KR20170005278A - 방폭 시스템 - Google Patents

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KR20170005278A
KR20170005278A KR1020150094760A KR20150094760A KR20170005278A KR 20170005278 A KR20170005278 A KR 20170005278A KR 1020150094760 A KR1020150094760 A KR 1020150094760A KR 20150094760 A KR20150094760 A KR 20150094760A KR 20170005278 A KR20170005278 A KR 20170005278A
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KR1020150094760A
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류용희
구명준
김용규
신민철
이윤한
이충현
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

방폭 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템은, 하부에 풍벽 공간이 형성되는 벽체; 상기 풍벽 공간의 내부에 설치되어 공기를 분출하는 공기 노즐; 상기 벽체의 전방에 설치되어 폭발파를 감지하는 센서; 및 상기 폭발파의 감지여부에 따라 상기 공기 노즐의 개폐를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

방폭 시스템{Blastwall system}
본 발명은 방폭 시스템에 관한 것이다.
FPSO(Floating Production Storage and Offloading)를 포함하는 해양 구조물은 그 운용 특성 상 가스와 기름에 의한 폭발 사고가 발생할 가능성이 상존하고, 해양 구조물에 폭발이 발생하면 치명적인 구조 손상이나 침몰에 이를 수 있다. 따라서, 설계 단계에서 폭발 사고의 발생 가능성을 줄이고, 발생 시 구조물의 안정성을 확보할 필요가 있다.
해양 구조물의 임의의 모듈로부터 폭발 사고가 발생하면 다른 모듈로 폭발 충격이 전달됨으로써 여러 모듈이 함께 폭발하여 대형 사고가 발생할 수도 있고, 거주구로 폭발이 전달되면 선원 등의 인명 사고가 발생할 가능성도 높아져, 이를 방지하기 위해 방폭벽(blastwall)을 모듈 사이에 설치한다.
방폭벽에 관련하여 한국공개특허 10-2015-0004185호에는 해양플랜트의 방화 방폭 겸용 구조체 및 그 시공 방법이 개시되어 있기도 하다.
일반적으로 방폭벽은 폭발 압력을 견디도록 설계되어 있으며, 폭발이 발생할 경우 방폭벽은 폭발이 발생한 모듈 내에 있는 폭발압이 다른 모듈로 전달 되는 것을 막아준다. 다시 말해서, 방폭벽은 1차 적으로 가스가 특정 모듈에서 다른 모듈로 확산되는 것을 막아 주고 2차적으로는 폭발 사고가 발생하였을 경우 폭발이 다른 모듈로 전파되는 것을 막아 준다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허 10-2015-0004185호
본 발명은 벽체 하부에 바람 통로를 두어 벽체 내의 풍벽 공간으로 바람이 분출되어 풍벽(에어커튼)으로서 기능하게 하는 방폭 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 평상시에는 바람이 분출되지 않아 벽체 전후를 연결하는 통로로서 기능하여 폭발 가능성이 있는 가스가 사방으로 흩어져 프로세스 구역에 쌓이는 것을 방지하고 폭발 발생시에는 바람이 분출되어 풍벽으로서 기능하여 유틸리티 구역으로의 가스 확산을 방지하는 방폭 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하부에 풍벽 공간이 형성되는 벽체; 상기 풍벽 공간의 내부에 설치되어 공기를 분출하는 공기 노즐; 상기 벽체의 전방에 설치되어 폭발파를 감지하는 센서; 및 상기 폭발파의 감지여부에 따라 상기 공기 노즐의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 방폭 시스템이 제공된다.
상기 벽체 하부에 구비되어, 상기 공기 노즐로 공기를 공급하는 바람 통로를 더 포함할 수 있다.
상기 센서는 폭발 압력을 감지하는 압력 센서 혹은 폭발파의 진행을 감지하는 바람 센서일 수 있다.
상기 벽체는 유틸리티 구역(Utility Area)과 프로세스 구역(Process Area) 사이에 설치되며, 상기 풍벽 공간이 통로로서 기능하면 가스가 상기 프로세스 구역에 쌓이지 않고 흩어지도록 하고, 풍벽으로서 기능하면 상기 프로세스 구역의 가스가 상기 유틸리티 구역으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 벽체 하부에 바람 통로를 두어 벽체 내의 풍벽 공간으로 바람이 분출되어 풍벽(에어커튼)으로서 기능하게 하는 효과가 있다.
또한, 평상시에는 바람이 분출되지 않아 벽체 전후를 연결하는 통로로서 기능하여 폭발 가능성이 있는 가스가 사방으로 흩어져 프로세스 구역에 쌓이는 것을 방지하고 폭발 발생시에는 바람이 분출되어 풍벽으로서 기능하여 유틸리티 구역으로의 가스 확산을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템의 측단면도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템의 측단면도이다.
도 1 내지 도 3에는 해양 구조물(10), 모듈(21, 22, 23), 데크(20), 방폭 시스템(100), 벽체(110), 풍벽 공간(120), 공기 노즐(122), 바람 통로(130), 센서(140)가 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 시스템(100)은 해양 구조물(10)의 상부 구조물로서 데크 상에 설치되는 모듈들(21, 22, 23) 사이에 배치되되, 선택적으로 통로 혹은 풍벽으로서 기능하는 공간이 마련되어 있어 평상시에는 통로로 기능하여 가스가 특정 모듈에 쌓이지 않도록 하고 폭발 발생시에는 풍벽으로 기능하여 가스 확산을 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 따른 방폭 시스템(100)은 하부에 풍벽 공간(120)이 마련된 벽체(110)로 이루어진 것을 기본 골격으로 한다.
벽체(110)는 유틸리티 구역(Utility Area)과 프로세스 구역(Process Area) 사이에 설치되며, 프로세스 구역(모듈(22, 23)에 해당)에서 발생된 폭발파가 후방의 유틸리티 구역(모듈(21)에 해당)으로 진행되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.
벽체(110)가 설치된 지점의 데크(20) 하부에는 바람 통로(130)가 마련되어 있을 수 있다. 바람 통로(130)는 프로세스 구역과 유틸리티 구역을 가로지르는 방향으로 길게 연장되어 설치되며, 에어 펌프(미도시)가 설치되어 있어 바람 통로(130)의 내부로 일정 속도의 바람이 지나가도록 설계될 수 있다.
벽체(110)의 하부에는 풍벽 공간(120)이 형성되어 있다. 풍벽 공간(120)은 벽체(110)의 하부면에서 벽체(110) 내부로 음각 형성된 홈 형상을 가질 수 있으며, 하나 이상이 형성되어 있을 수 있다.
풍벽 공간(120)에는 바람 통로(130)와 연통되는 공기 노즐(122)이 설치되어 있어, 제어부(미도시)에서의 개폐 제어에 따라 공기 노즐(122)이 개폐되어 풍벽 공간(120) 내부로 바람이 분출되도록 할 수 있다.
공기 노즐(122)은 다수 개가 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 있어, 벽체(110)의 두께에 상응하는 바람이 분출되어 풍벽으로서 기능하여, 가스의 진행을 효과적으로 차단할 수 있다.
도면에 도시된 것처럼, 공기 노즐(122)이 풍벽 공간(120)의 하부면에 형성될 경우 바람 통로(130)와 직접 연결되어 간단한 구조로 풍벽 공간(120) 내에 바람을 분출시킬 수 있다. 하지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 경우에 따라 풍벽 공간(120)의 양 측면 혹은 상부면에서 공기 노즐이 형성될 수 있다. 다만, 이 경우에는 풍벽 공간(120) 사이의 벽체 프레임 내부로 바람 통로(130)와 공기 노즐 사이를 잇는 유로(미도시)가 별도 형성되어 있을 필요가 있다.
풍벽 공간(120)은 벽체(110)의 전면과 후면을 관통하도록 형성되어, 바람이 분출되지 않은 경우에는 전면과 후면을 관통하는 통로로서 기능하고 바람이 분출되는 경우에는 전면과 후면 사이를 차단하는 풍벽(에어커튼)으로서 기능한다.
벽체(110)의 전방에는 벽체(110)로부터 소정 거리(예컨대, 1-2m 정도)에는 폭발파의 진행을 감지할 수 있는 센서(140)가 설치되어 있을 수 있다. 여기서, 센서(140)는 폭발 압력을 감지하는 압력 센서 혹은 폭발파의 진행을 감지하는 바람 센서일 수 있다.
센서(140)에서 감지되는 신호가 없을 경우, 제어부에서는 공기 노즐(122)이 폐쇄되도록 제어하여 바람 통로(130)를 진행하는 바람이 풍벽 공간(120)으로 분출되지 않도록 함으로써 풍벽 공간(120)이 통로로서 기능하게 하여, 벽체(110) 전방의 프로세스 구역에 있는 가스가 쌓이지 않고 확산되어 흩어지도록 할 수 있다(도 3의 (a) 참조).
하지만, 센서(140)에서 폭발파의 진행을 감지할 경우, 제어부에서는 공기 노즐(122)이 개방되도록 제어하여 바람 통로(130)를 진행하던 바람이 공기 노즐(122)을 통해 풍벽 공간(120)으로 분출되어 풍벽으로서 기능하게 함으로써 가스가 벽체(110) 후방의 유틸리티 구역으로 확산되는 것을 방지해 줄 수 있다(도 3의 (b) 참조).
공기 노즐(122)을 통한 바람 분출은 풍벽으로서 기능이 가능할 정도로 충분한 세기로 이루어질 수 있으며, 이는 공기 노즐(122)의 개구부 크기를 제어하여 그 세기를 조절할 수 있다.
또한, 공기 노즐(122)의 분출 방향을 제어하여 풍벽 공간(120) 중에서도 특정 위치에 바람이 더 잘 가도록 할 수도 있다.
본 실시예에서 풍벽 공간(120)은 벽체(110)의 고유주기를 길게 해 주어, 폭발하중에 대한 벽체(110)의 동적 거동을 향상시켜 줄 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 해양 구조물 21, 22, 23: 모듈
100: 방폭 시스템 110: 벽체
120: 풍벽 공간 122: 공기 노즐
130: 바람 통로 140: 센서

Claims (2)

  1. 하부에 풍벽 공간이 형성되는 벽체;
    상기 풍벽 공간의 내부에 설치되어 공기를 분출하는 공기 노즐;
    상기 벽체의 전방에 설치되어 폭발파를 감지하는 센서; 및
    상기 폭발파의 감지여부에 따라 상기 공기 노즐의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 방폭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벽체 하부에 구비되어, 상기 공기 노즐로 공기를 공급하는 바람 통로를 더 포함하는 방폭 시스템.
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