KR102165064B1 - Roll-over effect protection apparatus for lng storage and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스 저장탱크의 상부와 하부에 각각 연결된 릴리프 배관을 이용하여 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 릴리프 배관을 통해 액화천연가스 내부로 이송함으로써 롤-오버(Roll-over) 현상을 방지할 수 있는 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템 및 방지방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 액화천연가스가 저장되는 저장탱크, 일측이 상기 저장탱크의 상부와 연결되고, 타측이 상기 저장탱크의 하부와 연결된 릴리프 배관 및 상기 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 포집하여 상기 릴리프 배관을 통해 액화천연가스 내부로 공급하는 압축기를 포함하는 반전현상 방지시스템이 제공된다.
The present invention relates to a system for preventing reversal of a liquefied natural gas facility, and more particularly, by using a relief pipe connected to the upper and lower portions of the liquefied natural gas storage tank, the boil-off gas generated from the liquefied natural gas through a relief pipe. The present invention relates to a system for preventing reversal of a liquefied natural gas facility and a method for preventing a roll-over phenomenon by transferring it into the liquefied natural gas.
According to the present invention, a storage tank in which liquefied natural gas is stored, a relief pipe having one side connected to the upper portion of the storage tank and the other side connected to the lower portion of the storage tank, and collecting boil-off gas generated from the liquefied natural gas An inversion phenomenon prevention system including a compressor supplying the inside of liquefied natural gas through a pipe is provided.

Description

액화천연가스 저장탱크의 반전현상 방지시스템 및 방지방법{ROLL-OVER EFFECT PROTECTION APPARATUS FOR LNG STORAGE AND METHOD THEREOF}System and method to prevent reversal phenomenon of liquefied natural gas storage tank {ROLL-OVER EFFECT PROTECTION APPARATUS FOR LNG STORAGE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스 저장탱크의 상부와 하부에 각각 연결된 릴리프 배관을 이용하여 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 릴리프 배관을 통해 액화천연가스 내부로 이송함으로써 롤-오버(Roll-over) 현상을 방지할 수 있는 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템 및 방지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for preventing reversal of a liquefied natural gas facility, and more particularly, by using a relief pipe connected to the upper and lower portions of the liquefied natural gas storage tank, the boil-off gas generated from the liquefied natural gas through a relief pipe. The present invention relates to a system for preventing reversal of a liquefied natural gas facility and a method for preventing a roll-over phenomenon by transferring it into the liquefied natural gas.

천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나 액화천연가스(LNG; liquefied natureal gas) 또는 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas) 상태로 액화된 후에 LNG 수송선이나 LPG 수송선에 저장되어 운반된다.Natural gas is transported in gaseous form through gas pipelines on land or at sea, or after being liquefied into liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG), it is stored in LNG carriers or LPG carriers. Is carried.

액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스상태와 비교할 때 그 부피가 대략 1/600로 줄어들기 때문에 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to cryogenic temperatures (approximately -163°C), and its volume is reduced to approximately 1/600 compared to the gas state, so it is very suitable for long-distance transportation through sea.

최근에는 LNG FPSO(floating, production, storage and offloading)나 LNG FSRU(floating storage and regasification unit), FLNG(floating LNG)와 같이 심해에서 시추 또는 생산된 LNG를 LNG가 소비지역으로 운반하는 LNG 운반선으로 하역하기 전에 이를 보관하는 해상부유 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 해상부유 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다. 한편, 액화천연가스가 저장탱크 내부에 저장되어 있는 경우에 성분차이 및 그에 따른 비중차이에 의해 여러 층으로 나누어지는 액화가스의 층상화 현상이 발생한다.Recently, LNG drilled or produced in deep seas such as LNG FPSO (floating, production, storage and offloading), LNG FSRU (floating storage and regasification unit), and FLNG (floating LNG) are unloaded by LNG carriers that transport LNG to consumption areas. Demand for floating structures that store them before they are stored is gradually increasing, and these floating structures also include storage tanks installed on LNG carriers or LNG RVs. On the other hand, when the liquefied natural gas is stored in the storage tank, stratification of the liquefied gas, which is divided into several layers, occurs due to the difference in components and the resulting difference in specific gravity.

그리고 상기와 같은 층상화 상태가 계속 유지될 경우, 상층부의 표면에서는 계속적인 증발이 일어나게 되는데, 이때 가벼운 질소 성분이 활발하게 기화하게 된다.In addition, when the layered state as described above is continuously maintained, evaporation occurs continuously on the surface of the upper layer. At this time, a light nitrogen component is actively vaporized.

따라서, 화물이 유동이 없이 안정적인 상태에서 장시간 유지될 경우 상층부의 비중과 온도는 하층부에 비해 점점 증가하게 되어 상층부 및 하층부 간의 비중차이가 더 이상 층상구조를 유지할 수 없을 정도로 커지게 되면 상층부와 하층부의 비중 역전에 의해 상층부와 하층부가 갑자기 반전하는 롤-오버(roll-over)현상이 발생하게 된다.Therefore, when the cargo is maintained for a long time in a stable state without flow, the specific gravity and temperature of the upper layer gradually increase compared to the lower layer, and the difference in specific gravity between the upper layer and the lower layer becomes so large that the layered structure cannot be maintained any longer. Due to the reversal of specific gravity, a roll-over phenomenon occurs in which the upper and lower layers are suddenly inverted.

이와 같이, 천연가스의 저장탱크 내부에서 롤-오버(roll-over)현상이 발생하는 경우에는 따뜻한 상층부의 액화가스가 순간적으로 하층부로 유입되면서 하층부의 온도 상승이 야기되어 순간적으로 많은 양의 천연가스가 기화되어 저장탱크의 압력을 급격히 상승시키게 되고, 이로 인하여 탱크가 폭발하게 되는 사고가 발생할 수 있다.In this way, when a roll-over phenomenon occurs in the storage tank of natural gas, the liquefied gas of the warm upper layer momentarily flows into the lower layer, causing an increase in the temperature of the lower layer, resulting in an instantaneous large amount of natural gas. Is vaporized and the pressure in the storage tank rises rapidly, which may cause an accident in which the tank explodes.

선행문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 2010-0115545(2010.10.28 공개)Prior Document 1: Republic of Korea Patent Publication 2010-0115545 (2010.10.28 published) 선행문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 1999-0088776(1999.02.05 공개)Prior Document 2: Korean Patent Application Publication No. 1999-0088776 (published on Feb. 5, 1999)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액화천연가스 내부에 저장탱크의 내부에 설치되어 있는 온도 밀도를 측정하는 계측기를 이용하여 저장탱크 내부의 액화천연가스의 위치에 따른 밀도변화를 수시로 측정하고, 저장탱크의 상부에 기압계를 설치하여, 측정된 밀도가 일정수치 이상으로 차이가 나거나 압력이 일정수치 이상인 경우에 증발가스를 릴리프 배관으로 공급하여 액화천연가스 내부로 회귀함으로써 저장탱크가 폭발하는 것을 방지할 수 있는 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and the density change according to the location of the liquefied natural gas inside the storage tank is frequently measured using a measuring device installed inside the storage tank inside the liquefied natural gas. After measuring, a barometer is installed at the top of the storage tank, and when the measured density is greater than a certain value or the pressure is greater than a certain value, the boil-off gas is supplied through the relief pipe and returned to the inside of the liquefied natural gas, causing the storage tank to explode. The purpose of this is to provide a system for preventing reversal of liquefied natural gas facilities that can be prevented.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스가 저장되는 저장탱크; 일측이 상기 저장탱크의 상부와 연결되고, 타측이 상기 저장탱크의 하부와 연결된 릴리프 배관; 및 상기 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 상기 릴리프 배관을 통해 액화천연가스 내부로 공급하는 압축기를 포함하는 반전현상 방지시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a storage tank for storing liquefied natural gas; A relief pipe having one side connected to an upper portion of the storage tank and the other side connected to a lower portion of the storage tank; And a compressor for supplying the boil-off gas generated from the liquefied natural gas into the liquefied natural gas through the relief pipe.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지시스템은 증발가스가 포함된 저장탱크 내 기체의 압력을 측정하는 기압계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inversion phenomenon prevention system may further include a barometer for measuring the pressure of the gas in the storage tank containing the boil-off gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지시스템은 액화천연가스의 온도 및 밀도를 측정하는 계측기를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inversion phenomenon prevention system may further include a measuring instrument for measuring the temperature and density of the liquefied natural gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지시스템은 상기 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출하는 릴리프 밸브를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the reversal phenomenon prevention system may further include a relief valve for discharging the boil-off gas to the outside of the storage tank.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지시스템은 상기 기압계 및 계측기에 의해 측정된 정보를 기설정된 정보와 비교하여 상기 릴리프 밸브를 통해 상기 증발가스를 외부로 배출하거나, 상기 릴리프 배관을 통해 상기 증발가스를 액화천연가스 내부로 공급하도록 자동으로 제어하는 자동제어장치를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inversion phenomenon prevention system compares the information measured by the barometer and the meter with preset information, and discharges the boil-off gas to the outside through the relief valve, or through the relief pipe. It may further include an automatic control device for automatically controlling to supply the boil-off gas into the liquefied natural gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지시스템의 자동제어장치는 제어정보를 중앙관리시스템과 실시간으로 송수신할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the automatic control device of the reversal phenomenon prevention system can transmit and receive control information to and from the central management system in real time.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 액화천연가스로 회귀하여 반전현상을 제어하는 방법에 있어서, 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 포집하는 단계; 상기 포집된 증발가스를 릴리프 배관에 공급하는 단계; 및 상기 릴리프 배관을 통해 공급된 증발가스를 액화천연가스 내부로 토출하는 단계를 포함하는 반전현상 제어방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an inversion phenomenon by returning boil-off gas generated in a liquefied natural gas storage tank to liquefied natural gas, comprising: collecting boil-off gas generated from the liquefied natural gas; Supplying the collected boil-off gas to a relief pipe; And discharging the boil-off gas supplied through the relief pipe into the liquefied natural gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지방법은 상기 증발가스가 포함된 저장탱크 내 기체의 압력을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for preventing the inversion phenomenon may further include measuring the pressure of the gas in the storage tank containing the boil-off gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지방법은 상기 액화천연가스의 온도 및 밀도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for preventing the inversion phenomenon may further include measuring the temperature and density of the liquefied natural gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지방법은 상기 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for preventing the inversion phenomenon may further include discharging the boil-off gas to the outside of the storage tank.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반전현상 방지방법은 상기 측정된 기체의 압력정보 및 액화천연가스의 온도정보와 밀도정보를 기설정된 정보와 비교하여 상기 증발가스를 외부로 배출하거나, 상기 증발가스를 액화천연가스 내부로 공급하도록 자동으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inversion prevention method compares the measured pressure information of the gas, temperature information and density information of the liquefied natural gas with preset information, and discharges the boil-off gas to the outside or the evaporation It may further include automatically controlling the gas to be supplied into the liquefied natural gas.

본 발명의 일 실시예에 따라, 반전현상 방지방법은 제어정보를 중앙관리시스템과 실시간으로 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for preventing reversal phenomenon may further include transmitting and receiving control information to and from the central management system in real time.

본 발명에 따른 액화천연가스 설비의 반전현상 방지시스템에 의하면 액화천연가스로부터 발생되는 증발가스를 포집하여 액화천연가스 내부로 토출함으로써, 액화천연가스의 층상화현상 및 롤-오버(roll-over)현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the system for preventing reversal of the liquefied natural gas facility according to the present invention, by collecting the boil-off gas generated from the liquefied natural gas and discharging it into the liquefied natural gas, stratification and roll-over of the liquefied natural gas The phenomenon can be prevented from occurring.

이로써, 롤-오버현상에 의해 과도하게 발생되는 증발가스에 의한 저장탱크가 폭발하는 것을 방지할 수 있고, 증발가스의 재액화를 부분적으로 수행할 수 있으므로 관리 및 비용적 효율성 증대된다.As a result, it is possible to prevent the storage tank from exploding due to the boil-off gas excessively generated by the roll-over phenomenon, and because the re-liquefaction of the boil-off gas can be partially performed, management and cost efficiency are increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram showing an inversion phenomenon prevention system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a system for preventing an inversion phenomenon according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a method for preventing reversal phenomenon according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples for sufficiently transferring the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing an inversion phenomenon prevention system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반전현상 방지시스템은 액화천연가스를 저장하는 저장탱크(100), 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 포집하여 릴리프 배관(relief pipe)으로 공급하는 압축기(20) 및 저장탱크(100)의 상부와 하부를 연결하는 릴리프 배관(10)으로 구성된다. 또한, 반전현상 방지시스템은 증발가스가 포함된 저장탱크(100) 상부에 모여있는 기체를 외부로 분출하는 릴리프 밸브(30), 상기 기체의 압력을 측정하는 기압계(40), 저장탱크(100)의 내부에 위치별로 설치되어 액화천연가스의 온도 및 밀도를 측정하는 계측기(50) 및 상기 계측기(50)와 기압계(40)가 측정한 정보를 바탕으로 반전현상 방지시스템을 제어하는 자동제어장치(60)를 더 포함할 수 있다.As shown, the inversion phenomenon prevention system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank 100 that stores liquefied natural gas, and collects boil-off gas generated from liquefied natural gas and supplies it to a relief pipe. It consists of a relief pipe 10 connecting the upper and lower portions of the compressor 20 and the storage tank 100. In addition, the inversion phenomenon prevention system includes a relief valve 30 for ejecting the gas collected in the upper portion of the storage tank 100 containing the evaporated gas to the outside, a barometer 40 for measuring the pressure of the gas, and the storage tank 100 An automatic control device that is installed in each location in the interior of the liquefied natural gas to measure the temperature and density of the liquefied natural gas and controls the reversal phenomenon prevention system based on the information measured by the measuring instrument 50 and the barometer 40 ( 60) may be further included.

저장탱크(100)는 LNG 등의 액화가스를 극저온 상태로 저장할 수 있도록 밀봉 및 단열 방벽을 갖추고 있지만, 외부로부터 전달되는 열을 완벽하게 차단할 수는 없다. 그에 따라 저장탱크(100) 내에서는 온도 상승에 따른 액화가스의 증발을 막기 위해 지속적으로 냉각장치를 이용하여 액화천연가스의 기화점 이하로 온도를 유지한다. The storage tank 100 is equipped with a sealing and insulating barrier to store liquefied gas such as LNG in a cryogenic state, but it cannot completely block heat transmitted from the outside. Accordingly, in the storage tank 100, the temperature is maintained below the evaporation point of the liquefied natural gas by continuously using a cooling device to prevent evaporation of the liquefied gas due to the temperature increase.

릴리프 배관(10)는 액화천연가스의 온도가 상승하여 증발가스가 발생되면, 증발가스를 액화천연가스 내부로 회귀시키기 위해 저장탱크(100)의 상단와 하단를 연결한 배관이다. 예를 들어, 릴리프 배관(10)는 저장탱크(100)의 외부에 설치되어 저장탱크(100)의 상부와 하부를 연결하거나, 저장탱크(100)의 내부에서 배관의 일측이 상부를 향하고 타측이 하부를 향하도록 설치될 수 있다. 릴리프 배관(10)의 일측은 저장탱크(100)의 저면 또는 측면에 연결될 수 있고, 타측은 저장탱크(100)의 상부 또는 측면에 연결될 수 있다. 릴리프 배관(10)은 복수로 설치될 수 있고, 각 배관마다 개별적으로 동작하여 증발가스를 하부로 공급할 수 있다.The relief pipe 10 is a pipe connecting the upper and lower ends of the storage tank 100 to return the boil-off gas to the inside of the liquefied natural gas when the temperature of the liquefied natural gas rises and the boil-off gas is generated. For example, the relief pipe 10 is installed outside the storage tank 100 to connect the upper and lower portions of the storage tank 100, or inside the storage tank 100, one side of the pipe faces the top and the other side It can be installed facing down. One side of the relief pipe 10 may be connected to the bottom or side of the storage tank 100, and the other side may be connected to the top or side of the storage tank 100. A plurality of relief pipes 10 may be installed, and each pipe may be individually operated to supply boil-off gas to the lower portion.

압축기(20)는 증발가스를 저장탱크(100)의 하부로 공급하는 장치이다. 압축기(20)는 릴리프 배관(10)과 연결되어 저장탱크(100)의 상부에 모여있는 증발가스를 저장탱크(100)의 상부에 연결된 릴리프 배관(10)으로 공급한다. 압축기(20)는 릴리프 배관(10)을 통해 액화천연가스로 공급되는 증발가스의 양을 조절할 수 있고, 복수의 압축기가 구동될 수 있다. 압축기는 증발가스를 공급하는 펌프, 컴프레셔(compressor) 등으로 대체될 수 있다.The compressor 20 is a device that supplies boil-off gas to the lower portion of the storage tank 100. The compressor 20 is connected to the relief pipe 10 and supplies the boil-off gas collected in the upper portion of the storage tank 100 to the relief pipe 10 connected to the upper portion of the storage tank 100. The compressor 20 may adjust the amount of boil-off gas supplied as liquefied natural gas through the relief pipe 10, and a plurality of compressors may be driven. The compressor may be replaced with a pump or a compressor that supplies boil-off gas.

릴리프 밸브(30)는 저장탱크(100)의 상부에 설치되고, 증발가스가 포함된 저장탱크(100) 상부의 기체가 일정이상 압력으로 상승하면 폭발을 막기 위해서 기체를 외부로 분출하는 밸브이다. 허용압력 이상에서만 동작하지만, 이후에 설명할 자동제어장치(60)에 의하여 작동될 수 있다. 릴리프 밸브(30)를 개방(open)하면 저장탱크(100) 내부의 기체가 외부로 분출되어 내부압력이 낮아지고, 폐쇄(close)하면 저장탱크(100) 내부의 기체는 외부로 빠져나가지 못한다.The relief valve 30 is installed on the upper side of the storage tank 100 and ejects gas to the outside to prevent explosion when the gas above the storage tank 100 containing evaporated gas rises to a predetermined pressure. It operates only above the allowable pressure, but can be operated by the automatic control device 60 which will be described later. When the relief valve 30 is opened, the gas inside the storage tank 100 is ejected to the outside, thereby lowering the internal pressure, and when it is closed, the gas inside the storage tank 100 cannot escape to the outside.

기압계(40)는 저장탱크(100) 내부의 기체압력을 측정하는 장치로서, 저장탱크(100)에서 위치별로 설치될 수 있다. 예를 들어, 액화천연가스를 적재한 양에 따라서 증발가스가 발생되는 양이 다를 수 있으므로, 저장탱크(100)의 상부, 중부 및 하부에 설치되어 기체의 압력을 측정할 수 있다.The barometer 40 is a device that measures the gas pressure inside the storage tank 100 and may be installed at each location in the storage tank 100. For example, since the amount of evaporated gas generated may vary depending on the amount of liquefied natural gas loaded, it is installed in the upper, middle and lower portions of the storage tank 100 to measure the pressure of the gas.

계측기(50)는 액화천연가스의 각 액위별 온도와 밀도를 측정하는 장치이다. 예를 들어, LTD(Level, Temperature and Density)계측기(50)가 이용될 수 있는데, LTD 계측기(50)는 하나의 측정장치에 온도와 밀도 및 천연가스의 액위를 측정할 수 있는 계측기(50)이다. 또한, 천연가스의 각 층별 밀도와 온도를 측정할 수도 있으며, 필요에 따라서는 동일한 센서가 다수 개씩 동시에 설치될 수도 있는 등 액화천연가스의 각 층별 온도와 밀도를 측정할 수 있는 장치라면 공지의 다양한 구성을 가진 계측기(50)가 사용될 수 있다.The measuring instrument 50 is a device that measures the temperature and density of each liquid level of liquefied natural gas. For example, an LTD (Level, Temperature and Density) measuring instrument 50 may be used, and the LTD measuring instrument 50 is a measuring instrument 50 capable of measuring the temperature and density and the level of natural gas in one measuring device. to be. In addition, it is also possible to measure the density and temperature of each layer of natural gas, and if necessary, a number of identical sensors may be installed at the same time, etc. If a device capable of measuring the temperature and density of each layer of liquefied natural gas A measuring instrument 50 having a configuration can be used.

자동제어장치(60)는 기압계(40)에서 측정된 기체압력과 계측기(50)에서 측정된 각 층별 밀도 및 온도를 바탕으로 반전현상 방지시스템을 제어하는 장치이다. 상기 자동제어장치(60)는 각 장치로부터 측정된 정보를 수신하고, 미리 설정된 압력, 온도 및 밀도 정보와 비교하여 제어한다. 제어방식은 릴리프 밸브(30)를 구동하여 기체의 압력을 낮추거나, 압축기(20)를 구동하여 증발가스를 액화천연가스로 공급한다. 상기와 같은 릴리프 밸브(30)와 압축기(20)의 작동은 자동제어장치(60)의 명령에 의해 자동으로 수행될 수 있고, 두 장비가 동시에 구동될 수 있다. 자동제어장치(60)는 각 제어명령을 송신하고, 측정된 정보를 수신하기 위해서 기압계(40), 계측기(50), 릴리프 밸브(30) 및 압축기(20)와 유선 또는 무선방식으로 연결될 수 있다. The automatic control device 60 is a device that controls the inversion phenomenon prevention system based on the gas pressure measured by the barometer 40 and the density and temperature of each layer measured by the measuring device 50. The automatic control device 60 receives the measured information from each device and controls it by comparing it with preset pressure, temperature, and density information. In the control method, the pressure of the gas is reduced by driving the relief valve 30 or the boil-off gas is supplied as liquefied natural gas by driving the compressor 20. The operation of the relief valve 30 and the compressor 20 as described above may be automatically performed by a command of the automatic control device 60, and both devices may be operated simultaneously. The automatic control device 60 may be connected to the barometer 40, the measuring instrument 50, the relief valve 30, and the compressor 20 in a wired or wireless manner in order to transmit each control command and receive the measured information. .

제어장치는 통신기능을 갖추어 각 장비로부터 수신한 측정된 정보 및 릴리프 밸브(30)와 압축기(20)에 송신한 제어명령을 실시간으로 중앙관리시스템(미도시)과 송수신할 수 있다. 중앙제어장치는 자동제어장치(60)로부터 측정된 정보를 수신할 수 있고, 직접 자동제어장치(60)로 명령을 송신하여 각 장비의 작동을 제어할 수 있다.The control device has a communication function and can transmit and receive measured information received from each equipment and a control command transmitted to the relief valve 30 and the compressor 20 with a central management system (not shown) in real time. The central control device may receive the measured information from the automatic control device 60, and may directly transmit a command to the automatic control device 60 to control the operation of each equipment.

본 발명의 일 실시예에 따라, 저장탱크(100)의 액화천연가스가 온도가 상승하여 증발가스가 발생되면, 기압계(40)와 계측기(50)에 의해 측정된 기체의 압력 및 액화천연가스의 온도와 밀도에 대한 정보를 제어장치로 보낸다. 제어장치는 상기 정보를 바탕으로 저장탱크(100) 내부에서 제어가 가능하면, 압축기(20)를 통해 증발가스를 릴리프 배관(10)으로 공급한다. 증발가스는 저장탱크(100)의 하부에서 토출되며, 액화천연가스의 낮은 온도로 인하여 부분적으로 재액화 및 용해된다. 만약, 증발가스 발생속도가 빨라서 저장탱크(100) 내부에서 제어가 불가능한 경우에는, 일차적으로 압축기(20)를 구동하여 증발가스를 액화천연가스로 공급하고, 이차적으로 릴리프 밸브(30)를 개방하여 외부로 분출한다. 이로써, 저장탱크(100) 내부의 증발가스 발생에 의한 폭발 위험을 막을 수 있고, 롤-오버현상을 방지할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, when the temperature of the liquefied natural gas in the storage tank 100 increases and evaporation gas is generated, the pressure of the gas measured by the barometer 40 and the measuring instrument 50 and the liquefied natural gas It sends information about temperature and density to the control unit. The control device supplies the boil-off gas to the relief pipe 10 through the compressor 20 if control is possible within the storage tank 100 based on the information. The boil-off gas is discharged from the lower portion of the storage tank 100 and partially re-liquefied and dissolved due to the low temperature of the liquefied natural gas. If the boil-off gas generation rate is high and it is impossible to control inside the storage tank 100, the compressor 20 is driven primarily to supply the boil-off gas as liquefied natural gas, and the relief valve 30 is secondarily opened. Erupt outward. As a result, it is possible to prevent the risk of explosion due to the generation of boil-off gas inside the storage tank 100 and prevent a roll-over phenomenon.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지시스템을 도시한 블록도이다. 도 2의 실시예는 도 1의 반전현상 방지시스템과 대체로 유사하다. 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하 차이점에 대해서 상세하게 설명한다.2 is a block diagram showing a system for preventing an inversion phenomenon according to an embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 2 is substantially similar to the inversion phenomenon prevention system of FIG. 1. Description of the same configuration will be omitted, and differences will be described in detail below.

자동제어장치(60)는 기압계(40), 계측기(50), 릴리프 밸브(30), 중앙관리시스템(70) 및 압축기(20)와 연결되어 있다. 자동제어장치(60)는 기압계(40) 및 계측기(50)로부터 측정된 정보를 수신한다. 기압계(40) 및 계측기(50) 각각은 개별적으로 측정한 정보를 자동제어장치(60)로 보내고, 자동제어장치(60)는 수신한 개별 정보를 바탕으로 릴리프 밸브(30)와 압축기(20)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 자동제어장치(60)는 기압계(40) 및 계측기(50)로부터 수신한 모든 정보를 종합하여 릴리프 밸브(30) 및 압축기(20)를 제어할 뿐만 아니라, 기압계(40)로부터 수신한 정보만으로도 릴리프 밸브(30)와 압축기(20)를 제어할 수 있다.The automatic control device 60 is connected to a barometer 40, a measuring instrument 50, a relief valve 30, a central management system 70, and a compressor 20. The automatic control device 60 receives the measured information from the barometer 40 and the measuring instrument 50. Each of the barometer 40 and the measuring instrument 50 sends the individually measured information to the automatic control device 60, and the automatic control device 60 sends the relief valve 30 and the compressor 20 based on the received individual information. Can drive. For example, the automatic control device 60 not only controls the relief valve 30 and the compressor 20 by synthesizing all information received from the barometer 40 and the meter 50, but also receives from the barometer 40 With just one piece of information, the relief valve 30 and the compressor 20 can be controlled.

자동제어장치(60)는 수신한 일체의 정보와 제어정보를 중앙관리시스템(70)과 송수신할 수 있다. 중앙관리시스템(70)은 자동제어장치(60)로부터 수신한 정보를 기초로 자동제어장치(60)에 제어명령을 송신하여 직접 장비를 제어할 수 있다.
The automatic control device 60 may transmit and receive all received information and control information with the central management system 70. The central management system 70 may directly control the equipment by transmitting a control command to the automatic control device 60 based on information received from the automatic control device 60.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 반전현상 방지방법을 도시한 흐름도이다. 저장탱크에 저장된 액화천연가스에서 증발가스가 발생되면(S300), 증발가스에 의해 저장탱크 내부의 기압이 높아지면서 폭발 위험이 생긴다. 이때, 압축기로 증발가스를 저장탱크의 상부에 연결된 릴리프 배관에 공급한다(S310). 저장탱크의 하부와 연결된 릴리프 배관은 액화천연가스 내부로 증발가스를 토출하여(S320) 저장탱크의 폭발 위험을 줄이고, 롤-오버 현상을 방지한다.3 is a flowchart showing a method for preventing reversal phenomenon according to an embodiment of the present invention. When boil-off gas is generated from the liquefied natural gas stored in the storage tank (S300), an explosion risk occurs as the atmospheric pressure inside the storage tank increases by the boil-off gas. At this time, the boil-off gas is supplied by the compressor to the relief pipe connected to the upper portion of the storage tank (S310). The relief pipe connected to the lower portion of the storage tank discharges boil-off gas into the liquefied natural gas (S320) to reduce the risk of explosion of the storage tank and prevent a roll-over phenomenon.

10 : 릴리프 배관 20 : 압축기
30 : 릴리프 밸브 40 : 기압계
50 : 계측기 60 : 자동제어장치
70 : 중앙관리시스템 100 : 저장탱크
10: relief piping 20: compressor
30: relief valve 40: barometer
50: measuring instrument 60: automatic control device
70: central management system 100: storage tank

Claims (12)

액화천연가스가 저장되는 저장탱크;
일측이 상기 저장탱크의 상부에서 토출되고, 상기 저장탱크의 외부에서 연장된 후, 상기 저장탱크의 하부로 타측이 연결된 릴리프 배관;
상기 액화천연가스에서 발생된 증발가스를 상기 릴리프 배관을 통해 상기 저장탱크 내에 저장된 상기 액화천연가스 내부로 공급하는 압축기;
상기 증발가스가 포함된 상기 저장탱크 내 기체의 압력을 측정하는 기압계;
상기 액화천연가스의 온도 및 밀도를 측정하는 계측기;
상기 증발가스를 상기 저장탱크의 외부로 배출하는 릴리프 밸브; 및
상기 기압계 및 상기 계측기에 의해 측정된 정보를 기설정된 정보와 비교하여 상기 릴리프 밸브를 통해 상기 증발가스를 외부로 배출하거나, 상기 릴리프 배관을 통해 상기 증발가스를 상기 액화천연가스 내부로 공급하도록 자동으로 제어하는 자동제어장치;
를 포함하고,
상기 자동제어장치에서 제어정보를 중앙관리시스템과 실시간으로 송수신한 결과, 상기 자동제어장치는,
상기 증발가스 발생 정도가 상기 저장탱크 내부에서 제어가 가능한 경우, 상기 증발가스가 상기 저장탱크의 상부에서 상기 저장탱크의 외부로 토출된 후 상기 릴리프 배관을 따라 상기 저장탱크의 하부로 유입되어 상기 액화천연가스 내부로 공급되도록 하고,
상기 증발가스 발생 정도가 상기 저장탱크 내부에서 제어가 가능하지 않는 경우, 일차적으로 상기 증발가스가 상기 저장탱크의 상부에서 상기 저장탱크 외부로 토출된 후 상기 릴리프 배관을 따라 상기 저장탱크의 하부로 유입되어 상기 액화천연가스 내부로 공급되도록 하고, 이차적으로 상기 릴리프 밸브를 통해 상기 증발가스가 상기 저장탱크 외부로 배출되도록 하는, 반전현상 방지시스템.
A storage tank in which liquefied natural gas is stored;
A relief pipe having one side discharged from the upper portion of the storage tank, extending from the outside of the storage tank, and then connected to the other end of the storage tank;
A compressor for supplying the boil-off gas generated from the liquefied natural gas into the liquefied natural gas stored in the storage tank through the relief pipe;
A barometer measuring the pressure of the gas in the storage tank containing the boil-off gas;
A measuring instrument for measuring the temperature and density of the liquefied natural gas;
A relief valve for discharging the boil-off gas to the outside of the storage tank; And
By comparing the information measured by the barometer and the measuring device with preset information, the boil-off gas is discharged to the outside through the relief valve, or the boil-off gas is automatically supplied to the inside of the liquefied natural gas through the relief pipe. An automatic control device to control;
Including,
As a result of transmitting and receiving control information in real time with the central management system in the automatic control device, the automatic control device,
When the level of the boil-off gas generation is controllable inside the storage tank, the boil-off gas is discharged from the top of the storage tank to the outside of the storage tank and then flows into the bottom of the storage tank along the relief pipe to liquefy So that it is supplied inside of natural gas,
When the level of the boil-off gas generation is not controllable inside the storage tank, the boil-off gas is first discharged from the top of the storage tank to the outside of the storage tank and then flows into the bottom of the storage tank along the relief pipe. The liquefied natural gas is supplied to the inside of the liquefied natural gas, and the boil-off gas is secondarily discharged to the outside of the storage tank through the relief valve.
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