KR20160069756A - 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외기를 유입하는 유입구를 복수 형성하여 외기의 유입량을 증대시키고, 특히 어느 하나의 외기 유입구로부터 유해 가스가 유입되어 외기 유입구가 폐쇄되더라도 다른 외기 유입구를 통해 외기가 계속 공급될 수 있도록 한 것으로, 메인데크의 상부에 제1외기 유입구가 배치되는 구조로 메인데크의 일측에 설치되며 제1외기 유입구를 구비하는 제1외기 유입덕트; 상기 제1외기 유입덕트와 연결되어 외기를 공급받는 공기조화기; 전기실과 각각 독립적으로 연결되는 공급라인 및 상기 공급라인과 연결되는 분배덕트; 상기 분배덕트와 공기조화기를 연결하는 급기라인; 상기 전기실에 각각 독립적으로 연결되는 배기라인; 상기 배기라인과 연결되는 하나의 취합라인을 통해 연결되는 배기 팬; 상기 배기 팬과 연결되며 메인데크 상면에 설치되는 배기구; 상기 메인데크의 상부에 제2외기 유입구가 배치되는 구조로 메인데크의 타측에 설치되고 제2외기 유입구를 구비하며 공기조화기와 소통 연결되는 제2외기 유입덕트; 를 포함하여 구성되는 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템이 제시된다.

Description

액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템{The Cooling and Ventilating System of The Electrical Rooms in Machinery Space of FPSO and FLNG}

본 발명은 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기가 유입되는 유입구를 복수 개로 설치하여 외기의 유입량을 증가시키고, 특히 외기 유입구로부터 유해 가스가 유입되어 한 쪽 외기 유입구가 폐쇄되더라도 그 외 다른 외기 유입구를 통해 외기를 계속 공급받아 기관실에 대한 냉방과 환기가 계속 유지될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 부유식 액화천연가스 생산설비(FLNG) 및 부유식 원유 생산저장하역설비(FPSO)에는 각종 생산 및 저장 설비들이 설치되어 있으며, 아울러 이러한 설비에 전력 공급과 구동 제어를 제공하기 위한 전계장 시스템이 설치된다.

도 1에 보듯이 메인데크(A)의 아래에 형성되는 기관실의 2층 데크(B1)와 3층 데크(B2)에 전기실(E)을 각각 마련해 전계장 시스템(도시되지 않음)을 수용 설치하여 운용하고 있다.

또한, 상기 전기실(E) 내에서의 전계장 시스템의 자체 발열에 의한 온도 상승과, 이로 인한 전계장 시스템의 오작동 및 시스템 정지(Shut-Down)를 방지하기 위해 냉방 환기 시스템(10)을 설치하여 조화된 냉각 공기로 전계장 시스템에 대한 냉각과 전기실(E)에 대한 환기를 수행하고 있다.

앞서 언급한 냉방 환기 시스템(10)은, 메인데크(A)의 일측 상부에 위치하게 되는 구조로 외기를 유입하는 외기 유입구(12)와, 상기 외기 유입구(12)와 연결되는 외기 유입덕트(14)와, 상기 외기 유입덕트(14)와 유입라인(16)을 통해 연결되는 공기조화기(18)와, 상기 전기실(E)과 각각 독립적으로 연결되는 공급라인(20) 및 상기 공급라인(20)과 연결되는 분배덕트(22)와, 상기 분배덕트(22)와 공기조화기(18)를 가능하게 연결해주는 급기라인(24)을 포함하여 구성되어 있다.

또한, 상기 전기실(E)에는 앞서 설명된 공급라인(20)과 같이 배기라인(26)이 각각 독립적으로 연결되어 있고, 이러한 배기라인(26)은 배기 팬(28)과 연결되는 하나의 취합라인(30)과 연결되며, 상기 배기 팬(28)은 메인데크(A)의 상면에 위치하는 배기구(32)와 소통하도록 연결되어 있다.

따라서, 상기 외기 유입구(12)로부터 유입되는 외기는 공기조화기(18)를 통해 설정된 온도로 냉각 조화된 후, 공급라인(20)을 통해 전기실(E)로 각각 공급되어 전계장 시스템을 냉각시킴으로써 전계장 시스템의 온도 상승을 억제하게 된다. 아울러 상기 전기실(E)의 온도를 설정된 온도로 유지시키게 된다.

한편, 상기 전기실(E)에 공급된 냉각 공기는 배기 팬(28)의 구동에 의해 배기라인(26)을 따라 배기되며, 이와 같이 배기된 냉각 공기는 배기구(32)를 통해 외부로 배기 됨으로써, 전기실(E)에 대한 환기가 강제로 이루어지게 된다. 도면 중 미설명 부호 S는 유해가스 검출장치이고, F는 방화 댐퍼이다.

그런데, 액화천연가스 및 원유를 생산 및 저장하는 취급 과정에서 유해가스가 위와 같이 구성된 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템(10)의 외기 유입구(12)를 통해 유입되는 경우, 유해가스검출장치(S)가 이를 감지하여 외기 유입구(12)에 설치되는 방화 댐퍼(F)를 동작시킴으로써 외기 유입구(12)를 폐쇄하게 되고, 동시에 공기조화기(18)의 구동도 정지시키게 된다.

위와 같이 상기 외기 유입구(12)가 폐쇄되고 공기조화기(18)의 구동이 정지되게 되면, 상기 공기조화기(18)를 통해 전기실(E)로 공급되던 냉각 공기의 공급이 중단되게 되어 전기실(E)에 대한 냉각 공기의 공급과 환기가 전혀 이루어질 수 없게 됨으로써, 전계장 시스템은 자체 발열로 온도가 상승하게 된다.

통상적으로, 상기 전계장 시스템의 온도가 45℃이상으로 상승하게 되는 경우, 전계장 시스템으로 전력을 공급하는 차단장치가 트립 모드로 전환되면서 전계장 시스템으로 공급되던 전력이 차단되도록 설정되어 있어, 예컨대 전계장 시스템으로 공급되던 전력이 차단될 경우, 액화천연가스, 원유의 생산 및 저장에 대한 전체적인 공정이 중단되는 심각한 문제 발생하게 되고, 그와 함께 폭발에 대한 위험성이 높아지는 문제가 있었다.

대한민국공개특허공보 제10-2012-0000222호

본 발명은 외기가 유입되는 유입구를 복수 개로 형성하여 외기의 유입량을 증가시키고, 특히 외기 유입구로부터 유해 가스가 유입되어 해당하는 외기 유입구가 폐쇄되더라도 그 외 다른 외기 유입구를 통해 외기를 계속 공급받아 기관실 내의 전기실에 대한 냉방과 환기가 유지될 수 있도록 하여 공정이 중단되는 문제와 폭발에 대한 위험성을 제거하도록 한 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 메인데크의 상부에 다수의 외기 유입구가 배치되는 구조로, 메인데크의 일측에 제1외기 유입구가 설치, 여기에 연결되는 제1외기 유입덕트; 상기 제1외기 유입덕트와 연결되어 외기를 공급받는 공기조화기; 전기실과 각각 독립적으로 연결되는 공급라인 및 상기 공급라인과 연결되는 분배덕트; 상기 분배덕트와 공기조화기를 연결하는 급기라인; 상기 전기실에 각각 독립적으로 연결되는 배기라인; 상기 배기라인과 연결되는 하나의 취합라인을 통해 연결되는 배기 팬; 상기 배기 팬과 연결되며 메인데크 상면에 설치되는 배기구가 설치되는 기존의 냉방 환기 시스템에 제2외기 유입구를 배치, 여기에서 기존의 공기조화기의 유입라인과 연결되는 덕트를 추가 구성하는 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템을 제시하고 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 취합라인을 통해 배기 되는 냉각 공기를 일부 환기시켜 공기조화기로 유입되는 외기의 초기 냉각 요소로 활용되도록 취합라인과 공기조화기 간에 리턴라인을 연결하여 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템의 에너지 효율성을 보다 높일 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템을 적용하게 되면, 외기가 유입되는 유입구가 복수 개로 형성되어 있어 유해 가스가 유입되어 한 쪽 외기 유입구가 폐쇄되더라도 그 외 다른 외기 유입구를 통해 외기를 계속 공급받을 수 있게 됨으로써, 전기실의 냉방 및 환기와 전계장 시스템들에 대한 냉각이 유지될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 위와 같은 효과에 의해 전계장 시스템들의 안정적인 실행에 의해 액화천연가스, 원유의 생산 및 저장에 대한 전체적인 공정 중단이 방지되고 폭발에 대한 위험성을 제거할 수 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2에서는 본 발명에 따른 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템(40)을 나타낸 도면이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 냉방 환기 시스템은, 메인데크(A)의 상부에 제1외기 유입구(42)가 배치되는 구조로 제1외기 유입구(42)를 구비하는 제1외기 유입덕트(44)가 메인데크(A)의 일측에서 설치된다.

상기 제1외기 유입덕트(44)에는 제1유입라인(46)이 연결되며, 제1유입라인(46)은 공기조화기(18)와 연결된다.

한편, 전기실(E)과 각각 독립적으로 연결되는 공급라인(48)은 분배덕트(50)와 연결되고, 상기 분배덕트(50)는 급기라인(52)을 통해 공기조화기(18)와 연결 되어 있다.

상기 전기실(E)에는 배기라인(54)이 각각 독립적으로 연결되어 있고, 이러한 배기라인(54)은 배기 팬(56)과 연결되는 하나의 취합라인(58)과 연결되며, 상기 배기 팬(56)은 메인데크(A)의 상면에 위치하는 배기구(60)와 소통하도록 연결되어 있다.

또한, 상기 제1외기 유입구(42)가 배치되는 위치로부터 거리를 두고 이격된 메인데크(A)의 타측에는 메인데크(A)의 상부에 제2외기 유입구(62)가 배치되는 구조로 제2외기 유입구(62)를 구비하는 제2외기 유입덕트(44)가 설치된다.

위와 같이 설치되는 제2외기 유입덕트(44)는 이와 연결되는 제2유입라인(66)을 통해 공기조화기(18)와 연결되어 있다.

따라서, 상기 제1 및 제2외기 유입구(42, 62)로부터 유입되는 외기는 공기조화기(18)를 통해 설정된 온도로 냉각 조화된 후, 분배덕트(50)와 공급라인(48)을 통해 각 전기실(E)로 공급되어 전계장 시스템의 온도 상승을 억제시키고, 아울러 전기실(E)의 온도를 설정 온도로 유지시키게 된다.

한편, 상기 전기실(E)에 존재하는 냉각 공기는 배기 팬(56)의 구동에 의해 배기라인(54)을 따라 배기되며, 이와 같이 배기된 공기는 배기구(60)를 통해 외부로 배기됨으로써, 전기실(E)에 대한 환기가 강제적으로 이루어지게 된다.

위와 같은 냉각 및 환기에 대한 일련의 과정을 수행 중, 예를 들어 유해가스가 제1외기 유입구(42)를 통해 유입되는 경우, 제1외기 유입구(42)에 설치된 유해가스검출장치(S)가 이를 감지하게 된다. 그리고, 상기 유해가스검출장치(S)와 전기적으로 연결된 방화 댐퍼(F)를 동작시켜 제1외기 유입구(42)를 폐쇄시킴으로써 외기는 물론, 유해가스가 제1외기 유입구(42)로 유입되지 않도록 조치하게 된다.

앞서 설명된 배경기술에는 외기의 유입차단과 함께 공기조화기(18)의 구동이 정지되어 전기실(E)에 냉각 공기의 공급이 차단됨으로써, 전계장 시스템에 대한 냉각이 이루어지지 못하였으나, 본 발명에서는 제2외기 유입구(62)를 통해 유입되는 외기가 공기조화기(18)를 거쳐 전기실(E)로 계속 공급됨으로써, 배경기술에서 제기한 문제, 즉 전계장 시스템의 자체 발열로 인한 온도 상승이 방지되어 저장 시스템의 오작동 및 시스템 정지(Shut-Down) 등과 같은 심각한 문제 발생을 방지하게 된다.

그에 따라 액화천연가스, 원유 생산, 저장에 대한 전체적인 공정이 중단되는 심각한 문제 해소와 전계장 시스템들의 실행에 대한 안전성을 보장할 수 있게 된다.

나아가, 도면에 도시된 바와 같이 취합라인(58)과 공기조화기(18) 간에 리턴라인(68)을 연결하여 취합라인(58)을 통해 배기 되는 냉각 공기를 공기조화기(18)로 환기 시켜 공기조화기(18)로 유입되는 외기의 온도를 낮추는 초기 냉각 요소로 활용함으로써, 냉각 공기 조성에 따른 에너지 효율성을 높이는 것도 본 발명에 포함될 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 제1외기 유입구(42)와 제2외기 유입구(62)를 두 개로 한정한 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 반드시 두 개로 한정할 필요는 없으며 외기를 유입하는 유입구를 세 개 이상 설치 가능 할 수 있다.

10, 40 : 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템
12 : 외기 유입구 14 : 외기 유입덕트
16, 46 : 유입라인 18 : 공기조화기
20, 48 : 공급라인 22, 50 : 분배덕트
24, 52 : 급기라인 26, 54 : 배기라인
28, 56 : 배기 팬 30, 58 : 취합라인
32, 60 : 배기구 42 : 제1외기 유입구
44 : 제1외기 유입덕트 62 : 제2외기 유입구
64 : 제2외기 유입덕트 66 : 제2유입라인
68 : 리턴라인

Claims (2)

1. 메인데크의 상부에 제1외기 유입구가 배치되는 구조로 메인데크의 일측에 설치되며 제1외기 유입구를 구비하는 제1외기 유입덕트;
   상기 제1외기 유입덕트와 연결되어 외기를 공급받는 공기조화기;
   전기실과 각각 독립적으로 연결되는 공급라인 및 상기 공급라인과 연결되는 분배덕트;
   상기 분배덕트와 공기조화기를 연결하는 급기라인;
   상기 전기실에 각각 독립적으로 연결되는 배기라인;
   상기 배기라인과 연결되는 하나의 취합라인을 통해 연결되는 배기 팬;
   상기 배기 팬과 소통 연결되며 메인데크 상면에 설치되는 배기구;
   상기 메인데크의 상부에 제2외기 유입구가 배치되는 구조로 메인데크의 타측에 설치되고 제2외기 유입구를 구비하며 공기조화기와 연결되는 제2외기 유입덕트;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 취합라인을 통해 배기 되는 냉각 공기를 공기조화기로 환기시켜 공기조화기로 유입되는 외기의 냉각 요소로 활용되도록 취합라인과 공기조화기 간에 리턴라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 및 원유 생산 저장용 부유식 해양 설비 구조물의 기관실 내의 전기실 냉방 환기 시스템.

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