KR101771034B1 - 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치 - Google Patents

배관내 잔여 콜 타르 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치는, 선박 또는 차량과 타르 탱크 사이에 구비된 메인 배관과, 메인 배관에 일단이 연결된 보조 배관과, 보조 배관의 타단에 구비되며, 메인 배관 내로 유입될 고압 질소의 공급 통로인 2개의 질소 공급 배관과, 2개의 질소 공급 배관을 통해 메인 배관 내로 고압 질소를 공급하는 고압 질소 공급부를 포함하며, 2개의 질소 공급 배관은 보조 배관의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관과 보조 배관의 단부 하부면에서 보조 배관을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관을 포함할 수 있다.

Description

배관내 잔여 콜 타르 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING RESIDUAL COAL TAR INSIDE THE PIPE}
본 출원은, 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배관은 물이나 기타 유체를 소정의 장소로 유도하여 이동시키는 통로 역할을 하는 것으로, 주로 건물의 내외부, 바닥이나 벽체, 경우에 따라서는 지하에 매설되는 형태로 설치된다. 이러한 배관은 장기간 사용시 내부 벽면에 폐유와 산화물, 각종 이물질이 내부 벽면에 달라붙어 스케일을 생성시키게 되고, 이러한 스케일은 오랜 시간이 지나면서 고체화되어 배관의 유로를 좁게 하는 원인이 된다.
상기와 같이 스케일에 의해 배관의 유로 단면적이 작아지면서 유체의 이동이 원활하지 못해 설계된 대로의 배관 기능을 하지 못하게 되고, 또한 해송용 콜타르는 선박에 의해 해수 표면으로 이송 중 온도가 급감하므로, 배관으로 이송 시 60~80도로 승온하여 공급하지 않을 경우, 선박의 챔버와 배관 내부의 콜타르는 돌같이 굳어버리게 된다.
그래서 배관 내 콜타르의 응고방지를 위해 스팀으로 챔버와 배관의 내부를 가열하지만 수분 등에 의하여 열팽창이 일어나므로 고압 유체로 인해 플랜지 등의 약한 부위가 파열되어 해양오염의 원인이 되며, 특히 해양 수출용 콜 타르 배관의 경우 콜 타르의 점성, 누적 스케일 등으로 인해 배관의 폐쇄를 가속화시키는 문제점이 있으므로 배관내 잔류 콜 타르를 제거하는 것을 매우 중요하다.
이러한 배관 내부의 이물질 제거와 관련한 다양한 기술이 제시되어 있다.
이러한 종래기술의 경우에는, PIG 시스템(상표명)이 있다. PIG 시스템은 피스톤 방식의 이송 버킷('총알'이라고도 함)을 배관 내로 통과시켜 이물질을 제거하는 방식이나, 비용이 비싸며 직경이 큰 대형 배관의 경우에는 적용이 곤란하다는 문제점이 있다.
관련 기술로는, 예를 들면 한국등록특허 제1552679호(“질소 및 수소를 이용한 누수 감지 기능을 갖는 배관 세척 장치”, 등록일:2015년09월07일)이 있다.
한국등록특허 제1552679호(“질소 및 수소를 이용한 누수 감지 기능을 갖는 배관 세척 장치”, 등록일:2015년09월07일)
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 비용 절감과 동시에 직경이 큰 대형 배관에도 적용 가능한 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 잔여 콜 타르를 효율적으로 제거할 수 있는 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 선박 또는 차량과 타르 탱크 사이에 구비된 메인 배관; 상기 메인 배관에 일단이 연결된 보조 배관; 상기 보조 배관의 타단에 구비되며, 상기 메인 배관 내로 유입될 고압 질소의 공급 통로인 2개의 질소 공급 배관; 및 상기 2개의 질소 공급 배관을 통해 상기 메인 배관 내로 고압 질소를 공급하는 고압 질소 공급부를 포함하며, 상기 2개의 질소 공급 배관은, 상기 보조 배관의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관; 및 상기 보조 배관의 단부 하부면에서 상기 보조 배관을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관을 포함하는 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치를 제공한다.
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본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제2 질소 공급 배관은, 상기 보조 배관의 단부면을 관통하여 일정 길이 삽입되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제2 질소 공급 배관의 단면적은, 상기 제1 질소 공급 배관의 단면적보다 상대적으로 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 고압 질소 공급부는, 상기 고압 질소를 일정 주기로 단속적으로 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 메인 배관에 일단이 연결된 보조 배관의 타단에 고압 질소의 공급 통로인 질소 공급 배관을 설치하되, 하나는 보조 배관의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관과 나머지 하나는 보조 배관의 단부 하부면에서 보조 배관을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관으로 구성함으로써, 비용 절감과 동시에 직경이 큰 대형 배관에도 적용 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 제2 질소 공급 배관의 단면적은, 제1 질소 공급 배관의 단면적보다 상대적으로 작도록 하고, 고압 질소를 일정 주기로 단속적으로 공급함으로써, 잔여 콜 타르를 효율적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 형태에 따른 도 1의 일부 영역의 확대 상세도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치의 구성도이다. 한편, 도 2는 본 발명의 일 형태에 따른 도 1의 일부 영역(200)의 확대 상세도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치는, 메인 배관(110), 보조 배관(120), 2개의 질소 공급 배관(210, 220) 및 고압 질소 공급부(230)로 구성되며, 2개의 질소 공급 배관(210, 220)은 제1 질소 공급 배관(210) 및 제2 질소 공급 배관(220)으로 구성될 수 있다. 발명의 간명화를 위해 도 2의 확대 상세도에는 도면 부호 200 내의 2개의 밸브를 별도로 도시하지는 않았다.
구체적으로, 타르 탱크(10)에는 콜 타르(coal tar)가 저장되며, 타르 탱크(10)에 저장된 콜 타르는 메인 배관(110) 및 튜브(130)를 통해 선박(20)으로 공급될 수 있다. 도 1에는 선박(20)만이 도시되어 있으나, 이는 발명의 이해를 돕기 위한 것에 불과할 뿐, 육상 운송 수단인 차량을 포함할 수 있다. 상술한 메인 배관(110)은 선박(20)에 연결된 튜브(130)를 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 보조 배관(120)은 상술한 메인 배관(110)에 일단이 연결되며, 타단(121)에는 메인 배관(110) 내로 유입될 고압 질소(N2)의 공급 통로인 2개의 질소 공급 배관(210, 220)이 더 구비될 수 있다.
상기 2개의 질소 공급 배관(210, 220)은, 보조 배관(120)의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관(210)과, 보조 배관(120)의 단부 하부면에서 보조 배관(120)을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관(220)으로 이루어질 수 있다.
특히, 제2 질소 공급 배관(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 보조 배관(120)의 단부면을 관통하여 일정 길이(L) 삽입되도록 구성될 수 있으며, 제2 질소 공급 배관(220)의 단면적(A2)은, 제1 질소 공급 배관(210)의 단면적(A2)보다 상대적으로 작도록 구성될 수 있다.
또한, 고압 질소 공급부(230)는, 2개의 질소 공급 배관(210, 220)을 통해 메인 배관(110) 내로 고압 질소(N2)를 공급하기 위한 것으로, 고압 질소(N2)를 일정 주기로 단속적으로 공급하도록 함으로써, 잔류 타르 제거를 효율적으로 수행할 수 있도록 구성된다.
한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치의 동작 원리를 설명한다.
타르 탱크(10)로부터 선박(20)으로 콜 타르의 공급이 완료되면, 배관내 잔여 콜 타르 제거('퍼지'라고도 함)가 개시된다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)가 개방되며, 제3 밸브(V3)는 폐쇄된다.
이후, 고압 질소 공급부(230)에 의해 고압 질소(N2)가 2개의 질소 공급 배관(210, 220)으로 공급되며, 2개의 질소 공급 배관(210, 220)으로 공급된 고압 질소(N2)는 보조 배관(120), 메인 배관(110) 및 튜브(130)를 통해 진행(경로 P1 참조)하면서 배관 및 튜브(110 내지 130) 내의 잔류 콜 타르가 제거될 수 있다.
특히, 2개의 질소 공급 배관(210, 220) 중 보조 배관(120)의 단부 하부면을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관(220)을 통과하는 고압 질소(N2)는 점성으로 인해 배관 하부 바닥면에 고착된 잔여 타르를 제거할 수 있다.
또한, 제2 질소 공급 배관(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 보조 배관(120)의 단부면을 관통하여 일정 길이(L) 삽입되도록 구성될 수 있으며, 제2 질소 공급 배관(220)의 단면적(A2)은, 제1 질소 공급 배관(210)의 단면적(A2)보다 상대적으로 작도록 구성됨으로써, 배관 하부 바닥면에 고착된 잔여 타르를 더욱 효율적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.
부가하여, 고압 질소 공급부(230)는, 고압 질소(N2)를 일정 주기로 단속적으로 공급하도록 함으로써, 잔류 타르 제거를 효율적으로 수행할 수 있다.
이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 밸브(V2)가 폐쇄되며, 제1 밸브(V1) 및 제3 밸브(V3)는 개방되며, 고압 질소 공급부(230)에 의해 고압 질소(N2)가 2개의 질소 공급 배관(210, 220)으로 공급될 수 있다.
마찬가지로, 2개의 질소 공급 배관(210, 220)으로 공급된 고압 질소(N2)는 보조 배관(120), 메인 배관(110) 및 타르 탱크(10)로 진행(경로 P2 참조)하면서 배관(110 내지 120) 내의 잔류 콜 타르가 제거될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치는 콜 타르 제거를 위주로 설명되어 있으나, 이는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 배관 유출 방지가 필요한 정유 공장, 석유 화학 공장, 발전소, 많은 튜브가 구비된 기름 탱크 등 다양한 분야에 적용 가능함에 유의하여야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 메인 배관에 일단이 연결된 보조 배관의 타단에 고압 질소의 공급 통로인 질소 공급 배관을 설치하되, 하나는 보조 배관의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관과 나머지 하나는 보조 배관의 단부 하부면에서 보조 배관을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관으로 구성함으로써, 비용 절감과 동시에 직경이 큰 대형 배관에도 적용 가능한 장점이 있다.
특히, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 제2 질소 공급 배관의 단면적은, 제1 질소 공급 배관의 단면적보다 상대적으로 작도록 하고, 고압 질소를 일정 주기로 단속적으로 공급함으로써, 잔여 콜 타르를 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10: 타르 탱크 20: 선박
110: 메인 배관 120: 보조 배관
121: 보조 배관의 타단 130: 튜브
210: 제1 질소 공급 배관 220: 제2 질소 공급 배관

Claims (5)

  1. 선박 또는 차량과 타르 탱크 사이에 구비된 메인 배관;
    상기 메인 배관에 일단이 연결된 보조 배관;
    상기 보조 배관의 타단에 구비되며, 상기 메인 배관 내로 유입될 고압 질소의 공급 통로인 2개의 질소 공급 배관; 및
    상기 2개의 질소 공급 배관을 통해 상기 메인 배관 내로 고압 질소를 공급하는 고압 질소 공급부를 포함하며,
    상기 2개의 질소 공급 배관은,
    상기 보조 배관의 원주면에 형성된 제1 질소 공급 배관; 및 상기 보조 배관의 단부 하부면에서 상기 보조 배관을 관통하도록 형성된 제2 질소 공급 배관을 포함하는 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 질소 공급 배관은,
    상기 보조 배관의 단부면을 관통하여 일정 길이 삽입되도록 구성된 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 질소 공급 배관의 단면적은,
    상기 제1 질소 공급 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고압 질소 공급부는,
    상기 고압 질소를 일정 주기로 단속적으로 공급하는 배관내 잔여 콜 타르 제거 장치.
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