KR101465733B1

KR101465733B1 - 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법

Info

Publication number: KR101465733B1
Application number: KR1020130078915A
Authority: KR
Inventors: 하영수; 구정본; 박주신; 전상익
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-11-28

Abstract

폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수방법 및 폐 파이프라인의 회수방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 해양에 설치된 폐 파이프라인에 접근하여 그 폐 파이프라인의 일정구간이 밀폐되도록 폐구간으로 만들고, 그 폐구간 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀을 천공하는 ROV; 선박에 마련된 열공급부 상기 폐구간 상에 형성된 적어도 하나의 파이프홀과 상기 열공급부를 상호 연결하여 열공급부에서 제공되는 열매체가 상기 폐 파이프라인에 공급되도록 하는 열전달유닛 선박에 마련되어 오일을 저장하는 저장탱크 상기 폐구간 상에 형성된 파이프홀들 중에서 상기 열전달유닛과 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀과 상기 저장탱크를 상호 연결하고, 상기 폐구간 내로 공급된 열매체에 의해 액화된 상기 폐구간 내의 잔존 기름을 상기 저장탱크로 회수하는 오일회수유닛을 포함하는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템이 제공될 수 있다.

Description

폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECOVERING OF REMAINING OIL IN WASTE PIPE LINE AND METHOD FOR RECOVERING OF WASTE PIPE LINE}

본 발명은 해양에 방치된 폐 파이프라인 속에 남아 있는 잔존 기름을 회수하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐 파이프라인의 잔존 기름이 해양을 오염시키지 않고 전량 회수되도록 하는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법에 관한 것이다.

일반적으로 해저에는 송유를 위한 파이프라인이 설치되는데, 이 파이프라인은 해상에서 시추한 원유나 가스 등과 같은 유체(流體)가 원격지에 마련된 저장탱크 또는 처리시설로 편리하게 이송될 수 있도록 하는 역할을 한다.

파이프라인은 해양의 플랜트 등에서 생산된 원유나 가스를 해상 또는 육상에 마련된 저장공간까지 송유할 수 있도록 설계되지만, 유정에서의 원유 생산이 종료되면 파이프라인의 운용이 중지될 수 밖에 없기 때문에 결국 폐 파이프라인이 된다.

폐 파이프라인은 원칙적으로 회수되어야 함에도 불구하고, 현실적으로 폐 파이프라인을 회수하는데 상당한 어려움이 뒤따르고 그 회수비용 또한 만만치 않기 때문에 폐 파이프라인은 해상에 그대로 방치되고 있는 실정이다. 뿐만 아니라 폐 파이프라인의 회수 관련 법규가 미비한 것도 폐 파이프라인의 해상 방치 원인 중 하나로 지목된다.

폐 파이프라인이 해양에 그대로 방치되면 해양 오염과 같은 심각한 환경 오염을 초래할 수 있는데, 그 이유는 통상적으로 폐 파이프라인의 내부에 잔존하던 유류 등이 아래와 같은 여러 가지 이유로 인하여 파이프라인 외부로 누출되기 때문이다.

해양에 방치된 폐 파이프라인은 외부로부터 어떠한 힘을 받지 않더라도 시간이 지남에 따라 바닷물과의 접촉으로 인하여 자연적으로 부식이 진행되는바, 이로 인해 폐 파이프라인 내부의 잔존 기름이 누출된다.

또한 해양 작업 과정에서 수중으로 낙하되는 중량물에 의한 충격으로 인하여 폐 파이프라인이 손상되어 잔존 오일이 누출되기도 하고, 어업 활동시 해저면을 긁고 이동하는 어구에 의해 폐 파이프라인이 손상되는 경우도 발생하는 등, 폐 파이프라인이 해양에 그대로 방치될 경우 손상될 위험은 매우 높아진다.

한편, 폐 파이프라인이 방치되어 있는 구역에 새로운 파이프라인을 설치하고자 하는 경우, 기존에 설치된 폐 파이프라인과 신규 파이프라인 간의 간섭 문제가 발생하기 때문에 신규 파이프라인의 우회 설계가 불가피하다.

이로 인하여 신규 파이프라인의 배치 설계에 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라 이러한 우회 설계로 인하여 신규 파이프라인의 총 길이가 불필요하게 증가하게 되므로 신규 파이프라인 설치비용이 증대되는 문제를 초래한다.

미국등록특허 US 6,292,431

본 발명의 실시예들은 폐 파이프라인 내부에 남아 있는 잔존 기름을 전량 회수하여 폐 파이프라인의 잔존 기름 누출에 의한 해양오염을 방지할 수 있는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 회수한 폐 파이프라인의 잔존 기름을 재활용할 수 있도록 별도로 저장함으로써 에너지 재활용도를 높이는 한편 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 폐 파이프라인의 잔존 기름을 전량 회수한 후 해양에 방치된 폐 파이프라인을 완전히 제거함으로써 신규 파이프라인과의 간섭 문제가 발생하지 않도록 하는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템과 그 회수 방법 및 폐 파이프라인의 회수방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해양에 설치된 폐 파이프라인에 접근하여 그 폐 파이프라인의 일정구간이 밀폐되도록 폐구간으로 만들고, 그 폐구간 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀을 천공하는 ROV; 선박에 마련된 열공급부 상기 폐구간 상에 형성된 적어도 하나의 파이프홀과 상기 열공급부를 상호 연결하여 열공급부에서 제공되는 열매체가 상기 폐 파이프라인에 공급되도록 하는 열전달유닛 선박에 마련되어 오일을 저장하는 저장탱크 상기 폐구간 상에 형성된 파이프홀들 중에서 상기 열전달유닛과 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀과 상기 저장탱크를 상호 연결하고, 상기 폐구간 내로 공급된 열매체에 의해 액화된 상기 폐구간 내의 잔존 기름을 상기 저장탱크로 회수하는 오일회수유닛을 포함하는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템이 제공될 수 있다.

또한 상기 ROV는 상기 폐 파이프라인에 폐구간을 만들기 위해 적어도 1개 이상 마련되며, 그 ROV에는 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 제거하는 코팅제거유닛과, 상기 폐구간의 끝단을 압착하는 프레스유닛과, 상기 프레스유닛에 의해 생성된 압착부를 밀봉하거나 밀봉 후 절단하는 밀봉절단유닛 중 적어도 하나 이상이 마련될 수 있다.

또한 상기 ROV에는 상기 폐구간 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀을 천공하기 위한 드릴유닛이 마련될 수 있다.

또한 상기 열공급부는 엔진이고, 상기 열매체는 배기가스일 수 있다.

또한 상기 열전달유닛은 중공의 배관으로 이루어지고, 상기 배관에는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제1밸브가 마련될 수 있다.

또한 상기 오일회수유닛은 액화된 잔존 기름을 상기 저장탱크에 송유하기 위한 회수파이프로 이루어지며, 상기 회수파이프에는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제2밸브가 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, ROV를 수중으로 투입하고, 상기 ROV를 폐 파이프라인 쪽으로 이동시키는 ROV 투입 단계 상기 ROV를 이용하여 상기 폐 파이프라인의 일정구간을 폐구간으로 만드는 폐구간 생성단계 상기 폐구간 상에 적어도2개 이상의 파이프홀을 천공하는 파이프홀 천공단계 상기 파이프홀 중 적어도 하나를 열전달유닛을 통해 선박에 마련된 열공급부와 연결하여 상기 열공급부에서 제공되는 열매체에 의해 상기 폐구간 내부에 겔 또는 고체 상태로 존재하는 잔존 기름이 액화되는 잔존기름 액화단계 상기 파이프홀들 중에서 열전달유닛에 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀을 오일회수유닛을 통해 저장탱크와 연결하여 상기 폐구간 내부의 액화된 잔존 기름이 저장탱크에 저장되도록 하는 잔존기름 회수단계를 포함하는 폐 파이프라인의 기름 회수방법이 제공될 수 있다.

상기 ROV는, 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 제거하고, 상기 폐구간의 양단을 압착하며, 그 폐구간의 압착부를 밀봉하거나 밀봉 후 절단함으로써 상기 폐구간을 만들 수 있다.

상기 ROV는 상기 파이프홀을 천공하기 전에 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 먼저 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, ROV를 수중으로 투입하고, 상기 ROV를 폐 파이프라인 쪽으로 이동시키는 ROV 투입 단계 상기 ROV를 이용하여 상기 폐 파이프라인의 일정구간을 폐구간으로 만드는 폐구간 생성단계 상기 폐구간 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀을 천공하는 파이프홀 천공단계 상기 파이프홀 중 적어도 하나를 열전달유닛을 통해 선박에 마련된 열공급부와 연결하여 상기 폐구간 내부에 겔 또는 고체 상태로 존재하는 잔존 기름을 액화하는 잔존기름 액화단계 상기 파이프홀들 중에서 열전달유닛에 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀을 오일회수유닛을 통해 저장탱크와 연결하여 상기 폐구간 내부의 액화된 잔존 기름이 저장탱크에 저장되도록 하는 잔존기름 회수단계 및 잔존기름이 회수된 상기 폐 파이프라인의 폐구간을 선박으로 인양하는 폐 파이프라인 회수단계를 포함하는 폐 파이프라인 회수방법이 제공될 수 있다.

상기 회수된 폐 파이프라인을 선박에 마련된 적재수단에 적재하는 폐 파이프라인 적재단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 폐 파이프라인 내부에서 응고되어 겔(gel) 또는 고체 상태로 잔존하는 기름이 가열되어 액화된 상태로 전량 회수되기 때문에 폐 파이프라인의 잔존 가름 회수 효율이 증대되며 폐 파이프라인의 잔존 기름 누출에 의한 환경 오염이 예방될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 회수된 폐 파이프라인의 잔존 기름을 재활용하기 때문에 경제적으로 막대한 이익을 창출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 폐 파이프라인의 잔존 기름을 전량 회수한 후 폐 파이프라인을 회수하기 때문에 해양 환경이 개선될 뿐만 아니라 종래 문제로 지적되던 폐 파이프라인과 신규 파이프라인간의 간섭 문제가 해결되어 신규 파이프라인의 배치 설계가 자유로우며, 신규 파이프라인을 우회 설계하지 않아도 되기 때문에 신규 파이프라인의 설치 비용이 감소될 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템을 나타낸 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 파이프라인의 폐구간을 나타낸 단면도,
도3은 도1에 도시된 ROV를 이용하여 폐 파이프라인의 보호코팅 제거작업을 나타낸 단면도,
도4는 도1에 도시된 ROV를 이용하여 폐 파이프라인의 압착작업을 나타낸 단면도,
도5는 도1에 도시된 ROV를 이용하여 폐 파이프라인의 압착부위를 밀봉하거나 밀봉 후 절단하는 작업을 나타낸 단면도,
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐 파이프라인의 기름 회수방법을 설명하는 플로차트,
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐 파이프라인 회수방법을 설명하는 플로차트,
도8은 도7에 폐 파이프라인의 적재단계가 더 포함된 폐 파이프라인 회수방법을 설명하는 플로차트.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 부호가 사용되며 이에 따른 부가설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템을 도1 내지 도5를 참조하여 설명한다.

여기서 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템을 나타낸 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템은 크게 Remotely Operated Vehicle(이하, "ROV"라 한다)(100), 열공급부(200), 열전달유닛(300), 저장탱크(400) 및 오일회수유닛(500)을 포함할 수 있다.

ROV(100)는 원격지에서 유선 또는 무선으로 조종하여 작동되는 원격작동체(Remotely-Operated Vehicle)로서 예컨대, 심해 작업용 무인잠수선과 같은 장비가 여기에 해당될 수 있다.

ROV(100)는 해양에 설치된 폐 파이프라인(10)에 접근하여 폐 파이프라인(10)의 일정구간이 밀폐될 수 있도록 폐구간(L)을 만드는 역할을 수행할 수 있다. ROV(100)는 폐 파이프라인(10)에 폐구간(L)을 만들기 위해 적어도 1개 이상 마련되며, ROV(100)에는 코팅제거유닛(110), 프레스유닛(120), 밀봉절단유닛(130), 드릴유닛(140) 등과 같은 작업유닛이 ROV(100) 개수에 맞추어 각각 1개씩 독립적으로 장착되거나 하나의 ROV(100)에 2개 이상의 작업유닛이 복합적으로 장착될 수 있다.

즉, ROV(100)는 반드시 다수개가 사용되어야 하는 것은 아니며 적어도 1개 이상 마련되면 폐구간(L)을 만들 수 있다. 예를 들면, 한대의 ROV(100)에 각 작업별 유닛을 모두 장착하여 폐구간(L)을 만드는 것도 가능하다.

ROV(100)에 마련되는 각 작업유닛들의 기능과 작업과정에 대해서는 도3 내지 도5를 참조하여 뒤에서 다시 자세하게 설명한다.

이와 같이 ROV(100)는 폐 파이프라인(10)에 폐구간(L)이 생성되면 그 폐구간(L) 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀(11,12)을 천공한다.

도2는 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L)과 그 폐구간(L)에 연결된 열전달유닛(300) 및 오일회수유닛(500)을 예시적으로 나타낸 것으로서, 여기에 도시된 바와 같이 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L)에는 ROV(100)에 의해 파이프홀(11,12)이 천공된다.

파이프홀(11,12)은 적어도 2개 이상 형성될 수 있는데 도2에는 편의상 2개가 형성된 것으로 도시되었지만, 파이프홀의 개수가 도2에 도시된 바와 같이 2개로 한정되는 것은 아니고 실시자의 필요에 따라 2개를 초과하여 형성될 수 있다.

파이프홀(11,12)이 2개 형성되는 경우 하나의 파이프홀(11)에는 열전달유닛(300)을 연결하고 다른 하나의 파이프홀(12)에는 오일회수유닛(500)을 연결하면 된다.

한편, 파이프홀이 2개를 초과하여 형성되는 경우에는 적어도 하나의 파이프홀에 열전달유닛을 연결할 수 있고, 또한 다른 적어도 하나의 파이프홀에 오일회수유닛을 연결할 수 있다.

예를 들어 파이프홀이 3개 형성되는 경우, 열전달유닛 연결되는 파이프홀을 2개로 하고 나머지 하나의 파이프홀은 오일회수유닛과 연결할 수 있으며, 반대로 하나의 파이프홀에 열전달유닛을 연결하고 나머지 두개의 파이프홀에 오일회수유닛을 연결할 수도 있는바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

한편, 도1에 도시된 열공급부(200)는 유조선과 같은 선박 또는 해양작업지원선(Offshore Support Vehicle, OSV) 또는 기타 각종 해양작업설비(이하, "해상 부유체"로 통칭함) 등에 마련되어 열을 공급하기 위한 구성으로서, 열공급부(200)는 열매체를 통하여 열을 전달하는데, 열매체는 해상 부유체 등에서 배출되는 폐열일 수 있다.

도1은 선박만을 예시적으로 나타내었으나, 본 실시예의 열공급부(200)가 선박에만 한정적으로 마련될 수 있는 것은 아니고 여기에서 서술하지 않은 다양한 장치나 설비에 마련될 수도 있다.

열공급부(200)는 별도의 열원을 통해 열을 공급하여도 무방하지만, 에너지 절감과 재활용 측면에서 볼 때 해상 부유체 등에서 배출되어 폐기 직전에 있는 폐열이 열공급부(200)의 열매체로 제공되는 것이 좋은바, 열공급부(200)는 엔진일 수 있고 열매체는 배기가스가 될 수 있다.

또한 열전달유닛(300)은 앞에서 설명한 바와 같이 폐구간(L) 상에 형성된 적어도 하나의 파이프홀(11)과 열공급부(200)를 상호 연결하여 열공급부(200)에서 제공되는 열매체가 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L)에 공급되도록 한다.

참고로, 파이프라인을 따라 흐르는 기름은 원래 액체 상태이지만, 원유 생산이 종료되어 파이프라인의 운용이 중지되면 폐 파이프라인(10) 내부에 잔존하던 액체 상태의 기름은 점차 굳어져 겔(gel) 상태가 되거나 고체 상태가 되는바, 응고된 잔존 기름은 회수하는데 많은 어려움이 있다.

따라서, 열공급부(200)에서 제공되는 열매체가 열전달유닛(300)을 통해 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L) 내부로 공급되면 겔 상태나 고체 상태로 응고되었던 잔존 기름이 다시 액체 상태로 액화될 수 있는바, 액화된 기름은 보다 쉽게 회수될 수 있다.

여기서, 열전달유닛(300)은 중공의 배관(310)으로 이루어질 수 있는데, 열공급부(200)의 열매체가 배기가스인 경우 이 배기가스는 중공의 배관(310)을 통해 폐 파이프라인(10) 내부로 공급될 수 있다.

한편, 저장탱크(400)는 해상 부유체에 마련되어 잔존 기름을 저장할 수 있는 구성으로, 예시적으로 도1에는 저장탱크(400)가 선박에 마련된 것으로 도시되었으나 열공급부(200)와 마찬가지로 여기에 국한되지 않고 다양한 장치나 설비 등에 마련될 수 있다.

또한, 오일회수유닛(500)은 폐구간(L) 상에 형성된 파이프홀(11,12)들 중에서 열전달유닛(300)과 연결된 파이프홀(11)을 제외한 적어도 하나의 파이프홀(12)과 저장탱크(400)를 상호 연결하여 폐구간(L) 내의 잔존 기름이 저장탱크(400)로 회수되도록 한다.

열공급부(200)에서 제공되는 열매체가 열전달유닛(300)을 통해 폐구간(L) 내부로 공급되면, 앞에서 설명한 바와 같이 폐구간(L) 내부의 응고된 잔존기름이 액화되어 본래의 액체 상태로 되돌아 가는데, 이렇게 액화된 잔존 기름은 오일회수유닛(500)을 통해 폐구간(L) 내에서 저장탱크(400)로 회수된다.

여기서 오일회수유닛(500)은 액화된 기름을 저장탱크(400)에 송유하기 위한 회수파이프(510)로 구현될 수 있으나, 오일회수유닛(500)이 반드시 회수파이프(510)로 국한되는 것은 아니고 실시자의 필요에 따라 다양한 형태로 구현 가능하다.

이와 같이, 열전달유닛(300)을 통해 열공급부(200)로부터 배기가스와 같은 폐열이 폐 파이프라인(10)에 공급되면 폐 파이프라인(10)에 응고된 형태로 남아 있던 기름은 액화되는바, 액화된 잔존 기름은 오일회수유닛(500)을 통해 저장탱크(400)로 회수된다.

이때, 폐 파이프라인(10)에 공급된 배기가스의 일부는 오일회수유닛(500)을 통해서 외부로 배출될 수도 있는바, 이러한 현상을 방지하여 잔존 기름의 액화 성능을 향상시키기 위해서는 열전달유닛(300)과 오일회수유닛(500)에 각각 밸브가 설치되는 것이 좋다.

중공의 배관(310)으로 이루어진 열전달유닛(300)에는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제1밸브(320)가 마련될 수 있다.

제1밸브(320)는 해상 부유체로부터 보내지는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 밸브로서, 제1밸브(320)가 개방되면 열전달유닛(300)을 통해 배기가스가 폐 파이프라인(10)으로 공급되고, 제1밸브(320)가 폐쇄되면 폐 파이프라인(10)으로의 배기가스 공급이 중단된다.

또한, 회수파이프(510)로 이루어진 오일회수유닛(500)에도 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제2밸브(520)가 마련될 수 있다. 제2밸브(520)의 작동 및 형태는 제1밸브(320)와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

열전달유닛(300)에 제1밸브(320)가 설치되고 오일회수유닛(500)에 제2밸브(520)가 설치되면, 열전달유닛(300)을 통해 배기가스가 공급되는 중에는 제2밸브(520)는 폐쇄하고 제1밸브(320)는 개방하여 폐 파이프라인(10)에 공급된 배기가스가 오일회수유닛(500)을 통해 외부로 배출되지 않도록 한다.

폐 파이프라인(10)에 배기가스가 공급되어 기름이 충분히 액화되면 제1밸브(320)는 폐쇄하여 더 이상 배기가스가 공급되지 않도록 하고 제2밸브(520)를 개방하여 폐 파이프라인(10)에 있는 액화된 기름이 오일회수유닛(500)을 통해 저장탱크(400)로 회수된다.

물론 액화된 기름이 회수되는 과정 중에도 제1밸브(320)를 개방하여 열공급부(200)의 폐열이 계속해서 폐 파이프라인(10)에 공급되도록 하는 것도 가능하다.

한편, 도3 내지 도5를 참조하여 본 실시예의 ROV(100)에 마련되는 각 작업유닛들의 기능과 작업과정에 대해서 설명한다.

도3은 도1에 도시된 ROV(100)를 이용하여 폐 파이프라인(10)의 보호코팅 제거작업을 나타낸 단면도이고, 도4는 도1에 도시된 ROV(100)를 이용하여 폐 파이프라인(10)의 압착작업을 나타낸 단면도이며, 도5는 도1에 도시된 ROV(100)를 이용하여 폐 파이프라인(10)의 압착부위를 밀봉하거나 밀봉 후 절단하는 작업을 나타낸 단면도이다.

도3에서 보듯이, ROV(100)에 마련된 작업유닛 중 코팅제거유닛(110)은 폐 파이프라인(10)의 외층에 형성된 보호코팅(10a)을 제거하는 장치이다.

참고로, 폐 파이프라인(10)의 외층에는 외부 충격으로부터 파이프본체(10b)를 보호하기 위한 보호코팅(10a)이 형성되어 있는데, 보호코팅(10a)은 여러 가지 형태 및 재질로 이루어질 수 있으나 대표적으로 콘크리트로 코팅이 이루어질 수 있다.

폐 파이프라인(10)의 외층에 보호코팅(10a)이 형성되어 있는 경우, 보호코팅(10a)의 강성이 매우 커서 ROV(100)가 폐구간(L)을 생성하는데 어려움이 있을 수 있기 때문에 폐구간(L)의 양단 부분에 있는 보호코팅(10a)을 폐 파이프라인(10)으로부터 제거하는 것이 선행된다.

ROV(100)에 마련된 코팅제거유닛(110)은 고압으로 물과 함께 쇳가루, 모래, 자갈, 가닛(garnet) 등의 분사물을 폐 파이프라인(10) 표면에 분사하여 보호코팅(10a)이 파이프본체(10b)로부터 제거될 수 있도록 한다.

또한 도4에서 보듯이, ROV(100)에 마련된 작업유닛 중 프레스유닛(120)은 보호코팅(10a)이 제거된 파이프본체(10b)를 가압하는 것으로서, 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L) 끝단을 압착하여 압착부(10c)가 형성되도록 한다.

또한 도5에서 보듯이, 폐 파이프라인(10)의 압착부(10c)에는 틈새가 존재할 수 있는바, 이렇게되면 완벽하게 밀폐된 폐구간(L)을 생성할 수 없기 때문에 ROV(100)에 마련된 밀봉절단유닛(130)으로 압착부(10c)를 완전하게 밀봉하거나 밀봉 후 절단하게 된다.

밀봉절단유닛(130)은 플라즈마를 이용하여 밀봉 및 절단 작업을 수행할 수 있는데, 밀봉 작업만 수행할 것인지 밀봉과 절단 작업을 동시에 수행할 것인지는 실시자의 필요에 따라 선택 가능하고, 이에 따른 선택은 플라즈마 사용에 필요한 에너지 강도를 조절함으로써 가능하다.

밀봉절단유닛(130)에 의한 밀봉, 절단 작업은 도5에 도시된 바와 같이 일측 끝단으로부터 타측 끝단 방향(f)으로 이동하면서 수행할 수 있다. 이와 같이 밀봉, 절단작업이 완료되면 폐구간(L)의 양단에는 밀봉부(10d)가 형성된다.

한편, 상술한 바와 같은 ROV(100)의 작업유닛 이외에도 도1에 도시된 바와 같이 ROV(100)에는 폐구간(L) 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀(11,12)을 천공하기 위한 드릴유닛(140)이 마련될 수 있다.

드릴유닛(140)은 폐구간(L) 상에 파이프홀을 단순히 천공하는 것으로서 별도의 도면을 통해 설명하지 않고 도1에 간략히 도시한다.

여기서, 드릴유닛(140)은 폐 파이프라인(10) 상에 직접 파이프홀을 천공하여도 무방하지만, 드릴유닛(140)의 수명을 높이기 위해서는 파이프홀을 천공하기 전에 코팅제거유닛(110)을 이용하여 폐 파이프라인(10) 외층에 형성된 보호코팅(10a)을 먼저 제거한 후 파이프홀을 천공할 수도 있다.

한편, 도6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐 파이프라인(10)의 기름 회수방법을 설명한다. 본 실시예는 앞에서 설명한 폐 파이프라인(10)의 기름 회수 시스템과 관련한 방법발명이므로 중복되는 내용은 생략한다.

도6을 참조하면, 본 실시예는 ROV 투입 단계(S100), 폐구간 생성 단계(S200), 파이프홀 천공 단계(S300), 기름 액화 단계(S400), 기름 회수 단계(S500)를 포함할 수 있다.

먼저, ROV 투입 단계(S100)는 ROV(100)를 수중으로 투입하고, 그 ROV(100)를 폐 파이프라인(10) 쪽으로 이동시키는 공정이다. 앞에서 설명한 바와 같이 ROV(100)는 1개 이상으로 마련될 수 있다.

폐구간 생성 단계(S200)는, 투입된 ROV(100)를 이용하여 폐 파이프라인(10)의 일정구간을 밀폐하여 폐구간(L)으로 만드는 공정이다. 폐 파이프라인(10)에 폐구간(L)을 생성하기 위해서는 앞에서 설명한 도3 내지 도5의 작업 유닛들이 독립적 또는 복합적으로 이용될 수 있다.

ROV(100)는 앞에서 설명한 바와 같이 먼저 코팅제거유닛(110)을 이용하여 폐 파이프라인(10)의 외층에 형성된 보호코팅(10a)을 제거하고, 프레스유닛(120)을 이용하여 폐구간(L)의 양단을 압착하며, 밀봉절단유닛(130)을 이용하여 폐구간(L)의 압착부(10c)를 밀봉하거나 밀봉 후 절단함으로써 폐구간(L)을 만들게 된다.

또한, 파이프홀 천공단계(S300)는 폐구간(L) 상에 적어도 2개 이상의 파이프홀(11,12)을 천공하는 공정으로서, 이때 ROV(100)는 드릴유닛(140)을 이용하여 폐구간(L) 상에 파이프홀을 천공하게 된다.

ROV(100)는 드릴유닛(140)을 1차적으로 이용하여 파이프홀을 천공하여도 무방하지만, 드릴유닛(140)의 수명을 연장시키기 위해서는 파이프홀을 천공하기 전에 코팅제거유닛(110)을 이용하여 폐 파이프라인(10)의 외층에 형성된 보호코팅(10a)을 먼저 제거할 수 있다.

또한 잔존 기름 액화단계(S400)는, 천공된 파이프홀 중 적어도 하나를 열전달유닛(300)을 통해 해상 부유체에 마련된 열공급부(200)와 연결하여 열공급부(200)에서 제공되는 열매체가 폐구간(L)에 가해지도록 함으로써 폐구간(L) 내부에 겔 또는 고체 상태로 존재하는 잔존 기름을 액화하는 공정이다.

열공급부(200)의 열매체는 해상 부유체에서 배출되는 폐열이 이용될 수 있는데, 예를 들면 해상 부유체에서 배출되는 배기가스가 열공급부(200)의 열매체로 이용될 수 있다. 잔존 기름을 액화하는 이유에 대해서는 앞에서 설명하였으므로 여기에서는 생략한다.

또한 기름 회수단계(S500)는, 2개 이상의 파이프홀(11,12) 중에서 열전달유닛(300)에 연결된 파이프홀(11)을 제외한 적어도 하나의 파이프홀(12)을 오일회수유닛(500)을 통해 저장탱크(400)와 연결하여 폐구간(L) 내부의 액화된 잔존 기름이 저장탱크(400)에 저장되도록 하는 공정이다.

한편, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐 파이프라인(10)의 회수방법에 대해서 설명한다. 본 실시예는 폐 파이프라인의 잔존 기름이 전량 회수된 후 내부가 비어 있는 폐 파이프라인을 회수하기 위한 기술로서, 앞에서 설명한 도6의 폐 파이프라인(10)의 기름 회수방법의 단계를 기본적으로 포함하기 때문에 중복되는 내용은 생략하고, 추가되는 내용에 대해서만 설명한다.

도7에 도시된 바와 같이 본 실시예는 폐 파이프라인(10)의 잔존 기름이 전량 회수되고 나면 해양에 설치되어 있는 폐 파이프라인(10)을 모두 회수하기 위한 발명으로서, 잔존기름이 회수된 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L)을 해상 부유체로 인양하는 폐 파이프라인 회수단계(S600)를 더 포함한다.

폐 파이프라인(10)을 회수하기 위해서는 도5에 나타낸 바와 같은 밀봉절단유닛(130)을 이용하여 폐 파이프라인(10)의 폐구간(L)을 단순히 밀봉만 해서는 안되고 밀봉 후 절단해서 폐 파이프라인(10)을 일정길이로 섹션화한 후 회수하는 것이 좋다.

폐 파이프라인(10)이 섹션화되면 별도의 인양유닛을 이용하여 폐 파이프라인(10)을 인양할 수 있는데, 예컨대 도1에 도시된 바와 같이 해상 부유체에 마련된 인양유닛(21)을 통해 폐 파이프라인(10)의 인양이 가능하다.

인양유닛(21)은 심해 작업용 크레인, 윈치 및 인양 케이블, 크레인의 인양 와이어 또는 인양 케이블 끝단에 마련된 통상의 파이프 그랩퍼(grapper) 등으로 구성될 수 있다.

한편, 도8에 도시된 바와 같이 회수된 폐 파이프라인(10)을 해상 부유체에 마련된 적재수단(22)에 적재하는 폐 파이프라인 적재단계(S700)가 추가적으로 포함될 수 있다.

예를 들어 도1에 도시된 바와 같이, 인양유닛(21)을 통해 해상 부유체로 인양된 폐 파이프라인(10)은 별도로 마련된 적재수단(22)에 적재될 수 있다.

10 : 폐 파이프라인 11, 12 : 파이프홀
L : 폐구간 20 : 해상 부유체
21 : 인양유닛 22 : 적재수단
100 : ROV 110 : 코팅제거유닛
120 : 프레스유닛 130 : 밀봉절단유닛
140 : 드릴유닛 200 : 열공급부
300 : 열전달유닛 320 : 제1밸브
400 : 저장탱크 500 : 오일회수유닛
520 : 제2밸브

Claims

해양에 설치된 폐 파이프라인의 일정구간이 밀폐되도록 폐구간으로 만들고, 상기 폐구간에 적어도 2개의 파이프홀을 천공하는 ROV(Remotely Operated Vehicle);
열공급부와 저장탱크를 포함하는 해상 부유체;
상기 폐구간에 형성된 적어도 하나의 파이프홀과 상기 열공급부를 연결하여 상기 폐 파이프라인에 열을 공급하는 열전달유닛; 및
상기 폐구간에 형성된 파이프홀들 중에서 상기 열전달유닛과 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀과 상기 저장탱크를 연결하고, 상기 폐구간 내의 기름을 상기 저장탱크로 회수하는 오일회수유닛을 포함하고,
상기 ROV는 상기 폐 파이프라인에 폐구간을 만들기 위해 적어도 1개 마련되며, 상기 ROV에는 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 제거하는 코팅제거유닛과, 상기 폐구간의 끝단을 압착하는 프레스유닛과, 상기 프레스유닛에 의해 생성된 압착부를 밀봉하거나 밀봉 후 절단하는 밀봉절단유닛 중 적어도 하나가 마련된 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
제1항에 있어서,
상기 열전달유닛은 상기 열공급부의 열을 상기 폐 파이프라인에 공급하고, 상기 열은 상기 폐 파이프라인 내의 기름을 액화시키는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
제1항에 있어서,
상기 열전달유닛에는 상기 열공급부의 열을 전달하는 열매체가 이동하는 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 ROV에는 상기 폐구간에 적어도 2개의 파이프홀을 천공하기 위한 드릴유닛이 마련된 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
제3항에 있어서,
상기 열공급부는 엔진이고, 상기 열매체는 배기가스인 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
제6항에 있어서,
상기 열전달유닛은 중공의 배관으로 이루어지고, 상기 배관에는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제1밸브가 마련된 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
제2항에 있어서,
상기 오일회수유닛은 액화된 잔존 기름을 상기 저장탱크에 송유하기 위한 회수파이프로 이루어지며, 상기 회수파이프에는 유선 또는 무선의 전기적 신호에 의해 개폐되는 제2밸브가 마련된 폐 파이프라인의 기름 회수 시스템.
ROV(Remotely Operated Vehicle)를 수중으로 투입하고, 상기 ROV를 폐 파이프라인 쪽으로 이동시키는 ROV 투입 단계;
상기 ROV를 이용하여 상기 폐 파이프라인의 일정구간을 폐구간으로 만드는 폐구간 생성단계;
상기 폐구간 상에 적어도 2개의 파이프홀을 천공하는 파이프홀 천공단계;
상기 파이프홀 중 적어도 하나를 열전달유닛을 통해 해상 부유체에 마련된 열공급부와 연결하여 상기 열공급부에서 제공되는 열매체에 의해 상기 폐구간 내부에 겔 또는 고체 상태로 존재하는 기름이 액화되는 기름 액화단계;
상기 파이프홀들 중에서 열전달유닛에 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀을 오일회수유닛을 통해 저장탱크와 연결하여 상기 폐구간 내부의 액화된 기름이 저장탱크에 저장되도록 하는 기름 회수단계를 포함하는 폐 파이프라인의 기름 회수방법.
제9항에 있어서,
상기 ROV는, 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 제거하고, 상기 폐구간의 양단을 압착하며, 그 폐구간의 압착부를 밀봉하거나 밀봉 후 절단함으로써 상기 폐구간을 만드는 폐 파이프라인의 기름 회수방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 ROV는 상기 파이프홀을 천공하기 전에 폐 파이프라인의 외층에 형성된 보호코팅을 먼저 제거하는 폐 파이프라인의 기름 회수방법.
제9항에 있어서,
상기 열공급부는 엔진이고, 상기 열매체는 배기가스인 폐 파이프라인의 기름 회수방법.
ROV(Remotely Operated Vehicle)를 수중으로 투입하고, 상기 ROV를 폐 파이프라인 쪽으로 이동시키는 ROV 투입 단계;
상기 ROV를 이용하여 상기 폐 파이프라인의 일정구간을 폐구간으로 만드는 폐구간 생성단계;
상기 폐구간 상에 적어도 2개의 파이프홀을 천공하는 파이프홀 천공단계;
상기 파이프홀 중 적어도 하나를 열전달유닛을 통해 해상 부유체에 마련된 열공급부와 연결하여 상기 폐구간 내부에 겔 또는 고체 상태로 존재하는 기름을 액화하는 기름 액화단계;
상기 파이프홀들 중에서 열전달유닛에 연결된 파이프홀을 제외한 적어도 하나의 파이프홀을 오일회수유닛을 통해 저장탱크와 연결하여 상기 폐구간 내부의 액화된 기름이 저장탱크에저장되도록 하는 기름 회수단계; 및
기름이 회수된 상기 폐 파이프라인의 폐구간을 해상 부유체로 인양하는 폐 파이프라인 회수단계를 포함하는 폐 파이프라인 회수방법.
제13항에 있어서,
상기 회수된 폐 파이프라인을 해상 부유체에 마련된 적재수단에 적재하는 폐 파이프라인 적재단계를 더 포함하는 폐 파이프라인 회수방법.