드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치

드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치{BULK DUST REMOVER FOR DRILLING UNIT}

본 발명은 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벌크를 이송하기 위하여 사용된 압축공기를 외부로 방출하기 전에 워터샤워기를 이용하여 세척함으로써 벌크 분진이 외부로 방출되어 비산(飛散)하는 것을 방지할 수 있는 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치에 관한 것이다.

드릴링 유닛(Drilling Unit)은 반잠수식 시추선이나 해양시추선 또는 드릴쉽(Drillship) 등과 같은 해양구조물에 장착되어, 심해의 유전을 개발하기 위하여 지반을 굴착하는 장비이다.

도 1은 종래 기술에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치의 계략적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 드릴링유닛은 벌크탱크(Bulk Tank, 20)와 서지탱크(Surge Tank, 30)와 집진기(Dust Collector, 40) 및 상기 벌크탱크(20), 서지탱크(30) 및 집진기(40)를 연결하는 이송파이프(10)를 포함하여 구성된다.

벌크탱크(Bulk Tank, 20)는 벤토나이트(bentonite), 베어라이트(barite), 시멘트(cement) 등의 분체를 저장하는 장치로, 상기 분체들은 액체 머드(Liquid mud) 상태로 보관되어 시추 작업시에 윤활유 역할을 하게 된다.

벌크탱크(20)에 보관된 액체 머드는 압축공기에 의하여 이송파이프를 통하여 서지탱크(30)로 이송된다.

서지탱크(Surge Tank, 30)는 이송파이프(10)에 의하여 벌크탱크(20)와 연결되어 있으며, 압축공기에 의하여 상기 벌크탱크(20)로부터 공급된 액체 머드를 일시적으로 수용하였다가 각 소요처에 공급한다.

집진기(40)는 이송파이프(10)에 의하여 서지탱크(30)와 연결되어 있으며, 벌크탱크(20)에서 서지탱크(30)로 액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기의 분진을 포집한다.

벌크탱크(20)로부터 서지탱크(30)로 액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기에는 일정 양의 분진이 함유되어 있기 때문에 집진기(40)를 통과시키면서 이를 제거하여야 한다.

집진기(40)를 통과한 압축공기는 이송파이프를 통하여 외부로 방출되게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치는 액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기를 집진기(40)를 이용하여 필터링(Filtering)해 주지만 여전히 많은 양의 미세분진이 함유된 상태에서 외부로 방출된다.

특히, 일반적인 집진기의 경우 비교적 입자가 큰 분진은 제거할 수 있지만 인체에 악영향을 미치는 미세먼지를 제거하기는 어렵기 때문에 상기 집진기(40)를 통과한 압축공기는 여전히 작업자의 건강을 해치거나 작업안전을 저해하는 것은 물론 환경오염을 유발하는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 드릴링 유닛에 워터샤워기를 더 구비하여 집진기를 통과한 압축공기를 세척해 줌으로써 압축공기에 잔류하는 미세먼지를 제거할 수 있는 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액상 머드(liquid mud)를 저장하는 벌크탱크(Bulk Tank), 상기 벌크탱크와 이송파이프에 의하여 연결되며, 상기 벌크탱크로부터 공급되는 액상 머드를 일시적으로 수용하는 서지탱크(Surge Tank), 상기 서지탱크와 이송파이프에 의하여 연결되며, 상기 서지탱크로부터 배출되는 압축공기에 함유된 분진을 제거하는 집진기 및 상기 집진기와 이송파이프에 의하여 연결되며, 상기 집진기를 통과한 압축공기에 물을 분사하는 워터샤워기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴링유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공할 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명은 압축공기가 통과하는 케이스와, 상기 케이스의 내부로 물을 분사하는 분사노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴링유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공할 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명은 압축공기가 통과하는 케이스의 내부 통로를 따라 다수개의 필터가 구비되고, 상기 각 필터의 사이에 다수개의 분사노즐이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공할 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명은 케이스를 이송파이프의 단면보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴링유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치에 의하면 액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기를 물 또는 바닷물을 이용하여 세척해 줌으로써 상기 압축공기 내에 함유되어 있는 미세 분진이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 그리하여 작업환경을 개선하고, 작업자의 건강과 안전을 보호할 수 있음은 물론 환경오염을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 워터샤워기의 구성을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터샤워기의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 드릴링유닛의 벌크 분진 제거장치는 벌크탱크(Bulk Tank, 200), 서지탱크(Surge Tank, 300), 집진기(400), 워터샤워기(500) 및 이송파이프(100)를 포함하여 구성된다.

벌크탱크(Bulk Tank, 200)는 벤토나이트(bentonite), 베어라이트(barite), 시멘트(cement) 등의 분진을 저장하는 장치로, 상기 분진은 액체 머드(liquid mud) 상태로 저장된다.

벌크탱크(200)는 일반적으로 길이방향으로 세워진 통체로 구성되며, 내부에는 액체 머드가 침전되거나 굳는 것을 방지하기 위한 교반장치(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 벌크탱크(200)의 내·외측 중 선택된 어느 한 부분에는 액체머드를 이송하는데 사용되는 압축공기를 공급하는 분체이송장치(미도시)가 더 구비될 수 있다.

다만 이러한 구성은 벌크탱크(200)의 일 실시예를 나타내는 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 다양한 형상 및 구성으로 사용될 수 있음은 물론이다.

서지탱크(Surge Tank, 300)는 벌크탱그(200)와 이송파이프(100)에 의하여 연결되어 있으며, 상기 벌크탱크(200)에 저장되어 있는 액체 머드를 일시적으로 수용하였다가 지반 굴착용 드릴 등과 같이 액체 머드를 윤활유로 사용하는 장치에 공급한다.

서지탱크(300) 또한 공지의 구성요소로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

집진기(400)는 서지탱크(300)와 이송파이프(100)에 의하여 연결되어 있으며,액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기를 필터링하는 역할을 한다.

분체이송장치에서 발생된 압축공기는 벌크탱크(200)에 저장되어 있는 액상 머드를 서지탱크(300)로 강제이송시킨 후에 상기 액상 머드로부터 분리되어 배출되게 된다.

따라서 서지탱크(300)로부터 배출되는 압축공기에는 액체 머드를 이송하는 과정에서 상당량의 분진이 함유되기 때문에 그대로 방출할 경우 작업자의 건강을 해치는 것은 물론 환경오염을 유발하게 된다.

그러므로 집진기(400)를 이용하여 압축공기에 함유된 분진을 제거하여 배출하게 된다.

집진기(400)는 중력식, 여과식, 관성·원심력에 의한 방식, 음파를 이용한 방식 등이 사용될 수 있다.

워터샤워기(500)는 이송파이프에 의하여 집진기(400)와 연결되어 있다. 워터샤워기(500)는 압축공기가 통과하는 공간을 형성하는 케이스(510)와, 상기 케이스(510)로 물(또는 바닷물)을 분사하는 분사노즐(550)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 케이스(510)는 압축공기의 유속을 감소시켜 세척효율을 향상시킬 수 있도록 이송파이프(100)에 비하여 넓은 단면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 케이스(510)의 내부에는 압축공기가 통과하는 통로를 따라 다수개의 필터(530)가 더 구비되고, 상기 각 필터(530)의 사이에 다수개의 분사노즐(550)이 구비되어 압축공기를 여러 단계의 필터(530)를 통과시키면서 세척작업을 할 수도 있다(도 3 참조).

다만, 필터(530)는 본 발명의 일 실시 예를 나타내는 구성으로 반드시 필터(530)가 구비되어야 하는 것은 아니며, 케이스(510)의 내부에 다수개의 분사노즐(550)만 구비될 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성에서, 본 발명에 따른 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치의 작동과정을 살펴보면, 먼저 벌크탱크(200)에 저장되어 있는 액체 머드가 압축공기에 의하여 서지탱크(300)로 이송된다.

이때, 액체 머드는 벌크탱크(200)와 서지탱크(300)를 연결하는 이송파이프(100)를 따라 이송하게 된다.

서지탱크(300)로 이송된 액체 머드는 상기 서지탱크(300)에 저장되었다가 각 소요처에 공급되고, 액체 머드를 이송하는데 사용된 압축공기는 상기 액체 머드와 분리되어 집진기(400)로 이동하게 된다.

이때, 집진기(400)로 이송된 압축공기에는 액체 머드를 이송하는 과정에서 상당량의 분진이 포함되어 있다.

집진기(400)로 이송된 압축공기는 집진기(400)를 통과하면서 비교적 큰 입자의 분진이 제거된 다음 워터샤워기(500)로 공급되게 된다.

워터샤워기(500)로 공급된 압축공기는 상기 워터샤워기(500)를 통화한 다음 외부로 방출되게 되는데, 이때 워터샤워기(500)에서 압축공기가 통과하는 과정에서 분사노즐(550)에 의하여 물을 분사해 줌으로써 압축공기에 포함되어 있는 미세먼지를 제거하게 된다.

워터샤워기(500)에서 사용되는 세정액은 바닷물이나 선내에서 사용되는 잡용수를 사용하여 비용을 절감할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

워터샤워기(500)에서 세정액을 분사하는 분사노즐(550)은 제트스크러버, 사이클론스크러버 등이 사용될 수 있다.

워터샤워기(500)를 통과하면서 깨끗하게 세정된 압축공기는 이송파이프를 통하여 외부로 방출된다.

이상과 같이 본 발명은 드릴링 유닛에 워터샤워기를 더 구비하여 집진기를 통과한 압축공기를 세척해 줌으로써 압축공기에 잔류하는 미세먼지를 제거할 수 있는 드릴링 유닛의 벌크 분진 제거장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...이송파이프 200...벌크탱크
300...서지탱크 400...집진기
500...워터샤워기 550...분사분사노즐