KR102348462B1 - 선박의 선체 외벽 보호 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 LNG(Liquefied natural gas) 유출 지역으로부터 유출된 LNG가 배출되기 위해 마련되는 서브 드레인(Sub drain) 및 선박의 선현 측에 하방향으로 설치되고, 상기 서브 드레인을 통해 배출되는 LNG를 선현 측 해상으로 배출시키기 위한 메인 드레인(Main drain)을 포함하는 선박의 선체 외벽 보호 시스템으로서, 본 발명에 의하면, 선체의 측면을 통해서 배출되는 LNG로부터 선체의 측면을 보호할 수 있다.

Description

선박의 선체 외벽 보호 시스템 {PROTECTION SYSTEM FOR HULL SIDE SHELL OF A VESSEL}

본 발명은 액화천연가스를 취급하는 선박에서 누출되는 액화천연가스로부터 선박의 선체 외벽을 보호하기 위한 시스템 및 보호 방법에 관한 것이다.

액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG'라 함)는 연소 시 대기오염물질 배출이 적은 친환경 연료로서, 그 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있다. 일반적으로 액화가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 후 수송선(LNGC, LNG Carrier)에 의해 목적지까지 이송되는데, 가스를 극저온으로 액화시킨 액화천연가스는 기체 상태로 존재할 때에 비해 그 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송을 용이하게 하는 장점이 있다.

최근에는 이를 하나의 선박에서 LNG의 생산과 저장 및 하역을 할 수 있도록 제작된 구조물로서, LNG-FPSO(LNG Floating Production, Storage and Offloading)가 개발되어 이용되고 있다.

또한, LNG를 취급하는 선박으로는, LNG를 운송하되 LNG를 재기화시켜 육상에 공급하는 LNG-RV(LNG-Regasification Vessel)나, LNG를 액체 상태로 저장하다 필요시 재기화해 해저 또는 육상 파이프라인을 통해 육상 수요처로 공급하는 LNG-FSRU(LNG-Floating, Storage and regasification Unit) 등도 있다.

이러한 선박 내지 구조물들은 액체상태의 액화천연가스를 처리하거나, 천연가스를 액화하기 위한 수단들을 구비하게 된다.

즉, LNG-FPSO의 경우는 채굴된 천연가스를 액체 상태로 상변환시켜 저장하기 위한 전처리설비 및 액화설비 등을 보유하고, LNG-RV나 LNG-FSRU 등도 액화천연가스를 재기화시키기 위한 재기화설비를 보유하게 된다.

한편, 액화천연가스(LNG)는 상압 -163℃의 극저온에서 액화되기 때문에 이러한 액화천연가스가 인체에 닿거나 다른 구조물에 닿게 되면 굉장히 큰 위험이 된다.

위의 액화천연가스를 처리하는 선박 내지 구조물들은 그러한 액화천연가스를 선박 내에 저장하고, 천연가스를 액화시키거나 액화천연가스를 기화시키게 되는데, 이들 천연가스 또는 액화천연가스를 처리하는 과정에서 설비 내에서 고압의 액화천연가스가 폭발하여 유출되게 되면, 유출된 액화천연가스가 인체에 극도의 손상을 입히거나 다른 구조물에 심각한 훼손을 초래할 수 있다.

이를 방지하기 위해 LNG-FPSO를 예로 들면, 메인 데크 상부나 상부 구조물의 배관 및 장비의 연결부 등 LNG의 유출이 예상되는 예상 위험구역에는 CSP(Cryogenic Spill Protection) 코팅을 하여 열적 차단을 통해서 유출되는 LNG로부터 손상을 입지 않도록 보호하고, 유출되는 LNG는 선체 측면을 통해서 바다로 배출될 수 있도록 하는 것이 최선으로 고려되고 있다.

그런데, 현실적으로 선체의 측면까지는 비용적, 기술적 한계로 인해 CSP 코팅 처리를 하지 못하는데, 선체 측면을 통해서 배출되는 LNG가 선체의 측면에 닿게 되면 선체의 측면이 손상을 입을 수밖에 없으며, 이 같은 과정이 지속되면 선체의 측면 손상이 전체 선박의 운항에 문제를 일으킬 수도 있게 되는데, 이에 대한 보호 방안은 부족한 것이 현실이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 선체의 측면을 통해서 배출되는 LNG로부터 선체의 측면을 보호할 수 있는 보호 시스템 및 보호 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템은, 선박의 LNG(Liquefied natural gas) 유출 지역으로부터 유출된 LNG가 배출되기 위해 마련되는 서브 드레인(Sub drain) 및 선박의 선현 측에 하방향으로 설치되고, 상기 서브 드레인을 통해 배출되는 LNG를 선현 측 해상으로 배출시키기 위한 메인 드레인(Main drain)을 포함한다.

여기서, 상기 메인 드레인은 극저온 환경에서 사용 가능한 SUS 재질을 사용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 메인 드레인은 선박의 선체 외벽으로부터 이격 배치되고, 상기 메인 드레인과 선체 외벽 사이에는 물을 분사시키기 위한 다수의 분사 노즐이 설치되는 것을 추가적인 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 분사 노즐의 분사 방향은 선체 외벽 측인 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.

한편, 상기 LNG 유출 지역에 설치되는 가스 감지기 및 상기 가스 감지기에 의해 LNG 유출이 감지되면, 상기 다수의 분사 노즐을 통해 물이 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 다수의 분사 노즐로 공급되는 물의 공급은 선박에 기설치된 해수 공급라인 또는 소방수 공급라인을 통해 공급되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 메인 드레인의 배출단을 통해 배출되는 LNG의 배출 압력을 감소시키기 위한 압력저감수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 태양에 따른 선박의 선체 외벽 보호 방법은, 선박의 LNG(Liquefied natural gas) 유출 지역에 설치되는 가스 감지기에 의해 LNG의 유출을 감지하는 단계, 가스 감지기로부터 수신되는 감지 신호에 의해 LNG의 유출 여부를 판단하는 단계 및 상기 단계에 의해 LNG가 유출된 것으로 판단되면, 선체 외벽 측에 설치되는 분사 노즐로 물이 분사될 수 있게 제어하는 단계를 포함한다.

상기 분사 노즐은 선박의 선현 측에 하방향으로 연장되게 설치된 메인 드레인과 선체 외벽 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 분사 노즐로 공급되는 물은 선박에 기설치된 해수 공급라인이나 소방수 공급라인을 통해 공급되고, 상기 분사 노즐로 물이 분사될 수 있게 제어하는 단계는, 물의 공급원 또는 상기 공급라인에 설치되는 밸브를 제어함으로써 수행되는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템에 의하면, LNG 누출시 LNG 배출 드레인을 통해서 선체 외부로 배출되는 LNG가 선체 외벽에 접촉되지 않도록 함으로써, 유출되는 LNG로부터 선체 외벽을 보호할 수 있다.

그리고, 선체 측면에 배치되는 LNG 배출 드레인을 통해 배출되는 LNG가 배출 과정에서 선체에 접촉되지 않도록 한다.

또한, LNG의 유출을 감지하고, 감지에 따라 보호 시스템이 작동될 수 있게 함으로써, 선체 외벽의 손상으로부터 즉시 보호할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템을 측면에서 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명에 따른 액화천연가스 취급 선박은 천연가스를 액화시켜 저장하거나 액화된 액화천연가스를 기화시키는 선박 내지 구조물을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템을 측면에서 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템은, 천연가스를 액화시켜 저장하거나 액화된 액화천연가스를 기화시키는 선박 내지 구조물의 선체 외벽으로 배출시키는 LNG로부터 선체의 외벽이 보호될 수 있게 한다.

이러한 선박 내지 구조물로는, LNG-FPSO, LNG-FSRU 및 LNG-RV 등일 수 있고, 특히 생산된 LNG를 액화시켜 저장하기 위해 각종 액화시설을 보유하고 있는 LNG-FPSO에 보다 적극적으로 적용이 고려될 필요가 크다.

본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템은, 서브 드레인(10, Sub drain), 메인 드레인(20, Main drain), 다수의 분사 노즐(30), 가스 감지기(40), 제어부(미도시) 등을 포함한다.

서브 드레인(10)은 선박의 LNG 유출 지역(A)으로부터 유출된 LNG가 배출될 수 있도록 배관이나 거터웨이(gutter way)의 형식으로 마련된다.

LNG 유출 지역(A)은 선박의 설계 단계에서 LNG 유출 위험이 크다고 판단되어 설정하는 구역으로서, 천연가스를 액화시키기 위한 액화설비가 배치되는 구역이나 액화천연가스를 기화시키기 위한 기화설비일 수 있다.

서브 드레인(10)은 선박의 선현 측까지 연장되며, 이는 하나의 드레인에 의해 선현 측까지 연장되거나 다수의 드레인의 조합에 의해서 선현 측까지 이어지게 구성될 수도 있다.

유출되는 LNG는 선현 측에서 해상으로 즉시 배출되는 것이 바람직하고, 이는 선박의 구조적으로 서브 드레인(10)을 따라 자연적으로 흐르는 것이 바람직하며, 이를 위해 서브 드레인(10)은 선현 측을 향해 하향 경사지게 형성될 수 있다.

서브 드레인(10)은 직접적으로 메인 드레인(20)과 연통될 수도 있으며, 또는 말단에 형성되는 회수단(미도시)에 모인 후 회수단으로부터 메인 드레인으로 흘러가도록 구성될 수도 있다.

메인 드레인(20)은 선박의 선현 측에 하방향으로 연장 설치되고 선체 외벽(S)으로부터 이격되어 배치됨으로써, 메인 드레인을 통해서 LNG가 해상으로 배출될 수 있게 마련된다.

이와 같이 서브 드레인(10)으로부터 메인 드레인(20)을 통해서 유출되는 LNG가 해상으로 배출되게 함으로써, LNG 유출 사고가 발생하더라도 선박에 그 피해를 최소화할 수 있고, 이를 위해서 메인 드레인은(20)은 극저온 환경에서 사용 가능한 SUS 재질인 것이 바람직하다.

서브 드레인(10) 또한 SUS 재질로 구성될 수 있으며, 또한, CSP(Cryogenic Spill Protection) 코팅 처리됨으로써, 코팅막에 의한 열적 차단에 의해서 드레인과 드레인에 접하는 구조물이 극저온의 LNG에 의해 손상되는 것을 방지할 수도 있다.

아울러, 메인 드레인(20)의 배출단은 도시와 같이 선체 외벽(S)과 반대 측으로 개방되도록 경사진 형상을 가질 수 있다.

이를 통해서 배출되는 LNG가 선체 외벽(S)에 접촉되어 선체 외벽(S)에 피해를 입히지 않도록 한다.

또는, 메인 드레인(20)의 배출단에는 배출되는 LNG의 배출 압력을 감소시킬 수 있는 압력저감수단이 채용될 수 있다.

즉, 메인 드레인(20)의 배출단은 확장된 직경을 가짐으로써, 메인 드레인(20)을 통해 LNG 배출시 그 배출 압력이 낮아질 수 있게 하거나, 배출단에 메쉬(mesh) 등을 장착함으로써 LNG가 배출시 압력이 분산되어 배출될 수 있도록 함으로써, 해상으로 배출될 때의 고압에 의한 위험을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

나아가, 메인 드레인(20)과 선체 외벽(S) 사이에는 다수의 분사 노즐(30)이 설치될 수 있다.

다수의 분사 노즐(30)은 물 공급원(미도시)으로부터 공급받은 물을 분사할 수 있게 마련되어, 메인 드레인(20)과 선체 외벽(S) 간에 물에 의해서 장막을 형성함으로써, 바람 등의 영향으로 메인 드레인(20)으로부터 배출되는 LNG가 선체 측으로 배출되어 선체 측벽을 손상시키는 일이 없게 한다.

또한, 이러한 분사 노즐(30)은 그 분사 방향이 선체 외벽(S) 측을 향함으로써, 더욱 선체 외벽(S)을 견고하게 보호할 수 있게 한다.

이러한 분사 노즐(30)은 메인 드레인(20)의 배출구보다는 높게 설치되어야 한다. 메인 드레인(20)의 배출구보다 낮게 형성되게 되면 메인 드레인(20)으로부터 배출되는 LNG에 의해 영향을 받아 분사 노즐(30)이 피해를 받을 수 있기 때문이다.

그렇다고 분사 노즐(30)이 메인 드레인(20)의 배출구보다 많이 높게 되면, 경사진 분사 방향으로 인해서 장막이 제대로 형성되지 않아 유출되는 LNG로부터의 보호가 미흡할 수가 있다.

분사 노즐(30)을 통해 분사되는 물은 선박에 해수 또는 청수가 저장되는 시설로부터 선박에 기설치되어 있는 해수 공급라인이나 소방수 공급라인으로부터 분기되어 공급되는 것이 바람직하다.

나아가, LNG 유출 지역(A)에는 가스 감지기(40)가 형성될 수 있고, LNG 유출 지역(A)에 LNG가 유출되는 것을 가스 감지기(40)가 감지하면, 감지신호는 제어부(미도시)에 전달되며, 제어부는 감지된 신호에 따라 LNG가 유출된 것으로 판단되면, 물의 공급원이나 공급라인 상에 설치되는 밸브를 제어함에 의해서 분사 노즐(30)로의 물의 분사 여부를 제어하도록 한다.

이에 따라 LNG가 유출되는 즉시 분사 노즐(30)을 통해서 물이 선체 외벽(S) 측으로 배출될 수 있게 하여 메인 드레인(20)을 통해서 LNG가 배출되면서도 선체 외벽(S)에 손상을 즉각적으로 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템에 의하면, LNG 유출 지역으로부터 유출된 LNG가 선체 측면에 설치되는 메인 드레인을 통해서 해상으로 배출될 수 있게 하고, 배출시 선체를 손상시키지 않게 하며, 유출 즉시 반은할 수 있도록 함으로써, 선체 외벽을 적절히 보호할 수 있게 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 선박의 선체 외벽 보호 시스템은, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 서브 드레인
20: 메인 드레인
30: 분사 노즐
40: 가스 감지기

Claims (9)

1. 선박의 설계 단계에서 LNG 유출 위험을 고려하여 설정되는 선박 내 LNG 유출 지역;
   상기 LNG 유출 지역에서 LNG 유출 사고가 발생하는 경우 상기 LNG 유출 지역으로부터 유출된 LNG를 배출시키기 위하여, 상기 LNG 유출 지역으로부터 상기 선박의 선현 측으로 연장되는 서브 드레인(Sub drain);
   상기 선박의 선현 측에서 하방으로 연장되어 상기 서브 드레인을 통해 배출되는 LNG를 선현 측 해상으로 배출시키는 것으로서, 상기 선박의 선체 외벽으로부터 이격 배치되며 상기 선체 외벽과 반대 측으로 개방된 배출단을 가지는 메인 드레인(Main drain);
   상기 메인 드레인의 배출구보다 높은 위치에 설치되며, 상기 선체 외벽을 향한 방향으로 상기 메인 드레인과 상기 선체 외벽 사이에 물을 분사하여 장막을 형성함으로써, 상기 메인 드레인으로부터 배출되는 LNG가 상기 선체 외벽으로 배출되는 것을 차단하는 다수의 분사 노즐; 및
   상기 메인 드레인의 배출단을 통해 배출되는 LNG의 배출 압력을 감소시키기 위한 압력저감수단을 포함하는,
   선박의 선체 외벽 보호 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력저감수단은 상기 메인 드레인의 배출단이 확장된 직경을 가지는 것인 것을 특징으로 하는,
   선박의 선체 외벽 보호 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력저감수단은 상기 메인 드레인의 배출단에 메쉬(mesh)가 장착되는 것인 것을 특징으로 하는,
   선박의 선체 외벽 보호 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 LNG 유출 지역에 설치되는 가스 감지기; 및
   상기 가스 감지기에 의해 LNG 유출이 감지되면 상기 다수의 분사 노즐을 통해 물이 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는,
   선박의 선체 외벽 보호 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 다수의 분사 노즐로 공급되는 물의 공급은 선박에 기설치된 해수 공급라인 또는 소방수 공급라인을 통해 공급되는 것을 특징으로 하는,
   선박의 선체 외벽 보호 시스템.
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