KR101984529B1 - 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원유와 같은 원료 저장 탱크에 대한 세척과 관련되는 기술로서, 특히 세척을 위한 세정수 공급을 위한 세정수 공급조의 수위 및 온도조절 시스템과 관련되며, 구체적으로 원료 탱크 내부로 진입되는 노즐을 포함하는 세정부; 상기 세정부로 세정수를 공급하기 위해 상기 세정수가 저장되는 저수조; 상기 저수조 내부에 마련되는 히터; 상기 히터에 의해 가열되는 상기 세정수의 온도를 조절하기 위한 온도콘트롤러유닛; 상기 저수조로 공급되는 세정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절 콘트롤러유닛;을 포함하여 세척효율을 향상시키기 위해 상기 세정수의 온도를 일정범위로 관리하면서 안정적인 공급을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템{flushing water supply system for cleaning storage tank}
본 발명은 원유와 같은 원료 저장 탱크에 대한 세척과 관련되는 기술로서, 특히 세척을 위한 세정수 공급을 위한 세정수 공급조의 수위 및 온도조절 시스템과 관련되는 것이다.
육상 플랜트, 화물선 및 정유공장 등에 구비되는 원료 탱크는 주기적인 세척이 요구되는데, 대형 탱크 내부를 세척한다는 것은 상당히 어렵고 위험한 작업이라 할 수 있다.
특히 유독 가스를 저장하는 탱크인 경우 가스가 잔존하고 있거나 하는 경우 작업자가 출입하여 가스 중독으로 인한 인명 피해가 발생되기도 하며, 휘발성 원료가 저장되는 탱크인 경우 폭발 사고로 이어지는 경우도 빈번하게 발생하고 있다.
대형 탱크 내부에 대한 세척은 기본적으로는 세척장비를 이용하여 세척을 하게 되는데, 세정액을 공급하는 세척용 밸브 등의 고장이나 오작동으로 인해 세척이 제대로 이루어지지 않는 경우가 많다. 따라서 세정액을 공급하는 세척용 밸브 등에 대한 신뢰성이 확보되어야 하고 유지 관리도 잘 이루어져야 한다.
도 1은 종래기술에 의한 오일 탱크 세정장치와 그 작동 관계를 도시한 구성도이며, 도 2는 종래의 오일 탱크 내부에 검사관이 들어가서 오일 탱크 내부를 점검하는 관계를 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이 종래의 원유 세정 설비(20)는 제어부(22), 원유 유입관(24), 연결관(28) 및 노즐(30)을 포함하ㅎ여 이루어진다.
여기서, 제어부(22)와 원유 유입관(24)은 오일 탱크(10) 외부에 배치되고, 연결관(28)의 일부와 노즐(30)은 오일 탱크(10) 내부에 배치되며, 연결관(28)의 일측에는 오일 탱크(10)의 일측벽과 고정 결합되는 브래킷(26)이 마련되어 있다.
노즐(30)은 유입되는 원유를 제트 분사 타입(jet injection type)으로 분사하면서 오일 탱크(10)의 벽면과 바닥 면에 분사하는 것으로서, 연결관(28)의 끝단에 대하여 회전 가능한 구조로 설치되어 있다.
따라서 작업자가 제어부(22)를 온(on) 시키게 되면, 원유 유입관(26)을 통해 원유가 유입되고, 유입된 원유는 연결관(28)을 통해 노즐(30)로 공급되며, 이에 따라 노즐(30)은 회전하면서 제트 분사 방식으로 원유를 분사하여 오일 탱크(10) 내부 벽면과 바닥 면의 슬러지를 용해시키면서 청소하게 된다.
이때 MARPOL Rule(선박에 의한 해양오염방지를 위한 국제협약)에서는 원유 세정설비(20)를 이용한 오일 탱크(10) 내부의 세정시, 오일탱크(10) 내부 벽면과 바닥 면 중 수평방향으로 세정이 이루어지지 않는 미세정 영역 10% 미만, 수직방향으로 세정이 이루어지지 않ㄴ는 미세정 영역 15% 미만을 제외하고 나머지 모든 영역은 세정이 이루어져야 하는 것으로 정하고 있다.
따라서 원유세정설비(20)를 이용하여 오일 탱크(10) 내부를 세정한 이후에는 도 2에 도시된 바와 같이 검사관이 오일 탱크(10) 내부로 직접 들어가서 원유 세정설비(20)가 정상적으로 작동하는지 여부와 세정영역을 확인하는 검사를 실시하게 된다.
오일탱크(10) 내부로 검사관이 진입하여 세정이 제대로 이루어졌는지를 검사해야 함에 따라 산소부족, 유해독성 물질에의 노출, 폭발 위험 등의 문제가 있어 안전사고 및 직업병 위험의 가능성이 항상 있다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0026211호
따라서 본 발명에서는 위험성이 높은 원유와 같은 원료를 저장하는 탱크 내부에 대한 세척을 위해 필요한 세정수 공급을 위한 수위조절 및 온도조절 시스템을 제공하고자 한다.
제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템은, 원료 탱크 내부로 진입되는 노즐을 포함하는 세정부; 상기 세정부로 세정수를 공급하기 위해 상기 세정수가 저장되는 저수조; 상기 저수조 내부에 마련되는 히터; 상기 히터에 의해 가열되는 상기 세정수의 온도를 조절하기 위한 온도콘트롤러유닛; 상기 저수조로 공급되는 세정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절 콘트롤러유닛;을 포함하여 세척효율을 향상시키기 위해 상기 세정수의 온도를 일정범위로 관리하면서 안정적인 공급을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 온도콘트롤러유닛은, 스팀의 양, 온도, 압력을 제어함으로써 상기 세정수의 가열온도를 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 수위조절 콘트롤러유닛은, 유량제어를 위한 콘트롤밸브를 포함하되, 상기 콘트롤밸브의 디스크는, 좌대와 상기 좌대의 상면 가장자리로부터 돌출되되, 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상의 분할편이 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템은 원료 저장 탱크 내부를 자동 세정함에 있어서, 세척효율을 높일 수 있도록 항상 적당한 온도의 세정수를 안정적으로 공급할 수 있도록 한다는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 오일 탱크 세정장치와 그 작동 관계를 도시한 구성도.
도 2는 종래의 오일 탱크 내부에 검사관이 들어가서 오일 탱크 내부를 점검하는 관계를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템의 구성도.
도 4는 콘트롤밸브에 사용되는 디스크의 측면도.
이하 본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템은 선박이나 육상 플랜트 등의 대형 원료 저장 탱크 내부를 세척하기 위한 것이며, 주로 원유나 가스 등의 유독하거나 취급에 주의가 요구되는 원료들의 저장을 위한 탱크의 청소에 활용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템의 구성도이며, 도 4는 콘트롤밸브에 사용되는 디스크의 측면도를 나타낸 것이다.
본 발명은 주요한 구성요소로서 세정부(100), 저수조(200), 히터(300), 온도콘트롤러유닛(400), 수위조절 콘트롤러유닛(500)을 포함한다.
세정부(100)는 원료 탱크(10) 내부로 진입되는 노즐(110)을 포함하는 것으로서, 파이프 라인(120)이 배설되고, 원료 탱크(10) 상부로부터 수직배관(130)이 원료 탱크(10) 내부로 진입되고, 그 단부에 노즐(110)이 설치된다.
노즐(110)을 통해 고압의 세정수가 분사되면서 탱크 내벽에 부착되어 있는 이물질들을 세척하게 된다. 바람직하게 노즐(110)은 상하 이동이 가능하며, 회전이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써 대형 탱크의 하부로부터 상부까지 고르게 청소를 실시할 수 있도록 한다.
세정부(100)로 세정수를 공급하기 위한 저수조(200)가 마련되며, 저수조(200)에는 세정수가 적정수위를 유지하도록 관리된다.
한편, 유분을 갖는 원료들의 찌꺼기가 탱크 내벽에 부착되기 때문에 단순히 고압 분사만으로는 세척이 원활하지 않을 수 있으며, 세척 효율을 향상시키기 위해서는 적절한 세정수를 선택해야 할 것이고, 특히 세정수의 온도를 적정 범위 내로 관리할 필요가 있다.
세정수의 온도는 탱크에 잔존하는 원료가 무엇인지에 따라 달라질 수 있으며, 세정수의 온도가 높을수록 세척에는 도움이 될 것이나 에너지 효율 및 안전성을 고려하여 적당한 온도를 결정하여야 할 것이다.
세정수의 온도를 높이기 위한 히터(300)가 저수조(200) 내부에 마련되는데, 히터는 다양한 수단을 활용할 수 있다. 예를 들어 코일형 히터를 내장되게 할 수도 있을 것이고, 스팀을 이용하여 세정수를 가열할 수도 있다.
본 실시예의 경우 세정수 가열을 위한 열원으로 스팀을 활용하도록 하는데, 저수조로 공급되는 스팀의 온도, 압력, 양을 조절함으로써 세정수를 적정 범위내로 유지관리할 수 있도록 한다.
세정수의 온도를 조절하기 위한 온도콘트롤러유닛(400)이 마련되는데, 스팀의 양, 온도, 압력을 제어함으로써 상기 세정수의 가열온도를 제어하게 되며, 유량센서, 온도 센서, 압력 센서 등을 이용하여 스팀의 특성을 제어하도록 한다.
한편, 저수조(200)에 공급되는 세정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절 콘트롤러유닛(500)이 마련된다.
안정적인 세정수 공급을 위해서는 저수조(200)의 세정수는 일정한 수위를 유지할 수 있도록 관리될 필요성이 있다. 세척 도중 세정수가 부족하게 되거나 하면 노즐을 통한 충분한 세정수가 분사되지 않아 탱크 내벽에 대한 세척이 불완전하게 이루어지게 되는 문제점이 발생된다.
따라서 세정수의 적정 온도 관리와 더불어 적정 수위를 유지할 수 있도록 하는 것은 매우 중요한 관리 포인트라 할 수 있다.
수위조절 콘트롤러유닛(500)에는 유량제어를 위한 콘트롤밸브(510)가 포함되는데, 특히 급격한 유량변동을 억제하면서 안정적으로 적당량의 세정수를 공급할 수 있도록 콘트롤밸브(510)의 디스크(511)는 다음과 같은 특징을 가지도록 한다.
디스크(511)는 상하 이동되면서 유로를 개폐시키게 되며, 디스크(511)는 좌대(511a)와 분할편(511b)으로 이루어진다.
원판상의 좌대(511a)가 마련되며, 좌대(511a)의 상면 가장자리를 따라 복수의 분할편(511b)들이 원을 이루면서 돌출되는데, 각 분할편(511b)들은 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 이루게 된다는 특징을 가진다.
이웃하게 배치되는 분할편(511b)들 사이로 공간이 형성되는데, 하부쪽은 이격거리가 좁게 형성되고 상부로 갈수록 거리가 넓게 형성되므로 밸브가 열릴 때 급격하게 유량이 공급되는 것을 방지할 수 있음으로써 안정적인 유량제어가 가능하고 응답성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템을 통해서 대형 탱크 내부에 대한 세척을 자동화시킬 수 있고, 세정수에 대한 온도 및 공급량을 안정적으로 관리하여 세척효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 원유 저장 탱크 등의 내부 세척을 위한 용도로 사용되기에 적합하다.
100 : 세정부
110 : 노즐
120 : 파이프라인
130 : 수직배관
200 : 저수조
300 : 히터
400 : 온도조절 콘트롤러유닛
500 : 수위조절 콘트롤러유닛
510 : 콘트롤밸브
511 : 디스크
511a: 좌대
511b: 분할편
10 : 원료탱크

Claims (3)

  1. 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템으로서,
    원료 탱크 내부로 진입되고, 상하 이동 및 회전이 가능한 노즐을 포함하는 세정부;
    상기 세정부로 세정수를 공급하기 위해 상기 세정수가 저장되는 저수조;
    상기 저수조 내부에 마련되는 히터;
    상기 히터에 의해 가열되는 상기 세정수의 온도를 조절하고, 또한 상기 세정수 가열을 위한 열원으로 상기 저수조로 공급되는 스팀을 활용하되 상기 저수조로 공급되는 스팀의 량, 스팀의 온도, 및 스팀의 압력을 제어함으로써 최종적으로 상기 세정수의 가열온도를 제어할 수 있도록 구성되는 온도콘트롤러유닛;
    상기 저수조로 공급되는 세정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절 콘트롤러유닛;을 포함하여 세척효율을 향상시키기 위해 상기 세정수의 온도를 일정범위로 관리하면서 안정적인 공급을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수위조절 콘트롤러유닛은,
    유량제어를 위한 콘트롤밸브를 포함하되, 상기 콘트롤밸브의 디스크는,
    좌대와 상기 좌대의 상면 가장자리로부터 돌출되되, 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상의 분할편이 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 원료 저장 탱크 청소를 위한 세정수 공급 시스템.


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