KR102393099B1 - 액화천연가스 적재제어시스템 및 그 적재제어방법 - Google Patents

액화천연가스 적재제어시스템 및 그 적재제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 적재제어시스템에 관한 것으로, 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 용기레벨 제어기; 용기레벨 제어기에서 제어된 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단하고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 설정평균탱크레벨보다 작은 경우 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 평균탱크레벨 제어기; 및 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 평균탱크레벨 제어기에서 제어된 SP 신호값을 낮추고, 낮추어진 SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 저장탱크의 탱크레벨 제어기;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 액화천연가스를 저장탱크에 적재하면서 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 동시에 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 함으로써, 액화천연가스 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 탑 사이드 공정에서 안정성을 기할 수 있다.

Description

액화천연가스 적재제어시스템 및 그 적재제어방법{Loading control system of liquefied natural gas and loading control method thereof}
본 발명은 액화천연가스 적재제어시스템 및 그 적재제어방법에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)는 저장탱크에 액체상태로 저장된 후 이송되는데, 저장탱크에서는 기체상태보다 많은 양을 액체상태로 한꺼번에 보관할 수 있다. 일반적으로, 액화천연가스는 저장탱크 내에서 초저온의 액체상태로 보관되고, 고압펌프로 가압된 후 기화기에서 기화되며, 기화된 가스가 가스히터에서 가열되어 배관을 통해 일정한 온도의 고압 가스상태로 소비체에 공급된다.
이와 관련한 아래의 특허문헌 한국 공개특허공보 제2011-0005678호에서는 천연가스 공급 장치 및 방법과 관련하여 소개하고 있는데, 이에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
이 특허에서는 상승된 압력으로 천연가스를 공급하는 장치에 있어서, 적어도 하나의 액화천연가스용 메인 저장용기(또는 저장탱크)와, 메인 저장용기 내의 침지식 펌프를 포함한다. 그리고, 침지식 펌프는 액화천연가스의 강제식 기화기가 위치되는 공급 파이프 라인과 연통하도록 위치될 수 있으며, 강제식 기화기와 연통하도록 위치될 수 있는 적어도 하나의 액화천연가스 유지용 2차 용기가 천연가스 공급 파이프 라인 내에 위치된다. 또한, 2차 용기는 압력 하에서 2차 용기로부터 강제식 기화기로 액화천연가스를 이송하기 위한 수단과 결합된다.
그러나, 이와 같은 액화천연가스를 공급하는 방법 및 장치는 그 적재와 관련하여 메인 저장용기의 평균용기레벨이 설정평균용기레벨이 되도록 하는 동시에 메인 저장용기 각각의 용기레벨이 동일하게 유지되도록 할 수 없는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제2011-0005678호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 액화천연가스를 저장탱크에 적재하면서 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 동시에 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템은, 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 용기레벨 제어기; 상기 용기레벨 제어기에서 제어된 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단하고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 설정평균탱크레벨보다 작은 경우 상기 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 상기 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 평균탱크레벨 제어기; 및 상기 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 상기 평균탱크레벨 제어기에서 제어된 SP 신호값을 낮추고, 낮추어진 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 상기 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 상기 저장탱크의 탱크레벨 제어기;를 포함한다.
여기서, 상기 평균탱크레벨 제어기는 PV(Process Value) 신호값으로 제어하고, 상기 PV 신호값은 상기 저장탱크의 평균탱크레벨에 해당하는 신호값이다.
또한, 상기 저장탱크에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단에 구비된 탱크레벨 제어밸브를 더 포함하고, 상기 탱크레벨 제어기는 상기 탱크레벨 제어밸브의 개도량을 제어하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법은, 용기레벨 제어기가 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 제1 단계; 평균탱크레벨 제어기가 상기 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단하는 제2 단계; 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 설정평균탱크레벨보다 작은 경우, 상기 평균탱크레벨 제어기가 상기 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 상기 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 제3 단계; 탱크레벨 제어기가 상기 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 상기 SP 신호값을 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하는 제4 단계; 및 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 상기 탱크레벨 제어기가 상기 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 제5 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템은, 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 용기레벨 제어기; 및 상기 용기레벨 제어기에서 제어된 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크의 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 상기 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 탱크레벨 제어기;를 포함한다.
여기서, 상기 저장탱크에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단에 구비된 탱크레벨 제어밸브를 더 포함하고, 상기 탱크레벨 제어기는 상기 탱크레벨 제어밸브의 개도량을 제어하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법은, 용기레벨 제어기가 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 제1 단계; 탱크레벨 제어기가 상기 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추는 제2 단계; 및 상기 탱크레벨 제어기가 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크의 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 상기 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 제3 단계;를 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 액화천연가스를 저장탱크에 적재하면서 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 동시에 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 함으로써, 액화천연가스 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 탑 사이드 공정에서 안정성을 기할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템은, 용기레벨 제어기(100), 평균탱크레벨 제어기(200), 탱크레벨제어기(300a, 300b, 300c, 300d), 및 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)를 포함할 수 있다.
용기레벨 제어기(100)는 저장용기(30)의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮춘다. 저장용기(30)는 액화천연가스 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 탑 사이드의 마지막 장비인 엔드 플래시 드럼(end flash drum)일 수 있는데, 생산된 액화천연가스가 제1 밸브(10)의 개도량 조절을 통해 그 양이 조절되어 저장되고, 제2 밸브(20)의 개도량 조절을 통해 저장된 액화천연가스가 다른 곳으로 이송된다.
평균탱크레벨 제어기(200)는 용기레벨 제어기(100)에서 제어된 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, SP(Set Point) 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단한다. 그리고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 설정평균탱크레벨보다 작은 경우 평균탱크레벨 제어기 (200)는 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integral and Derivative Control) 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 한다. 이때, 평균탱크레벨 제어기(200)는 PV(Process Value) 신호값으로 제어하고, PV 신호값은 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨에 해당하는 신호값으로 CTS(Custody Transfer System, 40)로부터 전달된다.
탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 저장용기(30)의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 평균탱크레벨 제어기(200)에서 제어된 SP 신호값을 낮추고, 낮추어진 SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단한다. 그리고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단(60)에 구비된다. 이송수단(60)으로는 파이프 라인이 사용될 수 있고, 가스를 이송할 수 있는 수단이라면 다른 수단도 가능하다. 이때, 가스 블럭(gas block)을 방지하기 위해 밸브의 수를 최소화하는 동시에 그라버티(gravity)를 최대한 이용할 수 있도록 하기 위하여, 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 각각의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)와 근접한 위치의 이송수단(60)에 구비된다. 이와 관련하여, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)도 각각의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)와 근접한 위치의 이송수단(60)에 구비된다. 이때, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)의 개도량을 제어하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
도 1에서는 4대의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)를 예를 들어 설명하였으나, 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 수는 다양하게 적용될 수 있다. 이때, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d) 및 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 수와 동일하다.
상술한 바와 같은 구성을 통하여, 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 동시에 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 할 수 있다. 즉, 액화천연가스를 저장탱크 (50a, 50b, 50c, 50d)에 적재하면서 다수의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법의 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법은, S110 내지 S170을 포함할 수 있다.
먼저, 용기레벨 제어기(100)가 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP 신호값을 낮춘다(S110).
S110 이후, 평균탱크레벨 제어기(200)가 OP 신호값을 SP 신호값으로 변환하여 낮추고(S120), SP 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단한다(S130).
S130 이후, SP 신호값에 해당하는 레벨이 설정평균탱크레벨보다 작은 경우 평균탱크레벨 제어기(200)가 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 한다(S140). 이때, 평균탱크레벨 제어기(200)는 PV 신호값으로 제어하고, PV 신호값은 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨에 해당하는 신호값이다.
S140 이후, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)가 저장용기(30)의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 SP 신호값을 낮추고(S150), SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단한다(S160).
S160 이후, SP 신호값에 해당하는 레벨이 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)가 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다(S170). 이때, 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단(60)에 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)를 구비하도록 할 수 있고, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)의 개도량을 제어하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어시스템은, 용기레벨 제어기(100)와 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)를 포함할 수 있다.
용기레벨 제어기(100)는 저장용기(30)의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP 신호값을 낮춘다. 저장용기(30)는 액화천연가스 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 탑 사이드의 마지막 장비인 엔드 플래시 드럼(end flash drum)일 수 있는데, 생산된 액화천연가스가 제1 밸브(10)의 개도량 조절을 통해 그 양이 조절되어 저장되고, 제2 밸브(20)의 개도량 조절을 통해 저장된 액화천연가스가 다른 곳으로 이송된다.
탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 용기레벨 제어기(100)에서 제어된 OP 신호값을 SP 신호값으로 변환하여 낮춘다. 그리고, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하고, SP 신호값에 해당하는 레벨이 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단(60)에 구비된다. 이송수단(60)으로는 파이프 라인이 사용될 수 있고, 가스를 이송할 수 있는 수단이라면 다른 수단도 가능하다. 이때, 가스 블럭(gas block)을 방지하기 위해 밸브의 수를 최소화하는 동시에 그라버티(gravity)를 최대한 이용할 수 있도록 하기 위하여, 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 각각의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)와 근접한 위치의 이송수단(60)에 구비된다. 이와 관련하여, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)도 각각의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)와 근접한 위치의 이송수단(60)에 구비된다. 이때, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)의 개도량을 제어하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
도 2에서는 4대의 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)를 예를 들어 설명하였으나, 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 수는 다양하게 적용될 수 있다. 이때, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d) 및 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)는 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 수와 동일하다.
도 1의 구성과 관련하여, 도 2의 구성은 도 1의 구성에서 평균탱크레벨 제어기(200)가 구비되지 않은 차이점이 있으나, 평균탱크레벨 제어기(200)가 구비되는 경우 또는 구비되지 않는 경우 모두 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 동시에 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법의 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 적재제어방법은, S210 내지 S240을 포함할 수 있다.
먼저, 용기레벨 제어기(100)가 저장용기(30)의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP 신호값을 낮춘다(S210).
S210 이후, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)가 OP 신호값을 SP 신호값으로 변환하여 낮추고(S220), SP 신호값에 해당하는 레벨이 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)의 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단한다(S230).
S230 이후, SP 신호값에 해당하는 레벨이 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)가 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다 (S240). 이때, 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d)에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단(60)에 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)를 구비하도록 할 수 있고, 탱크레벨 제어기(300a, 300b, 300c, 300d)는 탱크레벨 제어밸브(400a, 400b, 400c, 400d)의 개도량을 제어하여 저장탱크(50a, 50b, 50c, 50d) 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사항 내에서 당 분야의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 제1 밸브
20 : 제2 밸브
30 : 저장용기
40 : CTS
50a, 50b, 50c, 50d : 저장탱크
60 : 이송수단
100 : 용기레벨 제어기
200 : 평균탱크레벨 제어기
300a, 300b, 300c, 300d : 탱크레벨 제어기
400a, 400b, 400c, 400d : 탱크레벨 제어밸브

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 용기레벨 제어기가 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 OP(Output) 신호값을 낮추는 제1 단계;
    평균탱크레벨 제어기가 상기 OP 신호값을 SP(Set Point) 신호값으로 변환하여 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 적어도 하나의 저장탱크의 설정평균탱크레벨보다 작은지를 판단하는 제2 단계;
    상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 설정평균탱크레벨보다 작은 경우, 상기 평균탱크레벨 제어기가 상기 SP 신호값에 대한 PID(Proportional Integrated Derivative) 제어를 수행하여 상기 저장탱크의 평균탱크레벨이 설정평균탱크레벨이 되도록 하는 제3 단계;
    탱크레벨 제어기가 상기 저장용기의 액화천연가스 레벨이 증가하여 설정레벨이 되도록 상기 SP 신호값을 낮추고, 상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨보다 작은지를 판단하는 제4 단계; 및
    상기 SP 신호값에 해당하는 레벨이 상기 각각의 탱크레벨보다 작은 경우 상기 탱크레벨 제어기가 상기 SP 신호값에 대한 PID 제어를 수행하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는 제5 단계;를 포함하되,
    상기 평균탱크레벨 제어기에는 CTS(Custody Transfer System)로부터 상기 저장탱크의 평균탱크레벨에 해당하는 PV(Process Value) 신호값이 전달되는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 적재제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 저장탱크에 유입되는 액화천연가스를 이송하는 이송수단에 구비된 탱크레벨 제어밸브를 더 포함하고, 상기 탱크레벨 제어기는 상기 탱크레벨 제어밸브의 개도량을 제어하여 상기 저장탱크 각각의 탱크레벨이 동일하게 유지되도록 하는, 액화천연가스 적재제어방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101519536B1 (ko) * 2013-10-04 2015-05-12 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 저장 제어 시스템 및 방법
KR101567869B1 (ko) * 2014-02-20 2015-11-10 대우조선해양 주식회사 액체화물의 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072885A1 (en) 2007-12-21 2009-06-24 Cryostar SAS Natural gas supply method and apparatus.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101519536B1 (ko) * 2013-10-04 2015-05-12 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 저장 제어 시스템 및 방법
KR101567869B1 (ko) * 2014-02-20 2015-11-10 대우조선해양 주식회사 액체화물의 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법

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