KR20160001307U - 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치 - Google Patents

열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치에 관한 것으로, 다수의 열교환기로부터 누출된 유체가 흐르는 플로우관(100) 상에 접속되어 누출된 유체를 포집하는 팽창용기(200), 상기 팽창용기(200)의 벤트라인(210)에 설치되어 누출 가스를 검출하고 컨트롤 룸으로 검출신호를 송신하는 탄화수소 검출기(220)를 포함하는 열 매체 시스템에 있어서; 상기 팽창용기(200)의 전단에 설치되고, 상기 플로우관(100)으로부터 상기 팽창용기(200)로 연결되며, 누출 가스를 검출할 수 있는 레벨게이지(320)를 포함한 서브검출기(300)를 더 구비하여 탄화수소 검출기(220)와 함께 검출 기능이 이중화된 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치를 제공한다.
본 고안에 따르면, 가스 누출 상태를 이중 체크 가능하므로 탄화수소 검출기가 오동작하더라도 신속하고 정확하게 검출할 수 있어 설비사고를 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치{APPARATUS FOR DETECTIING LEAK GAS OF HEATING MEDIUM SYSTEM}
본 고안은 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 매체 시스템을 구성하는 열교환기에서 누출된 가스를 검출하는 탄화수소 검출기의 오동작시에도 이를 정확하게 검출할 수 있고, 또한 누출 가스를 일정량 집적할 수 있도록 개량된 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치에 관한 것이다.
에너지 자원의 확보를 위해 극지방의 개발이 가속화됨에 따라, 극지방에서 에너지 자원을 확보할 수 있는 해양 플랜트(offshore)나 드릴쉽(drill ship)과 같은 다양한 특수선이 개발 및 건조되고 있다.
이와 같이, 극지방이나 저온 구역에서 작업하는 선박은 극한의 지역에서 작업을 수행함에 따라, 대형화되고 안전 우선한 사양이 적용된다.
또한, 선박에 적용되는 엔진이나 보기 등과 같은 각종 장비들 또한 대형화, 복수화되고 있는 추세이다.
한편, 극지방이나 저온 구역에서 작업하는 선박에는 온수기나 히터와 같은 열부하에 열을 공급하기 위해 열매체유(thermal oil)를 이용한 가열시스템(heating system)이 적용되고 있다.
이러한 열매체유를 이용한 가열시스템(통상 '열 매체 시스템'이라 함)은 열매체유를 사용함에 따라 동결의 위험이 없고, 관리 여부에 따라 반영구적인 사용이 가능하다.
이와 같은 열 매체 시스템(Heating Medium System)에는 다수의 열교환기(Heating Exchanger)가 탑재되며, 열교환기에서 누설된 유체(가스, 증기 포함)는 팽창용기(Expansion Vessel)로 모이도록 설계된다.
그리고, 상기 팽창용기의 벤트라인(Vent Line)에는 탄화수소 검출기(Hydrocarbon detector)가 설치되어 리크 가스를 검출하고, 탄소수소가 검출되면 이를 신속히 컨트롤 룸(Control Room)으로 송신하여 누출여부를 확인하도록 구성된다.
그런데, 벤트라인에 설치된 탄화수소 검출기가 고장나거나 혹은 오동작할 경우 가스 누출 여부를 정확하게 검출할 수 없어 이에 대한 보완이 긴급히 요청되고 있는 실정이다.
등록특허 제1271188호(2013.05.29) 등록특허 제1435642호(2014.08.22) 공개특허 제2014-0052207호(2014.05.07) 등록실용 제0402676호(2005.11.28)
본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로, 누출 가스 검출기능을 이중화시켜 탄화수소 검출기가 오작동하더라도 가스 누출 상태를 안정적으로 검출할 수 있어 설비사고를 예방할 수 있는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 다수의 열교환기로부터 누출된 유체가 흐르는 플로우관(100) 상에 접속되어 누출된 유체를 포집하는 팽창용기(200), 상기 팽창용기(200)의 벤트라인(210)에 설치되어 누출 가스를 검출하고 컨트롤 룸으로 검출신호를 송신하는 탄화수소 검출기(220)를 포함하는 열 매체 시스템에 있어서; 상기 팽창용기(200)의 전단에 설치되고, 상기 플로우관(100)으로부터 상기 팽창용기(200)로 연결되며, 누출 가스를 검출할 수 있는 레벨게이지(320)를 포함한 서브검출기(300)를 더 구비하여 탄화수소 검출기(220)와 함께 검출 기능이 이중화된 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치를 제공한다.
이때, 상기 서브검출기(300)는 상기 플로우관(100)과 상기 팽창용기(200)를 연결하는 스탠드파이프(310)와, 상기 스탠드파이프(310)의 길이 일부에 설치된 우회관(322)과, 상기 우회관(322)의 관로 상에 설치되고 유체가 일정 레벨을 초과할 때 알람신호를 송출하는 레벨게이지(320)를 포함하여 구성되는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 스탠드파이프(310)에는 버퍼챔버(312)가 더 구비되어 누출된 유체를 일정량 임시 집적할 수 있는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 버퍼챔버(312)의 입구와 출구에는 솔레노이드밸브가 설치되어 원격지에서 개폐가능하게 구성되고, 정상 동작시에는 폐쇄되며, 가스가 충만되었을 때는 개방되도록 제어되는 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 스탠드파이프의 길이 일부에는 성분분석기와 연결된 샘플 커넥션(330)이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.
본 고안에 따르면, 가스 누출 상태를 이중 체크 가능하므로 탄화수소 검출기가 오동작하더라도 신속하고 정확하게 검출할 수 있어 설비사고를 예방하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 누출 가스를 일정량 임시 저장할 수 있으므로 안전성이 더욱 높아진다.
도 1은 본 고안에 따른 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치의 예시적인 구성도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 고안 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 고안의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 고안의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치는 플로우관(100)과 팽창용기(Expansion Vessel)(200) 사이를 연결하여 일종의 우회유로를 구성하고, 그 우회유로상에 구현된다.
이때, 상기 팽창용기(200)는 기존과 동일한 용기로서, 열교환기에서 누설된 유체(가스, 증기 포함)가 모이도록 설계된다.
즉, 상기 팽창용기(200)는 열 매체를 보충하거나 혹은 열 매체 시스템에서 가스나 증기(Vapor)가 발생했을 때 자동 배출되게 하여 포집함으로써 열 매체 시스템 내에 가스나 증기가 존재하지 않도록 하는 수단이다.
뿐만 아니라, 상기 팽창용기(200)는 가스나 증기에 의해 발생된 압력, 즉 서저유압(Hydraulic Surge)을 흡수하여 열 매체 시스템이 원활하게 동작하도록 완충하는 기능도 수행한다.
그리고, 상기 팽창용기(200)의 상단에는 벤트라인(210)이 설치되고, 상기 벤트라인(210)에는 탄화수소 검출기(Hydrocarbon detector)(220)가 설치된다.
상기 탄화수소 검출기(220)는 벤트라인(210)을 통해 벤트되는 가스 중에 탄화수소가 포함된 경우 이를 검출하여 즉시에 컨트롤 룸으로 송신함으로써 열교환기의 누설 여부를 즉시 확인하여 시스템을 점검할 수 있도록 안내하는 수단이다.
이에 더하여, 본 고안에서는 검출 기능을 이중화시킨 서브검출기(300)가 더 구비된다.
상기 서브검출기(300)는 스탠드파이프(310) 및 레벨게이지(320)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 스탠드파이프(310)는 가스 집적 가능도 갖추게 되는데, 이를 위해 상기 스탠드파이프(310)의 길이 일부에는 버퍼챔버(312)가 구비된다.
그리고, 상기 버퍼챔버(312)는 온오프할 수 있는 개폐밸브(미도시)가 구비되어 정상동작시에는 폐쇄하여 가스 배출을 막고, 가스가 충만되었을 때는 개방하여 가스가 팽창용기(200) 쪽으로 배출될 수 있도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 개폐밸브는 솔레노이드밸브로 채택하여 원격 제어 가능하게 구성하면 더욱 좋다.
뿐만 아니라, 버퍼챔버(312) 내부에는 충만 상태를 확인할 수 있는 감지센서, 이를 테면 압력센서와 같은 수단을 내장하고, 검출신호를 원격지에서 수신할 수 있도록 구성하면 제어를 더욱 용이하게 할 수 있다.
아울러, 상기 스탠드파이프(310)의 길이 일부에는 우회관(322)이 더 설치되고, 상기 우회관(322)의 관로 상에는 레벨게이지(320)가 설치된다.
상기 레벨게이지(320)는 가스나 증기 등의 유체가 관류하면서 일정 레벨을 초과할 경우 이를 검출하여 신호를 송출하도록 구성된 것으로, 신호 송출은 컨트롤 룸으로 이루어진다.
이때, 필요한 경우 셋 포인트를 결정해 두고 셋 포인트를 넘을 경우 알람을 울리도록 구성할 수도 있다.
따라서, 시스템 내에서 유체 유출이 일어날 경우 유출된 유체는 플로우관(100)을 타고 흐르다 팽창용기(200)로 모이게 되는데, 이때 병설된 스탠드파이프(310) 쪽으로도 흡입되게 된다.
그런데, 흐름방향을 고려할 때 서브검출기(300)가 팽창용기(200) 보다 먼저 설치되어 있기 때문에 서브검출기(300) 쪽으로 먼저 흡입되게 된다.
그리하여, 일정량까지는 버퍼챔버(312)에 포집된 상태로 유지되고, 그 과정에서 레벨게이지(320)는 유체 누출 상태를 검출할 수 있게 된다.
물론, 일부는 팽창용기(200)로 유입되어 벤트라인(210)에 설치된 탄화수소 검출기(220)를 통해서도 검출이 이루어진다.
때문에, 검출은 이중화되어 있어 검출불량없이 안전하게 검출할 수 있게 되며, 일정량은 포집된 상태에서 집적가능하기 때문에 안전성을 더욱 더 높일 수 있다.
이에 더하여, 상기 우회관(320)이 분기되지 않은 지점의 스탠드파이프(310) 상에 샘플커넥션(330)을 더 설치할 수 있다.
상기 샘플커넥션(330)은 누출 가스의 성분을 분석할 수 있는 수단과 연결되어 검출된 누출 가스를 실시간 분석하여 어느 열교환기에서 누출이 일어났는지를 역추적할 수 있도록 하여 준다.
때문에, 그 만큼 안전성이 증대된다.
100: 플로우관 200: 팽창용기
300: 서브검출기

Claims (5)

  1. 다수의 열교환기로부터 누출된 유체가 흐르는 플로우관(100) 상에 접속되어 누출된 유체를 포집하는 팽창용기(200), 상기 팽창용기(200)의 벤트라인(210)에 설치되어 누출 가스를 검출하고 컨트롤 룸으로 검출신호를 송신하는 탄화수소 검출기(220)를 포함하는 열 매체 시스템에 있어서;
    상기 팽창용기(200)의 전단에 설치되고, 상기 플로우관(100)으로부터 상기 팽창용기(200)로 연결되며, 누출 가스를 검출할 수 있는 레벨게이지(320)를 포함한 서브검출기(300)를 더 구비하여 탄화수소 검출기(220)와 함께 검출 기능이 이중화된 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치.
  2. 청구항 1에 있어서;
    상기 서브검출기(300)는 상기 플로우관(100)과 상기 팽창용기(200)를 연결하는 스탠드파이프(310)와, 상기 스탠드파이프(310)의 길이 일부에 설치된 우회관(322)과, 상기 우회관(322)의 관로 상에 설치되고 유체가 일정 레벨을 초과할 때 알람신호를 송출하는 레벨게이지(320)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치.
  3. 청구항 2에 있어서;
    상기 스탠드파이프(310)에는 버퍼챔버(312)가 더 구비되어 누출된 유체를 일정량 임시 집적할 수 있는 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치.
  4. 청구항 3에 있어서;
    상기 버퍼챔버(312)의 입구와 출구에는 솔레노이드밸브가 설치되어 원격지에서 개폐가능하게 구성되고, 정상 동작시에는 폐쇄되며, 가스가 충만되었을 때는 개방되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치.
  5. 청구항 2에 있어서;
    상기 스탠드파이프의 길이 일부에는 성분분석기와 연결된 샘플 커넥션(330)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 열 매체 시스템의 관내 누출가스 검출장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101995462B1 (ko) * 2018-01-29 2019-07-04 주식회사 파나시아 Lng 연료공급시스템
KR101995464B1 (ko) * 2018-01-29 2019-07-05 주식회사 파나시아 Lng 연료공급시스템
KR102002951B1 (ko) * 2018-01-29 2019-07-24 주식회사 파나시아 Lng 연료공급시스템

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