KR101818028B1

KR101818028B1 - 탱커선의 불활성 가스 시스템

Info

Publication number: KR101818028B1
Application number: KR1020100137659A
Authority: KR
Inventors: 조은엽; 양헌용; 정승우
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2018-01-15
Also published as: KR20120076401A

Abstract

본 발명은 탱커선(Tanker)의 불활성 가스 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 탱커선의 보조 보일러(Auxiliary Boiler)의 배기가스(Exhaust Gas)를 이용하여 화물창(Cargo Hold)용 불활성 가스(Inert Gas)를 제공하는 탱커선에 있어서 보조 보일러의 배기 가스에서 유해성분을 제거할 수 있는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적 달성을 위해 본 발명은 탱커선의 불활성 가스 시스템으로서, 바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀로서 시 체스트(Sea Chest; 10, 10); 기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 여러 목적으로 난방을 제공하는 보조 보일러(30, 30); 해수를 공급하는 해수 공급 펌프(20, 20); 상기 해수 공급 펌프(20. 20)로부터 해수를 공급받아 상기 보조 보일러(30, 30)로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거하는 보조 보일러 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(SOx scrubber)(40, 40); 및 상기 황 산화물(SOx)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 팬(50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제시한다.

Description

탱커선의 불활성 가스 시스템{Inert Gas System for Tanker}

본 발명은 탱커선(Tanker)의 불활성 가스 시스템에 관한 것으로 특히, 탱커선의 보조 보일러(Auxiliary Boiler)의 배기가스(Exhaust Gas)를 이용하여 화물창(Cargo Hold) 용 불활성 가스(Inert Gas)를 제공하는 탱커선에 있어서 보조 보일러의 배기 가스에서 유해성분을 제거할 수 있는 탱커선의 불활성 가스 시스템에 관한 것이다.

탱커선(Tanker)은 액체화물(Wet Bulk)을 운반하는 모든 종류의 선박을 총칭하는데, 탱커선에는 고순도의 유지가 요구되거나 부식성이 매우 강한 화학제품을 운송해야 하므로 화물창과 배관계통에 특수도장이나 스테인레스 강을 사용하고 있는 화학제품 운반선(Chemical Tanker), 정유과정을 거친 석유제품을 운반하는 선박으로서 정유공장 지역에서 전세계의 석유제품 소비지로 운송하는 역할을 하는 정유 운반선(Product Tanker), 원유 운반을 주목적으로 하며 유전지역에서 선적하여 정유공장 지역으로 운송하는 역할을 하는 원유 운반선(Crude Oil Carrier), 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG)를 운반하도록 설계된 가스 운반선(Gas Carrier) 등이 있다.

보조 보일러(Aux. Boiler)는 선박이 정박 또는 원유 하역시에 사용되며, 운항 중에는 메인 엔진에서 발생하는 폐기가스를 활용한 배기가스 보일러를 사용하며 보조 보일러는 스팀이 부족할 경우 보조 보일러가 부족한 스팀을 자동으로 공급하는 역할을 한다.

종래에는 메인 엔진으로부터 발생된 폐기가스를 이코노마이저(Economizer)에서 받아 그 폐기가스 중의 폐열을 스팀 생산에 이용한다. 그와 같이 생산된 스팀은 터빈 발전기 구동에도 이용된다. 위와 같은 시스템에서 보조 보일러는 이코노마이저(Economizer)와 함께 스팀 생산에 이용되는 것으로 그 중요성이 매우 크다. 특히, 보조 보일러 단독으로 및/또는 이코노마이저와 함께 생산된 스팀은 터빈 발전기는 물론이고 선박 내 여러 소요처에 스팀을 제공한다는 점에서 매우 중요한 역할을 한다

그런데 LNG 운반선 같은 탱커선의 LNG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LNG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스를 메인 추진 장치의 연료로서 사용하는 경우가 있으며, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 메인 추진 장치에서 연료로서 사용되는 양을 초과하거나 기타 이유로 LNG 저장탱크의 압력이 올라가는 경우에, LNG 저장탱크를 보호하기 위해 증발가스를 가스 연소기로 보내어서 소각하게 된다. 또한 원유운반선 등의 경우에는 항해 중 원유가 기화하여 자연 발화되는 것을 막기 위해 또한 선박의 정박 중 연료를 퍼낼 때 진공이 생기는 것을 막기 위해 불활성 가스를 사용하는데 이러한 불활성 가스는 활성이 안 되는 가스 즉 화학반응을 안 하는 가스이다. 화학반응은 대부분 에너지가 더 안정화되기 위해서 하는데, 이 불활성 가스는 이미 전자배치 상 최대로 안정하기 때문에 더 이상 다른 물질과 화학적 반응을 할 필요가 없는 가스로 가스종류로는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈 가스 등이 있다.

종래에는 보조 보일러의 배기가스로부터 불활성 가스를 생성하여 화물창에 제공하고 있는데 NOx, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 유해성분은 제거되고 있지만 다른 유해성분인 황 산화물(SOx)은 제대로 걸러내지 못한 채 화물창에 불활성 가스를 제공하고 있는 실정이다. 따라서 IMO(International Maritime Organization) 등의 규제 조건을 만족하지 못하고 있으며, 불활성 가스의 일부가 대기 중으로 배출되므로 환경적인 문제 또한 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서 탱커선의 보조 보일러(Auxiliary Boiler)의 배기가스(Exhaust Gas)를 이용하여 화물창(Cargo Hold)용 불활성 가스(Inert Gas)를 제공하는 탱커선에 있어서 보조 보일러의 배기 에서 유해성분을 제거할 수 있는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템은, 탱커선의 불활성 가스 시스템으로서, 탱커선의 불활성 가스 시스템으로서, 바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀로서 시 체스트(Sea Chest); 기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 난방을 제공하는 보조 보일러; 해수를 공급하는 해수 공급 펌프; 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 보조 보일러로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거하는 보조 보일러 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(SOx scrubber); 및 상기 황 산화물(SOx)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제시한다.

본 발명에 따르면 탱커선에서 원유의 기화 등으로 인한 자연 발화 등을 방지할 목적으로 사용되는 불활성 가스에 함유된 황 산화물을 효과적으로 제거함으로써 IMO(International Maritime Organization) 등의 규제 조건을 만족할 뿐만 아니라, 불활성 가스의 일부가 대기 중으로 배출되므로 인한 환경적인 문제 또한 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템의 개략도이다.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 탱커선의 불활성 가스 시스템은 시 체스트(10, 10), 해수 공급 펌프(20), 보조 보일러(30, 30), 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(Sox scrubber)(40, 40), 상기 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(Sox scrubber)용 팬(41, 41), 팬(50) 및 데크 워터 실(Deck Water Seal; 60)로 구성된다. 본 발명을 이해하는데 필수적이지 않은 그 밖의 도면에 도시된 밸브, 미터(meter) 등의 구성요소들은 그 설명을 생략한다.

시 체스트(Sea Chest; 10, 10)는 바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀이다. 해수 공급 펌프(20, 20)는 보조 보일러(Auxiliary Boiler) 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(SOx scrubber; 40, 40)에 해수를 공급하는 펌프이다. 보조 보일러(30, 30)는 기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 등등의 여러 목적으로 난방을 제공한다. 또한 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40, 40)는 보조 보일러(30, 30)로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거한다. 위에서 각 구성요소들이 복수로 설치되는 이유는 한 장치의 고장시 정상인 다른 장치를 사용하기 위해 여분으로 준비하기 위함이다.

보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기용 팬(41, 41)은 상기 세정기(40, 40)를 통해 배출된 배기 가스를 배관을 통해 원활하게 배출하는 기능을 한다. 팬(50)은 황 산화물(SOx)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 기능을 한다. 데크 워터 실(60)은 상기 불활성 가스가 기관실로 역류되는 것을 차단한다.

그러면 상기와 같이 구성된 본 발명의 탱커선의 불활성 가스 시스템의 동작을 설명한다.

보조 보일러(30)의 배기가스가 배관을 통해 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40) 내부로 이송되면 보조 보일러(30)의 배기가스(Exhaust Gas) 성분 중에서 불순물(SOx) 제거를 위해 시 체스트(10)를 통해 해수를 퍼 올려 해수 공급 펌프(20)에 의해 해수를 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40) 내부로 제공한다. 그러면 해수와 상기 배기가스가 혼합되어(Scrubbing) 가스 성분 중에 SOx가 제거된 불활성 가스(Inert Gas)가 생성된다. 이렇게 생성된 불활성 가스 중 일부는 선외로 배출되고 일부는 상기 팬(50)을 이용하여 기관실 밖의 배관을 통해 화물창으로 이송되고 이 이송된 불활성 가스는 화물창 안의 압력을 높여서 외부로부터 공기의 유입을 차단하여 원유의 기화로 인한 발화를 막을 수 있다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템을 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 시 체스트 20: 해수 공급 펌프
30: 보조 보일러 40: 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기 41: 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기용 팬
50: 팬 60: 데크 워터 실

Claims

바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀로서 시 체스트(Sea Chest; 10, 10);
기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 난방을 제공하는 보조 보일러(30, 30);
해수를 공급하는 해수 공급 펌프(20, 20);
상기 해수 공급 펌프(20, 20)로부터 해수를 공급받아 상기 보조 보일러(30, 30)로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(Sox)을 제거하는 보조 보일러 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(Sox scrubber)(40, 40); 및
상기 황 산화물(Sox)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 팬(50)과, 상기 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40,40)를 통해 배출된 배기 가스를 배관을 통해 원활하게 배출하는 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기용 팬(41, 41);을 포함하여 이루어지는 탱커선의 불활성 가스 시스템에 있어서,
상기 불활성 가스가 기관실로 역류하는 것을 차단하고 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 팬(50)과 화물창사이에 화물창 안의 압력을 높여서 외부로부터 공기의 유입을 차단하여 원유의 기화로 인한 발화를 막을 수 있도록 설치되는 데크 워터 실(60)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탱커선의 불활성 가스 시스템.
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