CEMS, 복잡한 해양 모니터링 사례에서 이상적인 기술로 입증
대우조선, 에머슨의 모니터링 솔루션(CEMS)인 Rosemount Analytical 이용해 부유식 원유생산저장설비(FPSO) 선박의 운용 성능 향상

연료 연소 효율 및 배출의 감시는 여러 산업에서 공통적으로 요구되는 과정이며, 선박 관련 적용 사례에서는 특히 더욱 중요하다.
한국의 조선 및 해양공학 기업인 대우조선해양(DSME)은 에머슨 프로세스 매니지먼트의 모니터링 솔루션(CEMS)인 Rosemount Analytical을 이용하여 부유식 원유생산저장설비(FPSO) 선박의 운용 성능을 향상시켜 법률적 요건을 충족시키고 배출 가스의 실시간 배출 모니터링을 실행했다.
에너지 비용 상승으로 인하여, 선박 관련 분야의 기업들은 선박 및 FPSO, 그리고 기타 다른 해양 관련 선박에서의 연료 공급을 모니터링 하는데 어려움을 겪고 있다. 또한 연소 프로세스의 효율을 확보하는 일이 중요함에 따라, CEMS를 설치함으로써 선박에서 연소되는 연료의 배출을 작업자들이 모니터 할 수 있다. 이러한 정보는 국제 선박 관련 기준을 충족시키는데 요구되는 CO2, NOx 및 SO2의 감소를 위하여 스크러버(scrubbers)가 필요한 지의 여부를 결정하는데 도움이 된다.

제공된 FPSO CEMS는 네 개의 각기 다른 증기에서 추출된 표본을 분석하는 고객 맞춤 시스템이다. 이러한 증기에서 추출된 표본에는 증기가 많이 포함되어 있으므로, 모든 표본 샘플이 동일한 기체상태로 유지되어야 한다는 점이 중요하다.
따라서 모든 표본 증기는 표본 추출지점부터 가열되어야 하며, AISI 904L 샘플 튜빙(tubings)에서 원치 않는 응축현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 고온으로 유지되어야 한다. 표본 처리 시스템은 각기 다른 분석기에 의한 각각의 개별적인 분석에 적합하도록 표본을 적절히 처리한다. 또한 표본 시스템은 각 표본 지점에서 추출된 표본의 변화에 신속하게 반응하도록 설계되었다.
표본 처리 시스템 및 분석기는 316SS 재질로 제작된 IP65 방수 CEMS 엔클로저(enclosure) 내에 장착되어 있다.
PLC(프로그램이 가능한 로직 컨트롤러)는 또한 표본 처리 시스템 내에서 특정 기능이 실행되도록 하기 위해 사용된다. PLC로의 온디맨드(on-demand) 요청은 공압의 역류(pneumatic blowback)를 활성화하며, 이는 표본의 추출 지점에서 필터에 막힘 현상을 유발할 수 있는 입자를 처리하는, CEMS에서는 일반적인 현상이다.
이러한 요청은 표본 처리 시스템의 디자인 내에서 실행되어 표본의 추출 지점에서 필터를 세척할 수도 있다. 전체 시스템 중 전기적인 요소는 ATEX Zone 1, Gas Group IIA의 요건을 충족시켜야 한다.
다른 기술이 연안 플랜트에서 사용될 수 있으나, 치밀하게 구성된 FPSO의 공간적인 한계를 고려하면 CEMS를 사용하는 편이 보다 적절하다. 대부분의 경우, 사용자는 CEMS로 인해 습기준(wet basis)이 아닌, 건조 기준(dry basis) 측정을 활용할 수 있다. 또한, CEMS에 사용되는 분석기는 최대 50oC 의 주변 온도에 적합하도록 설계되었으므로 다른 기술들처럼 에어컨 기기를 필요로 하지 않는다. 에어컨 기기는 공간을 차지하며 열을 발생시킨다.
또한 ATEX 인증을 충족시켜야 한다는 것은 보다 고가의 유형인 에어컨 시스템이 사용되어야 한다는 것을 의미한다.
독립형 CEMS의 단순함과 신뢰성은 FPSO가 효율적으로 사용되는 선박 관련 사례에서 적합한, 이상적인 기술이라 할 수 있다.

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