KR101457908B1

KR101457908B1 - 가스 유입 차단 시스템

Info

Publication number: KR101457908B1
Application number: KR1020130003106A
Authority: KR
Inventors: 김동주
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-11-04
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: KR20140090900A

Abstract

가스 유입 차단 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템은, 선박의 외부의 공기에 포함된 가연성 가스가 선박의 엔진 룸에 유입되는 것을 차단하는 시스템으로서, 선박의 외부의 공기를 유입할 수 있도록 선박의 외부로 노출되어 있는 유입구 및 유입구를 통해 유입된 공기를 엔진 룸으로 이송시키는 이송로를 포함하는 공기 공급부; 유입구로 유입되는 공기에 가연성 가스를 용해할 수 있는 액체 상태의 용매를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 유닛; 및 분사 노즐에서 분사된 용매와 가연성 가스가 혼합된 액체 혼합물이 엔진 룸으로 유입되는 것을 차단시키는 배출부를 포함하되, 배출부는, 액체 혼합물이 엔진 룸으로 유입되지 않도록 유입구의 일측에 설치되는 수분 제거 필터; 수분 제거 필터를 통해 걸러진 액체 혼합물을 물과 기름 성분으로 분리하는 유수 분리기; 및 유수 분리기에서 분리된 기름 성분을 저장하는 슬러지 탱크를 포함한다.

Description

가스 유입 차단 시스템{SYSTEM FOR PREVENTING GAS INFLOW}

본 발명은 가스 유입 차단 시스템에 관한 것입니다.

해양 유전의 개발을 위해 시추 장비를 탑재한 시추선(Drill ship), 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(Floating Product Storage Offshore, FPSO)와 같은 부유식 구조물이 개발되어 사용되고 있다.

시추 장비를 탑재한 선박 또는 부유식 구조물의 경우, 시추 작업 도중 메탄 가스(CH₄)와 같은 탄화수소 성분의 가연성 가스가 유정(well)으로부터 유출되어 작업 공간에 노출될 수 있다.

이 때, 가연성 가스가 함유된 공기가 선박의 엔진 룸으로 공급될 위험성이 존재한다.

이와 같은 경우를 대비하여, 시추 장비를 탑재한 선박 또는 부유식 구조물의 경우, 화재나 가스 누출과 관련된 비상정지시스템이 구비될 수 있다.

예를 들어, 엔진 룸으로 공급되는 공기에 가연성 가스가 포함되어 있는 경우, 엔진 룸으로 유입되는 공기가 차단되며, 이에 따라 엔진의 작동이 정지될 수 있다.

그러나, 엔진 룸으로 유입되는 공기를 차단하는 시스템의 경우, 선박의 운항 및 제어가 불가능해지는 문제가 있다.

아울러, 가연성 가스 제거와 엔진 등의 설비의 재가동을 위해 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 발생된다.
[선행기술문헌]
특허문헌 1 : 한국 공개 특허 제10-2005-0017420호(2005.02.22. 공개)

본 발명의 일 실시예는 공기 중에 포함되어 있는 가연성 가스가 선박의 엔진 룸으로 유입되는 것을 차단할 수 있는 가스 유입 차단 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 외부의 공기에 포함된 가연성 가스가 상기 선박의 엔진 룸에 유입되는 것을 차단하는 시스템으로서, 상기 선박의 외부의 공기를 유입할 수 있도록 상기 선박의 외부로 노출되어 있는 유입구 및 상기 유입구를 통해 유입된 상기 공기를 상기 엔진 룸으로 이송시키는 이송로를 포함하는 공기 공급부; 상기 유입구로 유입되는 상기 공기에 상기 가연성 가스를 용해할 수 있는 액체 상태의 용매를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 분사 유닛; 및 상기 분사 노즐에서 분사된 상기 용매와 상기 가연성 가스가 혼합된 액체 혼합물이 상기 엔진 룸으로 유입되는 것을 차단시키는 배출부를 포함하되, 상기 배출부는, 상기 액체 혼합물이 상기 엔진 룸으로 유입되지 않도록 상기 유입구의 일측에 설치되는 수분 제거 필터; 상기 수분 제거 필터를 통해 걸러진 상기 액체 혼합물을 물과 기름 성분으로 분리하는 유수 분리기; 및 상기 유수 분리기에서 분리된 상기 기름 성분을 저장하는 슬러지 탱크를 포함하는, 가스 유입 차단 시스템이 제공된다.

이 때, 상기 분사 유닛은, 상기 용매가 저장되는 용매 탱크; 및 상기 용매 탱크에 저장되어 있는 상기 용매를 상기 분사 노즐로 공급하는 용매 펌프를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 가연성 가스는 탄화수소 성분일 수 있다.

삭제

또한, 상기 용매는 알킬벤젠설폰산염 수용액일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매를 분사하여 가연성 가스를 용해시킴으로써, 가연성 가스가 엔진 룸으로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템이 구비된 선박을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템(100)은, 선박(1)의 외부의 공기에 포함되어 있는 가연성 가스가 선박(1)의 엔진 룸(10)에 유입되는 것을 차단하기 위한 시스템이다.

선박(1)은 외부의 공기를 엔진 룸(10)으로 유입하여, 엔진 룸(10)에 위치한 엔진(engine)을 구동하는데 필요한 공기를 공급할 수 있다.

즉, 도 1에서 화살표로 도시한 바와 같이, 선박(1)의 외부에 위치한 공기는 선박(1)의 엔진 룸(10)으로 공급될 수 있다.

이 때, 엔진은 매우 높은 온도의 환경에서 구동되므로, 공급되는 공기에 인화하기 쉬운 가연성(可燃性) 물질이 포함되어 있는 경우, 폭발의 위험이 있게 된다.

이를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템(100)은 엔진 룸(10)으로 유입되는 공기 중에서 가연성 가스 성분을 차단시킬 수 있다.

이 때, 후술하겠지만, 가연성 가스 성분을 용해시킬 수 있는 용매(溶媒)를 분사함으로써, 공기 중에 포함된 가연성 가스를 차단할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박(1)은 시추선(drill ship), 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(FPSO : floating production storage and offloading) 등의 원유를 시추하는 설비가 구비된 해상 부유식 구조물 내지 선박을 모두 포함할 수 있다.

이 때, 시추 작업 과정에서 가연성 가스가 선박(1)의 탑사이드(top side) 내지 상갑판(upper deck) 상부의 공간에 노출될 수 있으므로, 선박(1)의 엔진 룸(10)으로 유입될 수 있는 선박(1) 외부의 공기에는 가연성 가스가 포함될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가연성 가스는 탄화 수소 성분일 수 있으며, 특히 메탄(CH₄)가스일 수 있다.

이하, 선박(1)의 엔진 룸(10)으로 유입되는 공기 중에서 가연성 가스를 차단시키기 위한 가스 유입 차단 시스템(100)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템(100)은 공기 공급부(120), 분사 유닛(140) 및 배출부(160)를 포함할 수 있다.

공기 공급부(120)는 선박(1) 외부의 공기를 엔진 룸(10)으로 공급하기 위한 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구(122) 및 이송로(124)를 포함할 수 있다.

이 때, 유입구(122)는 선박(1) 외부에 위치한 공기를 유입하기 위한 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박(1)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있으며, 선박(1)의 탑 사이드 또는 상갑판 상에 위치될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구(122)는 외부의 공기가 연통되도록 외부로 개방되도록 형성될 수 있으며, 팬(fan)과 같이 공기를 흡입하기 위한 별도의 흡입 수단 및 먼지와 같은 이물질을 걸러내기 위한 이물질 필터 등이 설치될 수 있다.

이에 따라, 선박(1) 외부에 위치한 공기는 효율적으로 유입구(122)로 유입됨으로써, 유입구(122)와 연결되는 엔진 룸(10)으로 공급될 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 이송로(124)는 전술한 유입구(122)와 엔진 룸(10)을 이어주는 통로를 형성할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이송로(124)는 유입구(122)를 통해 유입된 공기를 엔진 룸(10)으로 이송시킬 수 있다.

이에 따라, 이송로(124)는 유입구(122) 및 엔진 룸(10) 사이를 연통시키도록 형성될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이송로(124)는 공기가 유동할 수 있는 관로(管路)를 포함할 수 있으며, 관로를 유동하는 공기가 보다 용이하게 엔진 룸(10)으로 이송될 수 있도록 팬 등의 설비를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템(100)은 전술한 공기 공급부(120)의 유입구(122)로 유입되는 공기에 용매를 분사함으로써 가연성 가스를 제거할 수 있는데, 이하, 용매를 분사하는 분사 유닛(130)을 상세히 설명한다.

분사 유닛(130)은 유입구(122)로 유입되는 공기에 포함된 가연성 가스를 용해시킬 수 있는 용매를 분사하는 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매 탱크(142), 분사 노즐(144) 및 용매 펌프(146)를 포함할 수 있다.

용매 탱크(142)는 유입구(122)로 유입되는 공기에 분사시킬 용매가 저장되는 구성이다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매는 가연성 가스를 용해시킬 수 있는 용매를 의미하며, 이하, 설명에서도 동일하다.

이 때, 전술하였듯이, 가연성 가스는 탄화 수소 성분일 수 있으며, 메탄(CH₄)가스일 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가연성 가스를 용해시킬 수 있는 용매는 탄화 수소 성분을 용해시킬 수 있으며, 알킬벤젠설폰산염 성분을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매는 액체 상태일 수 있으며, 알킬벤젠설폰산염 수용액을 포함할 수 있다.

이에 따라, 용매 탱크(142)에는 알킬벤젠설폰산염 수용액을 포함하는 용매가 저장될 수 있다.

한편, 용매 탱크(142)에 저장된 용매는 분사 노즐(144)를 통하여 외부로 분사될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(144)은 엔진 룸(10)으로 공급되기 위하여 유입구(122)로 유입되는 공기에 용매를 분사하는 구성이다.

전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(144)을 통하여 공기에 분사되는 용매는 액체 상태일 수 있으며, 유입구(122)로 유입되는 공기에는 메탄과 같은 탄화 수소 성분의 가연성 가스가 포함될 수 있다.

이에 따라, 분사 노즐(144)을 통하여 용매가 유입구(122)로 유입되는 공기에 분사되는 경우, 분사된 용매는 작은 액적(液滴) 상태이며, 분사된 액적 상태의 용매에 의하여 공기에 포함되어 있는 가연성 가스 성분이 용해될 수 있다.

이 때, 분사된 용매에 용해된 가연성 가스 성분은 용매에 섞여서 액체 또는 기체 상태의 혼합물이 되어 제거된다.

이어서, 후술할 배출부(160)에 의하여, 유입구(122)로 유입되는 공기 중에서 가연성 가스 성분이 제거된 상태로 유입구(122)로 유입될 수 있으며, 결국, 엔진 룸(10)에는 가연성 가스 성분이 포함되어 있지 아니한 안전한 공기가 공급될 수 있다.

따라서, 엔진 룸(10)에 유입되는 공기에 가연성 가스가 포함되어 있는 경우, 엔진의 작동이 중단되는 비상 시스템이 선박(1)에 구비된 경우라도, 엔진의 작동이 중단되는 문제가 발생되지 않으므로, 선박(1)의 운항이나 시추 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(144)은 유입구(122)의 일측 또는 유입구(122)의 인접한 위치에 설치될 수 있으며, 복수 개로 구성될 수 있다.

이에 따라, 유입구(122)에 유입되는 공기가 엔진 룸(10)에 유입되기 전에 효율적으로 가연성 가스를 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매 펌프(146)는 용매 탱크(142)에 저장된 용매가 분사 노즐(144)까지 이송되도록 이송력을 제공할 수 있다.

즉, 용매 펌프(146)는 용매 탱크(142)에 저장되어 있는 용매를 분사 노즐(144)로 공급하기 위한 구성이다.

이 때, 용매 펌프(146)는 압력차를 이용하여 유체를 이송할 수 있는 압송 수단을 모두 포함하는 의미이며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액체를 이송하는 이송 수단을 포함할 수 있다.

한편, 분사 유닛(140)에 의하여 제거된 가연성 가스 성분은 공기 공급부(120)로 유입되지 않고 배출부(160)를 통하여 배출될 수 있는데, 이하, 배출부(160)를 상세히 설명한다.

배출부(160)는 분사 유닛(140)에서 분사된 용매에 가연성 가스가 용해된 상태의 혼합물이 엔진 룸(10)으로 유입되는 것을 차단시키기 위한 구성이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 배출부(160)는 수분 제거 필터(162), 유수 분리기(164) 및 슬러지 탱크(166)를 포함할 수 있다.

수분 제거 필터(162)는 용매와 가연성 가스의 혼합물, 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(144)에서 분사된 용매에 가연성 가스가 용해된 상태의 액체 혼합물(이하, 혼합물)이 엔진 룸(10)으로 유입되지 않도록, 액체 상태의 혼합물을 차단할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수분 제거 필터(162)는 유입구(122)의 일측에 설치될 수 있으며, 유입구(122)로 유입되는 공기가 분사 노즐(144)을 통과한 후의 위치에 배치될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 혼합물은 기체 상태일 수 있으며, 이 때, 수분 제거 필터(162)는 공기에서 수분을 제거하는 워터 세퍼레이터(water separator)를 포함할 수 있다.

또한, 액체 상태의 혼합물을 제거하기 위한 배수 수단을 포함할 수 있다.

이에 따라, 분사 노즐(144)을 통과한 공기는 수분 제거 필터(162)를 통과하면서, 공기와 혼합물로 분리될 수 있다.

이 때, 도 2를 참조하면, 수분 제거 필터(162)를 통과한 공기는 이송로(124)를 통과하면서 엔진 룸(10)으로 공급되고, 수분 제거 필터(162)에서 제거된 수분, 즉 혼합물은 후술할 유수 분리기(164)로 이동될 수 있다.

유수 분리기(164)는 혼합물을 오일 성분과 물 성분으로 분리하기 위한 구성이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가연성 가스는 원유 시추 작업에서 배출되는 탄화 수소 성분일 수 있으므로, 수용액 상태인 용매에 용해된 혼합물에는 오일 성분이 포함될 수 있다.

이에 따라, 유수 분리기(164)에서는 혼합물을 물과 오일 성분으로 분리한다.

이는, 수분 제거 필터(162)에서 걸러진 혼합물을 선박(1)의 외부로 폐기하는 경우, 해수 오염이나 화재 등의 위험 사고가 발생될 가능성이 있기 때문이다.

도 2를 참조하면, 유수 분리기(164)에서 분리된 오일 성분은 슬러지 탱크(166)로 이송될 수 있다. 이 때, 도 2에서 파선은 오일 성분, 일점 쇄선은 물을 나타낸다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유수 분리기(164)에서 분리된 물은 선박(1) 외부의 해수로 배출될 수 있으며, 이 때, 별도의 정화 장치를 거친 후에 해수로 배출될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유수 분리기(164)에서 분리된 물은 해수로 배출되지 않고, 선박(1) 내의 용수로 공급되어 재사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입 차단 시스템(100)은, 공기 공급부(120)를 통하여 선박(1)의 엔진 룸(10)에 공급되는 공기에, 분사 유닛(140)을 통하여 용매를 분사하여 공급되는 공기 중에 포함된 가연성 가스를 용해시키고, 배출부(160)를 통하여 용해된 가연성 가스를 배출시킴으로써, 가연성 가스가 선박(1)의 엔진 룸(10)으로 유입되는 것을 효율적으로 차단할 수 있다.

이에 따라, 선박(1)의 엔진 구동의 중단이나 화재 사고 등을 방지할 수 있으며, 선박(1)의 운항 및 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 선박 10 엔진 룸
100 가스 유입 차단 시스템 120 공기 공급부
122 유입구 124 이송로
140 분사 유닛 142 용매 탱크
144 분사 노즐 146 용매 펌프
160 배출부 162 수분 제거 필터
164 유수 분리기 166 슬러지 탱크

Claims

선박의 외부의 공기에 포함된 가연성 가스가 상기 선박의 엔진 룸에 유입되는 것을 차단하는 시스템으로서,
상기 선박의 외부의 공기를 유입할 수 있도록 상기 선박의 외부로 노출되어 있는 유입구 및 상기 유입구를 통해 유입된 상기 공기를 상기 엔진 룸으로 이송시키는 이송로를 포함하는 공기 공급부;
상기 유입구로 유입되는 상기 공기에 상기 가연성 가스를 용해할 수 있는 액체 상태의 용매를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 분사 유닛; 및
상기 분사 노즐에서 분사된 상기 용매와 상기 가연성 가스가 혼합된 액체 혼합물이 상기 엔진 룸으로 유입되는 것을 차단시키는 배출부를 포함하되,
상기 배출부는,
상기 액체 혼합물이 상기 엔진 룸으로 유입되지 않도록 상기 유입구의 일측에 설치되는 수분 제거 필터;
상기 수분 제거 필터를 통해 걸러진 상기 액체 혼합물을 물과 기름 성분으로 분리하는 유수 분리기; 및
상기 유수 분리기에서 분리된 상기 기름 성분을 저장하는 슬러지 탱크를 포함하는, 가스 유입 차단 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 분사 유닛은,
상기 용매가 저장되는 용매 탱크; 및
상기 용매 탱크에 저장되어 있는 상기 용매를 상기 분사 노즐로 공급하는 용매 펌프를 더 포함하는, 가스 유입 차단 시스템.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 가연성 가스는 탄화수소 성분인, 가스 유입 차단 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 용매는 알킬벤젠설폰산염 수용액인, 가스 유입 차단 시스템.