KR101584562B1 - 드레인 시스템 및 시추 해양 구조물 - Google Patents
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Abstract
드레인 시스템 및 시추 해양 구조물이 개시된다. 본 발명의 드레인 시스템은, 선체에 마련되며, 드릴 플로어 및 웰 테스트 영역 중 적어도 하나를 포함하는 위험영역으로부터 유입되는 드레인과, 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 분리되어 저장되는 드레인 분리 저장부; 선체에 마련되며, 드레인 분리 저장부에서 침강물과 침강물을 제외한 물질로 분리되어 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 탱크부; 및 선체에 마련되며, 드레인 탱크부로 공급되는 침강물의 적어도 일부를 드레인 탱크부를 바이패스 하여 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하는 슬롭 워터 처리부로 공급하는 침강물 공급부를 포함한다.
Description
본 발명은, 드레인 시스템 및 시추 해양 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 갑판이나 드릴 플로어 등에서 유입되는 오일, 빗물, 고체 물질 등을 포함하는 드레인을 처리하는 드레인 시스템 및 시추 해양 구조물에 관한 것이다.
국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.
이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.
종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었다.
그러나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(Drill ship)과 해상공장인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다.
군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 시추선은 예인선 없이 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작된다.
종래 시추선의 데크 상부에는 시추시 활용되는 드릴 플로어(Drill floor), 머드 모듈(Mud Module), 드릴링 모듈(Drilling Module), 파이프 데크(Pipe Deck), 라이저 데크(Riser Deck) 및 해저장비 모듈(Subsea Module) 등과 같은 여러 가지 구조물 및 작업 공간이 설치된다.
데크의 하부에는 드레인 탱크가 배치되어 전술한 구조물에서 유입되는 오일, 빗물, 머드 등을 포함한 드레인을 수용한다. 이러한 종래의 드레인 처리 시스템은 전술한 구조물에서 유입되는 드레인 전부를 하나의 드레인 저장탱크에 저장하고 처리한다. 즉, 모든 구조물에서 유출된 드레인을 하나의 배관을 통하여 드레인 저장탱크로 유입시키도록 한다. 그러나 드레인은 각종 오일 성분과 머드 등의 혼합물로 이루어져 일정 시간이 지남에 따라 드레인 저장탱크 하부에 머드 침전이 발생하고, 이로 인해 드레인 처리가 어려워지는 문제점이 있다.
또한, 우천시 다수의 구조물로 인해 많은 양의 빗물이 드레인 저장탱크로 유입되고, 드레인 저장 탱크의 용량 한계로 유입된 빗물을 포함한 드레인을 실질적으로 드레인 처리하지 못하고 있는 실정이다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 선행기술이 한국등록특허공보 제10-1250775호(2013.03.29) "시추선 드레인 처리 장치"에 개시되어 있다. 전술한 선행기술은 머드가 유입되는 머드 유입 영역과 비 머드 유입 영역으로 나누어 유입되는 드레인을 처리한다.
이러한 시스템은 상대적으로 머드 유입이 많은 드릴 플로어나 머드 모듈 프로세스 등으로부터 유입되는 머드를 처리하는 점에서는 이점이 있다. 하지만, 전술한 선행기술에 개시된 비 머드 유입 영역인 머드 작업장이나 해저장비 모듈 등에서도 머드가 유입되고, 머드 이외의 고체 물질이 유입되므로 이러한 비 머드 유입 영역에서 유입되는 머드나 고체 물질을 처리하기에는 부족한 점이 있다.
또한, 최근 드릴쉽과 같은 시추 해양 구조물의 경우 부가 가치가 높아 경쟁이 심해지고 있는 데, 이러한 경향을 반영하여 건조 원가를 절감할 수 있는 개선책이 요구된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 머드 유입 영역과 비 머드 유입 영역을 구별하지 않고 모든 영역으로부터 유입되는 드레인을 효율적으로 처리할 수 있고, 원가를 절감하면서 고체 물질의 처리 능력을 향상시킬 수 있는 드레인 시스템 및 시추 해양 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 마련되며, 드릴 플로어 및 웰 테스트 영역 중 적어도 하나를 포함하는 위험영역으로부터 유입되는 드레인과, 상기 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 분리되어 저장되는 드레인 분리 저장부; 상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 분리 저장부에서 침강물과 상기 침강물의 제외한 물질로 분리되어 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 탱크부; 및 상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 탱크부로 공급되는 상기 침강물의 적어도 일부를 상기 드레인 탱크부를 바이패스 하여 상기 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하는 슬롭 워터 처리부로 공급하는 침강물 공급부를 포함하는 시추 해양 구조물이 제공될 수 있다.
상기 침강물 공급부는, 상기 드레인 분리 저장부에 저장된 침강물을 상기 드레인 탱크부로 공급하는 라인에서 분기되어 상기 슬롭 워터 처리부에 연결되는 분기라인; 및 상기 분기라인에 마련되는 침강물 공급펌프를 포함할 수 있다.
상기 침강물 공급부는 상기 침강물 공급펌프와 상기 슬롭 워터 처리부 사이의 상기 침강물 공급라인에 마련되는 역류방지밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 드레인 분리 저장부는, 상기 위험영역에서 유입되는 상기 드레인이 저장되는 제1 탱크; 및 상기 비 위험영역에서 유입되는 상기 드레인이 저장되는 제2 탱크를 포함할 수 있다.
상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크의 바닥부는 경사질 수 있다.
상기 드레인 탱크부는, 상기 제1 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 제1 드레인 탱크; 상기 제2 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 제2 드레인 탱크; 및 상기 제1 드레인 탱크와 상기 제2 드레인 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 홀딩 탱크를 포함할 수 있다.
상기 드레인 탱크부는, 상기 제1 드레인 탱크와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 라인과, 상기 제2 드레인 탱크와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 라인에 마련되는 이송펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 이송펌프와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 연결라인에 마련되어 상기 이송펌프에서 배출되는 드레인을 상기 드레인 홀딩 탱크 또는 선외로 공급시키는 공급방향 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 공급방향 제어부는, 상기 연결라인에 마련되어 상기 드레인에 있는 오일을 분석하는 오일 분석기; 및 상기 연결라인에 마련되어 상기 오일 분석기에서 분석된 오일의 함유량에 따라 드레인을 상기 드레인 홀딩 탱크 또는 선외로 공급시키는 방향제어밸브를 포함할 수 있다.
상기 침강물 공급부는, 상기 드레인 분리 저장부에 저장된 침강물을 상기 드레인 탱크부로 공급하는 라인에 연결되는 커넥터; 및 일단부는 상기 커넥터에 연결되고 타단부는 상기 슬롭 워터 처리부에 연결되는 침강물 공급라인을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체에 마련되며, 드릴 플로어 및 웰 테스트 영역 중 적어도 하나를 포함하는 위험영역으로부터 유입되는 드레인과, 상기 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 분리되어 저장되는 드레인 분리 저장부; 상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 분리 저장부에서 침강물과 상기 침강물의 제외한 물질로 분리되어 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 탱크부; 및 상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 탱크부로 공급되는 상기 침강물의 적어도 일부을 상기 드레인 탱크부를 바이패스 하여 상기 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하는 슬롭 워터 처리부로 공급하는 침강물 공급부를 포함하는 드레인 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 드릴 플로어를 포함하는 위험영역과 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인을 각각 분리하여 공급함으로써 안전을 기할 수 있고, 드레인 탱크부로 유입되는 침강물을 드레인 탱크부를 바이패스 하여 바로 슬롭 워터 처리부로 공급함으로써 고체 물질인 침강물의 처리 능력을 개선할 수 있다.
또한, 드레인 분리 저장부의 머드를 포함한 고체 물질을 지속적으로 분리할 수 있으므로, 머드를 포함한 고체 물질이 다음 단계로 넘어가는 것을 방지하여 배관의 막힘이나 펌프의 로드 등을 줄일 수 있다.
나아가, 드레인 탱크부를 깨끗하게 유지함으로써 드레인의 오일 농도를 일정 수준 이하로 유지시 드레인을 선외로 바로 배출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 실시 예에서 시추 해양 구조물은 드릴쉽, 반 잠수식 리그는 물론 드레인 시스템이 설치되는 부유식 또는 고정식 해양 구조물을 모두 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드레인 시스템(1)은, 선체에 마련되며 드릴 플로어 및 웰 테스트 영역 중 적어도 하나를 포함하는 위험영역으로부터 유입되는 드레인과 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 분리되어 저장되는 드레인 분리 저장부(100)와, 선체에 마련되며 드레인 분리 저장부(100)에 저장된 드레인이 공급되어 저장되는 드레인 탱크부(200)와, 드레인 분리 저장부(100)와 드레인 탱크부(200)에 연결되어 드레인 분리 저장부(100)에 저장된 드레인을 침강물과 침강물을 제외한 물질로 분리하여 드레인 탱크부(200)로 공급하는 드레인 공급부(300)와, 이송펌프(240)와 드레인 홀딩 탱크(230)를 연결하는 연결라인에 마련되어 이송펌프(240)에서 배출되는 드레인을 드레인 홀딩 탱크(230) 또는 선외로 공급시키는 공급방향 제어부(400)와, 선체에 마련되어 드레인 탱크부(200)에서 공급되는 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하는 슬롭 워터 처리부(500)를 구비한다.
드레인 분리 저장부(100)는, 메인 데크와 메인 데크에 마련되는 상부 구조물로부터 유입되는 드레인이 1차적으로 저장되는 곳으로써, 드릴 플로어와 웰 테스트 영역 등을 포함하는 위험영역에서 유입되는 드레인과 위험영역을 제외한 비 위험영역에서 유입되는 드레인이 각각 별개로 저장된다.
본 실시 예에서 위험영역이란 폭발성 가스가 있을 가능성이 있는 구역을 가리키는 것으로 전술한 드릴 플로어, 웰 테스트 영역, 이수 분리기(shale shaker)가 설치되는 룸, 머드 프로세스 탱크 룸(mud process tank room), 드릴링 작업 시 라이저를 통해 리턴 되는 커팅물을 건조하는 룸(cutting dryer area)을 포함한다.
본 실시 예에서 비 위험영역이란 전술한 위험영역을 제외한 영역으로 드릴링 모듈(drilling module), 머드 모듈(mud module), 메인 데크, 메인 데크의 상부 영역인 드릴 파이프 저장 영역, 라이저 저장 영역인 라이저 데크를 포함한다.
본 실시 예에서 드레인 분리 저장부(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 위험영역과 라인으로 연결되어 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 저장되는 제1 탱크(110)와, 비 위험영역과 라인으로 연결되어 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 저장되는 제2 탱크(120)를 포함한다.
본 실시 예에서 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)에 유입된 드레인은 오일, 빗물, 해수, 머드를 포함한 고체 물질 등을 포함하며, 이 중 고체 물질은 자중(自重)에 의해 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)의 바닥부에 가라앉게 된다. 이렇게 가라앉은 고체 물질 즉, 침강물은 후술하는 드레인 공급부(300)에 의해 드레인 탱크부(200)로 공급되며, 본 실시 예는 고체 물질의 원활한 공급을 위해 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)의 바닥부를, 도 1에 도시된 바와 같이, 경사지게 마련할 수 있다.
한편, 본 실시 예는 위험영역 중 웰 테스트 영역 및 드릴 플로어와, 제1 탱크(110)를 연결하는 라인에, 도 1에 도시된 바와 같이, 삼방밸브(TV)를 마련하고 웰 테스트 영역과 드릴 플로어로부터 유입되는 드레인을 샘플링하여 제1 탱크(110)로 공급하거나 선외로 배출할 수도 있다.
또한, 본 실시 예는 비 위험영역 중 메인 데크, 드릴 파이프 저장 영역, 라이저 데크와 제2 탱크(120)를 연결하는 라인에, 도 1에 도시된 바와 같이, 삼방밸브(TV)를 마련하고, 이 라인을 통해 유입되는 드레인을 샘플링하여 제2 탱크(120)로 공급하거나 선외로 배출할 수도 있다.
본 실시 예는 오픈 데크(open deck) 예를 들어 드릴 플로어, 웰 테스트 영역, 메인 데크, 드릴 파이프 저장 영역, 라이저 데크 등으로부터 호우(heavy rain)가 유입되는 경우 별도의 탱크에 빗물을 저장한 후 삼방밸브(TV)를 개방하여 빗물을 선외로 배출할 수 있다. 본 실시 예에서 호우는 25mm/h로 고려할 수 있다.
그리고 본 실시 예는 제 1 탱크(110)와 제2 탱크(120)의 수위가 위험 수위에 도달하는 경우 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)에 저장된 내용물을 선외로 배출할 수 있다.
드레인 탱크부(200)는, 드레인 분리 저장부(100)에서 공급되는 드레인이 저장되는 곳으로서, 드레인 탱크부(200)에 저장된 드레인은 함유된 오일의 양에 따라 선외로 배출되거나 후술하는 슬롭 워터 처리부(500)로 공급된다.
본 실시 예에서 드레인 탱크부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 탱크(110)에서 공급되는 드레인이 저장되는 제1 드레인 탱크(210)와, 제2 탱크(120)에서 공급되는 드레인이 저장되는 제2 드레인 탱크(220)와, 제1 드레인 탱크(210)와 제2 드레인 탱크(220)에서 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 홀딩 탱크(230)와, 제1 드레인 탱크(210)와 드레인 홀딩 탱크(230)를 연결하는 라인 및 제2 드레인 탱크(220)와 드레인 홀딩 탱크(230)를 연결하는 라인에 마련되는 이송펌프(240)를 포함한다.
본 실시 예에서 제1 드레인 탱크(210)에는 제1 탱크(110)에서 공급되는 드레인이 저장되고, 제2 드레인 탱크(220)에는 제2 탱크(120)에서 공급되는 드레인이 저장되며, 각각의 드레인 탱크는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 독립된 라인으로 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)에 연결된다. 따라서, 위험영역으로부터 유입되는 드레인과 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 별도로 저장되므로 안정성을 기할 수 있다.
또한, 제1 드레인 탱크(210)와 제2 드레인 탱크(220)에는 내부의 가스를 배출할 수 있는 밸브와 같은 벤팅 장치(venting apparatus)가 마련될 수 있고, 제1 드레인 탱크(210)에 저장된 드레인은 제2 드레인 탱크(220)에 저장된 드레인 보다 상대적으로 더 위험하므로 별도의 정화 장치를 제1 드레인 탱크(210)에만 마련할 수 있다.
드레인 탱크부(200)의 이송펌프(240)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 드레인 탱크(210)와 제2 드레인 탱크(220) 각각에 연결되어 드레인 탱크(210,220)에 저장된 드레인을 드레인 홀딩 탱크(230)로 공급하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 이송펌프(240)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 드레인 탱크(210,220) 당 한 쌍이 병렬도 마련될 수 있고, 이송펌프(240)의 선단 라인에는 배출되는 드레인의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(CV)가 마련될 수 있다.
드레인 탱크부(200)의 드레인 홀딩 탱크(230)에 저장된 드레인은, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬롭 워터 처리부(500)와 연결된 라인을 통해 슬롭 워터 처리부(500)로 공급되어 고형 폐기물과 폐 오일로 분리될 수 있다.
드레인 공급부(300)는, 드레인 분리 저장부(100)에 저장된 드레인을 침강물과 침강물을 제외한 물질로 나누어서 드레인 탱크부(200)로 공급하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 드레인 공급부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상측부는 제1 탱크(110) 또는 제2 탱크(120)에 연결되고 하측부는 제 드레인 탱크 또는 제2 드레인 탱크(220)에 연결되어 침강물을 드레인 탱크부(200)로 공급시키는 제1 라인(310)과, 상측부는 제1 탱크(110) 또는 상기 제2 탱크(120)에 연결되고 하측부는 제1 드레인 탱크(210) 또는 제2 드레인 탱크(220)에 연결되어 침강물을 제외한 물질을 드레인 탱크부(200)로 공급시키는 제2 라인(320)을 포함한다.
본 실시 예에서 제1 라인(310)은 제1 탱크(110) 또는 제2 탱크(120)의 하측부에 배치될 수 있고, 제2 라인(320)은 제1 탱크(110) 또는 제2 탱크(120)의 상측부에 배치될 수 있다. 이는, 제1 라인(310)을 통해서는 침강물이 공급되고, 제2 라인(320)을 통해서는 침강물을 제외한 물질 즉 유체가 공급되도록 하기 위해서다.
또한, 본 실시 예는 제2 라인(320)의 상단부가 제1 탱크(110) 또는 제2 탱크(120)의 상측부에 배치되어 제1 탱크(110) 또는 제2 탱크(120)에 적정 수준의 드레인이 항상 있으므로, 머드를 포함하는 침강물의 고착 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 본 실시 예에서 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)는 제1 드레인 탱크(210)와 제2 드레인 탱크(220)보다 높은 위치에 배치되므로 별도의 펌프를 사용하지 않고 제1 라인(310)과 제2 라인(320)으로 드레인을 드레인 탱크로 공급할 수 있다.
공급방향 제어부(400)는 이송펌프(240)와 드레인 홀딩 탱크(230)를 연결하는 연결라인에 마련되어 이송펌프(240)에서 배출되는 드레인을 드레인 홀딩 탱크(230) 또는 선외로 공급시키는 역할을 한다.
본 실시 예에서 공급방향 제어부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송펌프(240)와 드레인 홀딩 탱크(230)를 연결하는 연결라인에 마련되어 드레인에 있는 오일을 분석하는 오일 분석기(410)와, 전술한 연결라인에 마련되어 오일 분석기(410)에서 분석된 오일의 함유량에 따라 드레인을 드레인 홀딩 탱크(230) 또는 선외로 공급시키는 방향제어밸브(420)를 포함한다.
공급방향 제어부(400)의 오일 분석기(410)는, 이송펌프(240)로부터 공급되는 드레인에 있는 오일의 함유량을 분석하여 제어부로 전송하고 제어부는 이 분석값을 기초로 방향제어밸브(420)를 작동시킬 수 있다.
예를 들어 오일 분석기(410)에서 분석된 오일의 함유량이 일 예로 15ppm 미만인 경우 제어부는 방향제어밸브(420)를 제어하여 드레인을 선외로 배출할 수도 있고, 15ppm 이상인 경우 드레인을 드레인 홀딩 탱크(230)로 공급할 수도 있다.
본 실시 예에서 방향제어밸브(420)는 삼방밸브(TV) 일 수 있다.
슬롭 워터 처리부(500)는, 드레인 홀딩 탱크(230)로부터 공급되는 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하거나, 분리된 고형 폐기물 또는 폐 오일을 고형 폐기물 탱크(ST) 또는 폐 오일 탱크(OT)로 공급하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 슬롭 워터 처리부(500)는 드레일 홀딩 탱크에서 공급되는 드레인에서 고체 물질을 분리하는 원심 분리기(미도시)와, 원심 분리기에서 분리된 고체 물질 이외의 유체에서 오일과 물을 분리하는 오수분리기(미도시)를 포함한다.
또한, 본 실시 예에서 슬롭 워터 처리부(500)는 분리된 고체 물질 또는 오일을 고체 폐기물 탱크 또는 폐 오일로 공급하는 슬롭 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 드레인 분리 저장부(100), 드레인 탱크부(200), 드레인 공급부(300),공급방향 제어부(400), 슬롭 워터 처리부(500)는 문풀(moonpool)과 벌크 탱크룸(bulk tank room) 사이에 배치되는 드레인 탱크룸(drain tank room)에 마련될 수 있다.
이하에서 도 1을 참조하여 본 실시 예의 작동 상태를 설명한다. 본 실시 예는 위험영역 또는 비 위험영역으로부터 유입되는 그 영역의 구분만 있을 뿐 나머지는 동일하므로 위험영역을 기준으로 설명한다.
위험영역으로부터 유입되는 드레인은 삼방밸브(TV)에 의해 선외로 배출되지 않는 이상 제1 탱크(110)로 공급된다. 제1 탱크(110)로 공급된 드레인은 제1 탱크(110)에서 자중에 의해 가라앉는 침강물과 침강물을 제외한 물질로 분리되고, 침강물은 제1 라인(310)을 통해, 침강물을 제외한 물질은 제2 라인(320)을 통해 제1 드레인 탱크(210)로 공급된다. 엄밀하게는 제1 탱크(110)와 제2 탱크(120)의 내부에는 침강물 만이 아니라 액체도 저장되어 있으므로 제1 라인(310)을 통해서는 침강물과 액체가 함께 배출된다.
제1 드레인 탱크(210)에 저장된 드레인은 이송펌프(240)에 의해 공급방향 제어부(400)로 공급된다. 공급방향 제어부(400)의 오일 분석기(410)에서 분석된 드레인의 오일 함유량이 일정 ppm 예를 들어 15ppm 미만인 경우 선외로 배출되고, 그 이상인 경우 드레인 홀딩 탱크(230)로 공급된다.
드레인 홀딩 탱크(230)에 저장된 드레인은 슬롭 워터 처리부(500)로 공급되어 고형 폐기물과 폐 오일로 분리될 수도 있고, 별도의 분리 과정을 거치지 않고 계속 저장되었다가 육상으로 배출될 수도 있다.
슬롭 워터 처리부(500)에서 분리 과정을 거칠 경우 원심 분리기에서 고체 물질과 고체 물질을 제외한 물질로 분리되고, 고체 물질을 제외한 물질은 오수분리기에서 오일과 오일 이외의 유체로 분리된다.
분리된 고체 물질은 슬롭 펌프에 의해 고형 폐기물 탱크(ST)로, 분리된 오일은 슬롭 펌프에 의해 폐 오일 탱크(OT)로 공급되어 저장될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 드릴 플로어를 포함하는 위험영역과 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인을 각각 분리하여 공급함으로써 안전을 기할 수 있고, 위험영역과 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인을 드레인 분리 저장부에서 침강물과 침강물을 제외한 물질로 분리하여 공급함으로써 드레인을 효율적으로 처리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따른 드레인 시스템(1a)은, 전술한 제1 실시예에서 한 쌍으로 병렬로 마련되어 침강물과, 침강물을 제외한 물질을 같이 펌핑하는 이송펌프(240)를 하나로 마련하고, 제1 드레인 탱크(210)와 제2 드레인 탱크(220)에 가라앉은 침강물을 바로 슬롭 워터 처리부(500)로 펌핑 하는 별도의 침강물 공급부(600)를 마련한 점에서 차이점이 있다. 그 결과 본 실시 예는 원가를 절감할 수 있고, 침강물을 효율적으로 처리할 수 있는 이점이 있다.
본 실시 예에서 침강물 공급부(600)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 라인(310)에서 분기되어 슬롭 워터 처리부(500)에 연결되며 제1 드레인 탱크(210) 또는 제2 드레인 탱크(220)에 저장된 침강물을 슬롭 워터 처리부(500)로 공급시키는 분기라인(610)와, 분기라인(610)에 마련되는 침강물 공급펌프(620)와, 침강물 공급펌프(620)와 슬롭 워터 처리부(500) 사이의 분기라인(610)에 마련되는 역류방지밸브(630)를 포함한다.
본 실시 예에서 침강물 공급펌프(620)는 원심펌프인 이송펌프(240)에 비해 사이즈도 작고 비용도 저렴한 STP feed pump일 수 있다.
또한, 본 실시 예에서 침강물 공급부(600)는 이송펌프(240)와 드레인 탱크(210,220)를 연결하는 라인과 분기라인(610)을 연결하는 조인트 라인(640)을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따른 드레인 시스템(b)은, 드레인 탱크의 하측부가 아닌 드레인 분리 저장부(100)의 하측부에서 드레인 분리 저장부(100)에 가라앉은 침강물을 바로 슬롭 워터 처리부(500)로 공급하도록 침강물 공급부(700)를 부가하여 마련한 점에서 차이점이 있다.
즉 본 실시 예는 전술한 제2 실시예의 침강물 공급부(600) 외에 본 실시예의 침강물 공급부(700)를 더 구비하거나 본 실시 예의 침강물 공급부(700) 만을 구비할 수도 있다.
침강물 공급부(700)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 라인(310)의 상단부에 연결되는 커넥터(710)와, 일단부는 커넥터(710)에 연결되고 타단부는 슬롭 워터 처리부(500)에 연결되는 침강물 공급라인(720)을 포함한다.
본 실시 예는 위험영역 또는 비 위험영역에서 유입된 후 드레인 분리 저장부(100)에 가라앉은 침강물을 슬롭 워터 처리부(500)에 바로 공급되도록 연결함으로써 침강물의 처리 능력을 개선할 수 있는 이점이 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드레인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따른 드레인 시스템(1c)은 전술한 제2 실시예에서 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인을 분리 저장하는 제2 탱크(120)와, 제2 탱크(120)와 제2 드레인 탱크(220)를 연결하는 드레인 공급부(300)를 구비하지 않고 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 바로 제2 드레인 탱크(220)로 공급되도록 마련한 점에서 전술한 제2 실시예와 차이점이 있다.
비 위험영역으로부터 유입되는 드레인은 위험영역으로부터 유입되는 드레인에 비해 폭발의 위험이 적어 안전하고, 침강물을 드레인 탱크로부터 슬롭 워터 처리부(500)로 공급하는 침강물 공급부(600)에 의해 침강물의 처리 능력이 개선되므로 제2 탱크(120)를 설치에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1,1a,1b,1c : 드레인 시스템 100 : 드레인 분리 저장부
110 : 제1 탱크 120 : 제2 탱크
200 : 드레인 탱크부 210 : 제1 드레인 탱크
220 : 제2 드레인 탱크 230 : 드레인 홀딩 탱크
240 : 이송펌프 300 : 드레인 공급부
310 : 제1 라인 320 : 제2 라인
400 : 공급방향 제어부 410 : 오일 분석기
420 : 방향 제어 밸브 500 : 슬롭 워터 처리부
600,700 : 침강물 공급부 610 : 분기라인
620 : 침강물 공급펌프 630 : 역류방지밸브
640 : 조인트 라인 650 : 조인 라인
710 : 커넥터 720 : 침강물 공급라인
CV : 체크밸브 OT : 폐 오일 탱크
ST : 고체 폐기물 탱크 TV : 삼방밸브
110 : 제1 탱크 120 : 제2 탱크
200 : 드레인 탱크부 210 : 제1 드레인 탱크
220 : 제2 드레인 탱크 230 : 드레인 홀딩 탱크
240 : 이송펌프 300 : 드레인 공급부
310 : 제1 라인 320 : 제2 라인
400 : 공급방향 제어부 410 : 오일 분석기
420 : 방향 제어 밸브 500 : 슬롭 워터 처리부
600,700 : 침강물 공급부 610 : 분기라인
620 : 침강물 공급펌프 630 : 역류방지밸브
640 : 조인트 라인 650 : 조인 라인
710 : 커넥터 720 : 침강물 공급라인
CV : 체크밸브 OT : 폐 오일 탱크
ST : 고체 폐기물 탱크 TV : 삼방밸브
Claims (11)
- 선체에 마련되며, 드릴 플로어 및 웰 테스트 영역 중 적어도 하나를 포함하는 위험영역으로부터 유입되는 드레인과, 상기 위험영역을 제외한 비 위험영역으로부터 유입되는 드레인이 각각 분리되어 저장되는 드레인 분리 저장부;
상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 분리 저장부에서 침강물과 상기 침강물의 제외한 물질로 분리되어 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 탱크부; 및
상기 선체에 마련되며, 상기 드레인 탱크부로 공급되는 상기 침강물의 적어도 일부를 상기 드레인 탱크부를 바이패스 하여 상기 드레인을 고형 폐기물과 폐 오일로 분리하는 슬롭 워터 처리부로 공급하는 침강물 공급부를 포함하며,
상기 침강물 공급부는,
상기 드레인 분리 저장부에 저장된 침강물을 상기 드레인 탱크부로 공급하는 라인에서 분기되어 상기 슬롭 워터 처리부에 연결되는 분기라인; 및
상기 분기라인에 마련되는 침강물 공급펌프를 포함하는 시추 해양 구조물. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 침강물 공급부는 상기 침강물 공급펌프와 상기 슬롭 워터 처리부 사이의 상기 침강물 공급라인에 마련되는 역류방지밸브를 더 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 1에 있어서,
상기 드레인 분리 저장부는,
상기 위험영역에서 유입되는 상기 드레인이 저장되는 제1 탱크; 및
상기 비 위험영역에서 유입되는 상기 드레인이 저장되는 제2 탱크를 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크의 바닥부는 경사진 것을 특징으로 하는 시추 해양 구조물. - 청구항 4에 있어서,
상기 드레인 탱크부는,
상기 제1 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 제1 드레인 탱크;
상기 제2 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 제2 드레인 탱크; 및
상기 제1 드레인 탱크와 상기 제2 드레인 탱크에서 공급되는 드레인이 저장되는 드레인 홀딩 탱크를 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 6에 있어서,
상기 드레인 탱크부는,
상기 제1 드레인 탱크와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 라인과, 상기 제2 드레인 탱크와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 라인에 마련되는 이송펌프를 더 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 7에 있어서,
상기 이송펌프와 상기 드레인 홀딩 탱크를 연결하는 연결라인에 마련되어 상기 이송펌프에서 배출되는 드레인을 상기 드레인 홀딩 탱크 또는 선외로 공급시키는 공급방향 제어부를 더 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 8에 있어서,
상기 공급방향 제어부는,
상기 연결라인에 마련되어 상기 드레인에 있는 오일을 분석하는 오일 분석기; 및
상기 연결라인에 마련되어 상기 오일 분석기에서 분석된 오일의 함유량에 따라 드레인을 상기 드레인 홀딩 탱크 또는 선외로 공급시키는 방향제어밸브를 포함하는 시추 해양 구조물. - 청구항 1에 있어서,
상기 침강물 공급부는,
상기 드레인 분리 저장부에 저장된 침강물을 상기 드레인 탱크부로 공급하는 라인에 연결되는 커넥터; 및
일단부는 상기 커넥터에 연결되고 타단부는 상기 슬롭 워터 처리부에 연결되는 침강물 공급라인을 포함하는 시추 해양 구조물. - 삭제
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