KR20190058123A

KR20190058123A - Dps-3 선박의 압축공기 시스템

Info

Publication number: KR20190058123A
Application number: KR1020170155797A
Authority: KR
Inventors: 서다혜
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-05-29
Also published as: KR102418122B1

Abstract

DPS-3 선박의 압축공기 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템은, DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시키는 복수의 공기압축기가 구비된 압축기부; 복수의 공기압축기에 각각 연결되어 복수의 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 건조시키는 복수의 공기제습기가 구비된 제습부; 복수의 공기제습기에 각각 연결되는 복수의 공기저장탱크가 구비된 저장탱크부; 및 저장탱크부에 연결되어 압축공기를 수요처로 공급하는 제1 에어공급 링라인을 포함하고, 복수의 공기압축기는 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 선미의 좌우현에 각각 분리되게 배치되어, 어느 하나의 공기압축기에 고장이 있어도 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

DPS-3 선박의 압축공기 시스템 {COMPRESSED AIR SYSTEM FOR DPS-3 SHIP}

본 발명은 DPS-3 선박의 압축공기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 백업 에어 압축 공급 구조를 구성할 필요 없이 효율적인 구조 배치로 DPS-3 조건을 만족할 수 있는, DPS-3 선박의 압축공기 시스템에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(Marginal Field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추 설비를 구비한 시추선이 개발되어 있다.

종래의 해저 시추에는 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고, 계류 장치를 이용하여 해상의 일 점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(Rig Ship)이나 고정식 플랫폼이 주로 사용되었다.

그러나 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(Drill Ship), 반잠수식 리그(Semi-Submersible Rig) 등이 개발되어 해저 시추 및 생산에 사용되고 있다.

군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 시추선은 예인선 없이 동력으로 항해를 할 수 있고, 그 위치 제어를 위한 DP 시스템(Dynamic Positioning System)이 필수적으로 구성되어 있다.

최근의 심해 시추용 시추선의 DP 시스템은 그 동적 위치 제어를 위한 IMO(국제해사기구) 및 각 선급 규정의 DPS-3(Dynamic Positioning System 3 class) 요구사항을 만족하도록 요구되는 추세이다. 이러한 DPS-3 요구사항은 높은 VDL(Variable Deck Load, 허용적재중량)을 보유하여 경제적 운영이 가능하고, 국제해사기구(IMO)에서 정한 DP(Dynamic Positioning)의 최고 등급으로 그 안전성을 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 DPS-3 선박에 적용되는 압축공기 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

종래의 DPS-3 선박은, DPS-3를 요구조건을 위한 선급 룰 "redundant, in separated compartment" 를 만족하기 위하여, DP system 용 압축공기를 선수 LP 압축기룸(10)에 배치된 공기압축기(11)에서 우선으로 공급받고, LP 압축기 룸(10)의 공기압축기(11)가 손실 또는 화재 등에 의해 손상을 입는 비상시를 대비하여, 백업 공기압축기(21)와 백업 공기제습기(22) 및 백업 공기저장탱크(23)가 마련되는 백업라인(BL)을 별도로 구성하였으므로, 별도의 라인과 장비가 추가되어 제조단가의 상승으로 이어지므로 이에 대한 개선책이 요구된다.

여기서 미설명 부호 12 및 13은 각각, 공기압축기(11)에서 공급되는 압축공기를 건조시키는 공기제습기(12) 및 공기제습기(12)에서 건조된 압축공기를 공급받아 저장하는 공기저장탱크(13)이다.

술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국공개특허공보 제2012-0028085호(대우조선해양주식회사) 2012. 03. 22.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 별도의 백업 압축공기 공급 구조를 구성할 필요 없이 효율적인 구조 배치로 DPS-3 요구조건을 만족할 수 있는 DPS-3 선박의 압축공기 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시키는 복수의 공기압축기가 구비된 압축기부; 상기 복수의 공기압축기에 각각 연결되어 상기 복수의 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 건조시키는 복수의 공기제습기가 구비된 제습부; 상기 복수의 공기제습기에 각각 연결되는 복수의 공기저장탱크가 구비된 저장탱크부; 및 상기 저장탱크부에 연결되어 압축공기를 수요처로 공급하는 제1 에어공급 링라인을 포함하고, 상기 복수의 공기압축기는, 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 선미의 좌우현에 각각 분리되게 배치되어, 어느 하나의 공기압축기에 고장이 있어도 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는, DPS-3 선박의 압축공기 시스템을 제공한다.

상기 압축기부는, 선미의 좌우현 중 어느 하나에 격벽을 마련하여 배치되는 제1 공기압축기; 및 선미의 좌우현 중 다른 하나에 격벽을 마련하여 배치되는 제2 공기압축기;를 포함할 수 있다.

상기 제습부는, 상기 제1 공기압축기에 직렬로 연결되는 제1 공기제습기; 및 상기 제2 공기압축기에 직렬로 연결되는 제2 공기제습기;를 포함할 수 있다.

상기 저장탱크부는, 상기 제1 공기제습기에 직렬로 연결되는 제1 공기저장탱크; 및 상기 제2 공기제습기에 직렬로 연결되는 제2 공기저장탱크;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템은, 상기 압축기부와 상기 저장탱크부를 병렬로 연결시키는 병렬 라인부;를 더 포함할 수 있다.

상기 병렬 라인부는, 상기 제1 공기압축기와 상기 제1 공기제습기를 연결하는 라인에서 분기되는 제1 라인; 상기 제2 공기압축기와 상기 제2 공기제습기를 연결하는 라인에서 분기되어 상기 제1 라인과 합류되는 제2 라인; 상기 제1 공기제습기와 상기 제1 공기저장탱크를 연결하는 라인에서 분기되는 제3 라인; 상기 제2 공기제습기와 상기 제2 공기저장탱크를 연결하는 라인에서 분기되어 상기 제3 라인과 합류되는 제4 라인; 상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 합류되는 라인과, 상기 제3 라인과 상기 제4 라인이 합류되는 라인을 연결하는 연결라인; 및 상기 제1 라인, 상기 제2 라인, 상기 제3 라인, 상기 제4 라인 및 상기 연결 라인에 마련되는 복수의 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템은, 상기 제1 공기저장탱크와 상기 제1 에어공급 링라인을 연결하는 라인과, 상기 제2 공기저장탱크와 상기 제1 에어공급 링라인을 연결하는 라인에서 분기되어 수요처로 압축공기를 공급하는 제2 에어공급 링 라인;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템은, 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 선미의 좌우현에 각각 분리되게 복수의 공기압축기를 마련하여 어느 하나의 공기압축기에 고장이 발생하더라도, 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 복수의 압축기부를 선미의 좌우 현에 각각 분리되게 배치하여, 어느 하나의 공기압축기에 고장이 발생하더라도 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있으므로, 별도의 백업 압축공기를 공급하기 위한 구성을 구비할 필요없이 효율적인 구조 배치로 DPS-3 요구 조건을 만족할 수 있다.

도 1은 종래의 DPS-3 선박에 적용되는 압축공기 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 DPS-3 선박의 압축공기 시스템은, DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시키는 복수의 공기압축기가 구비된 압축기부(10)와, 복수의 공기압축기에 각각 연결되어 복수의 공기압축기에서 공급되는 공기를 건조시키는 복수의 공기제습기가 구비된 제습부(20)와, 복수의 공기제습기에 각각 연결되는 복수의 공기저장탱크가 구비된 저장탱크부(30)와, 저장탱크부(30)에 연결되어 수요처로 압축공기를 공급하는 제1 에어 공급 링라인(40)과, 저장탱크부(30)와 제1 에어 공급 링라인(40)에서 분기되어 수요처로 압축공기를 공급하는 제2 에어공급 링라인(50)과, 압축기부(10)와 저장탱크부(30)를 병렬로 연결시키는 병렬 라인부(60)와, 선수에 배치되어 제1 에어공급 링라인(40)과 연결되는 선수 제1 에어탱크(70)와, 선수에 배치되어 제2 에어공급 링라인(50)과 연결되는 선수 제2 에어탱크(80)와, 탑사이드 모듈에 배치되어 제1 에어공급 링라인(40)과 연결되는 탑사이드 에어탱크(90)를 구비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 압축기부(10)는 선미의 좌현과 우현에 분리되게 배치되어, 별도의 백업 공기압축기, 백업 공기제습기, 백업 공기저장탱크 및 백업 라인을 구성할 필요없이(도 1 참고), 제1 에어공급 링라인(40)과 제2 에어공급 링라인(50)으로 압축된 공기를 공급할 수 있다.

본 실시예에서 압축기부(10)는, 선미의 좌현에 배치되는 제1 공기압축기(11)와, 선미의 우현에 배치되는 제2 공기압축기(12)를 포함한다. 제1 공기압축기(11)와 제2 공기압축기(12)는 선미에 격벽을 구비하여 마련될 수 있고, 제1 공기압축기(11)가 우현에 배치되는 등 서로 반대로 배치될 수도 있다.

제습부(20)는 압축공기에 함유된 수분을 제거하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기압축기(11)에 직렬로 연결되는 제1 공기제습기(21)와, 제2 공기압축기(12)에 직렬로 연결되는 제2 공기제습기(22)를 포함한다.

저장탱크부(30)는, 제습부(20)와 직렬로 연결되며 수분이 제거된 압축공기가 저장되는 곳으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기제습기(21)에 직렬로 연결되는 제1 공기저장탱크(31)와, 제2 공기제습기(22)에 직렬로 연결되는 제2 공기저장탱크(32)를 포함한다.

본 실시 예에서 제1 공기저장탱크(31)와 제2 공기저장탱크(32)는 제1 에어공급 링라인(40)에 각각 연결될 수 있다.

제1 에어공급 링라인(40)은 제1 공기저장탱크(31)와 제2 공기저장탱크(32)에 각각 연결되어 압축공기를 수요처로 공급할 수 있다.

제1 에어공급 링라인(40)은 링 구조로 이루어질 수 있으며, 제1 에어공급 링라인(40)을 순환하는 압축공기는 2 이상의 수요처로 공급될 수 있다. 예를 들어, 제1 에어공급 링 라인(40)을 순환하는 압축공기는, 머드 펌프, 드릴링 유닛, 데릭, 머드 모듈, 베이스 오일 회전 펌프, 밸러스트 펌프, 스러스터 선수 공간부, 스러스터 선미 공간부, 화재 댐퍼, 빌지 워터 세퍼레이터, 선수 제1 에어탱크(70), 탑사이드 에어탱크(90)로 등으로 공급될 수 있다.

병렬 라인부(60)는, 압축기부(10)와 저장탱크부(30)를 병렬로 연결시켜 제습부(20)를 바이패스시키거나, 고장난 제1 공기제습기(21) 또는 제2 공기제습기(22)를 선택적으로 바이패스시킬 수 있다.

본 실시 예에서 병렬 라인부(60)는, 제1 공기압축기(11)와 제1 공기제습기(21)를 연결하는 라인에서 분기되는 제1 라인(61)과, 제2 공기압축기(12)와 제2 공기제습기(22)를 연결하는 라인에서 분기되어 제1 라인(61)과 합류되는 제2 라인(62)과, 제1 공기제습기(21)와 제1 공기저장탱크(31)를 연결하는 라인에서 분기되는 제3 라인(63)과, 제2 공기제습기(22)와 제2 공기저장탱크(32)를 연결하는 라인에서 분기되어 제3 라인(63)과 합류되는 제4 라인(64)과, 제1 라인(61)과 제2 라인(62)이 합류되는 라인 및 제3 라인(63)과 제4 라인(64)이 합류되는 라인을 연결하는 연결라인(65)과, 제1 라인(61)과 제2 라인(62)과 제3 라인(63)과 제4 라인(64)과 연결 라인(65)에 마련되는 복수의 밸브(66)를 포함한다.

본 실시예는 각각의 라인에 마련된 복수의 밸브(66)를 선택적으로 개방시켜 제1 라인(61)으로 유입되는 압축공기를 제3 라인(63) 또는 제4 라인(64)으로 공급시키거나, 제2 라인(62)으로 유입되는 압축공기를 제3 라인(63) 또는 제4 라인(64)으로 선택적으로 공급시킬 수 있다.

제2 에어공급 링라인(50)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기저장탱크(31)와 제1 에어공급 링라인(40)을 연결하는 라인과, 제2 공기저장탱크(32)와 제1 에어공급 링라인(40)을 연결하는 라인에서 분기되어 수요처로 압축공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 제2 에어공급 링라인(50)에서 공급되는 압축공기는 선수 제2 에어탱크(80), 벌크 탱크, 머드 모듈, 데릭, 드릴링 유닛 등으로 공급될 수 있다.

선수 제1 에어탱크(70)는, 선수에 마련되어 제1 에어공급 링라인(40)으로 에어를 공급하거나, 제1 에어공급 링라인(40)으로부터 공급된 압축공기의 저장 장소로 제공될 수 있다.

선수 제2 에어탱크(80)는, 선수에 마련되어 제2 에어공급 링라인(50)으로 에어를 공급하거나, 제2 에어공급 링라인(50)으로부터 공급된 압축공기의 저장 장소로 제공될 수 있다.

탑사이드 에어탱크(90)는, 탑사이드 모듈에 마련될 수 있고, 제1 에어공급 링라인(40)으로 에어를 공급하거나, 제1 에어공급 링라인(40)으로부터 공급된 압축공기의 저장 장소로 제공될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은, 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 복수의 압축기부를 선미의 좌우현에 각각 분리되게 배치하여, 어느 하나의 공기압축기에 고장이 발생하더라도 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있으므로, 별도의 백업 압축공기를 공급하기 위한 구성을 구비할 필요없이 효율적인 구조 배치로 DPS-3 요구 조건을 만족할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 압축기부 11 : 제1 공기압축기
12 : 제2 공기압축기 20 : 제습부
21 : 제1 공기제습기 22 : 제2 공기제습기
30 : 저장탱크부 31 : 제1 공기저장탱크
32 : 제2 공기저장탱크 40 : 제1 에어공급 링라인
50 : 제2 에어공급 링라인 60 : 병렬 라인부
61 : 제1 라인 62 : 제2 라인
63 : 제3 라인 64 : 제4 라인
65 : 연결 라인 66 : 밸브
70 : 선수 제1 에어탱크 80 : 선수 제2 에어탱크
90 : 탑 사이드 에어탱크

Claims

DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시키는 복수의 공기압축기가 구비된 압축기부;
상기 복수의 공기압축기에 각각 연결되어 상기 복수의 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 건조시키는 복수의 공기제습기가 구비된 제습부;
상기 복수의 공기제습기에 각각 연결되는 복수의 공기저장탱크가 구비된 저장탱크부; 및
상기 저장탱크부에 연결되어 압축공기를 수요처로 공급하는 제1 에어공급 링라인을 포함하고,
상기 복수의 공기압축기는, 선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 선미의 좌우현에 각각 분리되게 배치되어, 어느 하나의 공기압축기에 고장이 있어도 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기부는,
선미의 좌우현 중 어느 하나에 격벽을 마련하여 배치되는 제1 공기압축기; 및
선미의 좌우현 중 다른 하나에 격벽을 마련하여 배치되는 제2 공기압축기;를 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 제습부는,
상기 제1 공기압축기에 직렬로 연결되는 제1 공기제습기; 및
상기 제2 공기압축기에 직렬로 연결되는 제2 공기제습기;를 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 저장탱크부는,
상기 제1 공기제습기에 직렬로 연결되는 제1 공기저장탱크; 및
상기 제2 공기제습기에 직렬로 연결되는 제2 공기저장탱크;를 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 압축기부와 상기 저장탱크부를 병렬로 연결시키는 병렬 라인부;를 더 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 병렬 라인부는,
상기 제1 공기압축기와 상기 제1 공기제습기를 연결하는 라인에서 분기되는 제1 라인;
상기 제2 공기압축기와 상기 제2 공기제습기를 연결하는 라인에서 분기되어 상기 제1 라인과 합류되는 제2 라인;
상기 제1 공기제습기와 상기 제1 공기저장탱크를 연결하는 라인에서 분기되는 제3 라인;
상기 제2 공기제습기와 상기 제2 공기저장탱크를 연결하는 라인에서 분기되어 상기 제3 라인과 합류되는 제4 라인;
상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 합류되는 라인과, 상기 제3 라인과 상기 제4 라인이 합류되는 라인을 연결하는 연결라인; 및
상기 제1 라인, 상기 제2 라인, 상기 제3 라인, 상기 제4 라인 및 상기 연결 라인에 마련되는 복수의 밸브를 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 공기저장탱크와 상기 제1 에어공급 링라인을 연결하는 라인과, 상기 제2 공기저장탱크와 상기 제1 에어공급 링라인을 연결하는 라인에서 분기되어 수요처로 압축공기를 공급하는 제2 에어공급 링 라인;을 더 포함하는,
DPS-3 선박의 압축공기 시스템.
선수에 LP(Low Pressure) 압축기룸을 별도로 두지 않고, 선미의 좌우현에 각각 분리되게 복수의 공기압축기를 마련하여 어느 하나의 공기압축기에 고장이 발생하더라도, 다른 공기압축기에서 DP 시스템에 사용되는 공기를 압축시켜 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 DPS-3 선박의 압축공기 시스템.