KR101864158B1 - 폭발하중 감소장치 - Google Patents

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Abstract

폭발하중 감소장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 폭발하중 감소장치는 데크 상에 마련되며, 폭발 시 발생하는 폭발하중을 경감시키는 방폭벽; 및 방폭벽과 연통되도록 데크 하부에 설치되고, 방폭벽을 통해 전달된 폭발하중을 데크 측면으로 내보내는 방출유닛;을 포함하되, 방폭벽은 하부에 폭발하중에 의해 밀리는 개폐식 도어를 마련하고, 폭발하중에 의해 도어가 방폭벽 안쪽으로 밀린 후, 폭발하중이 방출유닛 쪽으로 전달되도록 내측에 가이드홈을 형성하며, 방출유닛은 가이드홈과 연통되도록 방폭벽 하부와 연결되는 상부몸체와, 상부몸체로부터 데크 측면으로 연장된 하부몸체를 갖는 중공의 연통관을 포함한다.

Description

폭발하중 감소장치{BLAST LOAD DIMINISHING APPARATUS}
본 발명은 폭발하중 감소장치에 관한 것이다.
LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading vessel), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같이 오일이나 가스 등의 연료용 원료를 생산하는 해양 플랜트에서는 가스 누출 등으로 인해 폭발사고가 발생할 수 있다. 이때, 폭발하중에 의한 충격으로부터 유틸리티(Utility)나 선박 거주구 등을 보호하기 위해 해양 플랜트의 데크 상에는 방폭벽(Blast Wall)이 설치되어 있다.
통상적으로 방폭벽은 폭발하중을 무조건적으로 견디도록 설계되지만, 폭발이 발생한 생산설비 등과 같은 플랜트 모듈 내에서는 폭발하중에 따른 반사 충격파로 인하여 폭발하중이 더욱 증가하는 현상이 발생할 수 있다.
즉, 1차 폭발로 인하여 폭발하중이 방폭벽에 전달되면 차단된 형태의 방폭벽 구조로 인하여 반사 충격파가 발생하게 되어 폭발하중이 중첩되면서 더 큰 2차 폭발로 이어질 수 있다.
이러한 문제점을 해소시키기 위해, 예컨대 한국공개특허 제10-2014-0053483호(2014.05.08. 공개)에서는 폭발하중에 대응하여 방폭벽 일부가 절개되거나 붕괴되도록 하여 폭발하중을 경감시키는 기술을 공개한 바 있다.
그러나, 이러한 종래 기술은 강력한 폭발하중에 의해 방폭벽 일부가 떨어져 나갈 경우, 방폭벽 후방으로 폭발하중의 일부가 전달되어 유틸리티(Utility)나 선박 거주구 등에 피해를 줄 수 있는 위험이 있다.
더구나 방폭벽이 절개되거나 붕괴된 이후, 추가 폭발이 발생할 경우, 절개되거나 붕괴된 부위를 통해 폭발하중이 그대로 방폭벽 후방으로 전달되어 예상치 못한 피해를 줄 수 있다.
한국공개특허 제10-2014-0053483호(2014.05.08. 공개)
본 발명의 실시 예는 폭발하중을 효과적으로 경감시키고, 폭발하중의 흐름을 선박 외측으로 효과적으로 유도하여 방출할 수 있는 폭발하중 감소장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데크 상에 마련되며, 폭발 시 발생하는 폭발하중을 경감시키는 방폭벽; 및 상기 방폭벽과 연통되도록 상기 데크 하부에 설치되고, 상기 방폭벽을 통해 전달된 폭발하중을 상기 데크 측면으로 내보내는 방출유닛;을 포함하되, 상기 방폭벽은 하부에 상기 폭발하중에 의해 밀리는 개폐식 도어를 마련하고, 상기 폭발하중에 의해 상기 도어가 상기 방폭벽 안쪽으로 밀린 후, 상기 폭발하중이 상기 방출유닛 쪽으로 전달되도록 내측에 가이드홈을 형성하며, 상기 방출유닛은 상기 가이드홈과 연통되도록 상기 방폭벽 하부와 연결되는 상부몸체와, 상기 상부몸체로부터 상기 데크 측면으로 연장된 하부몸체를 갖는 중공의 연통관을 포함하는 폭발하중 감소장치가 제공될 수 있다.
상기 방출유닛은 상기 하부몸체 내측에 설치되어 상기 폭발 시 유입된 가스를 상기 데크 측면 쪽으로 배출시키는 송출팬과, 상기 하부몸체의 단부 쪽에 설치되며, 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거하는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 방폭벽은 상기 폭발하중에 의해 상기 방폭벽 상부 쪽이 휘어질 수 있도록 내측에 일단 이상의 유연성 충격흡수층을 포함할 수 있다.
상기 방폭벽 후면으로부터 상기 방폭벽 전면을 관통하도록 관통홀이 형성되고,
상기 폭발하중에 의해 휘어지는 상기 방폭벽이 넘어지지 않도록, 상기 방폭벽 후면에 일측이 고정된 상태에서 상기 관통홀을 통과한 타측이 지상의 체결부에 체결되는 홀딩 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 방폭벽 후면은 상기 폭발하중 감소를 위해 횡방향으로 복수의 충격감소홈을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 폭발하중 감소장치는 폭발하중을 효과적으로 경감시키고, 폭발하중의 흐름을 선박 외측으로 효과적으로 유도하여 방출할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폭발하중 감소장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 폭발하중 감소장치의 방폭벽에 마련된 도어를 통해 폭발하중이 방출유닛의 연통관으로 전달되는 모습을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 연통관을 사시도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 연통관에 송출팬과 필터가 설치된 모습을 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 폭발하중 감소장치의 방폭벽에 홀딩 와이어가 장착된 모습을 사시도로 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 방폭벽 상부 쪽 내측에 유연성 충격흡수층이 마련된 모습과 폭발하중에 의해 방폭벽이 휘는 모습을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 7은 도 1의 폭발하중 감소장치의 방폭벽 후면에 폭발하중 감소를 위해 횡방향으로 복수의 충격감소홈이 형성된 모습을 단면도로 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 폭발하중 감소장치(100)는 해양 플랜트의 데크(12) 상에 마련되며, 해양 플랜트의 폭발 시 발생하는 폭발하중을 경감시키는 방폭벽(110), 및 방폭벽(110)과 연통되도록 데크(12) 하부에 설치되고, 방폭벽(110)을 통해 전달된 폭발하중을 데크(12) 측면으로 내보내는 방출유닛(120)을 포함한다. 참고로 도면에서, 폭발하중(blast load)은 F로 표기하였고, 폭발하중의 방향은 점선 화살표로 표시하였다.
통상적으로 LNG FPSO 등과 같은 해양 플랜트에는 방폭벽(110)을 기준으로 일측에 오일이나 가스 등의 연료용 원료를 생산하는 생산설비 모듈이 구비되어 있고, 타측에 각종 유틸리티나 선박 거주구 등이 마련되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 폭발하중 감소장치(100)는 방폭벽(110) 일측의 생산설비 모듈 등에서 폭발이 발생한 경우, 폭발하중이 방폭벽(110) 내부를 통해 데크(12) 측면 쪽으로 방출되도록 하여, 폭발하중이 방폭벽(110) 후방으로 전달되는 것을 막고, 폭발하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
여기서, 방폭벽(110)은 하부에 폭발하중에 의해 밀리는 개폐식 도어(112)를 마련하고, 폭발하중에 의해 도어(112)가 방폭벽(110) 안쪽으로 밀린 후, 폭발하중이 방출유닛(120) 쪽으로 전달되도록 내측에 가이드홈(111)을 형성한다.
도어(112)는 힌지 등에 의해 개폐 가능하게 방폭벽(110) 하부에 설치될 수 있다. 방폭벽(110) 하부에 도어(112)를 설치하는 것은 폭발하중이 주로 방폭벽(110) 하부 쪽에 집중되기 때문이다. 도어(112)는 평상 시에는 닫혀 있는 상태이고, 방폭벽(110) 일측의 생산설비 등에서 폭발이 발생한 경우에는 폭발하중에 의해 방폭벽(110) 내측의 가이드홈(111) 쪽으로 밀린다. 예컨대 도어(112)는 방폭벽(110)의 내측 가이드홈(111) 쪽으로 45도 각도로 밀리도록 마련될 수 있다. 이를 위해 가이드홈(111) 또한 소정 각도로 경사지게 마련되어 형성될 수 있다.
가이드홈(111)은 도어(112)의 설치위치와 대응되게 방폭벽(110) 하부 내측으로 형성되어 있으며, 도어(112)를 통해 유입된 폭발하중이 자연스럽게 방출유닛(120) 쪽으로 전달되도록 한다. 가이드홈(111)은 방폭벽(110) 후면을 관통하지 않고, 데크(12) 하부에 마련된 후술할 연통관(125)과 연결되도록 방폭벽(110) 하부 내측으로 형성되어 있으므로, 종래에 방폭벽(110) 후방으로 폭발하중이 전달되었던 문제점을 해소시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 방출유닛(120)은 상술한 가이드홈(111)과 연통되도록 방폭벽(110) 하부와 연결되는 상부몸체(125a)와, 상부몸체(125a)로부터 데크(12) 측면으로 연장된 하부몸체(125b)를 갖는 중공의 연통관(125)을 포함한다.
연통관(125)의 상부몸체(125a)는 가이드홈(111)이 형성된 방폭벽(110) 하부와 용접 등에 의해 접합될 수 있다.
연통관(125)의 하부몸체(125b)는 데크(12) 측면으로 단부 측이 노출되도록 가로 방향으로 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 방출유닛(120)은 연통관(125)의 하부몸체(125b) 내측에 설치되어 해양 플랜트의 설비 폭발 시 유입된 가스를 데크(12) 측면을 통해 외부로 강제 배출시키는 송출팬(132)과, 연통관(125)의 하부몸체(125b) 단부 쪽에 설치되며, 가스에 포함된 유해물질을 제거하는 필터(134)를 포함할 수 있다. 이를 통해 폭발하중과 함께 유입된 유해가스를 걸러서 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있다.
도 5와 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 방폭벽(110) 후면으로부터 방폭벽(110) 전면을 관통하도록 관통홀(110a)이 형성되고, 폭발하중에 의해 휘어지는 방폭벽(110)이 넘어지지 않도록, 방폭벽(110) 후면의 고정부(152)에 일측이 고정된 상태에서 관통홀(110a)을 통과한 타측이 지상의 체결부(155)에 체결되는 홀딩 와이어(150)를 포함할 수 있다.
관통홀(110a)은 경사진 각도로 형성될 수 있으며, 홀딩 와이어(150)는 탄성을 가진 재질로 마련되어, 폭발하중에 의해 휘어지는 방폭벽(110)을 홀딩하면서 방폭벽(110)이 다시 제자리를 찾도록 도울 수 있다. 홀딩 와이어(150)의 일측 및 타측이 각각 고정부(152)와 체결부(155)에 결합되는 방식은 종래의 다양한 공지된 기술들이 적용될 수 있다.
상술한 방폭벽(110)은 폭발하중에 의해 방폭벽(110) 상부 쪽이 휘어질 수 있도록 내측에 일단 이상의 유연성 충격흡수층(140)을 포함할 수 있다. 충격흡수층(140)은 샌드위치 구조로 방폭벽(110) 길이 방향으로 방폭벽(110) 내부에 마련될 수 있으며, 스티로폼 등 다양한 휘거나 원상복귀 가능한 재질로 마련될 수 있다.
도 7의 (a)와 (b)를 참조하면, 방폭벽(110) 후면은 폭발하중 감소를 위해 횡방향으로 복수의 충격감소홈(160)을 형성할 수 있다.
도 7에서는 사각형상의 충격감소홈(160)이 횡방향으로 복수 개가 서로 이격되게 형성된 것을 도시하였다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 충격감소홈(160)은 폭발하중을 고려하여 다양한 깊이 및 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해 방폭벽(110)의 단면적을 줄이면서도 폭발하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
충격감소홈(160)은 방폭벽(110)이 폭발하중에 의해 휘어질 경우 어느 정도 접혀질 수 있다. 이후, 충격감소홈(160)은 복원력에 의해 다시 펼쳐지면서 방폭벽(110)은 원상태로 돌아오게 된다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
12: 데크 110: 방폭벽
111: 가이드홈 112: 도어
120: 방출유닛 132: 송출팬
134: 필터 140: 충격흡수층
150: 홀딩 와이어 160: 충격감소홈

Claims (5)

  1. 데크 상에 마련되며, 폭발 시 발생하는 폭발하중을 경감시키는 방폭벽; 및
    상기 방폭벽과 연통되도록 상기 데크 하부에 설치되고, 상기 방폭벽을 통해 전달된 폭발하중을 상기 데크 측면으로 내보내는 방출유닛;을 포함하되,
    상기 방폭벽은 하부에 상기 폭발하중에 의해 밀리는 개폐식 도어를 마련하고, 상기 폭발하중에 의해 상기 도어가 상기 방폭벽 안쪽으로 밀린 후, 상기 폭발하중이 상기 방출유닛 쪽으로 전달되도록 내측에 가이드홈을 형성하며,
    상기 방출유닛은
    상기 가이드홈과 연통되도록 상기 방폭벽 하부와 연결되는 상부몸체와,
    상기 상부몸체로부터 상기 데크 측면으로 연장된 하부몸체를 갖는 중공의 연통관과,
    상기 하부몸체 내측에 설치되어 상기 폭발 시 유입된 가스를 상기 데크 측면 쪽으로 배출시키는 송출팬과,
    상기 하부몸체의 단부 쪽에 설치되며, 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거하는 필터를 포함하는 폭발하중 감소장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방폭벽은 상기 폭발하중에 의해 상기 방폭벽 상부 쪽이 휘어질 수 있도록 내측에 일단 이상의 유연성 충격흡수층을 포함하는 폭발하중 감소장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방폭벽 후면으로부터 상기 방폭벽 전면을 관통하도록 관통홀이 형성되고,
    상기 폭발하중에 의해 휘어지는 상기 방폭벽이 넘어지지 않도록, 상기 방폭벽 후면에 일측이 고정된 상태에서 상기 관통홀을 통과한 타측이 지상의 체결부에 체결되는 홀딩 와이어를 더 포함하는 폭발하중 감소장치.
  5. 데크 상에 마련되며, 폭발 시 발생하는 폭발하중을 경감시키는 방폭벽; 및
    상기 방폭벽과 연통되도록 상기 데크 하부에 설치되고, 상기 방폭벽을 통해 전달된 폭발하중을 상기 데크 측면으로 내보내는 방출유닛;을 포함하되,
    상기 방폭벽은 하부에 상기 폭발하중에 의해 밀리는 개폐식 도어를 마련하고, 상기 폭발하중에 의해 상기 도어가 상기 방폭벽 안쪽으로 밀린 후, 상기 폭발하중이 상기 방출유닛 쪽으로 전달되도록 내측에 가이드홈을 형성하며,
    상기 방폭벽 후면은 상기 폭발하중 감소를 위해 횡방향으로 복수의 충격감소홈을 형성한 폭발하중 감소장치.
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