데릭과 같은 시추 장비 또는 기타 장비(이하, 위치 조정 대상물: 210)가 장착될 수 있다. 즉, 캔틸레버(200)는 위치 조정 대상물(210)의 위치 조정을 위해서 본체(100)의 외측 또는 내측으로 이송될 수 있다.
스키드 장치(S)는 캔틸레버(200)를 본체(100)의 외측 또는 내측으로 이송시키는 기능을 갖는 것으로, 스키드 레일(300) 및 스키드 유닛(400)을 포함할 수 있다.
스키드 레일(300)은 스키드 유닛(400)의 이동을 안내하는 기능을 갖는 것으로, 본체(100)의 상면 또는 캔틸레버(200)의 하면에 제공될 수 있다. 또한, 스키드 레일(300)은 본체(100)의 상면과 캔틸레버(200)의 하면에 각각 제공되고, 서로 교차되게 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 스키드 레일(300)이 본체(100)의 상면 및 캔틸레버(200)의 하면에 교차되게 제공된 것을 일 예로 하여 설명한다. 스키드 레일(300) 중 본체에 제공된 스키드 레일(300)을 제1 스키드 레일(310), 캔틸레버(200)의 하면에 제공된 스키드 레일(300)을 제2 스키드 레일(320)이라고 하겠다.
제1 스키드 레일(310)은 도 2를 기준으로 캔틸레버(200)가 본체(100)의 전후 방향으로 이동되게 안내할 수 있으며, 제2 스키드 레일(320)은 캔틸레버(200)가 본체(100)의 좌우 방향으로 이동되게 안내할 수 있다.
제1 스키드 레일(310)은 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 한 쌍의 제1 스키드 레일(310)은 본체(100)의 상면에 서로 이격되게 제공될 수 있다. 그러나 제1 스키드 레일(310)의 수량이 한 쌍으로 한정되는 것은 아니며, 캔틸레버(200)를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 3개 이상의 제1 스키드 레일(310)이 제공될 수도 있다. 제1 스키드 레일(310)은 본체(100)에 용접 또는 볼트 등에 의해 결합될 수 있으며, 캔틸레버(200)의 방향 또는 위치 조정이 필요할 경우 본체(100)로부터 분리된 후 본체(100)의 다른 위치에 재 장착될 수도 있다.
제1 스키드 레일(310)은 일정 길이를 갖는 막대 형태일 수 있으며, 스키드 유닛(400)을 안정적으로 이송시킬 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 스키드 레일(310)은 상판 및 하판, 그리고 상판과 하판을 연결하는 지주를 포함하는 'I-빔(Beam)' 형태일 수 있다.
또한, 제1 스키드 레일(310)에는 후술되는 그립핀(442)이 삽입될 수 있는 그립핀 홀(315)이 길이방향을 따라 다수 개 형성될 수 있다.
제2 스키드 레일(320) 역시 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 한 쌍의 제2 스키드 레일(320)은 캔틸레버(200)의 하면에 서로 이격되게 제공될 수 있다. 제2 스키드 레일(320)은 제1 스키드 레일(310)과 대비하였을 때 장착 위치에 차이가 있을 뿐 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있으므로 중복된 설명은 생략하겠다.
스키드 유닛(400)은 캔틸레버(200)와 스키드 레일(300) 사이에 제공되며, 스키드 레일(300) 상에서 이동하거나 또는 스키드 레일(300)을 이동시킴으로써, 즉 스키드 유닛(400)과 스키드 레일(300) 간의 상대 운동에 의해 캔틸레버(200)를 본체(100)의 외측 또는 내측으로 이송시킬 수 있다. 스키드 유닛(400)은 스키드 레일(300) 상에 복수 개가 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 하나의 스키드 레일(300) 상에 한 쌍의 스키드 유닛(400)이 제공된 것으로 도시하였으나 이것은 일 예일 뿐이며, 스키드 레일(300) 상에 다양한 수량이 제공될 수 있다.
스키드 유닛(400)은 몸체(410), 이송 구동부(430), 위치 조절부(440)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 한 쌍의 스키드 유닛(400)이 상하로 적층된 형태, 즉 한 쌍의 몸체(410)가 상하로 적층된 형태로 도시하였으나, 스키드 레일(300)이 서로 교차되지 않고 일 열로만 제공된 경우 스키드 유닛(400) 역시 단층 구조를 가질 수 있다.
몸체(410)는 캔틸레버(200)를 지지하고 롤러(420)를 수용할 수 있는 케이스일 수 있으며, 롤러(420)가 회전할 수 있는 회전축(411, 도 4 참조)이 장착될 수 있다. 롤러(420)와 스키드 레일(300)이 접촉되는 부분에 대응되는 몸체(410) 부분은 개방된 구조를 가질 수 있으며, 개방된 부분의 맞은 편은 폐쇄된 구조를 가질 수 있다.
이 때, 몸체(410)의 폐쇄된 면은 평판 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 다른 스키드 유닛(400)의 몸체(410)와 용이하게 적층될 수 있다. 몸체(410)가 용이하게 적층될 수 있으므로 스키드 레일(300)이 일 열로 배치될 경우 또는 교차되게 배치될 경우에 따라 스키드 유닛(400)의 구조 역시 용이하게 변경될 수 있다.
그리고 도시하지는 않았으나 적측된 하나의 몸체(410)와 다른 몸체(410)는 일체로 형성될 수도 있으며, 몸체(410)와 몸체(410)간의 고정을 위한 별도의 체결구 등이 제공될 수도 있다. 또한, 몸체(410)는 캔틸레버(200)의 하중을 지지할 수 있는 강도를 갖는 금속 등으로 제작될 수 있다.
도 4는 도 3의 스키드 장치(S) 중 스키드 레일(300) 및 롤러(420)의 배치구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 롤러(420)는 스키드 유닛(400)을 스키드 레일(300) 상에서 원활하게 이동시키는 기능을 갖는 것으로, 몸체(410)에 수용될 수 있으며 회전축(411)에 설치되어 회전축(411)을 중심으로 회전될 수 있다. 롤러(420)의 내부는 캔틸레버(200)의 하중을 견딜 수 있는 견고한 금속 등으로 제작될 수 있으며, 외부는 완충 기능을 갖는 합성 수지 등으로 둘러싼 구조를 가질 수 있다.
롤러(420)는 바퀴(Wheel)의 일종으로 미끄럼마찰(sliding friction)을 굴림마찰(rolling friction)로 변화시켜서 물체가 이동할 때의 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서 스키드 레일(300) 상에서 이동할 때 다른 형태의 물체보다 상대적으로 작은 마찰 저항이 발생되므로 스키드 레일(300) 상에서 원활하게 이동할 수 있다.
본 실시예에서는 하나의 몸체(410)에 총 4 개의 롤러(420)가 제공된 것으로 도시되었으나 롤러(420)의 수량 및 크기 등은 변경될 수 있다.
그리고 몸체(410)의 상면 또는 하면, 즉 도시된 것과 같이 한 쌍의 스키드 유닛(400)이 적층될 경우에는 몸체(410)와 몸체(410) 사이에 완충 부재(450)가 장착될 수 있다. 완충 부재(450)는 캔틸레버(200)의 하중으로 인해 몸체(410)에 전달되는 압축 하중을 완화시키기 위한 것으로, 합성 수지 또는 스프링과 같이 탄성을 갖는 물질일 수 있다.
이송 구동부(430)는 스키드 유닛(400) 또는 스키드 레일(300)을 이송시키는 구동력을 제공하는 것으로 일 예로 유압 실린더일 수 있다. 이송 구동부(430)는 브래킷(411)을 통해 몸체(410)와 연결될 수 있으며, 이송 구동부(430)의 작동핀이 직선 왕복 운동함에 따라 스키드 유닛(400) 또는 스키드 레일(300)을 이송시킬 수 있다.
위치 조절부(440)는 이송 구동부(430)와 함께 스키드 유닛(400) 또는 스키드 레일(300)을 이송시키고, 스키드 유닛(400)과 스키드 레일(300) 간의 상대적인 위치를 조절하는 기능을 가질 수 있다. 위치 조절부(440)는 그립 패드(441) 및 그립핀(442)을 포함할 수 있다.
그립 패드(441)는 스키드 레일(300)을 따라 움직일 수 있으며, 그립핀(442)이 삽입될 수는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 그립핀(442)은 그립 패드(441) 및 스키드 레일(300) 상의 그립핀 홀(315)에 삽입될 수 있으며, 그립핀(442)이 그립핀 홀(315)에 삽입 또는 인출됨에 따라 그립 패드(441)는 스키드 레일 상에 고정되거나 분리될 수 있다.
그립핀(442)은 솔레노이드 또는 실린더 등에 의해 구동될 수 있다. 그러나, 그립핀(442)은 스키드 레일(300)에 삽입되는 구조 이외에도 스키드 레일(300)을 파지하는 구조를 가질 수도 있다.
전술된 구조 이외에도 이송 구동부(430) 및 위치 조절부(440)는 몸체(410) 또는 스키드 레일을 이송시킬 수 있는 다양한 구조일 수 있으며, 일 예로 푸쉬 풀 앤 그리퍼 잭(Push Pull and Gripper Jack) 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 측면에 따른 스키드 장치(S)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
부유식 구조물(10)의 본체(100)에 제공된 캔틸레버(200)는 캔틸레버(200)에 장착된 위치 조정 대상물(210)이 해수면 상에서 위치 조정이 되어야 할 경우, 본체(100)의 외측 또는 내측으로 이송될 수 있다.
도 2를 기준으로, 캔틸레버(200)를 본체(200) 전방으로 이송시키고자 할 때, 제1 스키드 레일(310) 및 제2 스키드 레일(320) 사이에 장착된 하측의 스키드 유닛(400)은 제1 스키드 레일(310)을 따라 전방으로 이동할 수 있다. 그리고 캔틸레버(200)를 본체(200)의 좌측 또는 우측으로 이송시키고자 할 때, 상측의 스키드 유닛(400)이 제2 스키드 레일(320)을 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
캔틸레버(200)를 본체(200) 전방으로 이송시키는 경우를 대표적으로 살펴보면, 스키드 유닛(400)의 그립핀(442)은 제1 스키드 레일(310)의 그립핀 홀(315)로부터 인출될 수 있으며, 이에 따라 그립 패드(441)는 제1 스키드 레일(310)로부터 분리될 수 있다. 그 후 이송 구동부(430)는 작동핀을 전진시켜서 그립 패드(441)를 전방으로 가압할 수 있다. 전방으로 가압된 그립 패드(441)는 제1 스키드 레일(310) 상에서 전방으로 이동할 수 있다. 그립 패드(441)의 이동이 완료된 후 그립핀(442)은 다시 제1 스키드 레일(310)의 그립핀 홀(315)에 삽입될 수 있고 이에 따라 그립 패드(441)는 새로운 위치의 제1 스키드 레일(310) 상에 고정될 수 있다.
그 후 이송 구동부(430)의 작동핀은 그립 패드(441)를 기준으로 하여 전방을 향해 단축될 수 있으며, 이에 따라 이송 구동부(430) 및 이송 구동부(430)와 연결된 몸체(410) 역시 전방으로 이동될 수 있다. 이 때, 몸체(410)는 롤러(420)에 의해 제1 스키드 레일(310) 상에서 슬라이딩 이동될 수 있으며, 미끄럼마찰이 굴림마찰로 변화되어 몸체(410)의 이동시 발생되는 마찰 저항이 상대적으로 감소될 수 있다. 따라서 몸체(410) 및 몸체(410)에 의해 지지되는 캔틸레버(200)의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.
따라서 캔틸레버(200)의 이송에 소요되는 이송 구동부(430)의 구동력이 상대적으로 감소될 수 있으며, 캔틸레버(200)를 이송시키는 시간 역시 단축될 수 있다.
또한, 몸체(410)에 전달되는 캔틸레버(200)의 하중이 몸체(410)의 상면 또는 몸체(410)의 하면에 제공된 완충 부재(450)에 의해 상당 부분 흡수될 수 있으므로 스키드 유닛(400)의 내구성이 향상될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
S: 스키드 장치 10: 부유식 구조물
100: 본체 200: 캔틸레버
210: 위치 이송 대상물 300: 스키드 레일
310: 제1 스키드 레일 320: 제2 스키드 레일
400: 스키드 유닛 410: 몸체
420: 롤러 430: 이송 구동부
440: 위치 조절부

Claims (6)

  1. 부유식 구조물 본체의 상면 및 캔틸레버의 하면 중 적어도 어느 하나에 제공되는 스키드 레일; 및
    상기 스키드 레일과의 상대 이동을 통해 상기 캔틸레버를 이송시키는 스키드 유닛을 포함하고,
    상기 스키드 유닛은,
    상기 캔틸레버를 지지하고 상기 스키드 레일을 따라 슬라이딩 가능한 몸체; 및
    상기 몸체 또는 상기 스키드 레일을 이동시키는 이송 구동부를 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    회전축; 및
    상기 회전축에 설치되며, 상기 스키드 레일과 접촉하여 구를(Rolling) 수 있는 롤러가 제공된 부유식 구조물의 스키드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스키드 레일은,
    상기 본체의 상면에 제공되는 제1 스키드 레일; 및
    상기 캔틸레버의 저면에 제공되고, 상기 제1 스키드 레일과 교차되는 제2 스키드 레일을 포함하는 부유식 구조물의 스키드 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스키드 유닛은,
    상기 제1 스키드 레일 및 상기 제2 스키드 레일 사이에 제공되고, 상기 스키드 유닛의 몸체는 상기 제1 스키드 레일 및 상기 제2 스키드 레일에 각각 설치되며, 그 두 몸체는 서로 적층되는 부유식 구조물의 스키드 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적층된 몸체 사이에는 완충 부재가 설치되는 부유식 구조물의 스키드 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스키드 유닛은
    상기 스키드 레일 상에 상기 몸체를 선택적으로 고정시키는 위치 조절부를 더 포함하고,
    상기 위치 조절부는,
    상기 몸체와 연결되는 그립 패드; 및
    상기 그립 패드를 상기 스키드 레일 상에 고정시키는 그립핀을 포함하는
    부유식 구조물의 스키드 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR860001274B1 (ko) 1981-03-20 1986-09-04 야마모도 다꾸마 병렬처리용 데이터 처리 시스템

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