KR100733157B1 - Lng carrier function test mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템의 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a LNG ship cooling test and replacement nitrogen supply system according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 2는 도 1의 혼합질소공급부 상세단면도.2 is a detailed cross-sectional view of the mixed nitrogen supply portion of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Description of the Related Art [0002]
10:액체질소저장부 11:저장탱크10: liquid nitrogen storage part 11: storage tank
12:탱크가압기화기 20:액체질소공급조절부12: tank pressurized vaporizer 20: liquid nitrogen supply regulator
21:유량계 22:제어밸브21: Flow meter 22: Control valve
30:기체질소공급부 31:스팀기화기30: gaseous nitrogen supply unit 31: steam vaporizer
32:스팀제어밸브 33:질소가스조절밸브32: Steam control valve 33: Nitrogen gas control valve
40:혼합질소공급부 41:격판40: mixed nitrogen supply part 41: diaphragm
42:유입구 43:배출구42: inlet 43: outlet
44:질소분사노즐 50:콘트롤부44: nitrogen injection nozzle 50:
60:이송관 70:탱크로리차량60: Transfer pipe 70: Tank roller car
80:LNG선박80: LNG carrier
본 발명은 질소공급시스템에 관한 것으로서, 특히 액화된 LNG를 적재하여 운송하는 LNG운반선에서 탱크 및 파이프의 안정성을 점검하기 위하여 강도를 시험하고 잔여 증발가스를 제거하기 위한 질소를 공급하는 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen supply system, and more particularly, to an LNG ship cooling test system for testing the strength of a tank and a pipe in an LNG carrier carrying the liquefied LNG and for supplying nitrogen to remove residual evaporation gas And a nitrogen supply system for replacement.
일반적으로, LNG선박은 배관을 통해 천연가스의 운송이 용이하지 못한 곳에서 기체상태의 천연가스를 원격지역으로 수송하기 위하여 -162℃정도의 극저온으로 액화시켜 저장탱크에 담아 운송하는 선박이다.Generally, LNG ships are liquefied at a cryogenic temperature of -162 ° C in a storage tank for transporting natural gas in a gaseous state to a remote area where natural gas is not easily transported through pipelines.
따라서, LNG선박은 건조시에 -162℃내외의 액화천연가스를 소정압력 상태로 저장하더라도 파이프 및 탱크가 견딜 수 있는지 폭발성이 없는 액체질소(N2)를 투입하여 강도시험을 하고, LNG 운송 시작전에 수분과 산소 및 기타 이물질을 제거하는 퍼지작업을 하게 된다.Therefore, even if LNG vessels are stored at -162 ° C or less at a certain pressure during the drying process, LNG vessels are tested for strength by injecting liquid nitrogen (N 2 ), which can withstand pipes and tanks, Before doing the purge work to remove moisture, oxygen and other foreign matter.
또한, 건조완료되어 운항중인 LNG선박이 목적지에 도착하여 액체상태의 천연가스를 배출하면 LNG선박내 저장탱크와 파이프 내부에 잔여하는 가스로 인한 폭발방지와 탱크내부에서 작업자의 안전한 작업을 위하여 기체질소를 투입하여 잔여가스를 제거한 후에 탱크내부 작업 및 천연가스를 재저장하도록 각국 선급협회는 요구하고 있다.When the LNG carrier arrives at the destination and discharges the liquid natural gas, it is necessary to prevent the explosion due to the residual gas in the LNG storage tank and pipe, and to ensure the safe operation of the operator inside the tank, To remove the residual gas and then to work inside the tank and to restore the natural gas.
그러나, LNG선박은 천연가스의 액상온도인 -162℃내외의 강도를 견디도록 설계가 됨으로 인하여, -196℃정도인 액체질소를 LNG선에 공급하면 파이프 및 탱크에 구조 적 결함을 발생할 수 있는 위험을 내재하게 된다.However, since LNG ships are designed to withstand the temperature of about -162 ℃, which is the liquid temperature of natural gas, the supply of liquid nitrogen at -196 ℃ to LNG can cause structural defects in pipes and tanks. .
즉, LNG선박의 설계강도에 상관없이 -196℃의 초저온상태인 액체질소를 LNG선박의 파이프와 탱크내부로 공급함으로 인해 크랙이 발생하여, 이후 액체상태의 고압 천연가스를 투입시 파이프 및 탱크의 파손으로 인한 폭발의 위험을 내재하게 되는 문제점이 있다.That is, irrespective of the design strength of the LNG carrier, the liquid nitrogen at -196 ° C is supplied to the pipe and tank of the LNG carrier and cracks are generated. Then, when the high-pressure natural gas in the liquid state is supplied, There is a problem that the risk of explosion due to breakage is inherent.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, LNG선박에 투입하는 질소의 유입온도를 LNG선박 파이프 및 탱크에 손상이 가지않는 상태로 공급하기 위한 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an LNG ship cooling test and a replacement nitrogen supply system for supplying an inlet temperature of nitrogen to an LNG ship without damaging the LNG ship pipe and tank The purpose is to provide.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템은, 탱크로리차량에서 액체상태의 질소를 공급받아 일정압력 및 온도상태로 저장하는 액체질소저장부와; 상기 액체질소저장부와 이송관으로 연결되어 상기 액체질소저장부에서 배출되는 액체질소량을 파악하여 조절하는 액체질소공급조절부와; 상기 액체질소공급조절부와 이송관으로 연결되어 배출공급되는 액체질소를 가열하여 가스상태의 질소로 변환하여 선박의 파이프 및 탱크로 공급하는 기체질소공급부와; 상 기 기체질소공급부 및 상기 액체질소공급조절부와 이송관으로 연결된 상태에서 액체질소와 가스상태의 질소를 혼합하여 선박의 파이프 및 탱크로 공급하는 혼합질소공급부; 및, 상기 액체질소저장부, 상기 액체질소공급조절부, 상기 기체질소공급부, 상기 혼합질소공급부와 더불어 각각의 이송관에 구비되는 복수개의 밸브에서 압력, 온도, 유량을 감지하여 사용자가 각 부분의 압력, 온도, 유량을 조절할 수 있게 하는 콘트롤부를 포함한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a LNG ship cooling test and a replacement nitrogen supply system, comprising: a liquid nitrogen storage unit for storing nitrogen in a liquid state in a tank lorry under a predetermined pressure and temperature; A liquid nitrogen supply regulating unit connected to the liquid nitrogen storage unit through a transfer pipe to detect and regulate an amount of liquid nitrogen discharged from the liquid nitrogen storage unit; A gas nitrogen supply unit connected to the liquid nitrogen supply regulating unit through a transfer pipe to heat the liquid nitrogen discharged and supplied to convert the gas into nitrogen in a gaseous state and supply the gas to a pipe and a tank of the ship; A mixed nitrogen supply unit for mixing liquid nitrogen and gaseous nitrogen with the gaseous nitrogen supply unit and the liquid nitrogen supply adjustment unit in a connected state by a transfer pipe and supplying the mixed gas to pipes and tanks of the ship; And a controller for sensing pressure, temperature, and flow rate of the plurality of valves provided in the respective transfer tubes in addition to the liquid nitrogen reservoir, the liquid nitrogen supply controller, the gaseous nitrogen supplier, and the mixed nitrogen supplier, And a control unit for controlling the pressure, the temperature, and the flow rate.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to describe his or her invention in the best way The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예에 따른 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템의 개략도이다.1 is a schematic view of a LNG ship cooling test and a replacement nitrogen supply system according to a preferred embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 실시예의 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템은, 생산지에서 탱크로리차량(70)으로 이송된 액체질소를 저장하는 액체질소저장부(10)와, 상기 액체질소저장부(10)에 저장된 액체질소의 배출공급량을 파악제어하는 액체질소공급조절부(20)를 구비하고 있다.As shown, the LNG ship cooling test and replacement nitrogen supply system of the present embodiment includes a liquid
그리고, 상기 액체질소공급조절부(20)에서 공급되는 액체질소를 가열하여 가스상태의 질소로 LNG선박(80)에 공급하는 기체질소공급부(30)와, 상기 액체질소공급조절부(20)에서 공급되는 액체질소와 상기 기체질소공급부(30)에서 가온된 가스상태의 질소를 혼합하여 LNG선박(80)에 공급하는 혼합질소공급부(40)를 구비하고 있다.A
또한, 상기 액체질소저장부(10), 상기 액체질소공급조절부(20), 상기 기체질소공급부(30), 상기 혼합질소공급부(40)와 더불어 각각의 이송관(60)에 구비되는 복수개의 밸브에서 압력, 온도, 유량을 감지하여 사용자가 각 부분의 압력, 온도, 유량을 조절할 수 있게 하는 콘트롤부(50)를 구비하고 있다.In addition to the liquid
상기 액체질소저장부(10)는 액체질소 생산지에서 탱크로리차량(70)에 의해 이송된 액체질소를 저장하는 부분이다.The liquid
이러한, 상기 액체질소저장부(10)에는 상기 탱크로리차량(70)에서 액체질소가 유입충전되는 저장탱크(11)와, 상기 탱크로리차량(70)에서 상기 저장탱크(11) 내부로 유입되는 액체질소를 5내지 10Kg/cm2의 압력상태로 저장시키는 탱크가압기화기(12)가 설치된다.The liquid
이때, 상기 저장탱크(11)에 저장되는 액체질소는 상기 탱크로리차량(70)에 구비된 펌프에 의해 상기 저장탱크(11)와 상기 탱크로리차량(70)을 순환하면서 온도가 상승되어 상기 저장탱크(11)에 저장시에는 상기 탱크가압기화기(12)에 의해 5내지 10Kg/cm2의 압력상태와 -180℃ 상태가 유지된다.At this time, the liquid nitrogen stored in the
상기 액체질소공급조절부(20)는 이송관(60)에 의해 상기 액체질소저장부(10)와 연결되어 상기 저장탱크(11)에서 배출되는 액체질소의 공급량을 LNG선박(80)의 냉각시험 및 잔여가스처리작업을 위하여 필요에 따라 조절하는 부분이다.The liquid nitrogen
이러한, 상기 액체질소공급조절부(20)에는 상기 이송관(60)을 통해 상기 액체질소저장부(10)에서 배출이송되는 액체질소의 이송량을 감지하는 유량계(21)와, 상기 이송관(60)을 통해 상기 액체질소저장부(10)에서 이송되는 액체질소의 이송량을 제어하는 제어밸브(22)가 설치된다.The liquid nitrogen
상기 기체질소공급부(30)는 상기 액체질소공급조절부(20)와 이송관(60)으로 연결된 상태에서 공급되는 액체질소를 가열하여 LNG선박(80)의 파이프 및 탱크에 질소를 가스상태로 공급하여 잔여 LNG가스를 제거되게 하는 부분이다.The
이러한, 상기 기체질소공급부(30)에는 상기 액체질소공급조절부(20)에서 공급되는 액체질소를 증기로서 가열하여 가스상태로 질소로 변환시키는 스팀기화기(31)와, 상기 스팀기화기(31)를 통해 가스상태로 변환된 질소를 일정온도와 압력으로 선박에 공급하기 위한 질소가스조절밸브(33)가 설치된다.The gas
상기 스팀기화기(31)는 내부를 관통하는 이송관(60)상에 증기를 분사하여 상기 이송관(60)을 통해 이송되는 액체질소를 가열함으로서 가스상태의 질소로 변환시키게 된다.The steam vaporizer 31 injects steam onto a
이러한, 상기 스팀기화기(31)에는 공급되는 증기량을 조절하여 질소의 온도를 제어하는 스팀제어밸브(32)가 구비된다.The steam vaporizer 31 is provided with a
상기 혼합질소공급부(40)는 상기 기체질소공급부(30) 및 상기 액체질소공급조절부(20)와 각각 이송관(60)에 의해 연결되어 액체질소와 가스상태의 질소를 혼합시켜 전체적인 온도가 -100내지 -120℃인 혼합질소를 LNG선박(80)에 공급하여 파이프의 냉각시험을 하도록 하는 부분이다.The mixed
이러한, 상기 혼합질소공급부(40)는 상기 기체질소공급부(30)에서 공급되는 질소가스와 상기 액체질소공급조절부(20)에서 공급되는 액체질소를 혼합시키는 질소혼합기가 설치된다.The mixed
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 질소혼합기는 복수개의 격판(41)이 내부 상판 및 하판에 각각 형성되며, 마주보는 양측부로 질소가스의 유입구(42) 및 액체질소와 질소가스가 혼합된 혼합질소를 배출하는 배출구(43)가 형성된다.2, the nitrogen mixer has a plurality of
그리고, 상기 질소혼합기의 상부 일측에는 내부로 상기 액체질소공급조절부(20)와 연결되어 액체질소를 분사시키는 질소분사노즐(44)이 설치된다.In addition, a
따라서, 상기 질소혼합기의 유입구(42)를 통해 유입되는 질소가스는 격판(41)에 부딪히며 속도가 줄어든 상태로 상기 질소분사노즐(44)에서 분사되는 액체질소와 혼합되어 배출구(43)를 통해 이송관(60)으로 이송되어 LNG선박의 파이프 및 탱크로 혼합가스를 공급하게 된다.Therefore, the nitrogen gas flowing through the
상기 콘트롤부(50)는 상기 액체질소저장부(10), 상기 액체질소공급조절부(20), 상기 기체질소공급부(30), 상기 혼합질소공급부(40)와 더불어 각각의 이송관(60)에 구비되는 복수개의 밸브에서 압력, 온도, 유량을 감지하여 사용자가 압력, 온도, 유량을 용이하게 조절할 수 있게 하는 부분이다.The
즉, 상기 콘트롤부(50)는 상기 액체질소저장부(10)의 압력 및 온도를 감지하여 상기 탱크가압기화기(12)가 상기 저장탱크(11)에 저장되는 액체질소의 압력 및 온도상태를 제어하게 되며, 상기 액체질소공급조절부(20)에서의 유량 및 온도를 감지하여 상기 유량계(21)와 제어밸브(22)를 제어하게 된다.That is, the
그리고, 상기 콘트롤부(50)는 상기 기체질소공급부(30)에 유입되는 질소의 압력 및 온도를 감지하면서 상기 스팀기화기(31) 및 스팀제어밸브(32)의 압력 및 온도를 제어하게 된다.The
더불어, 상기 콘트롤부(50)는 상기 이송관(60)에 구비되는 복수개의 밸브를 조절하여 상기 액체질소공급조절부(20)에서 배출되어 이송되는 액체질소의 흐름을 제어하게 된다.In addition, the
이와 같이, 구성되는 실시예의 의한 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템의 작동을 도 1과 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the LNG ship cooling test and the replacement nitrogen supply system according to the embodiment thus constructed will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
먼저, 액체질소가 저장된 탱크로리차량(70)을 각각 상기 액체질소저장부(10)에 연결하여 액체질소를 주입한다.First, the liquid nitrogen is injected into the liquid
이때, 상기 액체질소저장부(10)의 저장탱크(11)에 상기 탱크로리차량(70)의 펌프를 이용하여 액체질소를 상호 순환시키면서 온도를 상승시키며, 상기 저장탱크(11)에 저장되는 액체질소는 탱크가압기화기(12)에 의해 5내지 10kg/cm2의 압력상태와 -180℃의 온도로 유지시킨다.At this time, the temperature of the liquid nitrogen is increased while the liquid nitrogen is circulated to the
그러면, 상기 액체질소저장부(10)의 저장탱크(11)에 저장된 액체질소는 이송관(60)에 의해 상기 액체질소공급조절부(20)로 이송된다.Then, the liquid nitrogen stored in the
이때, LNG선박(80)건조시의 파이프 및 탱크의 강도를 시험한다면, 상기 액체질소공급조절부(20)의 제어밸브(22)에 의해 상기 액체질소저장부(10)에 저장된 액체질소는 상기 혼합질소공급부(40)로 각각의 이송관(60)을 통해 이송된다.At this time, if the strength of the pipe and the tank at the time of drying the
그리고, LNG선박(80)의 파이프 및 탱크에 잔여하는 폭발성 가스, 산소와 수분등을 제거한다면, 상기 액체질소공급조절부(20)의 제어밸브(22)에 의해 액체질소는 상기 기체질소공급부(30)로 이송관(60)을 통해 이송된다.When the explosive gas remaining in the pipe and the tank of the
먼저, 상기 액체질소공급조절부(20)에서 액체질소가 상기 기체질소공급부(30)로 이송되면, 상기 기체질소공급부(30)에 설치된 스팀기화기(31)가 액체질소가 이송되고 있는 이송관(60)에 스팀을 분사하여 내부의 질소를 가열하면서 액체상태에서 가스상태로 변환시킨다.First, when liquid nitrogen is transferred from the liquid nitrogen
그러면, 상기 스팀기화기(31)를 지나면서 가스상태로 변환된 질소를 상기 질소가스조절밸브(33)를 조절하여 LNG선박(80)으로 일정압력과 속도로 공급하여 LNG선박(80)의 파이프 및 탱크에 잔여하는 폭발성 잔여가스를 제거하게 된다.Then, the nitrogen gas that has been converted into the gas state through the steam vaporizer 31 is supplied to the
한편으로, 상기 액체질소공급조절부(20)에서 액체질소가 상기 혼합질소공급부(40)로 공급되면, 상기 혼합질소공급부(40)의 질소혼합기로 상기 스팀기화기(31)에 의해 가스상태로 변환된 질소와 혼합되어 -100내지 -120℃로 가온된 혼합질소를 LNG선박(80)으로 공급하여 LNG선박(80) 파이프 및 탱크의 강도를 시험하게 된다.Meanwhile, when liquid nitrogen is supplied from the liquid nitrogen
또한, 상기 액체질소저장부(10)에 저장된 -180℃ 상태의 액체질소를 상기 액체 질소공급조절부(20)에서 바로 LNG선박(80)으로 공급하여 LNG선박(80) 파이프 및 탱크의 강도를 시험할 수도 있다.The liquid nitrogen at -180 ° C stored in the liquid
상술한 바와 같은 본 발명의 LNG선박 냉각시험 및 치환용 질소공급시스템은, LNG선박에 가스질소와 가온된 혼합질소, 가온된 액체질소를 각각 공급함으로서 LNG선박의 파이프 및 탱크의 안정적인 강도시험과 잔여폭발성 가스제거를 가능하게 하는 효과를 제공한다.As described above, the LNG ship cooling test and replacement nitrogen supply system of the present invention can supply the LNG ship with gaseous nitrogen and warmed mixed nitrogen and warmed liquid nitrogen, respectively, so that the stable strength test of the pipe and the tank of the LNG ship, Thereby providing an effect of enabling explosive gas removal.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
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