KR101924171B1 - Ship containing insulated cargo tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보냉창을 포함하는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화물창이 파손되어 화물창에 수용된 액화천연가스가 누설되는 것을 감지하고, 정확한 누설 위치를 파악할 수 있으며, 더 나아가 화물창의 별도의 냉매 없이도 단열 효율을 향상시킬 수 있는 보냉창을 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship including a cold storage window, and more particularly, to a ship capable of detecting a leakage of a liquefied natural gas contained in a cargo hold due to breakage of a cargo hold and detecting an accurate leak position, To a ship including a cold storage window capable of improving the heat insulation efficiency.
천연가스는 기체상태로 땅 속에 매장된 화석연료로, 메탄이 주성분인 가스에너지이다. 천연가스는 일반적으로 영하 163도로 약 600배로 압축하여 액화시킨 상태로 수송하게 되는데, 액화과정에서 분진, 황, 질소 등이 제거될 수 있어, 연소될 때 공해물질을 거의 발생하지 않는 무공해 청정연료이다. 따라서 액화천연가스의 수요는 증가하는 추세이다.Natural gas is a fossil fuel buried in the ground in the form of gas, which is gas energy mainly composed of methane. Natural gas is generally compressed at a temperature of minus 163 ° C to about 600 ° C and is transported in a liquefied state. It can be used to remove dust, sulfur and nitrogen in the liquefaction process, and is a pollution-free clean fuel that rarely generates pollutants when it is burned . Therefore, the demand for liquefied natural gas is increasing.
액화된 천연가스는 일반적으로, 액화천연가스운반선을 이용하여 해상로를 통해 산지로부터 수요지까지 운송된다. 초저온 액체인 액화천연가스를 안전하게 보관한 상태로 운송하기 위해서는 초저온 상태를 유지하여야 함과 동시에, 초저온의 액화천연가스가 화물창의 결함 부위를 통해 누설되어 선체가 파손되지 않도록 화물창의 누설 여부를 계속적으로 확인하여야 한다. The liquefied natural gas is generally transported from the mountain to the destination through the sea using a liquefied natural gas carrier. In order to safely store liquefied natural gas, which is a cryogenic liquid, it is necessary to maintain an extremely low temperature condition. In order to prevent the extremely low temperature liquefied natural gas from leaking through the defective portion of the cargo hold to damage the hull, Should be confirmed.
종래 기술에 의하면, 액화천연가스의 운반에 있어 화물창의 누설을 검출하기 위하여, 단열공간에 유입되는 기체의 압력을 측정하여 화물창의 누설 여부를 확인하였으나, 이런 경우 누설이 정확히 어느 지점에서 발생하였는지 판단하기 어렵다는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 수요지까지 도달하는 데에 오랜 시간이 걸림에도 불구하고 실온의 단열기체를 이용하게 되어 화물창 자체에 보냉 효과를 줄 수는 없다는 문제가 있었다. 따라서, 누설 지점을 정확하게 파악하고 아울러 운송 시간 동안 별도의 냉매를 이용하지 않고도 화물창의 보냉 효과를 향상시킬 수 있는 기술의 필요성이 대두된다.According to the prior art, in order to detect the leakage of the cargo hold in the transportation of the liquefied natural gas, the pressure of the gas introduced into the heat insulating space was measured to check whether the cargo hold leaked. In this case, There is a problem that it is difficult to do. In addition, although it takes a long time to arrive at the place of demand, there has been a problem that the insulated gas at room temperature is used, so that it is not possible to provide a cooling effect to the cargo window itself. Therefore, there is a need for a technology capable of accurately grasping the leakage point and improving the refrigerating effect of the cargo hold without using a separate refrigerant during the transportation time.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 액화천연가스의 누설위치를 파악할 수 있고, 별도의 냉매를 이용하지 않고도 화물창의 단열 효율을 향상시킬 수 있는 보냉창을 포함하는 선박을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquefied natural gas- .
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박은, 선체와, 상기 선체 내부에 형성되어 액화천연가스를 수용하며, 상기 액화천연가스를 수용하는 수용공간을 둘러싸는 제1 벽체와, 상기 제1 벽체와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제2 벽체와, 상기 제2 벽체와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제3 벽체로 이루어지며, 상기 제1 벽체와 상기 제2 벽체 사이 및 상기 제2 벽체와 상기 제3 벽체 사이에 각각 불활성기체가 채워져 제1 단열부와 제2 단열부가 각각 형성된 화물창과, 상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부로 상기 불활성기체를 공급하는 기체공급부와, 상기 화물창으로부터 배출되는 천연가스와 열교환하여 상기 불활성기체를 냉각하는 열교환부와, 상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부의 온도를 각각 측정하는 제1 온도센서 및 제2 온도센서와, 상기 제1 온도센서와 상기 제2 온도센서의 측정값을 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 보냉창을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ship including a cold storage window, the ship including: a hull; and a hull enclosing the liquefied natural gas formed in the hull, A first wall, a second wall spaced from the first wall and surrounding the first wall, and a third wall spaced apart from the second wall and surrounding the first wall, the first wall, A second wall and a third wall, and a first insulation and a second insulation formed on the first insulation and the second insulation, respectively, and an inert gas is filled between the second and third walls; A heat exchanging unit for exchanging heat with the natural gas discharged from the cargo hold to cool the inert gas; a first temperature sensor for measuring the temperatures of the first and second heat insulating units; And a monitoring unit monitoring the measured values of the first temperature sensor and the second temperature sensor.
상기 수용공간과 연통되어 상기 천연가스가 배출되는 제1관로와, 상기 기체공급부와 상기 제1 단열부 및 상기 제2 단열부를 연결하여 상기 불활성기체를 공급하는 제2 관로를 더 포함하되, 상기 열교환부는 상기 제1 관로와 상기 제2 관로 사이를 열교환할 수 있다.Further comprising: a first conduit communicating with the accommodation space to discharge the natural gas; and a second conduit connecting the gas supply unit to the first and second heat insulating units to supply the inert gas, May exchange heat between the first conduit and the second conduit.
상기 제1 온도센서와 상기 제2 온도센서는 각각 복수 개가 상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부 내측에 서로 다른 위치로 배치될 수 있다.A plurality of the first temperature sensor and the second temperature sensor may be disposed at different positions inside the first and second heat insulating portions.
상기 모니터링부는 복수 개의 상기 제1 온도센서 또는 복수 개의 상기 제2 온도센서의 각 위치에 따른 온도값 변화를 인식하여 상기 액화천연가스의 누설위치를 파악할 수 있다.The monitoring unit may recognize a change in the temperature value of each of the plurality of first temperature sensors or the plurality of second temperature sensors to determine a leakage position of the liquefied natural gas.
상기 모니터링부는 상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부 중 적어도 하나에 온도변화가 감지되면 상기 화물창이 파손된 것으로 판단할 수 있다.The monitoring unit may determine that the cargo window is damaged when a temperature change is detected in at least one of the first and second heat insulating units.
본 발명에 의한 보냉창을 포함하는 선박은, 냉각된 불활성기체를 각각의단열부로 유입하여, 각각의 단열부에서 감지되는 온도변화를 통해 액화천연가스의 누설 위치를 파악할 수 있고, 별도의 냉매를 이용하지 않고도 화물창의 단열 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In the ship including the cold storage window according to the present invention, the cooled inert gas is introduced into each of the heat insulating portions, the leakage position of the liquefied natural gas can be grasped through the temperature change sensed by each heat insulating portion, There is an advantage that the heat insulating efficiency of the cargo hold can be improved without using it.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 도 1의 B부분을 확대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박의 불활성기체의 유동방향을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박의 누설 지점에 따라 달라지는 온도를 각 상황별로 그래프로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a portion A in Fig.
Fig. 3 is an enlarged view of the portion B in Fig. 1 enlarged.
4 is a view illustrating a flow direction of an inert gas of a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing temperatures depending on leakage points of a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서 상에서 '전단' 및 '후단'은 유체(불활성기체 또는 천연가스)의 유동방향을 기준으로 구분될 수 있다. '전단'은 유체가 유입되는 측이나 이와 연결된 부분을 말하는 것이며, '후단'은 유체가 배출되는 측이나 이와 연결된 부분을 말하는 것이다. 예를 들어, 유체가 유동하는 장치, 구성부, 관로 등의 입구 측이나 이와 연결된 부분을 상기 장치, 구성부, 관로 등의 전단으로 표현할 수 있고, 출구 측이나 이와 연결된 부분을 상기 장치, 구성부, 관로의 후단으로 표현할 수 있다. 전단에 배치되거나 연결되는 것은 입구 측에 배치되거나 연결되는 것을 의미하고, 후단에 배치되거나 연결되는 것은 출구 측에 배치되거나 연결되는 것을 의미할 수 있다.In the present specification, the terms 'shear' and 'rear end' may be distinguished based on the direction of flow of fluid (inert gas or natural gas). The term 'shear' refers to the side of the fluid entering or connected to it, and the term 'back' refers to the side or connection of the fluid from which the fluid is discharged. For example, an inlet side or a connected portion of a fluid flowing device, a component portion, a pipeline or the like can be expressed by the front end of the device, the component portion, the pipeline, and the like, , And the rear end of the pipeline. Means that they are arranged or connected at the inlet side, and those arranged at the rear end or connected to the front end may be disposed or connected at the outlet side.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함한 선박에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 1 to FIG. 4, a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박을 나타낸 간략도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 확대도이고, 도 3은 도 1의 B부분을 확대한 확대도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박의 불활성기체 및 천연가스의 유동방향을 도시한 간략도이다.1 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a portion B of FIG. 1, and FIG. And FIG. 4 is a schematic view showing a flow direction of an inert gas and a natural gas of a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 보냉창을 포함하는 선박(1)은 액화천연가스가 수용되어 있는 화물창의 누설을 감지하면서 이와 동시에 화물창에 보냉 효과를 부가할 수 있도록 하여, 화물창이 보냉창의 기능을 하도록 한 선박으로, 선체(100)와 선체 내부에 형성되어 액화천연가스를 수용하는 수용공간(250)을 둘러싸는 제1 벽체(210)와, 제1 벽체(210)와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제2 벽체(220)와, 제2 벽체(220)와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제3 벽체(230)로 이루어지며 제1 벽체(210)와 제2 벽체(220) 사이 및 제2 벽체(220)와 제3 벽체(230) 사이에 불활성기체(N)가 채워져 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)가 각각 형성된 화물창(200)과, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)로 불활성기체(N)를 공급하는 기체공급부(300)와, 화물창(200)으로부터 배출되는 천연가스(NG)와 열교환하여 불활성기체(N)를 냉각하는 열교환부(400)와, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 온도를 각각 측정하는 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)와, 제1 온도센서(510)와 제2 온도센서(520)의 측정값을 모니터링하는 모니터링부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
이러한 구성을 통해, 화물창(200)은 수용공간(250)에 수용된 액화천연가스의 냉기를 효율적으로 유지할 수 있는 보냉창과 같은 역할을 할 수 있으며, 동시에 각 단열부의 온도값 변화를 인식하여 액화천연가스의 누설위치를 파악할 수 있게 된다.With such a configuration, the cargo hold 200 can function as a cold storage window that can efficiently maintain the cold air of the liquefied natural gas accommodated in the
이하에서는 이러한 보냉창을 포함하는 선박(1)의 구조와 화물창의 파손을 판단하는 방법에 대해 각 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the
도 1에 도시된 바와 같이, 보냉창을 포함하는 선박(1)은 선체(100), 화물창(200), 기체공급부(300), 열교환부(400), 제1 온도센서(510), 제2 온도센서(520), 및 모니터링부(600)로 이루어진다.1, a
선체(100)는 일반적인 액화천연가스 운반선의 선체로, 선체(100) 내부에 액화천연가스(LNG)를 저장하기 위한 화물창(200)이 형성된다.The
도 1과 도 2를 참조하면, 화물창(200)은 선체 내부에 형성되어 액화천연가스(LNG)를 수용하게 되며, 제1 벽체(210), 제2 벽체(220), 및 제3 벽체(230)로 이루어진다. 이 때, 제1 벽체(210)는 화물창(200)을 이루는 벽체 중 가장 내측의 벽체를 이루는 것이고 제3 벽체(230)는 화물창(200)을 이루는 벽체 중 가장 외측의 벽체를 이루는 것으로, 제1 벽체(210)가 둘러싸고 있는 공간이 수용공간(250)이 된다. 제3 벽체(230) 선체와 맞닿아 있는 것으로, 제1 벽체(210)와 제3 벽체(230)는 이격되어 있으며, 제1 벽체(210)와 제3 벽체(230) 사이에 제2 벽체(220)가 위치할 수 있다. 즉, 제1 벽체(210), 제2 벽체(220), 및 제3 벽체(230)는 각각 이격된 상태로 배치되어 각 벽체 사이에 공간이 형성될 수 있으며, 각각의 공간은 단열부로 이용된다.1 and 2, a
제1 벽체(210)와 제2 벽체(220) 사이에는 제1 단열부(260)가 형성되고, 제2 벽체(220)와 제3 벽체(230) 사이에는 제2 단열부(270)가 형성된다. 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)는 후술할 냉각된 불활성기체(N)가 유동하는 곳으로, 차가운 불활성기체(N)의 유동에 의해 제1 벽체(210), 제2 벽체(220), 및 제3 벽체(230)는 일정한 냉기를 유지할 수 있어, 화물창(200)이 보냉창의 역할을 할 수 있게 된다. 이에 대해서는 후술하여 자세히 설명한다.A first
제1 단열부(260)와 제2 단열부(270) 내측에는 각각 온도를 측정하는 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)가 복수 개 배치될 수 있다.A plurality of
제1 온도센서(510)는 제1 단열부(260)의 제1 벽체(210) 또는 제2 벽체(220)에 설치될 수 있으며, 제2 온도센서(520)는 제2 단열부(270)의 제2 벽체(220) 또는 제3 벽체(230)에 설치된다. 도면상에는 편의를 위해 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)의 제2 벽체(220)에 배치된 것으로 도시하였으나 이에 한정될 것은 아니다.The
제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)는 복수 개가 일정한 간격으로 배치되어 각각의 제1 온도센서(510), 또는 제2 온도센서(520)가 설치된 위치의 온도를 측정하고, 온도값 변화를 인식한다. 즉, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)에는 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)가 복수 개 배치되어 있어, 각 단열부 내부에 온도값 변화가 일어나는 경우, 그 변화를 감지하는 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)의 위치를 통해, 변화가 일어난 지점의 위치 정보를 파악할 수도 있게 된다. 결함이 발생하여 누설이 일어나게 되면, 누설이 일어난 위치에 설치된 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)가 가장 먼저 국부적으로 온도가 변화하게 되므로, 이를 감지하여 누설 위치를 파악하게 되는 것이다.A plurality of
제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)로는 적외선 온도계가 적용될 수 있으나 이에 한정될 것은 아니며, 온도에 따라 전기적 특성이 변화할 수 있어 온도센서로 작용할 수 있는 것이라면 어느 것이나 적용 가능하다.An infrared thermometer may be used as the
제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)에서 측정된 온도는, 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)와 연결된 모니터링부(600)를 통해 실시간으로 모니터링될 수 있다.The temperatures measured by the
모니터링부(600)는 복수 개의 제1 온도센서(510) 또는 복수 개의 제2 온도센서(520)가 측정한 온도의 온도값 변화를 인식하여 화물창(200)에 발생한 누설 여부를 파악할 수 있고, 더 나아가 누설이 발생한 위치를 파악하게 된다. 즉, 모니터링부(600)는 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)의 온도값 변화를 인식함으로써 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270) 중 적어도 하나에 발생한 온도변화를 감지하여 화물창(200)의 파손이 일어났음을 감지할 수 있다. 또한, 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)에 적외선 온도계가 적용되는 경우라면, 모니터링부(600)에 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)을 유동하는 불활성기체(N)의 온도에 해당하는 색깔로 모니터링부(600)에 표시될 수 있다. 따라서, 누설이 일어나게 되면 모니터링부(600) 상으로 색깔 변화를 바로 파악할 수 있고, 이를 통해 시각적으로도 바로 누설 위치를 파악할 수 있다.The
액화천연가스가 화물창(200)에 저장되어 운반되는 동안, 액화천연가스 중 일부는 기화하여 천연가스를 생성하게 된다. 따라서, 화물창(200)의 일 측에는 수용공간(250)과 연통되어 천연가스를 배출할 수 있도록 제1 관로(410)가 형성되어 있다.While liquefied natural gas is stored and carried in the
또한, 화물창(200)의 외부에는 기체공급부(300)와 열교환부(400)가 배치될 수 있다.The
기체공급부(300)는 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270) 각각으로 불활성기체(N)를 공급하는 역할을 한다. 기체공급부(300)는 불활성기체(N)를 생성하거나 저장할 수 있다.The
불활성기체(N)를 생성한 즉시 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급할 수도 있는 반면 생성한 불활성기체(N)를 일단 저장하였다가 추후에 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급할 수도 있다. 즉, 도시하지는 않았으나, 기체공급부(300)는 불활성기체생성부(도시하지 않음)와 불활성기체저장탱크(도시하지 않음)를 모두 포함할 수 있다.The inert gas N may be supplied to the first
불활성기체(N)는 제1 단열부(260) 또는 제2 단열부(270)에 공급되어 유동하며 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)가 단열 기능을 제공할 할 수 있도록 한다. 불활성기체(N)는 화학적으로 매우 안정한 상태로, 반응성이 낮아 다른 화학반응을 일으키지 않는다는 특징이 있다. 또한, 낮은 열전도도를 가져 단열에 효과적이다. 불활성기체(N)로는 헬륨가스, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 등이 이용될 수 있으나 이에 한정될 것은 아니다. 바람직하게는 질소기체(N2)가 불활성기체(N)로 이용되어 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급될 수 있다.The inert gas N is supplied to the first
기체공급부(300)는 일 측에 제2 관로(420)가 형성되어 있어 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)와 연결될 수 있으며, 제2 관로(420)를 통해 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 불활성기체를 공급한다. 제2 관로(420)는 일측이 기체공급부(300)와 연결되고, 타측은 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 연결된다. 이 때, 기체공급부(300)와 연결되어 후술할 열교환부(400)로 유입되는 관을 제2 유입관(420a), 열교환부(400)를 빠져나와 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270) 각각으로 연결되는 관을 제2 유출관(420b)이라 한다.The
도 1과 도 3을 참조하면, 열교환부(400)는 기체공급부(300)로부터 공급되는 불활성기체(N)가 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급되기 전, 천연가스(NG)와 열교환이 이루어져 냉각될 수 있도록 하는 것으로, 열교환부(400)를 통과한 불활성기체(N)는 냉각된 상태로 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급된다.1 and 3, the
즉, 열교환부(400)는 천연가스가 제1 관로(410)를 유동하고, 불활성기체(N)가 제2 관로(420)를 유동하는 동안 제1 관로(410)와 제2 관로(420) 사이를 열교환시키게 된다. 도면 상에는 열교환부(400)가 기체공급부(300)와 따로 형성되어 불활성기체(N)가 유동하는 관로를 감싸는 형상으로 표현되어 있으나 이에 한정될 것은 아니며, 열교환부(400)는 기체공급부(300) 내부의 불활성기체저장탱크(도시하지 않음) 자체를 감싸는 형상으로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 열교환부(400)는 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급되는 불활성기체(N)를 열교환을 통해 냉각할 수 있는 구조라면 모두 적용 가능하다.That is, the
열교환부(400)는 천연가스가 계속적으로 제1 유입관(410a)을 통해 유입되고 제1 유출관(410b)을 통해 유출되고 있고, 불활성기체(N)가 제2 유입관(420a)을 통해 열교환부(400) 내부를 유동하며 천연가스(NG)와 열교환되며 냉각된 후, 제2 유출관(420b)을 통해 유출되어 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)로 공급된다. 제2 유출관(420b)에는 유입밸브(421)가 설치될 수 있으며, 유입밸브(421)의 개폐를 조절하여 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 유입되는 불활성기체(N)의 양을 조절할 수 있다.The
냉각된 불활성기체(N)가 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급되면, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)는 냉각된 불활성기체(N)가 유동하는 상태가 된다. 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)에 불활성기체(N)가 채워지고 허용 범위 내에서 일정 압력이 형성되면, 유입밸브(421)는 닫히고 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)에 형성된 압력을 일정하게 유지할 수 있다.When the cooled inert gas N is supplied to the first
이 때, 유입밸브(421)가 닫히면, 열교환부(400)는 버퍼탱크의 역할을 할 수 있다. 즉, 제1 단열부(260) 또는 제2 단열부(270)에 불활성기체(N)가 공급되지 않을 때에는 열교환부(400) 내부에 일정량의 불활성기체(N)가 저장된 상태로 있을 수 있으므로, 불활성기체(N)를 미리 냉각시킨 상태로 저장해둘 수 있다. 따라서, 다시 유입밸브(421)가 열려 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 불활성기체(N)가 공급되는 경우, 냉각된 상태의 불활성기체(N)를 신속하게 공급할 수 있다.At this time, if the
이 때, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 일측에는 선체 외부와 연통되는 제1 방출관(261)과 제2 방출관(271)이 각각 형성될 수 있다.At this time, a
만약, 제1 단열부(260) 또는 제2 단열부(270) 내부의 허용 압력 이상의 압력이 가해지도록 불활성기체(N)가 과도하게 유입된 경우, 이들 제1 방출관(261) 또는 제2 방출관(271)으로 불활성기체(N)를 방출시켜, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 압력을 허용 범위 내로 낮출 수 있다.If the inert gas N is excessively introduced so as to apply a pressure equal to or higher than the permissible pressure within the first
예를 들어, 제1 단열부(260)에 일정 압력 이상이 가해지는 경우, 제1 방출관(261)의 후단에 설치된 제1 안전밸브(262)를 열어, 불활성기체(N)를 제1 방출관(261)으로 방출 시켜 제1 단열부(260)의 압력을 낮출 수 있다. 마찬가지로, 제2 단열부(270)에 일정 압력 이상이 가해지는 경우에도, 제2 방출관(271)의 후단에 설치된 제2 안전밸브(272)를 열어, 불활성기체(N)를 제2 방출관(271)으로 방출시켜 제2 단열부(270)의 압력을 낮출 수 있다. 제1 방출관(261)과 제2 방출관(271)을 통해 방출된 불활성기체(N)는 대기중으로 배출될 수 있다. 제1 안전밸브(262) 또는 제2 안전밸브(272)는 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 압력 에 따라 수동으로 개폐할 수도 있으나, 자동으로 개폐가 조절될 수도 있다. 즉, 허용 범위 이상의 압력이 형성되는 경우, 자동으로 열려 불활성기체(N)를 배출할 수도 있고, 허용 범위 이내의 압력으로 되돌아오면 역시 자동으로 닫힐 수 있다.For example, when a certain pressure or more is applied to the first
제1 방출관(261)과 제2 방출관(271)은 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270) 각각에 형성될 수 있어, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 압력을 상황에 맞게 효율적으로 조절할 수 있다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 기체공급부(300)를 통해 공급되는 불활성기체(N)는 제2 관로(420)를 통해 제1 단열부(260) 및 제2 단열부(270)로 공급된다. 보다 구체적으로 설명하면, 기체공급부(300)로부터 공급되는 실온의 불활성기체(N)는 제2 유입관(420a)을 통해 열교환부(400)로 유입되고, 열교환부(400)를 통과하는 동안 차가운 천연가스와 열교환이 일어나게 된다. 천연가스(NG)는 화물창(200) 내부의 액화천연가스가 기화된 것으로, 제1 관로(410)를 통해 배출되는 천연가스 중 일부가 제1 유입관(410a)을 통해 열교환부(400)로 유입되며 실온의 불활성기체(N)를 냉각시키게 된다. 이 때, 불활성기체(N)와 천연가스(NG)의 열교환 효율을 증가시키기 위한 방법으로, 불활성기체(N)가 제2 관로(420)를 유동하는 체류시간을 증가시키거나, 열교환이 일어나는 제1 관로(410)와 제2 관로(420)의 길이를 연장하여 열교환이 일어나는 면적을 증가시키는 등의 방법을 다양하게 적용할 수도 있다.4, the inert gas N supplied through the
열교환부(400)를 유동한 천연가스는 제1 유출관(410b)을 통해 열교환부(400)로부터 빠져나와 다시 제1 관로(410)의 천연가스와 합류하게 된다.The natural gas having flowed through the
냉각된 불활성기체(N)는 제1 단열부(260), 및 제2 단열부(270) 각각으로 유입된다. 제1 단열부(260)는 수용공간(250)과 가까이 위치한 단열부로, 제1 단열부(260)로 유입된 냉각된 불활성기체(N)는 수용공간(250)의 온도 영향을 받아, 유입될 때 보다 낮은 온도로 제1 단열부(260)를 유동하게 된다. 그에 비해 제2 단열부(270)으로 유입된 냉각된 불활성기체(N)는 제1 단열부(260)에 수용된 불활성기체(N)에 비해서는 높은 온도로 제2 단열부(270)를 유동하게 된다. 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)에 형성된 온도값은 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)가 각각 측정한다.The cooled inert gas (N) flows into each of the first heat insulating portion (260) and the second heat insulating portion (270). The cooled first inert gas N flowing into the first
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 보냉창을 포함하는 선박에서 제1 단열부 또는 제2 단열부 중 적어도 하나에 온도변화가 감지되어 화물창의 파손을 인식하는 것에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a description will be given in more detail of how a temperature change is sensed in at least one of the first and second heat insulating portions of a ship including the cold storage window of the present invention to recognize the breakage of the cargo hold with reference to FIG.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보냉창을 포함하는 선박의 누설 지점에 따라 달라지는 온도를 각 상황별로 그래프로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a graph showing temperatures depending on leakage points of a ship including a cold storage window according to an embodiment of the present invention.
도 5의 (a)는 냉각된 불활성기체(N)가 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270) 각각으로 유입되어 유동하고 있을 때의 수용공간(250), 제1 단열부(260), 및 제2 단열부(270)의 각각의 온도를 나타낸 그래프이다.5A is a sectional view showing the state where the cooled inert gas N flows into the first and second
만약, 제1 벽체(210)에 결함이 발생하여 액화천연가스(LNG)가 제1 단열부(260)로 유입되면, 제1 단열부(260) 내측에 설치된 제1 온도센서(510)가 이를 측정하고, 모니터링부(600)는 제1 온도센서(510)의 온도값 변화를 인식하여 액화천연가스의 누설 상황을 파악하게 된다. 즉, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 벽체(210)에 결함이 생겨 액화천연가스가 누설되면 제1 단열부(260)의 온도가 떨어지게 된다. 이 때, 복수 개로 배치된 각각의 제1 온도센서(510) 및 제2 온도센서(520)에는 고유번호가 부여되어 있어, 복수 개의 제1 온도센서(510) 중 온도 변화가 측정된 제1 온도센서(510)의 고유번호를 통해, 해당하는 고유번호의 제1 온도센서(510)가 설치된 위치 정보를 통해 제1 벽체(210)의 누설위치를 파악할 수 있다. 제1 단열부(260)의 온도가 하강함에 따라, 제2 단열부(270)에 수용된 불활성기체(N)도 약간의 영향을 받아 온도의 감소를 보일 수 있다.If the
도 5의 (c)는, 제2 벽체(220)에 파손이 일어난 경우의 온도변화를 그래프로 나타낸 것으로, 제2 벽체(220)에 결함이 발생하면, 제1 단열부(260)를 유동하던 불활성기체(N)가 제2 단열부(270)로 유입되게 되고, 제2 단열부(270)의 불활성기체(N)와 제1 단열부(260)의 불활성기체(N)가 서로 혼합되어 동일한 온도값을 나타내게 된다. 즉, 제1 단열부(260)의 온도가 소폭 상승하는 것을 복수 개의 제1 온도센서(510) 중 결함이 일어난 위치와 가장 가까운 제1 온도센서(510)가 감지하고, 제2 단열부(270)의 온도가 떨어지는 것을 복수 개의 제2 온도센서(520)중 결함이 일어난 위치와 가장 가까운 제2 온도센서(520)가 감지하면, 이러한 제1 온도센서(510), 및 제2 온도센서(520)의 온도값 변화를 모니터링부(600)가 인식하여 제2 벽체(220)에서 결함이 발생하여 누설이 일어나고 있음을 파악할 수 있게 된다.5C is a graph showing the temperature change when the
도 5의 (d)는 제1 벽체(210)와 제2 벽체(220) 모두에서 파손이 일어난 경우의 온도변화를 그래프로 나타낸 것이다. 도 5의 (d)를 참조하면, 제1 벽체(210)와 제2 벽체(220) 모두 결함이 발생하는 경우, 액화천연가스는 수용공간(250)로부터 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)로 유입될 수 있고, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)는 모두 급격한 온도 하강이 일어나게 된다. 즉, 복수 개의 제1 온도센서(510)와 복수 개의 제2 온도센서(520)를 통해, 제1 단열부(260)와 제2 단열부(270)의 온도를 측정하고, 복수 개의 제1 온도센서(510) 또는 복수 개의 제2 온도센서(520) 중 온도값 변화가 일어난 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)를 모니터링부(600)가 인식하여 제1 단열부(260) 또는 제2 단열부 중 적어도 하나의 온도변화를 감지하게 되면, 복수 개의 제1 온도센서(510) 또는 복수 개의 제2 온도센서(520)에 부여된 고유번호를 통해 해당하는 고유번호의 제1 온도센서(510) 또는 제2 온도센서(520)가 설치된 지점 정보를 이용하여 액화천연가스가 누설된 위치를 정확하게 파악할 수 있다.FIG. 5 (d) is a graph showing a change in temperature when breakage occurs in both the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.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. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 선박
100: 선체 200: 화물창
210: 제1 벽체 220: 제2 벽체
230: 제3 벽체 250: 수용공간
260: 제1 단열부 261: 제1 방출관
262: 제1 안전밸브 270: 제2 단열부
271: 제2 방출관 272: 제2 안전밸브
300: 기체공급부 400: 열교환부
410: 제1 관로 410a: 제1 유입관
410b: 제1유출관 420: 제2 관로
420a: 제2 유입관 420b: 제2 유출관
421: 유입밸브 510: 제1 온도센서
520: 제2 온도센서 600: 모니터링부
N: 불활성기체 NG: 천연가스
LNG: 액화천연가스1: Ships
100: Hull 200:
210: first wall 220: second wall
230: third wall 250: accommodation space
260: first insulating portion 261: first discharge pipe
262: first safety valve 270: second heat insulating portion
271: second discharge pipe 272: second safety valve
300: gas supply part 400: heat exchange part
410:
410b: first outflow pipe 420: second pipe
420a:
421: inlet valve 510: first temperature sensor
520: second temperature sensor 600:
N: Inert gas NG: Natural gas
LNG: Liquefied natural gas
Claims (5)
상기 선체 내부에 형성되어 액화천연가스를 수용하며, 상기 액화천연가스를 수용하는 수용공간을 둘러싸는 제1 벽체와, 상기 제1 벽체와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제2 벽체와, 상기 제2 벽체와 이격되어 그 외부를 둘러싸는 제3 벽체로 이루어지며, 상기 제1 벽체와 상기 제2 벽체 사이 및 상기 제2 벽체와 상기 제3 벽체 사이에 불활성기체가 채워져 제1 단열부와 제2 단열부가 각각 형성된 화물창;
상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부로 상기 불활성기체를 공급하는 기체공급부;
상기 화물창으로부터 배출되는 천연가스와 열교환하여 상기 불활성기체를 냉각하는 열교환부;
상기 제1 단열부와 상기 제2 단열부의 온도를 각각 측정하는 제1 온도센서 및 제2 온도센서; 및
상기 제1 온도센서와 상기 제2 온도센서의 측정값을 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 보냉창을 포함하는 선박.hull;
A first wall formed inside the hull to receive liquefied natural gas and enclosing a receiving space for receiving the liquefied natural gas, a second wall spaced apart from the first wall and surrounding the first wall, And a third wall spaced apart from the wall and surrounding the first wall and the second wall, and an inert gas is filled between the first wall and the second wall and between the second wall and the third wall to form a first adiabatic portion and a second adiabatic portion A cargo window formed with the portions respectively;
A gas supply unit for supplying the inert gas to the first adiabatic unit and the second adiabatic unit;
A heat exchanger for exchanging heat with the natural gas discharged from the cargo hold to cool the inert gas;
A first temperature sensor and a second temperature sensor for respectively measuring the temperatures of the first and second heat insulating portions; And
And a monitoring unit for monitoring the measured values of the first temperature sensor and the second temperature sensor.
상기 기체공급부와 상기 제1 단열부 및 상기 제2 단열부를 연결하여 상기 불활성기체를 공급하는 제2 관로를 더 포함하되,
상기 열교환부는 상기 제1 관로와 상기 제2 관로 사이를 열교환하는 보냉창을 포함하는 선박.2. The apparatus of claim 1, further comprising: a first conduit communicating with the accommodation space and discharging the natural gas; And
And a second conduit connecting the gas supply unit to the first and second heat insulating units to supply the inert gas,
And the heat exchanging part includes a cold cooling window for exchanging heat between the first conduit and the second conduit.
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