KR20160033018A - 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정제하기 전의 원유를 임시로 저장하는 원유탱크에 쌓여 고착화된 슬러지를 물을 이용하여 제거하는 원유탱크 물 세정방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 기존 방법 대비 수배 이상 단축된 시간 안에 세정이 가능하고, 작업자가 원유탱크 내부로 들어가지 않고 세정 작업이 이루어지며 마무리를 위해 작업자가 원유탱크에 들어갈 때는 원유성분이 거의 남아 있지 않아 안전사고 위험이 없고, 세정 작업으로 인한 환경 오염을 최소화하고, 정제작업으로 배출된 슬러지는 폐유와 고상 소각물로 분리정제하여 폐유를 재사용할 수 있는 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법은 원유탱크에 세척수를 투입하는 세척수 투입단계; 상기 세척수 투입단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고온의 스팀을 토출하여 슬러지를 용융시키는 스팀 토출단계; 상기 스팀 토출단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고압의 고압수를 토출하여 용융된 슬러지가 세척수에 혼합되도록 하는 고압수 토출단계; 원유탱크의 바닥으로 고압수를 지속적으로 토출하면서 혼합수를 외부로 배출시키는 혼합수 배출단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 시스템은 원유탱크로 세척수를 투입하는 급수펌프; 고온의 스팀을 만드는 보일러; 상기 보일러에서 만들어진 고온의 스팀을 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 에어컴프레셔; 고압의 고압수를 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 고압펌프; 상기 세척수 및 고압수에 용융된 슬러지가 혼합된 혼합수를 원유탱크에서 배출시키는 배수펌프;를 포함하여 이루어진다.

Description

원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템{Water washing method of crudede oil tank and system thereof}

본 발명은 정제하기 전의 원유를 임시로 저장하는 원유탱크에 쌓여 고착화된 슬러지를 물을 이용하여 제거하는 원유탱크 물 세정방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 기존 방법 대비 수배 이상 단축된 시간 안에 세정이 가능하고, 작업자가 원유탱크 내부로 들어가지 않고 세정 작업이 이루어지며 마무리를 위해 작업자가 원유탱크에 들어갈 때는 원유성분이 거의 남아 있지 않아 안전사고 위험이 없고, 세정 작업으로 인한 환경 오염을 최소화하고, 정제작업으로 배출된 슬러지는 폐유와 고상 소각물로 분리정제하여 폐유를 재사용할 수 있는 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

지하에서 끌어올린 원유는 유조선에 실리기 전과 정제를 위해 정제시설로 투입되기 전에 원유탱크에 임시로 저장된다.

원유탱크에 원유의 유입과 유출이 반복되면 원유탱크의 바닥에는 슬러지가 쌓이면서 고착화된다.

고착화되어 쌓이는 스러지의 양이 증가하면 원유탱크의 저장 용량이 줄어들게 되어 어느 시점에서는 원유탱크에서 스러지를 제거하는 정제 작업을 해야 한다.

보통 수년이 경과하여 슬러지가 1-2m 쌓이고 이때는 정제 작업이 필요하다.

원유탱크에 고착화되어 쌓인 슬러지를 제거하는 원유탱크 세정 장치에 관한 종래기술로는 등록특허 제10-1224010호 "원유저장탱크 자동 세척장치", 등록특허 제10-0475172호 "원유탱크 내의 슬러지 제거 및 오일유분의 회수방법" 등이 개시되었다.

상기 등록특허 제10-1224010호와 제10-0475172호를 포함하는 종래기술에서는 원유탱크 내에 고온의 열매체유를 투입하여 고착화된 슬러지가 용융되도록 한 후에 열매체유와 용융된 슬러지의 혼합물을 펌프를 이용해 원유탱크 외부로 배출시키고, 펌프로 배출시킬 수 없는 원유탱크 바닥에 깔린 혼합물은 작업자가 마스크를 쓰고 들어가 수작업으로 제거하는 방식으로 원유탱크를 세정한다.

물질의 보통 유사한 성분의 물질에 보다 쉽게 용융되는 성질이 있어서, 종래기술에서는 오일성분의 슬러지를 오일성분의 열매체유를 이용하여 용융시킨다.

그런데 종래기술에서 열매체유를 이용한 슬러지의 용융이 그리 빠르지 않다. 초기에 투입된 열매체유는 고온이어서 슬러지의 용융 속도가 비교적 빠르나 시간이 지나면서 열매체유의 온도가 낮아져 용융 속도가 느려지고, 자연 용융은 별론으로 하고 열매체유를 휘젖는 것 이외에는 용융 속도를 높이는 다른 요인이 없어 슬러지의 용융에 많은 시간이 소요된다.

그래서 직경이 수십미터에 이르는 대형 원유탱크 수십개가 모여 있는 단지내의 원유탱크들을 모두 세정하는데 적게는 수개월에서 길게는 1년 이상이 소요된다.

그리고 종래기술에서는 펌프로 배출시킬 수 없는 원유탱크의 바닥에 남은 슬러지 찌거기는 작업자가 원유탱크 내부로 들어가 수작업으로 제거를 하게 되는데, 원유탱크 내부는 유해 성분으로 꽉차 있어서 작업자는 산소 마스크를 필수로 착용하고 들어가야 하고, 산소 마스크를 착용하더라도 안전을 보장할 수 없어 인명사고가 종종 발생한다.

그리고 종래기술에서는 원유탱크에서 배출된 열매체유와 슬러지의 혼합물은 탱크에서 일정 시간 보관하여 슬러지가 탱크 바닥으로 침전되면 그 위의 유분(대부분 열매체유)을 회수하여 재사용을 하고, 침전물(대부분 슬러지)은 태워 버리고 있어, 오일 성분이 많은 침전물이 버려지고, 소각으로 인한 환경 오염의 문제가 크다.

본 발명은 이처럼 종래기술에서 열촉매유를 이용하여 원유탱크를 세정함으로써 세정 작업이 더디고, 작업자의 안전사고 위험이 크고, 재사용될 수 있는 오일 성분이 버려지고, 환경 오염이 큰 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서,

물과, 고온의 스팀과 고압수를 이용하여 원유탱크를 종래기술에 비해 수배 이상으로 빠른 속도로 세정 작업을 할 수 있고, 세정 과정을 통해 원유탱크 내의 원유성분은 대부분이 제거되어 작업자가 마무리 작업을 위해 원유탱크 내부로 들어가도 유해 가스로 인한 안전사고가 발생될 위험이 없고, 세정작업으로 원유탱크에서 배출된 배출수는 폐유와 폐수 그리고 고상 소각물로 정제 분리되어 폐유는 오일로 재사용하고, 폐수는 원유탱크의 세정 작업을 위해 재사용되고 최소 양의 고상 소각물만 소각되어 버려지게 되어 폐유와 폐수의 재활용성이 높고 환경 오염을 최소화할 수 있는 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법은

원유탱크에 세척수를 투입하는 세척수 투입단계;

상기 세척수 투입단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고온의 스팀을 토출하여 슬러지를 용융시키는 스팀 토출단계;

상기 스팀 토출단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고압의 고압수를 토출하여 용융된 슬러지가 세척수에 혼합되도록 하는 고압수 토출단계;

원유탱크의 바닥으로 고압수를 지속적으로 토출하면서 혼합수를 외부로 배출시키는 혼합수 배출단계;를 포함하여 이루어진다.

그리고 배출되는 혼합수의 슬러지 농도가 일정치 이하로 떨어지면, 혼합수를 지속적으로 배출시키면서 원유탱크 내부의 중앙 상부에서 바닥으로 회전수를 투입하여 혼합수가 원유탱크의 가장자리로 집중되도록 하는 회전수 투입단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

배출되는 혼합수를 정제하여 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리하는 혼합수 정제단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 시스템은

원유탱크로 세척수를 투입하는 급수펌프;

고온의 스팀을 만드는 보일러;

상기 보일러에서 만들어진 고온의 스팀을 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 에어컴프레셔;

고압의 고압수를 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 고압펌프;

상기 세척수 및 고압수에 용융된 슬러지가 혼합된 혼합수를 원유탱크에서 배출시키는 배수펌프;를 포함하여 이루어진다.

그리고 원유탱크 내부의 중앙 상부에서 바닥으로 회전수를 투입하여 혼합수가 원유탱크의 가장자리로 집중되도록 하는 로터리부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 배수펌프를 통해 배출되는 혼합수를 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리 정제하는 정제장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 정제장치에서 분리 정제된 폐수를 물탱크로 공급하는 재생펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템은 고온 고압의 스팀을 이용해 고착화된 슬러지를 보다 빠르게 용융시키고, 용융된 슬러지는 고압수를 이용해 보다 신속하게 분리되어 세척수에 혼합되어 열촉매유를 이용하는 종래기술에 따른 세정 작업 보다 수배 빠른 속도로 원유탱크의 세정이 가능하고, 세척수, 스팀, 고압수 등의 물만을 이용해 세정 작업을 하면서 원유탱크 내의 원유성분(슬러지와 가스 등) 대부분이 외부로 배출되어 작업자가 마무리 작업을 위해 원유탱크 들어가는 경우에 마스크 없이도 작업이 가능하고, 세정작업으로 원유탱크에서 배출된 혼합수는 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리정제되어 폐유와 폐수는 재활용되고 최소 양의 고상 소각물만 소각 처리되어 에너지원의 재활용성이 우수하고 환경오염을 줄여주는 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법의 절차도.
도 2 는 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 시스템 전체의 개략적인 구성도.
도 3 은 불활성 기체를 원유탱크로 주입하는 구성도.
도 4 는 세척수를 원유탱크로 주입하는 구성도.
도 5 는 스팀 및 고압수를 원유탱크로 주입하는 구성도.
도 6 은 혼합수를 수집탱크로 배출하는 구성도.
도 7 은 회전수를 원유탱크로 주입하는 구성도.
도 8 은 배출되어 수집된 혼합수를 정제하는 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도1을 참조하여 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 방법에 대하여 간략히 설명하고, 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 시스템에 대하여 구체적으로 설명하면서 구체적인 세정 방법에 대하여도 함께 설명한다.

먼저, 원유탱크(10)는 직경이 수십미터에 이르는 거대한 원통형 구조의 본체(11)와, 본체(11)의 내부에서 원유 위에 떠서 원유의 수위를 따라 승하강하는 플로팅 덮개(16)로 이루어진다.

그리고 본체(11)의 내부에는 플로팅 덮개(16)의 하강범위를 제한하기 위해서 약 2m의 높이에 플로팅 덮개(16)가 걸려 더 이상 내려가지 않도록 하는 걸림부(12)가 형성되고, 걸림부(12) 아래의 본체(11)에는 작업자가 본체(11) 내부로 들어갈 수 있도록 하는 맨홀(13)과, 원유를 본체(11) 내부로 주입하거나 외부로 배출할 수 있도록 하는 송유파이프가 연결되는 배출구(14)가 구비되고, 플로팅 덮개(16)에도 작업자가 본체(11) 내부로 들어갈 수 있도록 하는 맨홀(17)과 원유에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 에어벤트홀(18)들이 형성된다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 원유탱크(10) 물 세정 방법은 불활성 가스 주입단계(S10), 세정작업 준비단계(S20), 세척수 투입단계(S30), 스팀 토출단계(S40), 고압수 토출단계(S50), 혼합수 배출단계(S60), 회전수 투입단계(S70), 혼합수 정제단계(S100), 마무리 작업단계(S90)를 포함하여 이루어진다.

상기 불활성 가스 주입단계(S10)는 세정 작업을 위해 본 발명에 따른 시스템의 장비들을 원유탱크(10)에 장착하기 전에 원유탱크(10) 내부로 불활성 기체를 주입하여 화재폭발 사고를 예방한다.

원유탱크(10) 내에는 원유에서 발생된 인화성 높은 가스가 들어 있어 세정작업 준비단계에서 발생될 수 있는 불꽃에 의해 폭발사고가 발생될 소지가 있어 안전 차원에서 원유탱크(10)로 불활성 가스를 주입하여 이를 예방한다.

상기 세정작업 준비단계(S20)에서는 세정 작업을 위해 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 장비들을 원유탱크(10)에 장착한다.

상기 세척수 투입단계(S30)에서는 원유탱크(10) 내부로 세척수를 투입한다. 이때 세척수는 원유탱크(10) 내의 슬러지 양의 2-4배 정도를 투입한다.

참고로, 이하에서 세척수, 고압수, 혼합수, 회전수 등으로 구분하여 표현하지만, 이들은 모두 세정 작업에 사용되는 물(water)로서 발명을 이해함에 있어 혼동되지 않도록 기능이나 작용에 근거하여 구분한 것이다.

상기 스팀 토출단계(S40)에서는 슬러지가 붙어 있는 원유탱크(10)의 바닥으로, 즉, 슬러지(1) 표면으로 고온의 스팀을 토출하여 고착화된 슬러지(1)를 용융시켜 슬러지(1)가 쉽게 세척수에 혼합되고 분해되도록 한다. 이때, 스팀의 온도와 압력은 높을수록 좋다.

상기 고압수 토출단계(S50)에서는 원유탱크(10)의 바닥, 즉, 슬러지(1) 표면으로 고압의 고압수를 토출하여 스팀으로 용융되어 분해성이 높아진 슬러지(1)가 분해되어 세척수에 혼합되도록 한다.

이때, 고압수는 50도 이상이 되도록 하여 슬러지(1)가 쉽게 용융 분해되어 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 혼합수 배출단계(S60)에서는 스팀과 고압수의 토출로 용융 분해되어 세척수에 혼합된 슬러지(1)를 외부로 배출시킨다. 즉, 세척수, 스팀, 고압수 및 용융분해된 슬러지(1)의 혼합물인 혼합수를 외부로 배출시킨다.

이때, 혼합수를 외부로 배출하는 동안에도 고압수를 계속하여 토출한다. 참고로, 여기서의 고압수는 상기 고압수 토출단계의 고압수뿐만 아니라 수위 유지를 위해 공급하는 물이 될 수도 있다.

그리고 혼합수는 슬러지(1)의 밀도가 높은 상부층에 있는 혼합수를 배출하는 것이 바람직하다.

원유탱크(10) 바닥에 누적되어 쌓인 슬러지(1)의 양(높이)이 많은 경우에는 한 번의 스팀 토출과 고압수 토출로 슬러지(1)가 모두 제거되기 어렵다.

이때는 혼합수의 배출을 중단한 후에, 상기 스팀 토출단계(S40), 고압수 토출단계(S50) 및 혼합수 배출단계(S60)를 반복하여 슬러지(1)가 원유탱크(10) 바닥에서 모두 분리되어 떨어지도록 한다.

상기 회전수 투입단계(S70)는 혼합수가 지속적으로 외부로 배출되면서 혼합수에서 슬러지(1)의 농도가 일정치 이하로 떨어지면 혼합수의 배출에 맞춰 수위를 유지하기 위해 공급하던 고압수의 토출을 중단하고, 원유탱크(10) 내부 중앙에서 바닥으로 회전수를 투입하여, 혼합수가 원유탱크(10)의 바닥 가장자리로 집중되어 모이도록 한다. 즉, 회전수는 원유탱크(10) 바닥 중앙에서 회전하면서 가장자리로 토출되어 혼합수를 가장자리로 밀어 집중시켜서, 슬러지(1)를 포함하는 혼합수가 외부로 배출되도록 한다. 다시 말해, 이물질이 없는 깨끗한 회전수가 원유탱크(10)의 중앙에서 가장자리로 공급되어 슬러지(1)를 가장자리로 몰고, 슬러지(1)가 있는 가장자리의 혼합수는 외부로 계속해서 배출되어 결국에는 슬러지(1)가 모두 원유탱크(10) 외부로 배출된다.

상기 혼합수 정제단계(S100)는 상기 혼합수 배출단계(S60)와 그 이후 단계를 통해 배출되는 혼합수를 정제하여 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리한다.

분리 정제된 폐유는 오일로 재활용하고, 폐수는 현재 세정 작업 중인 원유탱크(10) 또는 다음 세정 작업하는 원유탱크(10)에 재활용하고, 오일성분과 물성분이 거의 제거되고 남은 고상 소각물을 소각 처리한다.

상기 마무리 작업단계(S90)는 상기 회전수 투입단계(S70)가 지속되면서 배출되는 혼합수의 슬러지(1) 농도가 기준치 이하가 되어 회전수의 토출을 중단하고 남아 있는 혼합수를 모두 배출 한 후(S80)에 작업자가 원유탱크(10) 내부로 들어가 미쳐 제거되지 못한 찌꺼기를 치우고 배출되지 못하고 남아 있는 혼합수를 제거하여 세정 작업을 마무리한다.

마무리 작업단계(S90)는 그 이전 과정에서 원유탱크(10) 내부가 물에 의해 세정되어 원유성분이 거의 남아 있지 아니하여 마스크를 착용하지 않아도 되는 수준이다.

이하에서는 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원유탱크 물 세정 시스템에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이하에서 세정 시스템을 설명하면서 세정 방법에 관한 것도 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 세정 시스템은 물탱크(20), 급수펌프(30), 보일러(40), 에어컴프레셔(50), 고압펌프(60), 배수펌프(70), 로터리부재(80), 정제장치(90), 재생펌프(100) 등을 포함하여 이루어지고, 이들은 호스, 파이프 등을 통해 원유탱크(10)와 연결된다.

이하에서는 되도록 세정 순서에 따라 세정 시스템의 장비들(구성요소)를 설명한다.

원유탱크(10) 내부로 불활성 가스를 주입하여 원유탱크(10) 내부의 인화성 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 가스주입수단이 구비된다.

상기 가스주입수단은 액상(또는 고상)의 불활성 물질이 담기는 저장통(111)과, 불활성 물질이 보일러(40)를 거쳐 기체화된 불활성 가스가 원유탱크(10)로 공급되는 유로를 제공하는 호스(113)와, 불활성 가스가 유로를 흐를 수 있는 동력을 제공하는 컴프레셔(115)나 송풍팬을 포함하여 이루어진다.

상기 호스(113)는 원유탱크(10) 플로팅 덮개(16)의 에어벤트홀(18)를 통해 내부로 주입되고, 그에 따라 원유탱크(10) 내부의 인화성 가스는 다른 에어벤트홀(18)를 통해 외부로 배출된다.

불활성 가스의 주입으로 원유탱크(10)의 안정성이 담보되면 원유탱크(10)의 본체(11)와 플로팅 덮개(16)에 스팀파이프, 호스, 분기장치, 밸브, 로터리부재(80) 등을 장착하여 본격적으로 원유탱크(10)를 세정할 준비를 한다.

상기 물탱크(20)에는 상기 원유탱크(10)로 공급되는 물(세척수, 고압수, 회전수, 스팀 등으로 사용됨)이 저장된다.

상기 급수펌프(30)는 상기 물탱크(20)에 저장된 물을 원유탱크(10)에 투입한다. 즉, 원유탱크(10)에 저장되어 있는 물을 세척수로 사용하여 원유탱크(10)에 투입한다.

상기 물탱크(20)와 급수펌프(30)와 원유탱크(10)는 유로를 제공하는 호스로 연결된다. 이때 상기 물탱크(20)의 물은 보일러(40)를 거쳐서 고온(예; 50도 이상)의 세척수가 되어 원유탱크(10)로 투입될 수 있다.

세척수의 유로를 제공하는 호스(31)는 견고하면서 휘어질 수 있는 소방호스를 사용하는 것이 바람직하다. 소방호스는 플로팅 덮개(16)에서 맨홀(17)을 연 입구를 관통하여 세척수를 직접 원유탱크(10)로 투입할 수 있고, 플로팅 덮개(16) 위에 장착된 분기장치에 연결되어서 스팀파이프(121)를 통해 세척수를 원유탱크(10)로 투입할 수도 있다.

상기 보일러(40)는 상기 물탱크(20)에서 유입되는 물을 가열하여 고온의 스팀으로 만든다. 스팀 외에서 물탱크(20)에서 유입되는 물을 가열하여 고온의 세척수와 고온의 고압수를 만들 수도 있다.

상기 보일러(40)에서 만들어진 스팀은 에어컴프레셔(50)로 주입되고, 에어컴프레셔(50)는 스팀을 고압으로 발사한다. 에어컴프레셔(50)가 발사하는 스팀은 호스(51)를 통해 플로팅 덮개(16) 위에 장착된 분기장치(120)로 들어간다.

상기 분기장치(120)는 유입되는 스팀을 다수의 스팀파이프(121)로 분배한다.

상기 스팀파이프(121)는 상부가 상기 분기장치(120)로 연결되고, 상기 플로팅 덮개(16)의 에어벤트홀(18)을 통해 원유탱크(10) 내부로 삽입되고, 하단이 원유탱크(10)의 바닥에 배치되어 슬러지(1)로 스팀을 토출한다.

상기 플로팅 덮개(16)의 위치는 고정된 것이 아니고, 슬러지(1)도 용융되면서 그 두께가 점차 낮아지므로, 상기 스팀파이프(121)는 길이가 자유롭게 조절될 수 있도록 하여 계속해서 원유탱크(10)의 바닥, 즉, 슬러지(1) 표면으로 고온고압의 스팀을 토출하도록 하는 것이 바람직하다. 스팀파이프(121)의 자유로운 길이조절은 스텝리스 구조, 즉, 직경을 달리하는 여러 개의 파이프가 각각 자신의 외경에 상응하는 내경을 갖는 다른 파이프로 들어가 인출입될 수 있는 구조가 있을 수 있다. 스텝리스 구조를 갖는 스팀파이프(121)는 수직방향으로 설치되어 플로팅 덮개(16)와 슬러지(1) 표면의 거리가 멀어지면 자중에 의해 파이프가 자연스럽게 인출되어 하단이 슬러지(1) 표면에 배치되고, 플로팅 덮개(16)와 슬러지(1) 표면의 거리가 멀어지면 가압력에 의해 파이프가 인입되어 하단이 슬러지(1) 표면에 배치되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기 고압펌프(60)는 상기 물탱크(20)에 저장되어 있는 물을 고압의 고압수로 하여 상기 원유탱크(10) 내부 바닥으로 토출시킨다.

이때, 상기 고압수는 물탱크(20)에 저장된 물을 그대로 사용하기 보다는 상기 보일러(40)를 거쳐 고온(예; 50도 이상)으로 만들어 사용하는 것이 슬러지(1)를 분해시키고 세척수에 잘 혼합되도록 하는데 유리하다.

상기 고압펌프(60)는 고압수를 호스(61)를 이용해 상기 분기장치(120)로 공급하고, 분기장치(120)는 고압수를 상기 스팀파이프(121)를 통해 원유탱크(10)의 바닥으로 토출시킨다.

상기 고압펌프(60)는 별도로 준비할 수도 있지만 상기 급수펌프(30)를 고압펌프(60)로 사용할 수도 있고, 상기 고압펌프(60)의 고압수의 유로를 제공하는 호스도 상기 급수펌프(30)의 세척수의 유로를 제공하는 호스(31)를 사용할 수도 있다.

상기 배수펌프(70)는 세척수, 스팀 및 고압수의 토출로 슬러지(1)가 융용 분해되어 혼합된 혼합수를 원유탱크(10)에서 외부로 배출시킨다.

상기 배수펌프(70)는 유로를 제공하는 호스(71)는 상기 원유탱크(10)의 본체(11) 하부측에 구비되는 배출구(14)에 연결되는데, 슬러지(1)는 물 보다 비중이 가벼워 혼합수에서 슬러지(1)는 상부층에 많기에 배수펌프(70)용 호스의 입구는 배출구(14)를 관통하여 혼합수의 상부층에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 로터리부재(80)는 상기 플로팅 덮개(16)의 맨홀을 통해 본체(11) 내부로 투입되어 본체(11) 바닥의 중앙 상부에 설치되고, 회전하면서 바닥으로 많은 양의 회전수를 강한 수압으로 토출한다.

상기 로터리부재(80)는 원유탱크(10) 바닥에 붙어 있던 슬러지(1)가 모두 떨어지고 슬러지(1)의 대부분이 혼합수로 배출된 후에 상기 고압펌프(60)를 정지하여 고압수의 토출을 중단하여 원유탱크(10) 내의 혼합수가 줄어들어 플로팅 덮개(16)가 본체(11)의 걸림부(12)에 걸리고 혼합수의 수위가 일정 수준 이하로 낮아진 상태에서 구동을 시작한다.

상기 로터리부재(80)는 수직방향으로 배열되고 회전 가능한 회전축과, 상기 회전축에 수평하향방향으로 배치되어 결합되고 회전수를 토출하는 토출구와, 대량 고압의 회전수를 공급하는 펌프를 포함하여 이루어진다.

상기 회전축은 상기 토출구를 통해 토출되는 회전수의 수압에 의해 회전을 하면서 회전수을 원유탱크(10)의 바닥 중앙지점에서 가장자리를 향하도록 배출한다. 상기 펌프는 대량 고압의 회전수를 분기장치(120)로 공급하고, 분기장치(120)는 호스를 통해 회전수를 상기 토출구로 배출한다.

회전수의 토출로 슬러지(1)를 갖는 혼합수가 원유탱크(10) 바닥의 가장자리로 모여 배수펌프(70)를 통해 배출되어 원유탱크(10) 내의 혼합수(대부분이 회전수임)에 슬러지(1)가 거의 남아있지 아니하면, 회전수의 토출을 중단하고, 원유탱크(10)에 남아 있는 혼합수를 배수펌프(70)가 외부로 배출시킴으로써 원유탱크(10)의 세정 작업은 일단락된다.

이후에는 원유탱크(10)의 본체(11)에 장착되어 있는 맨홀을 열고 작업자가 내부로 들어가 세정 작업을 마무리함으로써 일련의 원유탱크(10) 물 세정작업이 완료된다.

상기 정제장치(90)는 상기 배수펌프(70)를 통해 배출되는 혼합수를 정제하여 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리한다.

상기 배수펌프(70)를 통해 배출되는 혼합수는 수집탱크에 임시로 저장되고, 상기 정제장치(90)는 상기 수집탱크에 저장된 혼합물을 공급받아서 성분별로 분리 정제한다.

상기 정제장치(90)는 원심력을 이용하여 슬러지(1)를 정제한다. 즉, 고속으로 회전하여 유입된 혼합수를 밀도차를 이용해 폐수와 폐유 그리고 고상 소각물로 분리하여 배출한다.

분리된 폐유는 에너지로 재활용하여 사용하고, 분리된 폐수는 재생펌프(100)를 통해 물탱크(20)로 공급되어 해당 원유탱크(10)의 세정작업 또는 다른 원유탱크(10)의 세정작업을 위해 재사용하고, 분리된 고각 폐기물은 소각 처리한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 원유탱크 물 세정 방법 및 그 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 원유탱크 20 : 물탱크
30 : 급수펌푸 40 : 보일러
50 : 에어머프레션 60 : 고압펌프
70 : 배수펌프 80 : 로터리부재
90 : 정제장치 100 : 재생펌프
120 : 분기장치 130 : 수집탱크

Claims (8)

1. 원유탱크에 세척수를 투입하는 세척수 투입단계;
   상기 세척수 투입단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고온의 스팀을 토출하여 슬러지를 용융시키는 스팀 토출단계;
   상기 스팀 토출단계 이후에, 원유탱크의 바닥으로 고압의 고압수를 토출하여 용융된 슬러지가 세척수에 혼합되도록 하는 고압수 토출단계;
   원유탱크의 바닥으로 고압수를 지속적으로 토출하면서 혼합수를 외부로 배출시키는 혼합수 배출단계;를 포함하여 이루어지는 원유탱크 물 세정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   배출되는 혼합수의 슬러지 농도가 일정치 이하로 떨어지면, 혼합수를 지속적으로 배출시키면서 원유탱크 내부의 중앙 상부에서 바닥으로 회전수를 투입하여 혼합수가 원유탱크의 가장자리로 집중되도록 하는 회전수 투입단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   배출되는 혼합수를 정제하여 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리하는 혼합수 정제단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 혼합수 정제단계에서 분리 정제된 폐수는 원유탱크의 세정 작업에 재사용되는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 방법.
   
5. 원유탱크로 세척수를 투입하는 급수펌프;
   고온의 스팀을 만드는 보일러;
   상기 보일러에서 만들어진 고온의 스팀을 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 에어컴프레셔;
   고압의 고압수를 원유탱크의 바닥으로 토출시키는 고압펌프;
   상기 세척수 및 고압수에 용융된 슬러지가 혼합된 혼합수를 원유탱크에서 배출시키는 배수펌프;를 포함하여 이루어지는 원유탱크 물 세정 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   원유탱크 내부의 중앙 상부에서 바닥으로 회전수를 투입하여 혼합수가 원유탱크의 가장자리로 집중되도록 하는 로터리부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 시스템.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 배수펌프를 통해 배출되는 혼합수를 폐유, 폐수 및 고상 소각물로 분리 정제하는 정제장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 정제장치에서 분리 정제된 폐수를 물탱크로 공급하는 재생펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원유탱크 물 세정 시스템.

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