KR100986276B1 - Pipe for high-pressure fuel in LNG ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관에 관한 것으로, 고압 연료 가스 공급장치로부터 가스 제어 장치로 고압 연료를 공급하는 과정에서 고압 연료 가스의 누설을 감지할 수 있는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관을 제공하기 위하여, 고압 연료가 지나가는 내부관과, 상기 내부관의 외면을 감싸는 외부관과, 선박의 질소 공급 장치에 연결되어 상기 내부관과 외부관 사이의 중공부에 질소가스를 공급하는 질소 공급관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하여, 고압 연료를 공급하는 과정에서 고압 연료 가스가 누설되더라도 안전하게 처리할 수 있으므로 안전사고를 예방할 수 있다는 장점이 있다.The present invention relates to a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, in order to provide a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel that can detect the leakage of the high-pressure fuel gas in the process of supplying the high-pressure fuel from the high-pressure fuel gas supply device to the gas control device. , An inner tube through which the high-pressure fuel passes, an outer tube surrounding the outer surface of the inner tube, and a nitrogen supply tube connected to the ship's nitrogen supply device and supplying nitrogen gas to the hollow portion between the inner tube and the outer tube Characterized in that, since the high-pressure fuel gas leaks in the process of supplying high-pressure fuel can be safely treated, there is an advantage that can prevent a safety accident.

LNG 공급관 고압 연료 이중벽 LNG Supply Pipe High Pressure Fuel Double Wall

Description

엘엔지 선박의 고압 연료 공급관{Pipe for high-pressure fuel in LNG ship}Pipe for high-pressure fuel in LNG ship}

본 발명은 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기화가스를 압축하여 엔진에 공급하는 고압 연료 공급관이 파손되는 경우에 이를 안전하게 처리할 수 있는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, and more particularly, to a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel that can safely handle when the high-pressure fuel supply pipe for compressing the vaporization gas to supply the engine is broken.

액화천연가스(LNG)는 가스전에서 채취한 천연가스를 액화시킨 것으로 석유 자원의 고갈로 이러한 액화천연가스의 수요는 폭발적으로 증가하게 되었으며, 이러한 액화천연가스를 운반하는 선박도 그 수요가 증가되고 있다.Liquefied natural gas (LNG) is the liquefaction of natural gas collected from gas fields. The depletion of petroleum resources has led to an explosive increase in the demand for liquefied natural gas, and the demand for liquefied natural gas is also increasing. .

이러한 LNG 운반선은 LNG를 극저온 상태로 저장탱크(일반적으로 카고탱크라 함) 내에 저장하여 운반하게 되는데, 운반 과정에서 외부에서의 열침입에 의해 LNG의 기화현상이 발생하게 되고, 많은 양의 가스가 기화된다.Such LNG carriers store and transport LNG in a storage tank (generally called a cargo tank) in a cryogenic state, and vaporization of LNG occurs due to heat intrusion from the outside during the transport process, and a large amount of gas Vaporized.

이러한 기화가스를 BOG(boil-off gas)라 하고, 기화가스의 압력이 많아지면 탱크가 파손될 위험이 높아지게 되므로, 이러한 기화가스를 이용하여 선박을 추진하기 위한 연료로 사용하게 된다.This vaporization gas is called BOG (boil-off gas), and the increased pressure of the vaporization gas increases the risk of damage to the tank, it is used as a fuel for propelling the vessel using such vaporization gas.

이러한 BOG를 이용하는 방법에는 메인 보일러에서 발생하는 증기를 이용하여 고속 및 대마력의 성능을 발휘할 수 있는 스팀터빈 추진방식이 주로 사용되었다.In the BOG method, a steam turbine propulsion method using high speed and large horsepower using steam generated from the main boiler was mainly used.

하지만 이러한 스팀터빈 추진방식은 대부분의 선박에서 사용되는 디젤 엔진에 비하여 효율이 낮은 문제점이 제기되었고, 최근에는 기화가스를 고압으로 압축하여(일반적으로 150~300BAR) 주기관에서 연소시키는 ME-GI엔진을 채택하고 있다.However, this steam turbine propulsion method has a problem of low efficiency compared to diesel engines used in most ships, and in recent years, the ME-GI engine that compresses the vaporized gas to a high pressure (typically 150 ~ 300BAR) to burn in the main engine Is adopted.

이러한 ME-GI엔진은 연료 가스를 공급하는 관이 고압이므로 누설 등의 사고에 대비한 안전 장치가 강구되어야 한다.Since the ME-GI engine is a high-pressure pipe for fuel gas, safety devices must be prepared for accidents such as leakage.

특히, 카고 기계실(Cargo machinery room)내에 설치된 고압 연료 가스 공급장치로부터 연료 가스 제어를 위한 가스 제어 장치(Gas valve unit room)로 이송되어 선박의 기관실 내에 설치된 엔진으로 공급하게 되며, 이 때 고압 연료 가스 공급장치로부터 가스 제어 장치 사이에 실외에 실치되는 고압 연료 가스 공급관에는 누설을 감지하기 위한 장치가 설치되어야 한다.In particular, the high pressure fuel gas supply device installed in the cargo machinery room is transferred to a gas valve unit room for controlling fuel gas and supplied to the engine installed in the engine room of the ship. The high pressure fuel gas supply pipe mounted outdoors between the supply device and the gas control device should be provided with a device for detecting leakage.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 고압 연료 가스 공급장치로부터 가스 제어 장치로 고압 연료를 공급하는 과정에서 고압 연료 가스가 누설되더라도 이를 안전하게 처리할 수 있는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is the high pressure of the LENG vessel that can safely handle the leakage of high-pressure fuel gas in the process of supplying high-pressure fuel from the high-pressure fuel gas supply device to the gas control device The purpose is to provide a fuel supply line.

본 발명에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관은 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관에 있어서, 고압 연료가 지나가는 내부관과, 상기 내부관의 외면을 감싸는 외부관과, 선박의 질소 공급 장치에 연결되어 상기 내부관과 외부관 사이의 중공부에 질소가스를 공급하는 질소 공급관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to the present invention, in the high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, the inner tube through which the high-pressure fuel passes, the outer tube surrounding the outer surface of the inner tube, and the nitrogen supply of the vessel is connected to the inner tube It characterized in that it comprises a nitrogen supply pipe for supplying nitrogen gas to the hollow portion between the outer tube.

여기서, 상기 중공부에는 내부의 압력변화를 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 압력 스위치가 설치됨을 특징으로 한다.Here, the hollow portion is characterized in that the pressure switch for measuring the change in the pressure inside to transmit a signal to the controller.

그리고 상기 외부관에는 안전 밸브가 설치되고, 내부관의 파손으로 누설되는 연료 가스를 방출하기 위한 퍼지 파이프가 설치됨을 특징으로 한다.A safety valve is installed in the outer tube, and a purge pipe for discharging fuel gas leaked due to breakage of the inner tube is installed.

마지막으로, 상기 퍼지 파이프의 내부에는 탄화수소가스 감지센서가 설치됨을 특징으로 한다.Finally, the hydrocarbon gas sensor is installed inside the purge pipe.

본 발명에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관은 고압 연료 가스 공급장치로 부터 가스 제어 장치로 고압 연료를 공급하는 과정에서 압력스위치와 탄화수소가스 감지센서를 통해서 고압 연료 가스의 누설을 감지할 수 있으므로 안전사고를 예방할 수 있다는 장점이 있다.The high pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to the present invention can detect the leakage of high pressure fuel gas through a pressure switch and a hydrocarbon gas sensor in the process of supplying the high pressure fuel from the high pressure fuel gas supply device to the gas control device. There is an advantage that can be prevented.

또한, 내부관이 파손되어 연료 가스가 누설되더라도 내부관과 외부관 사이의 중공부에 공급되는 질소 가스를 통해서 연료가스가 폭발성 기체를 형성하지 못하도록 하는 장점이 있다.In addition, even when the inner tube is broken and the fuel gas leaks, the fuel gas does not form an explosive gas through the nitrogen gas supplied to the hollow portion between the inner tube and the outer tube.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the high-pressure fuel supply pipe of the present invention LENG vessel.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관이다.1 is a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관은 카고 기계실(C.M.R:Cargo machinery room)내에 설치된 고압 연료 가스 공급장치로부터 연료 가스 제어를 위한 가스 제어 장치(Gas valve unit room)를 연결하게 되며, 고압 연료 공급관은 내부관(10), 외부관(20) 및 질소 공급관(30)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the high-pressure fuel supply pipe of an LENG vessel according to the present invention includes a gas valve unit room for controlling fuel gas from a high-pressure fuel gas supply device installed in a cargo machinery room (CMR). The high pressure fuel supply pipe is configured to include an inner pipe 10, an outer pipe 20, and a nitrogen supply pipe 30.

상기 내부관(10)은 고압 연료가 지나가는 관이며, 외부관(20)은 상기 내부관(10)의 외면을 감싸서 내부관을 보호하게 되며, 연료 가스의 압력은 150 BAR 이상의 고압이므로 상기 외부관(20)을 통해서 내부관(10)의 파손으로 인한 직접적인 인체 노출을 피할 수 있게 된다.The inner tube 10 is a tube through which the high pressure fuel passes, the outer tube 20 wraps the outer surface of the inner tube 10 to protect the inner tube, and the pressure of the fuel gas is 150 BAR or higher, so the outer tube Through 20 it is possible to avoid direct human exposure due to breakage of the inner tube (10).

여기서 상기 내부관(10)은 고압을 견딜 수 있는 스틸(steel) 재질로 제작되며, 외부관(20)은 부식에 강한 스테인레스 재질로 제작되는 것이 바람직하다.The inner tube 10 is made of a steel (steel) material that can withstand high pressure, the outer tube 20 is preferably made of stainless steel resistant to corrosion.

상기 질소 공급관(30)은 선박의 질소 공급 장치(N2 SUPPLY UNIT)에 연결되어 상기 내부관(10)과 외부관(20) 사이의 중공부(15)에 질소가스를 일정한 압력으로 공급하게 된다.The nitrogen supply pipe 30 is connected to the nitrogen supply unit (N2 SUPPLY UNIT) of the ship to supply nitrogen gas to the hollow portion 15 between the inner tube 10 and the outer tube 20 at a constant pressure.

일반적으로 엘엔지 선박에서는 카고탱크와 선체 사이의 공간, 천연가스가 이동되는 파이프 내부 및 상기 카고탱크에 천연가스가 잔류하는 경우 폭발사고의 가능성이 있으므로, 질소 또는 불활성 가스를 이용하여 상기 잔류 천연가스를 제거해야 하고 이를 위해서 질소 공급 장치가 설치된다.In general, LENG vessels have a potential for an explosion accident when natural gas remains in the space between the cargo tank and the hull, inside the pipe where natural gas is moved, and in the cargo tank. It must be removed and a nitrogen supply is installed for this purpose.

본 발명은 이러한 질소 공급 장치에 상기 질소 공급관(30)을 연결하여 내부관(10)과 외부관(20) 사이의 중공부(15)에 일정한 압력으로 초기에 질소 가스를 공급하게 된다. In the present invention, the nitrogen supply pipe 30 is connected to the nitrogen supply device to initially supply nitrogen gas at a constant pressure to the hollow portion 15 between the inner tube 10 and the outer tube 20.

따라서, 내부관(10)을 통해 이동되는 고압 연료에 의해서 내부관(10)이 파손되더라도 상기 질소 가스를 통해서 중화시킬 수 있게 된다.Therefore, even if the inner tube 10 is damaged by the high-pressure fuel moved through the inner tube 10, it is possible to neutralize through the nitrogen gas.

또한, 상기 중공부(15)에는 내부의 압력변화를 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 압력 스위치(40)가 설치된다.In addition, the hollow part 15 is provided with a pressure switch 40 for measuring a pressure change therein and transmitting a signal to the controller.

상기 압력 스위치(40)는 중공부(15)의 압력 변화를 통해서 공급관의 파손 유무를 감지하게 된다.The pressure switch 40 detects the presence or absence of breakage of the supply pipe through the pressure change of the hollow part 15.

구체적으로 살펴보면, 질소 공급 장치를 통해서 정상상태에서의 중공부(15) 압력은 대기압보다 높다. 따라서, 압력 스위치(40)에 설정된 압력보다 떨어지게 되면 외부관(20)이 파손된 것을 추측할 수 있다.Specifically, the pressure of the hollow portion 15 in the steady state through the nitrogen supply device is higher than the atmospheric pressure. Therefore, it can be estimated that the outer tube 20 is broken when it falls below the pressure set in the pressure switch 40.

또한, 내부관(10)을 통과하는 고압 연료는 중공부의 압력보다는 높다. 따라서, 압력 스위치(40)에 설정된 압력보다 상승하게 되면 내부관(10)이 파손된 것을 추측할 수 있다.In addition, the high pressure fuel passing through the inner tube 10 is higher than the pressure of the hollow portion. Therefore, it can be inferred that the inner tube 10 is broken when it rises above the pressure set in the pressure switch 40. FIG.

상기 압력 스위치(40)를 통해서 측정되는 중공부(15)의 압력 변화에 따라서 공급관의 이상 유무를 체크할 수 있다.The abnormality of the supply pipe can be checked according to the pressure change of the hollow part 15 measured through the pressure switch 40.

부가적으로, 상기 제어부는 선박의 통합 제어 시스템(IAS)에 연결되어 통합적인 제어 관리가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the control unit is preferably connected to the integrated control system (IAS) of the ship to enable integrated control management.

그리고 상기 외부관(20)에는 내부관(10)의 파손에 의해 외부관에 작용되는 압력이 설계 기준 이상으로 올라가는 것을 방지하기 위해서 안전 밸브(50:Safty valve)가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the outer tube 20 is preferably provided with a safety valve (50: Safty valve) in order to prevent the pressure applied to the outer tube by the breakage of the inner tube 10 rises above the design standard.

상기 안전 밸브(50)는 일반적으로 설정된 압력 이상으로 내부 압력이 상승하게 되면 자동적으로 열리게 되는 것으로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The safety valve 50 is generally opened automatically when the internal pressure rises above the set pressure, and a detailed description thereof will be omitted.

다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 살펴보기로 한다.Next, another embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관이다.2 is a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to another preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 외부관(20)에는 내부관(10)의 파손으로 외부관(20)으로 누설된 연료 가스를 대기로 방출되도록 하는 퍼지 파이프(60)가 설치된다.As shown in FIG. 2, the outer tube 20 is provided with a purge pipe 60 for discharging fuel gas leaked into the outer tube 20 to the atmosphere due to breakage of the inner tube 10.

고압의 연료 가스의 공급과정에서 상기 내부관(10)이 파손하게 되면, 외부관(20)도 고압으로 인하여 파손에 이르게 된다. 따라서 내부관(10)을 통해 누설된 연료 가스가 상기 퍼지 파이프(60)를 통해 대기로 방출되도록 하여 이차사고의 위험성을 제거할 수 있다.When the inner tube 10 is damaged in the process of supplying the fuel gas at high pressure, the outer tube 20 is also damaged due to the high pressure. Therefore, fuel gas leaked through the inner tube 10 may be discharged to the atmosphere through the purge pipe 60 to eliminate the risk of secondary accidents.

또한, 상기 퍼지 파이프(60)의 내부에는 탄화수소가스 감지센서(62:HC GAS DETECTOR)가 설치되어, 연료 가스의 누설을 감지하고 이를 선박의 통합 제어 시스템(IAS)으로 누설 신호를 송출하게 된다.In addition, a hydrocarbon gas sensor 62 (HC gas detector) is installed inside the purge pipe 60 to detect leakage of fuel gas and transmit the leakage signal to the integrated control system (IAS) of the ship.

상기 탄화수소가스 감지 센서는 일반적으로 사용되는 접촉연소식 또는 반도체식 등 어떠한 형태로도 누설된 연료 가스를 감지할 수 있으면 되고, 상기 압력스위치는 압력 변화를 통해서 연료 가스의 누설을 감지하지만 탄화수소 감지 센서는 직접적으로 탄화수소의 누설을 감지할 수 있다.The hydrocarbon gas detection sensor may detect leaked fuel gas in any form, such as a commonly used contact combustion or semiconductor type, and the pressure switch detects leakage of fuel gas through a pressure change, but a hydrocarbon detection sensor Can directly detect hydrocarbon leakage.

이상과 같이 본 발명은 내부관과 외부관으로 구성되는 이중벽을 이용하여 고압 연료 가스를 안전하게 운반할 수 있는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.As described above, it can be seen that the present invention has a basic technical idea to provide a high-pressure fuel supply pipe of an LENG vessel that can safely transport high-pressure fuel gas by using a double wall composed of an inner tube and an outer tube. Within the scope of the same basic idea of the present invention, of course, many other modifications are possible to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.1 is a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.2 is a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel according to another preferred embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10: 내부관10: inner tube

15: 중공부15: hollow part

20: 외부관20: outer tube

30: 질소 공급관30: nitrogen supply pipe

40: 압력 스위치40: pressure switch

50: 안전 밸브50: safety valve

60: 퍼지 파이프60: purge pipe

62: 탄화수소가스 감지센서62: hydrocarbon gas sensor

Claims (5)

엘엔지 선박의 고압 연료 공급관에 있어서,In the high pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, 고압 연료가 지나가는 내부관과;An inner tube through which the high pressure fuel passes; 상기 내부관의 외면을 감싸는 외부관과;An outer tube surrounding an outer surface of the inner tube; 선박의 질소 공급 장치에 연결되어 상기 내부관과 외부관 사이의 중공부에 질소가스를 공급하는 질소 공급관;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.A high pressure fuel supply pipe of an LNG vessel, comprising: a nitrogen supply pipe connected to the ship's nitrogen supply device and supplying nitrogen gas to the hollow portion between the inner tube and the outer tube. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중공부에는,In the hollow portion, 내부의 압력변화를 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 압력 스위치가 설치됨을 특징으로 하는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.The high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, characterized in that the pressure switch for measuring the internal pressure change and transmitting a signal to the control unit is installed. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 외부관에는 안전 밸브가 설치됨을 특징으로 하는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.The outer pipe is a high-pressure fuel supply pipe of the LENG vessel, characterized in that the safety valve is installed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부관에는,In the outer tube, 내부관의 파손으로 누설되는 연료 가스를 방출하기 위한 퍼지 파이프가 설치됨을 특징으로 하는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.A high-pressure fuel supply pipe of an LENG vessel characterized in that a purge pipe for discharging fuel gas leaked due to breakage of the inner pipe is installed. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 퍼지 파이프의 내부에는,Inside the purge pipe, 탄화수소가스 감지센서가 설치됨을 특징으로 하는 엘엔지 선박의 고압 연료 공급관.High pressure fuel supply pipe of an LENG vessel, characterized in that the hydrocarbon gas sensor is installed.
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