KR101387753B1 - 오일 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

오일 처리 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 시스템은, 원유 유출 사고 발생시, 해저에서 사고 유정으로부터 유출된 원유를 저장하는 임시저장 탱크를 구비한 제1 선박 및 임시 저장 탱크로부터 이송된 원유를 저장하는 카고 탱크를 구비한 제2 선박을 포함하는 오일 처리 시스템으로서,제1 선박은, 해수(海水)를 펌핑하는 펌프부와, 펌프부를 통해 해수를 공급받아 제1 선박의 선미(船尾) 외부로 해수를 분사하여 선미로부터 이격된 위치되는 제2 선박과의 사이에 해수 커튼을 형성하는 워터 캐논을 포함한다.

Description

오일 처리 시스템{OIL TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 드릴쉽으로부터 오일을 이송 받는 유조선에 화재가 발생되는 것을 방지하는 오일 처리 시스템에 관한 것이다.

해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 시추선은 조류, 풍향, 풍속 및 파고에 의하여 흔들림이나 위치 변화가 적을 수록 더욱 안정한 유정 개발을 이룰 수 있다.

이러한 해저 유정을 개발하기 위한 시추선으로 드릴쉽(drill ship)을 이용하며, 드립쉽의 상측으로는 드릴링(drilling) 장비의 적재 및 운용을 위한 탑사이드 구조물이 지지되도록 설치된다. 그리고 드릴쉽의 하부로는 시추 파이프가 해저로 연장 설치된다. 해저에는 시추를 위한 시추공(미도시)이 형성되어 시추 파이프가 삽입된다. 시추 파이프는 시추공에 견고한 고정을 위해 시멘팅(cementing) 작업으로 시추공에 고정된다.

그러나 시추선의 조류, 풍향, 풍속 및 파고에 의하여 흔들림이 발생되거나 시추 설비의 파손 및 오작동이 발생될 경우, 해저 유정으로부터 다량의 기름이 유출되어 환경 오염이 발생될 수 있다. 이경우 드릴쉽으로부터 유정의 기름을 시추하여 버너붐(burner boom)에서 강제로 태우는 작업을 실시한다.

그러나, 드릴쉽의 버너붐에서 기름 및 가스를 태우는 과정에서 고온의 열에너지가 발생되어, 이 고온의 열에너지에 의해 드릴쉽에 인접한 오일 이송을 위한 유조선에 화재가 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 드릴쉽에서 해저 유정의 오일을 이송받아 태우는 과정에서 발생되는 열에너지에 의해 인접한 유조선에 화재가 발생되지 않도록 하는 오일 처리 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 원유 유출 사고 발생시 해저에서 사고 유정으로부터 유출된 원유를 저장하는 임시저장 탱크를 구비한 제1 선박 및 상기 임시 저장 탱크로부터 이송된 원유를 저장하는 카고 탱크를 구비한 제2 선박을 포함하는 오일 처리 시스템으로서, 제1 선박은, 해수(海水)를 펌핑하는 펌프부와, 펌프부를 통해 해수를 공급받아 제1 선박의 선미(船尾) 외부로 해수를 분사하여 상기 선미로부터 이격된 위치되는 제2 선박과의 사이에 해수 커튼을 형성하는 워터 캐논을 포함한다.

워터 캐논은, 제1 선박의 선미에 돌출되게 설치되는 바디 프레임과, 펌프부과 연결되어 해수를 전송하는 해수 라인과, 해수 라인으로부터 해수를 공급받아 상기 선미의 외부로 해수를 분사하는 방수건을 포함할 수 있다.

방수건은 바디 프레임에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

바디 프레임에는 구동모터가 설치되어 방수건을 회전 구동시킬 수 있다.

워터 캐논은 제1 선박의 선미부에 적어도 2개 이상의 복수개로 설치될 수 있다.

워터 캐논들은 제1 선박의 선미에서 해수의 방사 각도를 서로 달리하는 방향으로 설치될 수 있다.

제1 선박은 드릴쉽(drill ship)이고, 제2 선박은 유조선일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저 유정의 사고 발생시 드릴쉽에서 오일을 태우는 과정에서 발생되는 열에너지가 인접한 유조선에 도달되는 량을 감쇄시키는 것이 가능하여, 유조선에 화재가 발생되지 않도록 하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴쉽의 워터 캐논에 의해 해수 커튼이 형성된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 워터 캐논을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 워터 캐논을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 워터 캐논이 설치된 상태에서 워터 커튼을 형성한 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 오일 처리 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

이하에서 설명하는 제1 선박은 드릴쉽(drill ship)등의 시추선을 말하는 것으로서 이하에서는 드릴쉽으로 정의한다. 드릴쉽의 상측으로는 드릴링(drilling) 장비의 적재 및 운용을 위한 탑사이드 구조물이 지지되도록 설치된다. 그리고 드릴쉽의 하부로는 시추 파이프(미도시)가 해저로 연장 설치된다. 해저에는 시추를 위한 시추공(미도시)이 형성되어 시추 파이프가 삽입 설치된다. 시추 파이프는 시추공에 견고한 고정을 위해 시멘팅(cementing) 작업으로 시추공에 고정된다.

그러나 드릴쉽이 거친 해상 상황에 의해 요동치는 경우 시추 파이프가 마치 진자 운동처럼 흔들리는 경우가 발생함으로써, 시추 파이프가 시추공에 안정적으로 고정되지 않고 부서져 오일이 유출되는 경우가 발생될 수 있다. 따라서, 시추 파이프로부터 오일의 유출을 방지하고자 시추 파이프를 폐쇄한 상태에서 드릴쉽을 이용하여 해저 유정의 오일을 시추하여 강제적으로 태운다. 이 과정에서 드립쉽에 저장된 오일은 인접한 제2 선박(이하, 유조선)으로 이송하게 되는데, 드립쉽 상에서 오일을 태우는 과정에서 발생되는 복사열이 유조선에 도달하게 되면 유조선에 화재가 발생될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 드릴쉽과 유조선의 사이에서 복사열을 차단하도록 해수 커튼을 형성하는 워터 캐논을 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴쉽의 워터 캐논에 의해 해수 커튼이 형성된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 워터 캐논을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일 처리 시스템(100)은, 시추된 원유를 저장하는 임시저장 탱크를 구비한 제1 선박(1) 및 임시 저장 탱크로부터 이송된 원유를 저장하는 카고 탱크를 구비한 제2 선박(9)을 포함한다. 여기서 제1 선박(1)은 펌프부(10) 및 워터 캐논(20)을 포함한다. 이하에서 제1 선박(1)은 드릴쉽 (drillship)이고, 제2 선박(9)은 유조선일 수 있다.

드릴쉽(1)은 크레인(crane), 데릭(derrick), 문풀(moonpool) 등 공지의 시추 설비를 갖춘 선박으로서 드릴 파이프를 이용하여 해저 지층을 천공함으로써 유정에 저장되어 있는 해저 자원(오일)을 시추한다. 드릴쉽(1)은 시추 설비 이외에 버너붐(burner boom)을 구비한다.

펌프부(10)는 드릴쉽(1)의 내부에 펌프 본체(미도시)가 설치되고, 파이프 라인은 해수면(5) 아래로 연장되어 해수를 펌핑한다. 펌프부(10)를 통해 펌핑된 해수는 워터 캐논(20)를 통해 선미(船尾) 외부로 발사된다.

워터 캐논(20)은 펌프부(10)를 통해 해수를 공급받아 드릴쉽(1)의 선미(船尾, 3) 외부로 해수를 발사함으로써 선미(船尾, 3)로부터 이격된 위치에 해수 커튼(7)을 형성한다. 본 실시예에서 워터 캐논(20)는 선미(船尾, 3) 부분에 복수개가 일렬의 등간격으로 설치되는 것을 예시적으로 설명한다. 이는 선미(船尾, 3) 부분에서 이격된 위치에서 보다 넓은 범위로 해수 커튼(7)을 용이하게 형성되도록 하기 위한 것으로서, 이는 이하에서 워터 캐논(20)의 구조를 설명하면서 해수 커튼(7)의 형성 작용을 보다 구체적으로 설명한다. 해수 커튼(7)은 해수를 이용한 차단막을 말하는 것으로서, 드릴쉽(1)으로부터 전달되는 열 에너지를 차단하기 위해 형성되는 것이다.

워터 캐논(20)는 드릴쉽(1)의 선미(船尾, 3)부분에 돌출되게 설치되는 바디 프레임(21)과, 펌프부(10)와 연결되어 해수를 전송하는 해수 라인(23)과 해수 라인(23)으로부터 해수를 공급받아 선미(3)의 외부로 해수를 분사하는 방수건(25)을 포함한다.

바디 프레임(21)은 방수건(25)을 선미(船尾, 3) 부분에 설치하기 위한 것으로서, 드릴쉽(1)의 선미(船尾, 3) 부분에 돌출되게 설치된다. 바디 프레임(21)은 직사각형의 단면 또는 원형의 단면을 갖고 내부가 빈 공간이 형성된 파이프 라인으로 형성될 수 있다. 그러나 바디 프레임(21)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 설치 위치의 환경에 대응하여 블록 형상 등으로 다양하게 변형될 수 있다.

바디 프레임(21)에는 해수 라인(23)이 바디 프레임(21)의 길이 방향을 따라 외측 또는 그 내부의 빈공간을 따라 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 바디 프레임(21)의 길이 방향을 따라 그 내부로 해수 라인(23)이 설치되는 것을 예시적으로 설명한다.

방수건(25)은 바디 프레임(21)에 설치되는 본체(25a)와, 본체(25a)의 외측으로 돌출되어 해수를 발사하는 분사 노즐(25b)을 포함한다. 본체(25a)는 바디 프레임(21)에 고정되는 것으로서 선미(船尾, 3) 부분에 고정된다.

분사 노즐(25b)은 해수 라인(23)으로부터 공급된 해수를 선미(船尾)에서 이격된 위치로 분사한다. 분사 노즐(25b)로 발사되는 해수(9)는 분사 노즐(25b)의 분사 위치를 중심으로 반원 형상의 방사상으로 분사될 수 있다. 분사 노즐(25b)에 의해 분사된 해수는 드릴쉽(1)과 유조선(9)과의 사이 부분에서 해수 커튼을 형성한다. 참조번호 2는 드릴쉽(1)과 유조선(9)을 연결하여 오일을 전송받는 이송 라인이다.

분사 노즐(25b)에 의해 드릴쉽(1)과 유조선(9)의 사이 부분에 해수 커튼(7)이 형성되면, 드릴쉽(1)에서 원유 및 가스가 포함된 오일을 태우는 과정에서 전달되는 열에너지가 해수 커튼(7)에 의해 차단되어 유조선(9)에 도달되지 않는다. 즉, 드릴쉽(1)에서 오일을 태우는 작업시 발생되는 열 복사에너지는 해수 커튼(7)의 해수와 접촉됨으로써, 해수 커튼(7)의 외부로 열에너지의 전달을 약화시킨다. 따라서, 드릴쉽(1)과 유조선(9)이 일정 거리 근접된 상태에서도 유조선(9)에 화재가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 워터 캐논을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 워터 캐논이 설치된 상태에서 워터 커튼을 형성한 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2와 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서는 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 워터 캐논(120)은, 바디 프레임(21)에 설치된 구동모터(121)에 의해 워터 캐논(120)이 회전 가능하게 설치된다.

워터 캐논(120)은 유조선(9)의 위치 변동이 발생될 경우, 구동모터(121)의 구동에 의해 분사 노즐(25b)이 유조선(9)을 향하도록 회전될 수 있다. 따라서, 드릴쉽(1)에서 오일의 연소에 따라 발생되는 열이 유조선(9)에 도착되는 량을 감쇄시켜 유조선(9)에 화재가 발생되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.

1...드릴쉽 2...이송 라인
3...선미 7...해수 커튼
9...유조선 10...펌프부
20...워터 캐논 21...바디 프레임
23...해수 라인 25...방수건
25a..본체 25b..분사 노즐

Claims (7)

1. 원유 유출 사고 발생시, 해저에서 사고 유정으로부터 유출된 원유를 저장하는 임시저장 탱크를 구비한 제1 선박 및 상기 임시 저장 탱크로부터 이송된 원유를 저장하는 카고 탱크를 구비한 제2 선박을 포함하는 오일 처리 시스템으로서,
   상기 제1 선박은,
   해수(海水)를 펌핑하는 펌프부; 및
   상기 펌프부를 통해 해수를 공급받아 상기 제1 선박의 선미(船尾) 외부로 해수를 분사하여 상기 선미로부터 이격된 위치되는 제2 선박과의 사이에 해수 커튼을 형성하는 워터 캐논을 포함하며,
   상기 워터 캐논은 상기 제1 선박의 열이 상기 제2 선박에 도달하지 않도록 상기 제1 선박의 선미부에 해수의 방사 각도를 서로 달리하는 방향으로 적어도 2개 이상의 복수개로 설치되어 해수를 방사상으로 분사하는 오일 처리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 워터 캐논은,
   상기 제1 선박의 선미에 돌출되게 설치되는 바디 프레임;
   상기 펌프부과 연결되어 해수를 전송하는 해수 라인; 및
   상기 해수 라인으로부터 해수를 공급받아 상기 선미의 외부로 해수를 분사하는 방수건;
   을 포함하는 오일 처리 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 방수건은 상기 바디 프레임에 회전 가능하게 설치되는 오일 처리 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 바디 프레임에는 구동모터가 설치되어 상기 방수건을 회전 구동시키는 오일 처리 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 선박은 드릴쉽(drill ship)이고, 상기 제2 선박은 유조선인 오일 처리 시스템.

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