상부인장라이저 (Top Tension Riser (TTR))
쉽게 풀면
상부인장라이저는 위쪽에서 계속 잡아당겨서 파이프가 팽팽하게 수직으로 서 있도록 만든 라이저입니다. 이렇게 하려면 플랫폼이 위아래로 크게 흔들리지 않아야 텐셔너가 안정적으로 장력을 유지할 수 있기 때문에, 상하동요가 거의 없는 TLP나 스파 플랫폼에서 주로 사용됩니다.
왜 중요한가
상부인장라이저는 플랫폼에서 인장력을 걸어 수직으로 세운 강재 라이저로, 인장각식 플랫폼과 스파처럼 상하 운동이 작은 플랫폼에서 건식 웰헤드를 갑판 위에 두는 개발 방식을 가능하게 합니다. 웰 개입 작업을 플랫폼에서 직접 할 수 있어 심해 유전의 운영 비용을 낮추는 핵심 기술로 평가됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
상부인장라이저를 당기고 있는 텐셔너 장치가 위아래로 움직일 수 있는 범위는, 플랫폼이 흔들리는 만큼을 충분히 흡수할 수 있도록 여유 있게 설계되었다는 뜻입니다.
라이저 상단에 지속적인 장력을 걸어 라이저의 형상을 안정적으로 유지하는 설계 개념을 설명한다.
조금 더 깊게 보면
플랫폼 상하 운동을 텐셔너 행정으로 흡수해야 하므로 운동이 큰 반잠수식이나 FPSO에는 적용이 어렵고, 이것이 플랫폼 형식과 라이저 형식이 짝지어 결정되는 이유입니다. 인장력이 라이저 자중보다 커야 하므로 심해에서는 텐셔너 용량과 부력 캔 설계가 한계를 정합니다. 강재 라이저는 유연 라이저보다 고온고압에 강하지만 조류에 의한 와류유발진동에 취약해 억제장치 설치가 흔합니다. TTR의 인장력은 라이저의 수중 자중보다 일정 배수만큼 크게 설정하는 것이 관행이며, 이 배수를 텐션팩터라 불러 라이저 좌굴 방지 설계의 기준값으로 사용합니다.
주의할 점
상부인장라이저를 어느 플랫폼에나 적용 가능하다고 오해하기 쉬우나, 실제로는 상하동요가 큰 반잠수식이나 FPSO에는 적합하지 않아 SCR이나 유연라이저가 대신 사용됩니다.
TTR을 일반 SCR과 같은 방식으로 시공할 수 있다고 오해하기 쉬우나, 실제로는 텐셔너 설치와 초기 인장 작업이 선행되어야 하는 별도의 시공 절차를 필요로 한다.