KR20240048673A - 센서 케이블을 이용하여 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

실시예에 의한 센서 케이블을 이용하여 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템이 개시된다. 상기 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템은 에너지 원료를 저장하는 내부 탱크와 상기 내부 탱크를 수용하는 외부 탱크를 포함하는 저장 탱크; 상기 내부 탱크와 상기 외부 탱크 사이의 바닥면에 설치되는 센서 케이블 조립체; 및 상기 센서 케이블에 연결되고, 상기 센서 케이블을 통해 레이저 광 신호를 송수신하고, 상기 수신된 레이저 광 신호를 분석하여 온도 변화에 따른 상기 내부 탱크의 연료 누출을 감지하는 감지 장치를 포함하고, 상기 센서 케이블 조립체는 플렉서블 보호 파이프와 상기 플렉서블 보호 파이프의 내부에 삽입 설치되는 센서 케이블을 포함하고, 상기 센서 케이블은 상기 외부 탱크의 상부 노즐을 통해 상기 감지 장치에 연결되고, 상기 외부 탱크의 일부 내부면에 고정 설치된다.

Description

센서 케이블을 이용하여 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템{SYSTEM FOR DETECTING LEAKAGE OF STORAGE TANK USING SENSOR CABLE}

실시예는 센서 케이블을 이용하여 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템에 관한 것이다.

최근 에너지 사용량이 증가함에 따라 에너지 원료인 석유 및 가스의 대단위 규모의 저장 탱크가 필요하다. 특히 천연가스의 수요증가와 함께 LNG를 저장하기 위한 저장탱크의 수요 역시 증가하고 있다.

이러한 LNG 저장 탱크는 일반적으로 내부 탱크와 외부 탱크로 구성되는데, 내부 탱크에는 에너지 연료를 저장하고, 외부 탱크는 내부 탱크를 수용하여 내부 탱크의 파괴 시 누출된 에너지 연료를 저장하도록 설계될 수 있다.

LNG 저장 탱크는 구조물의 결함이나 파손으로 인하여 사고가 발생할 경우 인명 및 재산상의 막대한 피해를 초래할 수 있기 때문에, LNG가 안전하게 저장되어 있는지를 확인하는 것은 매우 중요하다.

LNG저장 탱크의 LNG 누출 시 LNG가 외부환경에 노출되면서 매우 위험한 사고로 연결될 수 있다. 따라서, 이러한 LNG 누출의 조짐이 보일 때 신속하게 조치하기 위해서는 LNG 저장 탱크의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있어야 한다.

실시예는 센서 케이블을 이용하여 저장 탱크의 누출누출을 감지하기 위한 시스템을 제공한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

실시예에 따른 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템은 에너지 원료를 저장하는 내부 탱크와 상기 내부 탱크를 수용하는 외부 탱크를 포함하는 저장 탱크; 상기 내부 탱크와 상기 외부 탱크 사이의 바닥면에 설치되는 센서 케이블 조립체; 및 상기 센서 케이블 조립체의 센서 케이블을 통해 레이저 광 신호를 송수신하고, 상기 수신된 레이저 광 신호를 분석하여 온도 변화에 따른 상기 내부 탱크의 연료 누출을 감지하는 감지 장치를 포함하고, 상기 센서 케이블 조립체는 플렉서블 보호 파이프와 상기 플렉서블 보호 파이프의 내부에 삽입 설치되는 센서 케이블을 포함하고, 상기 센서 케이블은 상기 외부 탱크의 상부 노즐을 통해 상기 감지 장치에 연결되고, 상기 외부 탱크의 일부 내부면에 고정 설치될 수 있다.

실시예에 따르면, 내부 탱크와 외부 탱크 사이에 플렉서블 보호 파이프를 설치하고 그 플렉서블 보호 파이프의 내부에 센서 케이블을 삽입 설치하되, 센서 케이블이 내부 탱크의 하부 외주면 또는 외부 탱크의 하부 내주면을 따라 링 형상으로 설치되도록 함으로써, 내부 탱크의 연료 누출을 정확히 감지할 수 있다.

실시예에 따르면, 플렉서블 보호 파이프의 내부에 센서 케이블을 삽입 설치하기 때문에 연료 주입 후 온도 변화나 보온재의 하중으로 인한 센서 케이블의 파손을 방지할 수 있다.

실시예에 따르면, 플렉서블 보호 파이프의 재질로 스테인레스를 사용하기 때문에 플렉서블 보호 파이프의 내부에 설치된 센서 케이블로의 열 전달력을 높일 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명에 따른 저장 탱크의 누출 감지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 제1 실시예에 따른 센서 케이블의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 제2 실시예에 따른 센서 케이블의 배치 형태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

실시예에서는, 내부 탱크와 외부 탱크 사이에 플렉서블 보호 파이프를 설치하고 그 플렉서블 보호 파이프의 내부에 센서 케이블을 삽입 설치하되, 센서 케이블이 내부 탱크의 하부 외주면 또는 외부 탱크의 하부 내주면을 따라 링 형상으로 설치되도록 한, 새로운 방안을 제안한다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명에 따른 저장 탱크의 누출 감지 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 저장 탱크의 누출을 감지하기 위한 시스템은 저장 탱크(100), 플렉서블 보호 파이프(210), 센서 케이블(220)을 포함하는 센서 케이블 조립체(200), 감지 장치(300)를 포함할 수 있다.

저장 탱크(100)는 에너지 연료를 저장하는 탱크로, 내부 탱크(110)와 외부 탱크(130)로 구성되고, 내부 탱크(110)와 외부 탱크(130) 사이에는 보온재(120)가 충진될 수 있다.

내부 탱크(110)는 에너지 연료를 저장하고, 외부 탱크(130)는 내부 탱크(110)를 수용하고, 내부 탱크(110) 파괴 시 누출된 에너지 연료를 저장하도록 설계될 수 있다.

보온재(120)는 파우더(powder) 형태의 펄라이트(perlite)로 형성될 수 있다.

플렉서블 보호 파이프(210)는 센서 케이블(220)을 보호하기 위한 것으로 내부 탱크(110)와 외부 탱크(130) 사이의 바닥면에 설치될 수 있다. 플렉서블 보호 파이프(210)는 내부 탱크(110)의 하부 외주면을 둘러싸도록 링 형상으로 형성되거나 외부 탱크(130)의 하부 내주면을 둘러싸도록 링 형상으로 형성될 수 있다.

이때, 플렉서블 보호 파이프(210)의 재질로는 스테인레스(Stainless)가 사용될 수 있다. 여기서 스테인레스는 SS(Stainless Steel), STS(Steel Type Stainless), SUS(Stainless Use Steel)를 포괄하는 개념일 수 있다.

센서 케이블(220)은 플렉서블 보호 파이프(210)의 내부에 삽입 설치될 수 있다. 센서 케이블(220)은 내부 탱크(110)와 외부 탱크(130) 사이의 바닥면에 설치되어 내부 탱크(110)의 연료 누출을 감지할 수 있다.

센서 케이블(220)은 감지 구간(300a)과 연결 구간(300b)으로 구분될 수 있는데, 감지 구간은 온도를 감지하기 위한 구간이고, 연결 구간은 감지 장치에 연결하기 위한 구간이다.

도 2a 내지 도 2b는 제1 실시예에 따른 센서 케이블의 배치 형태를 나타내는 도면이다.

도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 센서 케이블(220)은 내부 탱크(110)의 하부 외주면을 둘러싸거나 외부 탱크(130)의 하부 내주면을 둘러싸도록 링 형상으로 설치될 수 있다. 센서 케이블은 플렉서블 보호 파이프의 내부에 삽입 설치되지만, 이하에서는 설명의 편의상 플렉서블 보호 파이프를 도시하지 않고 센서 케이블만 도시한다.

도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 센서 케이블(220)은 내부 탱크(110)의 하부 외주면을 둘러싸도록 링 형상으로 설치되고, 하부 외주면과 바닥면 사이에 설치되어 고정될 수 있다.

도 3a 내지 도 3b는 제2 실시예에 따른 센서 케이블의 배치 형태를 나타내는 도면이다.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 센서 케이블(220)은 내부 탱크(110)와 외부 탱크(130) 사이의 설치되고, 내부 탱크(110)의 하부 외주면을 둘러싸는 제1 센서 케이블(310)과 외부 탱크의 하부 내주면을 둘러싸는 제2 센서 케이블(320)을 포함할 수 있다.

이때, 센서 케이블(220)은 외부 탱크의 상부에 설치된 노즐(미도시)을 통해 감지 장치에 연결되고, 센서 케이블(220)의 연결 구간은 외부 탱크의 내부면에 케이블 트레이(미도시)에 의해 고정 설치될 수 있다.

여기서는 센서 케이블(220)이 보온재의 하중을 덜 받기 위해 내부 탱크의 하부 외주면과 바닥면 사이 또는 외부 탱크의 하부 내주면과 바닥면 사이에 설치되는 경우를 일 예로 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 바닥면 중앙에 설치될 수도 있다.

감지 장치(400)는 센서 케이블을 통해 광 신호를 송수신하여 내부 탱크의 연료 누출을 감지할 수 있다. 내부 탱크로부터 연료가 누출되는 경우 센서 케이블을 통해 측정된 온도에 변화가 생기기 때문에 이를 통한 연료 누출 감지가 가능하다.

감지 장치(400)는 센서 케이블의 양측에 연결되는 경우를 일 예로 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 센서 케이블의 일측에만 연결되는 것도 가능하다.

센서 케이블의 일측에 연결되어 온도를 측정하는 경우, 센서 케이블의 소정 위치에 이상이 발생하는 경우, 소정 위치 이후에서는 온도 측정이 불가하다. 이에 반해, 센서 케이블의 양측에 연결되어 온도를 측정하는 경우, 센서 케이블의 소정 위치에 이상이 발생하더라도 센서 케이블의 일측을 통해 온도를 측정하면서 센서 케이블의 타측을 통해 온도를 측정하는 것이 가능하기 때문에 실시예로서 바람직하다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.

100: 저장 탱크
200: 센서 케이블 조립체
210: 플렉서블 보호 파이프
220: 센서 케이블
300: 감지 장치

Claims (5)

1. 에너지 원료를 저장하는 내부 탱크와 상기 내부 탱크를 수용하는 외부 탱크를 포함하는 저장 탱크;
   상기 내부 탱크와 상기 외부 탱크 사이의 바닥면에 설치되는 센서 케이블 조립체; 및
   상기 센서 케이블 조립체의 센서 케이블을 통해 레이저 광 신호를 송수신하고, 상기 수신된 레이저 광 신호를 분석하여 온도 변화에 따른 상기 내부 탱크의 연료 누출을 감지하는 감지 장치를 포함하고,
   상기 센서 케이블 조립체는 플렉서블 보호 파이프와 상기 플렉서블 보호 파이프의 내부에 삽입 설치되는 센서 케이블을 포함하고,
   상기 센서 케이블은,
   상기 외부 탱크의 상부 노즐을 통해 상기 감지 장치에 연결되고,
   상기 외부 탱크의 일부 내부면에 고정 설치되는, 저장 탱크의 누출 감지 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서 케이블은,
   상기 내부 탱크의 하부 외주면을 따라 링 형상으로 설치되는, 저장 탱크의 누출 감지 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서 케이블은,
   상기 외부 탱크의 하부 내주면을 따라 링 형상으로 설치되는, 저장 탱크의 누출 감지 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서 케이블은,
   상기 내부 탱크의 하부 외주면을 따라 링 형상으로 설치되는 제1 센서 케이블과 상기 외부 탱크의 하부 내주면을 따라 링 형상으로 설치되는 제2 센서 케이블을 포함하는, 저장 탱크의 누출 감지 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서 케이블은,
   상기 내부 탱크와 상기 외부 탱크 사이의 바닥면에 설치되는 감지 구간과 상기 감지 장치에 연결되는 연결 구간으로 구분되고, 상기 연결 구간은 상기 외부 탱크의 내부면에 케이블 트레이에 의해 고정 설치되는, 저장 탱크의 누출 감지 시스템.

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