KR20150010137A

KR20150010137A - 선박용 가스누출 감지장치

Info

Publication number: KR20150010137A
Application number: KR1020130084695A
Authority: KR
Inventors: 하찬호
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-01-28

Abstract

조선소의 지중에 매설되어 각종 가스가 흐르는 다수개의 가스관의 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지장치에 있어서, 상기 가스누출 감지장치는 가스관으로부터 누출된 가스가 포집되는 가스포집부; 상기 가스포집부에서 포집된 가스를 외부로 유도하는 가스유도부; 상기 가스유도부를 통해 유도된 가스의 누출 여부를 감지하는 가스감지부; 상기 가스감지부에서 감지한 신호를 입력 받는 제어부; 및 상기 제어부로부터 전송된 데이터를 관리자에게 실시간 제공하는 통합 관리부를 포함한다.

Description

선박용 가스누출 감지장치{GAS LEAKAGE SENSING DEVICE FOR SHIP}

본 발명은 매설 가스관의 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조선소의 지중에 매설되어 각종 가스(CO₂, O₂, Ar, LPG)가 흐르는 다수개의 가스관에서의 가스누출을 실시간 감지하여 신속하게 조치할 수 있도록 한 선박용 가스누출 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박을 제작하기 위해서는 선체, 기관, 전기, 선실과 같은 부분이 하나로 조립되며, 이를 위해 다양한 크기 및 형상으로 이루어진 철판을 절단 및 용접을 통한 작업이 수반된다.

선박에 대한 용접을 위해서는 산소와 같은 가스가 반드시 필요하고, 블록단위로 건조가 이루어지는 선박의 조립 여건상 작업자가 별도의 산소 탱크를 용접현장에서 일일이 이동시키며 작업을 실시하기는 어려우므로 지중에 매설되어 특정 가스가 흐르는 다수개의 가스관을 통해 지상에 설치된 가스 공급기에 개별적으로 다양한 가스(CO₂, O₂, Ar, LPG)를 공급한다.

지난 수십년간, 국내외적으로 가스 공급수단인 지하 시설물에 있어서 가스관에 관련된 가스누출 피해가 수없이 발생하여 엄청난 인명 피해와 막대한 재산의 손실이 발생하였다.

이러한 문제의 원인은 가스 관련 시설의 시설 관리 미흡에 의해 가스누출이 발생되었을 때, 신속한 가스누출 지점의 탐지 및 가스 유동 상황을 파악해 줄 수 있는 시스템이 없기 때문에 긴급 상황에서의 신속한 대응이 불가능하여 시스템을 종합적이면서 체계적으로 관리하지 못하는 구조적인 문제점이 있었다.

또한, 지중 가스 이동은 토양의 공극율 및 투기도 등의 토양 매질 특성, 가스의 점성이나 밀도 등의 유체 특성 및 가스의 압력 및 확산도 등에 좌우될 수 있다.

현재 국내외 가스 시설에 사용되고 있는 GIS(Gas Insulated switchgear, 가스절연 개폐장치, 이하 'GIS')를 활용한 가스 시설 관리와 가스유동 모형을 상기 GIS에 결합하여 가스누출 지점을 추정하는 방법 등이 사용되고 있었다.

그러나 종래의 가스누출 감시장치는 차단기의 동작 횟수 정도만 측정하여 상단 시스템으로 전송하고 주기적으로 점검하는 것이기 때문에 보다 정확한 가스누출 상태를 진단할 수 없는 문제점이 발생하고 있었다.

이와 같이 안전성이 확인되지 않은 종래의 가스누출 감시장치는 가스누출에 의한 폭발 사고가 발생될 수 있어서 이에 대한 대책을 필요로 하였다.

본 발명의 실시예들은 지중에 매설된 가스관의 가스누출에 의해 모래층 또는 잔토층을 이동하는 가스를 포집하고, 가스누출 여부 및 농도 등을 실시간 감지하여 가스누출로 인한 폭발 사고를 예방하고자 하는 선박용 가스누출 감지장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예들은 조선소의 지중에 매설되어 각종 가스가 흐르는 다수개의 가스관의 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지장치에 있어서, 상기 가스누출 감지장치는 상기 가스관으로부터 누출된 가스가 포집되는 가스포집부와 상기 가스포집부에서 포집된 가스를 외부로 유도하는 가스유도부와 상기 가스유도부를 통해 유도된 가스의 누출 여부를 감지하는 가스감지부와 상기 가스감지부에서 감지한 신호를 입력 받는 제어부 및 상기 제어부로부터 전송된 데이터를 관리자에게 실시간 제공하는 통합 관리부를 포함한다.

상기 선박용 가스누출 감지장치는 상기 가스포집부에서 포집된 가스를 흡입하여 상기 가스감지부까지 유도시키는 흡입장치를 포함한다.

상기 선박용 가스누출 감지장치는 상기 가스포집부에 외부 공기를 공급시키는 공급장치를 포함한다.

상기 공급장치는 상기 가스포집부에 외부 공기를 유도하는 공기유입부를 더 포함한다.

상기 가스포집부는 가스가 포집되도록 소정의 공간이 형성된 몸체 및 상기 몸체 하단부에 형성된 지지대를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 조선소의 지중에 매설된 가스관의 가스누출을 사전에 감지하여 가스관 폭발에 의해 발생되는 엄청난 인명 및 재산의 손실을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이상 징후 사전 감지를 통한 예방 보전 활동으로 가스관 사용 기간 연장 및 유지관리 비용을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 실시간 제공되는 가스누출 감지장치를 통해 편리하게 가스누출 여부를 감시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 가스누출 감지장치를 도사한 모식도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 가스누출 감지장치의 작동상태도.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 참고로 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 가스누출 감지장치의 모식도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 선박용 가스누출 감지장치(1)는 가스관(10)으로부터 누출된 가스가 포집되는 가스포집부(100)와, 상기 가스포집부(100)에서 포집된 가스를 외부로 유도하는 가스유도부(200)와, 상기 가스유도부(200)를 통해 유도된 가스의 누출 여부를 감지하는 가스감지부(300)와, 상기 가스감지부에서 감지한 신호를 입력 받는 제어부(400)와, 상기 제어부(400)로부터 전송된 데이터를 관리자에게 실시간 제공하는 통합 관리부(500)를 포함한다.

상기 가스포집부(100)는 상기 가스관(10)이 지나가는 모래층 또는 잔토층 상층부에 누출된 가스가 포집될 수 있도록 설치되고, 몸체(101)와 지지대(102)를 포함한다.

상기 몸체(101)는 내부에 공간이 형성되어 일정한 길이를 갖는 다수개의 상기 가스관(10)을 연결하는 플랜지(11) 주변에 설치되고, 상기 플랜지(11) 부위에서 누출되는 가스를 포집한다.

상기 몸체(101)는 상기 가스관(10)의 플랜지(11) 부위와 상기 몸체(101) 내부 상측, 하측, 내측과 일정한 거리를 두어 설치한다. 상기 몸체(101)의 공간을 통해 주변 압력 등에 의해 누출된 가스가 상기 가스유도부(200)로 쉽게 유도되도록 한다.

상기 지지대(102)는 외부 외력에 의해 상기 가스관(10)의 파손 및 눌림을 방지하기 위해 상기 몸체(101) 하단부에 설치된다.

상기 가스포집부(100)는 상기 가스관(10)을 연결하는 플랜지(11)가 형성된 구간에만 반복 설치된다.

상기 가스유도부(200)는 파이프로 상기 가스포집부(100)에서 포집된 가스를 외부로 유도되도록 상기 몸체(101)에서부터 가스감지부(300)까지 설치되고, 상기 가스포집부(100)에 포집된 가스를 외부로 유도하여 상기 가스감지부(300)를 통해 측정할 경우 상기 가스감지부(300) 및 상기 통합 관리부(500)의 전원 공급을 위한 전원 케이블 포설이 불필요하고, 인가된 전원에 의해 유도된 가스 폭발을 방지하며, 상기 통합 관리부(500)에서 수집된 데이터 전송을 위한 케이블 포설이 불필요하고, 상기 가스감지부(300) 및 상기 통합 관리부(500) 설치를 위한 굴토 작업이 불필요할 뿐만 아니라 이동체 등에 대한 간섭이 발생되지 않는다.

상기 가스포집부(100)에서 포집된 가스를 흡입하여 상기 가스감지부(300)까지 강제적으로 유도시키기 위해 흡입장치(600)가 도 1의 도시와 같이 설치될 수 있다.

상기 흡입장치(600)는 가스유도부(200)를 통해 가스가 혼합된 공기가 흡입되도록 구동하는 펌프(미도시)와, 공기를 통과 및 차단시키는 밸브(미도시)가 설치된다. 상기 펌프는 적어도 하나 이상 또는 다수개를 설치할 수도 있다.

상기 가스포집부(100)에 외부 공기를 공급시키기 위해 공급장치(700)가 도 1의 도시와 같이 설치 수 있다.

상기 공급장치(700)는 상기 가스포집부(100)에 외부 공기가 공급되도록 팬(미도시)과 외부 공기를 통과 및 차단시키는 밸브(미도시)가 설치된다. 상기 팬은 적어도 하나 이상 또는 다수개를 설치할 수도 있다.

상기 공급장치(700)는 흡입장치(600)를 통해 상기 가스포집부(100) 내의 공기를 지속적으로 유도될 경우 내부 압력에 의해 포집된 가스의 유도가 방해되지 않고 빠르게 유도될 수 있도록 일정량의 외부 공기를 상기 가스포집부(100)에 공급하여 압력을 일정하게 유지하도록 한다.

상기 가스포집부(100)에 외부 공기를 유도시키기 위해 공기유입부(800)가 도 1의 도시와 같이 설치될 수 있다.

상기 공기유입부(800)는 파이프 형태로 가스포집부(100)에서부터 공급장치(700)까지 연결되어 상기 공급장치(700)를 통해 외부 공기를 상기 가스포집부(100)에 유도시킨다.

가스감지부(300)는 상기 가스유도부(200)를 통해 유도된 가스의 누출 여부를 감지하기 위해 설치되고, 상기 흡입장치(600)를 통해 흡입되는 공기의 농도를 측정하여 CO₂, O₂, Ar, LPG 등의 각종 가스 누출 여부가 감지된 신호를 제어부(400)로 전송한다.

상기 제어부(400)는 상기 가스감지부(300)에서 감지한 가스누출 감지신호를 입력 받기 위해 설치되고, 상기 가스감지부(300)로부터 감지신호를 수신하여 가스 농도를 측정하고 수집된 데이터를 통합 관리부(500)로 전송한다.

상기 제어부(400)는 상기 가스포집부(100) 내의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 흡입장치(600)와 공급장치(700)를 제어한다.

통합 관리부(500)는 상기 제어부(400)로부터 전송된 데이터를 관리자에게 실시간으로 제공하기 위해 설치되고, 상기 제어부(400)에서 수집된 데이터를 기반으로 상기 가스관(10)의 현재 상태를 실시간 모니터링 할 수 있는 모니터와, 가스누출 감지 시 관리자에게 비상 알람 전송 기능 및 상기 가스관(10)의 자료를 데이터베이스화하여 관로 위치, 정기 점검 및 가스관 교체 시기 등을 관리할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 가스누출 감지장치의 작동상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2를 참조하면, 가스누출 감지장치(1)는 상시 구동되는 흡입장치(600)를 통해 가스포집부(100) 내 공기를 가스유도부(200)로 유도시켜 공기의 농도를 측정하는 가스감지부(300)로 유도시킨다.

상기 가스감지부(300)는 상기 가스유도부(200)에서 유도된 공기의 농도를 측정하여 공기 중에 가스가 혼합되어 있는지를 측정 및 감지한다. 이때, 측정된 공기 중에 가스가 혼합되어 있지 않을 경우 상기 흡입장치(600)를 통해 흡입된 공기는 배출구(미도시)를 통해 외부로 배출시킨다.

상기 가스포집부(100)에서 유도된 공기 중에 가스가 혼합되어 있는 경우에는 상기 가스감지부(300)에서 공기의 농도를 측정하여 CO₂, O₂, Ar, LPG 등의 각종 가스 누출 여부가 감지된 신호를 제어부(400)로 전송시킨다.

상기 제어부(400)는 상기 가스감지부(300)에서 감지한 가스누출 감지신호를 입력 받아 가스의 농도를 측정하고, 가스의 검출시간 및 측정된 가스량 등의 수집된 데이터를 통합 관리부(500)로 전송하며, 상기 가스포집부(100)의 압력을 일정하게 유지하여 가스가 혼합된 공기가 상기 가스유도부(200)를 향해 지속적으로 공급되도록 공급장치(700)를 구동켜 외부 공기를 공급한다.

통합 관리부(500)는 상기 제어부(400)에서 수집된 데이터의 자료를 데이터베이스화하여 가스누출 시간 및 위치식별정보와 누출위치를 판단하고, 검출량 및 검출시간 등의 정보를 모니터에 표시함과 동시에 관리자에게 비상 알람을 전송한다.

관리자는 상기 통합 관리부(100)의 모니터에 표시된 가스검출 시간 및 측정된 가스량으로 현재 가스가 누출되는 상기 가스관(10)의 지점을 파악하여 주위 사람이 들을 수 있게 비상 경보음을 울린다.

관리자는 지상에 대기중인 작업자에게 현재 상태를 알리면, 작업자는 즉각 현장 출동하여 지상의 가스 공급기를 차단시킨 후 현재 가스가 누출되는 상기 가스관(10)을 확인 후 보수 및 교체 작업을 실시한다.

상기의 방법을 사용하면, 가스의 누출이 산재되어 있고 위험성이나 누출이 예상되는 곳에 반영구적으로 설치하여 시설물의 정기 점검 및 가스관 교체 시기 등을 관리할 수 있을 뿐만 아니라 가스관의 현재 상태를 실시간 모니터링이 가능해 관리자가 가스관의 누출을 즉시 파악할 수 있어 가스 폭발의 대형사고 위험을 줄일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

1: 가스누출 감지장치 10 : 가스관
11 : 플랜지 100 : 가스포집부
101 : 몸체 102 : 지지대
200 : 가스유도부 300 : 가스감지부
400 : 제어부 500 : 통합 관리부
600 : 흡입장치 700 : 공급장치
800 : 공기유입부

Claims

조선소의 지중에 매설되어 각종 가스가 흐르는 다수개의 가스관의 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지장치에 있어서,
상기 가스누출 감지장치는,
상기 가스관으로부터 누출된 가스가 포집되는 가스포집부;
상기 가스포집부에서 포집된 가스를 외부로 유도하는 가스유도부;
상기 가스유도부를 통해 유도된 가스의 누출 여부를 감지하는 가스감지부;
상기 가스감지부에서 감지한 신호를 입력 받는 제어부; 및
상기 제어부로부터 전송된 데이터를 관리자에게 실시간 제공하는 통합 관리부를 포함하는 선박용 가스누출 감지장치.
제1 항에 있어서,
상기 선박용 가스누출 감지장치는,
상기 가스포집부에서 포집된 가스를 흡입하여 상기 가스감지부까지 유도시키는 흡입장치를 포함하는 선박용 가스누출 감지장치.
제1 항에 있어서,
상기 선박용 가스누출 감지장치는,
상기 가스포집부에 외부 공기를 공급시키는 공급장치를 포함하는 선박용 가스누출 감지장치.
제3 항에 있어서,
상기 공급장치는,
상기 가스포집부에 외부 공기를 유도하는 공기유입부를 더 포함하는 선박용 가스누출 감지장치.
제1 항에 있어서,
상기 가스포집부는,
가스가 포집되도록 소정의 공간이 형성된 몸체; 및
상기 몸체 하단부에 형성된 지지대를 포함하는 선박용 가스누출 감지장치.