KR20090123742A - 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템에 관한 것으로, 원유 적재 파이프의 상단 부분에 유체 공동이 형성되는 것을 방지하도록 구성된 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은, 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에 수평으로 설치되며 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프와, 상기 공급 파이프의 저면에 수직 하방으로 연결되며 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 그 하부까지 이어지는 적재 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단에 수평으로 연결된 분배 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단 부분 내에 설치된 압력 제어 수단을 포함한다.

원유 운반선, 원유 저장탱크, 공급 파이프, 적재 파이프와, 분배 파이프, 압력 제어 수단

Description

원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR DECREASING VOC IN CRUDE OIL TANKER}

본 발명은, 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원유 운반선에서 원유를 적재하는 중에 발생하는 휘발성 유기화합물을 저감할 수 있는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원유(Crude Oil)는 생산지에서 채굴되어 원유 운반선에 적재된 후 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.

종래의 원유 운반선에서는 육상의 원유 저장탱크로부터 원유 운반선의 원유 저장탱크에 원유를 적재하는 중에, 많은 양의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOC)이 발생하였다.

육상의 원유 저장탱크로부터 원유 운반선의 원유 저장탱크로 원유를 공급하기 위해 원유 운반선의 상부, 즉, 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에는 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프가 수평으로 설치되어 있으며, 육상의 원유 저장탱크로부터 공급 파이프를 통해 공급되는 원유를 원유 운반선의 원유 저장탱크 내로 적재하기 위해 공급 파이프의 저면에는 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 원유 운반선의 원유 저장탱크의 하부까지 이어지는 적재 파이프가 수직 하방으로 연결되어 있으며, 적재 파이프를 통해 원유 운반선의 원유 저장탱크 내로 적재되는 원유를 원유 운반선의 원유 저장탱크 내에 분배하기 위해 적재 파이프의 하단에는 분배 파이프가 설치되어 있다.

수평의 공급 파이프로부터 수평으로 공급되는 원유가 수직의 적재 파이프와 만나는 부분, 즉 적재 파이프의 상단 부분에서 갑자기 수직으로 낙하하게 되어 원유의 유속이 증가되면서 유발되는 과도한 압력 강하로 인해, 적재 파이프의 상단 부분에는 유체 공동(flow cavitation)이 발생하게 된다. 즉, 적재 파이프 내에서 유체의 정압력이 그 유체의 증기압보다 작을 경우 유체 공동이 발생하며, 포화압력보다 작을 경우에는 유체 증발이 발생하므로, 원유가 증발하여 휘발성 유기화합물이 발생하게 된다.

이렇게 발생된 휘발성 유기화합물은 대기로 방출되거나 다시 육상의 원유 저장탱크로 보내어졌다.

휘발성 유기화합물이 대기로 방출되면 오존층 파괴 등의 심각한 환경 문제를 일으킨다. 또한, 휘발성 유기화합물이 다시 육상의 원유 저장탱크로 보내어지더라도 휘발성 유기화합물을 처리하기 위한 시설과 비용이 요구된다.

따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원유 적재 파이프의 상단 부분에 유체 공동이 형성되는 것을 방지하도록 구성된 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템은, 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에 수평으로 설치되며 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프와, 상기 공급 파이프의 저면에 수직 하방으로 연결되며 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 그 하부까지 이어지는 적재 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단에 수평으로 연결된 분배 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단 부분 내에 설치된 압력 제어 수단을 포함한다.

또한, 본 발명의 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 방법은, 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에 수평으로 설치되며 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프와, 상기 공급 파이프의 저면에 수직 하방으로 연결되며 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 그 하부까지 이어지는 적재 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단에 수평으로 연결된 분배 파이프를 통해 육상의 원유 저장탱크로부터 원유 운반선의 원유 저장탱크 내로 원유를 공급하여 적재하되, 상기 적재 파이프 내의 압력을 제어하여 원유의 증기압 이상으로 유지시킨다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명에서는 적재 파이프의 하단 부분에서 적재 파이프 내의 압력을 제어하여 원유의 증기압 이상으로 유지시키므로, 수평의 공급 파이프로부터 수평으로 공급되는 원유가 수직의 적재 파이프와 만나는 부분, 즉 적재 파이프의 상단 부분에서 갑자기 수직으로 낙하하게 되어 원유의 유속이 증가되더라도, 적재 파이프의 상단 부분에서 유체 공동이 발생하지 않게 되므로, 즉, 적재 파이프 내에서 유체의 정압력이 그 유체의 증기압보다 크게 되면 유체 공동이 발생하지 않게 되므로, 적재 파이프의 상단 부분에서 원유가 증발하지 않게 되어 휘발성 유기화합물이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 원유 운반선의 상부, 즉, 원유 운반선의 원유 저장탱크(1)의 상부에는 공급 파이프(2)가 수평으로 설치되어 있다. 공급 파이프(2)는 그 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되어 육상의 원유 저장탱크로부터 원유를 원유 운반선으로 공급된다.

또한, 공급 파이프(2)의 저면에는 적재 파이프(3)가 수직 하방으로 연결되어 있다. 적재 파이프(3)는 원유 운반선의 원유 저장탱크(1)를 수직으로 관통하여 원유 운반선의 원유 저장탱크(1)의 하부까지 이어져서 육상의 원유 저장탱크로부터 공급 파이프(2)를 통해 공급되는 원유를 원유 운반선의 원유 저장탱크(1) 내로 적재한다.

또한, 적재 파이프(3)의 하단에는 분배 파이프(4)가 설치되어 있다. 분배 파이프(4)는 적재 파이프(3)를 통해 원유 운반선의 원유 저장탱크(1) 내로 적재되는 원유를 원유 운반선의 원유 저장탱크(1) 내에 분배하며, 분배 파이프(4)에는 분배 밸브(5)가 설치되어 있다.

또한, 적재 파이프(3)의 하단 부분 내에는 압력 제어 밸브(6)가 설치되어 있다. 압력 제어 밸브(6)는 공동 방지 밸브(anti-cavitation valve)인 것이 바람직하다. 공동 방지 밸브는 통상 릴리프 밸브와 체크 밸브의 조합으로 이루어진 것으로서 밸브 관련 기술분야에서 공지의 기술이므로 본 명세서에서는 이에 대해 더 이상 상세하게 설명하지 않기로 한다.

압력 제어 밸브(6)에는 적재 파이프(3)의 상단 부분의 압력을 측정하는 압력 전달기(7)가 연결되어 있다. 압력 제어 밸브(6)는 압력 전달기(7)에 의해 전달된 적재 파이프(3)의 상단 부분의 압력에 근거하여 적재 파이프(3) 내의 압력을 제어하여 원유의 증기압 이상으로 유지시킨다.

본 발명에서는 적재 파이프(3)의 하단 부분에서 적재 파이프(3) 내의 압력을 제어하여 원유의 증기압 이상으로 유지시키므로, 수평의 공급 파이프(2)로부터 수평으로 공급되는 원유가 수직의 적재 파이프(3)와 만나는 부분, 즉 적재 파이프(3)의 상단 부분에서 갑자기 수직으로 낙하하게 되어 원유의 유속이 증가되더라도, 적재 파이프(3)의 상단 부분에서 유체 공동이 발생하지 않게 된다. 즉, 적재 파이프(3) 내에서 유체의 정압력이 그 유체의 증기압보다 크게 되면 유체 공동이 발생하지 않게 되므로, 적재 파이프(3)의 상단 부분에서 원유가 증발하지 않게 되어 휘 발성 유기화합물이 발생하지 않게 된다.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템의 개략적인 구성도이다.

Claims (6)

1. 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에 수평으로 설치되며 일단이 육상의 원유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프와,

   상기 공급 파이프의 저면에 수직 하방으로 연결되며 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 그 하부까지 이어지는 적재 파이프와,

   상기 적재 파이프의 하단에 수평으로 연결된 분배 파이프와,

   상기 적재 파이프의 하단 부분 내에 설치된 압력 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템.
2. 청구항 2에 있어서,

   상기 적재 파이프의 상단 부분의 압력을 측정하여 상기 압력 제어 수단으로 전달하는 압력 전달기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 압력 제어 수단은 공동 방지 밸브(anti-cavitation valve)인 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 시스템.
4. 원유 운반선의 원유 저장탱크의 상부에 수평으로 설치되며 일단이 육상의 원 유 저장탱크에 연결되는 공급 파이프와, 상기 공급 파이프의 저면에 수직 하방으로 연결되며 원유 운반선의 원유 저장탱크를 수직으로 관통하여 그 하부까지 이어지는 적재 파이프와, 상기 적재 파이프의 하단에 수평으로 연결된 분배 파이프를 통해 육상의 원유 저장탱크로부터 원유 운반선의 원유 저장탱크 내로 원유를 공급하여 적재하되, 상기 적재 파이프 내의 압력을 제어하여 원유의 증기압 이상으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 적재 파이프의 하단 부분에서 상기 적재 파이프 내의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 방법.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,

   상기 적재 파이프의 상단 부분의 압력을 측정하고, 이 측정된 압력에 근거하여 상기 적재 파이프 내의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 원유 운반선의 휘발성 유기화합물 저감 방법.

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