KR20130092869A - 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트 및 설치방법 - Google Patents

머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트 및 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시추선의 머드 탱크에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 머드 탱크 내부에 머드의 고착을 효율적으로 방지할 수 있고, 머드 탱크 상부의 액세스 웨이(access way) 확보가 용이하며, 핸들링 및 관리에 따른 번거로움과 어려움을 해소할 수 있고, 배관을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 설치 시수를 줄일 수 있으며, 설치 및 유지에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 구성된 시추선의 머드 탱크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 시추선의 머드 탱크는 시추선의 머드 탱크에 있어서, 내측에 머드가 저장되기 위한 공간을 가지는 탱크; 탱크의 상부에 설치되고, 탱크의 내부로 분사되기 위한 머드가 공급되는 메인분사관; 메인분사관으로부터 다수로 분기되어 탱크 내의 하부 코너부에 위치하도록 설치되는 분기분사관; 및 분기분사관 각각의 끝단에 분사방향이 고정되도록 설치되어 코너부를 향하여 머드를 분사하는 고정노즐을 포함한다.

Description

머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트 및 설치방법{Guide Plate For Nozzle Pipe Of Mud Tank And Method Of Mounting The Same}
본 발명은 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트 및 설치방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 머드 탱크 내부에 설치되는 노즐 파이프를 더욱 안정적으로 지지하며 설치작업을 간편하게 할 수 있는 가이드 플레이트 및 가이드 플레이트의 설치방법에 관한 것이다.
최근에는 급격한 산업화와 에너지 자원의 고갈로 인해 원유의 생산 및 공급이 중요하게 되었다. 따라서, 해저에 있는 석유의 채굴 기술 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고, 이에 대한 개발을 적극적으로 모색하고 있다.
이러한 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 각종 시추장비를 갖춘 시추선이 필요하게 되었는데, 시추선의 중심부에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추하는 시추 파이프가 상하 이동하여 드릴링(drilling)할 수 있도록 문풀(moonpool)이 마련되고, 문풀의 중심부에 위치한 시추 파이프의 외주연에 해저의 굴착작업에 의하여 얻어지는 진흙 또는 파쇄된 암석 등과 같은 머드 럼프(mud lump)를 끌어올리거나 윤활작용을 할 수 있도록 제공하는 다수 개의 머드 파이프가 위치한다.
또한, 해저 시추 작업시 사용하는 드릴 비트(drill bit)가 과열되는 것을 방지함과 아울러 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위하여 벤토나이트(bentonite), 베어라이트(barite) 등으로 구성된 머드(mud)를 드릴 파이프 속으로 공급한다.
이러한 머드는 재생 시스템에 의해 재생되어 지속적으로 공급되는데, 종래의 머드 재생 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 머드 재생 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 머드 재생 시스템에 의하면, 머드가 드릴 파이프(5) 내부로 공급되어 드릴 비트(10)를 통해 빠져나감으로써 드릴 비트(10)의 과열을 방지하도록 한다. 드릴 비트(10)를 빠져나간 머드는 라이저(riser; 4)를 통해 디버터(diverter; 20)까지 올라와서 회수라인(21)을 통해 혈암 흔드는 기구(Shale Shaker; 30)로 들어가서 큰 암석들이 제거된다. 다음에, 머드는 모래 제거기(desander; 41), 가스 제거기 탱크(degasser tank; 42), 디실터(desilter; 43)를 차례로 통과하면서 모래, 가스, 미세 모래 등이 제거된 상태로 머드 피트(mud pit; 44) 속으로 들어가서 저장되었다가, 머드 펌프(50)에 의해 가압되어 다시 드릴 파이프(5) 속으로 공급된다(이하 모래 제거기(41), 가스 제거기 탱크(42), 디실터(43), 머드 피트(44)를 머드 탱크(40)로 통칭한다).
한편, 가스 제거기 탱크(42)에는 가스 제거 장치(60)가 연결되어 있으며, 가스 제거 장치(60)로 머드를 공급하여 머드에서 가스를 분리하도록 한다. 머드로부터 분리된 가스는 데릭(derrick; 2) 상단에서 배기되도록 한다.
도 2는 종래의 기술에 따른 서포트가 설치된 머드 탱크를 도시한 측단면의 사시도이다.
이러한 머드 탱크(10) 내에는 머드가 공급되거나 배출되는 노즐 파이프(11)가 설치되는데, 종래에는 노즐 파이프(11)를 머드 탱크(10) 내부에 설치하여 머드 탱크(10)의 제작을 완료한 후에 작업자가 머드 탱크(10)의 내부에 들어가 노즐 파이프(10)를 지지하는 서포트(12)를 머드 탱크(10)의 측면 내부에 용접 등으로 고정설치하여 노즐 파이프(11)를 지지하도록 하였다.
그러나, 이는 머드 탱크(10)의 제작을 완료한 후에 서포트 설치작업이 추가되어야 하고, 머드 탱크(10)의 내부에 용접 작업시 화재 및 작업자의 안전에 문제가 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노즐 파이프를 안정적으로 지지하면서 머드 탱크의 제작시 서포트 설치작업을 제거할 수 있는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트 및 설치방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 머드 탱크의 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트에 있어서, 상기 머드 탱크(100)는 상기 노즐 파이프(110)의 내부를 흐르는 머드를 내측에 저장하되, 상기 머드 탱크(100)의 내측에 일단이 고정되고, 타단부에 상기 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125);을 포함하고, 상기 지지용 홀(125)에 상기 노즐 파이프(110)가 삽입되는 것;을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트를 제공한다.
상기 가이드 플레이트(120)는, 상기 노즐 파이프(110)의 외면에 하나 이상의 개소에 설치되는 것;을 특징으로 한다.
상기 가이드 플레이트(120)는, 상기 노즐 파이프(110)가 하나 이상의 굴곡부(115)를 갖는 경우 상기 하나 이상의 굴곡부(115) 중 적어도 하나에 설치되는 것;을 특징으로 한다.
상기 굴곡부(115)는 90° 또는 둔각을 이루도록 형성하여 상기 노즐 파이프(110)가 상기 머드 탱크(100)의 가로 방향 또는 하방향을 향하도록 하는 것;을 특징으로 한다.
상기 가이드 플레이트(120)는, 타단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 것;을 특징으로 한다.
상기 노즐 파이프(110)는, 상기 머드 탱크(100) 내부로 머드를 공급하는 인렛(inlet) 노즐 파이프; 및 상기 머드 탱크 내부(100)로부터 외부로 머드를 배출하는 아웃렛(outlet) 노즐 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 머드 탱크 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트의 설치방법에 있어서, 상기 가이드 플레이트(120)는 일단이 상기 머드 탱크(100)의 내측에 고정되고, 타단부에 상기 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125)을 형성하되, 상기 가이드 플레이트(120)는 상기 머드 탱크(100)를 제작시 상기 머드 탱크의 내측에 고정되도록 미리 설치하며, 상기 노즐 파이프(110)는 상기 가이드 플레이트(120)의 설치가 완료된 후 상기 지지용 홀에 삽입되는 것;을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트의 설치방법을 제공한다.
상기 노즐 파이프(110)에는 상기 가이드 플레이트(125)를 하나 이상 설치하되, 상기 노즐 파이프(110)에 하나 이상의 굴곡부(115)가 형성되는 경우 상기 하나 이상의 굴곡부(115) 중 적어도 하나에 상기 가이드 플레이트(125)를 설치하는 것;을 특징으로 한다.
상기 굴곡부(115)의 각도를 90° 또는 둔각으로 형성하여 상기 노즐 파이프(110)가 상기 머드 탱크(100)의 가로 방향 또는 하방향을 향하도록 설치하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 머드 탱크 제작시 가이드 플레이트를 머드 탱크의 내측에 고정 설치함으로써 노즐 파이프를 설치한 후에 후행하는 서포트 설치작업을 제거할 수 있으며, 이로써 서포트 설치작업에서 발생할 수 있는 머드 탱크 내부의 화재 및 작업자의 안전문제를 해결할 수 있다.
가이드 플레이트의 지지용 홀에 노즐 파이프를 끼워서 노즐 파이프를 지지하므로 노즐 파이프가 안정적으로 지지될 수 있다.
가이드 플레이트의 하단부(일단부)가 상단부(타단부)에 비해 크므로 노즐 파이프 내부에 머드의 유동이 있더라도 안정적으로 노즐 파이프가 지지될 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 머드 재생 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 종래의 기술에 따른 서포트가 설치된 머드 탱크를 도시한 측단면의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가이드 플레이트가 설치된 머드 탱크를 도시한 측단면의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가이드 플레이트의 다양한 실시예를 도시한 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 머드 탱크를 도시한 측단면의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가이드 플레이트의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드 플레이트(120)는, 머드 탱크의 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트로서, 머드 탱크(100)의 내측에 일단이 고정되고, 타단부에 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125)을 구비하고 있으며, 지지용 홀(125)에는 노즐 파이프(110)가 삽입된다.
머드 탱크(100)는 노즐 파이프(110)의 내부를 흐르는 머드를 내측에 저장할 수 있도록 공간을 가지고, 일례로 육면체로 이루어질 수 있다.
머드 탱크(100)는 일정한 목적에 맞도록 다양한 작은 탱크(모래 제거기, 가스 제거기 탱크, 디실터(43), 머드 피트(44))들이 내부 파티션(partition)으로 분리되는데, 각각의 탱크의 목적에 맞게 머드의 혼합을 위한 교반기나, 가스 제거를 위한 배기관 등이 설치될 수 있다.
또한, 탱크 내에서 머드의 고착 방지 및 머드의 혼합에 유리하도록 벽체를 지그재그 형상의 요철부(130)가 형성되도록 제작할 수 있다.
도 3에는 머드 탱크(100)의 일예로서, 모래 제거기(100)를 도시하였으며, 벽체에는 요철이 형성되어 있고, 모래 제거기의 특성상 머드가 공급되는 노즐 파이프(110)만이 설치되어 있다(머드 재생을 위해 다른 탱크로의 머드 배출은 오버플로우(overflow) 방식으로 이루어진다).
노즐 파이프(110)는 머드의 원활한 공급을 위해 중력의 힘을 받도록 머드 탱크(100)의 상부로부터 하부로 설치되는 것이 바람직하며, 펌프(미도시)를 설치하여 펌프에 의한 펌핑력을 파이프로 공급하여 머드가 더욱 원활히 흐를 수 있도록 할 수 있다.
가이드 플레이트(120)는 다양한 형상으로 구성될 수 있으며, 두께는 재료비의 절감을 위해 얇도록 구성하여 일종의 판(plate) 형상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
가이드 플레이트(120)에 형성되는 지지용 홀(125)은 노즐 파이프(110)가 삽입될 수 있도록 노즐 파이프(110)의 외경보다는 크게 제작하는 것이 바람직하다.
이러한 가이드 플레이트(120)는 노즐 파이프(110)의 외면에 하나 이상의 개소에 설치될 수 있는데, 노즐 파이프(110)의 내부를 흐르는 머드의 유동으로 인한 노즐 파이프(110)의 요동을 안정적으로 지지할 수 있도록 복수개 설치하는 것이 바람직할 것이다.
노즐 파이프(110)는 머드 탱크(100)의 형상에 따라 일정한 굴곡부(115)를 하나 이상 가질 수 있는데, 굴곡부(115)의 굴곡은 내부를 흐르는 머드가 머드 탱크(100)의 하부로 원활히 흐를 수 있도록 노즐 파이프가 머드 탱크(100)의 상방향을 향하지 않도록 하는 것이 바람직하므로, 굴곡부의 각도를 90° 또는 둔각이 되도록 형성하여 노즐 파이프(110)가 머드 탱크(100)의 가로방향 또는 하방향을 향하도록 한다. 이로써 머드는 머드 탱크(100) 내부를 중력방향을 거스르지 않고 원활히 흐를 수 있게 된다.
도 3에는 노즐 파이프(110)가 가이드 플레이트(120)에 의해 하방으로 안정적으로 지지될 수 있도록 머드 탱크(100)의 내부에 경사면(140)을 설치하였다.
가이드 플레이트(120)는 이러한 굴곡부(115)에 적어도 하나를 설치하여 노즐 파이프(110)를 안정적으로 지지하도록 할 수 있는데, 노즐 파이프(110)의 굴곡부(115)는 노즐 파이프의 굴곡에 의해 머드가 흐르는 방향이 전환되어 그 만큼 파이프에 가해지는 머드의 힘이 증가하여 노즐 파이프(110)의 굴곡부에서 노즐 파이프의 불안정성이 증가하게 되므로 굴곡부에 가이드 플레이트(120)를 설치하여 노즐 파이프(110)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 플레이트(120)의 일단(하단부)에서 타단부(상단부)로 갈수록 가이드 플레이트(120)의 단면적이 줄어들도록 구성함으로써 노즐 파이프(110)가 위치하는 가이드 플레이트 부분보다 머드 탱크(100)의 내부에 고정되는 가이드 플레이트 부분이 더 커서 노즐 파이프(110)에서 발생하는 힘이 가이드 플레이트의 일단(하단부)이 안정적으로 흡수하여 노즐 파이프(110)을 지지하도록 할 수도 있다.
도 4에는 다양한 실시예의 가이드 플레이트(120)를 도시하였는데, 가이드 플레이트(120)는 머드 탱크(100)의 내측에 가이드 플레이트(120)가 고정되는 위치에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 하단부(요철부(130) 또는 경사면(140))의 구성이 조금씩 달라질 수 있으며, 도 4에서는 가이드 플레이트가 고정되는 위치를 머드 탱크 벽면(150)으로 예시하여 도시하였다.
가이드 플레이트(120)의 지지용 홀(125)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐 파이프(110)의 설치 위치에 따라 높이를 달리하여 제작될 수 있고((a), (b) 참조), 가이드 플레이트(120)의 위치에 따라 가이드 플레이트(120)의 형상도 어느 정도 달라질 수 있다((c) 참조)
이러한 노즐 파이프(110)는 설치되는 탱크의 목적 및 구성에 따라 1개 또는 복수개 설치될 수 있으며, 복수 개 설치되는 경우에는 각각의 노즐 파이프가 다양한 목적에 맞는 기능을 하도록 구성할 수 있는데, 예를 들어 2개 설치되는 경우에는 그 중 하나는 탱크 내부로 머드를 공급하는 인렛 노즐 파이프로 구성하고, 다른 하나는 탱크 내부에서 외부로 머드를 배출하는 아웃렛 노즐 파이프로 구성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드 플레이트(120)의 설치방법은, 머드 탱크의 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트의 설치방법으로서, 가이드 플레이트(120)는 일단이 머드 탱크(100)의 내측에 고정되고, 타단부에 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125)을 형성하되, 가이드 플레이트(120)는 머드 탱크(100)를 제작시 머드 탱크의 내측에 고정되도록 미리 설치하며, 노즐 파이프(110)는 가이드 플레이트(120)의 설치가 완료된 후 지지용 홀(125)에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이로써 노즐 파이프를 부착한 머드 탱크(100)의 제작을 완료한 후 노즐 파이프(110)를 지지하는 별도의 서포트 부재를 용접 등에 의해 고정하는 작업을 할 필요없이 바로 머드 탱크(100)의 내측에 고정된 가이드 플레이트(120)의 지지용 홀(125)에 노즐 파이프(110)를 삽입할 수 있도록 한다.
노즐 파이프(110)에는 가이드 플레이트(125)를 하나 이상 설치하되, 노즐 파이프(110)에 하나 이상의 굴곡부(115)가 형성되는 경우 하나 이상의 굴곡부(115) 중 적어도 하나에 가이드 플레이트(125)를 설치하여 노즐 파이프(110)의 굴곡에 의해 가중되는 힘에 의해 노즐 파이프(110)가 불안정해지는 것을 방지하도록 할 수 있다.
또한, 굴곡부(115)의 각도를 90° 또는 둔각으로 형성하여 노즐 파이프(110)가 머드 탱크(100)의 가로 방향 또는 하방향을 향하도록 설치하는 데, 이로써 노즐 파이프(110)의 내부를 흐르는 머드가 중력의 역방향으로 흐르지 않도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 가이드 플레이트(120)를 머드 탱크(100)의 내측에 설치함으로써 노즐 파이프(110)가 더욱 안정적으로 머드 탱크(100)의 내측에 지지되며, 노즐 파이프(110)의 내부를 따라 머드가 원활히 흐르게 되고, 가이드 플레이트(120)를 머드 탱크(100)의 제작시 미리 머드 탱크(100)의 내측에 고정설치함으로써 머드 탱크(100)의 제작을 완료한 후에 가이드 플레이트(120)에 노즐 파이프(110)를 삽입할 수 있게 되어 노즐 파이프(110)의 설치 완료 후 후행하는 노즐 파이프(110)를 지지하는 지지부재의 설치작업을 제거할 수 있어 상술한 다양한 효과를 달성하게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 머드 탱크 110: 노즐 파이프
115: 굴곡부 120: 가이드 플레이트
125: 지지용 홀 130: 요철부
140: 경사면 150: 머드 탱크 벽면

Claims (9)

  1. 머드 탱크의 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트에 있어서,
    상기 머드 탱크(100)는 상기 노즐 파이프(110)의 내부를 흐르는 머드를 내측에 저장하되,
    상기 머드 탱크(100)의 내측에 일단이 고정되고, 타단부에 상기 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125);을 포함하고,
    상기 지지용 홀(125)에 상기 노즐 파이프(110)가 삽입되는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 플레이트(120)는,
    상기 노즐 파이프(110)의 외면에 하나 이상의 개소에 설치되는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 가이드 플레이트(120)는,
    상기 노즐 파이프(110)가 하나 이상의 굴곡부(115)를 갖는 경우 상기 하나 이상의 굴곡부(115) 중 적어도 하나에 설치되는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 굴곡부(115)는 90° 또는 둔각을 이루도록 형성하여 상기 노즐 파이프(110)가 상기 머드 탱크(100)의 가로 방향 또는 하방향을 향하도록 하는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 가이드 플레이트(120)는,
    타단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 파이프(110)는,
    상기 머드 탱크(100) 내부로 머드를 공급하는 인렛(inlet) 노즐 파이프; 및
    상기 머드 탱크 내부(100)로부터 외부로 머드를 배출하는 아웃렛(outlet) 노즐 파이프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트.
  7. 머드 탱크 내부에 설치되는 노즐 파이프를 지지하는 가이드 플레이트의 설치방법에 있어서,
    상기 가이드 플레이트(120)는 일단이 상기 머드 탱크(100)의 내측에 고정되고, 타단부에 상기 노즐 파이프(110)의 외경보다 큰 직경을 갖는 지지용 홀(125)을 형성하되,
    상기 가이드 플레이트(120)는 상기 머드 탱크(100)를 제작시 상기 머드 탱크의 내측에 고정되도록 미리 설치하며, 상기 노즐 파이프(110)는 상기 가이드 플레이트(120)의 설치가 완료된 후 상기 지지용 홀에 삽입되는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트의 설치방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 노즐 파이프(110)에는 상기 가이드 플레이트(125)를 하나 이상 설치하되,
    상기 노즐 파이프(110)에 하나 이상의 굴곡부(115)가 형성되는 경우 상기 하나 이상의 굴곡부(115) 중 적어도 하나에 상기 가이드 플레이트(125)를 설치하는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트의 설치방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 굴곡부(115)의 각도를 90° 또는 둔각으로 형성하여 상기 노즐 파이프(110)가 상기 머드 탱크(100)의 가로 방향 또는 하방향을 향하도록 설치하는 것;
    을 특징으로 하는 머드 탱크의 노즐 파이프 가이드 플레이트의 설치방법.
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KR20160000550A (ko) * 2014-06-24 2016-01-05 삼성중공업 주식회사 머드 저장용 탱크

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