KR20240029218A - 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치 - Google Patents

해양플랜트의 해면 화재 대응 장치 Download PDF

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KR20240029218A
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이윤한
류용희
유채원
이대희
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치는 터렛의 일면에 회동 가능하게 연결되어 터렛에 형성된 수납홈의 개방된 일면을 선택적으로 폐쇄하는 개폐 부재; 수납홈에 수납되되, 개폐 부재에 의해 수납홈의 일면이 개방되면 해수면을 향해 전개되어 터렛과 해수면 사이 공간을 외부와 차단시키는 방화부; 및 수납홈의 내측에서 터렛의 일면에 연결되고, 방화부에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 소화용 유체를 분사하는 소화부를 포함한다.

Description

해양플랜트의 해면 화재 대응 장치{SEA POOL FIRE RESPONSE APPARATUS FOR OFFSHORE PLANT}
본 발명은 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치에 대한 것이다.
일반적으로, 해양플랜트에는 해저 유전의 상부에 위치하면서 바람 및/또는 해류의 영향을 받지 않고 위치를 일정하게 유지시켜 주는 계류 시스템이 적용된다. 이러한 계류 시스템은 해양플랜트의 선체가 바람 및/또는 해류에 의해 회전하더라도 유체를 전달하는 배관이 꼬이지 않도록 하는 터렛(Turret), 선체를 해저에 고정하기 위해 터렛에 연결되는 계류 라인 및 선체의 위치를 능동적으로 제어하기 위한 추진 장치인 동적위치유지(DP) 시스템 등을 포함할 수 있다.
한편, 해양플랜트에서 발생할 수 있는 화재 중에는 라이저 라인이나 오프로딩 라인의 손상으로 인해 누출된 유류가 점화되면서 발생할 수 있는 해면 화재(Sea pool fire)가 있다. 이때, 선체가 화염에 노출될 경우 화물창의 구조적 손상이 유발되어 더 큰 화재 사고로 확대될 수 있으며, 탑사이드의 생산설비가 화염에 노출될 경우 역시 또 다른 화재 사고로 이어질 수 있다. 뿐만 아니라, 해면 화재는 작업자들이 구명정이나 헬리데크와 같은 탈출 시스템으로 접근하는 것을 제한하거나 구명정의 진수, 구명정의 진수 후 안전한 지역으로의 대피에 영향을 미칠 수도 있다.
따라서, 해면 화재로부터 해양플랜트를 보호하기 위한 장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 실시예들은 상술한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 해면 화재로부터 해양플랜트를 보호할 수 있는 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 터렛의 일면에 회동 가능하게 연결되어 상기 터렛에 형성된 수납홈의 개방된 일면을 선택적으로 폐쇄하는 개폐 부재; 상기 수납홈에 수납되되, 상기 개폐 부재에 의해 상기 수납홈의 일면이 개방되면 해수면을 향해 전개되어 상기 터렛과 상기 해수면 사이 공간을 외부와 차단시키는 방화부; 및 상기 수납홈의 내측에서 상기 터렛의 일면에 연결되고, 상기 방화부에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 소화용 유체를 분사하는 소화부를 포함하는, 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 개폐 부재에 연결되고, 상기 개폐 부재를 락킹 또는 언락킹시키는 락킹 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 선체에 설치되어 해면 화재를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 감지 값을 기초로 하여 상기 소화부 및 상기 락킹 부재 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 소화부는, 선체로부터 공급되는 상기 소화용 유체가 유동하는 유로를 제공하는 유동 배관; 및 상기 유동 배관으로부터 해수면을 향하는 방향으로 분기되는 복수의 분사 배관을 포함하고, 복수의 상기 분사 배관은 상기 유동 배관으로부터 공급되는 상기 소화용 유체를 상기 방화부에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 분사할 수 있다.
또한, 상기 방화부는, 상기 수납홈에 접힘 상태로 보관되고, 펼침 상태로 전환되었을 때, 내부에 소정의 보호 공간이 형성되는 보호 부재; 상기 보호 부재에 결합되고, 상기 보호 부재의 접힘 상태 및 펼침 상태가 유지되도록 하는 복수의 보조 부재; 및 상기 보호 부재의 단부에 결합되는 중량 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 해면 화재로부터 해양플랜트를 보호할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치를 터렛의 하부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 방화부와 터렛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 소화부와 터렛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 방화부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 소화부를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 제어 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치(1)는 해양플랜트(2) 인근에서 해면 화재가 발생하는 경우, 해양플랜트(2)의 터렛(100)의 터렛 헤드부(110)와 해수면 사이의 공간이 외부와 차단되도록 유도함으로써, 터렛 헤드부(110)에 연결되는 라이저 라인(130)을 해면 화재로부터 보호할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 터렛(100)이 해양플랜트(2)의 선수부에 돌출되어 위치하는 외장형 터렛(External Turret)인 경우를 일 예로 들어 설명하겠다.
이를 위해, 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치(1)는 개폐 부재(10), 방화부(20), 소화부(30), 락킹 부재(40), 감지부(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.
개폐 부재(10)는 터렛 헤드부(110)의 일면에 회동 가능하게 연결되어 터렛 헤드부(110)에 형성된 수납홈(111)의 개방된 일면을 선택적으로 폐쇄할 수 있다. 터렛 헤드부(110)에 형성되는 수납홈(111)은 후술할 방화부(20)의 보호 부재(21)가 접힘 상태로 보관될 수 있는 소정의 수납 공간을 구비할 수 있다.
수납홈(111)에 접힘 상태로 보관되는 보호 부재(21)를 해수면을 향해 선택적으로 전개시키기 위해 수납홈(111)의 일면은 개방되게 구비될 수 있다. 수납홈(111)의 개방된 일면은 개폐 부재(10)에 의해 선택적으로 폐쇄될 수 있다. 수납홈(111)은 라이저 라인 연결부(120)에 연결되는 라이저 라인(130)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 수납홈(111)의 일면이 개폐 부재(10)에 의해 폐쇄되면, 후술할 방화부(20)의 보호 부재(21)는 수납홈(111)에 접힘 상태로 수납될 수 있고, 수납홈(111)의 일면이 개폐 부재(10)에 의해 수납홈(111)의 일면이 개방되면, 후술할 방화부(20)의 보호 부재(21)는 수납홈(111)으로부터 전개되어 펼침 상태로 전환될 수 있다.
이때, 개폐 부재(10)는 힌지(11)를 매개로 하여 터렛 헤드부(110)의 일면에 회동 가능하게 연결될 수 있으며, 별도의 락킹 부재(40)에 의해 락킹 또는 언락킹될 수 있다. 예를 들어, 개폐 부재(10)가 락킹 부재(40)에 의해 락킹되면, 개폐 부재(10)에 의해 수납홈(111)의 개방된 일면이 폐쇄될 수 있고, 개폐 부재(10)가 락킹 부재(40)에 의해 언락킹되면, 개폐 부재(10)가 회동되어 수납홈(111)의 일면이 개방될 수 있다.
방화부(20)는 수납홈(111)에 수납되되, 개폐 부재(10)에 의해 수납홈(111)의 일면이 개방되면 해수면을 향해 전개되어 터렛 헤드부(110)와 해수면 사이 공간을 외부와 차단시킬 수 있다. 이를 위해, 방화부(20)는 보호 부재(21), 복수의 보조 부재(22) 및 중량 부재(23)를 포함할 수 있다.
보호 부재(21)는 해면 화재가 소화될 수 있도록 유도하거나, 해면 화재에 의해 라이저 라인(130)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 보호 부재(21)는 해수면을 향해 선택적으로 펼쳐져서 해면 화재가 발생한 지점의 외측을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
이렇게 보호 부재(21)가 해면 화재가 발생한 지점의 외측을 둘러싸도록 배치되면, 보호 부재(21)의 내측에 해면 화재가 위치하게 되고, 보호 부재(21)의 내측의 해면 화재에 산소가 유입되는 것이 차단되므로, 해면 화재가 소화될 수 있다.
한편, 보호 부재(21)의 내측의 해면 화재에 더 이상 산소가 공급되지 않으면, 보호 부재(21)의 내측의 해면 화재가 소화되기 때문에, 보호 부재(21)의 내측의 라이저 라인(130)이 보호될 수 있다. 아울러, 보호 부재(21)의 외측에 발생한 해면 화재로부터 보호 부재(21)의 내측에 배치된 라이저 라인(130)이 물리적으로 공간 분리됨에 따라, 보호 부재(21)의 외측의 해면 화재로부터 보호 부재(21)의 내측의 라이저 라인(130)이 보호될 수 있다.
이때, 보호 부재(21)는 수납부(111)에 접힘 상태로 수납될 수 있다. 수납부(111)에 접힘 상태로 수납되는 보호 부재(21)의 상단부는 수납부(111)에 구비되는 지지 부재(213)에 의해 지지될 수 있다.
수납부(111)에 접힘 상태로 수납되는 보호 부재(21)가 수납부(111)로부터 해수면을 향해 전개되면, 펼침 상태로 전환될 수 있다. 이를 위해, 보호 부재(21)는 길이방향으로 신축될 수 있는 주름부(211)를 구비할 수 있다. 여기서, 길이방향은 도 3의 y축 방향을 의미한다.
주름부(211)는 보호 부재(21)의 둘레방향으로 형성되는 다수의 골(2111)과 산(2112)이 보호 부재(21)의 길이방향으로 교번하게 배치됨으로써 형성될 수 있다. 다수의 골(2111)과 산(2112) 굽힘 가능하게 연결될 수 있다.
이때, 주름부(211)의 골(2111)과 산(2112) 사이 사이에는 보조 부재(22)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 보조 부재(22)는 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 링 형상을 가질 수 있다. 이러한 보조 부재(22)에 의해 보호 부재(21)의 접힘 상태 및 펼침 상태가 유지될 수 있고, 접힘 상태 또는 펼침 상태에서 펼침 상태 또는 접힘 상태로의 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.
한편, 보호 부재(21)가 해수면을 향해 펼쳐지면, 보호 부재(21)는 원통 형상을 가질 수 있으며, 보호 부재(21)의 내부에는 소정의 보호 공간(212)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호 부재(21)는 플렉서블한 난연 재질로 구비될 수 있다.
보호 부재(21)의 신속한 전개를 위해, 보호 부재(21)의 끝단에는 중량 부재(23)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 중량 부재(23)는 무게 추로 구비될 수 있다.
소화부(30)는 방화부(20)에 의해 외부와 차단된 공간인 터렛 헤드부(110)와 해수면 사이의 공간에 소화용 유체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 소화용 유체는 소화 폼, 이산화탄소, 할로겐계 소화약제 및 불활성 기체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 소화부(30)는 선체로부터 공급되는 소화용 유체가 유동하는 유로를 제공하는 유동 배관(31) 및 유동 배관(31)으로부터 해수면을 향하는 방향으로 분기되는 복수의 분사 배관(32)을 포함할 수 있다.
유동 배관(31)은 터렛 헤드부(110)의 내부에 구비되는 삽입홈(112)에 삽입될 수 있다. 이때, 삽입홈(112)은 수납홈(111)보다 라이저 연결부(120)에 인접하게 배치될 수 있다. 삽입홈(112)은 일 예로 환형 형상일 수 있다.
한편, 삽입홈(112)의 삽입된 유동 배관(31)의 일 단부에는 소화용 유체 공급 배관(311)이 연결될 수 있고, 유동 배관(31)의 타 단부에는 소화용 유체 배출 배관(312)이 연결될 수 있다. 이에, 소화용 유체 공급 배관(311)을 통해 공급된 소화용 유체가 유동 배관(31)을 유동하다가 복수의 분사 배관(32)의 노즐(321)을 통해 분사된 후, 소화용 유체 배출 배관(312)을 통해 배출될 수 있다.
복수의 분사 배관(32)은 유동 배관(31)으로부터 공급되는 소화용 유체를 방화부(20)에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 분사할 수 있다.
락킹 부재(40)는 제어부(60)에 의해 제어되어 개폐 부재(10)를 락킹 또는 언락킹시킬 수 있다. 이를 위해, 락킹 부재(40)는 개폐 부재(10)와 연결될 수 있으며, 일 예로, 락킹 부재(40)는 모터나 유압 실린더 등으로 구비될 수 있다.
감지부(50)는 해면 화재를 감지하여 해면 화재 발생 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 감지부(50)는 해양플랜트(2)의 갑판이나 선체의 측면에 해면 방향으로 설치될 수 있다.
감지부(50)는 일 예로 복수의 열 화상 감지 카메라로 구비될 수 있다. 감지부(50)에서 생성된 해면 화재 발생 신호는 제어부(60)로 전송되어 소화부(30) 및 락킹 부재(40) 중 적어도 하나를 제어하는데 활용될 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.
제어부(60)는 감지부(50)에서 생성된 해면 화재 발생 신호를 전송받아 소화부(30) 및 락킹 부재(40) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(60)는 일 예로, 소형 내장형 컴퓨터로 이루어질 수 있고, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비할 수 있다. 여기서, 프로그램은 감지부(50)의 감지 신호를 기초로 하여 소화부(30) 및 락킹 부재(40) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 프로그램은 컴퓨터 기억 매체 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 메모리에 저장되어서 제어부(60)에 인스톨될 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
감지부(50)에서 해면 화재가 감지되면, 감지부(50)는 해면 화재 발생 신호를 생성한다. 이렇게 감지부(50)에서 생성된 해면 화재 발생 신호는 제어부(60)로 전송된다. 제어부(60)는 감지부(50)로부터 전송되는 해면 화재 발생 신호를 이용하여 락킹 부재(40)를 제어한다.
이때, 제어부(60)는 락킹 부재(40)가 언락킹되도록 락킹 부재(40)를 제어할 수 있다. 제어부(60)에 의해 락킹 부재(40)가 언락킹되면, 개폐 부재(10)가 힌지(11)를 기준으로 하여 일 방향으로 회동됨에 따라, 수납홈(111)의 일면이 개방될 수 있다.
이렇게 수납홈(111)의 일면이 개방되면, 수납홈(111)에 접힘 상태로 수납된 보호 부재(21)가 자중에 의해 해수면을 향해 펼쳐질 수 있다. 해수면을 향해 펼침 상태로 전환된 보호 부재(21)는 일 예로 원통 형상으로 전개되어 해면 화재가 보호 부재(21)의 내측에 위치될 수 있다.
한편, 해수면을 향해 펼침 상태로 전환된 보호 부재(21)는 터렛 헤드부(110)와 해수면 사이의 공간을 외부와 차단시킬 수 있다. 이에, 터렛 헤드부(110)와 해수면 사이의 공간으로 산소가 유입되는 것이 방지될 수 있다. 보호 부재(21)의 내측의 해면 화재에 더 이상 산소가 공급되지 않으면, 보호 부재(21)의 내측의 해면 화재가 소화되기 때문에, 보호 부재(21)의 내측의 라이저 라인(130)이 보호될 수 있다. 아울러, 보호 부재(21)의 외측에 발생한 해면 화재로부터 보호 부재(21)의 내측에 배치된 라이저 라인(130)이 물리적으로 공간 분리됨에 따라, 보호 부재(21)의 외측의 해면 화재로부터 보호 부재(21)의 내측의 라이저 라인(130)이 보호될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 해양플랜트의 해면 화재 대응 장치 2: 해양플랜트
10: 개폐 부재 11: 힌지
20: 방화부 21: 보호 부재
22: 보조 부재 23: 중량 부재
30: 소화부 31: 유동 배관
32: 분사 배관 321: 노즐
40: 락킹 부재 50: 감지부
60: 제어부 100: 터렛
110: 터렛 헤드부 111: 수납홈
112: 삽입홈 120: 라이저 라인 연결부
130: 라이저 라인 211: 주름부
212: 보호 공간 213: 지지 부재
311: 소화용 유체 공급 배관
312: 소화용 유체 배출 배관 2111: 골
2112: 산

Claims (5)

  1. 터렛의 일면에 회동 가능하게 연결되어 상기 터렛에 형성된 수납홈의 개방된 일면을 선택적으로 폐쇄하는 개폐 부재;
    상기 수납홈에 수납되되, 상기 개폐 부재에 의해 상기 수납홈의 일면이 개방되면 해수면을 향해 전개되어 상기 터렛과 상기 해수면 사이 공간을 외부와 차단시키는 방화부; 및
    상기 수납홈의 내측에서 상기 터렛의 일면에 연결되고, 상기 방화부에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 소화용 유체를 분사하는 소화부를 포함하는,
    해양플랜트의 해면 화재 대응 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 개폐 부재에 연결되고, 상기 개폐 부재를 락킹 또는 언락킹시키는 락킹 부재를 더 포함하는,
    해양플랜트의 해면 화재 대응 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    선체에 설치되어 해면 화재를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부의 감지 값을 기초로 하여 상기 소화부 및 상기 락킹 부재 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는,
    해양플랜트의 해면 화재 대응 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 소화부는,
    선체로부터 공급되는 상기 소화용 유체가 유동하는 유로를 제공하는 유동 배관; 및
    상기 유동 배관으로부터 해수면을 향하는 방향으로 분기되는 복수의 분사 배관을 포함하고,
    복수의 상기 분사 배관은 상기 유동 배관으로부터 공급되는 상기 소화용 유체를 상기 방화부에 의해 외부와 차단된 해수면을 향해 분사하는,
    해양플랜트의 해면 화재 대응 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 방화부는,
    상기 수납홈에 접힘 상태로 보관되고, 펼침 상태로 전환되었을 때, 내부에 소정의 보호 공간이 형성되는 보호 부재;
    상기 보호 부재에 결합되고, 상기 보호 부재의 접힘 상태 및 펼침 상태가 유지되도록 하는 복수의 보조 부재; 및
    상기 보호 부재의 단부에 결합되는 중량 부재를 포함하는,
    해양플랜트의 해면 화재 대응 장치.
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