KR100852528B1

KR100852528B1 - 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법

Info

Publication number: KR100852528B1
Application number: KR1020070014127A
Authority: KR
Inventors: 박상환
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2008-08-14

Abstract

본 발명은 액화천연가스(LNG) 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화천연가스 운반선의 장기간의 조립(Lay-up) 및 선박 인도 지연시(장기간의 휴지 시)에 따른 메인 보일러의 잦은 점화, 부식등에 따른 파손을 방지할 수 있는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 장기간의 LNG 선 레이업 방법에서 메인보일러에 부식이 발생되지 않도록 함과 아울러 태풍등이 자주 발생하는 고온 다습한 기간에도 보일러의 점화 없이도 안전하게 보일러를 유지할 수 있도록 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 메인 보일러를 장기간 레이업하기 위해서 메인 보일러 내부의 습기 제거, 작동 부분의 점검등을 위해 2주 간격으로 2개월간 보일러를 점화시켜서 내부의 습기등을 제거하는 단기 레이업과, 상기한 단기 레이업 후 보일러를 점화하지 않으면서도 장기간의 해수에 의한 습기등으로부터 보일러의 부식을 방지하기 위해 스팀 탱크와 워터 탱크에 화학적 처리를 하여 마그네타이트 보호막을 형성하고, 드럼 내부에 질소가스를 충진하여 보호하는 장기 레이업으로 구성함을 특징으로 한다.

LNG선 레이업(Lay-up) 프로세스, 장기 LNG 선 레이업 방법

Description

액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법{Lay-up method of main boiler for LNG ship}

도1은 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법을 도시한 플로우차트,

도2는 도1에서 단기 레이업시 보일러 점화 상태를 도시한 그래프,

일반적으로, 액화천연가스 즉, LNG(Liquified Petroleum Gas)는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스(NG;Natural Gas)를 영하 162℃의 초저온 상태로 냉각하여 그 부피를 대략 1/600정도로 감소시킨 것이다.

상기한 액화천연가스를 에너지원으로 사용하기 위해서는 액화천연가스(LNG) 의 생산기지로부터 수요자까지 대량 이송하는 것이 필요하게 되는 바, 이를 위해 액화천연가스 운반선이 필요하게 된다.

상기한 액화천연가스 운반선은 천연가스의 운반을 위해 초저온 저장이 가능한 다수의 탱크, 터빈, 메인보일러등을 구비해야 하기 때문에 매우 복잡한 구조를 가지게 되는 바, 이를 조립하기 위해서는 장기간이 소요된다.

즉, 스팀 터빈 및 각 플랜트, 고온 고압의 메인 보일러, 카고탱크(화물창), 항해/통신 및 전장 시스템, 콘트롤룸 및 거주구등이 각각 별도로 조립 및 제작된 상태에서 이를 야드(YARD)에서 조립하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 장시간 선박 제작등과 같은 경우에는 메인 보일러, 스팀터빈등과 같은 각 부품에 부식이 발생되지 않도록 가 부품등을 유지 보수하는 소위 레이업(LAY-UP)을 실시하게 된다.

특히, 상기한 메인 보일러는 장기간의 선박 조립등의 경우 부식 방지를 위해 작업자가 일정 기간에 한번씩 점화를 시키게 되는 바, 상기한 메인 보일러의 점화 시 내부 습기등을 제거하면서 부식을 방지하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 장기간의 레이업 기간중 메인보일러의 부식 및 성능 저하를 방지하기 위하여 빈번하게 보일러를 점화시키게 되면, 잦은 점화에 따른 보일러의 스트레스가 크게 발생되어 보일러 성능에 악영향을 주게 되는 문제점이 있다.

또한, 메인 보일러를 일정 기간동안에 한번씩 점화를 해도 대략 1년정도에 걸친 장기간의 레이업 기간에 보일러의 부식 방지, 성능 저하 방지를 위한 대책이 안되기 때문에, 실질적으로 메인 보일러의 레이업 방법이 전무하게 된 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장기간의 LNG 선 레이업 방법에서 메인보일러에 부식이 발생되지 않도록 함과 아울러 태풍등이 자주 발생하는 고온 다습한 기간에도 보일러의 점화 없이도 안전하게 보일러를 유지할 수 있도록 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법을 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법의 플로우차트로서, 메인 보일러를 장기간 레이업하기 위해서 메인 보일러 내부의 습기 제거, 작동 부분의 점검등을 위한 단기 레이업과, 상기한 단기 레이업 후 보일러를 점화하지 않으면서도 장기간의 해수에 의한 습기등으로부터 보일러의 부식을 방지하는 장기 레이업으로 구분된다.

상기한 단기 레이업은 2주 간격으로 2개월간 보일러를 점화시켜서 내부의 습기등을 제거하는 것으로서, 보일러의 점화는 도2의 그래프에 따라 실시하게 된다.

즉, 보일러의 1회 점화 상태는 10시간 동안 이루어지게 되고, 10시간의 점화상태에서 4시간은 점화 후 압력상승에 소요되고 2시간은 60KG/㎠의 압력유지에 소요되며, 4시간은 압력감소에 소요되도록 조절하게 된다.

상기한 점화 그래프는 메인 보일러의 점화 시점A와, 블로워의 작동시점인B 및 메인보일러의 정지시점인 C와, 메인 보일러의 점화 동작 정지점인 D 점으로 이루어지게 되는 바, 상기한 AB 점의 중간 부분에서는 터보 제네레이터 및 메인터빈이 작동을 시작하게 되고, C점에서는 터보제네레이터가 동시에 정지되도록 조정하게 된다.

물론, 상기한 점화를 압력 상승 4시간, 압력유지 2시간, 압력저하(냉각) 4시간으로 설정한 것은, 메인 보일러에 스트레스를 주지 않으면서 최적으로 점화 사이클을 이루기 위해서이다.

예를 들면, 압력상승 및 압력저하 단계에서 4시간 이내로 하게 되면, 과다한 압력 증감이 이루어지기 때문에 보일러에 과다한 스트레스가 발생되고, 4시간 이상이 되면 보일러의 레이업을 위한 점화 시간이 너무 오래 걸리게 되어 효율이 낮아지게 된다.

상기한 바와 같은 점화 사이클로 메인 보일러를 2개월간 4회 점화시킨 후, 장기 레이업으로 메인 보일러를 유지하게 된다.

메인 보일러의 단기 레이업이 완료되면 스팀 탱크와 워터 탱크에 화학적 처리를 실시하게 되는 바, 이는 먼저 보일러의 내부 압력이 15Kg/㎠이상이 되도록 유지시킨 후 화학약품 처리를 해서 내부를 고알칼리 상태로 유지시키게 된다.

상기한 화학약품은 탈산제와 인산염을 일정 비율로 혼합하고 PH 조절을 위한 별도의 추가약품(SLCC-A 또는 GC)을 첨가하여 구성하게 됨으로써, 드럼 내부에 마그네타이트(Magnetite)보호막을 형성하게 되는 것이다.

여기서, 상기한 탈산제와 인산염의 비율은 1리터/톤당과 30g/톤당의 비율로 혼합하여 사용하게 되고, SLCC-A는 응축수 PH 조절을 위해 0.1리터 사용하고, GC는 보일러 PH를 10.5-10.6정도로 조절을 위해 14㎖ 사용하면 된다.

상기한 바와 같이 화학약품이 드럼 내부에 충진되면 화학약품을 혼합시키기 위해, 베이스 버너를 점화시켜 2.5Kg/㎠의 압력을 10분동안 유지하게 되고, 이 상태에서 압력이 2Kg/㎠까지 저하되도록 대기하게 된다.

보일러의 내부(드럼)의 압력이 2Kg/㎠ 이하가 되면, 투입구를 통해 질소 가스(N2 GAS)를 드럼 내부에 투입하고 전체적으로 충진되도록 한다.

질소 가스가 드럼 내부에 충진되면 질소 가스의 압력을 2Kg/㎠이상으로 유지한 상태에서 보일러가 냉각되도록 유지하게 된다.

여기서, 상기한 보일러의 레이업 기간 중에는 보일러의 주위 온도가 - 5℃ ∼ 상온 5℃를 유지하도록 해야 동결 방지가 가능한 바, 이를 위해 메인 보일러의 로 주변에는 건조공기(DRY AIR)을 공급하고 연소로의 측면에는 캔버스(CANVAS) 처리(천으로 감쌈)를 한다.

상기한 바와 같이 보일러의 레이업 처리가 이루어지면 이는 일예로 3월부터 12월까지의 장기간을 보일러 부식 방지가 가능하게 되는 바, 상기한 레이업 후 보일러를 재가동하려고 하면, 보일러 워터를 최저선으로 충진시킨 후 증류수를 드럼에 만충시키게 된다.

드럼에 증류수가 만충되면 보일러를 재가동시킬 수 있게 되는 바, 상기한 각 절차를 반복하면서 보일러 워터가 규정치에 도달할 때까지 실행하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 선박 건조중 또는 장기 유지 시 장기간의 레이업을 실행할 때 메인 보일러의 부식 방지를 위해, 단기 레이업으로 2개월간 4회의 보일러 점화를 실시하고, 장기 레이업으로 화학약품처리와 질소 가스 및 물을 채워서 부식을 방지함으로써 효과적인 장기간의 레이업이 가능하게 되고, 이를 표준화하여 쉽게 장기간의 레이업을 할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

메인 보일러를 장기간 레이업하기 위해서 메인 보일러 내부의 습기 제거, 작동 부분의 점검등을 위해 2주 간격으로 2개월간 보일러를 점화시켜서 내부의 습기등을 제거하는 단기 레이업과, 상기한 단기 레이업 후 보일러를 점화하지 않으면서도 장기간의 해수에 의한 습기등으로부터 보일러의 부식을 방지하기 위해 스팀 탱크와 워터 탱크에 화학적 처리를 하여 마그네타이트 보호막을 형성하고, 드럼 내부에 질소가스를 충진하여 보호하는 장기 레이업으로 구성함을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법.
제1항에 있어서,

상기한 단기 레이업에서 보일러의 점화는 1회 점화 시 10시간 동안 점화를 하되, 10시간의 점화상태에서 4시간은 점화 후 압력상승 시간이고 2시간은 60KG/㎠의 압력유지 시간이며, 4시간은 압력감소에 소요되도록 하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법.
제1항에 있어서,

상기한 장기 레이업에서의 화학약품 처리는 보일러의 내부 압력이 15Kg/㎠이상이 되도록 유지시킨 후 탈산제와 인산염을 일정 비율로 혼합한 화학약품을 드럼에 충진하고, 베이스 버너를 점화시켜 2.5Kg/㎠의 압력을 10분동안 유지하여 혼합 하며, 이 상태에서 압력이 2Kg/㎠까지 저하되면 투입구를 통해 질소 가스를 드럼 내부에 투입하여 질소 가스의 압력을 2Kg/㎠이상으로 유지한 상태에서 보일러가 냉각되도록 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법.
제3항에 있어서,

상기한 탈산제와 인산염의 비율은 1리터/톤당과 30g/톤당의 비율로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법.
제3항에 있어서,

상기한 보일러의 레이업 기간 중에는 보일러의 주위 온도가 - 5℃ ∼ 상온 5℃를 유지하도록 하여 동결을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법.