KR101138347B1

KR101138347B1 - 원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선

Info

Publication number: KR101138347B1
Application number: KR1020100021465A
Authority: KR
Inventors: 박태근; 김양욱; 이명건
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2012-04-26
Also published as: KR20110102030A

Abstract

원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선이 개시된다. 비활성기체 공급수단이 구비된 카고 탱크에 원유를 공급하는 원유 공급관에 설치되고, 원유 공급관 내로 비활성기체를 공급하는 압력보상부를 포함하며, 압력보상부는, 원유 공급관에 연결되어 비활성기체를 공급하는 비활성기체 유입관과, 원유 공급관 중 비활성기체 유입관이 연결된 부분을 감싸는 이중관과, 이중관 및 카고 탱크를 연결하여 이중관 내로 불활성 가스가 공급되도록 하는 비활성기체 공급관을 포함하는 원유 공급시스템을 제공함으로써, 카고 탱크에 원유를 공급하는 과정에서 휘발성유기화합물이 발생되는 것을 최소화 할 수 있으므로, 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이를 위하여 별도의 에너지를 소모하지 않으며, 휘발성유기화합물의 처리를 위한 별도의 장치를 구비하는데 소요되는 비용 및 시간을 절약 할 수 있다.

Description

원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선{SYSTEM FOR LOADING CRUDE OIL AND OIL TANKER HAVE THE SAME}

본 발명은 원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선에 관한 것이다.

유조선(油槽船)은 유조 시설을 갖추고 주로 석유류를 운반하는 배를 말하며, 유송선(油送船)이나 오일 탱커(oil tanker)라고도 한다. 여기서, 유조 시설이란 석유류를 담아 두는 용기를 지칭하며, 이러한 용기를 카고 탱크(cargo tank)라고 한다. 그리고, 석유류는 지하에서 천연적으로 생산되는 액체 탄화수소 또는 이를 정제한 것을 통칭한다.

유조선은 정제하지 않은 상태의 석유류, 즉 원유를 산출지로부터 정유시설지로 운반하거나, 정유시설지에서 원유를 정제하여 얻은 정제유를 소비지로 운반하는데 주로 사용된다.

유조선으로 원유를 수송하기 위하여 원유를 카고 탱크에 공급하는 과정에서 휘발성유기화합물(VOC: Volatile Organic Compounds)이 다량 발생하는데, 휘발성유기화합물은 인체에 유해하고 대기오염을 유발한다. 이에 대해서는 아래에서 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

도 1에는 일반적인 유조선의 원유 공급시스템이 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 유조선(도시되지 않음)에 구비된 카고 탱크(110)에는 원유를 공급하기 위한 원유 공급관이 설치된다.

원유 공급관은 일반적으로 유조선의 선수 및 선미를 연결하는 방향을 따라 설치된 공급주관(120) 및 공급주관(120)으로부터 분기되어 카고 탱크(110) 내로 연결된 공급지관(130)이 설치된다. 공급지관(130)은 일반적으로 공급주관(120)에 수평하게 연결된 수평관부(131)와, 카고 탱크(110)의 상부를 커버하는 데크(111)의 상부로부터 카고 탱크(110)의 하부까지 연결된 수직관부(135)와, 수평관부(131) 및 수직관부(135)를 연결하는 곡관부(133)로 구성된다.

지상에 설치된 펌프 등을 이용하여 공급주관(120)으로 원유를 공급하면, 원유는 공급주관(120) 및 공급지관(130)을 통하여 카고 탱크(110) 내로 유입된다. 원유가 수직관부(135)를 통해 유동하는 과정에서 원유에는 자중에 의한 하방향의 힘이 작용한다. 이 힘에 의해 수직관부(135) 내의 압력 강하가 발생되며, 이 압력 강하에 의해 원유에 포함된 휘발성유기화합물이 기화되는 강제증발(flash)현상이 발생된다.

도 2에는 도 1에 A로 표시한 부분이 확대 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 수직관부(135)의 하단에는 원유가 배출되는 벨 마우스(140)가 구비된다. 벨 마우스(140)는 카고 탱크(110)의 저면에 근접하게 설치되고, 카고 탱크(110)에는 보강재(112) 등이 설치될 수 있다.

이때, 벨 마우스(140)를 통하여 배출된 원유는 카고 탱크(110)의 바닥면과 충돌하게 된다. 그리고, 카고 탱크(110)에 원유가 어느 정도 공급된 후에는 카고 탱크(110)에 이미 공급된 원유와 벨 마우스(140)를 통하여 배출되는 원유가 서로 충돌하게 된다. 이 과정에서도 원유에 용해되어 있던 휘발성유기화합물이 다량 기화된다.

상술한 바와 같은 이유로, 카고 탱크(110) 내에 다량의 휘발성유기화합물이 누적되면, 카고 탱크(110) 내의 압력이 상승되어 카고 탱크(110) 또는 유조선의 선체(도시되지 않음)가 파손될 우려가 있다. 따라서, 카고 탱크(110)에는 기체상 유기화합물을 카고 탱크(110) 외부로 배출시키는 다양한 장치가 구비된다.

그런데, 상술한 바와 같이 기체상 유기화합물에 다량 포함된 휘발성유기화합물은 그 자체가 인체에 유해하며, 휘발성유기화합물이 햇빛과 열이 있는 상태에서 산화질소와 광화학반응을 하게 되면 오존이 발생된다. 이 오존은 지표면 오존(ground-level ozone)을 증가시키는데, 지표면 오존 또한 인체에 유해하며 스모그를 형성한다.

노르웨이 정부는 북해지역을 운항하는 선박에 대하여 휘발성유기화합물의 배출량 규제를 이미 법제화하였고, 이후에도 대기오염의 방지를 위해 휘발성유기화합물의 대기중 방출에 대한 규제가 확대될 가능성이 높다. 따라서, 유조선에 구비된 원유 공급시스템에서 휘발성유기화합물이 발생되는 것을 억제하기 위한 방안이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 원유를 카고 탱크에 공급하는 과정에서 발생되는 휘발성유기화합물의 양을 최소화 할 수 있는 원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 비활성기체(inert gas) 공급수단이 구비된 카고 탱크에 원유를 공급하는 원유 공급관에 설치되고, 원유 공급관 내로 비활성기체를 공급하는 압력보상부를 포함하며, 압력보상부는, 원유 공급관에 연결되어 비활성기체를 공급하는 비활성기체 유입관과, 원유 공급관 중 비활성기체 유입관이 연결된 부분을 감싸는 이중관과, 이중관 및 카고 탱크를 연결하여 이중관 내로 불활성 가스가 공급되도록 하는 비활성기체 공급관을 포함하는 원유 공급시스템이 제공된다.

이때, 압력보상부는, 비활성기체 유입관에 설치된 역류방지밸브를 더 포함할 수 있다.

비활성기체 유입관은, 원유 공급관 중 원유 공급관 내를 유동하는 원유에 공동현상이 발생되는 부분에 연결될 수 있다. 압력보상부는, 원유 공급관의 비활성기체 유입관이 연결된 부분 내측에, 원유 공급관의 내측면과 간격을 형성하며 배치된 저압발생수단을 더 포함할 수 있다. 저압발생수단은, 링 형상의 본체를 포함하고, 본체의 종단면은 가장자리보다 중간영역이 더 두껍게 형성되어, 원유 공급관 내로 유동하는 원유 중 일부분이 저압발생수단 및 원유 공급관 내측면 사이로 유동하면, 비활성기체 유입관이 연결된 부분의 압력이 낮아지도록 할 수 있다. 본체의 종단면은 유선형일 수 있다. 원유 공급관의 비활성기체 유입관이 연결된 부분에는 원유 공급관의 직경이 확대된 형상으로 확관부가 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 원유 공급시스템에서, 비활성기체 유입관은, 비활성기체가 공급되는 방향 및 원유가 유동하는 방향이 예각을 형성하도록 연결될 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 원유 공급시스템에서, 원유 공급관의 하단부에는 일측으로 구부러진 하측곡관부가 형성되고, 하측곡관부의 단부에는 원유가 배출되는 원유 배출구가 형성되며, 원유는 원유 배출구로부터 카고 탱크의 저면과 나란한 방향으로 배출되도록 할 수 있다. 원유 배출구는 하단부가 직선형인 반원형상을 갖고, 원유 배출구의 하단부는 카고 탱크의 저면에 접하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 원유가 저장되는 적어도 하나의 카고 탱크와, 카고 탱크에 비활성기체를 공급하는 비활성기체 공급수단과, 카고 탱크에 원유를 공급하는 원유 공급관과, 상술한 바와 같은 원유 공급시스템을 구비한 유조선이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 카고 탱크에 원유를 공급하는 과정에서 휘발성유기화합물이 발생되는 것을 최소화 할 수 있으므로, 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이를 위하여 별도의 에너지를 소모하지 않으며, 휘발성유기화합물의 처리를 위한 별도의 장치를 구비하는데 소요되는 비용 및 시간을 절약 할 수 있다.

도 1은 유조선의 원유 공급시스템을 개략적 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 A로 표시한 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부를 확대하여 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 도시된 압력보상부의 저압발생수단의 배치를 설명하기 위한 개략적인 사시도.
도 6은 도 3에 B로 표시한 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부를 확대하여 나타낸 도면.
도 8은 도 7에 C로 표시한 부분을 확대하여 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템이 개략적으로 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템(200)에는 원유 공급관(230) 및 압력보상부(250)가 포함될 수 있다.

원유 공급관(230)에는 공급주관(도 1의 120 참조)에 연결되는 수평관부(231)와, 카고 탱크(210)의 상부를 커버하는 데크(211)의 상측으로부터 카고 탱크(210)의 하측을 연결하는 수직관부(235)와, 수평관부(231) 및 수직관부(235)를 연결하는 곡관부(233)가 포함될 수 있다.

여기서, 원유 공급관(230)은 도시된 바와 같이 수평관부(231), 곡관부(233) 및 수직관부(235)로 구성될 수도 있고, 도시되지 않은 다른 형상을 가질 수도 있다. 그러나, 카고 탱크(210) 내에 원유를 공급하는 과정에서 원유가 수평방향 및 수직 하방향으로 유동되는 경우가 대부분이므로, 원유 공급관(230)은 수평관부(231), 곡관부(233) 및 수직관부(235)로 구성된 것으로 볼 수 있다.

압력보상부(250)에는 복수의 비활성기체 유입관(251), 이중관(253) 및 비활성기체 공급관(254)이 포함될 수 있다.

복수의 비활성기체 유입관(251)은 도시된 바와 같이 원유 공급관(230) 중 수평관부(231) 및 곡관부(233) 사이에 연결될 수 있다. 원유 공급관(230) 중 강제증발현상이 가장 많이 발생되는 부분은 원유가 수직 하방향으로 유동하기 시작하는 부분이다. 즉, 원유 공급관(230) 내를 유동하는 원유에 공동현상이 발생되는 부분에서 강제증발현상이 가장 많이 발생되며, 이 부분은 원유 공급관(230)의 외측에 비해 압력이 낮다.

따라서, 복수의 비활성기체 유입관(251)은 곡관부(233)에 주로 연결될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 수평관부(231)와 곡관부(233) 사이 부분의 외주면을 따라 복수의 비활성기체 유입관(251)이 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 만약 원유 공급관(230)이 수직관부(235)와 같이 카고 탱크(210) 내에 원유를 수직 하방향으로 공급하는 관로만을 구비한 경우에는, 그 관로의 상단부에서 공동현상이 가장 많이 발생될 것이므로, 비활성기체 유입관(251)은 그 관로의 상단부에 연결될 수 있다.

이중관(253)은 원유 공급관(230) 중 복수의 비활성기체 유입관(251)이 연결된 부분을 감싸는 형상으로 설치된다. 그리고, 이중관(253) 및 데크(211) 사이에는 이 둘을 연결하는 비활성기체 공급관(254)이 설치된다.

원유가 공급 및 저장되는 카고 탱크(210) 내에는 상술한 바와 같이 다량의 휘발성유기화합물이 누적될 수 있다. 누적된 휘발성유기화합물은 화기 또는 정전기 등에 의해 폭발할 수 있으므로, 유조선(도시되지 않음)이나 저장시설지(도시되지 않음) 등에 구비된 카고 탱크(210)에는 비활성기체를 카고 탱크(210) 내로 주입시키는 비활성기체 공급수단(도시되지 않음)이 구비되는 것이 일반적이다.

따라서, 카고 탱크(210)의 상측에는 비활성기체가 충전되어 있으므로, 원유 공급시스템(200)에 의해 카고 탱크(210)에 원유가 공급되면 비활성기체 공급관(254)을 통하여 비활성기체가 이중관(253) 내로 공급될 수 있다.

이중관(253) 내로 공급된 비활성기체는 비활성기체 유입관(251)을 통하여 원유 공급관(230) 내로 공급된다. 이에 관하여는 아래에서 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

원유 공급관(230), 즉 수평관부(231), 곡관부(233) 및 수직관부(235)를 통하여 유동한 원유는 수직관부(235) 하단부에 형성된 원유 배출구(240)를 통하여 카고 탱크(210) 내로 공급된다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부의 단면이 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 압력보상부의 저압발생수단의 배치를 설명하기 위한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5를 함께 참조하여 설명한다.

우선 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부(250)에는 역류방지밸브(252) 및 저압발생수단(255)이 더 포함될 수 있다.

원유 공급관(도 3의 230) 중 곡관부(233) 또는 수직관부(235)의 내부가 이물질이 끼이는 등의 원인에 의해 막히거나, 카고 탱크(210) 내의 압력이 과도하게 상승되는 등의 원인에 의해 원유 배출구(240)를 통한 원유의 배출이 원활하게 이루어지지 못하여 원유 공급관(230) 내부의 압력이 이중관(253) 내부의 압력보다 높아지는 경우, 원유 공급관 내부를 유동하던 원유가 비활성기체 유입관(251)을 통하여 원유 공급관 외부로 유출될 수 있다.

이를 방지하기 위하여, 비활성기체 유입관(251)에는 역류방지밸브(252)가 설치되어, 원유가 비활성기체 유입관(251)을 통하여 원유 공급관(230)의 외부로 유출되는 것을 방지한다.

그런데, 원유가 원유 공급관(230)을 통하여 카고 탱크(210) 내로 원활하게 유입될 때에는 수평관부(231) 및 곡관부(233) 사이 부분의 압력이 이중관(253) 내부의 압력뿐만 아니라 대기압보다 낮게 형성되는 것이 일반적이다.

따라서, 비활성기체 유입관(251)을 통하여 이중관(253) 내부의 비활성기체가 원유 공급관(230) 중 수평관부(231) 및 곡관부(233) 사이 부분을 통하여 유입된다. 따라서, 원유 공급관(230) 내부는 비활성기체의 공급으로 압력이 보상되어 공동현상이 억제되므로 휘발성유기화합물의 발생 또한 억제된다.

비활성기체 유입관(251)은 수평관부(231)와 소정의 각도(θ)를 형성하며 연결된다. 이 소정의 각도(θ)는 비활성기체가 공급되는 방향 및 원유가 원유 공급관 내를 유동하는 방향이 형성하는 각도인데, 도시된 바와 같이 이 소정의 각도(θ)가 예각을 형성하도록 함으로써 비활성기체가 원유 공급관 내로 더욱 용이하게 공급되도록 할 수 있다.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 저압발생수단(255)은 원유 공급관(230) 내에 설치된다. 이때, 저압발생수단(255)은, 원유 공급관(230)에 비활성기체 유입관(251)이 연결된 부분의 내측면과 간격을 형성하며 배치된다. 저압발생수단(255)은 원유 공급관(230)의 내측면에 설치된 복수의 지지수단(259)에 의해 지지되며, 이 지지수단(259)은 도시된 바와 같이 원유의 유동을 방해하지 않기 위하여 유선형의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

저압발생수단(255)은 링 형상의 본체(256)를 포함한다. 본체(256)의 종단면은 도시된 바와 같이 가장자리보다 중간영역이 더 두껍게 형성된다. 즉, 본체(256)의 외측면(257)은 원유 공급관(230)의 내측면 방향으로 돌출되는 형상을 갖고, 그 내측면(258)은 원유 공급관(230)의 중심 방향으로 돌출되지 않는 형상을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 저압발생수단(255)은 원유 공급관(230)의 내측면과 간격을 형성하며 배치되므로, 화살표로 표시한 바와 같이 원유 공급관(230), 즉 수평관부(231)로부터 곡관부(233)로 유동하는 원유 중 일부분은 저압발생수단(255) 및 원유 공급관(230) 내측면 사이로 유동하게 된다.

이때, 본체(256)의 외측면(257)을 따라 유동하는 원유의 유속이 내측면(258)을 따라 유동하는 원유의 유속보다 빠르므로, 외측면(257) 및 원유 공급관(230)의 내측면 사이의 압력이 낮아지게 된다. 따라서, 비활성기체 유입관(251)이 연결된 부분의 압력이 더욱 낮아지게 되므로, 비활성기체는 비활성기체 유입관(251)을 통하여 더욱 원활히 유입된다.

즉, 저압발생수단(255)은 비활성기체 유입관(251)이 연결된 부분의 압력을 더욱 낮게 형성하여 비활성기체가 원유 공급관(230)으로 더욱 원활하게 유입되도록 한다. 그 결과, 원유 공급관(230) 내에 더욱 많은 양의 비활성기체가 공급되므로, 원유 공급관(230) 내에서 발생하는 공동현상이 더욱 억제되어 휘발성유기화합물의 기화가 더 효과적으로 억제되는 효과를 얻을 수 있다.

도 6에는 도 3에 B로 표시한 부분이 확대 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 원유 공급관(도 3의 230), 즉 수직관부(235)의 하단부에는 일측으로 구부러진 하측곡관부(241)가 형성되고, 하측곡관부(241)의 단부에는 원유가 배출되는 원유 배출구(240)가 형성된다. 원유 배출구(240)는 하단부가 직선형인 반원형상을 갖고, 원유 배출구(240)의 하단부는 카고 탱크(210)의 저면에 접하도록 배치된다.

따라서, 원유는 원유 배출구(240)로부터 카고 탱크(210)의 저면과 나란한 방향으로 배출되므로, 원유에 가해지는 충격이 최소화된다. 그러므로, 원유가 카고 탱크(210) 내로 유동하는 과정에서 발생되는 휘발성유기화합물의 기화가 억제된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템(도 3의 200)은 원유 공급관(230) 내의 공동현상 및 원유에 가해지는 충격을 최소화하여 휘발성유기화합물이 기화되는 것을 억제하므로, 휘발성유기화합물에 의한 대기오염을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템(200)은 휘발성유기화합물의 기화를 억제하는 과정에 별도의 에너지를 사용하지 않는다는 장점이 있다.

도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템의 압력보상부(350)에는 복수의 비활성기체 유입관(351), 이중관(353) 및 비활성기체 공급관(354)이 포함될 수 있다.

여기서, 데크(311), 수평관부(331), 곡관부(333) 및 수직관부(335)는 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 원유 공급시스템(200)의 데크(211), 수평관부(231), 곡관부(233) 및 수직관부(235)와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

복수의 비활성기체 유입관(351)은 도시된 바와 같이 원유 공급관(330) 중 곡관부(333)에 연결될 수 있다. 곡관부(333)는 공동현상이 발생되기 용이한 부분이므로, 곡관부(333)의 여러 부분에 복수의 비활성기체 유입관(351)을 연결할 수 있다. 이때, 곡관부(333)의 비활성기체 유입관(351)이 연결되는 부분에는 직경이 확대된 형상으로 복수의 확관부(334)가 형성될 수 있다. 확관부(334)에 대해서는 도 8을 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템에서, 이중관(353)은 원유 공급관(330) 중 복수의 비활성기체 유입관(351)이 연결된 부분, 즉 곡관부(333)를 감싸는 형상으로 설치된다. 그리고, 이중관(353) 및 데크(311) 사이는 비활성기체 공급관(354)에 의해 연결된다. 상술한 바와 같이, 데크(311) 아래의 카고 탱크(도 7에는 도시되지 않음)에는 비활성기체가 공급되므로, 원유가 카고 탱크(도시되지 않음)에 유입됨에 따라 비활성기체는 비활성기체 공급관(354)을 통하여 이중관(353) 내로 공급될 수 있다.

원유가 원유 공급관(330), 즉 수평관부(331), 곡관부(333) 및 수직관부(335)를 따라 유동하면 수평관부(331)와 곡관부(333)의 사이로부터 곡관부(333)와 수직관부(335) 사이에 이르는 구간에 걸쳐 압력 강하가 발생되므로, 이중관(353) 내의 비활성기체는 비활성기체 유입관(351)을 통하여 곡관부(333) 내로 유입될 수 있다. 곡관부(333) 내로 유입된 비활성기체는 원유 공급관(330) 내로 유입되어 강하된 압력을 보상하므로, 공동현상에 의한 휘발성유기화합물의 기화를 억제할 수 있다.

도시된 바와 같이, 복수의 비활성기체 유입관(351)을 곡관부(333)의 복수의 지점에 설치하면 곡관부(333) 내로 비활성기체가 원활히 공급되므로, 원유 공급관(330) 내의 강하된 압력의 보상 효과를 높일 수 있다.

도 8에는 도 7에 C로 표시한 부분이 확대 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템에는 역류방지밸브(352) 및 저압발생수단(355)이 더 포함될 수 있다. 여기서, 역류방지밸브(352)는 원유 공급관(도 7의 330), 즉 곡관부(333) 내를 유동하는 원유가 비활성기체 유입관(351)을 통하여 곡관부(333) 외부로 유동하는 것을 방지하기 위한 것이다. 역류방지밸브(352)는 도 4를 참조하여 설명한 역류방지밸브(252)와 구성 및 작동이 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템에서는 원유 공급관(330) 중 비활성기체 유입관(351)이 연결된 부분, 즉 곡관부(333)의 비활성기체 유입관(351)이 연결된 부분에 확관부(334)가 형성될 수 있다. 확관부(334)는 곡관부(333)의 직경이 확대된 형상으로 형성될 수 있다.

확관부(334)가 형성된 곡관부(333) 내에 설치된 저압발생수단(355)은 링 형상의 본체(356)를 포함한다. 본체(356)의 종단면은 도시된 바와 같이 항공기의 날개와 같은 유선형을 가질 수 있다. 즉, 본체(356)의 외측면(357)은 곡관부(333)의 내측면 방향으로 돌출된 형상을 갖고, 내측면(358)은 곡관부(333)의 중심 방향으로 미세하게 돌출된 형상을 가질 수 있다. 그리고, 외측면(357)의 일부분은 확관부(334)의 내측면과 근접하게 배치되어, 외측면(357) 및 확관부(334)의 내측면 사이에 원유가 유동하는 유로를 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이 내측면(358)은 미세하게 돌출된 형상을 가지므로, 곡관부(333)를 유동하던 원유는 본체(356)가 설치된 부분을 유동하게 될 경우 유동 경로가 미세하게 좁아지므로, 원유의 일부분이 외측면(357) 및 확관부(334) 사이에 형성된 유로로 유동하게 될 수 있다.

이때, 본체(356)의 외측면(357) 및 확관부(334) 사이에 형성된 유로를 따라 유동하는 원유의 유속이 내측면(358)을 따라 유동하는 원유의 유속보다 빠르므로, 외측면(357) 및 확관부(334)의 내측면 사이의 압력이 낮아진다. 따라서, 확관부(334) 내측의 압력이 더욱 낮아지게 되므로, 비활성기체는 비활성기체 유입관(351)을 통하여 확관부(334) 내로 더욱 원활히 유입될 수 있다.

확관부(334) 내로 비활성기체가 유입되면 상술한 바와 같은 이유로 원유 공급관(330) 내에서 발생하는 공동현상이 억제되어, 휘발성유기화합물이 기화되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원유 공급시스템은, 저압발생수단(355)의 단면을 유선형으로 형성하고, 확관부(334)를 형성하여 비활성기체 유입관(351)을 통한 비활성기체의 유입을 더욱 원활하게 함으로써 휘발성유기화합물의 기화가 방지되는 효과를 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 원유 공급시스템은, 원유를 카고 탱크(도 3의 210 참조)에 저장하는 과정에서 휘발성유기화합물이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으며, 이를 위하여 별도의 에너지를 소모하지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 원유 공급시스템은, 새로 건조되는 유조선이나 지상에 건설할 석유류 저장시설뿐만 아니라, 이미 사용 중인 유조선 및 석유류 저장시설에도 어렵지 않게 적용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 원유 공급시스템 및 그것을 구비한 유조선에 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.

200: 원유 공급시스템 210: 카고탱크
211: 데크 230: 원유 공급관
231: 수평관부 233: 곡관부
235: 수직관부 240: 원유 배출구
241: 하측곡관부 250: 압력보상부
251: 비활성기체 유입관 252: 역류방지밸브
253: 이중관 254: 비활성기체 공급관
255: 저압발생수단

Claims

비활성기체 공급수단이 구비된 카고 탱크에 원유를 공급하는 원유 공급관에 설치되고, 상기 원유 공급관 내로 상기 비활성기체를 공급하는 압력보상부를 포함하며,
상기 압력보상부는,
상기 원유 공급관에 연결되어 상기 비활성기체를 공급하는 비활성기체 유입관;
상기 원유 공급관 중 상기 비활성기체 유입관이 연결된 부분을 감싸는 이중관; 및
상기 이중관 및 상기 카고 탱크를 연결하여 상기 이중관 내로 상기 비활성기체가 공급되도록 하는 비활성기체 공급관을 포함하는 원유 공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 압력보상부는,
상기 비활성기체 유입관에 설치된 역류방지밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 비활성기체 유입관은, 상기 원유 공급관 중 상기 원유 공급관 내를 유동하는 상기 원유가 수직 하방향으로 유동하기 시작하는 부분에 연결된 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제3항에 있어서,
상기 압력보상부는,
상기 원유 공급관의 상기 비활성기체 유입관이 연결된 부분 내측에, 상기 원유 공급관의 내측면과 간격을 형성하며 배치된 저압발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제4항에 있어서,
상기 저압발생수단은,
링 형상의 본체를 포함하고,
상기 본체의 종단면은 가장자리보다 중간영역이 더 두껍게 형성되어, 상기 원유 공급관 내로 유동하는 상기 원유 중 일부분이 상기 저압발생수단 및 상기 원유 공급관 내측면 사이로 유동하면, 상기 비활성기체 유입관이 연결된 부분의 압력이 낮아지는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제5항에 있어서,
상기 본체의 종단면은 유선형인 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제6항에 있어서,
상기 원유 공급관의 상기 비활성기체 유입관이 연결된 부분에는 상기 원유 공급관의 직경이 확대된 형상으로 확관부가 형성된 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비활성기체 유입관은,
상기 비활성기체가 공급되는 방향 및 상기 원유가 유동하는 방향이 예각을 형성하도록 연결된 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원유 공급관의 하단부에는 일측으로 구부러진 하측곡관부가 형성되고, 상기 하측곡관부의 단부에는 상기 원유가 배출되는 원유 배출구가 형성되며,
상기 원유는 상기 원유 배출구로부터 상기 카고 탱크의 저면과 나란한 방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
제9항에 있어서,
상기 원유 배출구는 하단부가 직선형인 반원형상을 갖고,
상기 원유 배출구의 하단부는 상기 카고 탱크의 저면에 접하는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템.
원유가 저장되는 적어도 하나의 카고 탱크;
상기 카고 탱크에 비활성기체를 공급하는 비활성기체 공급수단;
상기 카고 탱크에 상기 원유를 공급하는 원유 공급관; 및
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 원유 공급시스템을 구비한 유조선.
제11항에 있어서,
상기 비활성기체 유입관은,
상기 비활성기체가 공급되는 방향 및 상기 원유가 유동하는 방향이 예각을 형성하도록 연결된 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템을 구비한 유조선.
제12항에 있어서,
상기 원유 공급관의 하단부에는 일측으로 구부러진 하측곡관부가 형성되고, 상기 하측곡관부의 단부에는 상기 원유가 배출되는 원유 배출구가 형성되며,
상기 원유는 상기 원유 배출구로부터 상기 카고 탱크의 저면과 나란한 방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템을 구비한 유조선.
제13항에 있어서,
상기 원유 배출구는 하단부가 직선형인 반원형상을 갖고,
상기 원유 배출구의 하단부는 상기 카고 탱크의 저면에 접하는 것을 특징으로 하는 원유 공급시스템을 구비한 유조선.