KR101854621B1 - Separator for multiphase mixture - Google Patents

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Abstract

다상 혼합물 분리장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치는 다상 혼합물이 유입되는 유입라인과 연결되고, 유입된 상기 다상 혼합물이 비중차에 의해 가스, 오일 및 물로 분리되는 분리탱크; 상기 분리탱크의 내부에 배치되고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 물이 상기 오일 배출부로 유입되는 것을 차단하고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 오일과 접촉하는 오일 접촉 영역에 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 칸막이 부재; 및 상기 제1관통구를 개폐시키는 개폐수단을 포함한다.A multiphasic mixture separation apparatus is disclosed. The apparatus for separating polyphase mixture according to an embodiment of the present invention includes a separation tank connected to an inflow line through which a polyphase mixture flows, and separated from the inflow polyphase mixture into gas, oil and water by a specific gravity difference; Wherein the oil separating tank is disposed inside the separating tank so that the separated water in the separating tank is prevented from flowing into the oil discharging portion and at least one first through hole is formed in the oil contacting region in contact with the oil separated in the separating tank, ; And opening / closing means for opening / closing the first through-hole.

Description

다상 혼합물 분리장치{Separator for multiphase mixture}Separator for multiphase mixture [

본 발명은 다상 혼합물 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multiphasic mixture separation apparatus.

국제적으로 급격하게 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유(crude oil)의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.With the rapid development of industries and industries internationally, the use of earth resources such as petroleum is gradually increasing, and thus the stable production and supply of crude oil is emerging as an important issue on a global scale.

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 시추설비를 구비한 부유식 해양구조물이 개발되어 있다.For this reason, recently marginal field or deep-sea oil development has been economically feasible, which has been neglected due to economic difficulties so far. Therefore, with the development of submarine mining technology, drilling facilities suitable for the development of such oilfields A floating type of offshore structure has been developed.

즉, 종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선박(rig ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로제작된 소위, 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO, Floating Production Storage Off-loading Vessels)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.In other words, conventional seabed drilling is mainly used for a rig ship or a rigid platform for underwater drilling, which is capable of navigating only by another tug ship, Recently, it has developed so-called Floating Production Storage Off-loading Vessels (FPSO), which is equipped with advanced drilling equipment and built in the same shape as a general ship so that it can navigate with its own power. It is used for drilling underwater.

부유식 원유생산저장하역설비(FPSO)는, 해양 플랜트(Offshore Plant)나 드릴쉽(Drillship)에서 뽑아낸 유정 분출 혼합물(Well fluid)을 분류 및 정제하여 원유를 생산하고 이를 저장하여 셔틀 탱커(Shuttle Tanker)나 기타이송 장소에 하역할 수 있는 특수선박을 말한다.Floating Crude Oil Production Storage and Handling Facility (FPSO) classifies and refines well fluids extracted from offshore plants and drillships to produce crude oil and store it to shuttle tankers Tanker or other special ship capable of being unloaded at the transfer site.

이러한 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO)는, 저장기능을 하는 하부 선체구조 (Hull)와 원유를 생산하고 처리기능을 하는 상부설비(Topsides)로 구성되어 있으며, 저장 능력에 따라 100만 배럴 미만의 소형, 100~150만 배럴의 중형, 150~200만 배럴의 대형, 200만 배럴 이상의 초대형으로 구분될 수 있다.This floating crude oil production storage and unloading facility (FPSO) is composed of a lower hull structure (Hull) that functions as a storage facility and a topsides that produces and processes crude oil. Depending on storage capacity, Small size, between 100 and 1.5 million barrels, between 150 and 200 million barrels, and over 2 million barrels.

한편, 부유식 원유생산저장하역설비에는 유정에서 분출된 유정 분출 혼합물을 분리하는 분리장치가 장착된다. 유정 분출 혼합물은 물, 오일, 가스, 모래 등이 혼합된 다상 혼합물이다.On the other hand, the floating oil production storage and unloading facility is equipped with a separating device for separating the oil jetted mixture ejected from the oil well. An oil well jet mix is a multiphase mixture of water, oil, gas, and sand.

이러한 분리장치는, 비중차이를 이용하여 유정 분출 혼합물을 오일(oil) 성분과 물(water) 성분으로 분리한다. 즉, 분리장치에 공급된 유정 분출 혼합물은 시간이 지남에 따라 분리장치의 내부에서 오일 성분과 물 성분으로 분리되고, 이렇게 분리된 오일 성분은 물 성분과의 상대적인 비중의 차이에 의해 물 성분의 위쪽에 위치한다.Such a separation apparatus separates the oil-gas mixture into an oil component and a water component by using the specific gravity difference. That is, the oil-in-water mixture supplied to the separation device is separated into oil component and water component in the interior of the separation device over time, and the separated oil components are separated by the difference in specific gravity with respect to the water component .

그런데 유정에서 유정 분출 혼합물이 분출되는 과정에서 분출 압력이 급격히증가하는 서지(surge)가 발생하면, 순간적으로 과도한 양의 유정 분출 혼합물이 분리장치로 유입될 수 있다. 이 경우, 분리장치의 기능을 제대로 발휘하기 어렵다는 문제가 있다.However, if a surge occurs in which the jet pressure increases sharply in the process of jetting the oil jet blast mixture from the oil well, an excessive amount of the oil jet blast mixture may instantaneously flow into the separation device. In this case, there is a problem that the function of the separating device is difficult to exhibit properly.

본 발명의 실시예는, 서지(surge) 발생에도 제 기능을 발휘하는 다상 혼합물 분리장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is intended to provide a polyphase mixture separating device that exhibits its function even in the occurrence of surge.

본 발명의 일 측면에 따르면, 다상 혼합물이 유입되는 유입라인과 연결되고, 유입된 상기 다상 혼합물이 비중차에 의해 가스, 오일 및 물로 분리되는 분리탱크; 상기 분리탱크의 내부에 배치되고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 물이 상기 오일 배출부로 유입되는 것을 차단하고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 오일과 접촉하는 오일 접촉 영역에 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 칸막이 부재; 및 상기 제1관통구를 개폐시키는 개폐수단을 포함하는, 다상 혼합물 분리장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a separation tank, comprising: a separation tank connected to an inflow line through which a polyphase mixture flows, wherein the introduced polyphase mixture is separated into gas, oil and water by a specific gravity difference; Wherein the oil separating tank is disposed inside the separating tank so that the separated water in the separating tank is prevented from flowing into the oil discharging portion and at least one first through hole is formed in the oil contacting region in contact with the oil separated in the separating tank, ; And opening and closing means for opening and closing the first through-hole, may be provided.

상기 다상 혼합물 분리장치는, 상기 유입라인의 내부 압력을 감지하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서로부터 감지 신호를 수신하고, 감지값이 설정값을 넘으면 상기 제1관통구가 개방되도록 상기 개폐수단을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for separating polyphase mixture comprises: a pressure sensor for sensing an internal pressure of the inflow line; And a controller for receiving the sensing signal from the pressure sensor and controlling the opening and closing means so that the first through hole is opened when the sensed value exceeds a set value.

상기 개폐수단은, 상기 제1관통구에 대응하는 제2관통구가 형성되고, 상기 칸막이 부재에 승강 가능하게 결합된 승강부재; 및 상기 승강부재를 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함할 수 있다.The opening and closing means includes a lifting member having a second through-hole corresponding to the first through-hole, the lifting member being capable of being elevated and lowered on the partitioning member; And a driving unit for providing a driving force for moving the elevating member up and down.

상기 칸막이 부재에는 상기 승강부재가 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩홈이 형성될 수 있다.The partition member may be formed with a sliding groove into which the elevating member is inserted to allow sliding movement.

상기 구동부는, 상기 슬라이딩홈의 바닥면에 지지되어, 신축 동작 시 상기 승강부재를 승강시키는 실린더를 포함할 수 있다.The driving unit may include a cylinder supported by a bottom surface of the sliding groove and lifting the elevating member in an expanding and contracting operation.

상기 압력 센서는, 상기 혼합물 유입 라인 중 만곡부 상에 위치할 수 있다.The pressure sensor may be located on a curved portion of the mixture inflow line.

상기 제어부는, 상기 감지값이 상기 설정값을 넘어 상기 제1관통구가 개방되도록 상기 개폐수단을 제어한 후 설정 시간이 흐르면 상기 제1관통구가 폐쇄되도록 상기 개폐수단을 제어할 수 있다.The control unit may control the opening and closing unit so that the first through-hole is closed when the set time passes after the detection value exceeds the set value and the first through-hole is opened.

본 발명의 실시예에 따르면, 서지 발생 시 다량의 다상 혼합물이 분리탱크로 유입되기 전에 분리탱크 내에 기 분리된 오일을 미리 분리탱크 외부로 배출시켜 분리를 위한 충분한 공간을 확보함으로써, 서지에 의한 다량의 다상 혼합물이 분리탱크로 유입되어도 물과 오일 등으로 충분히 분리시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the oil separated in the separation tank is discharged to the outside of the separation tank in advance before the large amount of the polyphase mixture is introduced into the separation tank when the surge occurs, thereby securing sufficient space for separation, Even when the polyphase mixture is introduced into the separation tank, it can be sufficiently separated by water and oil.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 설치 상태를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 일부를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 B부분의 내부 단면을 나타내는 도면이고,
도 4는 도 3의 C-C 선에서 화살표 방향을 바라본 도면이고,
도 5는 도 1의 A부분의 내부를 확대한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 일부를 나타내는 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view showing an installation state of a polyphase mixture separating apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a part of the apparatus for separating a polyphase mixture according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is a view showing an internal section of a portion B in Fig. 2,
4 is a view showing the direction of the arrow in the CC line of Fig. 3,
Fig. 5 is an enlarged view of the inside of part A in Fig. 1,
6 is a view showing a part of the apparatus for separating a polyphase mixture according to an embodiment of the present invention,
7 and 8 are views for explaining the operation of the apparatus for separating polyphase mixture according to an embodiment of the present invention.

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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 설치 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 일부를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 B부분의 내부 단면을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 C-C 선에서 화살표 방향을 바라본 도면이고, 도 5는 도 1의 A부분의 내부를 확대한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 일부를 나타내는 도면이다. 참고로 도 2 내지 도 4에서 X축 방향은 분리탱크(110)의 길이방향을 의미하고, Y축 방향은 분리탱크(110)의 폭방향을 의미하며, -X 방향은 분리탱크(110)의 전방을 의미한다.FIG. 2 is a view showing a part of the apparatus for separating polyphase mixture according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is an enlarged view of the inside of a portion A in FIG. 1, and FIG. 6 is an enlarged view of the inside portion B of FIG. 1 is a view showing a part of a polyphase mixture separating apparatus according to an embodiment. 2 to 4, the X-axis direction refers to the longitudinal direction of the separation tank 110, the Y-axis direction refers to the width direction of the separation tank 110, and the -X direction refers to the longitudinal direction of the separation tank 110 It means forward.

도 1을 참조하면, 다상 혼합물 분리장치는 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO)(10)에 설치될 수 있다. 해저에 위치하는 해저 유정(30)에서 오일을 포함하는 다상 혼합물이 분출되고, 분출된 다상 혼합물은 유입라인(105)을 통해 분리 탱크(110)로 유입되어 분리될 수 있다.Referring to FIG. 1, a multiphase mixture separation apparatus may be installed in a floating crude oil production storage and unloading facility (FPSO) 10. The polyphase mixture containing oil is ejected from the seabed well 30 located at the seabed and the ejected polyphase mixture can be introduced into the separation tank 110 through the inflow line 105 and separated.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 다상 혼합물 분리장치(100)는, 분리탱크(110)와, 칸막이 부재(120)와, 개폐수단(140)과, 압력 센서(150)와, 제어부(160)를 포함한다.2 to 6, the polyphase mixture separating apparatus 100 includes a separating tank 110, a partitioning member 120, an opening / closing unit 140, a pressure sensor 150, a controller 160, .

도 2를 참조하면, 다상 혼합물은 분리탱크(110)로 유입된다. 분리탱크(110)로 유입된 다상 혼합물이 유입되고, 유입된 다상 혼합물은 비중차에 의해 가스, 오일 및 물 등으로 분리될 수 있다. Referring to FIG. 2, the polyphase mixture flows into the separation tank 110. The polyphase mixture introduced into the separation tank 110 is introduced and the introduced polyphase mixture can be separated into gas, oil and water by the specific gravity difference.

일례로, 분리탱크(110)로 유입된 다상 혼합물은 비중이 상대적으로 큰 물이 아래에, 비중이 다음으로 큰 오일이 그 위에, 그리고 비중이 제일 작은 가스가 제일 위에 위치하도록 분리될 수 있다.For example, the polyphase mixture introduced into the separation tank 110 may be separated so that the water having a relatively large specific gravity is located below the water, the oil having the next largest specific gravity is placed thereon, and the gas having the small specific gravity is positioned at the top.

다상 혼합물은 해저 유정(도 1의 30)에서 분출된 유정 분출 혼합물일 수 있고, 물, 오일, 가스, 모래 등을 포함할 수 있다.The polyphase mixture may be a well jetted mixture ejected from a seabed well (30 in FIG. 1) and may include water, oil, gas, sand, and the like.

분리탱크(110)로 유입된 다상 혼합물은 분리탱크(110)의 길이방향으로 이동하며 가스, 오일 및 물 등으로 분리될 수 있다.The polyphase mixture flowing into the separation tank 110 moves in the longitudinal direction of the separation tank 110 and can be separated into gas, oil and water.

분리탱크(110)는 유입라인(105)과 연결될 수 있다. 유입라인(105)의 후단은 분리탱크(110)의 전부(前部)에 배치될 수 있다. 다상 혼합물은 유입라인(105)을 통해 분리탱크(110) 내부로 유입될 수 있다. 분리탱크(110) 내에서 유입라인(105)의 후단에는 운동량 감쇠부(132)가 설치될 수 있다.The separation tank 110 may be connected to the inflow line 105. The rear end of the inflow line 105 may be disposed at the front portion of the separation tank 110. The polyphase mixture can be introduced into the separation tank 110 through the inlet line 105. In the separation tank 110, a momentum damping unit 132 may be installed at a rear end of the inflow line 105.

운동량 감쇠부(132)는 유입라인(105)을 통해 분리탱크(110)로 유입되는 다상 혼합물의 운동에너지를 감쇠시킨다.The momentum damping unit 132 attenuates the kinetic energy of the polyphase mixture flowing into the separation tank 110 through the inflow line 105.

예컨대, 다상 혼합물이 운동량 감쇠부(132)로 유입될 때 다상 혼합물은 운동량 감쇠부(132)의 내측과 충돌하여 운동에너지가 감쇠될 수 있다. 이 과정에서 충돌에 의해 다상 혼합물에서 일부 가스가 분리될 수 있다. 분리된 가스는 분리탱크(110)의 내부 공간의 상부로 유입된다.For example, when the polyphase mixture flows into the momentum damping part 132, the polyphase mixture collides with the inner side of the momentum damping part 132, so that kinetic energy can be attenuated. In this process, some gases can be separated from the polyphase mixture by impact. The separated gas flows into the upper portion of the inner space of the separation tank 110.

운동량 감쇠부(132)에 의해 운동량이 감쇠된 다상 혼합물이 분리탱크(110) 내부로 유입되면 분리탱크(110) 내부의 유동이 안정화될 수 있다. 다상 혼합물이 효과적으로 분리될 수 있다.When the polyphase mixture whose momentum is attenuated by the momentum damping unit 132 flows into the separation tank 110, the flow inside the separation tank 110 can be stabilized. The polyphase mixture can be effectively separated.

분리탱크(110)에는 오일 배출부(134)가 형성될 수 있다. 분리탱크(110) 내의기 분리된 오일은 오일 배출부(134)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The oil separator 134 may be formed in the separation tank 110. The separated oil in the separation tank 110 may be discharged to the outside through the oil discharge portion 134.

오일 배출부(134)는 분리탱크(110)의 후부(後部)에 형성될 수 있다. 오일 배출부(134)는 유입라인(105)에서 멀리 위치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 분리탱크(110)로 유입된 다상 혼합물의 이동거리가 늘어나고 이에 따라 분리 시간이 늘어날 수 있다.The oil discharge portion 134 may be formed at a rear portion of the separation tank 110. The oil drain 134 is preferably located remote from the inflow line 105. In this case, the moving distance of the polyphase mixture flowing into the separating tank 110 is increased, so that the separation time can be increased.

분리탱크(110)에는 가스 배출부(136)가 형성될 수 있다. 분리탱크(110) 내의 기 분리된 가스는 가스 배출부(136)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 가스 배출부(136)의 선단에는 수분 추출기(mist extractor)(137)가 설치될 수 있다. 분리탱크(110) 내의 가스는 수분 추출기(137)에서 수분이 제거된 상태로 가스 배출부(136)를 통해 배출될 수 있다.The separation tank 110 may be provided with a gas discharge portion 136. The separated gas in the separation tank 110 may be discharged to the outside through the gas discharge portion 136. A mist extractor 137 may be installed at the tip of the gas discharge part 136. The gas in the separation tank 110 may be discharged through the gas discharge unit 136 in a state in which moisture is removed from the water extractor 137.

분리탱크(110)에는 물 배출부(138)가 형성될 수 있다. 분리탱크(110) 내의 기 분리된 물은 물 배출부(138)를 통해 외부로 배출될 수 있다.A water discharge portion 138 may be formed in the separation tank 110. The separated water in the separation tank 110 can be discharged to the outside through the water discharge portion 138.

분리탱크(110) 내부에 칸막이 부재(120)가 배치될 수 있다. 칸막이 부재(120)는 기 분리된 물이 오일 배출부(134)로 유입되는 것을 차단한다.The partitioning member 120 may be disposed inside the separating tank 110. The partitioning member 120 blocks the separated water from flowing into the oil discharge portion 134.

분리탱크(110)의 내부는 칸막이 부재(120)에 의해 구획되는데, 이하에서는 도 2에서 볼 때, 칸막이 부재(120)의 좌측을 ?龜?맙?이라 하고, 칸막이 부재(120)의 우측을 ?응歐맙?이라 한다.2, the left side of the partitioning member 120 is referred to as a right side, and the right side of the partitioning member 120 is referred to as a left side. It is called Europium.

칸막이 부재(120)는 분리구역 내 물이 오일구역으로 유입되는 것을 방지한다. 이러한 칸막이 부재(120)는 분리구역 내 물의 수위보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 칸막이 부재(120)의 상단이 분리구역 내 물의 수면보다 높이 위치할 수 있다.The partition member 120 prevents water in the separation zone from entering the oil space. This partitioning member 120 can be formed higher than the water level in the separation zone. That is, the upper end of the partition member 120 may be positioned higher than the water surface of the water in the separation area.

분리탱크(110)로 다상 혼합물이 계속적으로 유입되면, 분리구역 내의 오일의 양이 계속적으로 늘어나고, 결국 분리구역 내의 오일은 칸막이 부재(120)를 넘어 오일구역으로 유입될 수 있다. 오일구역으로 유입된 오일은 오일 배출부(134)를 통해 외부로 배출될 수 있다.When the polyphase mixture continuously flows into the separation tank 110, the amount of oil in the separation zone continuously increases, so that the oil in the separation zone can eventually flow into the oil zone beyond the partition member 120. The oil introduced into the oil space can be discharged to the outside through the oil discharge portion 134.

칸막이 부재(120)는 플레이트 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The partitioning member 120 may have a plate shape, but is not limited thereto.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 칸막이 부재(120) 중 분리탱크(110) 내의 기 분리된 오일과 접촉하는 오일 접촉 영역에는 적어도 하나의 제1관통구(121)가 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 4, at least one first through-hole 121 may be formed in the oil-contact area of the partitioning member 120 in contact with the separated oil in the separation tank 110.

분리탱크(110) 내의 기 분리된 오일은 제1관통구(121)가 개방되면 제1관통구(121)를 통해 오일구역으로 유입될 수 있고, 제1관통구(121)가 폐쇄되면 칸막이 부재(120)를 넘어서 오일구역으로 유입될 수 있다.The oil separated in the separation tank 110 can be introduced into the oil space through the first through hole 121 when the first through hole 121 is opened. When the first through hole 121 is closed, May be introduced into the oil compartment beyond the inlet 120.

개폐수단(140)은 제1관통구(121)를 개폐시킨다.The opening and closing means 140 opens and closes the first through-hole 121.

본 실시예에서, 개폐수단(140)은 승강부재(141)와 구동부(143)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the opening and closing means 140 may include the elevating member 141 and the driving unit 143. [

승강부재(141)는 칸막이 부재(120)에 승강 가능하게 결합될 수 있다. 일례로, 칸막이 부재(120)에는 승강부재(141)가 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩홈(123)이 형성될 수 있다. 칸막이 부재(120)는 슬라이딩홈(123)에 삽입되어 상하 방향으로 승강 운동할 수 있다.The elevating member 141 can be coupled to the partitioning member 120 to be movable up and down. For example, the partition member 120 may be formed with a sliding groove 123 through which the elevating member 141 is inserted to allow sliding movement. The partitioning member 120 is inserted into the sliding groove 123 and can move up and down in the vertical direction.

승강부재(141)에는 제1관통구(121)에 대응하는 제2관통구(142)가 형성될 수 있다.The elevating member 141 may have a second through-hole 142 corresponding to the first through-hole 121.

승강부재(141)의 승강 운동 과정에서 제1관통구(121)와 제2관통구(142)는 도 3 및 도 4와 같이 어긋나게 배열되거나 도시되지 않았으나 일렬로 정렬될 수 있다.In the ascending and descending process of the lifting member 141, the first through-hole 121 and the second through-hole 142 may be arranged in a line, although they are not arranged in a shifted manner as shown in FIG. 3 and FIG.

도 3 및 도 4와 같이 제1관통구(121)와 제2관통구(142)가 어긋나게 배열되면 제1관통구(121)가 폐쇄되어 분리탱크(110) 내 기 분리된 오일은 제1관통구(121)를 통해 오일구역으로 유입되지 못한다.3 and 4, when the first through-hole 121 and the second through-hole 142 are shifted from each other, the first through-hole 121 is closed so that the oil separated in the separating tank 110 passes through the first through- The oil does not flow into the oil space through the opening 121.

반면, 제1관통구(121)와 제2관통구(142)가 도시되지 않았으나 일렬로 정렬되면 제1관통구(121)가 개방되어 분리탱크(110) 내 기 분리된 오일이 제1관통구(121) 및 제2관통구(142)를 통해 오일구역으로 유입될 수 있다. 이 경우, 분리구역 내 오일의 유면이 급속하게 낮아질 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.The first through hole 121 and the second through hole 142 are not shown but when the first through hole 121 and the second through hole 142 are aligned in a line, the first through hole 121 is opened, Through the second through-hole 121 and the second through-hole 142. In this case, the oil level of the oil in the separation zone can be rapidly lowered. This will be described later.

구동부(143)는 승강부재(141)를 승강시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다. 일례로, 구동부(143)는 실린더(143a)를 포함할 수 있다. 실린더(143a)는 슬라이딩홈의 바닥면에 지지되어, 신축 동작 시 승강부재(141)를 승강시킬 수 있다.The driving unit 143 can provide a driving force for moving the lifting member 141 up and down. For example, the driving unit 143 may include a cylinder 143a. The cylinder 143a is supported on the bottom surface of the sliding groove, so that the elevating member 141 can be moved up and down during the expansion and contraction operation.

도 5 및 도 6을 참조하면, 압력 센서(150)는 유입라인(105)의 내부 압력을 감지할 수 있다. 일례로, 압력 센서(150)는 도 5와 같이 유인라인(105) 중 만곡부(105a) 상에 위치할 수 있다. 이러한 만곡부(105a)는 유인라인(105)을 따라 이동하는 다상 혼합물의 이동 방향이 급격히 변화되는 부분으로, 만곡부(105a) 상에 압력 센서(150)가 배치되면 서지(surge) 발생 시 급격한 압력 상승을 감지할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the pressure sensor 150 may sense the internal pressure of the inflow line 105. For example, the pressure sensor 150 may be positioned on the curved portion 105a of the attracting line 105 as shown in FIG. The curved portion 105a is a portion where the moving direction of the polyphase mixture moving along the attracting line 105 is abruptly changed. When the pressure sensor 150 is disposed on the curved portion 105a, a sudden pressure rise Lt; / RTI >

제어부(160)는 압력 센서(150)로부터 감지 신호를 수신하고, 감지값이 설정값을 넘으면 제1관통구(도 3의 121)가 개방되도록 개폐수단(140)을 제어할 수 있다. 여기서 설정값은 실험적, 경험적으로 정상적일 때의 유입라인(105) 내부 압력 범위의 최대값으로 결정될 수 있다.The control unit 160 receives the detection signal from the pressure sensor 150 and can control the opening / closing unit 140 so that the first through-hole (121 of FIG. 3) is opened when the sensed value exceeds the set value. Here, the set value can be determined as the maximum value of the pressure range inside the inflow line 105 when it is experimentally and empirically normal.

예컨대, 실험적, 경험적으로 유입라인(105)을 통해 다상 혼합물이 이동하는과정에서 정상적인 유입라인(105) 내부의 압력이 9.5~10.5bar라면, 위 설정값은 10.5bar로 결정될 수 있다.For example, if the pressure inside the normal inflow line 105 during the movement of the polyphase mixture through the inflow line 105 experimentally and empirically is 9.5 to 10.5 bar, the above set value can be determined to be 10.5 bar.

제어부(160)는 감지값이 설정값을 넘으면, 서지가 발생한 것으로 판단하고 개폐수단(140)을 제어하여 제1관통구(도 3의 121)를 개방시킬 수 있다. 이때, 분리탱크(2의 110) 내에서 기 분리된 오일은 제1관통구(도 3의 121)를 통해 오일구역으로 신속하게 유입되어 분리구역 내 유면이 급속히 낮아질 수 있다.When the sensed value exceeds the set value, the controller 160 determines that a surge has occurred and controls the opening / closing unit 140 to open the first through hole 121 (FIG. 3). At this time, the oil separated in the separation tank (2, 110) rapidly flows into the oil space through the first through hole (121 in FIG. 3), and the oil level in the separation area can be rapidly lowered.

제어부(160)는 감지값이 설정값을 넘어 제1관통구가 개방되도록 계폐수단(140)을 제어한 후 설정 시간이 흐르면 제1관통구(도 3의 121)가 폐쇄되도록 개폐수단(140)을 제어할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.The control unit 160 controls the system wastewater 140 so that the first through hole is opened beyond the set value and then the opening and closing means 140 Can be controlled. This will be described later.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치의 작동을 설명한다.7 and 8 are views for explaining the operation of the apparatus for separating polyphase mixture according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the apparatus for separating polyphase mixture according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 7, and 8. FIG.

먼저, 도 2를 참조하면, 다상 혼합물이 정상적으로 분리탱크(110)로 유입되는 경우, 제1관통구(121)는 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다. 이때, 분리탱크(110)로 유입된 다상 혼합물은 물, 오일 및 가스로 분리되고 기 분리된 오일은 칸막이 부재(120)를 넘어 분리탱크(110) 외부로 배출될 수 있다.First, referring to FIG. 2, when the polyphase mixture normally flows into the separation tank 110, the first through-hole 121 can be kept closed. At this time, the polyphase mixture introduced into the separation tank 110 is separated into water, oil and gas, and the separated oil can be discharged to the outside of the separation tank 110 through the partitioning member 120.

도 7을 참조하면, 서지가 발생하는 경우, 제1관통구(121)는 개방될 수 있다. 이를 위해, 제어부(도 6의 160)는 압력 센서(도 6의 150)에서 감지된 감지값을 수신하고 이를 기초로 도 7과 같이 제1관통구(121)가 개방되도록 개폐수단(140)을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 제1관통구(121)와 승강부재(141)의 제2관통구(142)가 일렬로 배치되도록 구동부(143)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 7, when a surge occurs, the first through hole 121 can be opened. 6) receives the sensed value sensed by the pressure sensor 150 (FIG. 6), and based on the sensed value, the control unit (160 of FIG. 6) Can be controlled. The control unit 160 may control the driving unit 143 so that the first through-hole 121 and the second through-hole 142 of the elevating member 141 are arranged in a line.

제1관통구(121)가 개방되면 분리탱크(110) 내에서 기 분리된 오일은 제1관통구(121)를 통해 오일구역으로 신속하게 유입되어 분리구역 내 유면이 급속히 낮아질 수 있다.When the first through-hole 121 is opened, the oil separated in the separation tank 110 quickly flows into the oil space through the first through-hole 121, so that the oil level in the separation area can be rapidly lowered.

도 8을 참조하면, 서지에 의해 제1관통구(121)가 개방된 후 설정 시간이 흐르면, 제1관통구(121)는 폐쇄될 수 있다. 이를 위해, 제어부(도 6의 160)는 압력 센서(도 6의 150)의 감지값이 설정값을 넘어 제1관통구(121)가 개방되도록 계폐수단(140)을 제어한 후 설정 시간이 흐르면 제1관통구(121)가 폐쇄되도록 개폐수단(140)을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8, when the set time passes after the first through-hole 121 is opened by the surge, the first through-hole 121 can be closed. 6), the control unit (160 of FIG. 6) controls the system wastewater 140 so that the detection value of the pressure sensor (150 of FIG. 6) exceeds the set value and the first through- It is possible to control the opening / closing means 140 so that the first through-hole 121 is closed.

이때, 칸막이 부재(120)의 상단과 분리구역 내 유면 사이에 충분한 높이차가 존재하게 되어 서지에 의한 다량의 다상 혼합물이 분리탱크(110)로 유입되어도 분리구역 내에서 다상 혼합물의 분리가 충분히 이루어질 수 있다.At this time, since there is a sufficient height difference between the upper end of the partitioning member 120 and the inner surface of the separation zone, even if a large amount of the polyphase mixture due to the surge flows into the separation tank 110, the separation of the polyphase mixture have.

위에서 제1관통구(121)가 폐쇄되는 설정 시간은 실험적 또는 경험적으로 서지 발생 후 다량의 다상 혼합물이 분리탱크(110)에 도달할 때까지 걸린 시간을 고려하여 결정될 수 있다.The set time at which the first through-hole 121 is closed can be determined experimentally or empirically in consideration of the time taken until a large amount of the polyphase mixture reaches the separation tank 110 after the occurrence of the surge.

이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 다상 혼합물 분리장치(100)는 서지 발생 시 다량의 다상 혼합물이 분리탱크(110)로 유입되기 전에 분리탱크(110) 내에 기 분리된 오일을 미리 분리탱크(110) 외부로 배출시켜 분리를 위한 충분한 공간을 확보함으로써, 서지에 의한 다량의 다상 혼합물이 분리탱크(110)로 유입되어도 물과 오일 등으로 충분히 분리시킬 수 있다.The polyphase mixture separating apparatus 100 according to the present embodiment as described above is capable of separating the oil separated in the separating tank 110 before the polyphase mixture is introduced into the separating tank 110, So that a large amount of the polyphase mixture due to the surge can be sufficiently separated from the separation tank 110 by water and oil.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100 : 다상 혼합물 분리장치
105 : 유입라인
110 : 분리탱크
120 : 칸막이 부재
132 : 운동량 감쇠부
134 : 오일 배출부
136 : 가스 배출부
137 : 수분 추출기
138 : 물 배출부
140 : 개폐수단
141 : 승강부재
143 : 구동부
150 : 압력센서
160 : 제어부
100: Multiphase mixture separator
105: Inflow line
110: Separation tank
120: partition member
132: momentum damping unit
134: Oil discharge portion
136:
137: Water extractor
138:
140: opening / closing means
141:
143:
150: Pressure sensor
160:

Claims (6)

다상 혼합물이 유입되는 유입라인과 연결되고, 유입된 상기 다상 혼합물이 비중차에 의해 가스, 오일 및 물로 분리되는 분리탱크;
상기 분리탱크의 내부에 배치되고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 물이 오일 배출부로 유입되는 것을 차단하고, 상기 분리탱크 내의 기 분리된 오일과 접촉하는 오일 접촉 영역에 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 칸막이 부재;
상기 제1관통구를 개폐시키는 개폐수단;
상기 유입라인의 내부 압력을 감지하는 압력 센서; 및
상기 압력 센서로부터 감지 신호를 수신하고, 감지값이 설정값을 넘으면 상기 제1관통구가 개방되도록 상기 개폐수단을 제어하는 제어부를 포함하는, 다상 혼합물 분리장치.
A separation tank connected to the inflow line through which the polyphase mixture flows and the inflow polyphase mixture separated into gas, oil and water by a specific gravity difference;
Wherein at least one first through hole is provided in an oil contact area in contact with the oil separated in the separating tank, A partitioning member formed;
Opening / closing means for opening / closing the first through-hole;
A pressure sensor for sensing an internal pressure of the inflow line; And
And a control unit for receiving the detection signal from the pressure sensor and controlling the opening and closing means so that the first through-hole is opened when the sensed value exceeds a set value.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 개폐수단은,
상기 제1관통구에 대응하는 제2관통구가 형성되고, 상기 칸막이 부재에 승강 가능하게 결합된 승강부재; 및
상기 승강부재를 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는, 다상 혼합물 분리장치.
The method according to claim 1,
The opening /
A lifting member having a second through-hole corresponding to the first through-hole and being movably coupled to the partition member; And
And a driving unit for providing a driving force for moving the elevating member up and down.
제3항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 승강부재를 승강시키는 실린더를 포함하는, 다상 혼합물 분리장치.
The method of claim 3,
The driving unit includes:
And a cylinder for moving the elevating member up and down.
제1항에 있어서,
상기 압력 센서는,
상기 혼합물 유입 라인 중 만곡부 상에 위치하는, 다상 혼합물 분리장치.
The method according to claim 1,
The pressure sensor includes:
Wherein the mixture inlet line is located on a curved portion of the mixture inlet line.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지값이 상기 설정값을 넘어 상기 제1관통구가 개방되도록 상기 개폐수단을 제어한 후 설정 시간이 흐르면 상기 제1관통구가 폐쇄되도록 상기 개폐수단을 제어하는, 다상 혼합물 분리장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And controls the opening / closing means so that the first through-hole is closed when the set time passes after the opening / closing means is controlled so that the detection value exceeds the set value and the first through-hole is opened.
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