KR102477623B1 - 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치는 탱크 내의 액화가스를 배출시키는 펌프칼럼의 양측에 고정되게 장착된 작동기어; 작동기어와 맞물리도록 마련되어, 작동기어에 의해 상하측으로 이동하는 이동기어; 펌프칼럼을 둘러싸는 형태로 상부가 밀봉되게 마련되며, 이동기어와 결합되어 이동기어의 이동에 따라 상하측으로 이동하는 가이드통; 및 가이드통의 일측에 마련된 개폐밸브;를 포함하되, 펌프칼럼은 내측 관로를 따라 이동 가능하게 설치되는 펌프에 의해 탱크 내의 액화가스를 배출시키고, 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스를 배출시켜 펌프를 유지 보수하기 위해, 이동기어의 이동에 따라 가이드통이 탱크의 바닥면에 밀착되어 하부가 차단된 상태가 되고, 펌프칼럼의 내측으로 주입된 질소에 의해 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스가 가이드통에 마련된 개폐밸브를 통해 탱크 내측으로 나가도록 개폐밸브가 오픈된다.

Description

펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법{PUMP MAINTENANCE APPARATUS OF PUMP COLUMN, AND METHOD THEREOF}

본 발명은 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading) 등의 선종은 헐사이드(hullside)의 압축탱크(condensate tank)나 액화가스탱크(liquid gas tank) 등에 저장된 액화가스의 이송을 위해 잠수 펌프(submerged pump)를 사용하고 있다. 잠수 펌프는 수직의 펌프칼럼을 통해 탱크 내측으로 투입된다. 유지보수를 위해서는 펌프칼럼의 상단커버를 오픈시키고 잠수 펌프를 들어올려 펌프칼럼의 바깥으로 꺼내야 한다.

그러나, 이 과정에서 탱크 내부의 유독 가스가 오픈된 펌프칼럼을 통해 룸(room) 내부로 유입되어, 작업자가 질식하거나 폭발 등의 위험 상황이 발생할 수 있다. 이에 펌프칼럼을 메인데크(main deck)의 탑사이드(topside)로 연장하여, 펌프칼럼의 상단커버를 오픈 시켰을 경우에도 유독 가스로 인한 질식 및 가스 폭발 등의 위험상황을 방지할 수 있으나, 이 경우 잠수 펌프를 상당한 높이로 들어 올려야 하고, 추가 설비 비용 및 공간 등의 낭비가 발생할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 펌프칼럼 내의 가스를 효과적으로 탱크 내부로 배출시켜 펌프칼럼 내부에 설치된 펌프의 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 하는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 탱크 내의 액화가스를 배출시키는 펌프칼럼의 양측에 고정되게 장착된 작동기어; 상기 작동기어와 맞물리도록 마련되어, 상기 작동기어에 의해 상하측으로 이동하는 이동기어; 상기 펌프칼럼을 둘러싸는 형태로 상부가 밀봉되게 마련되며, 상기 이동기어와 결합되어 상기 이동기어의 이동에 따라 상하측으로 이동하는 가이드통; 및 상기 가이드통의 일측에 마련된 개폐밸브;를 포함하되, 상기 펌프칼럼은 내측 관로를 따라 이동 가능하게 설치되는 펌프에 의해 상기 탱크 내의 액화가스를 배출시키고, 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스를 배출시켜 상기 펌프를 유지 보수하기 위해, 상기 이동기어의 이동에 따라 상기 가이드통이 상기 탱크의 바닥면에 밀착되어 하부가 차단된 상태가 되고, 상기 펌프칼럼의 내측으로 주입된 질소에 의해 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스가 상기 가이드통에 마련된 상기 개폐밸브를 통해 상기 탱크 내측으로 나가도록 상기 개폐밸브가 오픈되는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치가 제공될 수 있다.

상기 가이드통의 상부에는 밀봉을 위해 고무재질의 실링부재가 마련될 수 있다.

상기 개폐밸브는 유체를 한 쪽 방향으로 흘려 보내는 체크밸브를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 탱크의 바닥면과 접촉되도록 상기 가이드통을 이동시켜 상기 탱크의 바닥면에 밀착되도록 하여 탱크 내의 유체가 상기 가이드통 내부로 유입되지 못하도록 하부를 차단시키는 단계와, 상기 펌프칼럼의 내측으로 질소를 주입시켜, 상기 질소에 의해 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스를 상기 가이드통에 마련된 상기 개폐밸브를 통해 상기 탱크 내부로 배출시키는 단계와, 상기 펌프칼럼의 상단커버를 열고, 상기 펌프를 꺼낸 후 유지보수 작업을 수행하는 단계를 포함하는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치 및 그 방법은 펌프칼럼 내의 가스를 효과적으로 탱크 내부로 배출시켜 펌프칼럼 내부에 설치된 펌프의 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 한다.

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 펌프 유지보수 장치가 마련된 펌프칼럼을 도시한다.
도 2는 도 1의 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치에 포함된 가이드통이 탱크의 바닥면에 밀착되어 하부를 차단시킨 모습을 나타낸다.
도 3은 가스 배출 이후 유지보수를 위해 도 2에 도시된 펌프칼럼 내부의 펌프를 펌프칼럼 상부를 통해 끌어 올리는 모습을 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 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치(100)는 펌프칼럼(10) 내의 가스를 효과적으로 탱크(20) 내부로 배출시켜 펌프칼럼(10) 내부에 설치된 펌프(30)의 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 한다.

여기서, 펌프칼럼(10)은 탱크(20) 내의 액화가스를 배출라인(L2)을 통해 배출시키는 파이프이다. 펌프칼럼(10) 내측 통로를 통해서는 탱크(20) 내의 액화가스 배출을 위한 펌프(30)가 이동 가능하게 설치되며, 펌프(30)는 와이어(W)를 통해 연결된 크레인이나 윈치 등의 수단(미도시)에 의해 펌프칼럼(10) 내에서 상하로 이동될 수 있다.

펌프칼럼(10) 상부는 상단커버(14)로 밀봉될 수 있으며, 펌프(30) 유지보수를 위해 펌프(30)를 외부로 유출시킬 필요가 있을 경우, 상단커버(14)가 개방될 수 있다. 이때, 펌프칼럼(10) 내측에 이동 가능하게 설치된 펌프(30)에 대한 유지보수 작업 시 펌프(30)를 꺼내기 위해 펌프칼럼(10)의 상부를 개방시켜야 하는데, 이 과정에서 펌프칼럼(10) 내부에 잔존하는 가스에 의해 룸(room)에서 작업하고 있는 해당 작업자가 질식하거나 가스 폭발하는 등의 위험 상황이 발생할 수 있다.

이에 본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치(100)는 펌프칼럼(10) 내부에 존재하는 가스를 탱크(20) 내부로 효과적으로 배출시켜, 유독성 가스로 인한 인명사고 및 가스 폭발 가능성을 차단하고, 펌프칼럼(10)의 상단커버(14)를 열고 펌프칼럼(10)의 바깥으로 펌프(30)를 꺼낸 후 펌프(30)에 대한 유지보수 작업을 안전하게 수행할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치(100)는 예컨대 각종 액화가스 운반선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함하는 선박의 탱크(20)에 마련된 액화가스 배출용 펌프칼럼에 적용될 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 탱크(20) 내의 액화가스를 펌프칼럼(10)과 연결된 배출라인(L2)을 통해 배출시키기 위해, 펌프칼럼(10) 내측 통로를 따라 펌프(30)가 내려와 펌프칼럼(10) 하부를 차단시키고 있는 하단커버(16)를 하중에 의해 개방시키게 된다. 하단커버(16)는 도시된 형태뿐 아니라 종래의 공지된 다양한 풋 밸브(foot valve) 형태를 포함할 수 있으며, 복원을 위해 스프링(17) 수단과 결합될 수 있다.

이때, 탱크(20) 내부의 액화가스를 펌프칼럼(10)의 펌프(30)를 통해 탱크(20) 외부로 배출시키는 작업을 수행한 후 또는 수행하는 도중에 해당 펌프(30)에 대한 유지보수 작업을 수행할 필요성이 있는 경우, 펌프칼럼(10)의 내측에 잔존하는 가스를 배출시켜 위험성을 제거해야 한다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치(100)는 탱크(20) 내의 액화가스를 배출시키는 펌프칼럼(10)의 양측에 고정되게 장착된 작동기어(110)와, 작동기어(110)와 맞물리도록 마련되어, 작동기어(110)에 의해 상하측으로 이동하는 이동기어(120)와, 펌프칼럼(10)을 둘러싸는 형태로 상부가 밀봉되게 마련되며, 이동기어(120)와 결합되어 이동기어(120)의 이동에 따라 상하측으로 이동하는 가이드통(130)과, 가이드통(130)의 일측에 마련된 개폐밸브(140)를 포함한다.

여기서 작동기어(110)는 펌프칼럼(10)의 양측에 장착되며, 모터(미도시)에 의해 고정된 위치에서 회동할 수 있다. 작동기어(110)는 회동 가능한 원형기어로 마련될 수 있으며, 이동기어(120)는 이러한 작동기어(110)에 맞물려 상하로 이동하는 바 형태의 기어로 마련될 수 있다.

이동기어(120)는 펌프칼럼(10)의 외면 양측에 접촉된 상태에서 작동기어(110)의 회전 방향에 따라 상하로 이동할 수 있도록 바 형상으로 세로로 마련될 수 있다. 이동기어(120)의 원활한 이동을 위해 이동기어(120)와 접촉되는 펌프칼럼(10)의 외면 양측에는 도시하지는 않았으나 가이드홈이 형성될 수 있다. 이동기어(120)의 하측은 가이드통(130)과 공지된 다양한 방법과 수단에 의해 결합될 수 있다. 예컨대 용접에 의해 이동기어(120)의 하측과 가이드통(130) 간 결합이 이루어질 수 있다.

가이드통(130)은 펌프칼럼(10)을 둘러싸는 형태로 마련되며, 가이드통(130)의 상부에는 밀봉을 위해 고무재질의 실링부재(132)가 마련될 수 있다. 가이드통(130)은 이동기어(120)와 결합되어 이동기어(120)의 이동에 따라 상하측으로 이동하고, 도 1에 도시된 바와 같이 평상 시에는 탱크(20)의 바닥면(21)으로부터 설정된 거리만큼 이격된 상태로 놓여져 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 펌프(30)에 대한 유지보수 작업을 수행할 필요성이 있는 경우, 작동기어(110)의 회동 방향에 따라 이동기어(120)가 하방으로 이동하고 이에 따라 가이드통(130)이 하측으로 이동되어 탱크(20)의 바닥면(21)에 밀착된다. 가이드통(130)의 하단은 탱크(20)의 바닥면(21) 형태에 맞게 제작될 수 있다. 예컨대 1차방벽에 해당하는 탱크(20)의 바닥면(21)에 일정 형태의 주름진 곡면이 있을 경우, 그 곡면에 맞게 가이드통(130)의 하단 형태가 제작되어, 가이드통(130) 하단과 탱크(20)의 바닥면(21)이 서로 밀착되도록 할 수 있다. 가이드통(130)이 탱크(20)의 바닥면(21)에 밀착되면 탱크(20) 내부의 유체가 가이드통(130) 내부로 유입되지 못하게 된다. 이때, 가이드통(130) 상부는 실링부재(132)에 의해 밀봉된 상태이다.

다음으로, 질소유입라인(L1)을 통해 펌프칼럼의 내측으로 질소를 주입시켜, 질소에 의해 펌프칼럼(10)의 내측에 존재하는 가스를 가이드통(130)에 마련된 개폐밸브(140)를 통해 탱크(20) 내부로 배출시킨다.

가이드통(130)에 마련된 개폐밸브(140)는 가이드통(130)의 하부 및 상부 등에 하나 이상 마련될 수 있다. 개폐밸브(140)는 한 쪽 방향으로 유체를 흘려 보내는 체크밸브를 포함할 수 있다. 이때 도시하지는 않았으나, 탱크 외부의 질소공급장치가 질소유입라인(L1)을 통해 펌프칼럼(10) 내측으로 질소(N2)를 공급할 수 있다.

다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이 개폐밸브(140)를 통해 펌프칼럼(10)의 내측에 존재하는 가스를 모두 배출한 이후, 펌프칼럼(10)의 상단커버(14)를 열고, 펌프(30)를 들어 올려 꺼낸 후 유지보수 작업을 수행할 수 있다. 여기서, 펌프(30)에 연결된 와이어(W)를 크레인이나 윈치 등의 수단을 통해 끌어 당겨 펌프(30)를 펌프칼럼(10) 바깥으로 꺼낼 수 있다. 펌프칼럼(10) 내측의 유독 가스를 개폐밸브(140)를 통해 배출시킨 상태이므로 안전하게 펌프(30)를 꺼내어 유지보수 작업을 수행할 수 있다. 펌프칼럼(10) 바깥으로 꺼내기 위해 펌프(3)를 들어 올린 상태에서 하단커버(16)는 스프링(17) 복원력에 의해 닫힌 상태가 되고, 작동기어(110)의 회동 방향에 따라 이동기어(120)는 상방으로 이동하고 이에 따라 가이드통(130)이 원위치될 수 있다.

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 벗어남 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 펌프칼럼 14: 상단커버
16: 하단커버 20: 탱크
21: 바닥면 30: 펌프
110: 작동기어 120: 이동기어
130: 가이드통 140: 개폐밸브

Claims (4)

1. 내측에 탱크 내의 액화가스를 배출시키는 펌프를 마련하며, 밀봉을 위해 상부 및 하부에 상단커버 및 하단커버가 설치된 펌프칼럼;
   상기 펌프칼럼의 양측에 고정되게 장착된 작동기어;
   상기 작동기어와 맞물리도록 마련되어, 상기 작동기어에 의해 상하측으로 이동하는 이동기어;
   상기 펌프칼럼을 둘러싸는 형태로 상부가 밀봉되게 마련되고, 상기 이동기어와 결합되어 상기 이동기어의 이동에 따라 상하측으로 이동하며, 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스를 상기 탱크 내측으로 배출시키는 작업을 수행할 경우 상기 이동기어의 이동에 따라 상기 탱크의 바닥면에 밀착되어 하부가 차단되는 가이드통; 및
   상기 가이드통의 일측에 마련되며, 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스가 상기 펌프칼럼의 내측으로 주입된 질소에 의해 상기 탱크 내측으로 배출되도록 오픈되는 개폐밸브;를 포함하되,
   상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스가 상기 펌프칼럼의 내측으로 주입된 질소에 의해 상기 탱크 내측으로 배출된 경우, 상기 펌프칼럼 바깥으로 상기 펌프를 꺼내기 위해 상기 상단커버를 열고 상기 펌프를 들어 올린 상태에서 상기 하단커버는 스프링 복원력에 의해 닫힌 상태가 되는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드통의 상부에는 밀봉을 위해 고무재질의 실링부재가 마련된 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 개폐밸브는 유체를 한 쪽 방향으로 흘려 보내는 체크밸브를 포함하는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 펌프칼럼의 펌프 유지보수 장치를 이용한 펌프칼럼의 펌프 유지보수 방법에 있어서,
   상기 탱크의 바닥면과 접촉되도록 상기 가이드통을 이동시켜 상기 탱크의 바닥면에 밀착되도록 하여 탱크 내의 유체가 상기 가이드통 내부로 유입되지 못하도록 하부를 차단시키는 단계와,
   상기 펌프칼럼의 내측으로 질소를 주입시켜, 상기 질소에 의해 상기 펌프칼럼의 내측에 잔존하는 가스를 상기 가이드통에 마련된 상기 개폐밸브를 통해 상기 탱크 내부로 배출시키는 단계와,
   상기 가이드통이 상기 탱크의 바닥면에 밀착된 상태에서 상기 펌프칼럼의 상단커버를 열고, 상기 펌프를 들어 올려 상기 펌프칼럼 하부에 마련된 하단커버가 스프링 복원력에 의해 닫힌 상태가 되도록 하는 단계를 포함하는 펌프칼럼의 펌프 유지보수 방법.

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