KR101025874B1 - Active heave compensation system for crane operating in deep sea - Google Patents

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KR101025874B1
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배영달
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디엠씨(주)
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Abstract

PURPOSE: An active heave compensation system for a crane operated in a deep sea is provided to control the position of a X-mas tree installed in the head unit of a crane regardless of the movement of a floating ship. CONSTITUTION: An active heave compensation system for a crane operated in a deep sea comprises a head unit(700), a Motion Reference Unit(100), a control panel(300), an Active Heave Compensation device(200), and a drive device(400). The head unit is composed of a X-mas tree with valves. The MRU senses the movement of a floating ship. The control panel comprises a servo valve(550) for controlling the rotation speed of a winch(600). The AHC device controls the position of the X-mas tree using a Programmable Logic Controller. The drive device controls the rotation speed of the winch.

Description

심해작업 크레인용 능동보상시스템{ACTIVE HEAVE COMPENSATION SYSTEM FOR CRANE OPERATING IN DEEP SEA}ACTIVE HEAVE COMPENSATION SYSTEM FOR CRANE OPERATING IN DEEP SEA}

본 발명은 심해작업 크레인용 능동보상시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an active compensation system for deep sea cranes.

세계적인 천연에너지의 감소로 인한 해양에서의 에너지 발굴 작업이 가속화되면서 이들의 생산 필수조건인 부유식 원유생산 저장설비(FPSO), 드릴쉽(Drillship) 등의 수요가 급증하면서 석유, 가스 등의 채굴작업이 증가하는 추세에 있다.As the exploration of energy at sea is accelerated due to the reduction of global natural energy, the demand for oil and gas such as floating oil production storage facilities (FPSO) and drillships is soaring. This is on the increasing trend.

또한, 현재 전세계적으로 에너지 수요가 증가함으로 인하여, 에너지 개발을 위한 선박 및 해양플랜트 사업이 지속적으로 증대되고 있고, 나아가 대용량이며 정밀제어가 가능한 크레인에 대한 수요가 점점 증가하고 있다.In addition, due to the current increase in energy demand worldwide, the ship and offshore plant projects for energy development are continuously increasing, and in addition, the demand for large-capacity and precisely controllable cranes is increasing.

또한, 세계적인 선주 또는 석유회사들은 관련선박이 필수적임과 동시에 심해에서 운용 또는 설치되는 시추장비들(예를 들면, ROV, X-mas tree, BOP, Riser)을 핸들링 해야하는 크레인 역시 필수품이라 할 수 있다.In addition, cranes that need to handle drilling equipment (e.g. ROV, X-mas tree, BOP, Riser) that are operated or installed in the deep sea are also essential for ship owners and oil companies worldwide. .

또한, 고비용인 공급선에 의존하는 대신 본선에 장착된 리프트 크레인으로서 작업함이 생산적, 경제적으로 매우 효율적인 것이 판명되어, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In addition, instead of relying on expensive supply ships, it has been found that a workbench as a lift crane mounted on a main ship is very productive and economically efficient.

이중 선박의 주요장비(X-mas tree, Wellhead등)의 운용을 위한 정밀제어 크레인이 필수적이라 할 수 있다. Precise control cranes are essential for the operation of the ship's main equipment (X-mas tree, Wellhead, etc.).

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 부유선의 움직임에 대한 데이터를 기초로 하여 모터의 동작에 대한 제어신호를 PLC로 제어하는 것에 의하여, 심해작업시 크레인의 헤드부에 장착되는 X-mas 트리가 부유선의 움직임에 관계없이 그 위치가 제어될 수 있는 심해작업 크레인용 능동보상시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention by controlling the control signal for the operation of the motor to the PLC based on the data on the movement of the floater, X mounted on the head of the crane during deep sea operations Its aim is to provide an active compensation system for deep sea cranes whose position can be controlled regardless of the movement of the floater.

본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템은, 부유선에 설치되는 심해작업 크레인의 모터 및 헤드부의 동작을 제어하여 상기 부유선의 움직임에 관계없이 상기 심해작업 크레인의 위치를 제어하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템에 있어서, 상기 헤드부는 유정 상부에 장착되는 웰 헤드와 상기 웰 헤드에 연결되는 복수 개의 밸브들을 포함하는 X-mas 트리로 이루어지고, 상기 부유선 또는 상기 심해작업 크레인에 장착되어 상기 부유선의 움직임을 감지하는 MRU(Motion Reference Unit); 모터의 경전각 및 토크와, 상기 모터와 상기 헤드부 사이에 연결된 윈치의 회전속도를 제어하는 서보(Servo)밸브를 포함하고, 또한 주변 프로그램이 미리 설정되어 있는 제어판넬; 상기 MRU에 의하여 감지된 상기 부유선의 움직임과 상기 제어판넬에 의하여 제어되는 정보를 이용하여 연속적으로 상기 X-mas 트리의 위치를 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC; Programmable Logic Controller)로 제어하는 능동보상장치; 및 상기 모터의 경전각 및 토크와 상기 윈치의 회전속도에 관한 정보를 상기 모터 및 상기 윈치로부터 전달받아, 상기 윈치의 회전속도를 조절하게 하는 구동제어장치를 포함하고, 상기 구동제어장치는 상기 능동보상장치로부터 PLC로 제어받되, 상기 제어판넬로부터 상기 주변프로그램의 신호를 전송받아 상기 모터의 경전각을 변화시키고, 상기 모터의 토크를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.The active compensation system for a deep sea crane according to the present invention, the deep sea crane works to control the position of the deep sea crane work regardless of the movement of the floater by controlling the operation of the motor and head of the deep sea crane installed in the floating ship In the active compensation system for the head, the head portion is composed of an X-mas tree including a well head mounted on top of the well and a plurality of valves connected to the well head, mounted on the floater or the deep sea working crane A Motion Reference Unit (MRU) for detecting the movement of the floater; A control panel including a servo valve for controlling the tilt angle and torque of the motor and a rotation speed of the winch connected between the motor and the head, and the peripheral program being preset; An active compensator for continuously controlling the position of the X-mas tree with a programmable logic controller (PLC) using the movement of the floater detected by the MRU and information controlled by the control panel; And a drive control device which receives information about the tilt angle and torque of the motor and the rotational speed of the winch from the motor and the winch to adjust the rotational speed of the winch, wherein the drive control device is active. The controller is controlled by the PLC from the compensation device, and receives the signal of the peripheral program from the control panel to change the tilt angle of the motor and maintain the torque of the motor constant.

상기 윈치는 유압을 동력으로 하여 호이스팅 로프를 감거나 푸는 회전동작을 통해 상기 X-mas 트리의 위치를 보정하는 호이스팅 윈치인 것을 특징으로 한다.The winch is characterized in that the hoisting winch for correcting the position of the X-mas tree through the rotational operation of winding or unwinding the hoisting rope by the hydraulic power.

상기 구동제어장치는 디지털 폐회로(Digital Closed Loop)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The drive control device is characterized by consisting of a digital closed loop (Digital Closed Loop).

상기 서보(Servo)밸브(550)는 상기 모터의 전단에 장착되어 있고, 또한 센서부와 피드백부를 포함하여, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 모터의 구동정보를 상기 피드백부를 통하여 상기 구동제어장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.The servo valve 550 is mounted at the front end of the motor and further includes a sensor unit and a feedback unit to transmit driving information of the motor sensed through the sensor unit to the drive control apparatus through the feedback unit. Characterized in that.

상기 주변 프로그램은 일반 권상, 권하 작동모드, 자중 권하작동모드, 능동보상모드, 준비모드로 이루어진 것을 특징으로 한다.The peripheral program is characterized by consisting of the normal hoisting, hoisting operation mode, self-weighting operation mode, active compensation mode, the preparation mode.

상기 MRU는, 상기 주변 프로그램이 능동보상모드일 경우에 동작하는 것을 특징으로 한다.The MRU may operate when the peripheral program is in an active compensation mode.

상기 X-mas 트리의 둘레에는 코팅층이 도포되되, 이 코팅층은 이산화크롬(Cr2O3) 96∼98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 X-mas 트리의 둘레에 용사되어 이루어진다.A coating layer is coated around the X-mas tree, and the coating layer is made of a mixture of 96 to 98% of chromium dioxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) and chromium oxide (Cr). 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr ) Among powders (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%), one kind of powder is provided to have a powder particle size of 10 to 44 µm, and the powder having the above particle size is the circumference of the X-mas tree Is done by spraying on.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 부유선의 움직임에 대한 데이터를 기초로 하여 모터의 동작에 대한 제어신호를 PLC로 제어하고 있기 때문에, 심해작업시 크레인의 헤드부에 장착되는 X-mas 트리가 부유선의 움직임에 관계없이 그 위치가 제어될 수 있다.As described above, according to the present invention, since the control signal for the operation of the motor is controlled by the PLC on the basis of the data on the movement of the floater, the X-mas tree mounted on the head of the crane during deep sea operations. The position can be controlled regardless of the movement of the floater.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific matters other than the problem to be solved, the problem solving means, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템이 적용되는 부유선과 심해작업 크레인을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템의 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing a floater and a deep sea working crane to which the active compensation system for deep sea working crane according to the present invention is applied.
Figure 2 is a view showing the structure of the active compensation system for deep sea crane according to the invention.

이하 본 발명의 실시 예에 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings that will be readily available to those of ordinary skill in the art. You will know.

도 1은 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템이 적용되는 부유선과 심해작업 크레인을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a floating ship and a deep sea working crane to which the active compensation system for deep sea working crane according to the present invention is applied, Figure 2 is a view showing the structure of the active compensation system for deep sea working crane according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)은, 에너지 개발용 선박이나 석유 시추용 해양 플랜트 사업에 사용되는 부유선(10)을 이용하여 심해작업시 상기 부유선(10)에 장착된 크레인(20)에 사용될 수 있다. 구체적으로는, 석유, 가스 등의 채굴작업에 사용되는 부유식 원유생산 저장설비(FPSO), 드릴쉽(Drillship) 등에 장착된 크레인(20)에 사용되어 상기 크레인(20)에 장착되는 X-mas 트리(700)의 위치가 전자적으로 제어될 수 있도록 한다. As shown in Figure 1, the active compensation system (A) for deep sea cranes according to the present invention, the deep sea work using the floating vessel 10 used in the energy development vessel or oil drilling offshore plant business It can be used for the crane 20 mounted on the floater 10. Specifically, X-mas used in the crane 20 mounted on a floating crude oil production storage facility (FPSO), a drillship, etc. used for mining operations such as oil and gas and mounted on the crane 20 It allows the position of the tree 700 to be electronically controlled.

한편, 일반적으로 석유, 가스 등의 채굴작업에 사용되는 부유식 원유생산 저장설비 또는 드릴쉽에는 실린더 방식을 사용하여 X-mas 트리(700)의 위치를 제어하여 왔다. 그러나, 이와 같이 실린더 방식을 사용하여 후크의 전단에 기계식 실린더를 장착하게 되면, 아래 [표 1]에서와 같이, 본 심해작업용 크레인의 능동보상시스템은 서보모터방식에 비하여, 중량, 설치공간 및 비용이 많이 소요되고, 제어 정밀도가 현저히 낮으며, 또한 운전시에도 시간이 제한되어 사용자에 많은 불편이 초래된다.On the other hand, in the floating crude oil production storage facilities or drill ships generally used for mining operations such as oil, gas, the position of the X-mas tree 700 has been controlled by using a cylinder method. However, when the mechanical cylinder is mounted on the front end of the hook by using the cylinder method, as shown in [Table 1], the active compensation system of the deep sea crane works as compared to the servo motor method, weight, installation space and cost This takes a lot, the control accuracy is significantly low, and the time is limited even during operation, causing a lot of inconvenience to the user.

항목Item 실린더방식Cylinder method 서보모터방식Servo motor method 중량weight 150%150% 100%100% 설치공간Installation space 200%200% 100%100% 정밀도Precision 60~70%60-70% 90~95%90-95% 비용cost 120%120% 100%100% 운전방법Driving method 시간제한Time limit 시간무제한(연속적)Time limit (continuous) 적용분야Application field Supply BoatSupply boat FPSOFPSO

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)은, 부유선(10)에 설치되는 심해작업 크레인(20)의 모터(500) 및 헤드부(700)의 동작을 제어하여 상기 부유선(10)의 움직임에 관계없이 상기 심해작업 크레인(20)의 위치를 제어하는 역할을 한다. 한편, 상기 헤드부(700)는 유정 상부에 장착되는 웰 헤드(720)와 상기 웰 헤드(720)에 연결되는 복수 개의 밸브들을 포함하는 X-mas 트리(710)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the active compensation system A for a deep sea crane according to the present invention includes a motor 500 and a head 700 of the deep sea crane 20 installed in the floater 10. By controlling the operation serves to control the position of the deep sea crane (20) irrespective of the movement of the floater (10). Meanwhile, the head part 700 includes a well head 720 mounted on an upper well and an X-mas tree 710 including a plurality of valves connected to the well head 720.

보다 상세하게 설명하자면, 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)은, 상기 부유선(10) 또는 상기 심해작업 크레인(20)에 장착되어 상기 부유선(10)의 움직임을 감지하는 MRU(Motion Reference Unit)(100)와, 모터(500)의 경전각 및 토크와, 상기 모터(500)와 상기 헤드부(700)사이에 연결된 윈치(600)의 회전속도를 제어하는 서보밸브(550)를 포함하고, 또한 주변 프로그램이 미리 설정되어 있는 제어판넬(300)과, 상기 MRU(100)에 의하여 감지된 상기 부유선(10)의 움직임 정보와 상기 제어판넬(300)에 의하여 제어되는 정보를 이용하여 연속적으로 상기 X-mas 트리(710)의 위치를 PLC(Programmable Logic Controller)로 제어하는 능동보상장치(Active Heave Compensation Unit)(200)와, 상기 모터(500)의 경전각 및 토크와 상기 윈치(600)의 회전속도에 관한 정보를 상기 모터(500) 및 상기 윈치(600)으로부터 전달받아, 상기 능동보상장치(200)로부터 PLC로 제어받되, 상기 제어판넬(300)로부터 상기 주변 프로그램의 신호를 전송받아 상기 모터(500)의 경전각을 변화시키고, 상기 모터(500)의 토크를 일정하게 유지시키며, 상기 윈치(600)의 회전속도를 조절하게 하는 구동제어장치(400)를 포함한다.In more detail, the active compensation system (A) for a deep sea crane according to the present invention, mounted on the floating vessel 10 or the deep sea crane 20 to detect the movement of the floating vessel 10 Servo valve for controlling the MRU (Motion Reference Unit) 100, the tilt angle and torque of the motor 500, and the rotational speed of the winch 600 connected between the motor 500 and the head portion 700 ( 550 and a control panel 300 in which peripheral programs are set in advance, motion information of the floating vessel 10 detected by the MRU 100, and controlled by the control panel 300. Active Heave Compensation Unit (200) for controlling the position of the X-mas tree 710 continuously using a programmable logic controller (PLC) using information, and the tilt angle and torque of the motor 500 And information about the rotation speed of the winch 600 to the motor 500 and the winch 60. 0), the active compensation device 200 is controlled by the PLC, and receives the signal of the peripheral program from the control panel 300 to change the tilt angle of the motor 500, the motor 500 It maintains a constant torque of), and includes a drive control device 400 to adjust the rotational speed of the winch 600.

여기서, 상기 모터(500)는 Hydraulic Motor, 즉 Servo Motor(이하, Secondary 모터라 함.)인 것이 바람직하다. Here, the motor 500 is preferably a hydraulic motor, that is, a servo motor (hereinafter referred to as a secondary motor).

여기서, 상기 윈치(600)는 유압을 동력으로 하여 호이스팅 로프(미도시)를 감거나 푸는 회전동작을 통해 상기 X-mas 트리(710)의 위치를 보정하는, 즉 상기 X-mas 트리(710)를 위로 들어올리거나 아래로 내릴 수 있는 호이스팅 윈치인 것이 바람직하다.Here, the winch 600 corrects the position of the X-mas tree 710 through a rotational operation of winding or releasing a hoisting rope (not shown) by using hydraulic power as the power, that is, the X-mas tree 710 It is preferred that it is a hoisting winch that can lift) up or down.

상기 구동제어장치(400)는 디지털 폐회로(Digital Closed Loop)로 이루어진다. 상기 구동제어장치(400)는 상기 모터(500)에 연결되어 상기 모터(500)의 전단에 설치되는 서보밸브(550)의 센서부(미도시)에 의하여 감지된 유량과 압력값을 미리 설정된 제어값과 비교하여 상기 모터(500)의 경전각 및 압력을 제어하게 된다.The drive control device 400 is composed of a digital closed loop. The drive control device 400 is preset control of the flow rate and pressure value detected by the sensor unit (not shown) of the servo valve 550 connected to the motor 500 and installed in front of the motor 500. Compared to the value to control the tilt angle and the pressure of the motor 500.

상기 서보밸브(550)는 상기 모터(500)의 전단에 설치되어 상기 모터(500)의 경전각 및 토크를 측정하여 상기 구동제어장치(400)로 전송하고, 또한 상기 전송된 측정값을 기반으로 하여 상기 구동제어장치(400)로부터 전송된 제어정보를 통하여 상기 모터(500)의 경전각 및 토크를 조절할 수 있다. 또한, 상기 서보밸브(550)는, 도시되어 있지는 않지만, 센서부와 피드백부를 포함하여, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 모터(500)의 구동정보를 상기 피드백부를 통하여 상기 구동제어장치(400)로 전달하여준다.The servovalve 550 is installed at the front end of the motor 500 to measure the tilt angle and torque of the motor 500, and transmit the same to the drive control device 400, and based on the transmitted measured value. By using the control information transmitted from the drive control device 400 can adjust the tilt angle and torque of the motor (500). In addition, although not shown, the servovalve 550 includes a sensor unit and a feedback unit, and transmits driving information of the motor 500 sensed through the sensor unit to the drive control device 400 through the feedback unit. Deliver it.

또한, 상기 주변프로그램은 일반 권상, 권하 작동모드, 자중 권하작동모드, 능동보상모드, 준비모드로 이루어진다. 일반 권상, 권하 작동모드일 경우에는 일반적인 권상, 권하 작동구간일 경우에 그에 따라 모터(500)가 작동하는 것이고, 자중 권하 작동모드일 경우에는 자중, 즉 중력(Gravity)에 의한 권하 작동구간일 경우에 그에 따라 모터(500)가 작동하는 것이다. 또한, 능동보상모드일 경우에는 상기 MRU(100)가 작동하여 상기 부유선(10)의 움직임(즉, 부유선의 변위, 속도, 가속도) 정보를 감지하여 이 감지된 정보를 이용하여 X-mas 트리(710)를 심해에서 안정적으로 작업할 수 있도록 제어하는 모드이다. 또한, 준비모드는 상기 능동보상장치(200)가 동작됨과 함께 권하작동구간일 경우에 동작하는 모드이다. 여기서, 상기 MRU(100)는, 상기 주변 프로그램이 능동보상모드일 경우에 동작하는 것을 의미한다.In addition, the peripheral program consists of a normal hoisting, a hoisting operation mode, a self-weighting operation mode, an active compensation mode, a preparation mode. In the case of the normal hoisting and hoisting operation mode, the motor 500 operates accordingly in the case of the general hoisting and hoisting operation section. The motor 500 is operating accordingly. In addition, in the active compensation mode, the MRU 100 operates to detect the movement of the floater 10 (ie, the displacement, velocity, and acceleration of the floater) and uses the detected information to perform X-mas. The mode of controlling the tree 710 to work stably in the deep sea. In addition, the preparation mode is a mode that is operated when the active compensation device 200 is operated and the lowering operation section. Here, the MRU 100 is meant to operate when the peripheral program is in the active compensation mode.

또한, 도시되어 있지는 않지만, 본 능동보상시스템(A)에는 심해작업용 로봇인 ROV(remotely operated vehicles)나, 유정으로부터 가스 방출에 의한 폭발방지 장비인 BOP(blowout preventer)를 부가적으로 설치하여 심해작업용 크레인의 작업효율을 향상시킬 수 도 있다.In addition, although not shown, the active compensation system (A) is provided for deep sea operations by additionally installing ROV (remotely operated vehicles), which are robots for deep sea operations, and blowout preventers (BOPs), which are explosion prevention equipments due to gas discharge from oil wells. The working efficiency of the crane can also be improved.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)에 의하면, 오일 시추 장비인 X-mas 트리(710)를 1500m이상의 심해저에 설치되어 있는 웰 헤드(720)에 안전하게 조립될 수 있다. 이를 통하여 본 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)은, 부유선(10)의 움직임에 대한 데이터를 기초로 하여 모터(500)의 동작에 대한 제어신호를 PLC로 제어하고 있기 때문에, 심해작업시 크레인(20)의 헤드부(700)에 장착되는 X-mas 트리(710)가 부유선(20)의 움직임에 관계없이 그 위치가 제어될 수 있다.According to the active compensation system (A) for a deep sea crane according to the present invention configured as described above, the oil drilling equipment X-mas tree 710 can be safely assembled to the well head 720 installed in the deep sea bed of more than 1500m have. Through this, the active compensation system A for the deep sea work crane controls the control signal for the operation of the motor 500 with the PLC based on the data of the movement of the floater 10, The position of the X-mas tree 710 mounted on the head part 700 of the crane 20 may be controlled regardless of the movement of the floater 20.

한편, X-mas 트리(710)의 둘레에는 코팅층이 도포되며, 이 코팅층은 산화크롬(Cr2O3) 96∼98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 X-mas 트리(710)의 둘레에 용사되어 이루어진다.On the other hand, a coating layer is applied around the X-mas tree 710, the coating layer is a ceramic powder composed of 96 to 98% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ), Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%), any one of the powder is provided to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, the powder having a powder particle size of X- It is made by spraying around the mas tree 710.

이 코팅은, X-mas 트리(710)의 샌드블라스팅(Sand Blasting)작업, 클리닝(cleaning)작업을 수행한 후 그 둘레에 코팅한다.This coating is coated around the sand after performing sandblasting and cleaning operations of the X-mas tree 710.

이와 같은 코팅은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 X-mas 트리(710)의 둘레에 용사되어 이루어진다.Such coating includes ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 ), 96-98% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2-4% of titanium dioxide (TiO 2 ). O 3 ) Powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20% , chromium 5%) is provided so that any one type of powder has a particle size of 10 to 44 μm, and the powder having the above particle size is sprayed around the X-mas tree 710.

산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) serves to prevent rust by acting as a passivity layer that blocks oxygen invading into the metal.

이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 코팅층(101)이 드럼구동축(100)의 둘레에 확실하게 피복되도록 하며, X-mas 트리(710)에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 X-mas 트리(710)의 손상을 방지시킨다.Titanium dioxide (TiO 2 ) is very stable physicochemically and has a high hiding power, thus becoming a white pigment. In addition, the refractive index is high, it is widely used in high refractive index ceramics. It has photocatalytic and superhydrophilic properties. Titanium dioxide (TiO 2 ), air purification, antibacterial, harmful substance decomposition, pollution prevention function, discoloration prevention function. The titanium dioxide (TiO 2 ), the coating layer 101 is reliably coated around the drum drive shaft 100, and decomposes and removes foreign matter attached to the X-mas tree 710, X-mas tree 710 ) To prevent damage.

여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되는 것이 바람직하다.Here, when chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and titanium dioxide (TiO 2 ) are mixed and used, the mixing ratio thereof is from 96 to 98% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and from titanium dioxide (TiO 2 ) 2 to It is preferred that 4% is mixed.

산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 X-mas 트리(710)의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.When the mixing ratio of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is less than 96-98%, the coating of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is often broken in an environment such as high temperature, and thus the X-mas tree The antirust effect of 710 fell abruptly.

이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 X-mas 트리(710)의 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 X-mas 트리(710)가 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.When the mixing ratio of titanium dioxide (TiO 2 ) is less than 2 to 4%, the effect of titanium dioxide (TiO 2 ) was insignificant enough to fade the purpose of mixing it with chromium oxide (Cr 2 O 3 ). That is, titanium dioxide (TiO 2 ) decomposes and removes foreign matter attached to the circumference of the X-mas tree 710 to prevent the X-mas tree 710 from being corroded or damaged, and the mixing ratio thereof is 2 to 4 If less than%, there is a problem that takes a long time to decompose the attached foreign matter.

산화알루미늄(Al2O3)은, X-mas 트리(710)의 둘레에 코팅될 경우, 그 피막이 고르고 빈틈이 없어 X-mas 트리(710)의 둘레를 확실하게 보호한다. 이러한 산화알루미늄(Al2O3)의 녹는점은 2050℃로 매우 높아서 고온에서 X-mas 트리(710)를 보호하며, 산화방지에 큰 효과가 있다. 따라서 X-mas 트리(710)에 코팅된 산화알루미늄(Al2O3)은, 해수나 공기가 X-mas 트리(710)의 둘레에 접촉되는 것을 차단하여서 X-mas 트리(710)가 산화되지 않도록 방지한다.When the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is coated around the X-mas tree 710, the coating is even and there is no gap, thereby reliably protecting the circumference of the X-mas tree 710. The melting point of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is very high to 2050 ℃ to protect the X-mas tree 710 at a high temperature, there is a great effect on the oxidation prevention. Therefore, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coated on the X-mas tree 710 prevents sea water or air from contacting the circumference of the X-mas tree 710 so that the X-mas tree 710 is not oxidized. Prevent it.

산화이트륨(Y2O3)은, 내열성이나 내고온 산화성, 내식성이 우수하며 플라즈마 에칭 분위기 속에 있더라도 내플라즈마 부식성을 발휘하는 점에서 용사 코팅에 적합하다. Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is excellent in heat resistance, high temperature oxidation resistance and corrosion resistance, and is suitable for thermal spray coating in that it exhibits plasma corrosion resistance even in a plasma etching atmosphere.

지르코니아(ZrO2)는, 높은 용융온도(약 2,700℃)를 갖는 내열성 재료로서 이외에도 낮은 열전도도, 산성에서 알카리성 영역까지의 넓은 내화학안정성을 가지며 낮은 열팽창성, 고강도 및 고경도(7.0이상의 모오스 경도)의 내마찰성 등 우수한 재료적 특성을 가지고 있다.Zirconia (ZrO 2 ) is a heat-resistant material with a high melting temperature (about 2,700 ° C). It has low thermal conductivity, broad chemical stability from acidic to alkaline range, low thermal expansion, high strength and high hardness (more than 7.0 MOS hardness). ) Has excellent material properties such as friction resistance.

크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말은, 크롬 카바이드(chromium carbide) 75%, 니켈(nickel) 20%, 크롬(chromium) 5%가 혼합되어서 이루어진다.The chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder is made by mixing 75% chromium carbide, 20% nickel, and 5% chromium.

이러한 재료들 중 선택된 하나의 종류로 이루어진 코팅층은, X-mas 트리(710)의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.The coating layer made of one selected from these materials has a thickness of 50 to 600 µm around the X-mas tree 710, a hardness of 900 to 1000 HV, and a surface roughness of 0.1 to 0.3 µm. Coated.

이러한 코팅층은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 14000℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 X-mas 트리(710)의 둘레에 제트분사하여서 이루어진다.This coating layer is made by jet spraying around the X-mas tree 710 at a speed of about Mach 2 and a powder of one kind selected from the above powder powders and gas at 14000 ° C.

코팅층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 코팅층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.If the thickness of the coating layer is less than 50㎛, the effect by the above-described ceramic coating layer is not guaranteed, if the thickness of the coating layer exceeds 600㎛, the increase in the above-mentioned effect is insignificant while the work time and material cost due to excessive ceramic coating There is a problem that is wasted.

X-mas 트리(710)에 코팅층이 코팅되는 동안 X-mas 트리(710)의 온도는 상승되는데, 가열된 X-mas 트리(710)의 변형이 방지되도록 X-mas 트리(710)가 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.While the coating layer is coated on the X-mas tree 710, the temperature of the X-mas tree 710 is raised, so that the X-mas tree 710 is cooled to prevent deformation of the heated X-mas tree 710. It is cooled by (not shown), and it maintains the temperature of 150-200 degreeC.

X-mas 트리(710)의 둘레에 코팅층을 형성시키기 위한 용사법은 금속, 세라믹스 및 이들의 혼합물을 고온의 가스 불꽃(gas-flame) 또는 플라즈마(plasma) 내에 투입하여 용융 또는 반용융 상태로 고속으로 분사시켜서 모재의 표면에 피막을 형성시켜 나가는 표면 처리 기술이다.The thermal spraying method for forming the coating layer around the X-mas tree 710 is carried out at high speed in a molten or semi-melted state by injecting metals, ceramics and mixtures thereof into a hot gas-flame or plasma. It is a surface treatment technique which forms by spraying and forms a film on the surface of a base material.

용사건의 텅스텐 음극과 Cu양극 노즐 사이에 전기에너지를 가하면 아크가 발생되며 여기에 가스나 가스 혼합물을 흘리면 플라즈마가 발생하게 된다. 여기서 플라즈마란 분자상의 가스를 고온으로 가열하면 원자로 해리하게 되며 여기에 에너지를 부가하면 전자를 방출하게 되는데, 이 상태를 말하며 매우 높은 에너지를 가진 열원으로서 유용하게 사용된다. 용사열원으로 플라즈마 제트(plasma jet)의 특징은 다음과 같다.When electrical energy is applied between the tungsten cathode and the Cu anode nozzle of the thermal spray, an arc is generated, and when a gas or a gas mixture flows, plasma is generated. In this case, plasma is dissociated into atoms when the molecular gas is heated to a high temperature, and when energy is added thereto, electrons are released. This state is useful as a heat source having a very high energy. The characteristics of the plasma jet as a thermal spraying source are as follows.

에너지 밀도가 높은 열원이기 때문에 고융점 금속이나 세라믹스의 용사가 용이하다. 금속, 세라믹스, 플라스틱 등 안전한 용융 현상을 수반하는 물질이라면 용사가 가능하기 때문에 피막재료의 선택 영역이 높다. 플라즈마 제트의 속도가 크므로 용사재료가 고속으로 피처리물에 출돌하고 이로 인해 고밀착강도, 고밀도의 피막이 얻어진다. 대출력화가 용이하므로 단위시간당 용사량이 커서 작업성이 좋고 경제성이 높다. 무산소, 무탄소이며 청정, 열화학적 활성인 열원이기 때문에 용사재료의 오염 및 변화가 적다. Since it is a heat source with high energy density, it is easy to spray a high melting point metal or ceramics. If the material is accompanied by a safe melting phenomenon such as metals, ceramics, plastics, and the like, spraying is possible, so the selection area of the coating material is high. Since the velocity of the plasma jet is high, the thermal spraying material is adsorbed on the workpiece at high speed, thereby obtaining a high adhesion strength and high density coating. It is easy to output large, so the amount of spraying per unit time is big, so workability is good and economy is high. It is oxygen-free, carbon-free and clean, thermochemically active heat source, so there is little contamination and change of thermal spray material.

열원의 종류와 조건에 의해 용사비행 입자의 온도, 드웰 타임(dwell time), 분위기 가스성분과의 접촉시간 특히 모재표면에의 충돌에너지, 급냉응고속도 등이 달라진다. 즉 용사피막의 물리화학적 성질이 크게 달라진다.Depending on the type and condition of the heat source, the temperature of the thermal spray particles, the dwell time, the contact time with the atmospheric gas component, in particular, the collision energy to the surface of the base metal, and the rapid freezing and condensing velocity vary. In other words, the physical and chemical properties of the thermal spray coating vary greatly.

플라즈마 불꽃 내에 투입된 용사재료는 열원에 의해 가열용융되며 플라즈마 제트에 의해 초고속으로 비행하게 된다. 비행중의 용융입자는 공기와 접촉하여 그 주위에 산화피막을 형성한 상태로 모재에 출돌하므로 X-mas 트리(710)에 형성된 용사피막은 산화막을 표면에 형성한 미립자가 무수히 퇴적한 것과 같은 단면구조를 갖게 된다.The thermal spraying material injected into the plasma flame is heated and melted by a heat source and is flying at a high speed by the plasma jet. Since the molten particles in the air contact the air and are formed on the base material with the oxide film formed around them, the thermal spray coating formed on the X-mas tree 710 has a cross section in which numerous particles of the oxide film are deposited on the surface. You have a structure.

용사에 적당한 분말입도는 10∼44㎛ 범위가 바람직하다. 용사의 미립도가 10㎛ 미만이면 용사중에 증기화 되기가 쉽고 용사의 미립도가 44㎛를 초과하면 용사시 미용융되므로 용사의 분말입도는 10∼44㎛가 바람직하다. 또한 용사 피막의 품질에 큰 영향을 주는 것은 입도 분포로서 입도차가 크게 되면 열원으로부터 각 분말 입자가 얻게 되는 에너지 및 비행궤적이 서로 상이하게 되므로 코팅층의 조성 및 물성의 균일성이 저하된다. 따라서 엄격한 용사분말의 입도 분포 제어가 요구된다.The powder particle size suitable for thermal spraying is preferably in the range of 10 to 44 µm. If the fineness of the thermal spray is less than 10 μm, it is easy to vaporize in the thermal spraying, and if the fineness of the thermal spraying is more than 44 μm, the powder particle size of the thermal spraying is preferably 10 to 44 μm. In addition, a great influence on the quality of the thermal spray coating is a particle size distribution, and when the particle size difference is large, the energy and flight trajectory obtained by each powder particle from the heat source are different from each other, thereby decreasing the composition and uniformity of the coating layer. Therefore, strict spray powder particle size distribution control is required.

용사건의 공급속도를 균일하고 안정되게 하며 공급된 분말의 균일한 가열을 위해서는, 즉 용융입자의 흐름성을 좋게 하기 위해서는 상술한 분말입도 내에서 구상인 것이 바람직하다.It is preferable to be spherical within the above-described powder particle size in order to make the supply rate of the thermal spraying uniform and stable and to uniformly heat the supplied powder, that is, to improve the flowability of the molten particles.

코팅층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재(미도시)가 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층 둘레에 도포될 수 있다.A sealing material (not shown) made of chromic anhydride (CrO 3 ) made of a metallic glass quartz system may be coated around the coating layer. Chromic anhydride may be applied around the coating layer made of chromium nickel powder as the inorganic sealing material.

무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 코팅층의 둘레에 실리실가 코팅될 경우, 그 코팅 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.Chromic anhydride (CrO 3 ) is used in places requiring high wear resistance, lubricity, heat resistance, corrosion resistance, and releasability, and does not discolor in the air, has great durability, and has good wear resistance and corrosion resistance. In the case where the silicide is coated around the coating layer, the coating thickness is preferably about 0.3 to 0.5 µm. When the coating thickness of the sealing material is less than 0.3㎛, the sealing material is easily peeled off and peeled even in a slight scratch groove, so that the above-described effects cannot be obtained. If the coating thickness of the sealing material is thick enough to exceed 0.5㎛, there are many pin holes, cracks, etc. in the plating surface. Therefore, the coating thickness of the sealing material is preferably about 0.3 to 0.5㎛.

이러한 본 발명의 X-mas 트리(710)는 그 둘레에 코팅된 코팅층에 의해 강도 및 경도가 증대되고 내부식성이 향상되므로 외부의 충격에도 표면이 쉽게 손상되지 않으며, 이에 따라 바닷물에서 장기간 사용하여도 부식되지 않는다.
Since the strength and hardness of the X-mas tree 710 of the present invention is increased and the corrosion resistance is improved by the coating layer coated around the surface of the X-mas tree 710, the surface is not easily damaged even by external impact, and thus, even in long-term use in seawater Does not corrode

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 부유선 20: 크레인
100: MRU 200: 능동보상장치
300: 제어판넬 400: 구동제어장치
500: 모터 550: 서보밸브
600: 윈치 700: 헤드부
710: X-mas 트리 720: 웰 헤드10: floating ship 20: crane
100: MRU 200: Active Compensation Device
300: control panel 400: drive control device
500: motor 550: servo valve
600: winch 700: head
710: X-mas tree 720: well head

Claims (7)

부유선(10)에 설치되는 심해작업 크레인(20)의 모터(500) 및 헤드부(700)의 동작을 제어하여 상기 부유선(10)의 움직임에 관계없이 상기 심해작업 크레인(20)의 위치를 제어하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템(A)에 있어서,
상기 헤드부(700)는 유정 상부에 장착되는 웰 헤드(720)와 상기 웰 헤드(720)에 연결되는 복수 개의 밸브들을 포함하는 X-mas 트리(710)로 이루어지고,
상기 부유선(10) 또는 상기 심해작업 크레인(20)에 장착되어 상기 부유선(10)의 움직임을 감지하는 MRU(Motion Reference Unit)(100);
모터(500)의 경전각 및 토크와, 상기 모터(500)와 상기 헤드부(700) 사이에 연결된 윈치(600)의 회전속도를 제어하는 서보밸브(550)를 포함하고, 또한 주변 프로그램이 미리 설정되어 있는 제어판넬(300);
상기 MRU(100)에 의하여 감지된 상기 부유선(10)의 움직임 정보와 상기 제어판넬(300)에 의하여 제어되는 정보를 이용하여 연속적으로 상기 X-mas 트리(710)의 위치를 PLC(Programmable Logic Controller)로 제어하는 능동보상장치(Active Heave Compensation Unit)(200); 및
상기 모터(500)의 경전각 및 토크와 상기 윈치(600)의 회전속도에 관한 정보를 상기 모터(500) 및 상기 윈치(600)으로부터 전달받아, 상기 윈치(600)의 회전속도를 조절하게 하는 구동제어장치(400)를 포함하고,
상기 구동제어장치(400)는 상기 능동보상장치(200)로부터 PLC로 제어받되, 상기 제어판넬(300)로부터 상기 주변 프로그램의 신호를 전송받아 상기 모터(500)의 경전각을 변화시키고, 상기 모터(500)의 토크를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.Position of the deep sea work crane 20 regardless of the movement of the floater 10 by controlling the operation of the motor 500 and the head portion 700 of the deep sea work crane 20 installed in the floating ship 10. In the active compensation system (A) for deep sea cranes to control the
The head part 700 includes a well head 720 mounted on an upper well and an X-mas tree 710 including a plurality of valves connected to the well head 720.
A MRU (Motion Reference Unit) 100 mounted on the floater 10 or the deep sea crane 20 to detect movement of the floater 10;
And a servovalve 550 for controlling the tilt angle and torque of the motor 500 and the rotational speed of the winch 600 connected between the motor 500 and the head portion 700, and the peripheral program is pre-set. Control panel 300 is set;
Programmable Logic (PLC) is used to continuously position the X-mas tree 710 using motion information of the floater 10 detected by the MRU 100 and information controlled by the control panel 300. An active compensation device 200 controlled by a controller; And
Receiving information about the tilt angle and torque of the motor 500 and the rotational speed of the winch 600 from the motor 500 and the winch 600, to adjust the rotational speed of the winch 600 It includes a drive control device 400,
The drive control device 400 is controlled by the PLC from the active compensation device 200, and receives the signal of the peripheral program from the control panel 300 to change the tilt angle of the motor 500, the motor Active compensation system for deep sea cranes, characterized in that to maintain a constant torque of 500. 제1항에 있어서,
상기 윈치(600)는 유압을 동력으로 하여 호이스팅 로프를 감거나 푸는 회전동작을 통해 상기 X-mas 트리(710)의 위치를 보정하는 호이스팅 윈치인 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.The method of claim 1,
The winch 600 is a hoisting winch for correcting the position of the X-mas tree 710 by rotating or winding the hoisting rope by using hydraulic power as an active compensation system for a deep sea crane. . 제1항에 있어서,
상기 구동제어장치(400)는 디지털 폐회로(Digital Closed Loop)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.The method of claim 1,
The drive control device 400 is an active compensation system for a deep sea crane, characterized in that consisting of a digital closed loop (Digital Closed Loop). 제1항에 있어서,
상기 서보밸브(550)는 상기 모터(500)의 전단에 장착되어 있고, 또한 센서부와 피드백부를 포함하여, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 모터(500)의 구동정보를 상기 피드백부를 통하여 상기 구동제어장치(400)로 전달하는 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.The method of claim 1,
The servo valve 550 is mounted at the front end of the motor 500 and further includes a sensor unit and a feedback unit to control the driving information of the motor 500 sensed through the sensor unit through the feedback unit. Active compensation system for deep sea cranes, characterized in that the transfer to the device 400. 제1항에 있어서,
상기 주변 프로그램은 일반 권상, 권하 작동모드, 자중 권하작동모드, 능동보상모드, 준비모드로 이루어진 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.The method of claim 1,
The peripheral program active compensation system for a deep sea crane, characterized in that the general hoisting, hoisting operation mode, self-weighting operation mode, active compensation mode, preparation mode. 제5항에 있어서,
상기 MRU(100)는, 상기 주변 프로그램이 능동보상모드일 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.The method of claim 5,
The MRU (100), active compensation system for a deep sea crane, characterized in that the operation when the peripheral program is in the active compensation mode. 제1항에 있어서, X-mas 트리(710)의 둘레에는 코팅층이 도포되되,
이 코팅층은 이산화크롬(Cr2O3) 96∼98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 X-mas 트리(710)의 둘레에 용사되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 심해작업 크레인용 능동보상시스템.According to claim 1, wherein a coating layer is applied around the X-mas tree 710,
This coating layer is composed of ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 96-98% of chromium dioxide (Cr 2 O 3 ) and 2-4% of titanium dioxide (TiO 2 ) ) Powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%), any one kind of powder is provided to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, deep water work characterized in that the powder having the above-described powder particle size is sprayed around the X-mas tree 710 Active compensation system for cranes.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102556875A (en) * 2012-01-17 2012-07-11 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 Wave compensation system for marine exploration device
CN102602839A (en) * 2012-03-02 2012-07-25 中联重科股份有限公司 Control system, winding system and crane
CN103950846A (en) * 2014-03-19 2014-07-30 安徽工程大学 Control device of heave compensator
NO20131159A1 (en) * 2013-08-30 2015-01-12 Kongsberg Maritime As POWER MANAGEMENT IN VESSELS

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2896589B1 (en) 2014-01-17 2016-10-19 SAL Offshore B.V. Method and apparatus
CN104495618B (en) * 2014-12-01 2016-09-21 中国葛洲坝集团第六工程有限公司 Method for installing underwater overweight member by using small-sized hoisting equipment
CN105691568B (en) * 2016-01-20 2018-07-06 深圳市盛福机械设备有限公司 A kind of underwater equipment installation recycling system and method
CN105760583A (en) * 2016-02-02 2016-07-13 成都欧迅科技股份有限公司 Design method for deep sea underwater Christmas tree SCM decompression reset type main valve body
CN106321028A (en) * 2016-09-22 2017-01-11 中国海洋石油总公司 Underwater Christmas tree installing method and system
CN106429889B (en) * 2016-11-02 2018-04-13 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 Automatic retraction device applied to side-scan sonar towfish
CN107720551B (en) * 2017-08-30 2019-12-20 武汉船用机械有限责任公司 Lifting point heave compensation system and compensation method
CN110668340A (en) * 2019-10-17 2020-01-10 长沙中联恒通机械有限公司 Winch rope inlet angle adjusting control system and rope inlet angle adjusting control method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4205379A (en) * 1977-05-16 1980-05-27 TRW Inc., Systems & Energy Position determining and dynamic positioning method and system for floating marine well drill platforms and the like
US4793421A (en) * 1986-04-08 1988-12-27 Becor Western Inc. Programmed automatic drill control
US6278937B1 (en) * 1999-04-06 2001-08-21 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Method and apparatus for controlling the position of floating rig

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004332890A (en) * 2003-05-12 2004-11-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Hoisting device with vertical movement compensation function
US7367464B1 (en) * 2007-01-30 2008-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pendulation control system with active rider block tagline system for shipboard cranes
WO2009036456A2 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Goodcrane Corporation Motion compensation system
DE102008024513B4 (en) * 2008-05-21 2017-08-24 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Crane control with active coast sequence
CN201362560Y (en) * 2009-01-21 2009-12-16 大连益利亚工程机械有限公司 Wave compensating device
CN101723257B (en) * 2009-12-31 2012-01-25 中国人民解放军国防科学技术大学 Hydraulic driving system for active heave compensation crane

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4205379A (en) * 1977-05-16 1980-05-27 TRW Inc., Systems & Energy Position determining and dynamic positioning method and system for floating marine well drill platforms and the like
US4793421A (en) * 1986-04-08 1988-12-27 Becor Western Inc. Programmed automatic drill control
US6278937B1 (en) * 1999-04-06 2001-08-21 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Method and apparatus for controlling the position of floating rig

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102556875A (en) * 2012-01-17 2012-07-11 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 Wave compensation system for marine exploration device
CN102602839A (en) * 2012-03-02 2012-07-25 中联重科股份有限公司 Control system, winding system and crane
NO20131159A1 (en) * 2013-08-30 2015-01-12 Kongsberg Maritime As POWER MANAGEMENT IN VESSELS
CN103950846A (en) * 2014-03-19 2014-07-30 安徽工程大学 Control device of heave compensator

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