KR20110021525A - Heating apparatus of deck using waste heat of mud pump in floating drilling rig - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머드펌프가 복수개 배치된 머드펌프실로부터 방출되는 고온의 폐열을 이용하여 시추갑판실 내부를 히팅시킴으로써, 시추갑판실을 히팅시킬 별도의 장치가 필요치 않아 설비 절감과 에너지 절감 효과를 가져올 수 있는 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drilling deck heating apparatus using waste heat of a mud pump in an offshore drilling vessel, and more particularly, by heating the inside of a drilling deck chamber using high temperature waste heat discharged from a mud pump chamber in which a plurality of mud pumps are arranged. The present invention relates to a drilling deck heating apparatus using waste heat from a mud pump in an offshore drilling vessel that does not require a separate device for heating the system.
일반적으로, 시추선은 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하는 선박으로 각종 시추장비를 갖추고 있으며 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 흔들림이나 위치변화가 적을수록 안정한 유정 개발을 이룰 수 있다.In general, the drilling vessel is a vessel for drilling oil or gas existing in the basement of the seabed, equipped with various drilling equipment, and can achieve a stable oil well development with less shaking or change of position due to tidal current, wind direction, wind speed, and digging.
이러한 시추선에는 해저에 구멍을 뚫으려면 우선 암석을 파괴할 수 있어야 하고, 굴착된 암석 부스러기를 효과적으로 제거해야 하며, 뚫어낸 구멍이 무너져 내리지 않아야 하고, 원유, 가스의 분출도 막아야 하기에 주로 사용되는 방식이 머 드순환 방식이다.In order to drill holes in the seabed, these drilling vessels must first be able to destroy rocks, effectively remove the excavated rock debris, prevent the drilled holes from collapsing, and prevent the oil and gas from being ejected. This is a mud circulation method.
머드순환 방식은 해저에 시추관을 내리면서 그 안으로 머드를 흘러내려 보낸다. 시추관 끝에 도착한 머드는 노즐에서 강한 압력으로 분사되고, 분사 후에는 유정의 벽과 시추관 사이 틈을 통해서 밀려 올라오게 된다. 이때, 머드와 같이 파낸 흙, 암석 부스러기를 함께 운반되며, 노즐의 압력으로 분사되는 힘으로 바닥에 구멍을 뚫고, 또 머드의 점착성을 이용해 절삭된 부스러기를 위로 가져 올라오게 됨으로써 구멍 뚫기 작업이 진행되는 것이다.The mud circulation system pushes the mud down into the bottom of the borehole. The mud, which reaches the end of the drilling tube, is sprayed with high pressure from the nozzle and is pushed up through the gap between the well wall and the drilling tube. At this time, the soil and rock debris dug together with the mud is carried together, and the hole is drilled by drilling the hole in the floor by the force of the nozzle pressure, and bringing the cut debris up using the mud's adhesiveness. will be.
이와 같은 머드순환 방식에서는 복수의 머드펌프와 시추를 위한 장비들이 필요하게 되며, 시추선에는 복수의 머드펌프와 시추장비들을 위하여 별도 공간을 마련하게 된다.In this mud circulation method, a plurality of mud pumps and equipment for drilling are required, and a separate space is provided for the plurality of mud pumps and drilling equipment in the drilling vessel.
도 1에서는 종래 기술에 따른 머드펌프실과 시추갑판실을 개략적으로 보여주는 구성도이다.1 is a schematic view showing a mud pump chamber and a drilling deck chamber according to the prior art.
먼저, 머드펌프실(10)에는 대용량의 머드펌프(11)가 복수개 배치되고, 이들 머드펌프(11)들의 발열량으로 인해 고온의 환경이 유지되고, 이 고온의 환경으로부터 쾌적한 작업 환경을 향상시키도록 외기를 공급하기 위한 급기팬(13)과, 급기팬(13)의 타측으로 내기를 배출하기 위한 배풍구(14)가 설치된다.First, a plurality of large-
그리고 각 머드펌프(11)의 내부로는 모터의 구동에 따른 발열을 배출하기 위한 냉각팬(12)이 설치된다.And each of the
그리고 머드펌프실(10)과는 반대로 히팅시스템이 필요한 시추갑판실(20)은, 실제 시추장비(22)가 탑재되고 시추 작업을 수행하는 공간이다. 시추갑판실(20)에 는 큰 발열량을 가진 장치류가 없고 하부는 문풀(21)로 연결되어 해수가 있는 바닥으로 공간이 개방되어 있다. 이 개방된 공간은 해수면에서 일정 거리를 두고 상부에 위치하게 된다.And in contrast to the
특히, 저온해역에서의 시추 작업시, 미도시된 보호판을 활용하여 시추갑판실(20)을 격리시키는데 이것은 저온 외기의 침입을 막기 위함이며, 격리된 시추갑판실(20)에는 쾌적한 작업환경과 저온으로부터 시추장비(22)의 보호를 위해서 히팅시스템이 구비된다.In particular, during the drilling operation in the cold sea area, to isolate the
시추갑판실(20)에 히터(23)가 시추갑판실(20)의 일측에 설치되고, 히터(23)와 대향하는 시추갑판실(20) 타측에 배풍구(24)가 설치된다.The
그러나, 격리된 시추갑판실(20)은 구획된 수평 높이가 길고 공간이 크기 때문에 이를 히팅하기 위한 대용량의 히터(23)가 필요하게 되므로 제작과 설치비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.However, since the isolated
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 머드펌프실로부터 방출되는 고온의 배기 폐열과 차가운 외기를 열교환시키고 이에 따라 열교환된 외기를 이용하여 시추갑판실의 내부를 히팅시킴으로써, 시추갑판실에 대용량의 히팅시스템이 필요 없게 되어 비용 절감 및 에너지 절감 효과를 가져올 수 있는 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치를 제공 하는 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of the drilling by heat-exchanging the hot exhaust waste heat and cold outside air discharged from the mud pump chamber and thereby heating the inside of the drilling deck chamber using the heat exchanged outside air, drilling It is to provide a drilling deck heating device using the waste heat of the mud pump in the offshore drilling ship that can reduce the cost and energy savings by not needing a large heating system in the deck room.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 복수의 머드펌프가 배치되며 머드펌프에서 발산하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 일측에 외기를 유입시키는 제 1 급기팬과 타측에 고온의 열을 배출하기 위한 제 1 배풍구가 마련되는 머드펌프실과, 복수의 시추장비가 배치되며 저온으로부터 시추장비의 보호를 위해서 더운 공기가 유입될 수 있도록 일측에 설치되는 유입구와 타측에 내부 공기를 배출하기 위한 제 2 배풍구가 마련되는 시추갑판실을 포함하며, 제 1 배풍기와 외측으로 연결 설치되는 배기관과, 외기를 유입시키는 제 2 급기팬으로부터 유입구로 이어지는 히팅유입관과, 배기관으로부터 배출되는 고온의 폐열과 히팅유입관으로부터 유입되는 외기를 열교환시켜서 데워진 외기를 시추갑판실로 유입시키는 열교환부를 포함하는 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치를 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of mud pump is disposed and discharge the high-temperature heat to the first air supply fan and the other side to introduce the outside air to one side so that the heat emitted from the mud pump to the outside The mud pump chamber is provided with a first vent hole for the purpose, and a plurality of drilling equipment is disposed and the inlet is installed on one side so that the hot air can be introduced for protection of the drilling equipment from low temperature and the internal air discharged to the
그리고 히팅유입관에는 각 머드펌프로부터 이어져서 고온의 열을 전달할 수 있는 발열방출관이 설치될 수 있다.And the heating inlet pipe may be provided with a heat dissipation pipe that can be transferred from each mud pump to transfer the high temperature heat.
본 발명의 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치에 의하면, 시추갑판실의 내부를 히팅하기 위한 대용량의 히팅시스템 대신에 머드펌프 실로부터 방출되는 고온의 배기 폐열과 열교환되어 데워진 외기를 이용하여 시추갑판실의 내부를 히팅시킴으로써, 비용 절감 및 에너지 절감 효과를 가진다.According to the drilling deck heating apparatus using waste heat of the mud pump in the offshore drilling vessel of the present invention, instead of a large-capacity heating system for heating the interior of the drilling deck chamber, using the outside air heated by heat exchange with the hot exhaust waste heat emitted from the mud pump chamber By heating the interior of the drilling deck room, it has the effect of reducing costs and energy.
이하 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 하지만, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice, but this is only an example, the present invention is limited thereto. It doesn't happen.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치의 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of a drilling deck heating apparatus using the waste heat of the mud pump in the offshore drilling vessel according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시형태의 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치는, 복수의 머드펌프(102)가 배치되는 머드펌프실(100)과, 복수의 시추장비(122)가 배치되는 시추갑판실(120)과, 머드펌프실(100)로부터 고온의 폐열이 배출되는 배기관(110)과, 시추갑판실(120)에 고온의 외기를 공급하는 히팅유입관(130)과, 배기관(110)으로부터 배출되는 고온의 열과 히팅유입관(130)의 외기를 열교환시키는 열교환부(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the drilling deck heating apparatus using waste heat of the mud pump in the marine drilling vessel of the present embodiment includes a
여기서 머드펌프실(100)에는 대용량의 머드펌프(102)가 복수개 배치될 수 있으며, 각 머드펌프(102)에는 내부 모터의 구동에 따른 발열을 배출하기 위한 냉각팬(103)이 설치될 수 있다.Here, a plurality of large-
그리고 이들 머드펌프(102)들의 발열량으로 인해 유지되는 고온의 환경으로부터 쾌적한 작업 환경을 향상시키도록 외기를 공급하기 위한 제 1 급기팬(104)이 머드펌프실(100)의 일측에 설치되고, 제 1 급기팬(104)의 타측으로는 고온의 내기를 배출하기 위한 제 1 배풍구(106)가 설치될 수 있다.In addition, a first
제 1 배풍구(106)에는 외측으로 이어지는 배기관(110)이 설치되어 머드펌프실(100)의 내기를 외부로 배출하게 된다.The
한편, 시추갑판실(120)은, 실제 시추장비(122)가 탑재되고 시추 작업을 수행하는 공간일 수 있으며, 큰 발열량을 가진 장치류가 없고, 하부는 문풀(124)로 연결되어 해수가 있는 바닥으로 공간이 개방되어 있다. 이 개방된 공간은 해수면에서 일정 거리를 두고 상부에 위치하게 된다.Meanwhile, the
이러한 시추갑판실(120)에는 일측으로 고온의 외기를 유입하기 위한 유입구(126)와, 유입구(126)의 타측으로 제 2 배풍구(128)가 형성될 수 있다.The
그리고 유입구(126)에는 외기를 유입시키는 제 2 급기팬(132)으로부터 이어지는 히팅유입관(130)이 설치될 수 있다.In addition, the
배기관(110)과 히팅유입관(130)에 설치되는 열교환부(140)는, 배기관(110)으로부터 배출되는 고온의 폐열과 히팅유입관(130)으로부터 유입되는 외기가 접촉되는 열교환에 의하여 고온으로 데워진 공기가 히팅유입관(130)을 통해 시추갑판실(120)의 유입구(126)로 유입될 수 있도록 하는 것이다.The
덧붙여, 히팅유입관(130)에는 각 머드펌프(102)로부터 이어져서 고온의 열을 직접전달할 수 있는 발열방출관(150)이 설치될 수 있다.In addition, the
발열방출관(150)은 머드펌프(102)의 냉각팬(103)에 근접하여 설치될 수 있다.The
이와 같은 구조로 이루어진 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추 갑판 히팅장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the drilling deck heating apparatus using the waste heat of the mud pump in the offshore drilling vessel made of such a structure is as follows.
다시 도 2를 참고하여 설명하면, 시추선에서 머드 순환 방식으로 시추 작업시 머드를 이송하기 위한 동력원으로 복수개의 머드펌프(102)가 이용될 수 있다.Referring back to FIG. 2, a plurality of
이들 머드펌프(102)에서는 모터의 구동에 의한 발열로 머드펌프실(100)에 고온의 환경이 유지되기 때문에 이를 위해 제 1 급기팬(104)을 통해 차가운 외기를 머드펌프실(100)의 내부로 유입시키고, 머드펌프실(100) 내부의 고온의 내기는 제 1 배풍구(106)를 통해 배출될 수 있다. 여기서 제 1 배풍구(106)로 배출되는 고온의 내기 폐열은 배기관(110)을 통해 배출된다.In these
그리고 배기관(110)을 통해 배출되는 고온의 폐열은 히팅유입관(130)의 제 2 급기팬(132)에 의하여 유입되는 외기와 열교환부(140)에서 열교환되고, 열교환으로 데워진 고온의 외기는 히팅유입관(130)과 연결된 시추갑판실(120)의 내부로 유입되어 저온 상태의 시추장비(122)를 히팅하여 보호하게 되며, 작업 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.The high temperature waste heat discharged through the
더욱이 각 머드펌프(102)에 연결되어 머드펌프(102)에서 발열되는 열을 직접 발열방출관(150)을 통해 히팅유입관(130)으로 유입시킴으로써, 열교환부(140)로 하여 데워진 외기는 한층 데워져서 시추갑판실(120)에 히팅 효과를 증대시킬 수 있다.Furthermore, by connecting the
그리고 시추갑판실(120)로 고온의 외기가 유입됨에 따라 제 2 배풍구(128)로는 차가운 외기가 빠져 나가게 된다.In addition, as the outside air flows into the
그러므로 상술한 바에 따르면, 머드펌프실(100)로부터 방출되는 고온의 배기 폐열과 히팅유입관(130)의 차가운 외기를 열교환시키고 이에 따라 열교환되어 데워진 외기를 이용하여 시추갑판실(120)의 내부를 히팅시킴으로써, 별도의 히팅시스템이 필요 없게 되어 비용 절감 및 에너지 절감 효과를 가져올 수 있다.Therefore, as described above, by heat-exchanging the high temperature exhaust waste heat discharged from the
이상 본 발명에 따른 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.As described above as a specific embodiment of the drilling deck heating apparatus using the waste heat of the mud pump in the offshore drilling vessel according to the present invention, this is only an example, the present invention is not limited thereto, the best light according to the basic idea disclosed herein It should be interpreted as having a range of. Those skilled in the art can easily change the material, size, etc. of each component according to the application field, and can be combined / substituted the disclosed embodiments to implement a pattern of a timeless shape, but this also does not depart from the scope of the present invention will be. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be readily made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1에서는 종래 기술에 따른 머드펌프실과 시추갑판실을 개략적으로 보여주는 구성도이고,1 is a schematic view showing a mud pump chamber and a drilling deck chamber according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 시추선에서 머드펌프의 폐열을 이용한 시추갑판 히팅장치의 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of a drilling deck heating apparatus using the waste heat of the mud pump in the offshore drilling vessel according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 머드펌프실 102 : 머드펌프100
103 : 냉각팬 104, 132 : 제 1, 2 급기팬103:
106, 128 : 제 1, 2 배풍구 110 : 배기관106, 128: first and second vent holes 110: exhaust pipe
120 : 시추갑판실 122 : 시추장비120: drilling deck room 122: drilling equipment
124 : 문풀 126 : 유입구124: door pool 126: inlet
130 : 히팅유입관 140 : 열교환부130: heating inlet pipe 140: heat exchange unit
150 : 방열방출관150: heat dissipation tube
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KR101138764B1 (en) | 2012-04-24 |
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