KR20160115074A - Effective radiation shielding method for offshore burner boom - Google Patents

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KR20160115074A
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Abstract

The present invention relates to a method for efficiently shielding radiant heat to a burner boom of an offshore plant and, more specifically, to a method for efficiently shielding radiant heat to a burner boom of an offshore plant, capable of shielding radiant heat, which is a heat source generated when burning a waste gas generated in a case of oil drilling more efficiently. The method for efficiently shielding the radiant heat to the burner boom of the offshore plant, in the method for efficiently shielding the radiant heat generated in a flare system of a floating type crude oil producing and storing facility, includes: (a) a step of installing the burner capable of burning the waste gas; (b) a step of installing and connecting a control device capable of controlling the burner; (c) a step of connecting a nozzle capable of forming a water curtain at a position 1.5 meters away from a rear side of a flame port of the burner and connecting the nozzle with a shielding water line; (d) a step of installing and connecting a heat flux sensor with the control device at a position 1.5-2 meters away from the rear side of the nozzle; (e) a step of connecting the waste gas line to the burner; (f) a step of igniting and operating the burner; (g) a step of forming the water curtain capable of shielding the radiant heat generated by the operated burner by supplying shielding water to the nozzle; (h) a step of receiving a feedback of data through the heat flux sensor; and (i) a step of generating emergency alarming when the feedback data exceeds a preset value.

Description

해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법{Effective radiation shielding method for offshore burner boom}[0001] The present invention relates to an effective radiation shielding method for an offshore plant burner boom,

본 발명은 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원유시추시 발생하는 폐가스(gas)를 연소시킬 때 발생하는 높은 열원인 복사열을 보다 효율적으로 차폐할 수 있기 위한 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an efficient method of shielding radiant heat from a marine plant burner boom, and more particularly, to a method of shielding a radiant heat from a marine plant burner boom, The present invention relates to an efficient radiant heat shielding method for a plant burner boom.

일반적으로, 고정식, 부유식, 또는 유연식 구조물로 이루어지는 해양플랜트는 일반 선박과는 달리 유전 또는 가스 채굴지점에 설치된 이후 약 3년에서 많게는 30년까지 운용되므로 이에 따른 설계상의 고려조건도 상당히 까다로운 편이며, 바람이나 파도 등의 기후적 영향과 해상의 특수한 환경적 상황은 물론 석유제품의 생산으로 화재 및 폭발에 대한 안정성 확보와 관련된 다양하고 난이도 높은 기술이 요구되고 있다.In general, unlike general ships, offshore plants with fixed, floating, or flexible structures operate from 3 to 30 years after they are installed at the oil or gas extraction point, which makes the design considerations very difficult , Various climatic effects such as wind and waves, and special environmental conditions in the sea, as well as the production of petroleum products, require a variety of difficult and high-tech techniques related to ensuring stability against fire and explosion.

최근에는 1,000m 이상의 심해역에서의 석유자원 개발에 대한 수요증가로 인해 관련 기술의 확보 및 개발이 다양하게 진행되고 있으며, 기존의 단일 기능의 단순 목적용에서 시추, 생산, 저장 등을 동시에 수행할 수 있는 다목적용 해양플랜트에 대한 수요와 개발에 관심이 점증하고 있는 추세이다. Recently, due to the increase in demand for petroleum resources development in the deep sea area of more than 1,000 meters, various technologies have been secured and developed. In addition, the drilling, production, and storage are performed simultaneously There is a growing interest in the demand and development of multi-purpose offshore plants.

현재 국내 산업기반과 기술수준에서 그 실현성이 상대적으로 높은 석유, 가스 자원용 해양플랜트 설계기술과 해양공간이용을 위한 해양플랜트 기술이 시기적으로 가장 먼저 확보되어야 하며, 이러한 기술은 해양플랜트 엔지니어링 기술 확보라는 공통된 지향점을 가지고 있으므로 기술투자의 집중도 및 그 파급효과가 높을 것으로 예상되고 있다. Currently, oceanic plant design technology for oil and gas resources and offshore plant technology for marine space utilization should be secured in the first place in time, which is relatively high in domestic industrial base and technology level. It is expected that the concentration of technology investment and its ripple effect will be high.

특히, 본 출원인이 제안한 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배기 구조물은 해양플랜트용 가스연소장치(Burner Boom)의 수계 소화시스템중의 하나로서 해저 원유시추시 발생하는 폐가스(gas)를 연소시킬 때 발생하는 고 열원을 노즐로부터 방사되는 고압의 물(미세한 물방울, Mist)을 이용하여 선체, 장비 및 인명을 보호하기 위한 장비이다. Particularly, the offshore plant burner boom water spray nozzle exhaust structure proposed by the present applicant is one of the water fire extinguishing systems of a burner boom for an offshore plant, which occurs when burning offgas generated during submarine crude drilling It is equipment to protect hull, equipment and human life by using high-pressure water (fine droplet, mist) emitted from nozzle with high heat source.

도 1 내지 도 3에는 일반적으로 사용되고 있는 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물의 실사용 모습을 설명하는 사진이 도시되어 있다. Figs. 1 to 3 show photographs explaining a practical use of a burner boom water spray nozzle arrangement structure which is generally used.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물은 석유 시추 운행 중 폐가스(gas)의 연소로부터 선체, 장비 및 인명을 보호하기 위한 장비로써 미세한 물을 분무하는 노즐(Nozzle), 노즐을 통하여 분무되는 물을 이용하여 소정의 워터 커튼을 형성하기 위한 워터 커튼 파이프 부재(Water Curtain Piping), 및 펌프(Pump) 등을 기본적으로 구비한다.As can be seen from the drawings, the burner boom water spray nozzle arrangement structure is a device for protecting the hull, equipment and human life from the combustion of waste gas during petroleum drilling operations, and includes nozzles for spraying fine water, A water curtain pipe member for forming a predetermined water curtain by using water sprayed through the water curtain pipe, and a pump.

동작에 있어서, 펌프가 작동되면 파이프 부재를 통하여 공급된 물이 노즐을 통하여 미세한 물로 방사되며, 노즐의 형태 또는 노즐이 배치된 파이프 부재의 구조물에 따라 다양한 형태의 워터 커튼이 형성된다. In operation, when the pump is operated, the water supplied through the pipe member is radiated as fine water through the nozzle, and various types of water curtains are formed depending on the shape of the nozzle or the structure of the pipe member in which the nozzle is disposed.

그러나, 기존에 개시된 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물은 열 차폐에 대한 워터 커튼에 대한 대부분은 노즐탭에 형성된 홀의 형상이 고전적인 형태를 벗어나지 못하고 있으며, 워터 커튼 기능을 수행하기 위하여 그 측면에 배치된 복수개 노즐탭 또한 고전적인 형태를 그대로 답습한 관계로 효율적인 워터 커튼 기능을 수행하지 못하는 단점이 있었다.However, in the previously disclosed burner boom water spray nozzle arrangement structure, the shape of the holes formed in the nozzle taps for most of the water curtains against heat shielding is not out of the classical form, and the water curtain disposed for its water curtain A plurality of nozzle tabs have a disadvantage in that they can not perform an efficient water curtain function because they follow the classical form.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인이 출원한 특허등록번호 제10-1408669호인 "해양플랜트 버너 붐 위터 스프레이 노즐 배치 구조물"을 다음과 같이 제안한 바 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the following patent proposal No. 10-1408669 filed by the present applicant has proposed the "off-site plant burner boom heater spray nozzle arrangement structure ".

도 4는 본 출원인의 종래 발명에서 제안하는 구조물을 이용하여 실시한 화재시험의 전체 개념도로, 도 4에 도시된 바와 같이, 화재시험을 위한 주요 시험장비는 화염 발생을 위한 가스버너, 가스버너에 가스를 공급하는 가스공급장치, 화염으로부 발생하는 복사열 측정을 위한 복사열 측정장치, 노즐이 탑재된 구조물에 소정 압력의 물을 공급하기 위한 가압송수장치, 열화상 카메라, 및 이들을 전체적으로 제어하기 위한 테스트 제어 시스템을 포함한다.FIG. 4 is a general conceptual view of a fire test conducted using the structure proposed by the applicant of the present invention. As shown in FIG. 4, the main test equipment for the fire test is a gas burner for flame generation, A radiant heat measuring device for measuring the radiant heat generated by the flame, a pressurized water supply and reception device for supplying water at a predetermined pressure to a nozzle-mounted structure, a thermal imaging camera, and a test control System.

종래 발명에서 사용된 노즐 배치 구조물은 가압송수장치를 통하여 공급되는 물을 노즐 배치 구조물에 설치된 노즐을 통하여 방사하는 역할을 하며, 종래 발명에서는 노즐의 배치 형태에 따라 3가지의 구조물을 제작하였다.The nozzle arrangement structure used in the conventional invention serves to radiate water supplied through the pressurized water supply and reception apparatus through nozzles provided in the nozzle arrangement structure. In the conventional invention, three structures are manufactured according to the arrangement of the nozzles.

첫번째 구조물은 일자형 구조물로, 3개의 노즐이 동일 수평면선상에 위치한 배치 구조물(도 5 참조)이고,The first structure is a straight structure, in which the three nozzles are arranged on the same horizontal plane (see Fig. 5)

두번째 구조물은 삼각형 구조물로, 소정 거리 이격되어 있는 2의 노즐이 동일 수평면선상에 위치하고 나머지 하나의 노즐은 이보다 높은 위치에서 상기 수평면상의 중심에서 수직한 방향으로 돌출 연장하여 위치하는 배치 구조물(도 9 참조)이고,The second structure is a triangular structure, in which the nozzles of the second two are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the other one of the nozzles is located at a position higher than the nozzle so as to protrude in a direction perpendicular to the center on the horizontal plane )ego,

세번째 구조물은 역삼각형 구조물로, 2개의 동일 수평면선상에서 소정 거리 이격되어 위치하고, 나머지 하나의 노즐은 상기 수평면선상 보다 낮은 위치에서 상기 수평면선상의 중심으로부터 수직한 방향으로 더 연장하여 위치하는 배치 구조물(도 13 참조)이다.The third structure is an inverted triangular structure, which is located at a predetermined distance from two identical horizontal planes, and the other nozzle is located at a position lower than the horizontal plane and further extending in the vertical direction from the center of the horizontal plane 13).

도 5, 9, 및 13의 사시도에서 알 수 있듯이 가압송수장치를 통하여 공급되는 물(공급수)은 바디부를 형성하는 송수배관의 하단부로 유입되어 상부에 형성되는 3개의 노즐을 통하여 방사된다.5, 9, and 13, the water (supply water) supplied through the pressurized water supply and reception apparatus flows into the lower end portion of the water supply pipe forming the body portion and is radiated through the three nozzles formed in the upper portion.

이러한 노즐 배치 구조물을 사용한 방재 또는 열차폐 효율 테스트 절차의 일예는 다음과 같다.An example of a disaster prevention or thermal efficiency test procedure using such a nozzle arrangement structure is as follows.

<시험절차><Test procedure>

(1) 시험은 노즐 배치에 따라 3개의 방법으로 구분하여 각각 실시한다.(1) The test is divided into three methods according to the nozzle arrangement.

(2) 가스버너(화재모형)를 점화하여 화염을 발생시킨다.(2) A gas burner (fire model) is ignited to generate a flame.

(3) 시험조건에 따른 화염의 세기가 안정화되도록 유지한다.(3) Maintain the flame intensity according to test conditions to be stabilized.

(4) 가스버너(화재모형)로부터 발생하는 화염의 복사열 및 온도를 측정한다.(4) Measure the radiant heat and temperature of the flame generated from the gas burner (fire model).

(5) 구조물로부터 0.5 MPa 또는 0.6MPa의 방사압력으로 물을 방사시키면서 가스버너(화재모형)로부터 발생하는 화염의 복사열 및 온도를 측정한다.(5) Measure the radiant heat and temperature of the flame generated from the gas burner (fire model) while radiating water at a radiation pressure of 0.5 MPa or 0.6 MPa from the structure.

(6) 화염의 세기에 따른 화염분포를 열화상카메라로 기록한다.(6) Record the flame distribution according to the intensity of the flame with an infrared camera.

<시험실시><Test execution>

화재시험은 다음과 같은 조건으로 시험절차에 따라 총 36회 실시하였다.The fire test was carried out 36 times according to the test procedure under the following conditions.

(1) 화염의 세기 : 3가지(1.0 MW, 2.0 MW, 3.0 MW)(1) Flame intensity: 3 (1.0 MW, 2.0 MW, 3.0 MW)

(2) 구조물과 복사열 측정장치의 거리 : 4가지(1.5 m, 2.0 m, 2.5 m, 3.0 m)(2) Distance between structure and radiant heat measuring device: 4 (1.5 m, 2.0 m, 2.5 m, 3.0 m)

(3) 복사열 측정장치의 바닥면으로부터 높이 : 각 3가지(0.54 m, 2.00 m, 2.55 m)(3) Height from the bottom of the radiant heat measuring apparatus: three (0.54 m, 2.00 m, 2.55 m)

(4) 시험체 설치조건 : 3가지 타입(일자형, 삼각형, 역삼각형)(4) Condition of test specimen installation: 3 types (straight, triangle, inverted triangle)

도 5 내지 도 8은 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이고, 도 9 내지 도 12는 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이고, 도 13 내지 도 16은 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이다.FIGS. 5 to 8 are a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view, respectively, of the straight nozzle arrangement structure, FIGS. 9 to 12 are a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view, respectively, A side view, a plan view, and a rear view of an inverted triangular nozzle arrangement structure.

종래 발명에서는 하부에서 소정 압력의 물을 공급하여 바디부를 형성하는 송수배관을 통하여 각 노즐로 분사되는 패턴을 실험하였다.In the prior art, a pattern is sprayed to each nozzle through a water supply pipe for supplying a predetermined pressure of water from the lower part to form a body part.

한편, 도 17 내지 20은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 5 내지 도 8에 도시된 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이고,17 to 20 illustrate the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 5 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the linear nozzle arrangement structure shown in Figs. 5 to 8 ego,

도 21 내지 도 24는 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 5 내지 도 8에 도시된 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.FIGS. 21 to 24 are views showing the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the linear nozzle arrangement structure shown in FIGS. 5 to 8 .

그리고, 도 25 내지 28은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 9 내지 도 12에 도시된 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이고, 도 29 내지 도 32는 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 9 내지 도 12에 도시된 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.25 to 28 illustrate the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 5 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the triangular nozzle arrangement structure shown in Figs. 9 to 12 29 to 32 show the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the triangular nozzle arrangement structure shown in Figs. 9 to 12 FIG.

또한, 도 33 내지 36은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 13 내지 도 16에 도시된 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이고, 도 37 내지 도 40은 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 13 내지 도 16에 도시된 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.33 to 36 show the radiation pattern of the water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 5 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the inverted triangular nozzle placement structure shown in Figs. 13 to 16 37 to 40 show the radiation pattern of the water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to the perspective view, the side view, the plan view, and the rear view of the inverted triangular nozzle arrangement structure shown in Figs. Fig.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 노즐의 배치 구조에 따른 물의 분사패턴 및 유동특성을 예측하고, 노즐에서 분사(또는 방사라고도 함)는 분무에 의해 화염의 열 차단 효과가 가장 높을 것으로 판단되는 배치 형상을 선정하기 위해 유동해석을 수행하였다.As shown in the drawings, in the present invention, the spray pattern and the flow characteristics of water according to the arrangement structure of the nozzles are predicted, and spraying (or also radiation) from the nozzles predicts the highest heat shielding effect of the flame by spraying A flow analysis was performed to select the placement geometry.

배치 형상에 따른 화염의 열 차단 효과를 비교하기 위해, 물 입자가 분포하는 전체 영역의 Volume을 산출하고, 분사패턴의 표면적을 ISO Surface로 표현하여 면적을 구해 비교하였다.In order to compare the heat shielding effect of the flame according to the arrangement shape, the volume of the entire area in which the water particles are distributed is calculated, and the surface area of the spray pattern is expressed by the ISO Surface to obtain the area and compared.

한편, 도 41은 송수압력 5[bar]에서 본 발명에서 제안하는 노즐을 이용하여 방사되는 물의 방사 패턴을 나타내는 도면이고, 도 42는 송수압력 6[bar]에서 본 발명에서 제안하는 노즐을 이용하여 방사되는 물의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.41 is a view showing a radiation pattern of water radiated by using the nozzle proposed in the present invention at a water supply pressure of 5 bar and FIG. Fig. 6 is a view showing a radiation pattern of water to be radiated. Fig.

도 41 및 42로부터 알 수 있듯이 송수압력이 높아질수록 방사 패턴의 범위와 속도가 더 넓어지고 빠르다는 것을 알 수 있었다.As can be seen from FIGS. 41 and 42, it can be seen that the range and speed of the radiation pattern becomes wider and faster as the feed water pressure increases.

다음 도 43 내지 도 46은 본 출원인이 제안한 종래 발명에 따른 구조물에 사용된 노즐에 대한 설명이다. 43 to 46 are explanations of the nozzles used in the structure according to the conventional invention proposed by the present applicant.

도 43은 본 출원인이 제안한 종래 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐 배치 구조물에 사용된 노즐의 외관 사시도이고, 도 44는 도 43에 도시된 본 출원인이 제안한 종래 발명 노즐의 정면도이며, 도 45는 도 43에 도시된 본 출원인이 제안한 종래 발명 노즐의 평면도이고, 도 46은 도 43에 도시된 본 출원인이 제안한 종래 발명 노즐에서 노즐탭을 제거한 상태의 외관도이다.Fig. 43 is an external perspective view of a nozzle used in a marine plant burner boom water spray nozzle arrangement structure proposed by the applicant of the present invention, Fig. 44 is a front view of a conventional invention nozzle proposed by the present applicant shown in Fig. 43, 45 is a plan view of the conventional invention nozzle proposed by the present applicant shown in FIG. 43, and FIG. 46 is an external view of a state in which the nozzle tab is removed from the conventional invention nozzle proposed by the present applicant shown in FIG.

도 43 내지 도 45에 도시된 바와 같이, 종래 발명에 따른 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐의 구성은 크게 전면분사부(200)와, 제 1 측면분사부(300), 제 2 측면분사부(400)와, 연결부(500)으로 이루어진다. 43 to 45, the structure of a marine plant burner boom water spray nozzle according to the related art includes a front spray part 200, a first side spray part 300, a second side spray part 400 And a connecting portion 500. [0050]

원형판 형상의 전면분사부(200)는 노즐의 최상단에 위치하며 그 중앙에는 유체(예컨대 물)가 분사되는 노즐탭(201)이 장착되어 있다. The front-side spray part 200 in the shape of a circular plate is located at the uppermost end of the nozzle, and a nozzle tab 201 for spraying a fluid (e.g., water) is mounted at the center thereof.

제 1 측면분사부(300)는 전면분사부(200)의 하측에 형성되며, 복수개의 노즐탭(301, 302,...)이 일정한 간격으로 측면 배치된다. The first side spray part 300 is formed on the lower side of the front spray part 200 and a plurality of nozzle taps 301, 302, ... are laterally arranged at regular intervals.

복수개의 노즐탭(301, 302...)는 도 46에 도시된 바와 같이 제 1 측면분사부(300)에 형성된 탭홀(31, 32,..)과 결합되어 있다. 결합방식은 나사 결합 방식이 바람직하며 너트 등이 부수적으로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 결합시 틈새 등을 메우기 위하여 밀봉수지 등을 사용하는 것도 가능할 것이다.As shown in FIG. 46, the plurality of nozzle tabs 301, 302,... Are coupled with the tab holes 31, 32, .. formed in the first side spray portion 300. The coupling method is preferably a screw coupling method, and a nut or the like may be used incidentally. It is also possible to use a sealing resin or the like in order to fill a gap or the like at the time of bonding.

다음, 제 2 측면분사부(400)는 제 1 측면분사부(300)의 하측에 형성되며, 도시된 바와 같이 복수개의 노즐탭(401, 402,...)이 일정한 간격으로 측면 배치된다. Next, the second side spray portion 400 is formed on the lower side of the first side spray portion 300, and a plurality of nozzle tabs 401, 402,...

전술한 바와 마찬가지로, 복수개의 노즐탭(401, 402...)는 도 46에 도시된 바와 같이 제 2 측면분사부(400)에 형성된 탭홀(41, 42,..)과 결합되어 있다. As shown in FIG. 46, the plurality of nozzle tabs 401, 402,... Are coupled with the tab holes 41, 42, ... formed in the second side spray portion 400.

결합방식은 나사 결합 방식이 바람직하며 너트 등이 부수적으로 사용될 수 있을 것이며, 결합시 틈새 등을 메우기 위하여 밀봉수지 등을 사용하는 것도 가능할 것이다.The coupling method is preferably a screw coupling method, and a nut or the like may be used incidentally, and it is also possible to use a sealing resin or the like in order to fill a gap or the like at the time of coupling.

전술한 제 1 측면분사부(300)와 제 2 측면분사부(400)의 각 측면은 그 상단에서 하단으로 일정한 각도로 경사져 형성되며, 그 수평 단면은 환형 형상으로 동일한 사이즈를 갖는 것으로 하였으나 경사 각도 또는 사이즈는 필요에 따라 변형 가능할 것이다.Each of the side surfaces of the first side spray portion 300 and the second side spray portion 400 is inclined at a predetermined angle from the upper end to the lower end of the first side spray portion 300. The horizontal end surface has an annular shape and the same size, Or the size may be varied as needed.

참고로, 제1 및 제 2 측면분사부(300, 400)의 측면 경사각은 효율적인 워터 커튼 패턴을 형성하기 위한 것으로 각 노즐탭(301, 302, ..401, 402,..)이 결합되는 탭홀(31, 32,.., 41, 42,..: 도 46 내지 도 49 참조)이 형성되는 경사에 따라 그 측면 경사각은 다양하게 설계될 수 있다.The side inclination angles of the first and second side spray portions 300 and 400 are used to form an efficient water curtain pattern. The side inclination angles can be designed in various ways according to the inclination of the protrusions 31, 32,..., 41, 42,.

도면에서 알 수 있듯이, 본 출원인이 제안한 종래 발명에서 제안하는 복수개의 노즐탭(301, 302,.., 401, 402,..) 각각의 전면 중앙부에는 대응하는 탭홀(31, 32,.., 41, 42,..)을 통하여 유입된 유체가 분사되는 홀과 상기 홀을 에워싸는 눈동자 형상의 홈이 형성된다.As can be seen from the drawing, corresponding tap holes (31, 32, ..., 41, ...) are formed in the front central portion of each of the plurality of nozzle taps (301, 302, 41, 42, ..., and a pupil-shaped groove surrounding the hole.

눈동자 형상의 홈은 상기 홀을 중심으로 경사지게 절삭되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 홀을 가로지르는 중심선으로 기준으로 눈동자 형상의 외곽 테두리에서 상기 중심선을 향하여 경사지게 절삭되어 있다.The pupil-shaped groove is sloped about the hole. More specifically, it is sloped from the outer rim of the pupil-like shape toward the center line with respect to the center line crossing the hole.

이렇게 눈동자 형상의 홈을 형성한 이유는 그렇지 않은 경우보다 효율적인 워터 커튼 패턴을 형성할 수 있기 때문이며, 수차례의 실험 결과 눈동자 형상의 홈은 상기 노즐을 수평상태로 유지한 상태에서 5도 내지 20도 범위 내에서 경사지도록 설치하는 것이 바람직하였다.The reason for forming the pupil-shaped grooves in this manner is that it is possible to form a water curtain pattern more efficiently than in the case where the grooves are not formed. As a result of several experiments, the pupil- It is preferable to arrange it so as to be inclined within the range.

한편 이상과 같은 본 출원인이 제안한 종래 발명(특허등록번호 제10-1408669호)을 더욱 개선하고 실제 시험을 통하여 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열을 차폐하기 위한 최적의 방법을 개발할 필요가 있었다.Meanwhile, there has been a need to further develop the above-mentioned conventional invention proposed by the present applicant (Patent Registration No. 10-1408669), and to develop an optimum method for effectively shielding the radiant heat from a marine plant burner boom through actual tests.

한국 특허출원번호 제10-2009-0000991호Korean Patent Application No. 10-2009-0000991 한국 실용신안출원번호 제20-2001-0032477호Korean Utility Model Application No. 20-2001-0032477 한국 특허등록번호 제10-1408669호Korean Patent Registration No. 10-1408669

본 발명은 상기한 필요에 의해 안출된 것으로, 원유시추시 발생하는 폐가스(gas)를 연소시킬 때 발생하는 높은 열원인 복사열을 보다 효율적으로 차폐할 수 있도록 공신력 있는 시험 결과를 토대로 노즐의 형상 및 배치를 검정하여 최적의 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling the shape and arrangement of nozzles based on the result of a reliable test so as to more efficiently shield radiant heat, which is a high heat source generated when burning offgas generated during crude oil drilling, And to provide an efficient method of shielding radiant heat for an optimal off-shore plant burner boom.

상기한 목적을 구현하기 위하여, 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법은 부유식 원유 생산저장설비의 플레어 시스템에서 발생되는 복사열을 차폐하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법에 있어서,In order to achieve the above-mentioned object, an efficient radiation heat shielding method for a marine plant burner boom is an efficient radiation heat shielding method for a marine plant burner boom that shields radiant heat generated in a flare system of a floating crude oil production storage facility,

(a) 폐가스를 소각시킬 수 있는 버너(burner)를 설치하는 단계;(a) installing a burner capable of incineration of waste gas;

(b) 상기 버너를 제어할 수 있는 제어기기를 설치 및 연결하는 단계;(b) installing and connecting a control device capable of controlling the burner;

(c) 상기 버너의 화염구 후방 1.5m에 워터커튼을 형성할 수 있는 노즐을 설치 및 차폐수(Water) 라인과 연결하는 단계;(c) installing a nozzle capable of forming a water curtain at a distance of 1.5 m behind the flame of the burner, and connecting the nozzle with a shield water line;

(d) 열유량(Heat Flux) 센서를 상기 노즐 후방 1.5 ~ 2m지점에 설치 및 상기 제어기기에 연결하는 단계;(d) installing a heat flux sensor at a position 1.5 to 2 m behind the nozzle and connecting the sensor to the control device;

(e) 상기 버너에 폐가스(gas)라인과 연결하는 단계;(e) connecting the burner with a gas line;

(f) 상기 버너를 점화 가동하는 단계;(f) igniting the burner;

(g) 상기 노즐에 차폐수를 공급하여 가동된 상기 버너에서 발생하는 복사열을 차폐하는 워터커튼(Water curtain)을 형성하는 단계;(g) forming a water curtain for shielding radiant heat generated in the burner by supplying shield water to the nozzle;

(h) 상기 열유량 센서를 통하여 데이터(Data)를 피드백(Feed Back) 받는 단계;(h) receiving data (Data Back) through the heat flow sensor;

(i) 상기 피드백 데이터(Data)가 설정값을 초과할 경우 비상 경보를 발생하는 단계;를 포함하여 이루어진다.(i) generating an emergency alarm when the feedback data (Data) exceeds a set value.

본 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 사용할 경우 해저에서 올라오는 폐가스의 화염을 보다 효율적으로 복사열을 차폐할 수 이점이 있다.The use of the efficient radiant heat shielding method for the offshore plant burner boom proposed in the present invention can advantageously shield the radiant heat from the flue gas rising from the seabed.

특히, 본 발명에서 사용된 노즐은 전면분사부를 제공함으로써 효율적인 워터 커튼 패턴의 구현이 가능하고 노즐탭에 눈동자 형상으로 절삭된 홈을 형성함으로써 노즐탭을 통하여 분사되는 유체의 비산 범위를 넓힐 수 있어 시추 작업시 발생하는 폐가스로부터 방사되는 고열의 복사열을 효율적으로 차단할 수 있는 이점이 있다.Particularly, the nozzle used in the present invention can realize an efficient water curtain pattern by providing the front jet portion, and by forming the grooves cut in the pupil shape in the nozzle tab, the scattering range of the fluid sprayed through the nozzle tab can be widened, There is an advantage that the radiant heat of high heat radiated from the waste gas generated during the operation can be effectively blocked.

도 1 내지 도 3은 일반적으로 사용되고 있는 버너 붐 워터 스프레이 시스템의 실사용 상태의 예와 기본적인 동작을 설명하는 사진 도면이다.
도 4는 종래 발명에서 제안하는 구조물을 이용하여 실시한 화재시험의 전체 개념도이다.
도 5 내지 도 8은 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이다.
도 9 내지 도 12는 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이다.
도 13 내지 도 16은 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도이다.
도 17 내지 20은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 5 내지 도 8에 도시된 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.
도 21 내지 도 24는 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 5 내지 도 8에 도시된 일자형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.
도 25 내지 28은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 9 내지 도 12에 도시된 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.
도 29 내지 도 32는 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 9 내지 도 12에 도시된 삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.
도 33 내지 36은 송수압력이 5bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 13 내지 도 16에 도시된 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이고, 도 37 내지 도 40은 송수압력이 6bar 인 경우에 노즐을 통하여 배출되는 물의 방사 형태를 도 13 내지 도 16에 도시된 역삼각형 노즐 배치 구조물의 사시도, 측면도, 평면도, 및 배면도에 따라 도시한 도면이다.
도 43 내지 도 46는 종래 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 노즐의 일 실시예이다.
도 47은 본 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 위한 일실시한 실험에 따른 장비 배치도이다.
도 48 및 도 49은 Water curtain 타입에 따른 감지 센서 위치를 나타내는 개략도이다.
도 50 및 도 50a은 본 발명에서 제안하는 노즐을 나타낸 도면이다.
도 50b는 본 발명에서 제안하는 노즐의 분사 범위를 나타낸 도면이다.
도 51 내지 도 54는 노즐지그 및 케이스별 배치도이다.
도 55는 플레어 버너(Flare burner)에 대한 노즐의 배치도를 나타내는 도면이다.
도 56 내지 도 58은 케이스별 복사열 시험 Data이다.
도 59는 케이스별 각각의 노즐 압력을 나타내는 Data이다.
도 60은 케이스별(case1, case2, case3) 각각은 유량을 나타내는 Data이다.
도 61 내지 도 65는 버너(Burner)의 규격 및 실물 사진이다.
도 66은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 나타내는 블록도이다.
도 67은 열유량(Heat Flux)을 감지하는 센서를 나타내는 실물 사진이다.
도 68은 열유량(Heat Flux) 센서의 성능 성적서이다.
Figs. 1 to 3 are photographs for explaining an example of a practical use state and a basic operation of a burner boom water spray system which is generally used. Fig.
FIG. 4 is an overall conceptual view of a fire test conducted using the structure proposed in the prior art.
5 to 8 are a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the straight nozzle arrangement structure.
9 to 12 are a perspective view, a side view, a plan view and a rear view of the triangular nozzle arrangement structure.
13 to 16 are a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of an inverted triangular nozzle arrangement structure.
FIGS. 17 to 20 are views showing a radiation pattern of water discharged through a nozzle when the water supply pressure is 5 bar, according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the linear nozzle arrangement structure shown in FIGS.
FIGS. 21 to 24 are views showing the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the linear nozzle arrangement structure shown in FIGS. 5 to 8 .
FIGS. 25 to 28 are views showing the radiation pattern of water discharged through a nozzle when the water supply pressure is 5 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the triangular nozzle arrangement structure shown in FIGS.
FIGS. 29 to 32 are views showing the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the triangular nozzle arrangement structure shown in FIGS. 9 to 12 .
FIGS. 33 to 36 show the radiation pattern of water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 5 bar according to a perspective view, a side view, a plan view, and a rear view of the inverted triangular nozzle arrangement structure shown in FIGS. 13 to 16 , FIGS. 37 to 40 show the radiation pattern of the water discharged through the nozzle when the water supply pressure is 6 bar according to the perspective view, the side view, the plan view, and the rear view of the inverted triangular nozzle arrangement structure shown in FIGS. FIG.
43 to 46 show an embodiment of a marine plant burner boom water spray nozzle proposed in the prior art.
FIG. 47 is an equipment layout diagram according to an experiment for an efficient radiant heat shielding method for a marine plant burner boom proposed in the present invention.
48 and 49 are schematic views showing positions of the sensing sensors according to the water curtain type.
50 and 50A are views showing nozzles proposed in the present invention.
FIG. 50B is a diagram showing the range of injection of the nozzles proposed in the present invention. FIG.
Figs. 51 to 54 are arrangement views of the nozzle jig and the case. Fig.
55 is a diagram showing a layout of nozzles for a flare burner.
56 to 58 are radiation heat test data for each case.
FIG. 59 shows data representing nozzle pressures of respective cases.
FIG. 60 shows data representing the flow rate of each case (case1, case2, case3).
Figs. 61 to 65 are photographs of the specifications and actual photographs of the burner.
66 is a block diagram illustrating an efficient method for shielding radiant heat for a marine plant burner boom according to an embodiment of the present invention.
67 is a photograph showing a sensor for sensing a heat flux (heat flux).
68 is a performance report of a heat flux sensor.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법의 구체적인 기술적 사상을 설명하기로 한다.Hereinafter, a specific technical idea of an efficient radiant heat shielding method for a marine plant burner boom proposed by the present invention will be described with reference to the drawings.

설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Before proceeding with the description, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

한편, 제 1, 제2, A, B, a, b 등과 같은 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.On the other hand, terms such as first, second, A, B, a, b, and the like can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

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 않아야 한다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

본 발명의 일실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 측정 방법은 다음과 같은 시험 결과에 의해서 창출되었다.An efficient method of measuring radiant heat shielding for a marine plant burner boom according to an embodiment of the present invention was created by the following test results.

1. 시험 목적(Introduction)1. Introduction

1.1. 본 발명의 실험은 Drill ship flare system 개발과제 실험으로 Water curtain의 복사열 reduction에 대한 성능 측정하고자 하는 것이다.1.1. The experiment of the present invention is to measure the performance of the water curtain for the reduction of radiant heat by an experiment to develop a drill ship flare system.

1.2. 본 발명의 실험은 10MW급 burner로부터 발생한 복사열이 Water curtain 차폐막을 통과 후의 값을 측정하는 것이다.1.2. The experiment of the present invention is to measure the radiant heat generated from a 10 MW burner after passing through a water curtain shielding film.

1.3. Water curtain의 각 pattern에 따른 복사열의 투과 능력이 다르므로 복사열 감소와 Pattern의 상관관계 분석 및 Water curtain의 성능 및 신뢰도에 대한 검증을 수행하고자 한다.1.3. Water curtains are different from each other in their ability to transmit radiant heat. Therefore, we analyze the correlation between patterns of radiation reduction and patterns, and verify the performance and reliability of water curtains.

1.4. 본 발명의 실험은 3가지 type의 water curtain pattern에 대한 실험을 수행한다.1.4. The experiment of the present invention performs experiments on three types of water curtain patterns.

2. 본 발명의 용어, 정의 및 약어(Definitions, Abbreviations and Reference)2. Definitions, Abbreviations and References of the Invention [

2.1. Burner Boom : 화염방사기의 일종으로, 경유를 분사하여 10MW급의 화염을 발생시키는 장치.2.1. Burner Boom: A kind of flamethrower that emits 10MW of flame by injecting light oil.

2.2. 복사열 : 대류나 전도와 같은 현상을 거치지 않고 열이 직접적으로 전달되는 것.2.2. Radiant heat: Heat is directly transmitted without the phenomenon of convection or conduction.

2.3. Water curtain :물을 분사하여 수막을 형성시키는 장치로, 복사열을 차단시키는 역할을 수행.2.3. Water curtain: It is a device to form water film by spraying water, and it plays a role of blocking radiant heat.

2.4. 방사(복사)열류센서 : 방사로 말미암아 도래하는 열류의 밀도를 측정하기 위한 센서로써, 큰 열류밀도의 측정에 사용되는 것이 많고 수냉이나 그 밖의 냉각수단을 가진 것이 많다. 단위는 kW/m2으로 나타낸다.2.4. Radiant (Heat) Radiation Sensor: A sensor for measuring the density of heat flow coming through radiation, often used for measuring large heat flux density, and often has water cooling or other cooling means. The unit is expressed in kW / m 2 .

2.5. 온도 센서 : 공기나 물과 같은 유체나 벽면 등의 온도를 검출하여 그 온도를 기록한다든지 제어한다든지 하기 위해 사용되는 장치. 단위는 섭씨온도(℃), 화씨온도(F), 절대온도(K)로 나타낸다.2.5. Temperature sensor: A device used to detect the temperature of a fluid or a wall, such as air or water, to record or control the temperature. The units are expressed in degrees Celsius (° C), Fahrenheit (F), and absolute (K).

2.6. 유압 펌프 : 유압화염시험 시스템에 사용되고 유압 에너지에 의해 연속 회전 운동을 시켜 기계 작업을 하는 기기.2.6. Hydraulic pump: It is used in hydraulic flame test system. It is operated by continuous rotation motion by hydraulic energy.

2.7. 유도 전동기 : 고정자에 교류 전압을 가하여 전자 유도로써 회전자에 전류를 흘려 회전력을 생기게 하는 교류 전동기.2.7. Induction motor: An alternating-current motor in which an alternating voltage is applied to a stator to induce an electric current to flow through the rotor by electromagnetic induction.

3. 시험의 준비(Test Prepared)3. Preparation of Test (Test Prepared)

3.1. 시험장비3.1. Test equipment

- Oil burner (용량 10MW): 1 set- Oil burner (capacity 10MW): 1 set

- Measurement system package : 1 set- Measurement system package: 1 set

- Multi nozzle and Jig : 1 set- Multi nozzle and Jig: 1 set

- Heat flux sensor and Jig : 1 set- Heat flux sensor and Jig: 1 set

- Oil tank : 1 set- Oil tank: 1 set

- Control rack : 1 set- Control rack: 1 set

3.2. 시험 전 준비 및 주의 사항3.2. Preparation and Precautions

- 각 파트별 장비 설치시 충돌 및 충격이 가해지지 않도록 주의한다.- Be careful not to apply impact or impact when installing equipment for each part.

- 각 장비를 해당 위치에 설치하고 외관을 점검한다.- Install each equipment in its place and check its appearance.

- 제어기기와 장비를 연결하고 작동을 확인한다.- Connect the control unit and the equipment and check the operation.

- 시험을 수행하기 전 공급 전원 및 전압 사양을 확인한다.- Check the power supply and voltage specifications before performing the test.

- 에어 블로워 test 및 방향을 확인한다.- Check air blower test and direction.

- Multi노즐 위치 및 Sensor의 위치 확인, 두 장치의 간격을 재확인한다.- Multi Check position of nozzle and position of sensor, check gap between two devices.

- 시험 설비의 전반적인 외관 상태를 점검한다.- Check the overall appearance of the test facility.

- Sensor의 외관 확인 및 이물질을 제거한다.- Check the appearance of the sensor and remove foreign matter.

- Flare burner 주위에 인화성, 연소성 물질이 없는지 확인하고, 발견될 경우 물질을 제거한다.- Check for flammable, combustible material around the flare burner and remove the material if found.

- 유류탱크 내부에 경유가 충분한지 확인한다.- Verify that there is enough diesel in the oil tank.

- 오일 배관에 부착되어 있는 밸브가 모두 열려 있는지 확인한다.- Check that all the valves attached to the oil piping are open.

- 오일 배관 라인에 있는 에어(공기)를 제거한다.- Remove air (air) from the oil line.

- 오일 배관 라인 및 Flexible hose의 조임이 잘되어 공기의 혼합이나 오일 누출이 없는지 확인한다.- Ensure that the oil piping line and flexible hose are tightened and that there is no air mixing or oil leakage.

- 시험 1회 수행마다 센서의 위치 재확인 및 이물질을 제거한다.- Check the position of the sensor and remove the foreign substance every time the test is performed.

3.3. 시험장비 배치3.3. Placement of test equipment

도 47에 도시된 바와 같이, 가로 19.5m×세로 13.1m 공간 내에 Flare burner을 일측 모서리에 배치하고, Flare burner가 방사하는 방향을 중심방향으로 향하며, 기타 제반 시험장비들을 배치한다.As shown in FIG. 47, a flare burner is disposed at one side edge in a space of 19.5 m × 13.1 m in length, and the other test equipment is arranged in the direction of the center of the emission direction of the flare burner.

4. 시험의 조건(Test condition)4. Test condition

4.1. Water Curtain 형상 및 Case 선정4.1. Water Curtain shape and case selection

도 48 및 도 49에 도시된 바와 같이, Water curtain 형상 즉, 일자형, 삼각형, 역삼각형에 따른 3가지 경우를 적용하여 각각의 경우에 대한 센서 위치를 나타낸다.As shown in FIGS. 48 and 49, three positions according to a water curtain shape, that is, a straight line, a triangle, and an inverted triangle are applied to show sensor positions for each case.

4.2. 노즐 정보 및 배치4.2. Nozzle information and placement

본 발명의 일실시 예에 따른 노즐(10)은 도 50 및 도 50a에 도시된 바와 같이, 전면분사부(100), 측면분사부(200) 및 연결부(300)로 이루어진다.The nozzle 10 according to an embodiment of the present invention includes a front spray portion 100, a side spray portion 200, and a connection portion 300, as shown in FIGS. 50 and 50A.

원형판 형상의 전면분사부(100)는 노즐의 최상단에 위치하며 그 중앙에는 유체(예를 들면 물)가 분사되는 노즐탭(101)이 장착되어 있다.The front-side spraying part 100 in the shape of a circular plate is located at the uppermost end of the nozzle, and a nozzle tap 101 for spraying a fluid (for example, water) is mounted at the center thereof.

측면분사부(200)는 전면분사부(100)의 하측에 형성되며, 복수 개의 노즐탭(201, 202, 203, ...)이 일정한 간격으로 측면 배치된다.The side spray portion 200 is formed on the lower side of the front spray portion 100 and a plurality of nozzle tabs 201, 202, 203, ... are laterally disposed at regular intervals.

복수 개의 노즐탭(201, 202, 203, ...)는 측면분사부(200)에 형성된 탭홀(201h, 202h, 203h, ...)과 결합되어 있다. 결합방식은 나사 결합 방식이 바람직하며 너트 등이 부수적으로 사용되어 결합력을 향상시킬 수도 있을 것이다. 또한, 결합시 틈새 등을 메우기 위하여 밀봉 수지나 패킹 부재 등을 사용하는 것도 가능할 것이다.The plurality of nozzle tabs 201, 202, 203, ... are coupled to the tab holes 201h, 202h, 203h, ... formed in the side spray portion 200. [ The coupling method is preferably a screw coupling method, and a nut or the like may be used additionally to improve the coupling force. It is also possible to use a sealing resin, a packing member, or the like in order to fill a gap or the like at the time of bonding.

측면분사부(200)의 측면은 그 상단에서 하단으로 일정한 각도로 경사져 형성되고, 그 수평 단면은 환형 형상으로 동일한 사이즈를 갖는 것으로 하였으나 경사 각도 또는 크기는 필요에 따라 변형 가능할 것이다.The side surface of the side spray part 200 is inclined at a predetermined angle from its upper end to its lower end and its horizontal cross section has an annular shape and the same size, but the inclination angle or size may be modified as needed.

참고로, 측면분사부(200)의 측면 경사각은 효율적인 워터 커튼 패턴을 형성하기 위한 것으로 각 노즐탭(201, 202, 203, ...)이 결합되는 탭홀(201h, 202h, 203h, ...)이 형성되는 경사에 따라 그 측면 경사각은 다양하게 설계될 수 있다.The lateral inclination angle of the side spray part 200 is for forming an efficient water curtain pattern, and the inclination angle of each of the nozzle holes 201h, 202h, 203h,. The side inclination angle can be designed in various ways.

또한 본 발명의 일실시 예에서 제안하는 복수 개의 노즐탭(101, 201, 202, 203, ...) 각각의 전면 중앙부에는 대응하는 탭홀(101h, 201h, 202h, 203h, ...)을 통하여 유입된 유체가 분사되는 홀과 상기 홀을 에워싸는 눈동자 형상의 홈이 형성된다.In addition, a plurality of nozzle tabs 101, 201, 202, 203, ... proposed in an embodiment of the present invention are respectively connected to corresponding central tabs through corresponding tab holes 101h, 201h, 202h, 203h, A hole through which the introduced fluid is injected and a pupil-shaped groove surrounding the hole are formed.

눈동자 형상의 홈은 상기 홀을 중심으로 경사지게 절삭되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 홀을 가로지르는 중심선으로 기준으로 눈동자 형상의 외관 테두리에서 상기 중심선을 향하여 경사지게 절삭되어 있다.The pupil-shaped groove is sloped about the hole. More specifically, it is sloped from the outer rim of the pupil-like shape toward the center line with respect to the center line crossing the hole.

이렇게 눈동자 형상의 홈을 형성한 이유는 그렇지 않은 경우보다 효율적인 워터 커튼 패턴을 형성할 수 있기 때문이고, 여러 차례의 실험 결과 눈동자 형상의 홈은 상기 노즐을 수평상태로 유지한 상태에서 5°~ 20°범위에서 경사지도록 설치하는 것이 바람직할 수 있다.The reason why the pupil-shaped groove is formed is because it is possible to form a water curtain pattern more efficiently than in the case where the water curtain pattern is not formed. As a result of several experiments, the pupil- Deg.] In a range of about 20 [deg.] To about 30 [deg.].

또한 노즐 유입용 유체를 공급하는 부재와 결합되어 유체(예, 물)의 흐름을 가이드하는 연결부(300)가 측면분사부(200)의 하측에 형성되어 있다.And a connection portion 300 for guiding the flow of the fluid (e.g., water) is formed on the lower side of the side spray portion 200 in combination with a member for supplying the fluid for introducing the nozzle.

전면분사부(100)의 중앙에는 탭홀(101h)이 형성되어 있고, 측면분사부(200)의 측면에는 복수 개의 탭홀(201h, 202h, 203h, ...)이 형성되어 있다.A plurality of tab holes 201h, 202h, 203h, ... are formed on a side surface of the side spray portion 200. The tabs 101h,

탭홀(101h, 201h, 202h, ...)은 노즐의 내측으로 연결된 관통홀이며, 연결부(300)의 저면에 형성되어 있는 개구부를 통하여 유입된 유체는 탭홀(101h, 201h, 202h, ...)을 통과하여 그 대응하는 노즐탭(101, 201, 202, ...)을 통하여 분사된다.The tap holes 101h, 201h, 202h, ... are through holes connected to the inside of the nozzle, and the fluid introduced through the openings formed on the bottom surface of the connection portion 300 is discharged through the tap holes 101h, 201h, 202h, .... And is injected through the corresponding nozzle tabs 101, 201, 202, ....

또한 도 50b는 노즐(10)에서 분사되는 유체의 범위를 나타내는 것으로 그 범위는 145° ~ 150°가 적합할 수 있다.50B shows a range of the fluid ejected from the nozzle 10, and the range of 145 DEG to 150 DEG may be suitable.

이상에서 설명한 바와 같이, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법의 노즐(10)은 전면분사부(100) 이외에 측면분사부(200)를 제공함으로써 효율적인 워터 커튼 패턴의 구현이 가능하고 노즐탭에 눈동자 형상으로 절삭된 홈을 형성함으로써 노즐탭을 통하여 분사되는 유체의 비산 범위를 넓힐 수 있어 시추 작업시 발생하는 폐가스(gas)로부터 방사되는 고열을 효율적으로 차단할 수 있는 이점이 있다.As described above, the nozzle 10 of the method for efficiently shielding the radiant heat of the ocean plant burner boom according to the above-described embodiment of the present invention provides the side spray part 200 in addition to the front spray part 100, Pattern can be realized and the grooves cut in the eye shape are formed on the nozzle tab, it is possible to widen the scattering range of the fluid sprayed through the nozzle tab, thereby effectively preventing the high heat radiated from the waste gas generated during the drilling operation There is an advantage.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 제안하는 노즐을 이용하여 최적의 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 제안하고 실험을 통하여 본 발명에서 제안하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법을 검증하였다.As described above, an efficient radiant heat shielding method for an optimal off-shore plant burner boom is proposed by using the nozzle proposed in the embodiment of the present invention, and through experiments, it can be seen that efficient radiation heat shielding Method.

또한 본 발명에서는 여러 가지 배치 구조에 대하여 심도있는 연구를 진행하였으며 차후 해양 플랜트 수출시 해외 선진사와 경쟁할 수 있는 우수한 기술 개발에 지속적인 박차를 가하고 있다.In addition, the present invention has carried out in-depth research on various layout structures and continues to develop excellent technologies that can compete with foreign advanced companies in exporting offshore plants.

이러한 노력의 결과로 산출된 본 발명의 실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 장치에 대하여는 차후 연구가 지속되겠지만 본 발명에서와 같은 다양한 실험 결과 소정 압력하에서 노즐에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법이 화염 차폐에 보다 효율적이라는 결과를 도출하였다.As a result of various experiments as in the present invention, it has been found that an effective radiant heat shielding apparatus for a marine plant burner boom according to an embodiment of the present invention, The effective radiant heat shielding method is more efficient for flame shielding.

본 발명의 일실시 예에 따른 노즐의 배치 구조는 도 51 내지 도 54에 도시된 바와 같이, 일자형(case1), 삼각형(case2), 역삼각형(case3)의 경우를 적용하였다.The arrangement of the nozzles according to an embodiment of the present invention is applied to cases of case 1, triangle 2, and case 3 as shown in FIGS. 51 to 54.

본 발명에서 사용된 노즐 배치 방법은 가압송수장치를 통하여 공급되는 물을 노즐 배치 방법에 따라 설치된 노즐을 통하여 방사하는 역할을 하며, 본 발명에서는 노즐의 배치 형태에 따라 3가지의 경우를 적용하여 제작하였다.The nozzle arrangement method used in the present invention radiates water supplied through the pressurized water supply and reception apparatus through nozzles installed according to the nozzle arrangement method. In the present invention, three kinds of cases are applied according to the arrangement of the nozzles Respectively.

도 51에 도시된 바와 같이, 노즐을 설치하는 테스트 지그 구조물을 나타내는 것이다. As shown in Fig. 51, the test jig structure for installing the nozzle is shown.

일자형 경우(case1)는 도 52에 도시된 바와 같이, 일자형 배치 구조로, 3개의 노즐이 동일 수평면 선상에 위치하게 배치되도록 도 51의 테스트 지그에 설치된다.In the straight case (case 1), as shown in FIG. 52, the nozzle is installed in the test jig of FIG. 51 such that three nozzles are arranged on the same horizontal line with a straight arrangement.

삼각형 경우(case2)는 도 53에 도시된 바와 같이, 삼각형 배치 구조로, 소정 거리 이격되어 있는 2의 노즐이 동일 수평면 선상에 위치하고 나머지 하나의 노즐은 이보다 높은 위치에서 상기 수평면상의 중심에서 수직한 방향으로 돌출 연장하여 위치하게 배치되도록 도 51의 테스트 지그에 설치된다.In the case of the triangle case (case 2), as shown in FIG. 53, the nozzles of the two nozzles spaced apart from each other by a predetermined distance are located on the same horizontal plane, and the other nozzle is arranged in a direction perpendicular to the center on the horizontal plane 51 so as to be positioned so as to protrude and extend from the test jig shown in Fig.

역삼각형 경우(case3)는 도 54에 도시된 바와 같이, 역삼각형 구조물로, 2개의 동일 수평면 선상에서 소정 거리 이격되어 위치하고, 나머지 하나의 노즐은 상기 수평면 선상보다 낮은 위치에서 상기 수평면 선상의 중심으로부터 수직한 방향으로 더 연장하여 위치하도록 도 51의 테스트 지그에 설치된다.As shown in FIG. 54, the inverted triangle case (case 3) is an inverted triangular structure and is spaced a predetermined distance from two identical horizontal planes, and the other nozzle is located at a position lower than the horizontal plane from the center of the horizontal plane And is installed in the test jig of Fig. 51 so as to be further extended in the vertical direction.

도 55는 플레어 버너(Flare burner)에 대한 노즐의 배치도를 나타내는 도면이다.55 is a diagram showing a layout of nozzles for a flare burner.

도 51 내지 도 55에 도시된 도면에서 알 수 있듯이 가압송수장치를 통하여 공급되는 물(공급수)은 바디부를 형성하는 송수배관의 하단부로 유입되어 상부에 형성되는 3개의 노즐을 통하여 방사된다.51 to 55, the water (supply water) supplied through the pressurized water supply and reception apparatus flows into the lower end portion of the water supply pipe forming the body portion and is radiated through the three nozzles formed in the upper portion.

4.3. 시험 횟수 및 시간 산정4.3. Estimate the number of tests and time

a) 각 case별 3회 측정한 평균 값을 적용a) Apply the average value measured 3 times for each case

b) Burner burning time : 3~5분(환경조건에 따라 변경가능)b) Burner burning time: 3 ~ 5 minutes (changeable according to environmental conditions)

c) 시험횟수 : 3(case)×3(횟수) =9회
c) Number of tests: 3 (case) × 3 (number of times) = 9

이러한 노즐 배치 구조를 사용한 방재 또는 복사열 차폐 효율 테스트 절차의 일예는 다음과 같다.An example of the disaster prevention or radiant heat shielding efficiency test procedure using such a nozzle arrangement structure is as follows.

5. 시험 절차5. Test procedure

5.1. 시험 방법5.1. Test Methods

- 장비 설치(도 47의 레이아웃을 참고)- Equipment installation (see layout in Figure 47)

a) 버너를 시험동 내부 대각선 방향으로 설치한다.a) Install the burner diagonally inside the test specimen.

b) 버너와 제어기기를 연결한다.b) Connect the burner to the control unit.

c) 제어기기를 시험동 외부에 설치한다.c) Install the control device outside the test room.

d) 유류탱크를 시험동 외부 설치 및 버너와 연결한다.d) Connect the oil tank to the outside of the test and to the burner.

e) Multi nozzle & Jig를 버너 화염구 뒷쪽 1.5m 지점에 설치 및 Water 라인을 연결한다.e) Install Multi nozzle & Jig at 1.5m back of burner flame hole and connect water line.

f) Heat Flux & Jig를 Multi nozzle 뒷쪽 1.5~2.0m 지점에 설치 및 제어기기에 연결한다.f) Connect the Heat Flux & Jig to the installation and control unit at 1.5 ~ 2.0m behind the Multi nozzle.

- 시험 순서- Test Procedure

a) 파일럿버너점화(가스) 및 Data를 측정한다.a) Measure the pilot burner ignition (gas) and data.

b) 경유버너를 점화한다.b) Ignite the diesel burner.

c) 경유버너를 100% 가동한다.c) Operate the diesel burner 100%.

d) 경유버너를 100% 가동 30호 이후에 워터커튼을 분사한다.d) Spray the water curtain after the diesel burner is operated at 100%.

e) 약 1~2분 동안 워터커튼 분사를 100% 가동한다.e) Run water curtain jetting 100% for about 1-2 minutes.

f) 버너 가동 중지 및 Data 측정을 종료한다.f) Terminate burner shutdown and data measurement.

g) 10~15분간의 환기 후 시험 재수행(환경조건에 따라 시간 변경가능)한다.g) After ventilation for 10 to 15 minutes, perform test run (time can be changed according to environmental conditions).

h) 환기 완료 후, 각 케이스별 시험을 진행한다.h) After ventilation is completed, proceed with each case.

5.2. 시험 Data 측정5.2. Test Data Measurement

a) 복사열은 측정장비에 의해 매초 실시간으로 데이타가 기록된다.a) Radiant heat is recorded by the measuring equipment in real time every second.

b) 센서는 총 3개로 구성되어 있고, 각 센서는 매초 데이타가 기록된다.b) The sensor consists of three sensors, and each sensor records data every second.

c) 복사열 시험 Data는 경유버너 100% 가동 이후 30초~60초, 60초~90초 구간을 각각 평균하여 각 포인트(Sensor)별로 2개의 수치가 기록된다.c) Radiant heat test data are averaged for 30 seconds ~ 60 seconds and 60 ~ 90 seconds after 100% burner burner operation, and 2 values are recorded for each sensor.

d) 시험의 정확도를 높이기 위해 각 케이스별로 총 3회의 시험을 수행한다.d) To increase the accuracy of the test, a total of three tests are conducted for each case.

e) 3회에 걸쳐 얻어진 데이타의 평균 값을 최종 값으로 결정된다.e) The average value of the data obtained three times is determined as the final value.

6. 시험 결과6. Test results

6.1. 복사열 시험 결과6.1. Radiant heat test result

복사열 시험 Data는 경유버너 100% 가동 이후 30초~60초, 60초~90초 구간을 각각 평균하여 기록한 내용이 도 56 내지 도 58과 같다. The radiant heat test data are averages of 30 seconds to 60 seconds and 60 seconds to 90 seconds after the operation of the light oil burner 100%, respectively, and the contents are shown in FIG. 56 to FIG.

도 56 내지 도 58에 도시된 바와 같이, 복사열 시험 Data 결과에 따르면 Case1(노즐 일자형 배치)가 Case2(노즐 삼각형 배치) 및 Case3(노즐 역삼각형 배치)보다 높은 복사열 차폐 능력을 나타내고 있다.As shown in FIGS. 56 to 58, according to the results of the radiant heat test data, Case 1 (arrangement of nozzle nozzles) shows higher radiation heat shielding ability than that of Case 2 (arrangement of nozzles triangles) and Case 3 (arrangement of nozzles of inverted triangles).

6.2. 차폐막 시험 펌프 압력6.2. Shielding membrane test pump pressure

도 59는 Burner 100% 가동 이후 30초 뒤에 압력을 기록하며, 60초 동안 평균값을 기록한 도표이다. 도 59와 같이 케이스별(case1, case2, case3) 각각은 일정한 노즐 압력을 나타내고 있다.FIG. 59 is a chart recording the pressure for 30 seconds after the burner 100% operation and recording the average value for 60 seconds. As shown in FIG. 59, case 1, case 2 and case 3 each show a constant nozzle pressure.

6.3. 차폐막 시험 경유 유량계6.3. Shielding membrane test oil flow meter

도 60은 Burner 100% 가동 이후 경유 유량계의 유량을 기록하며, 0~90초까지 기록한 도표이다. 도 60과 같이 케이스별(case1, case2, case3) 각각은 일정한 유량을 나타내고 있다.Figure 60 shows the flow rate of the diesel flowmeter after burner 100% operation and is recorded from 0 to 90 seconds. As shown in FIG. 60, each case (case 1, case 2, case 3) shows a constant flow rate.

도 61 내지 도 65는 Burner의 규격 및 실물 사진을 나타내고 있다.Figs. 61 to 65 show standards and actual photographs of the burner.

따라서 상기한 시험 내용들을 종합하면, 도 66에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법은 다음과 같은 단계를 가진다.Accordingly, as shown in FIG. 66, an efficient method for shielding radiant heat from a marine plant burner boom according to an embodiment of the present invention has the following steps.

본 발명의 일실시 예에 따른 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법은 부유식 원유 생산저장설비의 플레어 시스템에서 발생되는 복사열을 차폐하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법에 있어서, 폐가스(gas)를 소각시킬 수 있는 버너(burner)를 설치하는 단계(S100); 상기 버너를 제어할 수 있는 제어기기를 설치 및 연결하는 단계(S200); 상기 버너의 화염구 후방 1.5m에 워터커튼(Water curtain)을 형성할 수 있는 소정의 수압을 제공하는 차폐수(water)라인에 좌우 및 중앙 나란히 설치되어 차폐수(Water)가 방사되는 제1 내지 제 3 노즐을 설치 및 차폐수(Water) 라인과 연결하는 단계(S300); 열유량 센서를 상기 노즐 후방 1.5 ~ 2m지점에 설치 및 상기 제어기기에 연결하는 단계(S400); 상기 버너에 폐가스(gas)라인과 연결하는 단계(S500); 상기 버너를 점화 가동하는 단계(S600); 상기 제 1 내지 제 3 노즐에 차폐수를 공급하여 가동된 상기 버너에서 발생하는 복사열을 차폐하는 워터커튼(Water curtain)을 형성하는 단계(S700); 상기 열유량 센서를 통하여 데이터(Data)를 피드백(Feed Back) 받는 단계(S800); 상기 피드백 데이터(Data)가 설정값을 초과할 경우 비상 경보를 발생하는 단계(S900); 상기 비상 경보에 따라 안전조치를 취하는 단계(S1000);를 포함하여 이루어질 수 있다.An efficient method for shielding radiant heat from a marine plant burner boom according to an embodiment of the present invention is an efficient radiant heat shielding method for a marine plant burner boom that shields radiant heat generated in a flare system of a floating crude oil production storage facility, a step S100 of installing a burner capable of burning gas; Installing and connecting a control device capable of controlling the burner (S200); The first and second water channels are installed side by side and right and left in a water line which provides a predetermined water pressure capable of forming a water curtain at a distance of 1.5 m behind the flame of the burner, Connecting the third nozzle to the installation and shielding water line (S300); Installing a heat flow sensor at a position 1.5 to 2 m behind the nozzle and connecting the heat flow sensor to the control device (S400); Connecting a gas line to the burner (S500); Operating the burner (S600); (S700) forming a water curtain that shields the radiant heat generated in the burner by supplying shield water to the first, second, and third nozzles; A step (S800) of feeding back Data (Data) through the heat flow sensor; Generating an emergency alarm when the feedback data (Data) exceeds a set value (S900); And taking a safety measure in accordance with the emergency alert (S1000).

또한 제 1 내지 제 3 노즐 각각은 중앙에 제 1 노즐탭(101)이 형성되어 있는 전면분사부(100)와, 상기 전면분사부의 하측에 형성되어 복수개의 제 2 노즐탭(201, 202, 203, ...)이 일정한 간격으로 측면 배치되는 측면분사부(200)와, 상기 측면분사부의 하측에 형성되어 상기 노즐 유입용 유체를 공급하는 부재와 결합되는 연결부(300)를 구비하고, 상기 측면분사부의 각 측면은 그 상단에서 하단으로 일정한 각도로 경사져 형성될 수 있다.Each of the first to third nozzles includes a front spray portion 100 having a first nozzle tab 101 formed at the center thereof and a plurality of second nozzle tabs 201, And a connecting portion 300 formed below the side injecting portion and coupled to a member for supplying the fluid for introducing the nozzle, wherein the side surface injecting portion 200 is disposed at a predetermined distance from the side injecting portion 200, Each side surface of the jetting portion can be formed to be inclined at an angle from the upper end to the lower end.

또한 제 1 내지 제 3 노즐 각각은 전방으로 분사되는 차폐수(water)가 145° ~ 150°범위 내에서 형성될 수 있다. In addition, each of the first to third nozzles may be formed with shielding water sprayed forward in a range of 145 ° to 150 °.

S100S100 : 버너( : burner( BurnerBurner )를 설치하는 단계;);

버너(Burner)는 폐가스(gas)를 소각하기 위한 장치로 도 61 내지 도 65에 도시된 바와 같이, φ572×7600mm의 원통 형상으로 바닥면에서 1500mm 높이에 설치하고 버너의 화염구가 외부로 향하도록 한다.As shown in FIGS. 61 to 65, the burner is a device for incineration of waste gas. The burner has a cylindrical shape of? 572 占 7600 mm and is installed at a height of 1500 mm from the bottom surface, do.

S200S200 : 제어기기를 안전위치에 설치 및 버너( : Install the control unit in a safe position and burner ( BurnerBurner )에 연결하는 단계;);

버너를 점화 및 제어하는 제어기기를 안전위치에 설치하고 상기 제어기기를 버너(Burner)와 연결하도록 한다.A control device for igniting and controlling the burner is installed at a safe position and the control device is connected to a burner.

S300S300 : 본 발명에서 제안하는 노즐(10)을 설치 및  : The nozzle 10 proposed in the present invention is installed and 차폐수(Water)라인과Shield water line and 연결하는 단계; Connecting;

상기 노즐(10)는 버너에서 방출될 열원에 대해 워터커튼(Water curtain)을 형성시킬 수 있도록 버너의 화염구 후방 1.5m 지점에 설치한다.The nozzle 10 is installed at a position 1.5 m behind the flame of the burner so as to form a water curtain for the heat source to be emitted from the burner.

도 50에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 상기 노즐(10)은 전면분사부(100), 측면분사부(200) 및 연결부(300)로 구성되고, 전면분사부(100) 중앙에 유체가 분사되는 하나의 노즐탭(101)과, 측면분사부(200)에 12개의 노즐탭(201, 202, ...)이 배치되며, 버너의 화염구에서 방출되는 방향으로 향하게 한다.50, the nozzle 10 proposed in the present invention is composed of a front jetting section 100, a side jetting section 200 and a connecting section 300, And 12 nozzle tabs 201 are disposed in the side spray portion 200 and directed in a direction to be discharged from the flame of the burner.

노즐탭(101, 201, 202, 203, ...)는 눈동자 형상의 홈을 형성되고 상기 홈은 노즐의 수평면에서 5 ~ 20°범위 내의 경사지게 형성된다.The nozzle tabs 101, 201, 202, 203, ... are formed with pupil-shaped grooves and the grooves are formed to be inclined within a range of 5 to 20 degrees from the horizontal plane of the nozzle.

또한 노즐(10)는 버너의 화염구 후방 1.5m지점에서 높이 2800mm에서 좌우 750mm 간격으로 나란히 배열되는 일자형(case1) 구성을 이룬다.Also, the nozzles 10 have a case 1 configuration arranged side by side at a distance of 750 mm from the height of 2800 mm at a point 1.5 m behind the flame of the burner.

S400S400 : 온도 및  : Temperature and 열유량(Heat Flux)을Heat flux (Heat flux) 감지하는 감지 센서 설치 및 제어기기에 연결하는 단계(도 67 참조) Installing the sensing sensor to detect and connecting to the control device (see Fig. 67)

열유량(Heat Flux)은 바닥면에서 높이 2000mm에서 상기 노즐(10) 후방 1.5 ~ 2.0m지점, 즉 버너의 화염구 후방 3 ~ 3.5m지점에 설치한다.The heat flux is installed at a height of 2000 mm from the bottom surface, 1.5 to 2.0 m behind the nozzle 10, that is, 3 to 3.5 m behind the burner flame sphere.

S500S500 : 버너( : burner( BurnerBurner )에 )on 폐가스(gas)라인과With the gas line 연결하는 단계 Steps to connect

원유시추시 발생하는 폐가스(gas)라인을 버너에 연결한다.Connect the gas line from the oil drilling to the burner.

S600S600 : 버너( : burner( BurnerBurner )를 점화하여 가동하는 단계) And igniting

제어기기를 통하여 버너에 공급되는 폐가스를 소각시키도록 점화하여 가동한다.The waste gas supplied to the burner through the control device is ignited to be incinerated and operated.

S700S700 : 노즐(10)에  : In the nozzle 10 차폐수(Water)를Shield water 공급하여 가동된 버너( The supplied burner ( BurnerBurner )에서 발생하는 복사열을 차폐하는 Shielding &lt; / RTI &gt; 워터커튼(Water curtain)을Water curtains 형성하는 단계 Forming step

가동된 버너에서 발생되는 고열원에 워터커튼이 형성되도록 본 발명에서 제안하는 노즐(10)에 차폐수(Water)를 공급하여 차폐수(Water)를 분사하므로 복사열을 안전하게 차폐하도록 한다.Water is supplied to the nozzle 10 proposed by the present invention so as to form a water curtain in a high heat source generated in the burner operated so that shielding water is sprayed to shield the radiation heat safely.

S800S800 : 감지 센서를 통하여 피드백( : Feedback through the sensor ( FeedFeed backback ) 받는 단계) Receiving step

열유량(Heat Flux) 및 온도 등을 감지하는 센서를 통하여 데이타(Data)를 피드백(Feed Back) 받는다. 열유량(Heat Flux) 센서의 성능은 도 68의 성적서 참조로 검정할 수 있다.(Data) is fed back through a sensor that detects heat flux (heat flux) and temperature. The performance of the heat flux sensor can be verified with reference to the test report of FIG.

S900S900 : 감지 센서에서 피드백 받은  : Received feedback from sensor 데이타가The data 설정값을Set value 초과할 경우 비상 경보를 발생하는 단계 Step to generate emergency alarm if exceeded

감지 센서에서 피드백 받은 데이타 중 설정값을 초과하는 이상 신호에 대하여 비상 경보 상황(Emergency)을 발생시킨다.Emergency alarm is generated for abnormal signals exceeding the set value of the data fed back from the sensor.

S1000S1000 : 비상 경보에 따라 안전조치를 취하는 단계 : Steps to Take Safeguards in Accordance with Emergency Alerts

비상 경보 상황에 따라 위험 요소를 해소하기 위하여 폐가스(gas)라인을 다른 라인으로 변경시켜 버너에 소각원료를 차단하고 순차적으로 안전하게 제반장비를 샷다운(shut down) 시킨다.In order to alleviate the hazard according to the emergency alarm situation, the gas line is changed to another line to block the incineration materials in the burner and shut down the equipment safely and sequentially.

10 : 본 발명에서 제안하는 노즐 100 : 전면분사부
200 : 측면분사부 300 : 연결부
10: Nozzle proposed in the present invention 100:
200: side jetting part 300: connection part

Claims (3)

부유식 원유 생산저장설비의 플레어 시스템에서 발생되는 복사열을 차폐하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법에 있어서,
(a) 폐가스를 소각시킬 수 있는 버너(burner)를 설치하는 단계;
(b) 상기 버너를 제어할 수 있는 제어기기를 설치 및 연결하는 단계;
(c) 상기 버너의 화염구 후방 1.5m에 워터커튼(Water curtain)을 형성할 수 있는 소정의 수압을 제공하는 차폐수(water)라인에 좌우 및 중앙 나란히 설치되어 차폐수(Water)가 방사되는 제1 내지 제 3 노즐을 설치 및 차폐수(Water) 라인과 연결하는 단계;
(d) 열유량(Heat Flux) 센서를 상기 제1 내지 제 3 노즐 후방 1.5 ~ 2m지점에 설치 및 상기 제어기기에 연결하는 단계;
(e) 상기 버너에 폐가스(gas)라인과 연결하는 단계;
(f) 상기 버너를 점화 가동하는 단계;
(g) 상기 제1 내지 제 3 노즐에 차폐수(Water)를 공급하여 가동된 상기 버너에서 발생하는 복사열을 차폐하는 워터커튼(Water curtain)을 형성하는 단계;
(h) 상기 열유량 센서를 통하여 데이터(Data)를 상기 제어기기로 피드백(Feed Back) 받는 단계;
(i) 상기 피드백 데이터(Data)가 설정값을 초과할 경우 상기 제어기기를 통하여 비상 경보를 발생하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법.
An efficient radiant heat shielding method for an offshore plant burner boom that shields radiation heat generated in a flare system of a floating crude oil production storage facility,
(a) installing a burner capable of incineration of waste gas;
(b) installing and connecting a control device capable of controlling the burner;
(c) a water line provided at a distance of 1.5 m behind the flame of the burner to provide a predetermined water pressure capable of forming a water curtain; Connecting the first to third nozzles with the installation and shielding water lines;
(d) installing a heat flux sensor at a position 1.5 to 2 m behind the first to third nozzles and connecting the heat flux sensor to the control device;
(e) connecting the burner with a gas line;
(f) igniting the burner;
(g) supplying a shielding water to the first to third nozzles to form a water curtain for shielding radiant heat generated in the burner;
(h) feeding back data (Data) to the control device through the heat flow sensor;
(i) generating an emergency alarm through the control device when the feedback data (Data) exceeds a preset value.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 노즐 각각은
중앙에 제 1 노즐탭이 형성되어 있는 전면분사부와, 상기 전면분사부의 하측에 형성되어 복수개의 제 2 노즐탭이 일정한 간격으로 측면 배치되는 측면분사부와, 상기 측면분사부의 하측에 형성되어 상기 노즐 유입용 유체를 공급하는 부재와 결합되는 연결부를 구비하고, 상기 측면분사부의 측면은 그 상단에서 하단으로 일정한 각도로 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법.
The method according to claim 1,
Each of the first to third nozzles
A side spray portion formed on a lower side of the front spray portion and having a plurality of second nozzle tabs arranged laterally at a predetermined interval; And a connecting portion that is coupled to a member for supplying a fluid for introducing a nozzle, wherein a side surface of the side injection portion is inclined at a predetermined angle from an upper end to a lower end of the side injection portion.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 노즐 각각은
전방으로 분사되는 상기 차폐수(water)가 145° ~ 150°범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트 버너 붐에 대한 효율적인 복사열 차폐 방법.
The method according to claim 1,
Each of the first to third nozzles
Characterized in that said shielding water injected forwardly is formed within a range of 145 ° to 150 °.
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