WO2018074666A1

WO2018074666A1 - 벤트 아날리시스 기능을 구비하는 플레어가스 시스템

Info

Publication number: WO2018074666A1
Application number: PCT/KR2016/015563
Authority: WO
Inventors: 나장훈
Original assignee: 필즈엔지니어링 주식회사
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2018-04-26
Also published as: KR101778113B1

Abstract

본 발명은 플레어가스의 활용성을 향상시키고, 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있는 플레어가스 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 플레어가스 시스템으로서, 원유를 정유하는 복수 개의 제1 정유유닛과; 상기 정유유닛에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 시스템의 외부로 배출하는 플레어가스 배출 조절장치와; 상기 복수 개의 제1 정유유닛 각각에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치로 이동시키는 복수 개의 플레어가스 개별배출라인과; 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각의 플레어가스 측정유량을 감지하도록 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각에 구비되는 복수 개의 플로우 미터와; 상기 플레어가스 시스템의 작동상태를 출력하는 출력부와; 상기 히터, 상기 복수 개의 제1 정유유닛 및 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수 개의 플로우 미터로부터 측정된 각각의 플레어가스 개별배출라인의 플레어가스 측정유량을 시각적으로 상기 출력부에 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템에 관한 것이다.

Description

벤트 아날리시스 기능을 구비하는 플레어가스 시스템

본 발명은 플레어가스 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있도록 벤트 아날리시스 기능을 구비하는 플레어가스 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 정유 공장 및 석유 화학 공장에서는 플레어가스 시스템(flare gas system) 및 플레어 스택(flare stack)이 반드시 설치되어야 한다. 이는, 전원 공급 중단, 냉각수 공급 중단 또는 화재 발생, 설비의 노후화 등의 원인으로 공정 컬럼(예를 들어, 정유유닛 등)의 내부에 플레어가스가 과도하게 발생하거나 또는 공정 컬럼의 외부로 배출되지 못하게 되어 공정 컬럼(예를 들어, 정유유닛 등)의 내부 압력이 비정상적으로 상승하는 경우, 공정 컬럼의 폭발을 방지하기 위해 공정 컬럼 내부의 가스를 대기로 자동 방출시키면서 플레어 스택에서 가스를 소각 및 처리하기 위함이다.

공정 컬럼의 오작동 또는 플레어가스의 과다발생 또는 누출 등이 발생하는 경우, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 시스템 전체의 문제로 파악하도록 구성되어 있었다.

이로 인해, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 실질적으로 문제의 원인인 오작동 부분 또는 누출 부분인 공정 컬럼 또는 배관을 찾기 위해 별도의 분석 시간이나 노력이 필요한 문제점이 존재하여 왔다. 즉, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 시스템 관리자 또는 사용자에 대한 시스템 유지 보수 편의성이 매우 낮다는 문제점이 존재하여 왔다.

또한, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은, 플레어가스가 발생 즉시 플레어스택으로 배출되도록 하는 것이 아니라 공정 컬럼 각각의 작동상태(예를 들어, 내부 압력, 온도 등)에 기초하여 기준 작동상태(즉, 설계 작동상태)(예를 들어, 설계압력)를 초과하는 경우에만 플레어스택으로 배출되도록 함으로써 가스가 불필요하게 플레어가스로 소각 배출되는 것을 방지하도록 설계되어야 한다. 그러나, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 공정 컬럼, 밸브, 배관 등의 노후화 또는 손상 등으로 플레어가스가 누출되는 문제점이 존재하여 왔으며, 이로 인해 플레어가스를 소각 배출하기 위한 비용(예를 들어, 수증기 공급 또는 퍼지가스 공급 등의 비용 등)이 과도해지는 문제점이 존재하여 왔다.

뿐만 아니라, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 각 공정 컬럼 등을 연결하는 배관을 통하여 플레어가스가 흐르는 경우 배관의 내측 표면에 침착물 또는 침전물이 형성되어 각 배관의 플레어가스 유량을 정확하게 측정하는데 한계가 존재하여 왔다. 이러한 측정 한계 또는 측정 오류로 인해, 종래기술에 따른 플레어가스 시스템은 플레어가스의 누출여부를 정확하게 감지할 수 없는 문제점이 존재하여 왔다.

이에, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 플레어가스 시스템을 제공하는 것이다.

구체적으로, 본 발명의 목적은 플레어가스의 활용성을 향상시키고, 플레어가스의 발생량을 최소화 또는 저감시킬 수 있는 플레어가스 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 시스템 관리자 또는 사용자가 플레어 가스의 비정상적인 유량 및 비정상적인 유량이 발생하는 위치를 신속하고 정확하게 인지할 수 있도록 하는 플레어가스 시스템을 제공하는 것이다. 즉, 본 발명의 또 다른 목적은 오작동 부분 또는 비정상적인 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있는 플레어가스 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 정확하게 감지할 수 있도록 할 수 있는 플레어가스 시스템을 제공하는 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 플레어가스 시스템으로서, 원유를 정유하는 복수 개의 제1 정유유닛과; 상기 정유유닛에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 시스템의 외부로 배출하는 플레어가스 배출 조절장치와; 상기 복수 개의 제1 정유유닛 각각에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치로 이동시키는 복수 개의 플레어가스 개별배출라인과; 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각의 플레어가스 측정유량을 감지하도록 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각에 구비되는 복수 개의 플로우 미터와; 상기 플레어가스 시스템의 작동상태를 출력하는 출력부와; 상기 히터, 상기 복수 개의 제1 정유유닛 및 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수 개의 플로우 미터로부터 측정된 각각의 플레어가스 개별배출라인의 플레어가스 측정유량을 시각적 또는 청각적으로 상기 출력부에 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 플레어가스 시스템은, 상기 복수 개의 제1 정유유닛에서 1차 정유된 중간정유 오일을 적어도 1회 이상 추가 정유하는 적어도 하나 이상의 추가 정유유닛과; 상기 제1 정유유닛의 하류부분과 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 사이에 구비되는 중간정유 가스배출라인과; 상기 중간정유 가스배출라인과 상기 플레어가스 개별배출라인 사이에 구비되는 복수 개의 분기밸브와; 상기 분기밸브와 상기 추가 정유유닛을 연결하도록 구비되고, 상기 중간정유 가스배출라인에서 중간정유 오일을 상기 추가 정유유닛으로 이동시키는 추가정유용 이송라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 플레어가스 개별배출라인의 플레어가스 측정유량이 상기 중간정유 가스배출라인의 기설정된 작동상태에 기초한 플레어가스의 기설정된 설계유량과 상이한 경우, 해당 플레어가스 개별배출라인의 식별정보가 상기 출력부에 표시되도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 분기밸브에 구비되고, 상기 분기밸브, 또는 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 또는 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분, 또는 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분에서 플레어가스의 누출여부를 감지하는 복수 개의 가스누출 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 가스누출 감지부는, 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분 각각의 온도를 측정하는 온도감지부와; 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분 각각에서 발생하는 측정 소음크기를 감지하는 소음감지부; 중 적어도 하나 이상의 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 온도감지부에서 감지된 측정온도가 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분의 기설정된 설계온도와 상이한 경우, 및 상기 소음감지부에서 감지된 측정 소음크기가 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분의 기설정된 설계 소음크기와 상이한 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에, 해당 분기밸브의 식별정보가 상기 출력부에 출력되도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 플레어가스 시스템은, 상기 제1 정유유닛의 상류에 구비되고, 상기 제1 정유유닛에 공급되기 전에 원유를 소정 온도까지 가열하는 히터와; 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인의 하류에서 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인에서 이동된 플레어가스가 하나의 유동으로 합쳐지도록 하고, 상기 하나의 유동으로 합쳐진 플레어가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치로 이동시키는 플레어가스 통합배출라인과; 상기 플레어가스 통합배출라인에서 하나의 유동인 플레어가스 중 적어도 일부를 분기하여 상기 히터의 연료로 공급하는 플레어가스 재활용유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 플레어가스 배출 조절장치는, 플레어 가스가 수직방향으로 상승하도록 상기 플레어 가스를 안내하는 스택부와; 상기 스택부의 상단부의 개구부를 선택적으로 개폐하도록, 상기 개구부에 안착되는 제1 작동위치와 상기 개구부로부터 소정 높이로 부양하는 제2 작동위치 사이에서 상하 이동하는 개폐용 플로터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 개폐용 플로터는 자중을 가지고, 상기 개폐용 플로터의 자중은, 상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부의 내부 가스압력이 기설정된 압력 이상일 때 상기 개폐용 플로터가 상기 제2 작동위치로 이동할 수 있고, 상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부의 내부 가스압력이 기설정된 압력 미만일 때 상기 개폐용 플로터가 상기 제1 작동위치를 유지할 수 있도록 하는 상기 개폐용 플로터의 무게인 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 개폐용 플로터는 상기 스택부의 개구부에 안착되는 하부 부분과, 상기 하부 부분에서 상부 방향으로 연장되는 상부 부분을 포함하고, 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 또는 상기 하부 부분은, 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분의 일부 구간에서 또는 상기 하부 부분의 일부 구간에서 상기 플레어가스의 연소로 인한 화염이 수평방향으로 퍼지는 것을 방지하는 코안다(coanda) 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 하부 부분은 상기 하부 부분의 일부 구간 또는 전체에서 하부 방향으로 볼록한 포물선 형상을 구비하고, 상기 하부 부분은 상기 스택부를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 상부 부분은 내부에 상부 중공 공간을 포함하고, 상기 하부 부분은 내부에 하부 중공 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 하부 부분은, 내부에 형성되는 하부 중공 공간과, 상기 스택부를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면과, 상기 외측 피가압면에 관통 형성되어 상기 하부 중공 공간으로 상기 플레어가스가 유입되는 복수 개의 가스유입구를 포함하고, 상기 상부 부분은 내부에 형성되는 상부 중공 공간과, 상기 가스유입구를 통하여 유입된 플레어가스의 가스압력이 가해지는 내부 피가압면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 상부 부분은 상부 방향으로 갈수록 횡단면 직경이 점점 감소하는 원뿔 형상을 구비하고, 상기 하부 부분은 상기 하부 부분의 일부 구간 또는 전체에서 하부 방향으로 볼록한 포물선 형상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 플레어가스 배출 조절장치는, 상기 개폐용 플로터의 승강이동이 상기 스택부의 길이방향을 따르도록 가이드하는 가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 가이드부는, 상기 개폐용 플로터의 하부 부분에서 수직 하부 방향으로 연장되는 복수 개의 가이드봉과, 상기 스택부의 내측면에서 상기 복수 개의 가이드봉의 위치에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 복수 개의 가이드봉이 관통하는 관통구를 각각 포함하는 복수 개의 가이드 브라켓과, 상기 가이드 브라켓의 하부에서 상가 가이드봉의 자유단 단부에 구비되고, 상기 관통구의 직경보다 큰 외경을 가지는 복수 개의 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 플로우미터는 상기 플레어가스 개별배출라인 또는 상기 플레어가스 통합배출라인의 파이프 외주면에 설치되는 밸브부에 장착되어 상기 파이프 내부에 흐르는 유체의 유량을 측정하도록 구성되고, 상기 플로우미터는, 상기 밸브부의 상부에 결합되는 결합용 플렌지부와; 상기 결합용 플렌지부의 하부에 구비되고, 상기 밸브부 및 상기 파이프의 내부를 관통하여 배치되며, 외주면에 적어도 하나 이상의 스트레인 게이지가 구비되는 지지봉과; 상기 지지봉의 하단에 구비되고, 상기 파이프 내부의 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지는 유량감지헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 유량감지헤드부는, 상기 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지며 평평한 면으로 이루어진 전방면과; 상기 전방면에서부터 후방방향으로 연장되고, 후방방향으로 볼록한 유선형 형상 또는 후방방향으로 테이퍼진 테이퍼(tapered) 형상을 구비하는 후방부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 플로우미터는, 상기 결합용 플렌지부의 하부에서 상기 지지봉의 길이방향으로 기설정된 길이만큼 상기 지지봉을 둘러싸도록 구비되는 원통형 보호부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 원통형 보호부재는, 상기 결합용 플렌지부의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 외경이 상기 밸브부의 상하 관통구의 내경과 동일하도록 구성되는 상부 원통부와; 상기 상부 원통부의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 외경이 상기 밸브부의 상하 관통구의 내경보다 작도록 구성되는 하부 원통부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 지지봉은, 상기 원통형 보호부재에 의해 둘러싸여 있는 상부부분과, 상기 상부부분의 하부에서 연장되며 상기 원통형 보호부재에서 노출된 하부부분을 포함하고, 상기 상부부분의 횡단면은 원형이고, 상기 하부부분의 횡단면은 전후방향으로 장변이 배치되는 타원형 또는 유선형인 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 기설정된 길이는, 상기 밸브부에 구비되는 밸브부재의 상부면에서부터 상기 결합용 플렌지부와 결합되는 상기 밸브부의 상부 플렌지부까지의 길이가, 상기 하부부분의 길이와 상기 유량감지헤드부의 높이의 합보다 크도록 하는 길이인 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 스트레인 게이지는 상기 상부부분의 상부에 구비되고, 상기 상부부분에는 상기 상부부분 및 상기 스트레인 게이지를 밀폐하도록 둘러싸는 센서보호부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 센서보호부는, 금속물질의 박판으로 구성되며 벨로우즈(bellows) 형상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

전술한 과제의 해결 수단에 따르면, 본 발명은, 각각의 플레어가스 개별배출라인에 플로우미터를 구비하고 플레어가스 측정유량을 출력부에 출력함(즉, 벤트 아날리시스 기능을 구비함)으로써, 플레어 가스의 유량을 유량을 정확하게 인지할 수 있도록 하고, 동시에 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 정확하고 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분에 대한 유지 보수 작업을 신속하게 진행할 수 있으므로, 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있다. 이로 인해, 결과적으로 본 발명은 플레어가스로 인해 발생되는 환경오염을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은, 플로우미터 이외에 추가적으로 가스누출 감지부(즉, 가스누출 감지설비)를 구비함으로써, 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 보다 더 정확하고 보다 더 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분에 대한 유지 보수 작업을 신속하게 진행할 수 있으므로, 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있다.

나아가, 본 발명은, 가스누출 감지부(즉, 가스누출 감지설비)가 온도감지부 및 소음감지부 중 적어도 하나 이상을 포함하도록 구성됨으로써, 플레어가스의 성분 특성으로 인해 배관 내측면에 침전물이 발생하는지 여부와 무관하게 항상 신뢰도 높게 가스 누출 여부를 감지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 플레어가스 재활용유닛(FGRU; Flare Gas Recovery Unit)을 구비함으로써, 플레어가스의 활용성을 향상시키고 플레어가스 소각으로 인한 대기오염을 감소시킬 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 시스템은 전술한 바와 같이 벤트 아날리시스 기능을 구비하여 플레어가스 발생량을 최소화할 수 있으므로(즉, 재활용하고자 하는 플레어가스의 유량을 최소화할 수 있으므로), 벤트 아날리시스 기능과의 연계작동으로 인해 플레어가스를 히터로 공급하기 위해(즉, 이미 배출된 플레어가스를 재활용하기 위해) 필요한 플레어가스 재활용유닛의 용량을 상당히 감소시킬 수 있으므로, 플레어가스 재활용유닛의 크기 및 플레어가스 재활용유닛의 구현을 위한 공간 및 비용 뿐만 아니라 플레어가스 재활용유닛의 운전비용을 상당히 감소시킬 수 있고,

게다가, 본 발명은 플로우미터가 지지봉 및 스트레인 게이지를 구비함으로써, 유체의 유량에 따른 유압저항 또는 유압에 따른 지지봉의 굽힘 변형량을 이용하여 파이프 내 유체의 유량을 측정하므로 파이프 내측면에 침착물 등의 발생 여부와 무관하게 파이프 내 유체의 유량측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 플로우미터에 있어서 파이프 내 유체의 유동저항이 직접 가해지는 유량감지헤드부의 후방부를 후방방향으로 볼록한 유선형 또는 테이퍼 형상으로 구성함으로써, 유량감지헤드부의 후방에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 와류에 의한 측정 오류를 최소화할 수 있어 결과적으로 플로우미터의 유량측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 플로우미터가 원통형 보호부재를 구비함으로써, 지지봉이 유체의 유동에 노출되는 부위를 최소화할 수 있어 파이프 내의 유체의 유동에 의해 침착물이 형성되는 부위를 최소화할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 지지봉에 부착되는 침착물에 의해 지지봉의 굽힘 변형률이 변화되는 것을 최소화할 수 있어 유량측정 정확도를 신뢰도 높게 유지할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 본 발명에 따른 플레어가스 배출 조절장치를 포함함으로써, 개폐용 플로터의 자중과 스택부의 내부 가스 압력 사이의 역학적 평형을 이용하여 플레어 스택 또는 플레어 시스템에서 역화 현상을 효율적으로 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 시스템의 각 유닛, 컬럼, 부품 등에서 플레어가스가 누출되더라도, 스택부 내부의 압력이 일정 압력 이상이 되기 전까지는 플레어가스가 외부로 소각 및/또는 배출되지 않으므로, 플레어가스의 발생량을 감소시킬 수 있고, 플레어가스 재활용유닛을 통한 플레어가스 활용성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 플레어가스 배출 조절장치가 개폐용 플로터를 포함함으로써, 복잡하고 고비용의 퍼지가스 공급장치 없이 역화 현상을 방지할 수 있으므로, 플레어 스택 또는 플레어 시스템의 전체 구조를 단순화하면서 제조비용도 절감하면서 역화 현상을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 개폐용 플로터의 상부 부분 내측면에 가스 압력이 가해지도록 구성됨으로써, 개폐용 플로터의 부양 및 하강과정을 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템에 대한 개략도이다.

도 2는 도 1의 정유유닛에 포함되는 서브유닛 및/또는 설비 및/또는 배관에 대한 개략도이다.

도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 감지되는 플레어가스의 정상시 및 비정상시의 유량을 나타내는 그래프이다.

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부에 의해 감지되는 플레어가스의 정상시 및 비정상시의 유량변화를 나타내는 그래프이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템에 대한 개략적인 제어 블록선도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터에 대한 작동상태도이다.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터에 대한 개략적인 측면도이다.

도 8는 도 7의 단면도이다.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터에 대한 개략적인 정면도이다.

도 10은 도 9의 단면도이다.

도 11a는 도 10의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 11b는 도 10의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 12a는 본 발명의 제1 추가 실시예에 다른 플로우미터에 대한 개략적인 측면도이고, 도 12b는 본 발명의 제2 추가 실시예에 다른 플로우미터에 대한 개략적인 측면도이다.

도 13a, 도 13b, 도 13c, 도 13d, 도 13e, 도 13f 및 도 13g는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터의 설치과정에 대한 개략도이다.

도 14은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 사시도이다.

도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.

도 16은 제1 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

도 17는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

도 18는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예의 추가 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

도 19은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 사시도이다.

도 20은 도 19의 개폐용 플로터에 대한 개략적인 저면도이다.

도 21은 제1 작동위치인 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

도 22는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

참고로, 이하에서 도 1 및 도 5 그리고 도 1 및 도 5에 대한 상세한 설명을 기준으로, '상류' 또는 '상류방향' 또는 '상류부분'은 파이프 내의 유체의 흐름을 기준으로 상대적으로 유체가 흘러들어오는 쪽을 향하는 방향 또는 부분을 의미하고, '하류' 또는 '하류방향' 또는 '하류부분'은 파이프 내의 유체의 흐름을 기준으로 상대적으로 유체가 흘러나가는 쪽을 향하는 방향 또는 부분을 의미한다. 그리고, 이하에서, 도 6 내지 도 13g 그리고 도 6 내지 도 13g에 대한 상세한 설명을 기준으로, '전방' 또는 '전방방향' 또는 '전방부분'은 파이프 내의 유체의 흐름을 기준으로 상대적으로 유체가 흘러들어오는 쪽을 향하는 방향 또는 부분을 의미하고, '후방' 또는 '후방방향' 또는 '후방부분'은 파이프 내의 유체의 흐름을 기준으로 상대적으로 유체가 흘러나가는 쪽을 향하는 방향 또는 부분을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템(1000)에 대한 개략도이고, 도 2는 도 1의 정유유닛에 포함되는 서브유닛 및/또는 설비 및/또는 배관에 대한 개략도이고, 도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 감지되는 플레어가스의 정상시 및 비정상시의 유량을 나타내는 그래프이고, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부에 의해 감지되는 플레어가스의 정상시 및 비정상시의 유량변화를 나타내는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템(1000)에 대한 개략적인 제어 블록선도이다. 참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템(1000)에 대한 전체적인 계통도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템(1000)의 제어알고리즘을 나타내는 개략적인 블록선도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템(1000)은, 히터(100)와, 복수 개의 제1 정유유닛(200)과, 추가 정유유닛(300)과, 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3)과, 복수 개의 플로우미터(400)와, 녹 아웃 드럼(500)과, 플레어가스 배출 조절장치(600)와, 플레어가스 재활용유닛(700)과, 입력부(1010)와, 가스누출 감지부(S)와, 압력조절밸브(V2)와, 복수 개의 분기밸브(V1)와, 메모리부(1040)와, 출력부(1020)와, 전술한 각 구성들을 제어하는 제어부(1030)를 포함한다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템은 각각의 유닛(예를 들어, 정유유닛), 상기 유닛에 포함되는 각각의 서브유닛, 각각의 서브유닛에 포함되는 각각의 설비 및 각각의 배관에 설치되는 복수 개의 플로우미터와, 상기 복수 개의 플로우미터에서 감지된 플레어가스의 유량을 실시간으로 또는 주기적으로 분석하여 플레어가스의 비정상 유량 및/또는 비정상 유량변화가 발생되는 위치를 감지하는 제어부를 포함한다.

본 출원인은 복수 개의 플로우미터 및 제어부를 이용하여 플레어가스의 비정상 유량 및/또는 비정상 유량변화가 발생되는 위치(유닛, 서브유닛, 설비, 배관의 위치)를 감지하는 기능 또는 제어 알고리즘을 벤트 어날리시스(vent analysis) 기능이라고 정의한다. 이하에서는, 설명의 명확성을 위하여 유닛은 정유유닛을 기준으로 하여 기술하기로 한다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 상기 유닛은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템에 포함되는 모든 유닛을 포함할 수 있다.

상기 히터(100)는 제1 정유유닛(200)의 상류에 구비되고, 원유 저장탱크로부터 공급받은 원유(crude oil)를 각각의 제1 정유유닛(200)에 공급되기 전에 소정 온도까지 가열하도록 구성되고, 상기 히터(100)는 가연성 연료를 연료 저장탱크(T)로부터 연료 공급라인(L0)을 통하여 공급받는다.

상기 제1 정유유닛(200)은 상기 히터(100)의 하류에 복수 개 구비되고, 상기 히터(100)에 의해 소정 온도까지 가열된 원유를 증류방식으로 정유하도록 구성된다. 이때, 상기 제1 정유유닛(200)에서는 플레어가스가 발생할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정유유닛(200)은 복수 개의 서브유닛(210) (220)(230)과, 상기 복수 개의 서브유닛(210)(220)(230) 각각에 연결되는 복수 개의 서브배관(P1)(P2)(P3)을 포함한다. 상기 복수 개의 서브배관(P1)(P2)(P3) 각각에는 상기 서브배관(P1)(P2)(P3) 각각에 흐르는 플레어가스의 유량을 측정하는 플로우미터(400)가 각각 구비된다.

더 나아가, 상기 서브유닛(210)은 복수 개의 설비부(211)(212)(213)(214)와, 상기 복수 개의 설비부(211)(212)(213)(214) 각각에 연결되는 복수 개의 설비배관(P1a)(P1b)(P1c)(P1d)을 포함한다. 상기 복수 개의 설비배관(P1a)(P1b)(P1c)(P1d) 각각에는 상기 설비배관(P1a)(P1b)(P1c)(P1d) 각각에 흐르는 플레어가스의 유량을 측정하는 플로우미터(400)가 각각 구비된다.

이로 인해, 상기 제어부는 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3) 각각에 구비되는 복수 개의 플로우미터, 및/또는 복수 개의 서브배관(L3) 각각에 구비되는 복수 개의 플로우미터, 및/또는 복수 개의 설비배관(L3) 각각에 구비되는 복수 개의 플로우미터를 이용하여, 플레어가스의 비정상적인 유량 및/또는 비정상적인 유량변화를 감지하여 이러한 현상이 발생하는 장소 및/또는 위치를 정확하게 감지하여 사용자 및/또는 관리자에게 인지가능한 정보로 제공할 수 있다. 즉, 본 발명은 유닛, 서브유닛, 설비 단위 순으로 정밀하고 정확한 벤트 어날리시스 기능을 구현할 수 있다.

상기 제1 정유유닛(200) 각각의 하류부분에는, 각각의 중간정유 가스배출라인(L1)이 구비된다. 상기 중간정유 가스배출라인(L1)은 상기 제1 정유유닛(200)에서 1차 정유된 중간정유 가스와 오일이 이송되는 배관이다.

상기 복수 개의 중간정유 가스배출라인(L1) 각각의 하류부분에는, 분기밸브(V1)가 각각 구비된다. 상기 분기밸브(V1)는 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분이 연통방식으로 연결되는 1개의 유입구와, 2개의 유출구를 포함한다.

상기 분기밸브(V1) 각각의 유출구들 중 하나의 유출구에는, 플레어가스 개별배출라인(L3)이 각각 연통방식으로 연결 및/또는 구비된다. 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3)은 복수 개의 제1 정유유닛(200) 각각에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)로 이동 및/또는 이송시키도록 구성된 배관이다.

상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3) 각각의 상류부분 근처(또는 상기 분기밸브(V1)의 유출구 부근)에는, 압력조절밸브(V2)가 각각 구비된다. 상기 복수 개의 압력조절밸브(V2)는 플레어가스의 발생량에 따라 제1 정유유닛(200) 내부의 압력이 기설정된 압력을 초과하는 경우 플레어가스가 분기밸브(V1)에서 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)로 이동하도록 작동한다. 만약, 플레어가스의 발생량에 따라 제1 정유유닛(200) 내부의 압력이 기설정된 압력 미만인 경우, 상기 복수 개의 압력조절밸브(V2)는 플레어가스가 분기밸브(V1)에서 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)로 이동하지 못하도록 하고, 동시에 상기 플레어가스가 후술할 추가정유용 이송라인(L2)을 따라서 추가 정유유닛(300)으로 이동되도록 작동한다.

상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3) 각각에서 상기 압력조절밸브(V2)의 하류에는, 플로우미터(400)가 각각 구비된다. 상기 복수 개의 플로우미터(400)는 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3) 각각의 플레어가스 측정유량을 실시간으로 또는 주기적으로 감지하도록 구성된다. 상기 플로우미터(400)에 대해서는, 이하에서 도 6 내지 도 13g를 참고하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.

상기 플레어가스 통합배출라인(L4)은 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3)의 하류부분에 구비되고, 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3)과 후술할 플레어가스 배출 조절장치(600)에 연통방식으로 연결하도록 구성된다. 그리고, 상기 플레어가스 통합배출라인(L4)은 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3)에서 이동된 플레어가스가 하나의 유동으로 합쳐지도록 하고, 상기 하나의 유동으로 합쳐진 플레어가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)로 이동 및/또는 이송시키도록 구성된다.

상기 플레어가스 배출 조절장치(600)는 상기 복수 개의 제1 정유유닛(200)에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 시스템(1000)의 외부로 배출하도록 구성된다. 특히, 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)는 상기 플레어가스를 소각시켜 플레어가스 시스템(1000)의 외부로 배출하도록 구성된다. 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대해서는, 이하에서 도 14 내지 도 22를 참고하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.

상기 플레어가스 통합배출라인(L4) 상에서 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)의 상류에는, 플레어가스 유동에서 기체와 액체를 분리하기 위한 녹 아웃 드럼(500)(Knock Out Drum) 및/또는 실 드럼(Seal Drum)이 구비될 수 있다.

상기 분기밸브(V1) 각각의 유출구들 중 나머지 다른 하나의 유출구(즉, 분기용 유출구)에는, 추가정유용 이송라인(L2)이 각각 연통방식으로 연결 및/또는 구비된다. 상기 추가정유용 이송라인(L2)은 상기 분기밸브(V1)와 상기 추가 정유유닛(300)을 연결하도록 구비되고, 상기 중간정유 가스배출라인(L1)에서 중간정유 오일을 상기 추가 정유유닛(300)으로 이동 및/또는 이송시키도록 구성된 배관이다.

상기 추가 정유유닛(300)은 상기 복수 개의 추가정유용 이송라인(L2)의 하류부분에서 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 추가 정유유닛(300)은 상기 복수 개의 제1 정유유닛(200)에서 1차 정유된 중간정유 오일을 적어도 1회 이상 추가 정유하도록 구성된다. 도면에서는, 추가 정유공정 횟수가 1회인 경우를 가정하여, 추가 정유유닛(300)을 제2 정유유닛으로 표시하였다. 물론, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

상기 복수 개의 분기밸브(V1) 각각에는, 플레어가스의 누출여부를 감지하는 가스누출 감지부(즉, 가스누출 설비)(S)가 각각 구비된다. 상기 가스누출 감지부(S)는 상기 분기밸브(V1), 또는 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 또는 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분, 또는 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분에서 플레어가스의 누출여부를 감지도록 구성된다.

구체적으로, 상기 가스누출 감지부(S)는, 온도감지부(즉, 온도감지장치) 및 소음감지부(즉, 소음감지장치) 중 적어도 하나 이상의 감지부(즉, 감지장치)를 포함한다.

상기 온도감지부(즉, 온도감지장치)는 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분 각각의 온도를 실시간으로 또는 주기적으로 측정하거나, 또는 상기 분기밸브(V1)의 1개의 유입구 및 2개의 유출구 각각의 온도를 실시간으로 또는 주기적으로 측정하도록 구성된다.

그리고, 상기 소음감지부(즉, 소음감지장치)는 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분 각각에서 발생하는 측정 소음크기(및/또는 측정 진동크기)를 실시간으로 또는 주기적으로 감지 및/또는 측정하거나, 또는 상기 분기밸브(V1)의 1개의 유입구 및 2개의 유출구 각각의 측정 소음크기(및/또는 측정 진동크기)를 실시간으로 또는 주기적으로 감지 및/또는 측정하도록 구성된다.

상기 입력부(1010)는 시스템 관리자 또는 사용자로부터 입력신호를 수신하여 상기 입력신호를 제어부(1030)로 전송하도록 구성된다.

상기 메모리부(1040)는 상기 플레어가스 시스템(1000)의 설계 작동상태에 대한 정보, 기설정된 설계유량, 상기 플레어가스 시스템(1000)에 포함되는 각 구성에 대한 식별정보, 상기 플레어가스 시스템(1000)의 제어알고리즘에 대한 정보 등을 저장하고 있다.

상기 출력부(1020)는, 시스템 관리자 또는 사용자가 상기 플레어가스 시스템(1000)의 설계 작동상태에 대한 정보, 기설정된 설계유량, 상기 플레어가스 시스템(1000)에 포함되는 각 구성에 대한 식별정보, 상기 플레어가스 시스템(1000)의 제어알고리즘에 대한 정보 등을 오감으로(예를 들어, 시각적으로 또는 청각적으로) 인지할 수 있도록 각종 정보 및 데이터를 출력할 수 있도록 구성된다.

상기 출력부(1020)는 예를 들어 디스플레이, 스피커, 램프 등을 포함할 수 있고, 상기 플레어가스 시스템(1000)의 제어실 또는 상기 플레어가스 시스템(1000)에 포함되는 각 구성의 현장에 구비될 수 있다.

상기 제어부(1030)는 상기 히터(100), 상기 복수 개의 제1 정유유닛(200) 및 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인(L3) 등과 같이 상기 플레어가스 시스템(1000)에 포함되는 각 구성들을 제어하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 제어부(1030)는, 상기 복수 개의 플로우미터(400)로부터 측정된 각각의 플레어가스 개별배출라인(L3)의 플레어가스 측정유량을 시각적 또는 청각적으로 상기 출력부(1020)에 출력하도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 도 3(a)(정상시 플레어가스의 유량에 대한 그래프) 및 도 3(b)(비정상시 플레어가스의 유량에 대한 그래프)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(1030)는, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 플레어가스 측정유량이 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 기설정된 작동상태에 기초한 플레어가스의 기설정된 설계유량(즉, 도 3(a)와 같은 정상시의 플레어가스의 유량)과 상이한 경우(즉, 도 3(b)와 같이 플레어가스의 유량이 감지되는 경우), 해당 플레어가스 개별배출라인(L3)의 식별정보가 상기 출력부(1020)에 표시되도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다.

이러한 제어 알고리즘(즉, 벤트 아날리시스 기능)은 정유유닛에 포함되는 서브유닛, 서브배관, 설비부 및 설비배관에도 그대로 적용될 수 있음은 당연하다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시에에 따르면, 도 4(a)(정상시 플레어가스의 유량에 대한 그래프) 및 도 4(b)(비정상시 플레어가스의 유량에 대한 그래프)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(1030)는, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 플레어가스 측정유량이 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 기설정된 작동상태에 기초한 플레어가스의 기설정된 설계유량변화량(즉, 도 4(a)와 같은 정상시의 플레어가스의 유량변화량)과 상이한 경우(즉, 도 4(b)와 같이 플레어가스의 유량변화량이 감지되는 경우), 해당 플레어가스 개별배출라인(L3)의 식별정보가 상기 출력부(1020)에 표시되도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다.

즉, 상기 제어부는 도 3과 같이 플레어가스의 유량(flow rate)으로 플레어가스의 비정상 배출상태를 판단하거나, 및/또는 플레어가스의 유량변화량(예를 들어, 도 4(b)와 같이 플레어가스의 유량변화가 일정 진폭 이상의 맥동현상을 나타내는지 여부)으로 플레어가스의 비정상 배출상태를 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부(1030)는, 상기 온도감지부에서 감지된 측정온도가 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분의 기설정된 설계온도와 상이한 경우, 및 상기 소음감지부에서 감지된 측정 소음크기가 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분의 기설정된 설계 소음크기와 상이한 경우에, 해당 분기밸브(V1)의 식별정보가 상기 출력부(1020)에 출력되도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다.

물론, 상기 제어부(1030)는, 상기 온도감지부에서 감지된 측정온도가 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분의 기설정된 설계온도와 상이한 경우에, 해당 분기밸브(V1)의 식별정보가 상기 출력부(1020)에 출력되도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다. 이는, 플레어가스가 통과하는 배관의 경우에는 배관의 온도가 낮아지는 원리를 이용한 것이다.

또는, 상기 제어부(1030)는, 상기 소음감지부에서 감지된 측정 소음크기(또는 측정 진동크기)가 상기 중간정유 가스배출라인(L1)의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인(L3)의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인(L2)의 상류부분의 기설정된 설계 소음크기(또는 설계 진동크기)와 상이한 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에, 해당 분기밸브(V1)의 식별정보가 상기 출력부(1020)에 출력되도록 상기 출력부(1020)를 제어할 수 있다. 이는, 플레어가스가 통과하는 배관의 경우에는 배관의 내부 소음크기(또는 내부 진동크기) 및/또는 외부 소음크기(또는 외부 진동크기)가 변화하는 원리를 이용한 것이다.

상기 플레어가스 재활용유닛(700)은, 상기 플레어가스 통합배출라인(L4)에서 하나의 유동인 플레어가스 중 적어도 일부를 분기하여 상기 히터(100)의 연료로 공급하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 플레어가스 재활용유닛(700)은 상기 플레어가스 통합배출라인(L4)의 중간과 상기 히터(100)의 연료공급부 또는 연료공급라인를 연결하는 플레어가스 재활용라인(L5)과, 상기 플레어가스 재활용라인(L5) 상에 구비되며 상기 플레어가스 재활용라인(L5)에서 플레어가스의 공급 강제유동을 발생시키는 컴프레셔(710)를 포함한다.

상기 플레어가스 재활용라인(L5) 상에서 상기 컴프레셔(700)의 하류부분에는, 플로우미터(400)가 구비된다.

상기 제어부(1030)는, 상기 플레어가스 재활용라인(L5) 상에 구비된 플로우미터(400)로부터 측정된 측정 유량에 기초하여 컴프레셔(710)의 작동상태가 변화하도록 상기 컴프레셔(710)를 제어할 수 있다.

전술한 바에 따르면, 본 발명은, 각각의 플레어가스 개별배출라인에 플로우미터를 구비하고 플레어가스 측정유량을 출력부에 출력함으로써, 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 정확하고 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분에 대한 유지 보수 작업을 신속하게 진행할 수 있으므로, 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은, 플로우미터 이외에 추가적으로 가스누출 감지부를 구비함으로써, 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분인 해당 공정 컬럼 또는 해당 배관을 보다 더 정확하고 보다 더 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 시스템 관리자 또는 사용자가 오작동 부분 또는 플레어가스 누출 부분에 대한 유지 보수 작업을 신속하게 진행할 수 있으므로, 플레어가스의 발생량을 최소화할 수 있다.

나아가, 본 발명은, 가스누출 감지부가 온도감지부 및 소음감지부 중 적어도 하나 이상을 포함하도록 구성됨으로써, 플레어가스의 성분 특성으로 인해 배관 내측면에 침전물이 발생하는지 여부와 무관하게 항상 신뢰도 높게 가스 누출 여부를 감지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 플레어가스 재활용유닛을 구비함으로써, 플레어가스의 활용성을 향상시키고 플레어가스 소각으로 인한 대기오염을 감소시킬 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 시스템은 전술한 바와 같이 플레어가스 발생량을 최소화할 수 있으므로, 플레어가스를 히터로 공급하기 위해 필요한 플레어가스 재활용유닛의 용량을 상당히 줄일 수 있으므로, 플레어가스 재활용유닛의 크기 및 플레어가스 재활용유닛의 구현을 위한 공간 및 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템에 포함되는 플로우미터에 대하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)에 대한 작동상태도이고, 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)에 대한 개략적인 측면도이고, 도 8은 도 7의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)에 대한 개략적인 정면도이고, 도 10는 도 9의 단면도이고, 도 11a는 도 10의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 11b는 도 10의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 12a는 본 발명의 제1 추가 실시예에 다른 플로우미터(400)에 대한 개략적인 측면도이고, 도 12b는 본 발명의 제2 추가 실시예에 다른 플로우미터(400)에 대한 개략적인 측면도이고, 도 13a, 도 13b, 도 13c, 도 13d, 도 13e, 도 13f 및 도 13g는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터의 설치과정에 대한 개략도이다.

도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)는 파이프(P)의 외주면에 설치되는 밸브부(820)를 통하여 파이프(P)에 장착되어 상기 파이프(P) 내부에 흐르는 유체의 유량을 측정하도록 구성된다.

여기서, 도 6, 도 13a 내지 도 13g에 도시된 바와 같이, 상기 밸브부(820)는, 천공하고자 하는 파이프(P)의 외주면에 결합되는 파이프 결합부(810)와, 상기 파이프 결합부(810)의 상부에 구비되는 하우징부(823)를 포함하고, 상기 밸브부(820)는 밸브부(820) 내부의 상하 관통구를 개폐하도록 구성된다.

그리고, 상기 밸브부(820)(즉, 하우징부(823))의 상부에는 천공기(830)가 탈착가능하게 결합된다. 상기 천공기(830)는 상기 밸브부(820)의 상부에 구비되며 파이프(P)의 외주면 일부를 천공하는 천공기(830)를 포함한다.

상기 파이프 결합부(810)는 도면에 도시된 바와 같이 파이프(P) 일부분의 외주면 전체를 둘러싸도록 상기 파이프(P)에 결합될 수 있다.

변형 실시예로서, 상기 파이프 결합부(810)는, 상기 파이프(P)의 일부분의 외주면에 용접으로 결합될 수 있다.

상기 밸브부(820)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 파이프 결합부(810)의 상부에 플렌지, 볼트 및 너트 등으로 결합되거나 또는 일체형으로 형성될 수 있다.

상기 밸브부(820)는, 하우징부(823)와, 상기 하우징부(823)의 상부에 연통되어 연장되는 중공형인 상부 연장부(824)와, 상기 하우징부(823)의 하부에 연통되어 연장되는 중공형인 하부 연장부(825)와, 상기 하우징부(823)의 내부에서 전후방향으로 이동하여 밸브부(820)의 상하 관통구를 개방 또는 폐쇄하는 밸브부재(821)(예를 들어, 밸브 디스크 등)와, 상기 밸브부재(821)를 전후방향으로 이동시키는 작업자의 외력이 가해지는 레버(또는 핸들)(822)를 포함한다.

상기 천공기(830)는, 상기 밸브부(820)의 상부(즉, 상부 연장부(824)의 상부 플렌지부(824a))에 플렌지, 볼트 및 너트 등으로 탈착가능하게 결합된다.

상기 천공기(830)는, 상기 밸브부(820)의 상부 연장부(824)의 상부에 탈착가능하게 결합되며 상기 상부 연장부(824)와 연통되는 중공형인 케이싱(831)과, 상기 케이싱(831)의 내부에서 상하 이동가능하게 배치되는 회전축(833)과, 상기 회전축(833)에 회전동력을 전달하는 구동모터(834)와, 상기 회전축(833)의 하단에 결합되어 파이프(P)의 외주면을 천공하는 커터(832)를 포함한다. 상기 천공기(830)는 플로우미터(400)의 파이프(P) 내 삽입을 위해 파이프(P)에 천공을 형성한 이후에는 밸브부(820)에서 분리되어 별도 보관된다.

천공기(830)가 분리된 밸브부(820)의 상부에 플로우미터(400)가 결합되어 파이프(P) 내 유체의 유량을 측정하도록 배치된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)에 대하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.

구체적으로, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 플로우미터(400)는, 파이프(P)의 둘레 일부분을 둘러싸도록 설치된 밸브부(820)의 상부에 결합되는 결합용 플렌지부(410)와, 상기 결합용 플렌지부(410)의 상부에 구비되는 상부 몸체부(420)와, 상기 결합용 플렌지부(410)의 하부에 구비되는 지지봉(430)과, 상기 지지봉(430)의 하단에 구비되는 유량감지헤드부(440)와, 상기 지지봉(430)을 소정 길이만큼 둘러싸도록 상기 결합용 플렌지부(410)의 하부에 구비되는 원통형 보호부재(450)를 포함한다.

상기 결합용 플렌지부(410)는 상기 밸브부(820)에 탈착가능하게 결합되며, 볼트 체결용 관통구를 포함한다. 상기 결합용 플렌지부(410)는 상기 밸브부(820)에 구비되는 상부 연장부(824)의 상부 플렌지부(824a)에 맞닿게 배치된 후, 상기 결합용 플렌지부(410)의 볼트 체결용 관통구와 밸브부(820)의 상부 플렌지부(824a)의 관통구에 볼트를 관통시켜 볼트 하단부에 너트를 체결하여 최종적으로 밸브부(820)와 플로우미터(400)를 결합시킨다.

상기 지지봉(430)은 결합용 플렌지부(410)의 하부에 구비되며, 파이프(P)에 설치되는 경우 상기 지지봉(430)의 상부의 일부분은 밸브부(820) 및 파이프 결합부(810)를 관통하고 상기 지지봉(430)의 나머지 부분은 파이프(P) 내부에 위치하도록 배치된다.

상기 지지봉(430)은 하부에 구비된 유량감지헤드부(440)에 가해지는 유체의 유동저항 또는 유압이 외력으로 작용하여 굽힘 변형되는 부분이다. 즉, 상기 지지봉(430)은 유량감지헤드부(440)에 가해지는 유압으로 인한 지지봉의 굽힘 변형을 후술할 스트레인 게이지로 전달해 주는 부분이다.

상기 지지봉(430)의 상부 외주면에는, 지지봉(430)의 굽힘 변형률을 감지하는 적어도 하나 이상의 스트레인 게이지(strain gauge)가 배치된다. 바람직하게는, 상기 스트레인 게이지는 상기 지지봉(430)의 외주면 중 후면에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 지지봉(430)의 상부부분(431)에는 상기 상부부분(431) 및 상기 스트레인 게이지를 밀폐하도록 둘러싸는 센서보호부(433)가 구비된다. 구체적으로, 상기 센서보호부(433)는, 금속물질의 박판으로 구성되며 벨로우즈(bellows) 형상을 구비한다. 상기 센서보호부(433)를 벨로우즈 형상으로 구현함으로써, 지지봉(430)의 굽힙 변형시 지지봉(430)의 굽힙 변형을 따라서 센서보호부(433)도 함께 변형할 수 있으므로, 센서보호부(433)로 인해 굽힘 변형이 간섭되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 지지봉(430)은, 상부부분(431)과 하부부분(432)을 포함한다. 상기 지지봉(430)의 상부부분(431)은 상기 원통형 보호부재(450)에 의해 둘러싸여 있는 부분이고, 상기 지지봉(430)의 하부부분(432)은 상기 상부부분(431)의 하부에서 연장되며 상기 원통형 보호부재(450)에서 노출된 부분이다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 상부부분(431)의 횡단면은 원형이고, 상기 하부부분(432)의 횡단면은 전후방향으로 장변이 배치되는 타원형 또는 유선형이다. 이때, 상기 상부부분(431)의 횡단면 직경(d3)은 상기 하부부분(432)의 횡단면의 장변방향 길이(w)와 동일하다.

이렇게 원통형 보호부재(450)에 의해 둘러싸이는 부분인 상부부분(431)의 횡단면을 원형으로 형성함으로써 원통형 보호부재(450) 내에서 지지봉(430)의 굽힘 변형 공간을 확보할 수 있고 동시에 지지봉(430)의 굽힘 변형 범위를 원통형 보호부재(450)의 내경(d1) 내로 제한할 수 있으므로 지지봉(430)의 과도한 변형으로 인한 플로우미터(400)의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 도 11b에 도시된 바와 같이, 유체에 노출되는 지지봉(430)의 하부부분(432)의 횡단면을 타원형 또는 유선형으로 형성함으로써, 파이프(P) 내 유체의 유동저항 또는 유압에 의한 기계적 강도를 유지하면서 동시에 지지봉(430)에 가해지는 유동저항 또는 유압을 최소화하기 위함이다. 이는, 유체의 유동저항 또는 유압이 유량감지헤드부(440)에만 집중되도록 하여 유량 측정 정확도를 향상시키기 위함이다.

상기 유량감지헤드부(440)는 상기 지지봉(430)의 하단에 구비되고, 상기 파이프(P) 내부의 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지는 부분이며 유동저항 또는 유압이 집중되는 부분이다.

구체적으로, 상기 유량감지헤드부(440)는, 상기 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지며 평평한 면으로 이루어진 전방면(441)과, 상기 전방면(441)에서부터 후방방향으로 연장되는 후방부(442)를 포함한다.

상기 후방부(442)는, 후방방향으로 볼록한 유선형 형상 또는 후방방향으로 테이퍼진 테이퍼(tapered) 형상을 구비한다. 예를 들어, 상기 후방부(442)는 상기 전방면(441)과 평행한 원형 단면의 직경이 후방방향으로 갈수록 감소하도록 구성된다.

이로 인해 유량감지헤드부(440)의 후방에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 와류에 의한 측정 오류를 최소화할 수 있어 결과적으로 플로우미터(400)의 유량측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 원통형 보호부재(450)는, 상기 지지봉(430)의 상부부분(431)을 보호하기 위하여 상기 결합용 플렌지부(410)의 하부에서 상기 지지봉(430)의 길이방향으로 기설정된 길이만큼 상기 지지봉(430)을 둘러싸도록 구비된다. 즉, 상기 원통형 보호부재(450)로 인해 지지봉(430)의 상부부분(431)에는 유체의 유동이 직접 통과하지 않기 때문에 지지봉(430)의 상부부분(431)에는 유체와의 접촉으로 인해 침착물이 형성되는 것을 방지된다.

이렇게, 상기 원통형 보호부재(450)가 기설정된 길이만큼 지지봉(430)의 상부부분(431)을 보호함으로써, 파이프(P) 내에서 유체에 노출되는 지지봉(430)의 하부부분(432)의 길이를 일정하게 유지시킬 수 있으므로 유량을 측정하고자 하는 파이프(P)의 내경에 무관하게 항상 유동저항 또는 유압이 플로우미터(400)에 가해지는 면적을 일정하게 유지할 수 있다. 이는, 원통형 보호부재(450)의 길이가 기설정된 길이로 통일되지 않는 경우 유체의 유동저항 또는 유압이 가해지는 면적이 플로우미터(400)마다 달라지거나 파이프(P)의 내경에 따라 달라질 수 있으므로 정확하고 신뢰도 높은 굽힘 변형량을 감지할 수 있어 유량측정 신뢰도가 저감되기 때문이다.

구체적으로, 상기 원통형 보호부재(450)는 상부 원통부(450a)와 하부 원통부(450b)를 포함한다.

상기 상부 원통부(450a)는, 상기 결합용 플렌지부(410)의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 상기 상부 원통부(450a)는 상기 상부 원통부(450a)의 외경(d2)이 상기 밸브부(820)의 상하 관통구의 내경(d4)과 동일하도록 구성된다. 이로 인해, 플로우미터(400)가 밸브부(820)에 장착될 때 상부 원통부를 이용하여 밸브부(820)의 상하 관통구를 밀폐할 수 있으므로 천공기(830)에 의해 형성된 파이프(P)의 천공을 통하여 밸브부(820)의 상하 관통구를 따라 유출되는 유체를 차단할 수 있다.

그리고, 상기 하부 원통부(450b)는 상기 상부 원통부(450a)의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 상기 하부 원통부(450b)는 상기 하부 원통부(450b)의 외경이 상기 밸브부(820)의 상하 관통구의 내경(d4)보다 작도록 구성된다. 이로 인해, 플로우미터를 밸브부에 결합시킬 때 원통형 보호부재가 밸브부에 보다 용이하게 삽입 및/또는 결합될 수 있도록 하면서, 동시에 밸브부의 상하 관통구를 일정 면적만큼 밀폐할 수 있으므로 플로우미터 설치시 파이프 내의 유체가 파이프 외부로 누출되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 원통형 보호부재(450)의 상기 기설정된 길이는, 상기 밸브부(820)에 구비되는 밸브부재(821)의 상부면에서부터 상기 결합용 플렌지부(410)와 결합되는 밸브부(820)의 상부 플렌지부(824a)까지의 길이(l2)가, 상기 하부부분(432)의 길이와 상기 유량감지헤드부(440)의 높이의 합(l1)(도 7 및 도 13e 참고)보다 크도록 하는 길이이다. 이로 인해, 상기 플로우미터(400)가 밸브부(820)에 장착될 때 밸브부재(821)와의 공간적 간섭 없이 밸브부(820)의 상하 관통구를 일정 면적 밀폐할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보호부재(450)의 하단 내측면에는, 반 밀폐부재(452) 및/또는 스토퍼(stopper)(453)가 구비된다.

상기 반 밀폐부재(452)는 상기 원통형 보호부재(450)의 하단 내측면의 테두리를 따라 소정 부분 이상 구비되고, 내측을 향해 볼록한 형상의 단면을 가진다. 상기 반 밀폐부재(452)는 상기 원통형 보호부재(450)의 하단부를 소정 면적 밀폐하여 원통형 보호부재 내부로 유입되는 파이프 내 유체의 유량을 최소화하면서, 원통형 보호부재 내부로 유입된 파이프 내 유체가 와류현상으로 다시 원통형 보호부재 외부로(즉, 파이프 내부로) 배출되도록 안내하는 역할을 한다. 또한, 상기 반 밀폐부재(452)가 내측을 향해 볼록한 형상의 단면을 구비함으로써, 파이프 내 유체가 원통형 보호부재 내부에서 고체화 되는 침전물 입자가 볼록한 형상의 단면을 따라 하부 방향으로 이동하도록 안내하며 최종적으로 원통형 보호부재 외부로 배출되는 것을 용이하게 한다.

그리고, 상기 스토퍼(453)는 상기 반 밀폐부재(452)의 전방부분 및 후방부분에서 내측방향으로 연장되도록 2개 구비된다. 상기 스토퍼(453)로 인해, 지지봉(430)의 굽힘 변형 범위를 2개의 스토퍼 사이의 간격으로 제한할 수 있으므로 지지봉(430)의 과도한 변형으로 인한 플로우미터(400)의 파손을 보다 더 확실하게 방지할 수 있다.

변형 실시예로서, 상기 원통형 보호부재(450) 내부에는 반 밀폐부재가 구비되지 않고, 상기 스토퍼(453)는 상기 원통형 보호부재의 전방 내측면 및 후방 내측면에서 내측방향으로 연장되도록 2개 구비될 수 있다.

추가 변형 실시예로서, 상기 스토퍼(453)는 상기 원통형 보호부재의 전방 내측면 및 후방 내측면에서 내측방향으로 연장되도록 2개 구비되고, 상기 반 밀폐부재는 상기 원통형 보호부재의 내측면 중에서 상기 스토퍼와 원주방향으로 이격되게 배치될 수도 있다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 상기 원통형 보호부재(450)는 하부 단부의 외측면에서 내외측 탄성변형성을 구비하는 밀폐용 링(451)을 구비할 수 있다. 상기 밀폐용 링(451)은 예를 들어 고무로 구성될 수 있다. 이때, 상기 원통형 보호부재(450)의 하부 단부에는 상기 밀폐용 링(451)의 안정적인 안착을 위하여, 외주면을 따라 원주방향으로 형성되는 오목홈(미도시)을 포함할 수 있다.

도 12a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 추가 실시예에 따르면, 상기 밀폐용 링(451)은 원통형 보호부재(450)의 오목홈에 안착 또는 삽입되는 환형의 몸체부와, 상기 몸체부의 외측면에서 상부방향으로 테이퍼진 형상의 테두리부를 포함할 수 있다.

그리고, 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 추가 실시예에 따르면, 상기 밀폐용 링(451)은 원통형 보호부재(450)의 오목홈에 안착 또는 삽입되는 환형의 몸체부와, 상기 몸체부의 외측면에서 외측 반경방향으로 볼록한 형상의 테두리부를 포함할 수 있다.

상기 상부 몸체부(420)는 상기 결합용 플렌지부(410)의 상부에 구비되고, 상기 상부 몸체부(420)는 내부에 스트레인 게이지로부터 감지된 전기신호를 무선 통신신호로 전환하여 외부 관리서버로 전송하는 무선 통신모듈을 포함한다.

이하에서는, 도 13a 내지 도 13g를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우미터(400)의 설치과정에 대하여 구체적으로 기술하도록 한다.

우선, 도 13a에 도시된 바와 같이, 파이프(P)에서 플로우미터(400)를 설치하고자 하는 부분의 외주면에 밸브부(820)의 파이프 결합부(810)를 결합한다. 이때, 상기 밸브부(820)는 개방된 상태이고, 이로 인해 천공기(830)의 케이싱(831)의 내부, 밸브부(820)의 상부 연장부(824)의 내부 및 하부 연장부(825)의 내부, 그리고 파이프 결합부(810)의 내부는 서로 연통되어 상하 관통구를 형성한다.

여기서, 파이프 결합부(810)와 파이프(P) 사이의 결합방식은 예를 들어 용접 또는 클램핑 방식으로 이루어질 수 있다.

이후, 도 13b에 도시된 바와 같이, 천공기(830)의 회전축(833)과 커터(832)가 하강하여 파이프(P)의 외주면을 천공한다. 이때, 상기 천공기(830)의 구동모터(834)가 작동하여 커터(832)를 회전시켜 파이프(P)의 외주면을 잘라낸다.

이후, 도 13c에 도시된 바와 같이, 천공기(830)의 회전축(833)과 커터(832)가 케이싱(831)의 내부까지 상승한 후, 밸브부(820)의 밸브부재(821)가 하우징부(823) 내부를 가로질러 상하 관통구를 폐쇄 또는 차단한다.

이후, 도 13d에 도시된 바와 같이, 밸브부(820)의 상단에 구비되는 상부 플렌지부(824a)에서 천공기(830)의 케이싱(831)을 분리한다.

이후, 도 13e에 도시된 바와 같이, 플로우미터(400)를 상기 밸브부(820)의 상부 연장부(824)에 삽입한다. 이때, 상기 플로우미터(400)의 원통형 보호부재(450)는 상부 연장부(824)의 내부에 삽입되면서 상기 상부 연장부(824)를 밀폐시키고, 지지봉(430)의 하부부분(432)과 유량감지헤드부(440)는 밸브부재(821)의 상부에 위치하게 된다.

이후, 도 13f 및 도 13g에 도시된 바와 같이, 밸브부(820)의 레버(또는 핸들)(822)를 작동시켜 밸브부재(821)를 하우징부(823)의 전방방향으로 이동시켜 상하 관통구를 개방한 후, 플로우미터(400)를 하부방향으로 더욱 깊게 삽입하며, 이후 플로우미터(400)의 결합용 플렌지부(410)와 밸브부(820)의 상부 플렌지부(824a)를 결합하여 플로우미터(400)의 설치를 완료한다.

전술한 바에 따르면, 본 발명은 지지봉 및 스트레인 게이지를 구비함으로써, 유체의 유량에 따른 유압저항 또는 유압에 따른 지지봉의 굽힘 변형량을 이용하여 파이프 내 유체의 유량을 측정하므로 파이프 내측면에 침착물 등의 발생 여부와 무관하게 파이프 내 유체의 유량측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 파이프 내 유체의 유동저항이 직접 가해지는 유량감지헤드부의 후방부를 후방방향으로 볼록한 유선형 또는 테이퍼 형상으로 구성함으로써, 유량감지헤드부의 후방에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 와류에 의한 측정 오류를 최소화할 수 있어 결과적으로 플로우미터의 유량측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 원통형 보호부재를 구비함으로써, 지지봉이 유체의 유동에 노출되는 부위를 최소화할 수 있어 파이프 내의 유체의 유동에 의해 침착물이 형성되는 부위를 최소화할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 지지봉에 부착되는 침착물에 의해 지지봉의 굽힘 변형률이 변화되는 것을 최소화할 수 있어 유량측정 정확도를 신뢰도 높게 유지할 수 있다.

*게다가, 본 발명은 스트레인 게이지를 지지봉의 상부부분에 설치함으로써, 스트레인 게이지를 원통형 보호부재로 보호할 수 있으므로 지지봉에서 스트레인 게이지가 설치된 부위(예를 들어, 스트레인 게이지가 설치된 높이의 전방부분)에 침착물이 적층되는 것을 방지할 수 있어 지지봉에서 스트레인 게이지가 설치된 부위의 굽힘 변형률이 일정하게 유지될 수 있다. 그 결과, 본 발명은 유량측정 정확도를 보다 더 신뢰도 높게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 원통형 보호부재(즉, 상부 원통부)의 외경이 밸브부의 상하 관통구의 내경과 동일하게 구성함으로써, 플로우미터를 밸브부에 결합시킬 때 원통형 보호부재가 밸브부의 상하 관통구를 밀폐할 수 있으므로 플로우미터 설치시 파이프 내의 유체가 파이프 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 원통형 보호부재의 하부 원통부의 외경이 밸브부의 상하 관통구의 내경보다 약간 작도록 구성함으로써, 플로우미터를 밸브부에 결합시킬 때 원통형 보호부재가 밸브부에 보다 용이하게 삽입 및/또는 결합될 수 있도록 하면서, 동시에 밸브부의 상하 관통구를 일정 면적만큼 밀폐할 수 있으므로 플로우미터 설치시 파이프 내의 유체가 파이프 외부로 누출되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 지지봉의 상부에서 스트레인 게이지를 밀폐하는 센서보호부를 포함함으로써, 스트레인 게이지를 센서보호부로 2차적으로 추가 보호할 수 있으므로 지지봉에서 스트레인 게이지가 설치된 부위(예를 들어, 스트레인 게이지가 설치된 높이의 전방부분)에 침착물이 적층되는 것을 방지할 수 있어 지지봉에서 스트레인 게이지가 설치된 부위의 굽힘 변형률이 일정하게 유지될 수 있다. 그 결과, 본 발명은 유량측정 정확도를 보다 더 신뢰도 높게 유지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 원통형 보호부재의 하부 단부에 밀폐용 링을 구비함으로써, 플로우미터를 밸브부에 결합시킬 때 원통형 보호부재가 밸브부의 상하 관통구를 확실하게 밀폐할 수 있으므로 플로우미터 설치시 파이프 내의 유체가 파이프 외부로 누출되는 것을 보다 더 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 통신모듈을 구비함으로써, 플로우미터에서 측정된 유량을 무선 데이터로 발신할 수 있으므로, 복잡한 배선 구조가 불필요한 장점이 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어가스 시스템에 포함되는 플레어가스 배출 조절장치에 대하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.

도 14은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 분해 사시도이고, 도 16은 제1 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이고, 도 17는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이고, 도 18는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제1 실시예의 추가 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)는, 스택부(610)와, 말단 지지부(620)와, 개폐용 플로터(630)를 포함한다.

상기 스택부(610)는 플레어 가스가 수직방향으로 상승하도록 상기 플레어 가스(의 유동)를 안내하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 스택부(610)는 지면에 수직방향으로 설치되며, 직경이 일정한 중공 원통 기둥 형상 또는 상부로 갈수록 횡단면 직경이 감소하는 테이퍼된(tapered) 중공 원통 기둥 형상을 구비한다.

도면에 도시되진 않았지만, 상기 스택부(610)의 상단부에는 플레어 가스를 연소시키는 점화장치가 적어도 하나 이상 구비된다.

그리고, 상기 스택부(610)의 상단부에는 스택 내부와 외부를 연통시키며 플레어 가스가 배출되는 개구부가 구비된다.

상기 개폐용 플로터(630)는 상기 스택부(610)의 상단부의 개구부를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 개폐용 플로터(630)는 상기 개구부에 안착되는 제1 작동위치와 상기 개구부로부터 소정 높이로 부양하는 제2 작동위치 사이에서 상하 이동하도록 구성된다. 여기서, 상기 제2 작동위치에서는 플레어 가스의 상향 가스압력에 의해서 공중에 부유하게 되는 것이다.

상기 개폐용 플로터(630)가 상기와 같은 작동을 하기 위하여, 상기 개폐용 플로터(630)는 일정 크기 이상의 자중을 가진다.

구체적으로, 상기 개폐용 플로터(630)의 자중은, 상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부(610)의 내부 가스압력이 기설정된 압력 이상일 때 상기 개폐용 플로터(630)가 상기 제2 작동위치로 이동할 수 있고, 상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부(610)의 내부 가스압력이 기설정된 압력 미만일 때 상기 개폐용 플로터(630)가 상기 제1 작동위치를 유지할 수 있도록 하는 상기 개폐용 플로터(630)의 무게인 것이다.

예를 들어, 상기 기설정된 압력은 상기 개폐용 플로터(630)의 자중으로 인한 압력과 대기업의 합 보다 크게 설정된다.

상기 개폐용 플로터(630)는 상기 스택부(610)의 개구부에 안착되는 하부 부분(631)과, 상기 하부 부분(631)에서 상부 방향으로 연장되는 상부 부분(632)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 상부 부분(632)과 상기 하부 부분(631)은, 상기 하부 부분(631)의 높이가 상기 상부 부분(632)의 높이보다 크도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 상기 개폐용 플로터(630)는 전체적으로 기하학적 중심 및/또는 무게중심이 하부 부분(631)에 집중되는 형상을 구비하게 된다. 이는, 제2 작동위치에서는 부유상태이므로, 오뚜기와 마찬가지로 무게중심을 하부에 형성하여 개폐용 플로터(630)가 한쪽으로 기울어지지 못하게 하기 위함이다.

추가 실시예로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 하부 부분(631)은 상기 하부 중공 공간(631b)의 하부에 하부 중실부(631c)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 상기 개폐용 플로터(630)는 전체적으로 기하학적 중심 및/또는 무게중심이 하부 부분(631)에 더욱 집중되는 형상을 구비할 수 있다.

또한, 상기 상부 부분(632) 및 상기 하부 부분(631)은 코안다(coanda) 구조를 구비하거나, 또는 상기 하부 부분만 코안다(coanda) 구조를 구비할 수도 있다. 이로 인해, 상기 플레어가스의 연소로 인한 화염이 수평방향으로 퍼지는 것을 방지할 수 있다.

상기 하부 부분(631)은 하부 방향으로 일부 구간 또는 전체에서 볼록한 포물선 형상을 구비하고, 상기 하부 부분(631)은 상기 스택부(610)를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면(631a)을 구비한다.

또한, 상기 하부 부분(631)은 내부에 하부 중공 공간(631b)을 포함한다.

상기 상부 부분(632)은 상부 방향으로 갈수록 횡단면 직경이 점점 감소하는 원뿔 형상을 구비하고, 이러한 상부 부분(632)의 형상은 플레어 가스의 점화로 인한 화염의 유동이 상부 부분(632)의 표면에 가까워지게 하는 효과를 야기할 수 있다.

그리고, 상기 상부 부분(632)은 내부에 상부 중공 공간(632b)을 포함한다. 즉, 상기 상부 부분(632)과 상기 하부 부분(631)은 각각 중공 공간을 구비함으로써, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 개폐용 플로터(630)는 전체적으로 내부 수용공간을 포함하는 폐쇄형상을 구비한다. 이로 인해, 개폐용 플로터(630) 제작시 상기 내부 수용공간의 증가 및 감소를 조절함으로써, 플레어 스택의 배출용량에 맞게 개폐용 플로터(630)의 자중을 조절할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 스택부(610)의 내부 가스 압력이 개폐용 플로터(630)의 자중 및 대기압의 합 미만인 경우에, 개폐용 플로터(630)는 제1 작동위치를 그대로 유지할 수 밖에 없어 스택부(610)의 개구부를 폐쇄한다. 이렇게 상기 제1 작동위치에서는 개폐용 플로터(630)가 개구부를 폐쇄하기 때문에 내부의 플레어 가스도 외부로 배출되지 못할 뿐만 아니라, 외부의 공기도 내부로 유입되지 못한다. 즉, 개폐용 플로터(630)가 제1 작동위치에 있는 경우, 퍼지 공급장치 없이도 역화 현상이 원천적으로 차단되는 것이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 스택부(610)의 내부 가스 압력이 개폐용 플로터(630)의 자중 및 대기압의 합 이상인 경우에, 개폐용 플로터(630)는 제1 작동위치에서 제2 작동위치로 부양하여 스택부(610)의 개구부 중 일부를 개방한다. 즉, 상기 제2 작동위치에서는 개폐용 플로터(630)가 개구부로부터 소정 높이에 떠 있기 때문에 개폐용 플로터(630)와 개구부 사이에 플레어 가스용 배출구가 형성된다. 이때, 스택부(610)의 개구부가 개방되더라도, 스택부(610)의 내부 가스 압력은 이미 대기압을 현저히 초과한 상태이므로 역화 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 스택부(610)의 상부에는 말단 지지부(620)가 추가 결합될 수 있다. 여기서, 상기 말단 지지부(620)는 상기 개폐용 플로터(630)에 최적화된 형상 및 크기를 구비한다.

이를 위하여, 상기 스택부(610)는 상기 스택부(610)의 상단부에 구비되는 제1 플렌지부(612)를 포함한다.

그리고, 상기 말단 지지부(620)는, 상기 제1 플렌지부(612)에 결합되는 제2 플렌지부(621)와, 상기 개폐용 플로터(630)의 최대 외경보다 작은 직경의 개구부와, 상단 안착면(623)을 포함한다.

상기 제1 플렌지부(612)와 상기 제2 플렌지부(621)는 볼트 및 너트 등의 체결수단으로 결합된다.

상기 말단 지지부(620)의 개구부(622)는 상기 개폐용 플로터(630)의 최대 외경(즉, 상부 부분(632)의 하단부이자 하부 부분(631)의 상단부의 직경)보다 작은 직경을 가진다. 이로 인해, 상기 말단 지지부(620)의 개구부(622)에는 상기 개폐용 플로터(630)의 하부 부분(631) 중 일부가 안착된다.

상기 말단 지지부(620)의 상단 내측면에는 상단 안착면(623)이 구비된다. 상기 상단 안착면(623)은 상기 개폐용 플로터(630)의 하부 부분(631)의 곡면에 대응되는 곡면으로 형성되어, 개폐용 플로터(630)가 제1 작동위치인 경우 개구부를 확실하게 차단할 수 있고, 제2 작동위치인 경우 플레어 가스의 유동을 안내하는 역할을 한다.

바람직하게는, 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 플레어가스 배출 조절장치(600)는 가이드부(640)를 포함하고, 상기 가이드부(640)는 상기 개폐용 플로터(630)의 승강이동이 상기 스택부(610)의 길이방향을 따르도록 가이드하게 구성된다. 즉, 상기 가이드부(640)로 인해, 외부의 바람이 강한 날씨에서 작동하는 경우에도, 개폐용 플로터(630)가 수평 방향 중 일방향으로 치우치지 않고 스택부(610)의 길이방향을 따라 상하로 이동할 수 있으며, 이로 인해 개폐용 플로터(630)의 승강이동 안정성을 보장할 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드부(640)는, 복수 개의 가이드봉(641)과, 상기 복수 개의 가이드봉(641)의 수량 및 위치에 대응되게 구비되는 복수 개의 가이드 브라켓(642)과, 상기 복수 개의 가이드봉(641) 각각의 자유단 단부에 구비되는 복수 개의 스토퍼(643)를 포함한다.

상기 가이드봉(641)은 상기 개폐용 플로터(630)의 하부 부분에서 수직 하부 방향으로 연장되도록 구성된다. 상기 가이드봉(641)은 예를 들어 원기둥 형상, 원통 형상, 사각 기둥 형상 중 하나로 형성될 수 있다.

상기 가이드 브라켓(642)은, 상기 스택부(610)의 내측면 또는 상기 말단 지지부(620)의 내측면에서 상기 가이드봉(641)의 위치에 대응되는 위치에 구비된다. 상기 가이드 브라켓(642)은 상기 가이드봉(641)이 관통하는 관통구(642a)를 각각 포함하고, 상기 관통구(642a)는 상기 가이드봉(641)의 외경보다 크도록 형성된다.

상기 스토퍼(stopper)(643)는 상기 가이드 브라켓(642)의 하부에서 상가 가이드봉(641)의 자유단 단부에 구비된다. 그리고, 상기 스토퍼(643)는 상기 관통구(642a)의 직경보다 큰 외경을 가지도록 형성된다.

상기 스토퍼(643)로 인해, 스택부(610) 내부의 가스압력이 과도하게 증가하는 경우라도, 개폐용 플로터(630)의 부유 높이를 제한할 수 있으므로, 상기 개폐용 플로터(630)가 스택부(610)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 19은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 20은 도 19의 개폐용 플로터(630)에 대한 개략적인 저면도이고, 도 21은 제1 작동위치인 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이고, 도 22는 제2 작동위치인 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)에 대한 개략적인 종단면도 및 부분 확대도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 플레어가스 배출 조절장치(600)의 구성요소 및 기술적 특징을 거의 그대로 포함하므로, 중복되는 내용에 대해서는 가급적 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 개폐용 플로터(630)는 상부 부분(632)과 하부 부분(631)을 포함한다.

그리고, 상기 상부 부분(632)은 상부 방향으로 갈수록 횡단면 직경이 점점 감소하는 원뿔 형상을 구비하고, 상기 하부 부분(631)은 하부 방향으로 볼록한 포물선 형상을 구비한다.

구체적으로, 상기 개폐용 플로터(630)의 하부 부분(631)은, 내부에 형성되는 하부 중공 공간(631b)과, 상기 스택부(610)를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면(631a)과, 상기 외측 피가압면(631a)에 관통 형성되어 상기 하부 중공 공간(631b)으로 상기 플레어가스가 유입되는 복수 개의 가스유입구(633)를 포함한다.

이때, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 복수 개의 가스유입구(633)는 상기 하부 부분(631)의 중심 주변에 반경 방향으로 소정 각도 이격되게 구비될 수 있다.

상기 상부 부분(632)은 내부에 형성되는 상부 중공 공간(632b)과, 상기 가스유입구(633)를 통하여 유입된 플레어가스의 가스압력이 가해지는 내부 피가압면(632a)을 포함한다. 상기 내부 피가압면(632a)은 삼각형 형상의 단면을 가지게 된다.

본 실시예에 따르면, 상기 개폐용 플로터(630)는 하부 부분(631)의 외부 피가압면 뿐만 아니라 상부 부분(632)의 내부 피가압면(632a)에 동시에 가스 압력이 가해져 부유하게 되므로, 개폐용 플로터(630)의 부유 또는 부양시 안정적인 자세로 부유할 수 있다.

전술한 바에 따르면, 본 발명은 개폐용 플로터의 자중과 스택부의 내부 가스 압력 사이의 역학적 평형을 이용하여 플레어 스택 또는 플레어 시스템에서 역화 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 개폐용 플로터를 사용함으로써, 복잡하고 고비용의 퍼지가스 공급장치 없이 역화 현상을 방지할 수 있으므로, 플레어 스택 또는 플레어 시스템의 전체 구조를 단순화하면서 제조비용도 절감하면서 역화 현상을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 개폐용 플로터의 구조를 하부 부분이 상부 부분보다 높게 또는 길게 형성하거나 또는 하부 부분에 하부 중실부를 구비함으로써, 개폐용 플로터의 전체적인 기하학적 중심 및/또는 무게중심이 하부 부분에 형성되도록 할 수 있어 개폐용 플로터의 부양 및 하강과정에서 개폐용 플로터의 자세를 안정화할 수 있다.

또한, 본 발명은 말단 지지부를 더 구비함으로써, 기존의 스택부에 말단 지지부만 추가로 결합하면, 개폐용 플로터를 손쉽게 안착 또는 장착시킬 수 있으므로, 플레어가스 배출 조절장치의 호환성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

Claims

플레어가스 시스템으로서,

원유를 정유하는 복수 개의 제1 정유유닛과;

상기 제1 정유유닛에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 시스템의 외부로 배출하는 플레어가스 배출 조절장치와;

상기 복수 개의 제1 정유유닛 각각에서 발생된 플레어 가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치로 이동시키는 복수 개의 플레어가스 개별배출라인과;

상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각의 플레어가스 측정유량을 감지하도록 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인 각각에 구비되는 복수 개의 플로우 미터와;

상기 플레어가스 시스템의 작동상태를 출력하는 출력부와;

상기 히터, 상기 복수 개의 제1 정유유닛 및 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인을 제어하는 제어부;를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 복수 개의 플로우 미터로부터 측정된 각각의 플레어가스 개별배출라인의 플레어가스 측정유량을 시각적 또는 청각적으로 상기 출력부에 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제1항에 있어서,

상기 플레어가스 시스템은,

상기 복수 개의 제1 정유유닛에서 1차 정유된 중간정유 오일을 적어도 1회 이상 추가 정유하는 적어도 하나 이상의 추가 정유유닛과;

상기 제1 정유유닛의 하류부분과 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 사이에 구비되는 중간정유 가스배출라인과;

상기 중간정유 가스배출라인과 상기 플레어가스 개별배출라인 사이에 구비되는 복수 개의 분기밸브와;

상기 분기밸브와 상기 추가 정유유닛을 연결하도록 구비되고, 상기 중간정유 가스배출라인에서 중간정유 가스와 오일을 상기 추가 정유유닛으로 이동시키는 추가정유용 이송라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 플레어가스 개별배출라인의 플레어가스 측정유량이 상기 중간정유 가스배출라인의 기설정된 작동상태에 기초한 플레어가스의 기설정된 설계유량과 상이한 경우, 해당 플레어가스 개별배출라인의 식별정보가 상기 출력부에 표시되도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제2항에 있어서,

상기 분기밸브에 구비되고, 상기 분기밸브, 또는 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 또는 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분, 또는 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분에서 플레어가스의 누출여부를 감지하는 복수 개의 가스누출 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제4항에 있어서,

상기 가스누출 감지부는,

상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분 각각의 온도를 측정하는 온도감지부와;

상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분 각각에서 발생하는 측정 소음크기를 감지하는 소음감지부; 중 적어도 하나 이상의 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제5항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 온도감지부에서 감지된 측정온도가 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분의 기설정된 설계온도와 상이한 경우, 및

상기 소음감지부에서 감지된 측정 소음크기가 상기 중간정유 가스배출라인의 하류부분, 상기 플레어가스 개별배출라인의 상류부분 및 상기 추가정유용 이송라인의 상류부분의 기설정된 설계 소음크기와 상이한 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에,

해당 분기밸브의 식별정보가 상기 출력부에 출력되도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 플레어가스 시스템은,

상기 제1 정유유닛의 상류에 구비되고, 상기 제1 정유유닛에 공급되기 전에 원유를 소정 온도까지 가열하는 히터와;

상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인의 하류에서 상기 복수 개의 플레어가스 개별배출라인에서 이동된 플레어가스가 하나의 유동으로 합쳐지도록 하고, 상기 하나의 유동으로 합쳐진 플레어가스를 상기 플레어가스 배출 조절장치로 이동시키는 플레어가스 통합배출라인과;

상기 플레어가스 통합배출라인에서 하나의 유동인 플레어가스 중 적어도 일부를 분기하여 상기 히터의 연료로 공급하는 플레어가스 재활용유닛;을 포함하는 플레어가스 시스템.
제1항에 있어서,

상기 플레어가스 배출 조절장치는,

플레어 가스가 수직방향으로 상승하도록 상기 플레어 가스를 안내하는 스택부와;

상기 스택부의 상단부의 개구부를 선택적으로 개폐하도록, 상기 개구부에 안착되는 제1 작동위치와 상기 개구부로부터 소정 높이로 부양하는 제2 작동위치 사이에서 상하 이동하는 개폐용 플로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제8항에 있어서,

상기 개폐용 플로터는 자중을 가지고,

상기 개폐용 플로터의 자중은,

상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부의 내부 가스압력이 기설정된 압력 이상일 때 상기 개폐용 플로터가 상기 제2 작동위치로 이동할 수 있고

상기 제1 작동위치에서의 상기 스택부의 내부 가스압력이 기설정된 압력 미만일 때 상기 개폐용 플로터가 상기 제1 작동위치를 유지할 수 있도록 하는 상기 개폐용 플로터의 무게인 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제8항에 있어서,

상기 개폐용 플로터는 상기 스택부의 개구부에 안착되는 하부 부분과, 상기 하부 부분에서 상부 방향으로 연장되는 상부 부분을 포함하고,

상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 또는 상기 하부 부분은, 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분의 일부 구간에서 또는 상기 하부 부분의 일부 구간에서 상기 플레어가스의 연소로 인한 화염이 수평방향으로 퍼지는 것을 방지하는 코안다(coanda) 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제10항에 있어서,

상기 하부 부분은 상기 하부 부분의 일부 구간 또는 전체에서 하부 방향으로 볼록한 포물선 형상을 구비하고,

상기 하부 부분은 상기 스택부를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면을 구비하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제10항에 있어서,

상기 상부 부분은 내부에 상부 중공 공간을 포함하고,

상기 하부 부분은 내부에 하부 중공 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제10항에 있어서,

상기 하부 부분은, 내부에 형성되는 하부 중공 공간과, 상기 스택부를 통하여 상승하는 플레어가스의 가스압력이 가해지는 외측 피가압면과, 상기 외측 피가압면에 관통 형성되어 상기 하부 중공 공간으로 상기 플레어가스가 유입되는 복수 개의 가스유입구를 포함하고,

상기 상부 부분은 내부에 형성되는 상부 중공 공간과, 상기 가스유입구를 통하여 유입된 플레어가스의 가스압력이 가해지는 내부 피가압면을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제13항에 있어서,

상기 상부 부분은 상부 방향으로 갈수록 횡단면 직경이 점점 감소하는 원뿔 형상을 구비하고,

상기 하부 부분은 상기 하부 부분의 일부 구간 또는 전체에서 하부 방향으로 볼록한 포물선 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제8항에 있어서,

상기 플레어가스 배출 조절장치는,

상기 개폐용 플로터의 승강이동이 상기 스택부의 길이방향을 따르도록 가이드하는 가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제15항에 있어서,

상기 가이드부는,

상기 개폐용 플로터의 하부 부분에서 수직 하부 방향으로 연장되는 복수 개의 가이드봉과,

상기 스택부의 내측면에서 상기 복수 개의 가이드봉의 위치에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 복수 개의 가이드봉이 관통하는 관통구를 각각 포함하는 복수 개의 가이드 브라켓과,

상기 가이드 브라켓의 하부에서 상가 가이드봉의 자유단 단부에 구비되고, 상기 관통구의 직경보다 큰 외경을 가지는 복수 개의 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제1항에 있어서,

상기 플로우미터는 상기 플레어가스 개별배출라인 또는 상기 플레어가스 통합배출라인의 파이프 외주면에 설치되는 밸브부에 장착되어 상기 파이프 내부에 흐르는 유체의 유량을 측정하도록 구성되고,

상기 플로우미터는,

상기 밸브부의 상부에 결합되는 결합용 플렌지부와;

상기 결합용 플렌지부의 하부에 구비되고, 상기 밸브부 및 상기 파이프의 내부를 관통하여 배치되며, 외주면에 적어도 하나 이상의 스트레인 게이지가 구비되는 지지봉과;

상기 지지봉의 하단에 구비되고, 상기 파이프 내부의 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지는 유량감지헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제17항에 있어서,

상기 유량감지헤드부는,

상기 유체에 의한 유동저항 또는 유압이 가해지며 평평한 면으로 이루어진 전방면과;

상기 전방면에서부터 후방방향으로 연장되고, 후방방향으로 볼록한 유선형 형상 또는 후방방향으로 테이퍼진 테이퍼(tapered) 형상을 구비하는 후방부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제17항에 있어서,

상기 플로우미터는,

상기 결합용 플렌지부의 하부에서 상기 지지봉의 길이방향으로 기설정된 길이만큼 상기 지지봉을 둘러싸도록 구비되는 원통형 보호부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제19항에 있어서,

상기 원통형 보호부재는,

상기 결합용 플렌지부의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 외경이 상기 밸브부의 상하 관통구의 내경과 동일하도록 구성되는 상부 원통부와;

상기 상부 원통부의 하부에서부터 하부 방향으로 소정 길이만큼 구비되고, 외경이 상기 밸브부의 상하 관통구의 내경보다 작도록 구성되는 하부 원통부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제19항에 있어서,

상기 지지봉은, 상기 원통형 보호부재에 의해 둘러싸여 있는 상부부분과, 상기 상부부분의 하부에서 연장되며 상기 원통형 보호부재에서 노출된 하부부분을 포함하고,

상기 상부부분의 횡단면은 원형이고, 상기 하부부분의 횡단면은 전후방향으로 장변이 배치되는 타원형 또는 유선형인 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제21항에 있어서,

상기 기설정된 길이는, 상기 밸브부에 구비되는 밸브부재의 상부면에서부터 상기 결합용 플렌지부와 결합되는 상기 밸브부의 상부 플렌지부까지의 길이가, 상기 하부부분의 길이와 상기 유량감지헤드부의 높이의 합보다 크도록 하는 길이인 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제21항에 있어서,

상기 스트레인 게이지는 상기 상부부분의 상부에 구비되고,

상기 상부부분에는 상기 상부부분 및 상기 스트레인 게이지를 밀폐하도록 둘러싸는 센서보호부가 구비되는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.
제23항에 있어서,

상기 센서보호부는, 금속물질의 박판으로 구성되며 벨로우즈(bellows) 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 플레어가스 시스템.