KR20090107186A - 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법에 관한 것으로, 그 목적은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부에 직접감지 방식 감지기를 설치하여 발라스트 탱크내로의 가스 누출을 실시간으로 감지하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내에 2대 이상의 직접방식 가스감지기를 설치하여, 발라스트 탱크내의 누출된 가스를 신속하게 감지하고, 감지된 누출가스량에 따라 알람/강제환기 시스템 또는 비상정지시스템을 가동하도록 되어 있다.

이중선체, 발라스트탱크, 가스검출, 가스운반선, 직접감지방식

Description

이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법{Improved flammable gas detection system for ballast tanks of double hull tankers}

본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법에 관한 것으로, 발라스트 탱크내부에 직접감지방식의 가스감지기를 설치하여, 발라스트 탱크내부로의 가스누출시 실시간으로 이를 감지할 수 있는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법에 관한 것이다.

원유 및 석유화학제품 운반선에서 탄화수소계통의 액체 화물이 이중선체공간(발라스트 탱크)에 누출될 경우, 휘발성 탄화수소 증기와 공기가 혼합하여 가연성 가스구름을 형성한다. 이런 가스구름은 폭발에 대한 잠재적 위험요인일 뿐만 아니라, 탱크 내부의 주기적인 유지보수를 위해 내부로 접근하는 인명의 가연성/독성 가스에 의한 질식 위험요인이므로, 이러한 이중선체공간 내에는 폭발위험성을 방지하기 위하여 공간내의 가스를 주기적으로 포집하여 가연성 기체의 농도를 측정하고 있다.

종래에는 상기와 같은 이중선체공간내에 가스포집(Sampling) 방식의 가스감 지기를 설치하여, 가연성 가스발생을 지속적으로 감시하였으며, 이러한 종래의 누출감지방법은 특정지역의 기체를 포집한 후, 안전지역(거주구지역)에 위치한 1 개의 가스분석기로 포집된 가스를 이동하여 이를 순차적으로 분석하도록 되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가스포집방식에 의한 누출감지는 선박의 여러지점에 분산되어 설치된 포집관을 순차적으로 분석하는 방법으로, 한 지점의 가스를 1 회분석 한 후, 다음 분석까지 최소 십분 이상이 소요되므로, 최대 약 30여분동안 가연성 기체의 누출을 감지하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 이중선체공간(발라스트 탱크)내에는 발라스트의 수, 진흙 또는 기타 이물질 등이 존재하고 있어, 이중선체공간내에 설치되는 가스포집라인에 막힘현상이 발생되어, 가스포집에 에러가 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 가스포집 방식은 포집관 입구 주위의 가스만 포집되므로, 공간 전체에 대한 분석은 곤란하였으며, 분석기에서 분석된 기체가 오작동에 의한 것인지 실측값인지 판단할 수 없어, 운전자가 수시로 보정을 수행하여야 하며, 보정시간동안 위험지역으로 분류된 곳의 가스누출 여부를 판단할 수 없는 등 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부에 직접감지 방식 감지기를 설치하여 발라스트 탱크내로의 가스 누출을 실시간으로 감지하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 직접감지 방식 감지기로 조준선 방식 감지기를 설치하여, 넓은 공간의 가스누출을 신속하게 감지할 수 있는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일지역내에 2대 이상의 직접감지 방식 감지기를 설치하여, 가스감지기의 오작동을 판단할 수 있는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 발라스트 탱크내에 누출된 가스의 감지와 연동하여 1대 이상의 강제환기팬을 가동하여 발라스트 탱크내를 강제환기시킴으로써, 가연성 가스의 확산 및 폭발위험을 줄일 수 있는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내에 2대 이상의 직접방식 가스감지기를 설치하여, 발라스트 탱크내의 누출된 가스를 신속하게 감지하고, 감지된 누출가스량에 따라 알람/강제환기 시스템 또는 비상정지시스템을 가동하도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내에 직접감지방식 가스감지기를 하나 이상 설치하여, 누출가스를 즉시 감지 및 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 조준선방식 가스감지기를 설치하여 넓은 공간의 가스누출을 신속하게 감지 및 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 가스감지기에 연동하여 1대 이상의 강제환기팬을 가동시킴으로써, 가스위험지역 및 밀폐된 공간을 신속하게 강제환기시킬 수 있으며, 신속한 환기를 통해 가연성 가스의 누출로 인한 폭발위험성을 저감시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 감지된 누출가스값에 따라 알람/강제환기팬시스템 또는 비상정지시스템이 가동되도록 되어 있어, 가스누출로 인한 폭발한계값의 도달을 미연에 방지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 블록 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 전체설치를 보인 선박의 일측면 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 전체설치를 보인 선박의 정면 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내에 2대 이상의 직접방식 가 스감지기를 설치하여, 발라스트 탱크내의 누출된 가스를 신속하게 감지하고, 감지된 누출가스량에 따라 알람/강제환기 시스템 또는 비상정지시스템을 가동하도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 누출된 가연성 가스가 발라스트 탱크(10)내에 설치된 조준선 방식 가스감지기(20) 또는 포인트 방식 가스감지기(30)에 의해 감지되는 감지단계(S100)와, 상기 가스감지기(20,30)에서 감지된 가연성 가스의 감지가스값과 미리 설정입력된 경보발령 한계값 또는 비상정지한계값을 대비하는 대비단계(S200)와, 상기 대비단계에 의해 발라스트 탱크(10)내의 1대 이상 가스감지기에서 감지된 감지가스값이 경보발령한계값 이상이면, 알람경보기(61)에 의해 경보알람이 작동되고 강제환기팬(62)이 가동되는 경보알람작동단계(S300)와, 상기 대비단계(S200)에 의해 발라스트 탱크(10)내의 2대 이상 가스감지기에서 감지된 감지가스값이 미리 설정입력된 비상정지한계값 이상이면, 비상정지시스템이 작동되는 비상정지단계(S400)로 이루어져 있으며, 강제환기팬(62)에 의한 강제환기가 이루어지는 발라스트 탱크내부를 가스감지기(20,30)에 의해 재감지하는 가스 재감지단계(S500)와, 상기 재감지된 감지가스값이 경보발령 한계값 또는 비상정지한계값 미만으로 감지될 경우, 단계별로 경보를 해제하고 강제환기팬 가동을 중지시키는 팬 정지단계(S600)를 더 포함하도록 되어 있다.

상기 감지단계(S100)는 발라스트 탱크(10)내에 설치된 조준선 방식 가스감지기(20) 또는 포인트 방식 가스감지기(30)에 의해 누출가스의 양을 감지한다.

상기 조준선 방식의 가스감지기(20)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 발라스트 탱크 상부(11)에 연결되어 설치되고, 적외선 등을 방출할 수 있는 송신부(21)와, 상기 송신부에서 방출되는 적외선을 수신할 수 있는 수신부(22)로 구성되며, 가연성 기체가 송신부와 수신부 사이에 형성된 적외선 가스감지라인(23)에 도달되면, 수신부에서 적외선의 감도변화를 파악하여 가스누출을 감지한다.

또한, 상기 포인트 방식의 가스감지기(30)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 발라스트 탱크 상부(11)와 발라스트 탱크 하부(12) 사이에 위치하도록 또한, 조준선 방식의 가스감지기(20)의 하부에 위치하도록 설치되며, IGC Code(International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk)에서 승인된 직접감지방식인 폭발위험이 없는 전기식(Ex-D급)의 가스감지기로, 포집/이송에 따른 분석이 아닌 직접감지에 따른 가스누출을 감지한다.

상기 대비단계(S200)는 가스감지기(20,30)에 의해 감지된 누출가스량과 미리 설정 입력된 설정값 즉, 폭발위험성을 배제하기 위하여 가연성 가스 폭발하한값의 약 30%에 해당되는 경보발령한계값 또는, 가스폭발 하한계의 약 60%에 해당되는 비상정지한계값과 누출가스량을 통제실의 제어부(50)에서 대비하여 발라스트 탱크(10)내에서의 누출가스량의 정도를 파악한다.

상기 경보발령한계값은 가스폭발 하한계의 약 30%에 해당되므로, 이를 대기중의 농도로 환산하면, 약 1.5vol% 에 해당되어 실제 폭발은 일어나지 않는 농도이나, LNG선의 주성분인 메탄은 대기 중에서 약 5vol%∼15vol% 사이에 위치할 경우, 폭발이 일어나게 되므로, 누출 후 가연성 가스가 즉각 폭발하한계를 넘어 폭발 가능한 영역까지 도달하게 되므로, 이를 방지하기 위해서는 경보알람작동용 설정값을 누출가스 폭발하한계의 약 30%에 해당되는 값으로 하는 것이 바람직하다.

상기 경보알람작동단계(S300)는 감지된 누출가스량과 경보발령한계값을 대비하여, 1대 이상의 가스감지기에서 감지된 누출가스량이 경보발령한계값보다 클 경우, 알람/강제환기 시스템을 작동시킨다.

상기 비상정지단계(S400)는 감지된 누출가스량과 비상정지한계값을 대비하여 그 이상일 경우, 선박의 운항을 정지시키는 단계로, 가스폭발 하한계의 약 60% 이상의 누출가스량이 감지될 경우, 폭발가능한 영역에 도달되지 않도록 비상정지시스템을 작동시켜 선박의 운항을 정지시킨다.

이와 같이 본 발명은 감지된 누출가스량이 경보발령한계값 이상일 경우, 경고알람 등을 통해 이를 외부로 알리고, 이와 연동되어 있는 강제환기팬을 가동시키며, 감지된 누출가스량이 비상정지한계값 이상일 경우, 비상정지시스템을 작동시켜 선박의 운항을 정지시키도록 되어 있다.

상기 강제환기팬(62)은 이중선체의 발라스트 탱크(10)내에 별도로 강제환기팬을 설치하거나, 선박의 환기시설에 연결하여 발라스트 탱크내의 누출가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 이중선체 구조의 선박에 설치되는 강제환기팬을 구비한 환기시설은 널리 사용되고 있는 주지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기에서와 같이 강제환기팬을 가동시킬 경우, 발라스트 탱크에 대한 환기가 이루어지므로, 발라스트 탱크내에서의 누출가스량은 가스폭발 하한계 30% 미만으로 급속하게 줄어들게 된다.

또한, 상기 환기시설로 강제환기팬을 사용할 경우, 강제환기팬은 상시 시간당 밀폐된 공간 부피의 약 30회의 부피를 환기할 수 있는 용량을 구비하고, 배기되는 기체가 다시 밀폐된 공간으로 유입되지 않도록 구성되며, 강제환기팬의 용량은 IGC Code 에서 규정한 팬용량에 따라 설정하는 것이 바람직하다.

상기에서와 같이, 본 발명은 발라스트 탱크내에서의 누출가스를 감지하기 위하여, 직접감지방식인 폭발위험이 없는 전기식(Ex-D급)의 가스감지기와, 조준선방식 가스감지기를 동일 지역에 혼용 또는 각기 동일 종류의 가스감지기를 2대 이상 설치하여, 1대의 가스감지기가 가스를 감지하게 되면, 그 감지값에 따라 알람/강제 환기 시스템을 작동하고, 2대 이상의 가스감지기가 동시에 폭발하한계 60% 이상인 비상정지한계값의 가스를 감지할 때에만 비상정지시스템을 작동하도록 되어 있다.

상기 가스 재감지단계(S500)는 알람/강제환기 시스템(60) 및 비상정지시스템(40)이 작동된 가스위험지역 및 밀폐된 공간내의 누출가스량을 재감지하는 것으로, 강제환기팬의 가동에 따라 환기가 이루어지고 있는 발라스트 탱크(10)내의 누출가스량이 발라스트 탱크내에 설치된 가스감지기(20,30)에 의해 신속하게 재감지된다.

상기 팬 정지단계(S600)는 재감지된 가스감지값과 설정값을 제어부에서 다시 대비한 후, 감지값이 설정값보다 미만일 경우, 비상정지시스템의 복귀 또는 알람/강제환기 시스템의 작동을 해제하게 된다.

상기 가스감지기를 통해 검출된 감지가스값은 전기적 신호를 통해 제어부(50)로 전달되며, 전달된 누출가스값은 제어부(50)의 내부 연산을 통해 알람/강 제 시스템(60) 또는 비상정지시스템(40)으로의 명령을 내리게 된다.

또한, 본 발명에 따른 조준선 방식 가스감지기(20) 또는 포인트 방식 가스감지기(30)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 발라스트 탱크(10)내에 각각 설치되어 있으며, 각각의 가스감지기(20,30)는 통제실(110)의 제어부(50)로 연결되어 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 블록 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 전체설치를 보인 선박의 일측면 예시도

도 4 는 본 발명에 따른 전체설치를 보인 선박의 정면 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 발라스트 탱크 (11) : 발라스트 탱크 상부

(12) : 발라스트 탱크 하부 (20) : 조준선 방식 가스감지기

(21) : 송신부 (22) : 수신부

(23) : 적외선 가스감지라인 (30) : 포인트 방식 가스감지기

(40) : 비상정지시스템 (50) : 제어부

(60) : 알람/강제환기 시스템 (61) : 알람경보기

(62) : 강제환기팬 (70) : 모니터

(100) : 선박 (110) : 통제실

(120) : 조타실 (130) : 엔진룸

(140) : 화물탱크 (200) : 가연성 가스구름

Claims (4)

1. 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법에 있어서;

   누출된 가연성 가스가 발라스트 탱크내에 설치된 조준선 방식 가스감지기 또는 포인트 방식 가스감지기에 의해 감지되는 감지단계;

   상기 가스감지기에서 감지된 가연성 가스의 감지가스값과 미리 설정입력된 경보발령 한계값 또는 비상정지한계값을 대비하는 대비단계;

   상기 대비단계에 의해 발라스트 탱크내의 1대 이상 가스감지기에서 감지된 감지가스값이 경보발령한계값 이상이면, 경보알람이 작동되고 강제환기팬이 가동되는 경보알람작동단계;

   상기 대비단계에 의해 발라스트 탱크내의 2대 이상 가스감지기에서 감지된 감지가스값이 미리 설정입력된 비상정지한계값 이상이면, 비상정지시스템이 작동되는 비상정지단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 조준선 방식의 가스감지기는 적외선 등을 방출할 수 있는 송신부와, 상기 송신부에서 방출되는 적외선을 수신할 수 있는 수신부로 구성되며, 가연성 기체가 송신부와 수신부 사이에 도달되면, 수신부에서 적외선의 감도변화가 파악되어 가스누출이 감지되는 것을 특징으로 하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법.
3. 청구항 1 에 있어서;

   상기 경보발령한계값은 폭발위험성을 배제하기 위하여 가연성 가스 폭발하한값의 약 30%에 해당되도록 설정되고, 상기 비상정지한계값은 가스폭발 하한계의 약 60%에 해당되도록 설정된 것을 특징으로 하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법.
4. 청구항 1 에 있어서;

   강제환기팬에 의한 강제환기가 이루어지는 발라스트 탱크내 가스를 가스감지기에 의해 재감지하는 가스 재감지단계;

   상기 재감지된 감지가스값이 경보발령 한계값 또는 비상정지한계값 미만으로 감지될 경우, 단계별로 경보를 해제하고 강제환기팬 가동을 중지시키는 팬 정지단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중선체 운반선의 발라스트 탱크내부 가스감지방법.

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