KR20250004743A - 해상 부유식 구조물의 계류용 체인 텐셔너 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계류 장치에서 앵커 체인(20)을 인장시키기 위한 해저 텐셔너(30), 베슬 텐셔너(130) 및 인라인 텐셔너(230)에 관한 것으로, 상기 텐셔너들은 하우징(34) 내의 제1 서포트 액슬(42) 상에 지지된 스프로킷들을 갖는 체인 롤러(32)를 포함하고, 여기서 하우징의 제1 부분은 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 앵커 체인(20)을 수용하도록 배열되고, 하우징(34)의 제2 부분은 앵커 라인(16) 또는 부유식 구조물(12)에 대한 설치부를 갖고, 상기 하우징(34)의 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향한다. 본 발명은 부유식 구조물을 계류하기 위한 시스템 및 방법을 더 개시한다.
Description
본 발명은 오일 및 가스 설비, 풍력 터빈용 기대(foundation), 및 어류 양식용 케이지와 같은 해상 부유식 구조물의 계류에 관한 것이다. 계류 장치에서 앵커 라인을 인장하기 위한 해저 텐셔너(seabed tensioner), 베슬 텐셔너(vessel tensioner) 및 인라인 텐셔너(inline tensioner)가 제공된다. 본 발명은 부유식 구조물을 계류하기 위한 시스템 및 방법을 더 개시한다.
앵커 라인의 일부로서 수중에 위치되는 인라인 텐셔너가 알려져 있다. 또한 부유식 구조물에 직접 부착되는 텐셔너가 알려져 있다.
볼라드 풀(bollard pull)과 함께 사용되는 인라인 텐셔너는 비교적 빠르게 연결하고 조임을 시작할 수 있다는 이점이 있다. 단점은 조임 중에 앵커 라인에 파손(break)을 생성한다는 것인데, 이는 조임이 완료된 후에 조임이 감소한다는 것을 의미한다. 인라인 텐셔너는 조임 후 180도 회전하여 앵커 라인에 꼬임을 생성한다. 체인 단부는 조임 후에 인라인 텐셔너 아래에 매달려 있을 수 있으며, 이는 체인에 피로를 초래할 수 있다. 인라인 텐셔너는 앵커 라인에서 여분의 덩이 무게(extra lump weight)로 작용할 것이다. 조임 동안 연료 소비가 높기 때문에 환경 프로파일이 좋지 않다. 넓은 앵커 스프레드에서 수직 리프팅으로 조일 수 없다. 인라인 텐셔너는 앵커 핸들링 베슬에서 갑판 상에서 핸들링되어야 한다.
윈치 풀(winch pull)과 함께 사용되는 인라인 텐셔너는 볼라드 풀을 사용하지 않고 윈치로 장력을 가할 수 있는 이점이 있고, 따라서 양호한 환경 프로파일을 갖는다. 단점은 바닥 체인(bottom chain)에서 여분의 라인을 연결해야 한다는 것이며, 이는 추가적인 해양 작업을 수반할 것이다. 그것은 앵커에 리프트를 생성할 수 있다. 조임 동안 앵커 라인에 파손을 생성할 수 있으며, 이는 조임이 완료된 후 조임이 감소한다는 것을 의미한다. 인라인 텐셔너는 조임 후 180도 회전하여 앵커 라인에 꼬임을 생성할 것이다. 체인 단부는 조임 후에 인라인 텐셔너 아래에 매달려 있을 수 있으며, 이는 체인에 피로를 초래할 수 있다. 인라인 텐셔너는 앵커 라인에서 여분의 덩이 무게로 작용할 것이다. 인라인 텐셔너는 앵커 핸들링 베슬에서 갑판 상에서 핸들링되어야 한다.
볼라드와 함께 사용되는 베슬 텐셔너(부유식 구조물에 부착된 인라인 텐셔너)는 비교적 빠르게 연결하고 조임을 시작할 수 있고, 조임 중에 앵커 라인에 파손이 없고, 앵커 라인의 중간에 여분의 덩이 무게가 없고, 앵커 핸들링 베슬에서 갑판 상에서 베슬 텐셔너를 처리하지 않는 이점이 있다. 단점은 체인 단부가 베슬 텐셔너에 매달리거나 또는 부유식 구조물의 다리를 따라 위로 올라가야 한다는 것이며 이는 별도의 해양 작업을 수반한다. 액티브 앵커 라인에서의 조임은 2개의 패시브 앵커 라인에서보다 작으며, 따라서 조임이 종료된 후 패시브 앵커 라인에서 조임이 약간 감소한다. 조임 동안 연료 소비가 높기 때문에 환경 프로파일이 좋지 않다.
윈치 풀과 함께 사용되는 베슬 텐셔너는 조임 중에 앵커 라인에 거의 또는 전혀 파손이 없고 앵커 라인의 중간에 여분의 덩이 무게가 없다는 이점이 있다. 볼라드 풀을 사용하지 않고 윈치로 조일 수 있어 환경 프로파일이 좋다. 앵커 핸들링 베슬에서 갑판 상에서 베슬 텐셔너를 핸들링하지 않는다. 단점은 체인 단부가 베슬 텐셔너에 매달리거나 부유식 구조물의 다리를 따라 위로 올라가야 한다는 것이며, 이는 추가적인 해상 작업을 수반한다. 액티브 앵커 라인에서의 조임은 2개의 패시브 앵커 라인에서보다 작으며, 따라서 조임이 완료된 후 패시브 앵커 라인에서 조임이 약간 감소한다. 하부 체인의 추가 라인을 연결해야 하며 이는 별도의 해양 작업을 수반한다.
기술 상태의 개시
EP 3251943 A1은 부유식 구조물 또는 베슬을 위한 계류 인장 장치를 개시하며, 여기서 계류 인장 장치는 앵커, 부유식 구조물까지 이어지는 계류 라인, 부유식 베슬 상에 배열된 페어리드(fairlead) 체인 스토퍼 장치, 중간수(midwater) 풀리 디바이스 및 앵커 핸들링 베슬 상의 당김 유닛(pulling unit)을 포함한다. 계류 라인은 제1 단부에서 앵커에 부착되고 제2 단부에서 앵커 핸들링 베슬 상의 당김 유닛에 부착되며, 계류 라인은 앵커로부터 부유식 구조물 상의 페어리드 체인 스토퍼 장치를 통해 연장된다. 페어리드 체인 스토퍼 장치는 계류 라인과 상호작용하는 체인 스토퍼 및 페어리드 체인 스토퍼 장치를 통해 계류 라인을 안내하는 체인 풀리를 포함한다.
EP 3251942 A1은 앵커, 계류 라인, 계류 텐셔너 및 작업 라인을 포함하는, 부유식 구조물 또는 베슬을 위한 계류 인장 장치에 관한 유사한 시스템을 개시한다. 계류 텐셔너는 인장 풀리를 갖는다. 계류 라인은 제1 단부에서 앵커에 그리고 제2 단부에서 계류 텐셔너에 부착되고, 작동 라인은 제1 단부에서 부유식 구조물에 부착되고 인장 풀리 위로 연장되며, 작동 라인은 제2 단부에서 앵커 핸들링 베슬 상의 당김 유닛에 부착된다.
US 2020377178 A1은 부유식 구조물의 계류 라인의 인장 시스템을 개시한다. 계류 라인은 별개의 제1 및 제2 계류 라인 섹션을 포함하며, 여기서 제2 계류 라인의 제1 단부는 부유식 구조물에 부착되고, 제1 계류 라인 섹션의 제1 단부는 해저에 매립된 앵커링 장치에 부착된다. 계류 라인에 대해 작용하도록 구성된 텐셔너는 하우징을 갖는 몸체, 및 제1 계류 라인 섹션의 제2 단부를 몸체의 하우징 내로 삽입하기 위한 입구 유닛을 포함한다. 몸체는, 입구 유닛으로부터, 하우징을 통한, 그리고 방향 전환 요소를 따른 제1 계류 라인 섹션의 제2 단부의 통로를 위한 개구를 포함한다. 인장 시스템은 몸체에 고정된 안정화 플랫폼을 포함한다. 안정화 플랫폼의 적어도 일부는 텐셔너의 몸체로부터 측방향으로 돌출한다.
Delmar & Vryhof, Stevadjuster는 체인 조정, 계류의 프리-텐셔닝(pre-tensioning) 및 앵커 라인의 연결 또는 연결 해제를 위한 솔루션이다. (https://www.youtube.com/watch?v=nsKIV38diPY)
본 기술분야의 일반적인 상태를 나타내는, WO 2020046127 A1, WO 2018025018 A1 및 WO 2020165568 A1에 대해 추가적인 참조가 이루어진다.
본 발명의 목적
일 실시형태에서 본 발명은 해저 상의 앵커 라인 및 계류 라인을 인장하기 위한 해저 텐셔너에 관한 것이다.
원리는, 앵커 핸들링 베슬의 도움으로, 예를 들어 볼라드 풀을 이용하여 앵커 라인을 조일 수 있다는 것인데, 이는 부유식 구조물 상에 앵커 윈치들을 가질 필요가 없음을 의미한다. 예를 들어 인장 유닛들을 앵커 근처의 해저 상에 아래로 배치함으로써, 부유식 구조물의 양측에서 액티브 앵커 라인 및 패시브 앵커 라인들 양쪽 모두를 조이는 것이 가능하다. 부유식 풍력 터빈들을 위한 전형적인 구성으로 보이는 3개의 앵커 라인들이 있는 경우, 액티브 라인에서와 같이 대향하는 2개의 앵커 라인들(two opposite anchor lines)에서 동일한 조임을 받는다.
해저 인장 유닛은 러너(runner), 스키드(skid) 또는 토보건(toboggan)에 장착될 수 있는 해저 텐셔너(seabed tensioner)로서, 조임 중에 해저를 따라 슬라이딩할 수 있다. 앵커 핸들링 베슬에 연결된 앵커 체인 단부가 당겨지면, 부유식 구조물로 올라가는 능동 앵커 라인에서의 반력(reaction force)의 2배를 얻는다. 이것은 앵커 핸들링 베슬(AHT)에서 그러한 강한 볼라드 풀(bollard pull)이 필요하지 않다는 것을 의미하며 앵커 라인들의 섬유 로프들에서의 "연신(stretch)"의 제거 동안 높은 장력을 달성하는 데에도 중요하다는 것을 의미한다. 앵커 핸들링 베슬로부터의 인장 와이어의 각도는 해저 텐셔너 상에 작은 리프트를 얻도록 조정될 수 있어서, 해저에 대한 압력이 조임 동안 완화된다.
조임 후, 앵커 체인의 초과 길이는 해저에 놓일 수 있다. 그런 다음 이는 정적(static)일 것이고, 대안적인 해결책들로서 동적 하중들에 노출되지 않을 것이며, 여기서 인장 유닛은 앵커 라인(인-라인 장력들) 상에 또는 부유식 구조물에 직접 부착되는 해결책들 상에 더 위에 위치된다.
본 발명의 또 다른 실시형태들은 베슬 텐셔너(vessel tentioner) 및 인라인 텐셔너(inline tensioner)에 관한 것이다.
3개의 체인 텐셔너들 모두는 인장이 외부 베슬에 의해 행해지기 때문에 온보드 플로터 윈치들에 대한 필요성을 제거한다. 텐셔너들은 영구 계류 부유식 구조물들, 특히 부유식 풍력, 해상 어류 양식 그리고 오일 및 가스 산업용 부유식 구조물들을 위한 것이지만, 이에 제한되지 않는다.
체인 텐셔너들은 움직이는 구성요소들이 거의 없고 안전한 작동에 초점을 맞추어 설계되었으며, 제품의 전체 수명에 걸쳐 가능한 한 적은 유지 관리 및 고장 모드를 갖는다.
본 발명에 따른 해결책은, 앵커 라인을 다시 조일 필요가 있는 것으로 판명되면, 이후에 연결하기 쉬울 것이다.
앵커의 앵커 체인은 체인 텐셔너들에 잠금(locked)된다.
발명의 요약
상기 목적들은 독립 청구항들에 개시된 바와 같은 해저 텐셔너, 부유식 구조물 계류 시스템 및 부유식 구조물 계류 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 제1 실시형태에 따르면, 계류 장치에서 앵커 체인을 인장하기 위한 해저 텐셔너(seabed tensioner)가 제공되며, 상기 해저 텐셔너는 앵커에 근접한 해저 상에 배치될 수 있고, 상기 해저 텐셔너는 하우징 내의 제1 서포트 액슬 상에 지지되는 스프로킷들을 갖는 체인 롤러를 포함한다. 하우징의 제1 부분은 앵커에 연결되고 체인 롤러 주위에서 이어지는(run) 앵커 체인을 수용하도록 배열되고, 하우징의 제2 부분은 수면의 부유식 구조물로 이어질 수 있는 앵커 라인을 위한 설치부를 갖고, 하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 반대 방향(opposite directions)을 향한다. 스프링-로딩식(spring-loaded) 록킹 폴(locking pawl)은 하우징 내에 배치되고 하우징의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬 상에 지지되며, 여기서 록킹 폴은 앵커 체인이 체인 롤러를 떠나기 전에 앵커 체인의 체인 링크와 맞물림 가능하고, 록킹 폴은 앵커 체인을 록킹하기 위해 체인 롤러 상의 스프로킷들 중 하나에 대해 체인 링크를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷은 하우징의 제2 부분을 향하는 체인 롤러 상의 스프로킷이다.
하우징은 하나 이상의 해저 스키드들에 연결될 수 있어, 앵커 체인의 인장 동안 해저 텐셔너가 해저를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 하우징은 해저 스키드에 힌지식으로 연결될 수 있어, 하우징의 각도 조정을 허용한다.
록킹 폴은 체인 롤러의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크 상에 자동적으로 록킹되는 단일의 스프링-로딩식 록킹 폴일 수 있다.
하우징은 하우징의 상기 제1 부분을 형성하고 스프로킷들을 갖는 체인 롤러를 지지하는 제1 서포트 액슬 및 상기 록킹 폴을 지지하는 제2 서포트 액슬을 포함하는 이격된 록킹 플레이트들을 포함할 수 있고, 록킹 플레이트들은 하우징의 상기 제2 부분을 형성하도록 함께 결합되고 앵커 라인을 위한 설치부를 포함한다.
체인 롤러를 위한 상기 제1 서포트 액슬은 록킹 폴을 위한 제2 서포트 액슬의 수직으로 위에 배치될 수 있다.
체인 롤러는 와이어를 수용하기 위한 중심 홈을 포함할 수 있다.
하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 바람직하게는 대향하는 수평 방향들을 향하고, 여기서 하우징의 제2 부분 내의 앵커 라인을 위한 설치부 및 앵커로부터의 앵커 체인을 위한 하우징의 제1 부분 내의 입구는 선형적으로 대향한다.
상기 록킹 폴은, 상기 스프링력을 제공하는, 액추에이터에 연결될 수 있고, 여기서 액추에이터는 록킹 폴이 체인 롤러 상의 스프로킷과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능하다.
부유식 구조물을 계류하기 위한 본 발명에 따른 시스템은 본 발명의 제1 실시형태에 대해 개시된 바와 같은 해저 텐셔너를 포함하며: 그리고
- 수면 상의, 그리고 적어도 부분적으로 잠기는 부유식 구조물,
- 부유식 구조물로부터 해저까지 수중에서 이어지는 하나 이상의 패시브 앵커 라인(passive anchor line)들로서, 상기 패시브 앵커 라인들은 해저에 계류되어 있는 것,
- 부유식 구조물로부터 앵커에 근접하여 해저 상에 배치된 해저 텐셔너까지 수중에서 이어지는 적어도 하나의 액티브 앵커 라인(active anchor line),
- 상기 패시브 및 액티브 앵커 라인은 수중에서 상이한 방향으로 이어지는 것, 및
- 앵커로부터 해저 텐셔너 내의 체인 롤러로 그리고 그 주위에서 이어지는 앵커 체인, 을 포함하며,
- 상기 앵커 체인은 수중에서 액티브 앵커 라인의 방향과 반대 방향으로 인장되도록 배열된다.
해저 텐셔너 내의 체인 롤러에 둥글게 말리는 앵커 체인의 단부는 앵커 핸들링 베슬로부터의 인장 와이어에 연결 가능할 수 있다.
인장 와이어는 앵커 핸들링 베슬 상의 볼라드 또는 윈치에 연결될 수 있고, 부유식 구조물로부터 멀어지는 방향으로 당기는 앵커 핸들링 베슬에 의해 인장되도록 배열된다.
인장 와이어는 앵커 핸들링 베슬 상의 윈치에 연결될 수 있고, 앵커 핸들링 베슬 상의 윈치를 작동시키고 부유식 구조물로부터 멀어지는 방향으로 인장 와이어를 당김으로써 인장되도록 배열된다.
상기 앵커는 해저 드래그 매립 앵커(seabed drag embedment anchor)일 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태에 대해 개시된 바와 같은 앵커 핸들링 베슬 및 해저 텐셔너를 이용하여 부유식 구조물을 계류하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 다음 단계들:
- 하나 이상의 패시브 앵커 라인들을 해저에 대해 계류하는 단계로서, 상기 패시브 앵커 라인은 부유식 구조물과 해저 사이에서 이어짐,
- 앵커에 근접한 해저 상에 해저 텐셔너를 전개시키고, 액티브 앵커 라인을 해저 텐셔너에 연결하는 단계로서, 상기 액티브 앵커 라인은 부유식 구조물로부터 해저 텐셔너까지 수중에서 이어짐,
- 여기서 상기 패시브 및 액티브 앵커 라인은 수중에서 상이한 방향들로 이어짐, 및
- 앵커로부터 해저 텐셔너 내의 체인 롤러로 그리고 그 주위에서 이어지는 앵커 체인을, 앵커 핸들링 베슬로부터의 인장 와이어에 연결하는 단계, 를 포함하며,
- 여기서 상기 앵커 체인은 인장 와이어를 당김으로써 수중에서 액티브 앵커 라인의 방향과 반대 방향으로 인장된다.
상기 방법은 앵커 체인의 인장 동안 해저를 따라 해저 텐셔너를 슬라이딩시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 인장 와이어를 앵커 핸들링 베슬 상의 볼라드 또는 윈치에 연결하고, 부유식 구조물로부터 멀어지는 방향으로 당김으로써 앵커 체인을 인장시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 인장 와이어를 앵커 핸들링 베슬 상의 윈치에 연결하고, 윈치를 작동시켜 인장 와이어를 부유식 구조물로부터 멀어지는 방향으로 당기는 단계를 더 포함할 수 있다.
앵커 체인은 해저 텐셔너에 록킹될 수 있다. 상기 방법은 해저 텐셔너 내의 록킹 폴을 수동으로 조작하기 위해 ROV를 사용하여 해저 텐셔너 내의 앵커 체인을 록킹 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태에 따르면, 계류 장치에서 앵커 체인을 인장하기 위한 베슬 텐셔너(vessel tensioner)가 제공되며, 여기서 상기 베슬 텐셔너는 부유식 구조물에 연결가능하고, 상기 베슬 텐셔너는 하우징 내의 제1 서포트 액슬 상에 지지되는 스프로킷들을 갖는 체인 롤러를 포함한다. 하우징의 제1 부분은 체인 롤러 주위에서 이어지는 앵커 체인을 수용하도록 배열되고, 하우징의 제2 부분은 부유식 구조물에 대한 설치부를 갖고, 하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향한다. 스프링-로딩식 록킹 폴은 하우징 내에 배치되고 하우징의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬 상에 지지되며, 여기서 록킹 폴은 앵커 체인이 체인 롤러를 떠나기 전에 앵커 체인의 체인 링크와 맞물림 가능하고, 록킹 폴은 앵커 체인을 록킹하기 위해 체인 롤러 상의 스프로킷들 중 하나에 대해 체인 링크를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷은 하우징의 제2 부분을 향하는 체인 롤러 상의 스프로킷이다.
베슬 텐셔너의 록킹 폴은 체인 롤러의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크 상에 자동적으로 록킹되는 단일의 스프링-로딩식 록킹 폴일 수 있다.
베슬 텐셔너에서, 체인 롤러를 위한 제1 서포트 액슬은 록킹 폴을 위한 제2 서포트 액슬의 수직으로 위에 배치될 수 있다.
상기 베슬 텐셔너의 하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 바람직하게는 대향하는 수평 방향들을 향하고, 앵커 체인을 위한 하우징의 제1 부분의 입구 및 하우징의 제2 부분의 설치부는 선형으로 대향한다.
베슬 텐셔너의 상기 록킹 폴은, 상기 스프링력을 제공하는, 액추에이터에 연결될 수 있고, 여기서 액추에이터는 록킹 폴이 체인 롤러 상의 스프로킷과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능하다.
본 발명의 제3 실시형태에 따르면, 계류 장치에서 앵커 체인을 인장하기 위한 인라인 텐셔너(inline tensioner)가 제공되며, 여기서 상기 인라인 텐셔너는 부유식 구조물에 연결가능하고, 상기 인라인 텐셔너는 하우징 내의 제1 서포트 액슬 상에 지지되는 스프로킷들을 갖는 체인 롤러를 포함한다. 하우징의 제1 부분은 체인 롤러 주위에서 이어지는 앵커 체인을 수용하도록 배열되고, 하우징의 제2 부분은 부유식 구조물로 이어지는 서포트 체인을 위한 설치부를 갖고, 하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향하고 있다. 스프링-로딩식 록킹 폴은 하우징 내에 배치되고 하우징의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬 상에 지지되며, 여기서 록킹 폴은 앵커 체인이 체인 롤러를 떠나기 전에 앵커 체인의 체인 링크와 맞물림 가능하고, 록킹 폴은 앵커 체인을 록킹하기 위해 체인 롤러 상의 스프로킷들 중 하나에 대해 체인 링크를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷은 하우징의 제2 부분을 향하는 체인 롤러 상의 스프로킷이다.
인라인 텐셔너의 록킹 폴은 체인 롤러의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크 상에 자동적으로 록킹되는 단일의 스프링-로딩식 록킹 폴일 수 있다.
인라인 텐셔너에서, 체인 롤러를 위한 상기 제1 서포트 액슬은 록킹 폴을 위한 제2 서포트 액슬의 수직으로 위에 배치될 수 있다.
상기 인라인 텐셔너의 하우징의 상기 제1 및 제2 부분은 바람직하게는 대향하는 수평 방향들을 향하고, 앵커 체인을 위한 하우징의 제1 부분의 입구 및 하우징의 제2 부분의 설치부는 선형으로 대향한다.
인라인 텐셔너의 상기 록킹 폴은, 상기 스프링력을 제공하는, 액추에이터에 연결될 수 있고, 여기서 액추에이터는 록킹 폴이 체인 롤러 상의 스프로킷과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능하다.
베슬 텐셔너 및 인라인 텐셔너는 전술한 바와 유사한 시스템들 및 방법들의 일부일 수 있다.
이하 본 발명의 실시형태들은 단지 예로서 다음의 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전형적인 계류 장치를 도시한다.
도 2는 도 1의 상세 A를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 상세 B를 확대한 도면이다.
도 4는 도 1의 상세 C를 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6은 부유식 구조물로 이어지는 액티브 앵커 라인 및 앵커 체인에 연결된 본 발명의 제1 실시형태에 따른 해저 텐셔너를 도시한다.
도 7 및 도 8은 액티브 앵커 라인의 섬유 로프 및 앵커 체인에 연결된 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시한다.
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시하는 사시도, 측면도 및 상면도이다.
도 12 및 도 13은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 베슬 텐셔너를 갖는 전형적인 계류 장치의 개요도를 도시한다.
도 15는 부유식 구조물에 연결되고 텐셔너를 통해 이어지는 앵커 라인의 앵커 체인을 갖는 도 14의 베슬 텐셔너를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 베슬 텐셔너의 사시도를 도시한다.
도 17 및 도 18은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 베슬 텐셔너의 단면도를 도시한다.
도 19는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 인라인 텐셔너를 갖는 전형적인 계류 장치의 개요도를 도시한다.
도 20은 부유식 구조물에 연결되고 텐셔너를 통해 이어지는 앵커 라인의 앵커 체인을 갖는 도 19의 인라인 텐셔너를 도시한다.
도 21은 본 발명에 따른 인라인 텐셔너의 사시도를 도시한다.
도 22 및 도 23은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 인라인 텐셔너의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전형적인 계류 장치를 도시한다.
도 2는 도 1의 상세 A를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 상세 B를 확대한 도면이다.
도 4는 도 1의 상세 C를 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6은 부유식 구조물로 이어지는 액티브 앵커 라인 및 앵커 체인에 연결된 본 발명의 제1 실시형태에 따른 해저 텐셔너를 도시한다.
도 7 및 도 8은 액티브 앵커 라인의 섬유 로프 및 앵커 체인에 연결된 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시한다.
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시하는 사시도, 측면도 및 상면도이다.
도 12 및 도 13은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 해저 텐셔너를 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 베슬 텐셔너를 갖는 전형적인 계류 장치의 개요도를 도시한다.
도 15는 부유식 구조물에 연결되고 텐셔너를 통해 이어지는 앵커 라인의 앵커 체인을 갖는 도 14의 베슬 텐셔너를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 베슬 텐셔너의 사시도를 도시한다.
도 17 및 도 18은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 베슬 텐셔너의 단면도를 도시한다.
도 19는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 인라인 텐셔너를 갖는 전형적인 계류 장치의 개요도를 도시한다.
도 20은 부유식 구조물에 연결되고 텐셔너를 통해 이어지는 앵커 라인의 앵커 체인을 갖는 도 19의 인라인 텐셔너를 도시한다.
도 21은 본 발명에 따른 인라인 텐셔너의 사시도를 도시한다.
도 22 및 도 23은, 록킹 및 록킹 해제 위치에 있는, 본 발명에 따른 인라인 텐셔너의 단면도를 도시한다.
본 발명은, 동일한 기술에 기초하는, 계류 라인의 인장을 위한 3개의 기본적으로 유사한 체인 텐셔너들을 포함한다. 제1 실시형태는 해저 텐셔너를 도시하는 도 1 내지 도 13에 도시되어 있고, 제2 실시형태는 베슬 텐셔너를 도시하는 도 14 내지 도 18에 도시되어 있고, 제3 실시형태는 인라인 텐셔너를 도시하는 도 19 내지 도 23에 도시되어 있다. 세 가지 체인 텐셔너들 사이의 차이점은 계류 라인에 대한 연결 및 계류 라인 내에서의 위치이다.
도 1은 해저 텐셔너(30)를 갖는 본 발명에 따른 계류 시스템의 개요도를 도시한다. 우측에는 부유식 구조물(12) 형태의 부유체, 예를 들어 수면(24)에 부유하고 부분적으로 잠긴 부유식 윈드밀(floating windmill)이 도시되어 있다. 부분적으로 점선으로 도시된 패시브 앵커 라인(18)은 부유식 구조물(12)로부터 해저(14)까지 아래로 수중에서 이어지며, 여기서 패시브 앵커 라인(18)은 예를 들어 앵커(도시생략)들을 이용하여 해저(14)에 계류된다. 패시브 앵커 라인(18)들은 부유식 구조물에 연결되고, 예를 들어 서로에 대해 120°의 각도로 별개의 방향으로 이어진다.
부유식 구조물(12)의 반대쪽에는 부유식 구조물(12)로부터 해저(14)까지 아래로 수중에서 이어지는 액티브 앵커 라인(16)이 연결되고, 여기서 액티브 앵커 라인(16)은 예를 들어 드래그 매립 앵커 유형의 앵커(22)에 근접하여 해저(14)에 배치된 해저 텐셔너(30)에 연결된다. 도 2 및 도 3에서 더 잘 볼 수 있는 바와 같이, 앵커 체인(20)은 앵커(22)로부터 그리고 해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32)까지 및 그 주위에서 이어진다. 해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 앵커 체인(20)의 단부를 잡아당김으로써, 앵커 체인(20)은 수중에서 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장되며, 이는 보다 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 따른 계류 시스템에 의해, 모두 3개의 앵커 라인(16, 18)들의 전체 길이를 동시에 조이는 것이 가능하다. 앵커 라인들은 또한 오랫동안 부유식 구조물이 앵커링된 후에 쉽게 다시 조여질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 전형적인 앵커 라인(16)은, 부유식 구조물(12)로부터 시작하여, 수중에서 상부 섬유 로프 및 클럼프 체인에 연결되는 상부 체인을 포함할 수 있다. 클럼프 체인은, 도 1의 상세 C를 나타내는 도 4에 도시된 바와 같이, 수중 부이(26)에 연결된 중간 섬유 로프에 추가로 연결된다. 하부 섬유 로프는 수중 부이(26)로부터 하부 체인까지 이어지며, 이는 해저 텐셔너(30)에 연결된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 섬유 로프(16'), 예를 들어 하부 섬유 로프는 해저 텐셔너(30)에 직접 연결될 수 있다. 이하에서 "앵커 라인"이라는 용어는 설명된 바와 같은 앵커 라인의 일부 또는 전부를 집합적으로 개시하기 위해 사용된다.
도 1의 좌측에는 표면(24) 상의 앵커 핸들링 베슬(AHT, anchor handling vessel)이 도시되어 있다. 인장 와이어(50)는 수중에서 해저 텐셔너(30)까지 아래로 이어지고, 여기서 해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32)를 감싸는 앵커 체인(20)의 단부 부분이 앵커 핸들링 베슬(10)로부터 인장 와이어(50)에 연결된다.
해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 앵커 체인(20)의 단부를 당김으로써, 앵커 체인(20)은 수중에서 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장된다.
인장 와이어(50)는 바람직하게 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 볼라드(bollard) 또는 윈치에 연결되고, 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당기는 앵커 핸들링 베슬(10)에 의해 인장된다. 따라서 앵커 핸들링 베슬은 신속하게 연결되고 조임을 시작할 수 있다. 이는 앵커 핸들링 베슬(10)의 견인과 관련하여 앵커 라인에서의 동력의 배가(doubling)를 또한 제공한다.
그러나, 조임은 예를 들어 앵커 핸들링 베슬에 부착된 리액션 앵커들을 사용하여 볼라드 풀(bollard pull) 대신에 윈치로 행해질 수 있다. 그런 다음, 인장 와이어(50)는 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 윈치에 연결되고, 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 윈치를 작동시켜 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 인장 와이어(50)를 당김으로써 인장된다.
본 계류 시스템에 의하면, 조임 중에 액티브 앵커 라인(16)의 파손(break)을 피할 수 있다. 또한, 조임력은 앵커 핸들링 베슬이 힘을 경감시킨 후에 변하지 않는다.
도 5 및 도 7은 앵커 핸들링 베슬(10)로부터의 장력이 없는 상황을 나타낸다. 앵커(22)로부터의 앵커 체인(20) 및 액티브 앵커 라인(16)은 서로 일렬로 되어 있다. 인장 와이어(50)를 당김으로써 앵커 핸들링 베슬로부터의 인장이 존재할 때, 앵커 체인(20)의 단부에 당기는 힘이 있을 것이기 때문에, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 해저 텐셔너(30)는 각도를 약간 변화시킬 것이다.
부착 지점(36)이 높게 배치되어 섬유 로프가 해저(14)와 접촉하지 않기 때문에 본 발명은 섬유 로프(16')를 해저 텐셔너(30)에 직접 연결하는 것을 가능하게 한다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 해저 텐셔너(30)를 상세히 도시한 것이다.
해저 텐셔너(30)는 하우징(34) 내에 배치된 체인 롤러(32)를 포함한다.
하우징(32)은 하나 이상의 해저 스키드(38, seabed skid)들에 추가로 연결될 수 있어, 앵커 체인(20)의 인장 동안 해저 텐셔너(30)가 해저(14)를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 해저 스키드(38)에 힌지식으로 연결된 하우징(32)을 가짐으로써, 하우징(34)의 각도 조정이 허용된다. 10. 해저(14)를 따라 슬라이딩할 수 있는 힌지식 스키드(38)를 갖는 것은, 앵커 라인들로부터의 반력에 따라 장력이 조절될 수 있게 한다.
하우징(34)은, 하우징의 제1 부분을 형성하고, 스프로킷(32a 내지 32n)들을 갖는 체인 롤러(32)를 지지하는 제1 서포트 액슬(42) 및 록킹 폴(40, locking pawl)을 지지하는 제2 서포트 액슬(44)을 포함하는, 서로 이격되어 있는 록킹 플레이트(34a, 34b)들을 추가로 포함한다. 제1 서포트 액슬(42) 및 제2 서포트 액슬(44)은 일렬로, 하나가 다른 하나 위에, 즉 동일한 수직 축선 상에 배치될 수 있다. 록킹 플레이트(34a, 34b)들은 액티브 앵커 라인(16)을 위한 설치부(36)를 포함하는 하우징(34)의 제2 부분을 형성하도록 함께 결합된다.
하우징(34)의 제1 부분은 앵커(22)로부터 그리고 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 앵커 체인(20)을 수용 및 수납하고, 하우징(34)의 제2 부분은 수면(24) 상의 부유식 구조물(12)로 이어지는 액티브 앵커 라인(16)에 연결될 수 있다. 하우징(34)의 제1 부분 및 제2 부분은 반대 방향으로, 즉 예를 들어 도 2로부터 명백한 바와 같이 해저(14)와 비교해서 대향하는 수평 방향으로 향하는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 해저 텐셔너(30) 내의 앵커 체인(20)이 앵커 핸들링 베슬(10)에 의해 인장되지 않을 때, 즉 설치 및 계류 위치에 있을 때, 앵커(22)로부터의 앵커 체인(20)을 위한 하우징(34)의 제1 부분 내의 입구 및 하우징(34)의 제2 부분 내의 앵커 라인(16)을 위한 설치부(36)는 예를 들어 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 선형으로 대향한다.
적어도 하나의 록킹 폴(40)은 앵커 체인(20)을 록킹 또는 록킹 해제하기 위해 상기 체인 롤러(32)에 인접하여 바로 아래에 배치된다. 록킹 폴(40)은 예를 들어 체인 롤러(32)의 스프로킷들을 통과하는 모든 제2 체인 링크 상에 자동적으로 록킹되는 단일 스프링-로딩식 록킹 폴이다. 액추에이터(46), 예를 들어 스프링을 갖는 실린더는 하우징(34) 내의 록킹 폴(40)에 인접하게 배치될 수 있고, 록킹 폴(40)의 제1 부분 상의 액추에이터 아암(40a)에 연결될 수 있다. 액추에이터 내의 스프링력은 액추에이터 아암(40a)에 작용하고 록킹 폴(40)이 서포트 액슬(44) 주위에서 피봇되어 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)과 맞물리도록 강제할 것이다. 스프링력은 유압 또는 공압력과 같은 다른 수단에 의해 제공될 수 있지만, 스프링을 사용하는 것은 간단하고 용이한 옵션이다.
록킹 폴(40)의 제2 부분은 체인(20)의 체인 링크(20a)와의 맞물림 및 맞댐(engagement and abutment)을 위한 오목한 맞댐 표면(40b)을 가지며, 이는 체인 롤러(32)의 스프로킷(32a)에 대해 체인 링크(20a)를 가압한다. 수평 체인 링크는 체인 롤러(32)를 향해 그리고 2개의 스프로킷들 사이에 놓일 것이다. 수직 체인 링크는 도 12에 도시된 바와 같이 록킹 폴(40)에 의해 유지될 것이다.
체인 링크(20a)가 대항하여 록킹되는 스프로킷(32a)은 하우징(34)의 제2 부분을 향하는 체인 롤러(32) 상의 스프로킷이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 록킹 폴(40)은 체인 롤러(32)를 지지하는 서포트 액슬(42)의 좌측(도면에서)에 있는 체인 링크(20a)에 대해 록킹되어, 록킹은 체인 롤러(32)의 약 1/4 회전 후에 발생한다. (록킹 폴의 우측에 있는) 첫 번째 자유 체인 링크는 체인(20)의 각도 이동을 취할 수 있는 수직 체인 링크(vertical chain link)이다.
따라서, 계류 라인의 인장 동안, 록킹 폴(40)은 래칫 기능을 가질 것이고, 이는 록킹 메커니즘을 페일 세이프(fail-safe)로 만든다. 래칫 기능은 록킹 폴(40)을 스프링 로딩함으로써 달성되어서, 록킹 폴(40)은 고장의 경우 또는 요구되는 장력이 달성될 때 체인(20)에 대해 가압되고 가장 가까운 체인 링크(20a)를 자동적으로 지지한다.
모든 체인 텐셔너(30, 130, 230)의 설계는 인장 동안 그리고 베슬로부터의 외력이 연결 해제된 후에 체인 출구 지점이 체인 롤러(32)에 대해 접선방향으로 되는 것을 허용한다. 이는 체인 텐셔너의 출구 지점에서 벤딩 슈(bending shoe)에 대한 필요성, 및 인장 작동 동안 체인에 대한 임의의 손상을 제거한다. 벤딩 슈의 필요성의 제거는 또한 인장 동안 힘의 더 양호한 제어를 제공한다. 이는 벤딩 슈 위로 넘어가는 체인으로부터 어떠한 여분의 마찰력이나 다른 양상이 발생되지 않을 것이기 때문이다.
이러한 솔루션은 움직이는 부분이 거의 없으며 이중 폴처럼 동기화가 필요하지 않다. 예컨대 앵커 체인의 교체에 의해 록킹 폴(40)을 개방할 필요가 있는 경우, 이는 ROV의 도움으로 수행될 수 있으며, 이는 수동으로 또는 즉 유압 동력원에 의해, 록킹 폴(40)을 앵커 체인(20)과의 맞물림으로부터 분리할 수 있다.
록킹 폴(40)을 개방할 필요가 있을 때, ROV가 액추에이터(46)에 연결되어 액추에이터에 동력을 공급할 수 있는 인터페이스(48)가 존재할 것이다. 액추에이터(46)는 통상적으로 스프링력으로 록킹 폴을 록킹 위치로 잡아당기지만, 압력이 인가될 때 록킹 폴(40)이 개방될 수 있다. 록킹 폴(40)을 개방하기 위해, 라인 장력이 완화될 필요가 있으며, 이는 체인(20)으로부터 록킹 폴(40) 상의 압력이 완화될 수 있게 보장한다.
해저 텐셔너(30), 베슬 텐셔너(130) 및 인라인 텐셔너(230)에 대해, 스프로킷, 록킹 폴(40), 서포트 액슬(42, 44) 및 액추에이터(46)를 갖는 체인 롤러(32)의 배열은 유사하다.
본 발명에 따른 해저 텐셔너(30)는 대안적인 실시형태에서 추가적인 와이어를 수용하기 위한 중심 홈을 포함하는 체인 롤러(32)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 체인 텐셔너로, 록킹 폴(40)이 조임 동안 셀프-록킹되는 텐셔너가 제공된다. 록킹 폴은 간단하며 이중 폴과 같이 동기화가 필요하지 않다.
앵커는 해저 드래그 매립 앵커, 또는 임의의 적합한 유형의 앵커일 수 있다.
제2 실시형태는 도 14 내지 도 18에 도시되어 있고, 베슬 텐셔너(130)를 도시하고 있다. 베슬 텐셔너(130)는 부유식 구조물(12)의 선체에 선회 가능하게 연결된다. 앵커 라인(16)은 해저 상의 앵커로부터 이어지고, 앵커 라인(16)의 일부인 앵커 체인(20)은 베슬 텐셔너(130)를 통해 이어져 인장 와이어(50)에 의해 베슬(10)에 연결된다. 유사하게, 패시브 앵커 라인(이전에 도시된 앵커 라인(18)들과 동일함)들은 수중에서 부유식 구조물(12)로부터 해저(14)까지 아래로 이어지며, 여기서 패시브 앵커 라인들은 예를 들어 앵커(도시생략)들을 사용함으로써 해저(14)에 계류된다. 패시브 앵커 라인들은 부유식 구조물에 연결되고, 예를 들어, 서로에 대해 120°의 각도로 별개의 방향들로 이어진다.
앵커 체인(20)은 전술한 바와 같이, 베슬 텐셔너(130)에서 체인 롤러(32) 주위로 이어지는 앵커 체인(20)의 단부를 당김으로써, 수중에서 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장된다.
인장 와이어(50)는 바람직하게는 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 볼라드 또는 윈치에 연결되고, 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당기는 앵커 핸들링 베슬(10)에 의해 인장된다.
스프로킷, 록킹 폴(40), 서포트 액슬(42, 44) 및 액추에이터(46)를 갖는 체인 롤러(32)의 배열은 전술한 바와 유사하다. 하우징(134)은 다소 상이하며, 즉 보다 세장형이며, 예를 들어 힌지 연결부(138)를 도시하는 도 16에 도시된 바와 같이, 부유식 구조물(12)의 선체에 힌지식으로 및 피봇식으로 연결된다.
도 17에 도시된 바와 같이, 록킹 폴(40)은 체인(20)이 베슬 텐셔너(130)를 통해 당겨질 때 전술한 바와 유사한 방식으로 앵커 체인(20) 내의 체인 링크(20a)와 맞물릴 것이다. 도 18은 체인(20)과 맞물리지 않은 록킹 폴(40)을 도시한다.
제3 실시형태는 도 19 내지 도 23에 도시되어 있으며, 인라인 텐셔너(230)를 도시하고 있다. 인라인 텐셔너(230)는 서포트 체인(216)에 의해 부유식 구조물(12)에 연결된다. 앵커 라인(16)은 해저 상의 앵커로부터 이어지고, 여기서 앵커 라인(16)의 일부인 앵커 체인(20)은 인라인 텐셔너(230)를 통해 이어지고, 인장 와이어(50)에 의해 베슬(10)에 연결된다. 유사하게, 패시브 앵커 라인(이전에 도시된 앵커 라인(18)들과 동일함)들은 수중에서 부유식 구조물(12)로부터 해저(14)까지 아래로 이어지며, 여기서 패시브 앵커 라인들은 예를 들어 앵커(도시생략)들을 사용함으로써 해저(14)에 계류된다. 패시브 앵커 라인들은 부유식 구조물에 연결되고, 예를 들어, 서로에 대해 120°의 각도로 별개의 방향들로 이어진다.
앵커 체인(20)은 전술한 바와 같이, 인라인 텐셔너(230)에서 체인 롤러(32) 주위로 이어지는 앵커 체인(20)의 단부를 당김으로써, 수중에서 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장된다.
인장 와이어(50)는 바람직하게는 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 볼라드 또는 윈치에 연결되고, 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당기는 앵커 핸들링 베슬(10)에 의해 인장된다.
스프로킷, 록킹 폴(40), 서포트 액슬(42, 44) 및 액추에이터(46)를 갖는 체인 롤러(32)의 배열은 전술한 바와 같다. 하우징(234)은 다소 상이하며, 즉 보다 세장형이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 록킹 폴(40)은 체인(20)이 인라인 텐셔너(230)를 통해 당겨질 때 개시된 것과 유사한 방식으로 앵커 체인(20) 내의 체인 링크(20a)와 맞물릴 것이다. 도 23은 체인(20)과 맞물리지 않은 록킹 폴(40)을 도시한다.
인장이 완료되면, 베슬을 향한 계류 라인 부분은 라인을 인장시키거나 분리시킬 필요가 있는 다음 시간까지 수동적이 될 것이다. 베슬 텐셔너와 관련하여, 라인은 절단되고 나머지는 휠 내에 놓일 것이다. 인라인 텐셔너와 관련하여, 체인을 절단할 필요가 있는 경우, 계류 설계에 따라 달라질 것이다. 인장 후에, 인라인 텐셔너는 무게 중심의 위치로 인해 뒤집힐 것이고, 따라서 초과 체인은 텐셔너 아래에 수직으로 매달릴 것이다.
Claims (30)
- 계류 장치에서 앵커 체인(20)을 인장하기 위한 해저 텐셔너(30)로서, 상기 해저 텐셔너(30)는 앵커(22)에 근접하여 해저(14) 상에 배치될 수 있고, 상기 해저 텐셔너(30)는 하우징(34) 내의 제1 서포트 액슬(42) 상에 지지된 스프로킷들을 갖는 체인 롤러(32)를 포함하며,
상기 하우징의 제1 부분은 앵커(22)에 연결되고 상기 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 상기 앵커 체인(20)을 수용하도록 배열되고, 상기 하우징(34)의 제2 부분은 수면(24) 상의 부유식 구조물(12)로 이어질 수 있는 앵커 라인(16)을 위한 설치부(36)를 갖고, 상기 하우징(34)의 상기 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향하는, 해저 텐셔너에 있어서,
스프링-로딩식 록킹 폴(40)이 상기 하우징(34) 내에 배치되고 상기 하우징(34)의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬(44) 상에 지지되며, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)이 상기 체인 롤러(32)를 떠나기 전에 상기 앵커 체인(20)의 체인 링크(20a)와 맞물림 가능하고, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)을 록킹하기 위해 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)들 중 하나에 대해 상기 체인 링크(20a)를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷(32a)은 상기 하우징(34)의 제2 부분을 향하는 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷인 것을 특징으로 하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(32)은 하나 이상의 해저 스키드(38)에 연결되어, 상기 앵커 체인(20)의 인장 동안 상기 해저 텐셔너(30)가 해저(14)를 따라 슬라이딩할 수 있게 하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 2에 있어서,
상기 하우징(32)은 상기 해저 스키드(38)에 힌지식으로 연결되어, 상기 하우징(34)의 각도 조정을 가능하게 하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 상기 체인 롤러(32)의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크에 자동적으로 록킹되는 단일의 스프링-로딩식 록킹 폴인, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(34)은, 상기 하우징의 상기 제1 부분을 형성하고, 스프로킷들을 갖는 체인 롤러(32)를 지지하는 제1 서포트 액슬(42) 및 상기 록킹 폴(40)을 지지하는 제2 서포트 액슬(44)을 포함하는, 서로 이격되어 있는 록킹 플레이트(34a, 34b)들을 포함하고, 상기 록킹 플레이트(34a, 34b)들은 상기 하우징(32)의 상기 제2 부분을 형성하도록 함께 결합되고 상기 앵커 라인(16)을 위한 설치부(36)를 포함하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 체인 롤러(32)를 위한 상기 제1 서포트 액슬(42)은 상기 록킹 폴(40)을 위한 상기 제2 서포트 액슬(44)의 수직으로 위에 배치되는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 체인 롤러(32)는 와이어를 수용하기 위한 중심 홈을 포함하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(34)의 제1 및 제2 부분은 대향하는 수평 방향들을 향하고, 상기 앵커(22)로부터의 앵커 체인(20)을 위한 상기 하우징(34)의 제1 부분의 입구 및 상기 하우징(34)의 제2 부분의 상기 앵커 라인(16)을 위한 설치부(36)는 선형적으로 대향하는, 해저 텐셔너(30). - 청구항 1에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 스프링력을 제공하는 액추에이터(46)에 연결되고, 상기 액추에이터(46)는 상기 록킹 폴(40)이 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능한, 해저 텐셔너(30). - 부유식 구조물(12)을 계류하기 위한 시스템으로서,
상기 시스템은 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 해저 텐셔너(30)를 포함하며,
- 수면(24) 상의, 그리고 적어도 부분적으로 잠기는 부유식 구조물(12),
- 상기 부유식 구조물로부터 해저(14)까지 수중에서 이어지는 하나 이상의 패시브 앵커 라인(18)들로서, 상기 패시브 앵커 라인(18)들은 해저(14)에 계류되는 것,
- 상기 부유식 구조물로부터 앵커(22)에 근접하여 해저(14) 상에 배치된 해저 텐셔너(30)까지 수중에서 이어지는 적어도 하나의 액티브 앵커 라인(16),
- 상기 패시브 및 액티브 앵커 라인(18, 16)들은 수중에서 상이한 방향으로 이어지는 것, 및
- 상기 앵커(22)로부터 상기 해저 텐셔너(30)의 체인 롤러(32)로 그리고 그 주위에서 이어지는 앵커 체인(20), 을 포함하며,
- 상기 앵커 체인(20)은 수중에서 상기 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장되도록 배치되는, 시스템. - 청구항 10에 있어서,
상기 해저 텐셔너(30)는 하나 이상의 해저 스키드(38)들을 포함하여, 상기 앵커 체인(20)의 인장 동안 상기 해저 텐셔너(30)가 해저(14)를 따라 슬라이딩할 수 있게 하는, 시스템. - 청구항 10에 있어서,
상기 해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32)에 둥글게 말리는 상기 앵커 체인(20)의 단부는 앵커 핸들링 베슬(10)로부터의 인장 와이어(50)에 연결 가능한, 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 인장 와이어(50)는 상기 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 볼라드 또는 윈치에 연결되고, 상기 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당기는 상기 앵커 핸들링 베슬(10)에 의해 인장되도록 배열되는, 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 인장 와이어(50)는 상기 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 윈치에 연결되고, 상기 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 윈치를 작동시켜 상기 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 상기 인장 와이어(50)를 당김으로써 인장되도록 배열되는, 시스템. - 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 해저 텐셔너(30) 및 앵커 핸들링 베슬(10)을 사용하여 부유식 구조물(12)을 계류시키는 방법으로서, 상기 방법은:
- 하나 이상의 패시브 앵커 라인(18)들을 해저(14)에 계류하는 단계로서, 상기 패시브 앵커 라인들은 상기 부유식 구조물과 해저(14) 사이에서 이어지는 것,
- 앵커(22)에 근접하여 해저(14) 상에 해저 텐셔너(30)를 전개시키고, 액티브 앵커 라인(16)을 상기 해저 텐셔너(30)에 연결하는 단계로서, 상기 액티브 앵커 라인(16)은 상기 부유식 구조물로부터 상기 해저 텐셔너(30)까지 수중에서 이어지는 것,
- 상기 패시브 및 액티브 앵커 라인(18, 16)들은 수중에서 상이한 방향으로 이어지는 것, 및
- 상기 앵커(22)로부터 상기 해저 텐셔너(30) 내의 체인 롤러(32)로 그리고 그 주위에서 이어지는 앵커 체인(20)을 상기 앵커 핸들링 베슬(10)로부터의 인장 와이어(50)에 연결하는 단계, 를 포함하며,
- 상기 앵커 체인(20)은 상기 인장 와이어(50)를 당김으로써 수중에서 상기 액티브 앵커 라인(16)의 방향과 반대 방향으로 인장되는, 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 방법은 상기 앵커 체인(20)의 인장 동안 해저(14)를 따라 상기 해저 텐셔너(30)를 슬라이딩시키는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 인장 와이어(50)를 상기 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 볼라드 또는 윈치에 연결하고, 상기 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당김으로써 상기 앵커 체인(20)을 인장시키는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 인장 와이어(50)를 상기 앵커 핸들링 베슬(10) 상의 윈치에 연결하고, 상기 윈치를 작동시켜 상기 인장 와이어(50)를 상기 부유식 구조물(12)로부터 멀어지는 방향으로 당기는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 앵커 체인(20)을 상기 해저 텐셔너(30)에 록킹하는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 해저 텐셔너(30)의 록킹 폴(40)을 수동으로 조작하기 위해 ROV를 사용하여 상기 해저 텐셔너(30)의 앵커 체인(20)을 록킹 해제하는 단계를 포함하는, 방법. - 계류 장치에서 앵커 체인(20)을 인장하기 위한 베슬 텐셔너(130)로서, 상기 베슬 텐셔너(130)는 부유식 구조물(12)에 연결 가능하고, 상기 베슬 텐셔너(130)는 하우징(134) 내에서 제1 서포트 액슬(42) 상에 지지된 스프로킷을 갖는 체인 롤러(32)를 포함하며,
상기 하우징(134)의 제1 부분은 상기 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 상기 앵커 체인(20)을 수용하도록 배열되고, 상기 하우징(134)의 제2 부분은 상기 부유식 구조물(12)에 대한 설치부(136)를 갖고, 상기 하우징(134)의 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향하는, 베슬 텐셔너에 있어서,
스프링-로딩식 록킹 폴(40)이 상기 하우징(134) 내에 배치되고 상기 하우징(134)의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬(44) 상에 지지되며, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)이 상기 체인 롤러(32)를 떠나기 전에 상기 앵커 체인(20)의 체인 링크(20a)와 맞물림 가능하고, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)을 록킹하기 위해 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)들 중 하나에 대해 상기 체인 링크(20a)를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷(32a)은 상기 하우징(134)의 제2 부분을 향하는 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷인 것을 특징으로 하는 베슬 텐셔너(130). - 청구항 21에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 상기 체인 롤러(32)의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크에 자동적으로 록킹되는 단일 스프링-로딩식 록킹 폴인, 베슬 텐셔너(130). - 청구항 21에 있어서,
상기 체인 롤러(32)를 위한 상기 제1 서포트 액슬(42)은 상기 록킹 폴(40)을 위한 상기 제2 서포트 액슬(44)의 수직으로 위에 배치되는, 베슬 텐셔너(130). - 청구항 21에 있어서,
상기 하우징(134)의 상기 제1 및 제2 부분은 대향하는 수평 방향들을 향하고, 상기 앵커 체인(20)을 위한 상기 하우징(134)의 제1 부분의 입구 및 상기 하우징(134)의 제2 부분의 설치부(136)는 선형으로 대향하는, 베슬 텐셔너(130). - 청구항 21에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 스프링력을 제공하는 액추에이터(46)에 연결되고, 상기 액추에이터(46)는 상기 록킹 폴(40)이 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능한, 베슬 텐셔너(130). - 계류 장치에서 앵커 체인(20)을 인장하기 위한 인라인 텐셔너(230)로서, 상기 인라인 텐셔너(230)는 부유식 구조물(12)에 연결 가능하고, 상기 인라인 텐셔너(230)는 하우징(234) 내의 제1 서포트 액슬(42) 상에 지지되는 스프로킷들을 갖는 체인 롤러(32)를 포함하며,
상기 하우징(234)의 제1 부분은 상기 체인 롤러(32) 주위에서 이어지는 상기 앵커 체인(20)을 수용하도록 배열되고, 상기 하우징(234)의 제2 부분은 상기 부유식 구조물(12)로 이어지는 서포트 체인(216)을 위한 설치부(236)를 갖고, 상기 하우징(234)의 제1 및 제2 부분은 반대 방향을 향하는 인라인 텐셔너에 있어서,
스프링-로딩식 록킹 폴(40)이 상기 하우징(234) 내에 배치되고 상기 하우징(234)의 제1 부분 내의 제2 서포트 액슬(44) 상에 지지되며, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)이 상기 체인 롤러(32)를 떠나기 전에 상기 앵커 체인(20)의 체인 링크(20a)와 맞물림 가능하고, 상기 록킹 폴(40)은 상기 앵커 체인(20)을 록킹하기 위해 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)들 중 하나에 대해 상기 체인 링크(20a)를 가압하도록 배열되고, 상기 스프로킷(32a)은 상기 하우징(234)의 제2 부분을 향하는 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷인 것을 특징으로 하는 인라인 텐셔너(230). - 청구항 26에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 상기 체인 롤러(32)의 스프로킷을 통과하는 모든 제2 체인 링크에 자동적으로 록킹되는 단일의 스프링-로딩식 록킹 폴인, 인라인 텐셔너(230). - 청구항 26에 있어서,
상기 체인 롤러(32)를 위한 상기 제1 서포트 액슬(42)은 상기 록킹 폴(40)을 위한 상기 제2 서포트 액슬(44)의 수직으로 위에 배치되는, 인라인 텐셔너(230). - 청구항 26에 있어서,
상기 하우징(234)의 상기 제1 및 제2 부분은 대향하는 수평 방향들을 향하고, 상기 앵커 체인(20)을 위한 상기 하우징(234)의 제1 부분의 입구 및 상기 하우징(234)의 제2 부분의 설치부(236)는 선형으로 대향하는, 인라인 텐셔너(230). - 청구항 26에 있어서,
상기 록킹 폴(40)은 스프링력을 제공하는 액추에이터(46)에 연결되고, 상기 액추에이터(46)는 상기 록킹 폴(40)이 상기 체인 롤러(32) 상의 스프로킷(32a)과의 맞물림으로부터 벗어나게 허용하도록 해제가능한, 인라인 텐셔너(230).
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