KR101239342B1 - Storage tank for liquefied natural gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 저장탱크에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크의 상부를 구성하는 제 1 단열부; 및 상기 저장탱크의 하부를 구성하는 제 2 단열부가 포함되고, 상기 제 1 단열부는 상기 제 2 단열부보다 높은 단열 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.
The present invention relates to a liquefied natural gas storage tank.
According to an aspect of the present invention, a liquefied natural gas storage tank, comprising: a first heat insulating part constituting an upper portion of the storage tank; And a second heat insulating part constituting a lower portion of the storage tank, wherein the first heat insulating part has a higher heat insulating performance than the second heat insulating part.

Description

액화천연가스 저장탱크{STORAGE TANK FOR LIQUEFIED NATURAL GAS}Liquefied natural gas storage tank {STORAGE TANK FOR LIQUEFIED NATURAL GAS}

본 발명은 액화천연가스 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied natural gas storage tank.

액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스(Natural Gas, 이하 "NG"라 함)를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, NG와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, NG 이송 시 LNG로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있으며, 일 예로 LNG를 해상으로 수송(운반)할 수 있는 LNG 운반선이 사용되고 있다.Liquefied Natural Gas (LNG) is obtained by liquefying natural gas (methane) based on methane (hereinafter referred to as "NG") by cooling it to about -162 ℃. Colorless, transparent liquid with a volume of about 1/600 compared to NG. Therefore, when liquefied and transported to LNG during NG transfer, it can be transported very efficiently. For example, an LNG carrier that can transport (transport) LNG to sea is used.

LNG 운반선에는 LNG를 저장하기 위한 저장탱크가 구비된다.The LNG carrier is provided with a storage tank for storing LNG.

도 1은 종래의 기술에 따른 LNG 저장탱크의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a LNG storage tank according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 LNG 저장탱크(1)는 내측에 저장되는 유체의 상태에 따라 LNG가 채워지는 액체부(3)와 NG가 존재하는 기체부(2)로 구분될 수 있다. 구체적으로, 저장탱크(1)의 상단부의 일정 영역이 기체부(2)에 해당될 수 있으며, NG의 양에 따라 액체부(3)와 기체부(2)의 경계는 가변적이다. Referring to FIG. 1, the conventional LNG storage tank 1 may be divided into a liquid part 3 in which LNG is filled and a gas part 2 in which NG is present, depending on the state of the fluid stored therein. Specifically, a predetermined region of the upper end of the storage tank 1 may correspond to the gas part 2, and the boundary between the liquid part 3 and the gas part 2 is variable according to the amount of NG.

액체부(3)와 기체부(2)를 포함하는 저장탱크(1)는 일정한 단열 성능을 갖도록 제작되나, 외부로부터 유입되는 열을 완전히 차단할 수 없다. 즉, 일정 수준의 열이 저장탱크(1) 내부로 유입되며, 이에 의해 LNG의 온도가 높아져 NG로 기화될 수 있다. 이를 증발가스(Boil-Off Gas, 이하 "BOG"라 함)라 한다.The storage tank 1 including the liquid part 3 and the gas part 2 is manufactured to have a constant heat insulating performance, but cannot completely block heat introduced from the outside. That is, a certain level of heat is introduced into the storage tank 1, whereby the temperature of the LNG is increased to be vaporized into NG. This is called a boil-off gas (hereinafter referred to as "BOG").

BOG는 일종의 LNG 손실로서 LNG의 수송에 있어서 중요한 문제이다. 또한, BOG가 저장탱크 내에 누적되어 저장탱크 내의 압력이 높아지면 저장탱크가 파손될 위험성도 있다. 따라서, BOG를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되어 왔으며, 최근에는 BOG를 가스 연소기로 태워버리는 방법, 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, BOG를 선박의 엔진의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있으나, BOG의 발생을 억제하는 근본적인 대책이 아닌 발생된 BOG를 처리하는 2차적인 대책에 불과하다.BOG is a type of LNG loss and is an important issue in the transportation of LNG. In addition, there is a risk that the storage tank is damaged if the BOG accumulates in the storage tank and the pressure in the storage tank is increased. Therefore, various methods for treating BOG have been studied. Recently, a method of burning BOG into a gas combustor, a reliquefaction and returning to a storage tank, a method of using BOG as an energy source of an engine of a ship, etc. have been used. However, it is only a secondary measure to deal with the generated BOG, not a fundamental measure to suppress the generation of BOG.

또한, BOG를 태워버리거나 엔진의 에너지원으로 사용하는 방법은 화물인 LNG의 양을 감소시키게 됨으로써 비경제적이며, 특히, BOG의 연소로 인하여 환경 오염을 유발시키는 문제점을 가지고 있다. In addition, the method of burning the BOG or using as an energy source of the engine is uneconomical by reducing the amount of LNG as a cargo, in particular, has a problem of causing environmental pollution due to the combustion of the BOG.

본 출원인은 이러한 BOG의 발생량을 감소시키기 위해 LNG 저장탱크의 압력 상승을 허용하여 BOG의 발생량을 줄일 수 있는 방법을 특허출원 제10-2009-0133870호로 출원한 바 있다.Applicant has applied for a method for reducing the amount of BOG by allowing the pressure of the LNG storage tank to increase the pressure in order to reduce the amount of BOG generated in the patent application No. 10-2009-0133870.

도 2는 상기의 출원에 개시된 저장탱크의 압력과 BOG의 발생량 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the pressure of the storage tank disclosed in the above application and the generation amount of BOG.

도 2에서, X선은 LNG 저장탱크 내부의 압력선도이고, Y선은 LNG 저장탱크 내부에서 발생하는 증발가스의 발생선도이다. In FIG. 2, X-ray is a pressure diagram inside the LNG storage tank, and Y-ray is a generation diagram of the boil-off gas generated inside the LNG storage tank.

저장탱크 내부의 압력은 저장탱크에 전달되는 외부의 열에 의해 LNG가 기화됨으로써 증가될 수 있다. The pressure inside the storage tank can be increased by vaporizing the LNG by external heat transferred to the storage tank.

한편, 저장탱크에는 상술한 가스 연소기, 재액화 장치, 엔진 등이 연결되어 저장탱크 내부에서 발생되는 BOG의 일부를 소모함으로써 저장탱크 내부의 BOG 압력을 조절할 수 있다.On the other hand, the storage tank is connected to the above-described gas combustor, re-liquefaction apparatus, engine, etc., it is possible to adjust the BOG pressure inside the storage tank by consuming a portion of the BOG generated in the storage tank.

저장탱크는 운전압력인 P0에서 일정 수준(P1)까지 압력 상승이 허용되며, 여기서는 0.7기압(게이지압)까지 상승하는 것이 허용되도록 조절될 수 있다. 저장탱크 내부의 압력이 상승하면, 포화온도가 증가되는 바 BOG의 발생량이 줄어들 수 있다. The storage tank is allowed to rise in pressure up to a certain level (P1) from the operating pressure P0, where it can be adjusted to allow rise to 0.7 atm (gauge pressure). As the pressure inside the storage tank rises, the saturation temperature increases, reducing the amount of BOG generated.

저장탱크가 운전압력인 P0인 상태로 유지될 경우, 설정된 설계증발량을 따라 BOG가 발생될 수 있으며, 이때의 BOG 발생량은 BOR0이다. 그리고, 저장탱크의 압력을 X선을 따라 증가시키면, BOG 발생량은 BOR1, BOR2, BOR3 순으로 변화된다. 총 BOG 발생량은 빗금친 부분의 면적에 대응될 수 있다.When the storage tank is maintained at the operating pressure P0, BOG may be generated according to the set design evaporation amount, and the BOG generation amount is BOR0. When the pressure of the storage tank is increased along the X-ray, the amount of BOG generated is changed in the order of BOR1, BOR2, and BOR3. Total BOG generation may correspond to the area of the hatched portion.

여기에서 BOR1로 정의한 구간에서는 BOR0에 비해 증발가스 발생량이 평균 75% 정도 줄어들게 되며, BOR2로 정의한 구간에서는 대략 20% 감소하고, BOR3으로 정의된 구간에서는 BOR0과 동일한 량의 증발가스가 발생한다.Here, in the section defined by BOR1, the amount of boil-off gas generated is reduced by 75% compared to BOR0, about 20% decrease in the section defined by BOR2, and the same amount of boil-off gas as in BOR3 is generated.

본 발명의 실시예들은 증발가스의 발생량을 줄일 수 있는 액화천연가스 저장탱크를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention to provide a liquefied natural gas storage tank that can reduce the amount of boil-off gas.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크의 상부를 구성하는 제 1 단열부; 및 상기 저장탱크의 하부를 구성하는 제 2 단열부가 포함되고, 상기 저장탱크는 일정 범위의 압력 상승을 허용하도록 구성되고, 상기 제 1 단열부는 상기 제 2 단열부보다 높은 단열 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a liquefied natural gas storage tank, comprising: a first heat insulating part constituting an upper portion of the storage tank; And a second heat insulating part constituting a lower portion of the storage tank, wherein the storage tank is configured to allow a pressure range of a predetermined range, and the first heat insulating part has a higher heat insulating performance than the second heat insulating part. It can provide a liquefied natural gas storage tank.

또한, 상기 제 1 단열부의 단열 소재는 상기 제 2 단열부의 단열 소재보다 더 높은 단열 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, the heat insulating material of the first heat insulating part may provide a liquefied natural gas storage tank characterized in that it has a higher heat insulating performance than the heat insulating material of the second heat insulating part.

또한, 상기 제 1 단열부와 상기 제 2 단열부의 두께는 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a liquefied natural gas storage tank, characterized in that the thickness of the first heat insulating portion and the second heat insulating portion is formed in the same.

또한, 상기 제 1 단열부는 상기 제 2 단열부보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, the first heat insulating portion may provide a liquefied natural gas storage tank, characterized in that formed thicker than the second heat insulating portion.

또한, 상기 제 1 단열부에는 보강 단열재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, the first heat insulating part may provide a liquefied natural gas storage tank, characterized in that further comprises a reinforcing heat insulating material.

또한, 상기 제 1 단열부는 상기 저장탱크의 천장면과 측면 일부를 형성할 수 있으며, 상기 제 1 단열부의 측면부는 상기 저장탱크의 저장공간 상단부로부터 상기 저장공간의 전체 높이의 1.5% 내지 2% 지점까지 연장되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, the first heat insulating portion may form a portion of the ceiling surface and the side surface of the storage tank, the side portion of the first heat insulating portion 1.5% to 2% of the total height of the storage space from the upper end of the storage space of the storage tank It can provide a liquefied natural gas storage tank, characterized in that extending to.

또한, 상기 저장탱크는 게이지압력 0.7기압 이하의 압력 상승을 허용하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.In addition, the storage tank may provide a liquefied natural gas storage tank, characterized in that to allow a pressure rise below the gauge pressure of 0.7 atm.

또한, 상기 제 1 단열부는 에어로겔(aerogel)로 형성되고, 상기 제 2 단열부는 강화 폴리우레탄 폼(Reinforced Polyurethane Foam)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크를 제공할 수 있다.The first heat insulating part may be formed of an aerogel, and the second heat insulating part may be formed of a reinforced polyurethane foam.

본 발명의 실시예들은 액화천연가스 저장탱크의 단열 구조를 개선하고, 압력 상승을 허용함으로써 증발가스의 발생량을 줄일 수 있다.Embodiments of the present invention can reduce the amount of generated boil-off gas by improving the thermal insulation structure of the liquefied natural gas storage tank, allowing the pressure rise.

도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 저장탱크의 개략적인 단면도이고,
도 2는 특허출원 제10-2009-0133870호에 개시된 저장탱크의 압력과 BOG의 발생량 사이의 관계를 보여주는 그래프이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 압력과 BOG의 발생량 사이의 관계를 보여주는 그래프이고,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단면도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a liquefied natural gas storage tank according to the prior art,
2 is a graph showing the relationship between the pressure of the storage tank disclosed in Patent Application No. 10-2009-0133870 and the generation amount of BOG,
3 is a cross-sectional view of a liquefied natural gas storage tank according to the first embodiment of the present invention,
4 is a graph showing the relationship between the pressure of the liquefied natural gas storage tank according to the first embodiment of the present invention and the generation amount of BOG,
5 is a cross-sectional view of a liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a liquefied natural gas storage tank according to the first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액화천연가스의 저장탱크(100)에는 액화천연가스(이하 "LNG"라 함, 110)와 증발가스(이하 "BOG"라 함, 120)가 저장된다. Referring to Figure 3, the storage tank 100 of liquefied natural gas according to the first embodiment of the present invention, liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG", 110) and evaporated gas (hereinafter referred to as "BOG", 120 ) Is stored.

일반적으로 저장탱크(100)에는 LNG가 전체 저장공간 높이의 98% 내지 98.5% 지점까지 적재될 수 있다. 이때, 액체인 LNG(110)와 기체인 BOG(120)의 경계면인 기-액면의 높이는 BOG(120)의 발생량에 따라 변화될 수 있다. 즉, BOG가 많이 발생되면 경계면의 높이가 낮아지고, BOG가 적게 발생되면 경계면의 높이가 높아질 수 있다.In general, the storage tank 100 may be loaded with LNG up to 98% to 98.5% of the total storage height. At this time, the height of the gas-liquid surface, which is an interface between the liquid LNG 110 and the gas BOG 120, may vary according to the amount of generation of the BOG 120. That is, when a lot of BOG is generated, the height of the interface is lowered, and when there is less BOG, the height of the interface may be increased.

저장탱크(100)는 상측의 제 1 단열부(130)와, 하측의 제 2 단열부(140)로 구성될 수 있다. 즉, BOG는 주로 제 1 단열부(130)에 접촉되고, LNG는 주로 제 2 단열부(140)에 접촉된다. 제 1 단열부(130)와 제 2 단열부(140)는 모두 2중 방벽 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들어 멤브레인(membrane) 타입의 화물창 구조로 형성될 수 있다.The storage tank 100 may be composed of an upper first heat insulating part 130 and a lower second heat insulating part 140. That is, BOG is mainly in contact with the first heat insulating part 130, and LNG is mainly in contact with the second heat insulating part 140. Both the first heat insulating part 130 and the second heat insulating part 140 may be formed as a double barrier structure, for example, may be formed as a cargo hold structure of the membrane (membrane) type.

제 1 단열부(130)는 제 2 단열부(140)에 비해 더 높은 단열 성능을 갖도록 제공된다. 예를 들어, 제 1 단열부(130)의 단열재로는 제 2 단열부(140)의 단열재보다 더 높은 단열 성능을 갖는 재료가 사용될 수 있으며, 일 예로, 제 1 단열부(130)는 에어로겔(aerogel)로 형성되고, 제 2 단열부(140)는 강화 폴리우레탄 폼(Reinforced Polyurethane Foam)으로 형성될 수 있다.The first heat insulating part 130 is provided to have a higher heat insulating performance than the second heat insulating part 140. For example, a material having a higher heat insulating performance than the heat insulating material of the second heat insulating part 140 may be used as the heat insulating material of the first heat insulating part 130. For example, the first heat insulating part 130 may be an airgel ( aerogel), and the second heat insulating part 140 may be formed of a reinforced polyurethane foam.

또한, 제 1 단열부(130)와 제 2 단열부(140)는 동일한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the first heat insulating part 130 and the second heat insulating part 140 may be formed to have the same thickness.

또한, 제 1 단열부(130)는 저장탱크(100)의 천장면과 측면 일부를 형성할 수 있으며, 측면부가 저장공간의 상단으로부터 전체 저장공간의 높이의 1.5% 내지 2% 지점까지 내려오도록 연장될 수 있다. 상세히, 일반적으로 저장탱크(100)에는 LNG가 전체 저장공간 높이의 98% 내지 98.5% 지점까지 적재될 수 있으므로, 전체 저장공간 높이의 1.5% 내지 2% 지점까지의 빈 공간을 BOG 발생영역으로 보아 제 1 단열부(130)로 형성시킬 수 있다. 따라서 LNG가 적재되는 98% 내지 98.5% 지점까지는 제 2 단열부(140)로 형성될 수 있다.In addition, the first heat insulating part 130 may form a portion of the ceiling surface and the side surface of the storage tank 100, and the side portion extends from the upper end of the storage space to 1.5% to 2% of the height of the entire storage space. Can be. In detail, in general, since the LNG can be loaded up to 98% to 98.5% of the total storage height in the storage tank 100, the empty space up to 1.5% to 2% of the total storage height is regarded as the BOG generation area. The first heat insulating part 130 may be formed. Therefore, up to 98% to 98.5% of the LNG load may be formed as the second heat insulating part 140.

한편, 저장탱크(100)에는 BOG 송출라인(미도시)이 연결되며, BOG 송출라인에는 가스 연소기, 재액화 장치, 이중연료 엔진 등이 연결되어 BOG를 소비할 수 있다. 이에 의해 저장탱크(100)의 압력은 일정 수준으로 유지될 수 있다.On the other hand, the storage tank 100 is connected to the BOG delivery line (not shown), the BOG delivery line may be connected to the gas combustor, reliquefaction apparatus, dual fuel engine, etc. to consume the BOG. As a result, the pressure of the storage tank 100 may be maintained at a predetermined level.

예를 들어, 저장탱크(100)는 내부 압력이 운전압력(도 4, P0)을 기준으로 최대압력(도 4, P1)까지 압력 상승이 허용되도록 조절될 수 있다. 여기서, 운전압력(P0)과 최대압력(P1)의 차이는 0.7기압(게이지압)일 수 있다. For example, the storage tank 100 may be adjusted such that the internal pressure is allowed to rise to the maximum pressure (Fig. 4, P1) based on the operating pressure (Fig. 4, P0). Here, the difference between the operating pressure (P0) and the maximum pressure (P1) may be 0.7 atm (gauge pressure).

저장탱크(100)의 제 1 단열부(130)와 제 2 단열부(140)는 이와 같은 압력 상승을 견딜 수 있도록 구조적으로 더욱 견고하게 형성되거나, 물성치가 높은 재료가 사용될 수 있다.The first heat insulating part 130 and the second heat insulating part 140 of the storage tank 100 may be structurally more firmly formed to withstand such a pressure increase, or a material having high physical properties may be used.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 압력과 BOG의 발생량 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the relationship between the pressure of the liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention and the generation amount of BOG.

도 4를 참조하면, X선은 저장탱크(100) 내부의 압력선도이고, Y선은 저장탱크(100) 내부에서 발생하는 증발가스의 발생선도이다. Referring to FIG. 4, X-rays are pressure lines inside the storage tank 100, and Y-rays are generation lines of the boil-off gas generated inside the storage tank 100.

저장탱크(100)가 운전압력인 P0인 상태로 유지될 경우, 설정된 설계증발량을 따라 BOG가 발생될 수 있으며, 이때의 BOG 발생량은 BOR0이다. 그리고, 저장탱크(100)의 압력을 X선을 따라 증가시키면, BOG 발생량은 BOR1, BOR2, BOR3 순으로 변화된다. 총 BOG 발생량은 빗금친 부분의 면적에 대응될 수 있다.When the storage tank 100 is maintained at the operating pressure P0, BOG may be generated according to the set design evaporation amount, and the BOG generation amount is BOR0. When the pressure in the storage tank 100 is increased along the X-ray, the amount of BOG generated is changed in the order of BOR1, BOR2, and BOR3. Total BOG generation may correspond to the area of the hatched portion.

여기에서, BOR1 구간에서 BOG의 발생량에 가장 큰 영향을 미치는 것은, 저장탱크(100) 외부로부터 저장탱크(100) 내부의 BOG(120)에 전달되는 열량이다. Here, the biggest influence on the generation amount of the BOG in the BOR1 section is the amount of heat transferred from the outside of the storage tank 100 to the BOG 120 inside the storage tank 100.

상세히, 저장탱크(100)와 같이 단열성능이 뛰어난 시스템에서 BOG의 발생은 BOG와 LNG가 접하는 기-액면에서 주로 발생하게 된다. 더 상세히, 제 1 단열부(130)를 통해 저장탱크 (100)로 유입되는 열은 저장탱크(100) 내 BOG(120)의 온도 상승, BOG(120)와 LNG(110)가 접하는 기-액면에서 LNG의 온도 상승 및 기-액면 부근에서 LNG의 직접적인 증발에 기여한다. 반면 제 2 단열부(140)을 통해 저장탱크(100) 내부의 LNG(110)로 유입되는 열은 LNG의 온도상승 및 증발에 기여한다. In detail, the generation of BOG in a system having excellent thermal insulation performance, such as storage tank 100 is mainly generated in the gas-liquid surface that the BOG and LNG contact. In more detail, the heat introduced into the storage tank 100 through the first heat insulating part 130 is increased in temperature of the BOG 120 in the storage tank 100, and the gas-liquid surface that the BOG 120 and the LNG 110 contact each other. Contributes to the rise of the temperature of LNG and the direct evaporation of LNG near the gas-liquid level. On the other hand, the heat introduced into the LNG 110 inside the storage tank 100 through the second heat insulating part 140 contributes to the temperature rise and evaporation of the LNG.

이때, BOR1 구간에서는 제 2 단열부(140)로 유입되는 열로 인한 LNG의 온도 상승보다 제 1 단열부(130)로 유입되는 열로 인한 기-액면 부근의 LNG 온도상승이 크다. 제 2 단열부(140)로 유입되는 열은 LNG의 온도를 상승시키지만 증발이 일어나는 기-액면까지 이동하지 못하고 LNG 내부적으로 큰 흐름을 만들어 지속적으로 LNG의 온도상승에만 기여하게 된다. 그런데, 압력을 일정하게 유지하는 구간에서는 기-액면에 형성되는 포화온도는 더 이상 증가하지 않으나, LNG 내부의 온도는 시간이 지남에 따라 지속적으로 상승하므로, LNG 내부의 온도가 포화온도에 가까워지게 된다. LNG 내부의 온도가 포화온도에 가까워지면 LNG 내부의 유동은 기-액면 부근으로 이동되며, 그에 따라 기-액면 부근에서 많은 양의 BOG가 발생하게 된다.At this time, in the BOR1 section, the LNG temperature rise near the gas-liquid surface due to the heat flowing into the first heat insulating part 130 is greater than the temperature rise of the LNG due to the heat flowing into the second heat insulating part 140. The heat flowing into the second heat insulating part 140 raises the temperature of the LNG, but does not move to the gas-liquid surface where evaporation occurs, thereby making a large flow in the LNG and contributing only to the temperature increase of the LNG continuously. However, in the section where the pressure is kept constant, the saturation temperature formed on the gas-liquid level does not increase any more, but since the temperature inside the LNG continuously rises with time, the temperature inside the LNG becomes closer to the saturation temperature. do. When the temperature inside the LNG approaches the saturation temperature, the flow inside the LNG moves near the gas-liquid level, and thus a large amount of BOG is generated near the gas-liquid level.

즉, 저장탱크(100)의 외부에서 BOG(120)로 열량이 많이 공급되는 경우에는 BOG가 더 많이 발생하는 바, I곡선과 같이 그래프가 이동되고, 적게 공급되는 경우에는 BOG가 더 적게 발생하는 바, II곡선과 같이 그래프가 이동될 수 있다.That is, when a large amount of heat is supplied to the BOG 120 from the outside of the storage tank 100, the BOG is more generated. The graph is moved as shown by the I curve, and when the supply is less, the BOG is generated less. Bars can be shifted as shown by curve II.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서와 같이, BOG(120)가 주로 접촉하는 제 1 단열부(130)의 단열 성능을 향상시키면, II곡선 방향으로 그래프가 이동될 수 있다. 즉, 동일한 폭의 압력 상승을 허용하더라도 BOG의 발생량을 더 줄일 수 있다(빗금친 부분의 면적이 줄어든다).Therefore, as in the first exemplary embodiment of the present invention, when the thermal insulation performance of the first thermal insulation unit 130 mainly contacted by the BOG 120 is improved, the graph may be moved in the II curve direction. In other words, even allowing the same pressure rise, the amount of BOG can be further reduced (the area of the hatched portion is reduced).

또한, 저장탱크(100)의 전체의 단열성능을 개선시키지 않고, 일부인 제 1 단열부(130)의 단열 성능 개선만으로도 BOG의 발생량을 크게 줄일 수 있는 바, 큰 비용 상승 없이도 효과를 얻을 수 있다.In addition, without improving the overall thermal insulation performance of the storage tank 100, only the improvement of the thermal insulation performance of a portion of the first heat insulating portion 130 can greatly reduce the amount of generation of BOG, it is possible to obtain an effect without a significant cost increase.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 제 1 단열부에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.Hereinafter, a liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the second embodiment has a difference in the first heat insulating part compared with the first embodiment, the difference will be mainly described, and the same reference numerals are used for description of the first embodiment.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크(100)의 제 1 단열부(130')는 제 2 단열부(140)보다 더 높은 단열 성능을 나타낸다. Referring to FIG. 5, the first heat insulating part 130 ′ of the liquefied natural gas storage tank 100 according to the second embodiment of the present invention exhibits higher heat insulating performance than the second heat insulating part 140.

이를 위해 제 1 단열부(130')는 제 2 단열부(140)와 동일한 단열 소재로 구성되나, 더 두껍게 형성될 수 있다. 또는, 외부에 보강 단열재가 더 부착되는 형태로 구성될 수 있다.To this end, the first heat insulating part 130 ′ may be formed of the same heat insulating material as the second heat insulating part 140, but may be formed thicker. Or, it may be configured in the form that the reinforcing insulation is further attached to the outside.

이에 의해, 제 1 실시예와 마찬가지로, 압력 상승 중 BOG(120)에 공급되는 열량을 줄일 수 있으므로, 도 4의 그래프를 II곡선 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 동일한 폭의 압력 상승을 허용하더라도 BOG의 발생량을 더 줄일 수 있다.Thereby, as in the first embodiment, since the amount of heat supplied to the BOG 120 during the pressure rise can be reduced, the graph of FIG. 4 can be moved in the II curve direction. That is, even if the pressure rise of the same width is allowed, the generation amount of BOG can be further reduced.

예를 들어, Mark-III 멤브레인 타입의 화물창은 단열부가 270mm의 강화 폴리우레탄 폼으로 형성되는데, 제 1 단열부(130')를 저장공간의 상단으로부터 전체 저장공간 높이의 1.5% 내지 2% 지점까지 내려오도록 형성하고 300mm의 강화 폴리우레탄 폼으로 형성할 경우, BOR1구간에서 발생되는 BOG의 양을 최대 10% 감소시킬 수 있다.For example, a Mark-III membrane type cargo hold has a heat insulation formed from 270 mm reinforced polyurethane foam, with the first heat insulation 130 'extending from the top of the storage space to 1.5% to 2% of the total storage height. When formed to descend and formed of 300mm reinforced polyurethane foam, the amount of BOG generated in the BOR1 section can be reduced by up to 10%.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each constituent element depending on the application field or can combine or substitute the embodiments in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, Of the range. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

100 : 액화천연가스 저장탱크 110 : 액화천연가스(LNG)
120 : 증발가스(BOG) 130, 130' : 제 1 단열부
140 : 제 2 단열부
100: liquefied natural gas storage tank 110: liquefied natural gas (LNG)
120: BOG 130, 130 ': first heat insulating part
140: second heat insulation

Claims (8)

일정 범위의 압력 상승을 허용하도록 구성되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서,
상기 저장탱크의 상부를 구성하는 제 1 단열부; 및
상기 저장탱크의 하부를 구성하는 제 2 단열부가 포함되고,
상기 제1 단열부는 에어로겔로 형성되고,
상기 제2 단열부는 강화 폴리우레판폼으로 형성되어,
상기 제 1 단열부는 상기 제 2 단열부보다 높은 단열 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
In a liquefied natural gas storage tank configured to allow a range of pressure rise,
A first heat insulating part constituting an upper portion of the storage tank; And
A second heat insulating part constituting the lower portion of the storage tank is included,
The first heat insulating part is formed of an airgel,
The second heat insulating part is formed of a reinforced polyurethane foam,
The first heat insulating part is a liquefied natural gas storage tank, characterized in that having a higher heat insulating performance than the second heat insulating part.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단열부의 단열 소재는 상기 제 2 단열부의 단열 소재보다 더 높은 단열 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
The method of claim 1,
Liquefied natural gas storage tank, characterized in that the heat insulating material of the first heat insulating part has a higher heat insulating performance than the heat insulating material of the second heat insulating part.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 단열부와 상기 제 2 단열부의 두께는 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
The method of claim 2,
Liquefied natural gas storage tank, characterized in that the first heat insulating portion and the second heat insulating portion have the same thickness.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단열부는 상기 제 2 단열부보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
The method of claim 1,
The first heat insulating portion is liquefied natural gas storage tank, characterized in that formed thicker than the second heat insulating portion.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단열부에는 보강 단열재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
The method of claim 1,
Liquefied natural gas storage tank, characterized in that the first heat insulating portion further comprises a reinforcing heat insulating material.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 단열부는 상기 저장탱크의 천장면과 측면 일부를 형성할 수 있으며,
상기 제 1 단열부의 측면부는 상기 저장탱크(100)의 저장공간의 상단부로부터 상기 저장공간의 전체 높이의 1.5% 내지 2% 지점까지 연장되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The first heat insulating part may form a portion of the ceiling surface and the side surface of the storage tank,
Liquefied natural gas storage tank, characterized in that the side portion of the first insulating portion extends from the upper end of the storage space of the storage tank 100 to 1.5% to 2% of the total height of the storage space.
제 1 항에 있어서,
상기 저장탱크는 게이지압력 0.7기압 이하의 압력 상승을 허용하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
The method of claim 1,
The storage tank is a liquefied natural gas storage tank, characterized in that to allow a pressure rise below the gauge pressure of 0.7 atm.
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