KR102136169B1 - 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법 - Google Patents

선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은, 제 1 유체 탱크 및 제 2 유체 탱크를 포함하도록 이루어지면서, 적어도 하나 이상의 유체 탱크를 포함하는 연료 공급원으로부터 선박을 포함한 연료 수요처로 연료를 공급하기 위해 마련되되, 상기 선박의 연료 추진에 사용되는 저압 펌프 기자재와, 적어도 하나 이상의 저압 및 고압 연료 공급 기자재를 포함하는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하는 방법에 있어서, 상기 연료 공급원에서 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 1 단계와, 상기 유체 이송 1 단계를 통해, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송시키는 경우, 상기 저압 펌프 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 펌프 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 연료 공급원과 연결되도록 제 1 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 1 테스트 베드에 시험용 저압 펌프 기자재를 설치하는 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계와, 상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름을 제한시키고, 상기 제 1 테스트 베드 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 흐를 수 있도록 하여 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 1 테스트 진행 단계와, 상기 유체 이송 1 단계 또는 제 1 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 저압 연료 공급 기자재 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 2 단계와, 상기 유체 이송 2 단계 진행 시, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송되는 경우, 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재와 연결되는 제 2 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 2 테스트 베드에 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재를 설치하는 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계 및 상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 제 2 테스트 베드 측으로 흐를 수 있도록 하여, 상기 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 2 테스트 진행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법{A Test Method for the Safety and Performance of Fuel Delivery Equipment used in Ship Fuel propulsion}
본 발명은 선박의 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는, 액화천연가스 연료 추진 선박의 액화천연가스 공급 장치를 구성하는 연료 공급 기자재에 대해, 액화천연가스 및 액화질소를 포함한 1종 이상의 유체를 사용하여 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트할 수 있는 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여 상기 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.
그러나, 각종 환경 규제 및 자원 감소에 대응하기 위해, 최근에는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 액화천연가스를 사용하는 방식은 액화천연가스 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.
그러나, 상기 선박의 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 연료 탱크에 저장되어 있는 액화천연가스의 온도 및 압력과는 다를 수 있음에 따라, 액체 상태로 저장되는 상기 액화천연가스의 온도 및 압력 등을 제어하여 선박의 엔진에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있고, 이에 LNG 저장탱크, 부스팅 펌프, 고압 펌프, 열교환기, 엔진을 포함하는 액화천연가스 연료 공급 기자재를 활용한 연료 공급 시스템이 개발되고 있다.
이에 따라, 상기 연료 공급 시스템에 필요한 다양한 연료 공급 기자재의 안전성 확보 및 성능을 테스트 하기 위한 연료 공급 기자재의 성능 테스트 시스템 구축의 필요성이 대두되고 있는 실정이며, 현재 개발된 연료 공급 기자재에 대해, 상기 액화천연가스를 사용하면서, 육상에서 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트가 가능한 시스템에 대한 기술이 다소 미약함에 따라, 상기 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트가 가능한 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
KR 10-2010-0077194 A
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 본 발명의 연료 공급 기자재의 성능 테스트 시스템을 통해, 액화천연가스 연료 추진 선박의 액화천연가스 공급 장치를 구성하는 다양한 연료 공급 기자재에 대해, 액화천연가스를 사용하면서, 육상에서 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트가 가능한 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은, 제 1 유체 탱크 및 제 2 유체 탱크를 포함하도록 이루어지면서, 적어도 하나 이상의 유체 탱크를 포함하는 연료 공급원으로부터 선박을 포함한 연료 수요처로 연료를 공급하기 위해 마련되되, 상기 선박의 연료 추진에 사용되는 저압 펌프 기자재와, 적어도 하나 이상의 저압 및 고압 연료 공급 기자재를 포함하는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하는 방법에 있어서, 상기 연료 공급원에서 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 1 단계와, 상기 유체 이송 1 단계를 통해, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송시키는 경우, 상기 저압 펌프 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 펌프 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 연료 공급원과 연결되도록 제 1 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 1 테스트 베드에 시험용 저압 펌프 기자재를 설치하는 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계와, 상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름을 제한시키고, 상기 제 1 테스트 베드 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 흐를 수 있도록 하여 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 1 테스트 진행 단계와, 상기 유체 이송 1 단계 또는 제 1 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 저압 연료 공급 기자재 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 2 단계와, 상기 유체 이송 2 단계 진행 시, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송되는 경우, 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재와 연결되는 제 2 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 2 테스트 베드에 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재를 설치하는 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계 및 상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 제 2 테스트 베드 측으로 흐를 수 있도록 하여, 상기 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 2 테스트 진행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 상세하게는, 상기 선박 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은, 상기 제 2 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재 및 제 2 테스트 베드와 상기 연료 공급원 사이에 연결되는 재액화 모듈을 마련하고, 기화된 상태의 상기 제 1 유체를 재액화하여 재사용하기 위해, 상기 재액화 모듈을 통해 상기 제 1 유체를 재액화 시키는 재액화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 상세하게는, 상기 제 2 테스트 진행 단계는, 상기 시험용 저압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드에 설치되는 경우, 적어도 하나의 저압 연료 공급 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한되고, 상기 시험용 고압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드에 설치되는 경우, 적어도 하나의 고압 연료 공급 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한되도록 하여 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 선택적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
전술한 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 액화천연가스 연료 추진 선박의 액화천연가스 공급 장치를 구성하는 다양한 연료 공급 기자재에 대해, 액화천연가스 및 액화질소를 포함하고 성질이 상이한 복수의 유체를 사용하여, 다양한 환경에 대응할 수 있는 연료 공급 기자재 성능 테스트 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 육상에서도 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트가 가능하고, 선박에 사용되는 각종 연료 공급 기자재를 테스트 베드에 선택적으로 탑재하여 상기 연료 공급 기자재에 대한 테스트 진행 시, 하나의 설비를 사용하여 유기적이고 가변적으로 상기 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 진행하기 위한 설비를 도식화한 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법의 진행 단계를 도식화한 순서도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 예에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 본 발명의 실시형태는 여러가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다.
또한 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 진행하기 위한 설비를 도식화한 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 진행하기 위한 설비는,
연료 공급원(100), 저압 펌프 기자재(200), 제 1 테스트 베드(300), 연료 공급 기자재(400), 제 2 테스트 베드(500) 및 재액화 모듈(600)을 포함하도록 구비된다.
먼저, 상기 연료 공급원(100)은 제 1 유체 탱크(110), 제 2 유체 탱크(120)을 포함하며, 상기 제 1 유체 탱크(110)에는 액화천연가스를 포함하는 제 1 유체가 저장되며, 상기 제 2 유체 탱크(120)에는 액화질소를 포함하는 제 2 유체가 저장된다.
여기서, 상기 제 1 유체는 선박 연료 추진에 사용되는 연료로써 사용되며, 상기 제 2 유체는 상기 제 1 유체가 기화될 경우, 상기 제 1 유체의 이송 효율을 향상시키기 위해 액화시키기 위해 마련된다.
다음으로, 상기 저압 펌프 기자재(200)는 저온의 액화 질소 및 액화 천연 가스를 이송시킬 수 있는 각종 펌프를 포함하고, 상기 제 1 테스트 베드(300)는 배관 및 밸브 부재를 통해 상기 저압 펌프 기자재와 연결됨과 동시에, 상기 저압 연료 공급 기자재(410) 및 고압 연료 공급 기자재(420) 뿐만 아니라, 상기 제 2 테스트 베드(500)와도 연결될 수도 있도록 하여, 상기 제 1 유체와 제 2 유체가 유기적으로 유동될 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 연료 공급 기자재(400)는 20bar를 초과하지 않는 저압의 제 1 유체 또는 제 2 유체를 이송하기 위해 필요한 저압 연료 공급 기자재(410)와 300bar 이상에서 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 이송하기 위해 필요한 고압 연료 공급 기자재(420)를 포함한다.
그리고, 상기 저압 연료 공급 기자재(410)는 저압 기화기, 기체-액체 분리기, 저압 기화기 중 선택된 어느 하나를 포함하며, 상기 고압 연료 공급 기자재(420)는 고압 펌프, 고압 기화기 중 선택된 어느 하나를 포함한다.
다음으로, 상기 제 2 테스트 베드(500)는 적어도 하나 이상인 상기 저압 연료 공급 기자재(410) 및 고압 연료 공급 기자재(420)와 동일한 기능을 가지는 적어도 하나 이상의 시험용 저압 연료 공급기자재 및 시험용 고압 연료 공급 기자재가 안착되도록 마련되며, 상술한 바와 같이, 기 조립된 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 가지는 적어도 하나 이상의 상기 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재 중 선택된 어느 하나가 상기 제 2 테스트 베드(500)에 안착되면, 상기 제 2 테스트 베드(500)에 안착된 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 하는 저압 연료 공급 기자재(410) 혹은 고압 연료 기자재(420) 측으로의 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 차단되도록 하며, 이후, 다른 기능을 하는 저압 연료 공급 기자재(410) 혹은 고압 연료 공급 기자재(420) 측으로는 다시 제 2 유체가 흐를 수 있도록 마련된다.
덧붙여, 상기 재액화 모듈(600)은 상기 저압 연료 공급 기자재(410) 및 고압 연료 기자재(420) 뿐만 아니라 상기 제 2 테스트 베드(500)를 거쳐 테스트에 사용된 상기 제 1 유체를 재사용하기 위해 마련되는 것이다.
특히, 상술한 바와 같이 상기 재액화 모듈(600)은 상기 제 1 유체가 액화천연가스 일 때, 기화된 상태의 상기 제 1 유체를 재액화하여 재사용하기 위해, 상기 재액화 모듈(600)을 통해 상기 제 1 유체를 재액화 할 수 있게 되며, 이때, 액화 질소를 포함한 제 2 유체가 사용될 수 있다.
이와 같이, 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 진행하기 위한 설비를 통해, 본 발명의 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법을 원활하게 진행할 수 있다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은, 유체 이송 1단계(S100), 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계(S200), 제 1 테스트 진행 단계(S300), 유체 이송 2단계(S400), 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계(S500) 및 제 2 테스트 진행 단계(S600)을 포함한다.
본 발명의 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은 제 1 유체 탱크(110) 및 제 2 유체 탱크(120)를 포함하도록 이루어지면서, 적어도 하나 이상의 유체 탱크를 포함하는 연료 공급원(100)으로부터 선박을 포함한 연료 수요처로 연료를 공급하기 위해 마련되되, 상기 선박의 연료 추진에 사용되는 저압 펌프 기자재(200)와, 적어도 하나 이상의 저압 및 고압 연료 공급 기자재(410, 420)를 구비하여, 상기 저압 펌프 기자재(200) 뿐만 아니라, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재(410, 420)의 안전성 및 성능을 테스트 할 수 있는 방법이다.
먼저, 상기 유체 이송 1단계(S100)는 상기 제 1 유체 탱크(110) 및 제 2 유체 탱크(120)를 포함하는 연료 공급원(100)에서 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송하는 단계이다.
특히, 상기 유체 이송 1단계(S100)에서 이송되는 상기 제 1 유체는 액화천연가스가 사용될 수 있으며 상기 제 2 유체는 액화 질소가 사용될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 제 1 유체를 저압 펌프 기자재(200) 측으로 이송하는 경우, 상기 제 1 유체 탱크내의 압력이 낮거나, 제 1 유체의 저장 수위가 낮은 경우, 상기 저압 펌프 기자재(200) 측으로 이송되지 않도록 하여 상기 유체 이송 1단계(S100)가 진행되지 않도록 한다.
또한, 상기 유체 이송 1단계(S100)의 진행 중에 있어서, 상기 제 1 유체 탱크(110) 내의 압력이 낮거나, 상기 제 1 유체의 저장 수위가 정해진 높이보다 낮은 경우, 별도의 유체 차단 밸브를 마련하여, 상기 저압 펌프 기자재(200)의 작동을 중단시킬 수 있도록 하여 상기 유체 이송 1단계(S100)가 더 이상 진행되지 않도록 한다.
아울러, 상기 유체 이송 1단계(S100)에서, 상기 제 1 유체로써 액화천연가스를 사용 시, 상기 제 1 유체의 압력을 20bar 이상 초과하지 않도록 하여, 상기 저압 펌프 기자재(200)가 파손되지 않도록 한다.
그리고, 상기 유체 이송 1단계(S100) 진행 중에, 상기 저압 펌프 기자재(200)에서 유출되는 상기 제 1 유체의 압력을 일정하게 유지할 수 있도록, 별도의 압력조절밸브를 마련하여, 상기 저압 펌프 기자재(200)에서 유출되는 상기 제 1 유체의 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
또한, 상기 유체 이송 1단계(S100) 진행 중에 있어서, 상기 저압 펌프 기자재(200)의 작동 이후, 상기 저압 펌프 기자재(200)에서 토출되는 제 1 유체의 토출압력이 낮거나, 토출유량이 적은 경우, 상기 유체 이송 1단계(S100)가 중지될 수 있다.
덧붙여, 상기 제 1 유체 대신 제 2 유체를 사용하여도 상기 유체 이송 1 단계는 동일하게 진행되는 바 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
아울러, 상기 제 2 유체로써 액화질소를 사용하여 상기 유체 이송 1단계를 진행하여도 무방하며, 이때, 상기 제 2 유체의 압력은 20bar 이상을 초과하지 않도록 하여, 상기 저압 펌프 기자재(200)가 압력에 의해 파손되지 않도록 한다.
그리고, 상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계(S200)는 상기 유체 이송 1 단계를 통해, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재(200) 측으로 이송시키는 경우, 상기 저압 펌프 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 펌프 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 연료 공급원(100)과 연결되도록 제 1 테스트 베드(300)를 구비하고, 상기 제 1 테스트 베드(300)에 시험용 저압 펌프 기자재를 설치하는 단계이다.
특히, 상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계(S200)에서, 상기 제 1 테스트 베드에 안착되는 시험용 저압 펌프 기자재는 상기 저압 펌프 기자재(200)와 동일한 기능을 가지는 것을 사용하여 상기 제 1 테스트 베드(300)에 상기 시험용 저압 펌프 기자재를 설치할 수 있다.
다음으로, 상기 제 1 테스트 진행 단계(S300)는 상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계 이후, 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 단계이다.
더욱 상세하게는, 상기 저압 펌프 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름을 제한시키고, 상기 제 1 테스트 베드(300) 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 흐를 수 있도록 하여 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 단계이다.
덧붙여, 상기 제 1 유체를 사용하여, 제 1 테스트 진행 단계(S300)를 진행함에 있어서, 상기 시험용 저압 펌프 기자재의 동작 중에 상기 제 1 유체 탱크(110) 내의 압력이 낮거나, 상기 제 1 유체의 저장 수위가 정해진 높이보다 낮은 경우, 별도의 유체 차단 밸브를 마련하여, 상기 시험용 저압 펌프 기자재의 작동을 중단시킬수 있도록 하며, 상기 제 1 유체 탱크(110) 내에서 제 1 유체가 유출되지 않도록 상기 유체 이송 1단계(S100)가 더 이상 진행되지 않도록 한다.
아울러, 상기 제 1 테스트 진행 단계(S300)에서, 상기 제 1 유체로써 액화천연가스를 사용 시, 상기 제 1 유체의 압력을 20bar 이상 초과하지 않도록 하여, 상기 제 1 테스트 베드(300)가 파손되지 않도록 한다.
덧붙여, 상기 제 1 유체 대신 제 2 유체를 사용하여도 상기 유체 이송 1 단계는 동일하게 진행되는바 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
아울러, 상기 제 2 유체의 경우, 액화질소를 사용하여 상기 유체 이송 1단계를 진행하여도 무방하며, 이때, 상기 제 2 유체의 압력은 20bar 이상을 초과하지 않도록 하여, 상기 제 1 테스트 베드(300)가 압력에 의해 파손되지 않도록 한다.
이를 통해, 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 보다 가변적이고, 능동적으로 진행할 수 있게 되어, 테스트 효율성을 보다 향상 시킬 수 있다.
그리고, 상기 유체 이송 2단계(S400)는 상기 제 1 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재(200) 또는 제 1 테스트 베드(300)에서 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 연료 공급 기자재(410) 또는 고압 연료 공급 기자재(420)측으로 이송하기 위한 단계이다.
특히, 상기 유체 이송 2단계(S400)에서 사용되는 상기 저압 연료 공급 기자재(410)는 저압 기화기, 액체-기체 분리기, 가스 가열기 중 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이때, 상기 유체 이송 1 단계(S100) 또는 상기 제 1 테스트 진행 단계(S300) 이후, 20bar 이하의 압력을 가지는 액화천연가스로 이루어지는 제 1 유체가 상기 저압 연료 공급 기자재로 이송되도록 유체 이송 2단계(S400)가 진행되되, 상기 저압 연료 공급 기자재(410)로써, 저압 기화기, 액체-기체 분리기, 가스 가열기가 모두 마련되면서, 그 배치 순서가 상기 저압 펌프 기자재(200) 또는 제 1 테스트 베드(300)를 시작점으로 하여 저압 기화기, 액체-기체 분리기, 가스 가열기 순으로 배치되도록 마련되는 경우, 상기 제 1 유체는 저압 기화기에서 -95℃ 내지 -85℃의 온도를 가지되, 중탄소를 포함하는 저온가스로 기화되며, 이후 상기 저온가스에 포함된 중탄소가 액체-기체 분리기에서 액체로 분리되어 중탄소가 제거된 저온가스로 배출된다.
이어서, 상기 액체-기체 분리기를 거친 상기 중탄소가 제거된 저온가스는 상기 가스 가열기에서 25℃ 내지 35℃의 온도를 가지는 가열 가스로 배출된다.
아울러, 상기 제 2 유체가 20bar 이하의 압력을 가지면서 액화질소로 이루어지는 경우, 상기 저압 연료 공급 기자재(410)로 상기 제 2 유체가 진입하지 않도록 하여 상기 저압 연료 공급 기자재(410)가 저온에 의해 파손되는 것을 방지하도록 한다.
한편, 상기 유체 이송 2단계(S400)에서 사용되는 상기 고압 연료 공급 기자재(420)는 고압 펌프, 고압 기화기 중 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이때, 상기 유체 이송 1 단계 또는 상기 제 1 테스트 진행 단계 이후, 20bar 이하의 압력을 가지는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 상기 고압 연료 공급 기자재(420)로 이송되도록 유체 이송 2단계(S400)가 진행되되, 상기 고압 연료 공급 기자재로써 고압 펌프 및 고압 기화기가 모두 마련되면서, 그 배치 순서가 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드를 시작점으로 하여, 고압 펌프, 고압 기화기 순으로 배치되는 경우, 상기 고압 펌프를 통해, 20bar 이하의 압력을 가지는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 300bar 이상으로 가압되어, 가압된 제 1 유체 또는 제 2 유체로 배출되며, 상기 가압된 제 1 유체 또는 제 2 유체는 다시 상기 고압 기화기로 유입되어 35℃ 내지 45℃의 온도를 가지는 가스로 기화된다.
덧붙여, 상기 제 1 유체가 액화천연가스이고, 상기 고압 기화기를 거쳐 배출되는 경우, 별도의 재액화 모듈(600)을 통해 다시 액화되어 사용될 수 있으며, 상기 제 2 유체가 액화질소이고, 상기 고압 기화기를 거쳐 배출되는 경우, 기화된 질소가스의 일부를 별도로 저장하거나, 대기로 배출되도록 한다.
또한, 상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계(S500)는 적어도 하나 이상의 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재(410, 420)와 연결되는 제 2 테스트 베드(500)를 구비하고, 상기 제 2 테스트 베드(500)에 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재를 설치하는 단계이다.
아울러, 상기 유체 이송 2 단계(S400)를 통해, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재(410, 420) 측으로 이송되면서, 동시에 상기 제 2 테스트 베드(500) 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 이송되는 경우, 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 가지되, 상기 제 2 테스트 베드에 안착된 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해 마련된다.
그리고, 상기 제 2 테스트 진행 단계(S600)는 상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계(S500) 이후, 상기 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 단계이다.
특히, 상기 제 2 테스트 진행 단계(S600)는 상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계(S500)에서 설치된 상기 제 2 테스트 베드 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 일부 흐를 수 있도록 진행된다.
여기서, 상기 시험용 저압 및 고압 연료 공급 기자재 중 시험용 저압 연료 공급 기자재는 상기 저압 연료 공급 기자재(410)와 동일한 기능을 가지는 것이 구비될 수 있고, 시험용 고압 연료 공급 기자재는 상기 고압 연료 공급 기자재(420)와 동일한 기능을 가지는 것이 구비될 수 있다.
특히, 상기 제 2 테스트 진행 단계(S600) 진행 시, 상기 시험용 저압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드(500)에 설치되며, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 적어도 하나의 저압 연료 공급 기자재(410) 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한된다.
또한, 상기 시험용 고압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드(500)에 설치되는 경우, 적어도 하나의 고압 연료 공급 기자재(420) 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한되도록 하여 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 선택적으로 진행될 수 있도록 한다.
이를 통해, 상기 시험용 저압 연료 공급 기자재 또는 시험용 고압 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 가변적이고, 능동적으로 진행할 수 있게 되어, 테스트 효율성을 보다 향상 시킬 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 제 2 테스트 진행 단계(S600) 진행 시, 상기 제 2 테스트 베드(500)에 설치된 적어도 하나의 시험용 저압 연료 공급 기자재 측으로 상기 제 1 유체 및 제 2 유체가 흐를 때, 상기 시험용 저압 연료 공급 기자재와 다른 기능을 가지는 적어도 하나의 저압 연료 공급 기자재 측으로 상기 제 1 유체 및 제 2 유체가 흐를 수 있도록 마련될 수 있다.
덧붙여, 상기 제 2 테스트 베드(500)에 상기 시험용 고압 연료 공급 기자재가 안착되었을 때는, 상기 제 2 테스트 베드(500)에 안착된 시험용 고압 연료 공급 기자재와 다른 기능을 가지는 적어도 하나의 고압 연료 공급 기자재(420) 측으로 상기 제 1 유체 및 제 2 유체가 흐를 수 있도록 마련될 수 있음은 물론이다.
덧붙여, 상기 제 2 테스트 진행 단계(S600) 이후, 상기 제 1 유체를 재액화하여 재사용할 수 있도록, 재액화 단계(S700)를 더 진행할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 재액화 단계(S700)는 상기 제 2 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재(410, 420) 및 제 2 테스트 베드(500)와 상기 연료 공급원(100) 사이에 연결되는 재액화 모듈(600)을 마련하고, 기화된 상태의 상기 제 1 유체를 재액화하여 재사용하기 위해, 상기 재액화 모듈(600)을 통해 상기 제 1 유체를 재액화 시키는 단계로 상기 재액화 단계(S700)를 통해, 상기 제 1 유체를 재사용할 수 있도록 하여 불필요한 소모를 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 액화천연가스 연료 추진 선박의 액화천연가스 공급 장치를 구성하는 다양한 펌프 기자재 뿐만 아니라, 저압 연료 공급 기자재 및 고압 연료 공급 기자재에 대해, 액화천연가스 및 액화질소를 포함하고 성질이 상이한 복수의 유체를 사용하여, 다양한 환경에 대응할 수 있는 연료 공급 기자재 성능 테스트 시스템을 구축할 수 있다.
아울러, 육상에서도 상기 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트가 가능하고, 선박에 사용되는 각종 연료 공급 기자재를 테스트 베드에 선택적으로 탑재하여 상기 연료 공급 기자재에 대한 테스트 진행 시, 하나의 설비를 사용하여 유기적이고 가변적으로 상기 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합 적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
S100 : 유체 이송 1 단계
S200 : 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계
S300 : 제 1 테스트 진행 단계
S400 : 유체 이송 2 단계
S500 : 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계
S600 : 제 2 테스트 진행 단계
S700 : 재액화 단계
100 : 연료 공급원
110 : 제 1 유체 탱크
120 : 제 2 유체 탱크
200 : 저압 펌프 기자재
300 : 제 1 테스트 베드
400 : 연료 공급 기자재
410 : 저압 연료 공급 기자재
420 : 고압 연료 공급 기자재
500 : 제 2 테스트 베드
600 : 재액화 모듈

Claims (3)

  1. 제 1 유체 탱크 및 제 2 유체 탱크를 포함하도록 이루어지면서, 적어도 하나 이상의 유체 탱크를 포함하는 연료 공급원으로부터 선박을 포함한 연료 수요처로 연료를 공급하기 위해 마련되되, 상기 선박의 연료 추진에 사용되는 저압 펌프 기자재와, 적어도 하나 이상의 저압 및 고압 연료 공급 기자재를 포함하는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하는 방법에 있어서,
    상기 연료 공급원에서 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 1 단계;
    상기 유체 이송 1 단계를 통해, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 상기 저압 펌프 기자재 측으로 이송시키는 경우, 상기 저압 펌프 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 펌프 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 연료 공급원과 연결되도록 제 1 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 1 테스트 베드에 시험용 저압 펌프 기자재를 설치하는 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계;
    상기 시험용 저압 펌프 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름을 제한시키고, 상기 제 1 테스트 베드 측으로 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 흐를 수 있도록 하여 상기 시험용 저압 펌프 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 1 테스트 진행 단계;
    상기 유체 이송 1 단계 또는 제 1 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 저압 연료 공급 기자재 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송하는 유체 이송 2 단계;
    상기 유체 이송 2 단계 진행 시, 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체가 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재 측으로 이송되는 경우, 상기 저압 또는 고압 연료 공급 기자재와 동일한 기능을 가지는 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능을 테스트하기 위해, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재와 연결되는 제 2 테스트 베드를 구비하고, 상기 제 2 테스트 베드에 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재를 설치하는 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계; 및
    상기 시험용 연료 공급 기자재 설치 단계 이후, 상기 저압 펌프 기자재 또는 제 1 테스트 베드에서 안정성 및 성능 테스트가 완료된 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체를 저압 펌프 기자재를 통해 상기 제 2 테스트 베드 측으로 흐를 수 있도록 하여, 상기 시험용 저압 또는 고압 연료 공급 기자재에 대한 안전성 및 성능 테스트를 진행하는 제 2 테스트 진행 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법은,
    상기 제 2 테스트 진행 단계 이후, 상기 저압 및 고압 연료 공급 기자재 및 제 2 테스트 베드와 상기 연료 공급원 사이에 연결되는 재액화 모듈을 마련하고, 기화된 상태의 상기 제 1 유체를 재액화하여 재사용하기 위해, 상기 재액화 모듈을 통해 상기 제 1 유체를 재액화 시키는 재액화 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 테스트 진행 단계는,
    상기 시험용 저압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드에 설치되는 경우, 적어도 하나의 저압 연료 공급 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한되고,
    상기 시험용 고압 연료 공급 기자재가 상기 제 2 테스트 베드에 설치되는 경우, 적어도 하나의 고압 연료 공급 기자재 측으로 흐르는 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 제한되도록 하여 상기 제 1 유체 또는 제 2 유체의 흐름이 선택적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 선박 연료 추진에 사용되는 연료 공급 기자재의 안전성 및 성능 테스트 방법.
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