누출 방지 머드 건{Mud gun Prevented Fluid Leakage}
본 발명은 누출 방지 머드 건에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머드 건 스템과 머드 탱크의 상부 데크에 마련되어 머드 탱크로부터 유체 누출을 방지하며 회전가능한 부분을 포함하는 누출 방지부를 마련한 누출 방지 머드 건에 관한 것이다.
국제적인 천연자원 수요의 급증으로 해양 자원에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 해저 채굴 기술 또한 이와 더불어 발달하였고, 해저 유전 개발에 적합한 시추설비가 구비된 시추선도 개발되어 있다. 종래의 해저 시추에는 예인선으로 이동시켜 계류 장치를 이용해 해상의 일 지점에 정박한 상태로 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 이용되었으나, 최근에는 첨단 시추장비를 탑재하고 자체 동력으로 항해가능한 선박 형태로 제작된 시추선(Drillship)이 개발되어 해저 시추에 이용되고 있다. 이러한 해저에 부존하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 리그선, 플랫폼, 또는 시추선의 중심부에는 해저의 석유나 가스 등을 시추하기 위한 라이저(riser) 또는 드릴 파이프(drill pipe)가 상하로 이동될 수 있도록 문풀(moonpool)이 형성되어 있다. 시추선은 시추 파이프에 드릴 비트가 설치되어 모터로 회전하는데, 이러한 드릴 비트가 해저 면에 구멍을 뚫는다. 이러한 드릴 비트가 단단한 암석을 뚫고 들어갈 때 급격히 가열되는데 이를 식혀주기 위해 드릴링 머드가 사용된다. 이러한 드릴링 머드는 머드 펌프로 펌핑되어 시추 파이프 내로 이송되어 드릴 비트에 있는 구멍을 통해 시추 파이프의 밖으로 흘러나와서 시추 파이프 외부를 따라 라이저 속을 통해 위로 되돌아 올라온다. 드릴링 머드는 여러 가지 유용한 기능을 갖는 혼합물로서, 기본적으로 물 또는 연료오일 속에 용해된 벤토나이트(bentonite) 및 콜로이드(colloide) 형태의 점도로 구성된 매우 정교한 유체이며, 드릴 비트를 식혀 줄 뿐만 아니라, 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 해 준다. 또한 머드는 드릴링할 때 발생하는 암석 부스러기들을 가지고 올라와 분석할 수 있게 하며, 압력을 가진 오일, 물, 또는 가스의 급격한 분출을 감지하여 막아주는 역할을 한다. 따라서, 이러한 머드를 취급하는 설비로서, 머드 탱크와 머드 펌프가 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 머드 탱크(T)에는 머드 건(mud gun, 10)을 설치할 수 있다. 머드 건(10)은 액체 머드가 저장되는 머드 탱크(T)에 삽입되어 회전하면서 머드를 탱크에 분사하는 장치이다. 머드 건(10)은 머드 탱크에서 삽입된 상태로 회전하면서 머드 건에 마련된 노즐을 통해 머드를 탱크(T)에 고르게 분사한다. 이를 통해 머드가 탱크 내에서 고착되는 것을 방지할 수 있다. 머드 건(10)은 이처럼 머드 탱크(T)에서 회전할 수 있어야 하므로, 머드 건(10)이 머드 탱크(T)에 삽입되는 탱크 상부 데크(D)에는 틈이 형성될 수 있다. 그런데 머드 탱크(T)의 내부에는 물을 분사하여 내부를 세척할 수 있도록 분사기(20)가 마련될 수 있는데, 세척시 머드 탱크(T) 내부에 분사된 물의 일부가 탱크 상부 데크(D)의 이러한 틈으로 누출되는 문제가 있었다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 머드 건 스템과 머드 탱크의 상부 데크에 마련되어 머드 탱크로부터 유체 누출을 방지하며 회전가능한 부분을 포함하는 누출 방지부를 포함하는 머드 건을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 시추선의 머드 탱크에 마련되는 머드 건(mud gun)에 있어서, 상기 머드 탱크에 삽입되며 회전가능한 머드 건 스템; 및 상기 머드 건 스템과 상기 머드 탱크의 상부 데크에 마련되어 상기 머드 탱크로부터 유체 누출을 방지하며 회전가능한 부분을 포함하는 누출 방지부를 포함하는 누출 방지 머드 건이 제공된다. 상기 누출 방지부는 상기 머드 탱크의 상부 데크에 용접결합되는 원통형의 하부 플레이트와, 상기 머드 건 스템에 용접결합되며 하측부가 상기 하부 플레이트로 지지되는 상부 제1 플레이트를 포함할 수 있다. 누출 방지부는 상기 상부 플레이트의 하부에 마련되는 원통형의 상부 제2 플레이트를 더 포함하되, 상기 상부 제1 플레이트는 상기 하부 플레이트의 상부에 배치되며, 서로 다른 지름을 가진 원통형의 상기 상부 제2 플레이트와 원통형의 상기 하부 플레이트가 서로 맞물려 배치됨으로써 상기 상부 제1 플레이트 및 상기 상부 제2 플레이트는 상기 머드 건 스템의 회전에 따라 회전가능하고 상기 머드 탱크로부터의 유체 누출이 차단될 수 있다. 상기 머드 건 스템에는 상기 머드 탱크 내의 머드가 굳어서 고착되는 것을 방지하도록 회전하면서 머즐을 분사하는 적어도 하나의 분사노즐이 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 시추선의 머드 탱크와 머드 건의 연결 방법에 있어서, 상기 머드 탱크의 상기 머드 건이 삽입된 부분에 원통형의 하부 플레이트를 마련하고, 상기 머드 건에 상기 원통형의 하부 플레이트와 지름이 다른 원통형의 상부 플레이트를 마련하여 서로 맞물려 배치함으로써 상기 머드 건의 회전에 따라 상기 상부 플레이트는 회전하되, 상기 머드 탱크로부터의 유체 누출을 차단하는 것을 특징으로 하는 머드 건의 누출 방지 연결 방법이 제공된다. 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트는 각각 상기 머드 탱크 상부 데크와 상기 머드 건에 용접결합될 수 있다.
본 발명의 누출 방지 머드 건은, 머드 건 스템과 머드 탱크의 상부 데크에 마련되어 머드 탱크로부터 유체 누출을 방지하며 회전가능한 부분을 포함하는 누출 방지부를 포함함으로써 머드 건이 삽입된 머드 탱크 상부 데크 부분으로 물이 새어나오는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 머드 건이 삽입된 머드 탱크의 모습이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누출 방지 머드 건이 마련된 머드 탱크의 모습을 개략적으로 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누출 방지 머드 건이 마련된 머드 탱크의 모습을 개략적으로 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 누출 방지 머드 건은, 시추선의 머드 탱크에 마련되는 머드 건(mud gun)에 있어서, 머드 탱크에 삽입되며 회전가능한 머드 건 스템(100)과, 머드 건 스템(100)과 머드 탱크의 상부 데크(D)에 마련되어 머드 탱크로부터 유체 누출을 방지하며 회전가능한 부분을 포함하는 누출 방지부(200)를 포함한다. 누출 방지부(200)는 머드 탱크의 상부 데크(D)에 용접결합되는 원통형의 하부 플레이트(210)와, 머드 건 스템(100)에 용접결합되며 하측부가 하부 플레이트(210)로 지지되는 상부 제1 플레이트(220)를 포함할 수 있다. 누출 방지부(200)는 상부 플레이트의 하부에 마련되는 원통형의 상부 제2 플레이트(230)를 더 포함하되, 상부 제1 플레이트(220)는 하부 플레이트(210)의 상부에 배치되며, 서로 다른 지름을 가진 원통형의 상부 제2 플레이트(230)와 원통형의 하부 플레이트(210)가 서로 맞물려 배치됨으로써 상부 제1 플레이트(220) 및 상부 제2 플레이트(230)는 머드 건 스템(100)의 회전에 따라 회전가능하고 머드 탱크로부터의 유체 누출이 차단될 수 있다. 상술한 바와 같이 상부 제1 플레이트(220)는 머드 건 스템(100)에 용접결합되고, 상부 제1 플레이트(220)의 하부에 원통형의 상부 제2 플레이트(230)가 마련된다. 원통형의 하부 플레이트(210)는 머드 탱크의 상부 데크(D)에서 머드 건 스템(100)이 삽입되는 홀(hole)이 중심에 위치하도록 배치되어 용접결합되는데, 상부 제2 플레이트(230)와 하부 플레이트(210)는 원통형이되 서로 다른 지름을 가지고 맞물리게 됨으로써 머드 탱크 내부에서 유체가 누출되는 것을 차단하면서도 상부 제1 및 제2 플레이트(220, 230)는 머드 건 스템(100)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 각 플레이트들은 회전에 의한 마모나 손상을 방지하기 위해 내구성을 갖춘 금속소재로 제작할 수 있다. 머드 건 스템(100)의 상부는 머드가 공급되는 파이프(미도시)에 연결되고 이 부분에서 기본적으로 장비의 무게를 모두 지지하기 때문에, 정상적으로 설치되어 작동되는 경우 상 하부 플레이트들(210, 220, 230)은 마찰하지 않고, 이들 사이의 마찰로 인한 마모도 발생하지 않는다. 그러나 작동 과정에서 발생할 수 있는 마찰 손상을 방지하기 위해서 상 하부 플레이트(210, 220, 230)들의 사이에 마찰 저감 수단(미도시)을 구비할 수도 있다. 머드 건 스템(100)에는 머드 탱크 내의 머드가 굳어서 고착되는 것을 방지하도록 회전하면서 머즐을 분사하는 적어도 하나의 분사노즐이 마련될 수 있다. 머드 건 스템(100)에 마련된 분사노즐은 머드 탱크 내에서 머드 건 스템(100)의 회전에 따라 탱크 내부에 머드를 분사하여 머드가 굳어서 고착되는 것을 방지할 수 있는데, 보다 효과적인 분사를 위해 머드 건 스템(100)의 높이방향을 따라 복수로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 시추선의 머드 탱크와 머드 건의 연결 방법에 있어서, 머드 탱크의 머드 건이 삽입된 부분에 원통형의 하부 플레이트를 마련하고, 머드 건에 원통형의 하부 플레이트와 지름이 다른 원통형의 상부 플레이트를 마련하여 서로 맞물려 배치함으로써 머드 건의 회전에 따라 상부 플레이트는 회전하되, 머드 탱크로부터의 유체 누출을 차단하는 것을 특징으로 하는 머드 건의 누출 방지 연결 방법이 제공된다. 하부 플레이트(210) 및 상부 플레이트는 각각 머드 탱크 상부 데크(D)와 머드 건에 용접결합될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 누출 방지 머드 건은 상부 제1 플레이트(220)를 하부 플레이트(210)의 상부에 배치하고, 서로 다른 지름을 가진 원통형의 상부 제2 플레이트(230)와 원통형의 하부 플레이트(210)를 서로 맞물려 배치함으로써 상부 제1 플레이트(220) 및 상부 제2 플레이트(230)는 머드 건 스템(100)의 회전에 따라 회전할 수 있고 플레이트들을 통해 머드 탱크로부터의 유체 누출이 차단된다. 이와 같은 누출 방지부(200)를 통해 머드 탱크 내부 세척을 위해 강하게 물을 분사하더라도 머드 탱크 상부 데크(D)의 머드 건 삽입 부분으로 물이 새어 나오지 않으므로 탱크 내부를 보다 효과적으로 세척할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
D: 머드 탱크의 상부 데크
100: 머드 건 스템
200: 누출 방지부
210: 하부 플레이트
220: 상부 제1 플레이트
230: 상부 제2 플레이트 |
