WO2016171394A1 - 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법 - Google Patents

선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법 Download PDF

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WO2016171394A1
WO2016171394A1 PCT/KR2016/002567 KR2016002567W WO2016171394A1 WO 2016171394 A1 WO2016171394 A1 WO 2016171394A1 KR 2016002567 W KR2016002567 W KR 2016002567W WO 2016171394 A1 WO2016171394 A1 WO 2016171394A1
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sampling point
channel
gas
sampling
air
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PCT/KR2016/002567
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지석준
김영구
최우진
김경엽
손원무
정순철
이동현
Original Assignee
한라아이엠에스 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels; Explosives

Definitions

  • Embodiment according to the concept of the present invention relates to a method of operating a gas sampling apparatus for ships, in particular to a method of operating a gas sampling apparatus for ships that can effectively perform a sampling operation for a sampling point group or sampling point according to the gas detection situation It is about.
  • Ships carrying flammable materials such as Liquefied Natural Gas (LNG) have a structure including a tank for storing flammable materials and a ballast tank for balancing the hull.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • cracks may occur due to various mechanical defects, and the cracks may cause flammable materials to be introduced into the hull in liquid or gaseous form.
  • the ship is equipped with a gas sampling device for monitoring whether there is leaked flammable gas in various parts of the hull including the ballast tank.
  • the gas sampling device may periodically inhale air from various parts of the ship to detect and process any leaked gas.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of operating a gas sampling apparatus for ships that can effectively perform a sampling operation for a sampling point group or sampling point according to a gas detection situation.
  • a method of operating a gas sampling apparatus for a ship by performing an air suction operation on one sampling point group among a plurality of sampling point groups. Analyzing whether the detection target gas is included and determining whether to perform an individual air suction operation for each of the sampling points belonging to the one sampling point group according to the analysis result. have.
  • the method may further include analyzing whether or not the detection target gas is included in the air sucked from each of the sampling points.
  • the air suction operation may be performed on another sampling point group among the plurality of sampling point groups.
  • an individual air suction operation may be performed for each sampling point belonging to one of the sampling point groups.
  • the execution time of the air suction operation performed on the one sampling point group may be performed by the individual air suction operation performed on each of the sampling points belonging to the one sampling point group. It can be set longer.
  • an air suction operation on another sampling point group among a plurality of sampling point groups may be performed in parallel with the analyzing.
  • each of the plurality of sampling point groups may include a sampling point whose distance from a sampling point to a pipe branch point where the plurality of sampling point groups are collected is closer than an average distance and a sampling point farther than the average distance. have.
  • Method and apparatus has an effect that can improve the gas sampling rate by effectively performing a sampling operation for the sampling point group or sampling point according to the gas detection situation.
  • the method and apparatus in the case of performing the operation of analyzing whether the gas detection for a specific sampling point group and the pre-suction operation for the next sampling point group to be analyzed in parallel, the gas sampling rate There is an effect to further improve.
  • FIG. 1 is a view showing a part of a gas sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an operation timing diagram when no gas is detected by the gas sampling device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an operation timing diagram at the time of gas detection of the gas sampling device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a part of a gas sampling device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operation timing diagram when no gas is detected by the gas sampling device of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an operation timing diagram at the time of gas detection of the gas sampling device of FIG. 4.
  • first or second may 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, for example without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly the second component. The component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a view showing a part of a gas sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the gas sampling apparatus 100A includes a plurality of sampling point groups GR1, GR2, GR3, and GR4, valves 20-1 to 20-8, channels, and CH1 to CH8. ), A first pump 40, and a gas detector 50.
  • Each of the plurality of sampling point groups GR1, GR2, GR3, and GR4 may include at least two sampling points.
  • the first sampling point group GR1 includes a first sampling point 10-1 and a second sampling point 10-2, and the second sampling point group GR2 includes a third sampling point 10-10. 3) and the fourth sampling point 10-4, and the third sampling point group GR3 includes the fifth sampling point 10-5 and the sixth sampling point 10-6.
  • the sampling point group GR4 may include a seventh sampling point 10-7 and an eighth sampling point 10-8.
  • sampling point groups GR1, GR2, GR3, and GR4 and eight sampling points 10-1 to 10-8 are illustrated for convenience of description. The number of sampling points may vary.
  • three or more sampling points may be included in one sampling point group.
  • the number of sampling points included in each sampling point group may be different. For example, two sampling points may be included in the first sampling point group GR1, and three sampling points may be included in the second sampling point group GR2.
  • Each sampling point 10-1 to 10-8 may be installed in various places where gas sampling is required in the ship, and may be collected at a pipe branch point JP through a pipe and connected to the first pump 40.
  • a path for sucking air from each sampling point 10-1 to 10-8 for sampling may be defined as a channel CH1 to CH8.
  • each sampling point group GR1 to GR4 has a sampling point whose distance from each sampling point 10-1 to 10-8 to the pipe branch point JP is closer than the average distance and is farther than the average distance. Points may be included together.
  • the distance from the sampling point 10-1 and the sampling point to the pipe branch point JP whose mean distance from the sampling point to the pipe branch point JP is greater than the average distance is averaged.
  • the second sampling point 10-2 closer than the distance may be included together.
  • valves 20-1 to 20-8 are provided in each channel CH1-CH8. Can be installed.
  • valves 20-1 to 20-8 may be implemented as solenoid valves in which opening and closing of the flow path are controlled by an electrical signal.
  • the gas sampling device 100A may include a control circuit (not shown) for controlling the valves 20-1 to 20-8.
  • the first pump 40 may suck air from each sampling point 10-1 to 10-8 and transfer the air to the gas detector 50 under the control of a control circuit (not shown).
  • the front or rear end of the first pump 40 may further include a filter for filtering the contaminants of the sucked air.
  • the gas detector 50 may detect whether there is a gas of a specific component in the air delivered by the first pump 40.
  • the gas detector 50 may include an electrochemical method (eg, a solution conduction method, an electrostatic potential electrolysis method, a diaphragm electrode method, etc.), an optical method (eg, an infrared absorption method, a visible absorption method, an optical interference method, etc.).
  • the detection target gas such as a flammable gas or a toxic gas, can be detected by various methods such as an electrical method (eg, hydrogen ionization method, thermal conductivity method, catalytic combustion method, semiconductor method, etc.).
  • FIG. 2 is an operation timing diagram when no gas is detected by the gas sampling device of FIG. 1.
  • the valve 20-1 of the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the valve 20-2 of the second channel CHANNEL 2 (CH2) By opening, the air of the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the second channel CHANNEL 2 (CH2) may be sucked at the same time.
  • the third sampling point 10-3 and the fourth sampling point 10-4 included in the second sampling point group GR2 that is, the third An operation of analyzing whether air is sucked and gas is detected may be performed on the channel CHANNEL 3 (CH3) and the fourth channel CHANNEL 4 (CH4).
  • the fifth sampling point 10-5 and the sixth sampling point 10-6 included in the third sampling point group GR3, that is, the fifth channel CHANNEL 5 (CH5)) and the sixth channel (CHANNEL 6 (CH6)) can be performed to analyze whether the air intake and gas detection.
  • the seventh sampling point 10-7 and the eighth sampling point 10-8 included in the fourth sampling point group GR4 that is, the seventh channel CHANNEL 7 (CH7)) and the eighth channel (CHANNEL 8 (CH8)) can be performed to analyze whether the air intake and gas detection.
  • FIG. 3 is an operation timing diagram at the time of gas detection of the gas sampling device of FIG. 1.
  • FIG. 3 illustrates an operation timing when flammable gas or noxious gas is detected in the fourth channel CHANNEL4 (CH4) of the second sampling point group GR2.
  • the third sampling point 10-3 and the fourth sampling point 10-4 included in the second sampling point group GR2 that is, the third channel CHANNEL 3 (CH3)) and the fourth channel (CHANNEL 4 (CH4)) can be performed to analyze whether the air intake and gas detection.
  • the gas detector 50 may determine that the gas is detected. have.
  • the control circuit may each of the sampling points 10-3 and 10-4 included in the sampling point group (eg, GR2) in which flammable gas or noxious gas is detected.
  • the valves 20-1 to 20-8 and the first pump 40 may be controlled to perform separate sampling operations for the pumps.
  • the valve 20-3 of the third channel CH3 may be opened to suck air and analyze the sucked air.
  • the air of the third channel CHANNEL 3 (CH3) has already been sucked from the third sampling point 10-3, and the sucked air flows to the valve 20-3.
  • the suction of the third channel CHANNEL 3 (CH3) may take a shorter time than the suction time of the second time interval 2t ⁇ T ⁇ 4t.
  • the normal suction time is set to t
  • the analysis time is set to t
  • the individual suction time is set to 0.5t.
  • this may be variously changed according to embodiments.
  • the inhaled air may be analyzed by opening only the valve 20-4 of the fourth channel CH4.
  • the gas sampling device 100A When flammable gas or noxious gas is detected in the fourth channel CH4 according to the detection result of the gas detector 50, the gas sampling device 100A generates an alarm signal or discharges flammable gas or noxious gas. It can additionally be performed.
  • the fifth sampling point 10-5 and the sixth sampling point 10-6 included in the third sampling point group GR3, that is, the fifth channel CHANNEL 5 (CH5)) and the sixth channel (CHANNEL 6 (CH6)) can be performed to analyze whether the air intake and gas detection.
  • the seventh sampling point 10-7 and the eighth sampling point 10-8 included in the fourth sampling point group GR4 that is, the seventh channel CHANNEL 7 (CH7)) and the eighth channel (CHANNEL 8 (CH8)) can be performed to analyze whether the air intake and gas detection.
  • the individual suction and analysis operations of the third channel CHANNEL 3 (CH3) and the fourth channel CHANNEL 4 (CH4) are performed for 3t (4t ⁇ T ⁇ 7t), and the third channel CHANNEL 3 (CH3). )
  • the suction and analysis operations for the second sampling group GR2 of the fourth channel CHANNEL 4 (CH4) are shown to be performed for 2t (0 ⁇ T ⁇ 2t), but the respective operating time and operating time ratio May be variously set in the embodiment.
  • the individual suction and analysis operations may be set to be performed within a time at which the suction and analysis operations for the sampling group are performed.
  • the separate suction and analysis operations of the third channel CHANNEL 3 (CH3) and the fourth channel CHANNEL 4 (CH4) may be set to be performed within 2 t.
  • the scan operation for the entire channels CHANNEL 1 (CH1) to CHANNEL (CH8) may be completed within 16t.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a part of a gas sampling device according to another embodiment of the present invention.
  • the gas sampling apparatus 100B according to another embodiment of the gas sampling apparatus 100A of FIG. 1 has a structure including two pumps 40-1 and 40-2.
  • sampling points 10-1 to 10-4 are collected at the first pipe branch point JP1 through a pipe, and are connected to the first pump 40-1 through a 3-way valve 30-1. It may be connected to the second pump 40-2.
  • the three-way valve 30-1 is each channel CH1 to CH4 connected to the first pipe branch point JP1 and each channel CH1 to CH4 connected to the first pump 40-1 or the first pipe branch point JP1. ) And the second pump 40-2 may be connected.
  • sampling points 10-5 to 10-8 are collected at the second pipe branch point JP2 through the pipe, and the first pump 40-1 and the second pump 40 through the three-way valve 30-2. -2) can be connected.
  • the three-way valve 30-2 is each channel CH5 to CH8 connected to the second pipe branch point JP2 and each channel CH1 to CH4 connected to the first pump 40-1 or the second pipe branch point JP2. ) And the second pump 40-2 may be connected.
  • the first pump 40-1 may perform a pre-suction operation in order to suck and wait the air of the channel to be analyzed next to the gas detector 50.
  • the second pump 40-2 sucks air in the channel pre-inhaled by the first pump 40-1 and delivers the gas to the gas detector 50, and the gas detector 50 passes the combustible gas or the like to the delivered air.
  • the presence of harmful gases can be analyzed.
  • FIG. 5 is an operation timing diagram when no gas is detected by the gas sampling device of FIG. 4.
  • FIG. 5 shows the operation timing when no flammable gas or noxious gas is detected in all sampling point groups GR1 to GR4.
  • the gas sampling apparatus 100B includes a first sampling point 10-1 and a first sampling point included in the first sampling point group GR1 during a first time interval (0 ⁇ T ⁇ t).
  • the air sampling operation is performed on the second sampling point 10-2, that is, the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the second channel CHANNEL 2 (CH2), and the second time interval t ⁇ T ⁇ 2 In t), an operation of analyzing gas detection may be performed on the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the second channel CHANNEL 2 (CH2).
  • the second pump 40-2 sucks air from the first sampling point group GR1 and delivers the gas to the gas detector 50 to analyze whether gas is detected in the second time interval t ⁇ T ⁇ 2t.
  • the first pump 40-1 may analyze the fifth sampling point 10-5 and the sixth sampling point 10-6 included in the third sampling point group GR3.
  • a pre-suction operation may be performed on the fifth channel CHANNEL 5 (CH5) and the sixth channel CHANNEL 6 (CH6).
  • the first valve 20-1 and the second valve 20-2 are opened, and the three-way valve 30-1 connects the first channel CH1 and the second channel CH2 to the second pump ( 40-2).
  • the fourth valve 20-4 and the fifth valve 20-5 are opened, and the three-way valve 30-2 opens the fourth channel CH4 and the fifth channel CH5 by the first pump ( 40-1).
  • the second pump 40-2 sucks air from the pre-suctioned third sampling point group GR3 to detect the gas detector 50.
  • the first pump 40-1 analyzes whether the gas is detected, and the third sampling point 10-3 and the fourth sampling point 10-4 included in the second sampling point group GR2. ), That is, the pre-suction operation may be performed on the third channel CHANNEL 3 (CH3) and the fourth channel CHANNEL 4 (CH4).
  • the fifth valve 20-5 and the sixth valve 20-6 are opened, and the three-way valve 30-2 connects the fifth channel CH5 and the sixth channel CH6 to the second pump ( 40-2).
  • the third valve 20-3 and the fourth valve 20-4 are opened, and the three-way valve 30-1 opens the third channel CH3 and the fourth channel CH4 by the first pump ( 40-1).
  • the second pump 40-2 sucks air from the pre-intake second sampling point group GR2 to the gas detector 50.
  • the first pump 40-1 analyzes whether gas is detected by transferring the gas, and the first pump 40-1 includes the seventh sampling point 10-7 and the eighth sampling point 10-8 included in the fourth sampling point group GR4. That is, the pre-suction operation may be performed on the seventh channel CHANNEL 7 (CH7) and the eighth channel CHANNEL 8 (CH8).
  • the third valve 20-3 and the fourth valve 20-4 are opened, and the three-way valve 30-1 connects the third channel CH3 and the fourth channel CH4 to the second pump ( 40-2).
  • the seventh valve 20-7 and the eighth valve 20-8 are opened, and the three-way valve 30-2 opens the seventh channel CH7 and the eighth channel CH8 with the first pump ( 40-1).
  • the second pump 40-2 sucks air from the pre-intake fourth sampling point group GR2 to the gas detector 50. It can be delivered and analyzed for gas detection.
  • the seventh valve 20-7 and the eighth valve 20-8 are opened, and the three-way valve 30-2 connects the seventh channel CH7 and the eighth channel CH8 to the second pump ( 40-2).
  • the first pump 40-1 preliminarily pre-sets the sampling point group to be analyzed next.
  • a pre-suction operation can be performed. Accordingly, since the analysis operation may be performed immediately after the previous analysis operation is performed on the channels where the pre-suction operation is performed by the first pump 40-2, the sampling time may be shortened.
  • FIG. 6 is an operation timing diagram at the time of gas detection of the gas sampling device of FIG. 4.
  • FIG. 6 shows operation timings when flammable gas or noxious gas is detected in the third sampling point group GR3.
  • the gas sampling apparatus 100B includes a first sampling point 10-1 and a first sampling point included in the first sampling point group GR1 during a first time interval (0 ⁇ T ⁇ t).
  • the air sampling operation is performed on the second sampling point 10-2, that is, the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the second channel CHANNEL 2 (CH2), and the second time interval t ⁇ T ⁇ 2 In t), an operation of analyzing gas detection may be performed on the first channel CHANNEL 1 (CH1) and the second channel CHANNEL 2 (CH2).
  • the second pump 40-2 sucks air from the first sampling point group GR1 that has been sucked to the gas detector 50.
  • the first pump 40-1 transmits the fifth sampling point 10-5 and the sixth sampling point 10-6 included in the third sampling point group GR3, That is, the pre-suction operation may be performed on the fifth channel CHANNEL 5 (CH5) and the sixth channel CHANNEL 6 (CH6).
  • the second pump 40-2 sucks air from the pre-suctioned third sampling point group GR3 to the gas detector 50.
  • the first pump 40-1 analyzes whether the gas is detected by transferring the gas, and the first pump 40-1 includes a third sampling point 10-3 and a fourth sampling point 10-4 included in the second sampling point group GR2. That is, the pre-suction operation may be performed on the third channel CHANNEL 3 (CH3) and the fourth channel CHANNEL 4 (CH4).
  • the gas detector ( 50) may determine that gas has been detected.
  • the control circuit may each of the sampling points 10-5 and 10-6 included in the sampling point group (eg, GR3) in which flammable gas or noxious gas is detected.
  • the valves 20-1 to 20-8 and the second pump 40-2 may be controlled to perform separate sampling operations on the valves 20-1 to 20-8.
  • the first pump 40-1 may maintain a pre-suction state until the individual sampling operation of the third sampling point group GR3 in which flammable gas or noxious gas is detected is completed (2t ⁇ T ⁇ 6t). .
  • the valve 20-5 of the fifth channel CH5 may be opened to suck air and analyze the sucked air.
  • the air of the fifth channel CHANNEL 5 (CH5) has already been sucked from the fifth sampling point 10-5 and the sucked air flows to the valve 20-5. In this state, it may take a shorter time than the pre-suction time of the second time interval (t ⁇ T ⁇ 2t) to individually inhale the fifth channel CHANNEL 5 (CH5).
  • valve 20-6 of the sixth channel CH6 may be opened to suck air and analyze the sucked air.
  • the gas sampling device 100B When flammable gas or noxious gas is detected in the sixth channel CH6 according to the detection result of the gas detector 50, the gas sampling device 100B generates an alarm signal or discharges flammable gas or noxious gas. It can additionally be performed.
  • the second pump 40-2 pre-intakes the second sampling to analyze whether the gas is detected in the sixth time interval 6t ⁇ T ⁇ 7t. While the air of the point group GR2 is sucked and delivered to the gas detector 50 to analyze whether the gas is detected, the first pump 40-1 is the seventh sampling point included in the fourth sampling point group GR4.
  • the pre-suction operation may be performed on the 10-10 and the eighth sampling point 10-8, that is, the seventh channel CHANNEL 7 (CH7) and the eighth channel CHANNEL 8 (CH8).
  • the second pump 40-2 sucks air from the fourth sampling point group GR4 and delivers the gas to the gas detector 50 so as to analyze the gas.
  • the detection can be analyzed.
  • the individual suction and analysis operations of the fifth channel CHANNEL 5 (CH5) and the sixth channel CHANNEL 6 (CH6) are performed for 3t (3t ⁇ T ⁇ 6t), and the fifth channel CHANNEL 5 (CH5). ))
  • the suction and analysis operations for the third sampling group GR3 of the sixth channel CHANNEL 6 (CH6) are shown to be performed for 2t (t ⁇ T ⁇ 3t), but the respective operating time and operating time ratio May be variously set in the embodiment.
  • the individual suction and analysis operations may be set to be performed within a time at which the suction and analysis operations for the sampling group are performed.
  • the individual suction and analysis operations of the fifth channel CHANNEL 5 (CH5) and the sixth channel CHANNEL 6 (CH6) may be set to be performed within 2t.
  • the scan operation for all channels CHANNEL 1 (CH1) to CHANNEL (CH8) may be completed within 13t.
  • the sampling operation is performed on two channels at a time, 8 t and gas are detected when no gas is detected to scan the entire channel. If it takes 11t.
  • the scan speed of all the channels may be significantly improved as compared with the case of performing the gas sampling operation one channel at a time.
  • the operating method of the gas sampling apparatus 100B it takes 5t when no gas is detected and 8t when gas is detected to scan the entire channel. Scan speed can be further improved.

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Abstract

선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법은 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하는 단계, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹으로부터 흡입된 공기에 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석하는 단계 및 분석 결과에 따라, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 개별 공기 흡입 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법에 관한 것으로, 특히 가스 검출 상황에 따라 샘플링 포인트 그룹 또는 샘플링 포인트에 대하여 효과적으로 샘플링 동작을 수행할 수 있는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
인화성 물질, 예컨대 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas(LNG)) 등을 운반하는 선박은 인화성 물질을 저장하기 위한 탱크(tank)와 선체의 균형을 유지하기 위한 밸러스트(ballast) 탱크 등을 구비하는 구조를 갖는다.
인화성 물질을 저장하기 위한 탱크에는 여러가지 기계적 결함으로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 이러한 균열에 의해 인화성 물질이 액체 또는 기체 형태로 선체 곳곳으로 유입될 수 있다.
이를 대비하여, 선박에는 밸러스트 탱크를 포함한 선체 곳곳에 누설된 인화성 가스가 있는지 여부를 감시하기 위한 가스 샘플링 장치를 구비하고 있다. 가스 샘플링 장치는 선박의 곳곳의 공기를 주기적으로 흡입하여 누설된 가스가 있는지를 검출하여 처리할 수 있다.
선박의 크기가 점점 대형화 됨에 따라, 가스 샘플링을 위하여 공기를 흡입하는 배관의 갯수가 증가하고 있으며 배관의 길이 또한 길어지고 있다. 이에 따라, 선박 내의 가스 샘플링을 신속하고 효과적으로 수행할 수 있는 선박용 가스 샘플링 장치가 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 가스 검출 상황에 따라 샘플링 포인트 그룹 또는 샘플링 포인트에 대하여 효과적으로 샘플링 동작을 수행할 수 있는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법은 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하는 단계, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹으로부터 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석하는 단계 및 분석 결과에 따라, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 개별 공기 흡입 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 개별 공기 흡입 동작을 수행하는 단계 이후에, 상기 샘플링 포인트들 각각으로부터 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 분석 결과 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 다른 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 공기 흡입 동작을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 분석 결과 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는 경우, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 개별 공기 흡입 동작을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 수행되는 공기 흡입 동작의 수행 시간은, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 수행되는 상기 개별 공기 흡입 동작의 수행 시간보다 길게 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 다른 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대한 공기 흡입 동작이, 상기 분석하는 단계와 병렬적으로 수행될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들 각각에는, 샘플링 포인트로부터 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들이 모이는 배관 분기점까지의 거리가 평균 거리보다 가까운 샘플링 포인트와 상기 평균 거리보다 먼 샘플링 포인트가 함께 포함될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치는 가스 검출 상황에 따라 샘플링 포인트 그룹 또는 샘플링 포인트에 대하여 효과적으로 샘플링 동작을 수행함에 따라, 가스 샘플링 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치는 특정 샘플링 포인트 그룹에 대한 가스 검출 여부를 분석하는 동작과 다음으로 분석될 샘플링 포인트 그룹에 대한 사전 흡입 동작을 병렬적으로 수행하는 경우, 가스 샘플링 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 가스 샘플링 장치의 가스 미검출시의 동작 타이밍도이다.
도 3은 도 1의 가스 샘플링 장치의 가스 검출시의 동작 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 가스 샘플링 장치의 가스 미검출시의 동작 타이밍도이다.
도 6은 도 4의 가스 샘플링 장치의 가스 검출시의 동작 타이밍도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 가스 샘플링 장치(100A)는 복수의 샘플링 포인트 그룹들(GR1, GR2, GR3, 및 GR4), 밸브들(20-1 내지 20-8), 채널들(channels, CH1 내지 CH8), 제1펌프(pump; 40), 및 가스 검출기(gas detector;50)를 포함할 수 있다.
복수의 샘플링 포인트 그룹들(GR1, GR2, GR3, 및 GR4) 각각은 적어도 2이상의 샘플링 포인트들을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)은 제1샘플링 포인트(10-1)와 제2샘플링 포인트(10-2)를 포함하고, 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)은 제3샘플링 포인트(10-3)와 제4샘플링 포인트(10-4)를 포함하고, 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)은 제5샘플링 포인트(10-5)와 제6샘플링 포인트(10-6)를 포함하고, 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)은 제7샘플링 포인트(10-7)와 제8샘플링 포인트(10-8)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위하여 4개의 샘플링 포인트 그룹들(GR1, GR2, GR3, 및 GR4)과 8개의 샘플링 포인트들(10-1 내지 10-8)을 도시하고 있으나, 샘플링 포인트 그룹들의 갯수와 샘플링 포인트들의 갯수는 다양하게 변경될 수 있다.
실시 예에 따라, 1개의 샘플링 포인트 그룹에 3개 이상의 샘플링 포인트들이 포함될 수도 있다.
다른 실시 예에 따라, 각 샘플링 포인트 그룹에 포함된 샘플링 포인트들의 갯수가 서로 다를 수도 있다. 예컨대, 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에는 2개의 샘플링 포인트들이 포함되고, 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)에는 3개의 갬플링 포인트들이 포함될 수도 있다.
각 샘플링 포인트(10-1 내지 10-8)는 선박 내의 가스 샘플링이 필요한 구역들 곳곳에 설치되며, 배관을 통하여 배관 분기점(JP)에서 모여서 제1펌프(40)로 연결될 수 있다. 샘플링을 위해 각 샘플링 포인트(10-1 내지 10-8)로부터 공기를 흡입하는 경로는 채널(channel, CH1 내지 CH8)로 정의될 수 있다.
실시 예에 따라, 각 샘플링 포인트 그룹(GR1 내지 GR4)에는 각 샘플링 포인트(10-1 내지 10-8)로부터 배관 분기점(JP)까지의 거리가 평균 거리보다 가까운 샘플링 포인트와 상기 평균 거리보다 먼 샘플링 포인트가 함께 포함될 수 있다.
예컨대, 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에는 샘플링 포인트로부터 배관 분기점(JP)까지의 거리가 평균 거리보다 먼 제1샘플링 포인트(10-1)와 샘플링 포인트로부터 배관 분기점(JP)까지의 거리가 평균 거리보다 가까운 제2샘플링 포인트(10-2)가 함께 포함될 수 있다. 이 경우, 제1펌프(40)에 의해 공기를 흡입할 때 샘플링 포인트 그룹들(GR1 내지 GR4) 간에 요구되는 공압 간에 차이가 적어지므로 제1펌프(40)에 무리가 덜 가게 되며, 공기 흡입에 소요되는 시간이 균일해 지는 효과가 있다.
제1펌프(40)에 의해 각 샘플링 포인트(10-1 내지 10-8)로부터 흡입되는 공기의 흐름을 제어하기 위해서, 각 채널(CH1 내지 CH8)에는 밸브(20-1 내지 20-8)가 설치될 수 있다.
실시 예에 따라, 밸브(20-1 내지 20-8)는 전기 신호에 의해 유로의 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브로 구현될 수도 있다. 이 경우, 가스 샘플링 장치(100A)는 밸브(20-1 내지 20-8)를 제어하기 위한 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다.
제1펌프(40)는 제어 회로(미도시)의 제어에 따라 각 샘플링 포인트(10-1 내지 10-8)로부터 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1펌프(40)의 앞단 또는 뒷단에는 흡입된 공기의 오염물을 필터링하기 위한 필터가 더 포함될 수도 있다.
가스 검출기(50)는 제1펌프(40)에 의해 전달된 공기에 특정 성분의 가스가 있는지 여부를 검출할 수 있다.
실시 예에 따라, 가스 검출기(50)는 전기 화학적 방법(예컨대, 용액 도전 방식, 정전위 전해 방식, 격막 전극법 등), 광학적 방법(예컨대, 적외선 흡수법, 가시부 흡수법, 광간섭법 등), 전기적 방법(예컨대, 수소 이온화법, 열전도법, 접촉 연소법, 반도체법 등) 등의 다양한 방식으로 검출 대상 가스, 예컨대 가연성 가스 또는 유해 가스를 검출할 수 있다.
가스 샘플링 장치(100A)의 동작 방법은 도 2와 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
도 2는 도 1의 가스 샘플링 장치의 가스 미검출시의 동작 타이밍도이다.
도 2에서는 모든 샘플링 포인트 그룹(GR1 내지 GR4)에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되지 않은 경우의 동작 타이밍을 도시한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 제1시간 구간(0 < T ≤ 2t)에서는 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에 포함된 제1샘플링 포인트(10-1) 및 제2샘플링 포인트(10-2), 즉 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 과 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
즉, 제1시간 구간(0 < T ≤ 2t)에서는 제1채널(CHANNEL 1(CH1))의 밸브(20-1)과 제2채널(CHANNEL 2(CH2))의 밸브(20-2)가 개방되어, 제1채널(CHANNEL 1(CH1))과 제2채널(CHANNEL 2(CH2))의 공기를 동시에 흡입할 수 있다.
제1채널(CHANNEL 1(CH1))과 제2채널(CHANNEL 2(CH2))로부터 흡입된 공기에 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되지 않으면, 다른 샘플링 포인트 그룹(예컨대, GR2)에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
마찬가지 방식으로, 제2시간 구간(2t < T ≤ 4t)에서는 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)에 포함된 제3샘플링 포인트(10-3) 및 제4샘플링 포인트(10-4), 즉 제3채널(CHANNEL 3(CH3))과 제4채널(CHANNEL 4(CH4))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
제3시간 구간(4t < T ≤ 6t)에서는 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)에 포함된 제5샘플링 포인트(10-5) 및 제6샘플링 포인트(10-6), 즉 제5채널(CHANNEL 5(CH5)) 과 제6채널(CHANNEL 6(CH6))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
제4시간 구간(6t < T ≤ 8t)에서는 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)에 포함된 제7샘플링 포인트(10-7) 및 제8샘플링 포인트(10-8), 즉 제7채널(CHANNEL 7(CH7)) 과 제8채널(CHANNEL 8(CH8))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 도 1의 가스 샘플링 장치의 가스 검출시의 동작 타이밍도이다.
도 3에서는 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)의 제4채널(CHANNEL4 (CH4))에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되는 경우의 동작 타이밍을 도시한다.
도 1과 도 3을 참조하면, 제1시간 구간(0 < T ≤ 2t)에서는 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에 포함된 제1샘플링 포인트(10-1) 및 제2샘플링 포인트(10-2), 즉 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 과 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
제2시간 구간(2t < T ≤ 4t)에서는 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)에 포함된 제3샘플링 포인트(10-3) 및 제4샘플링 포인트(10-4), 즉 제3채널(CHANNEL 3(CH3)) 과 제4채널(CHANNEL 4(CH4))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
이때, 제3채널(CHANNEL 3(CH3))과 제4채널(CHANNEL 4(CH4))로부터 흡입된 공기에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된다면, 가스 검출기(50)는 가스가 검출되었다고 판단할 수 있다.
가스 검출기(50)의 검출 결과에 따라, 제어 회로(미도시)는 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된 샘플링 포인트 그룹(예컨대, GR2)에 포함된 샘플링 포인트들(10-3, 10-4) 각각에 대한 개별 샘플링 동작이 수행될 수 있도록 밸브들(20-1 내지 20-8)와 제1펌프(40)를 제어할 수 있다.
제3시간 구간(4t < T ≤ 5.5t)에서는 제3채널(CH3)의 밸브(20-3) 만을 개방하여 공기를 흡입하고 흡입된 공기를 분석할 수 있다. 제2시간 구간(2t < T ≤ 4t)에서 이미 제3채널(CHANNEL 3(CH3))의 공기를 제3샘플링 포인트(10-3)로부터 흡입해서 흡입된 공기가 밸브(20-3) 까지는 유입되어 있는 상태이므로, 제3채널(CHANNEL 3(CH3))을 개별 흡입하는 데에는 제2시간 구간(2t < T ≤ 4t)의 흡입 시간 보다 짧은 시간이 소요될 수 있다.
도 3에서는 설명의 편의상 일반 흡입 시간은 t, 분석 시간은 t, 개별 흡입 시간을 0.5t로 설정하였으나, 이는 실시 예에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
마찬가지로, 제4시간 구간(5.5t < T ≤ 7t)에서는 제4채널(CH4)의 밸브(20-4) 만을 개방하여 공기를 흡입하여 흡입된 공기를 분석할 수 있다. 가스 검출기(50)의 검출 결과에 따라 제4채널(CH4)에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되는 경우, 가스 샘플링 장치(100A)는 알림 신호를 발생시키거나 가연성 가스 또는 유해 가스를 배출시키는 동작을 추가적으로 수행할 수 있다.
제5시간 구간(7t < T ≤ 9t)에서는 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)에 포함된 제5샘플링 포인트(10-5) 및 제6샘플링 포인트(10-6), 즉 제5채널(CHANNEL 5(CH5)) 과 제6채널(CHANNEL 6(CH6))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
제6시간 구간(9t < T ≤ 11t)에서는 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)에 포함된 제7샘플링 포인트(10-7) 및 제8샘플링 포인트(10-8), 즉 제7채널(CHANNEL 7(CH7)) 과 제8채널(CHANNEL 8(CH8))에 대하여 공기 흡입 및 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3에서는 제3채널(CHANNEL 3(CH3))과 제4채널(CHANNEL 4(CH4)의 개별 흡입 및 분석 동작이 3t(4t < T ≤7t) 동안 수행되고, 제3채널(CHANNEL 3(CH3))과 제4채널(CHANNEL 4(CH4)의 제2샘플링 그룹(GR2)에 대한 흡입 및 분석 동작이 2t(0 < T ≤2t) 동안 수행되는 것으로 도시되어 있으나 각각의 동작 시간 및 동작 시간 비율은 실시 예에 다양하게 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 개별 흡입 및 분석 동작은 샘플링 그룹에 대한 흡입 및 분석 동작이 수행되는 시간 이내에 수행되도록 설정될 수 있다. 예컨대, 제3채널(CHANNEL 3(CH3))과 제4채널(CHANNEL 4(CH4)의 개별 흡입 및 분석 동작은 2t 이내로 수행되도록 설정될 수 있다. 이 경우, 전체 채널들(CHANNEL 1(CH1) ~ CHANNEL(CH8))에서 가스가 검출되더라도 16t 이내에 전체 채널들(CHANNEL 1(CH1) ~ CHANNEL(CH8))에 대한 스캔 동작이 완료될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 1의 가스 샘플링 장치(100A)의 다른 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치(100B)는 2개의 펌프(40-1, 40-2)를 구비하는 구조를 갖는다.
일부 샘플링 포인트들(10-1 내지 10-4)은 배관을 통하여 제1배관 분기점(JP1)에서 모여서 3방 밸브(3-way valve; 30-1)를 통하여 제1펌프(40-1)와 제2펌프(40-2)로 연결될 수 있다.
3방 밸브(30-1)는 제1배관 분기점(JP1)에 연결된 각 채널(CH1 내지 CH4)과 제1펌프(40-1) 또는 제1배관 분기점(JP1)에 연결된 각 채널(CH1 내지 CH4)과 제2펌프(40-2)를 연결시킬 수 있다.
나머지 샘플링 포인트들(10-5 내지 10-8)은 배관을 통하여 제2배관 분기점(JP2)에서 모여서 3방 밸브(30-2)를 통하여 제1펌프(40-1)와 제2펌프(40-2)로 연결될 수 있다.
3방 밸브(30-2)는 제2배관 분기점(JP2)에 연결된 각 채널(CH5 내지 CH8)과 제1펌프(40-1) 또는 제2배관 분기점(JP2)에 연결된 각 채널(CH1 내지 CH4)과 제2펌프(40-2)를 연결시킬 수 있다.
제1펌프(40-1)는 다음에 분석할 채널의 공기를 가스 검출기(50) 근처까지 흡입하여 대기시키기 위해 사전 흡입(pre-suction) 동작을 수행할 수 있다.
제2펌프(40-2)는 제1펌프(40-1)에 의해 사전 흡입된 채널의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시키며, 가스 검출기(50)는 전달된 공기에 가연성 가스 또는 유해 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석할 수 있다.
도 4의 가스 샘플링 장치(100B)의 동작 방법은 도 5와 도 6을 참조하여 상세히 설명된다.
도 5는 도 4의 가스 샘플링 장치의 가스 미검출시의 동작 타이밍도이다.
도 5에서는 모든 샘플링 포인트 그룹(GR1 내지 GR4)에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되지 않은 경우의 동작 타이밍을 도시한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 가스 샘플링 장치(100B)는 제1시간 구간(0 < T ≤ t)에서는 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에 포함된 제1샘플링 포인트(10-1) 및 제2샘플링 포인트(10-2), 즉 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 및 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하고, 제2시간 구간(t < T ≤ 2 t)에서는 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 및 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
특히, 제2시간 구간(t < T ≤ 2t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)에 포함된 제5샘플링 포인트(10-5) 및 제6샘플링 포인트(10-6), 즉 제5채널(CHANNEL 5(CH5)) 및 제6채널(CHANNEL 6(CH6))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
이때, 제1밸브(20-1)와 제2밸브(20-2)가 개방되고, 3방 밸브(30-1)는 제1채널(CH1)과 제2채널(CH2)을 제2펌프(40-2)로 연결시킬 수 있다. 또한, 제4밸브(20-4)와 제5밸브(20-5)가 개방되고, 3방 밸브(30-2)는 제4채널(CH4)과 제5채널(CH5)을 제1펌프(40-1)와 연결시킬 수 있다.
마찬가지로, 제3시간 구간(2t < T ≤ 3t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전 흡입된 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)에 포함된 제3샘플링 포인트(10-3) 및 제4샘플링 포인트(10-4), 즉 제3채널(CHANNEL 3(CH3)) 및 제4채널(CHANNEL 4(CH4))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
이때, 제5밸브(20-5)와 제6밸브(20-6)가 개방되고, 3방 밸브(30-2)는 제5채널(CH5)과 제6채널(CH6)을 제2펌프(40-2)로 연결시킬 수 있다. 또한, 제3밸브(20-3)와 제4밸브(20-4)가 개방되고, 3방 밸브(30-1)는 제3채널(CH3)과 제4채널(CH4)을 제1펌프(40-1)와 연결시킬 수 있다.
제4시간 구간(3t < T ≤ 4t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전 흡입된 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)에 포함된 제7샘플링 포인트(10-7) 및 제8샘플링 포인트(10-8), 즉 제7채널(CHANNEL 7(CH7)) 및 제8채널(CHANNEL 8(CH8))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
이때, 제3밸브(20-3)와 제4밸브(20-4)가 개방되고, 3방 밸브(30-1)는 제3채널(CH3)과 제4채널(CH4)을 제2펌프(40-2)로 연결시킬 수 있다. 또한, 제7밸브(20-7)와 제8밸브(20-8)가 개방되고, 3방 밸브(30-2)는 제7채널(CH7)과 제8채널(CH8)을 제1펌프(40-1)와 연결시킬 수 있다.
제5시간 구간(4t < T ≤ 5t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전 흡입된 제4샘플링 포인트 그룹(GR2)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석할 수 있다.
이때, 제7밸브(20-7)와 제8밸브(20-8)가 개방되고, 3방 밸브(30-2)는 제7채널(CH7)과 제8채널(CH8)을 제2펌프(40-2)로 연결시킬 수 있다.
즉, 제2펌프(40-2)에 의해 흡입된 공기가 가스 검출기(50)로 전달되어 분석 동작이 수행되는 동안, 제1펌프(40-1)는 다음에 분석될 샘플링 포인트 그룹에 대해 사전 흡입(pre-suction) 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제1펌프(40-2)에 의해 사전 흡입 동작이 수행된 채널들에 대해서는 앞선 분석 동작이 완료된 직후에 분석 동작이 수행될 수 있으므로 샘플링 시간이 단축될 수 있다.
도 6은 도 4의 가스 샘플링 장치의 가스 검출시의 동작 타이밍도이다.
도 6에서는 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된 경우의 동작 타이밍을 도시한다.
도 4와 도 6을 참조하면, 가스 샘플링 장치(100B)는 제1시간 구간(0 < T ≤ t)에서는 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)에 포함된 제1샘플링 포인트(10-1) 및 제2샘플링 포인트(10-2), 즉 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 및 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하고, 제2시간 구간(t < T ≤ 2 t)에서는 제1채널(CHANNEL 1(CH1)) 및 제2채널(CHANNEL 2(CH2))에 대하여 가스 검출 여부를 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
제2시간 구간(t < T ≤ 2t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전 흡입된 제1샘플링 포인트 그룹(GR1)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)에 포함된 제5샘플링 포인트(10-5) 및 제6샘플링 포인트(10-6), 즉 제5채널(CHANNEL 5(CH5)) 및 제6채널(CHANNEL 6(CH6))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
제3시간 구간(2t < T ≤ 3t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전 흡입된 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)에 포함된 제3샘플링 포인트(10-3) 및 제4샘플링 포인트(10-4), 즉 제3채널(CHANNEL 3(CH3)) 및 제4채널(CHANNEL 4(CH4))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
이때, 제3샘플링 포인트 그룹(GR3), 즉 제5채널(CHANNEL 5(CH5))과 제6채널(CHANNEL 6(CH6))로부터 흡입된 공기에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된다면, 가스 검출기(50)는 가스가 검출되었다고 판단할 수 있다.
가스 검출기(50)의 검출 결과에 따라, 제어 회로(미도시)는 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된 샘플링 포인트 그룹(예컨대, GR3)에 포함된 샘플링 포인트들(10-5, 10-6) 각각에 대한 개별 샘플링 동작이 수행될 수 있도록 밸브들(20-1 내지 20-8)과 제2펌프(40-2)를 제어할 수 있다.
한편, 제1펌프(40-1)는 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출된 제3샘플링 포인트 그룹(GR3)의 개별 샘플링 동작이 완료될 때(2t < T ≤ 6t)까지 사전 흡입 상태를 유지할 수 있다.
제4시간 구간(3t < T ≤ 4.5t)에서는 제5채널(CH5)의 밸브(20-5) 만을 개방하여 공기를 흡입하고 흡입된 공기를 분석할 수 있다. 제2시간 구간(t < T ≤ 2t)에서 이미 제5채널(CHANNEL 5(CH5))의 공기를 제5샘플링 포인트(10-5)로부터 흡입해서 흡입된 공기가 밸브(20-5) 까지는 유입되어 있는 상태이므로, 제5채널(CHANNEL 5(CH5))을 개별 흡입하는 데에는 제2시간 구간(t < T ≤ 2t)의 사전흡입 시간 보다 짧은 시간이 소요될 수 있다.
마찬가지로, 제5시간 구간(4.5t < T ≤ 6t)에서는 제6채널(CH6)의 밸브(20-6) 만을 개방하여 공기를 흡입하고 흡입된 공기를 분석할 수 있다.
가스 검출기(50)의 검출 결과에 따라 제6채널(CH6)에서 가연성 가스 또는 유해 가스가 검출되는 경우, 가스 샘플링 장치(100B)는 알림 신호를 발생시키거나 가연성 가스 또는 유해 가스를 배출시키는 동작을 추가적으로 수행할 수 있다.
제3샘플링 포인트 그룹(GR3)의 개별 샘플링 동작이 완료된 후, 제6시간 구간(6t < T ≤ 7t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 사전흡입된 제2샘플링 포인트 그룹(GR2)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석하는 한편, 제1펌프(40-1)는 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)에 포함된 제7샘플링 포인트(10-7) 및 제8샘플링 포인트(10-8), 즉 제7채널(CHANNEL 7(CH7)) 및 제8채널(CHANNEL 8(CH8))에 대하여 사전 흡입 동작을 수행할 수 있다.
제7시간 구간(7t < T ≤ 8t)에서 가스 검출 여부를 분석하기 위하여 제2펌프(40-2)는 제4샘플링 포인트 그룹(GR4)의 공기를 흡입하여 가스 검출기(50)로 전달시켜서 가스 검출 여부를 분석할 수 있다.
도 6에서는 제5채널(CHANNEL 5(CH5))과 제6채널(CHANNEL 6(CH6)의 개별 흡입 및 분석 동작이 3t(3t < T ≤6t) 동안 수행되고, 제5채널(CHANNEL 5(CH5))과 제6채널(CHANNEL 6(CH6)의 제3샘플링 그룹(GR3)에 대한 흡입 및 분석 동작이 2t(t < T ≤ 3t) 동안 수행되는 것으로 도시되어 있으나 각각의 동작 시간 및 동작 시간 비율은 실시 예에 다양하게 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 개별 흡입 및 분석 동작은 샘플링 그룹에 대한 흡입 및 분석 동작이 수행되는 시간 이내에 수행되도록 설정될 수 있다. 예컨대, 제5채널(CHANNEL 5(CH5))과 제6채널(CHANNEL 6(CH6))의 개별 흡입 및 분석 동작은 2t 이내로 수행되도록 설정될 수 있다. 이 경우, 전체 채널들(CHANNEL 1(CH1) ~ CHANNEL(CH8))에서 가스가 검출되더라도 13t 이내에 전체 채널들(CHANNEL 1(CH1) ~ CHANNEL(CH8))에 대한 스캔 동작이 완료될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 흡입 동작과 분석 동작이 각각 t의 동작시간이 요구된다고 가정했을 때, 총 8개의 채널에 대하여 한번에 1채널 씩 가스 샘플링 동작을 수행하는 경우 1채널 당 2t의 시간이 소요되므로 전체 채널을 스캔하는 데에는 16t의 시간이 소요된다.
하지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치(100A)의 동작 방법에 따르면 한번에 2개의 채널에 대하여 샘플링 동작이 수행되므로, 전체 채널을 스캔하는 데에는 가스가 검출되지 않는 경우 8t, 가스가 검출되는 경우 11t의 시간이 소요된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치(100A)의 동작 방법은 한번에 1채널 씩 가스 샘플링 동작을 수행하는 경우에 비하여 전체 채널에 대한 스캔 속도가 크게 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 샘플링 장치(100B)의 동작 방법에 따르면, 전체 채널을 스캔하는 데에는 가스가 검출되지 않는 경우 5t, 가스가 검출되는 경우 8t의 시간이 소요되므로 전체 채널에 대한 스캔 속도가 더욱 향상될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
[부호의 설명]
10-1 ~ 10-8 : 샘플링 포인트
20-1 ~ 20-8 : 밸브
30-1, 30-2 : 3방 밸브
40, 40-1, 40-2 : 펌프
50 : 가스 검출기

Claims (7)

  1. 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하는 단계;
    상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹으로부터 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석하는 단계; 및
    분석 결과에 따라, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 개별 공기 흡입 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개별 공기 흡입 동작을 수행하는 단계 이후에,
    상기 샘플링 포인트들 각각으로부터 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 분석하는 단계를 더 포함하는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분석 결과 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 다른 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 공기 흡입 동작을 수행하는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분석 결과 흡입된 공기에 검출 대상 가스가 포함되어 있는 경우, 상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 개별 공기 흡입 동작을 수행하는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대하여 수행되는 공기 흡입 동작의 수행 시간은,
    상기 어느 하나의 샘플링 포인트 그룹에 속해있는 샘플링 포인트들 각각에 대하여 수행되는 상기 개별 공기 흡입 동작의 수행 시간보다 길게 설정되는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 샘플링 포인트 그룹들 중에서 다른 하나의 샘플링 포인트 그룹에 대한 공기 흡입 동작이, 상기 분석하는 단계와 병렬적으로 수행되는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들 각각에는,
    샘플링 포인트로부터 상기 복수의 샘플링 포인트 그룹들이 모이는 배관 분기점까지의 거리가 평균 거리보다 가까운 샘플링 포인트와 상기 평균 거리보다 먼 샘플링 포인트가 함께 포함되는 선박용 가스 샘플링 장치의 동작 방법.
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