KR102423212B1 - Lng bunkering station module and lng fueled ship having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈에 관한 것으로, 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 외관을 형성하는 케이싱; 외부로부터 공급되는 LNG를 선박 내에 마련된 LNG 연료탱크에 공급하는 LNG 공급라인; LNG 공급라인 상에 설치되어 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제 1 극저온 밸브; LNG 연료탱크로부터 발생되는 LNG 증발가스를 외부로 배출하는 LNG 증발가스 회수라인; LNG 증발가스 회수라인 상에 설치되어 회수되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 극저온 밸브; 및 LNG 공급라인 또는 LNG 증발가스 회수라인에 질소가스를 주입하여 퍼지하는 질소퍼지라인을 포함하고, 제 1 극저온 밸브는 제 1 차단밸브, 제 2 차단밸브 및 제 1 블리드 밸브로 이루어지는 제 1 이중 블록 밸브장치(Double Block and Bleed valve)이며, 제 2 극저온 밸브는 제 3 차단밸브, 제 4차 단밸브 및 제 2 블리드 밸브로 이루어지는 제 2 이중 블록 밸브장치이고 상기 제 1 이중 블록 밸브장치의 상기 제 1 블리드 밸브는 LNG 드레인 배관과 연결되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an LNG bunkering station module for small ships, comprising: a casing forming the exterior of the LNG bunkering station module for small ships; an LNG supply line that supplies LNG supplied from the outside to an LNG fuel tank provided in a ship; A first cryogenic valve installed on the LNG supply line to control the flow rate of the supplied LNG; an LNG boil-off gas recovery line for discharging the LNG boil-off gas generated from the LNG fuel tank to the outside; a second cryogenic valve installed on the LNG boil-off gas recovery line to control the flow rate of the recovered boil-off gas; and a nitrogen purge line for purging by injecting nitrogen gas into the LNG supply line or the LNG boil-off gas recovery line, wherein the first cryogenic valve is a first double block comprising a first shut-off valve, a second shut-off valve and a first bleed valve. a valve device (Double Block and Bleed valve), wherein the second cryogenic valve is a second double block valve device comprising a third shutoff valve, a fourth shutoff valve and a second bleed valve, and the second cryogenic valve of the first double block valve device 1 The bleed valve is characterized in that it is connected to the LNG drain pipe.
Description
본 발명은 선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈 및 이를 가지는 LNG연료 추진선박에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소형선박에 적합하도록 컴팩트화 됨과 아울러, LNG의 차단성과 누설 안전성이 증가되도록 구성된 LNG 벙커링 스테이션 모듈 및 이를 가지는 LNG연료추진 소형선박에 관한 것이다.The present invention relates to an LNG bunkering station module for a ship and an LNG fuel-powered ship having the same, and more particularly, to an LNG bunkering station module configured to be compact to be suitable for a small ship, and to increase the barrier properties and leakage safety of LNG, and to have the same It relates to a small vessel propelled by LNG fuel.
선박에서 운항 중에 발생하는 SOx, NOx, CO2에 대한 감소 요구가 국제적으로 증가하고 있으며 유가상승에 따라 기존의 오일(Oil)이 아닌 LNG를 추진연료로 사용함으로써 선박 운용비용을 줄일 수 있는 선박이 개발되고 있다.Demand for reduction of SOx, NOx, and CO2 generated during operation of ships is increasing internationally. As oil prices rise, ships that can reduce ship operating costs have been developed by using LNG as a propulsion fuel instead of conventional oil. is becoming
한편, MPEC 70차 회의에서 International Sulfur Cap 2020이 확정되어 IFO 380, 180 등(황 함유량 3.5%) 기존 연료유는 사용이 사실상 불가능해졌다. 이에 따라, 2020년을 기점으로 LNG 연료추진선박에 대한 국내외 선박의 발주가 증가될 것으로 예상된다.Meanwhile, the International Sulfur Cap 2020 was confirmed at the 70th MPEC meeting, making it virtually impossible to use existing fuel oils such as IFO 380 and 180 (sulfur content 3.5%). Accordingly, it is expected that orders for LNG-fueled ships at home and abroad will increase starting in 2020.
LNG 연료추진 선박에 있어 연료로 사용되는 LNG를 주입 및 공급하는 것은 필수적인 사항이며, LNG를 선박 외부에서 선박 내부의 LNG 연료탱크로 공급하는 기술을 LNG 벙커링(LNG Bunkering)이라 하고, LNG를 선박의 외부로부터 주입 및 공급 함에 있어 선박 내의 연료탱크로 안전하게 공급하도록 하는, 즉 LNG 공급원과 LNG 연료탱크 사이에 위치한 중간 장치를 LNG 벙커링 스테이션이라 한다.It is essential to inject and supply LNG used as fuel for LNG fuel-powered ships. The technology of supplying LNG from the outside of the ship to the LNG fuel tank inside the ship is called LNG bunkering, and An intermediate device located between the LNG supply source and the LNG fuel tank that safely supplies the fuel tank inside the ship in injection and supply from the outside is called an LNG bunkering station.
LNG 벙커링 스테이션은 LNG를 직접 수급하는 위험설비에 해당하므로, 국제안전규정인 국제가스추진선박 기준을 따르게 되어 있다. 국제가스추진선박 기준은 LNG연료추진 선박 운영을 위한 필수 안전 사항이 반영된 것으로 주로 전통적인 액체연료와 비교하였을 때 액화가스가 가진 위험성을 고려한 요건을 그 내용으로 하고 있고, 특히 연료의 인화성을 고려한 요건으로 가스 누출을 방지하기 위한 연료관의 이중관화, 이중차단 및 배출밸브, 안전구역과 위험구역 간의 에어락, 가스관의 퍼징 요건 등을 다루고 있다.Since the LNG bunkering station is a hazardous facility that directly supplies LNG, it is required to comply with international gas-powered ship standards, which are international safety regulations. The international gas-powered ship standards reflect essential safety matters for the operation of LNG-fueled ships, and mainly contain requirements that consider the risks of liquefied gas compared to traditional liquid fuels. It deals with double pipe pipework of fuel pipe to prevent gas leakage, double shutoff and discharge valve, air lock between safe zone and hazardous zone, and purging requirements of gas pipe.
한편, 연안 내에서 운항하는 관공선 등의 대다수 선박은 500톤급 미만의 소형선박이기 때문에 종래 LNG 벙커링 스테이션 설비의 크기를 고려할 때 직접적으로의 적용이 용이하지 않은 실정이다.On the other hand, since most ships such as government ships operating in the coast are small ships of less than 500 ton class, it is not easy to directly apply them considering the size of the conventional LNG bunkering station facilities.
본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 LNG연료추진 소형선박에 적합한 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an LNG bunkering station module for a small vessel suitable for an LNG fuel-propelled small vessel, which has been devised to solve the problems of the prior art.
또한, 본 발명의 목적은 소형선박에 적합하도록 컴팩트화 된 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 제공하는 데에 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a compact LNG bunkering station module suitable for small ships.
또한, 본 발명의 목적은 LNG 벙커링 시 LNG의 차단성과 누설 안전성이 증가된 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 제공하는 데에 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an LNG bunkering station module for small ships with increased barrier properties and leakage safety of LNG during LNG bunkering.
또한, 본 발명의 목적은 기존 선박을 LNG연료추진 선박으로 개조하는 경우라도 용이하게 적용하도록 패키지화(스키드화) 된 LNG 벙커링 스테이션을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide an LNG bunkering station packaged (skid-formed) so that it can be easily applied even when an existing ship is converted into an LNG fuel-powered ship.
본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은, 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 외관을 형성하는 케이싱; 외부로부터 공급되는 LNG를 선박 내에 마련된 LNG 연료탱크에 공급하는 LNG 공급라인; LNG 공급라인 상에 설치되어 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제 1 극저온 밸브; LNG 연료탱크로부터 발생되는 LNG 증발가스를 외부로 배출하는 LNG 증발가스 회수라인; LNG 증발가스 회수라인 상에 설치되어 회수되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 극저온 밸브; 및 LNG 공급라인 또는 LNG 증발가스 회수라인에 질소가스를 주입하여 퍼지하는 질소퍼지라인을 포함하고, 제 1 극저온 밸브는 제 1 차단밸브, 제 2 차단밸브 및 제 1 블리드 밸브로 이루어지는 제 1 이중 블록 밸브장치(Double Block and Bleed valve)이며, 제 2 극저온 밸브는 제 3 차단밸브, 제 4 차단밸브 및 제 2 블리드 밸브로 이루어지는 제 2 이중 블록 밸브장치이고, 제 1 이중 블록 밸브장치의 제 1 블리드 밸브는 LNG 드레인 배관과 연결되는 것을 특징으로 한다.An LNG bunkering station module for small ships according to the present invention includes: a casing forming the exterior of the LNG bunkering station module for small ships; an LNG supply line that supplies LNG supplied from the outside to an LNG fuel tank provided in a ship; A first cryogenic valve installed on the LNG supply line to control the flow rate of the supplied LNG; an LNG boil-off gas recovery line for discharging the LNG boil-off gas generated from the LNG fuel tank to the outside; a second cryogenic valve installed on the LNG boil-off gas recovery line to control the flow rate of the recovered boil-off gas; and a nitrogen purge line for purging by injecting nitrogen gas into the LNG supply line or the LNG boil-off gas recovery line, wherein the first cryogenic valve is a first double block comprising a first shut-off valve, a second shut-off valve and a first bleed valve. a valve device (Double Block and Bleed valve), wherein the second cryogenic valve is a second double block valve device comprising a third shut-off valve, a fourth shut-off valve and a second bleed valve, and the first bleed of the first double block valve device The valve is characterized in that it is connected to the LNG drain pipe.
또한, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 케이싱의 내부 또는 주변의 화재를 감지하는 화재감지기; 및 화재를 진압하는 소방설비(Fire Fighting)를 더 포함할 수 있다.In addition, the LNG bunkering station module for small ships according to the present invention includes a fire detector for detecting a fire inside or around the casing; And it may further include a fire fighting equipment (Fire Fighting) for suppressing the fire.
구체적으로, 소방설비의 소화재가 저장되는 소화재 저장탱크를 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a fire extinguishing material storage tank in which the fire extinguishing material of the firefighting equipment is stored.
또한, 화재감지기는 불꽃 감지기 또는 가연성 가스 감지 중 어느 하나 이상을 포함하며, 소방설비는 소화재를 분사하는 노즐 스프레이를 포함할 수 있다.In addition, the fire detector may include any one or more of a flame detector and a combustible gas detection, and the firefighting equipment may include a nozzle spray for spraying a fire extinguishing agent.
본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 LNG 공급라인 또는 LNG 증발가스 회수라인 상에 누출되는 LNG 또는 증발가스를 검출하는 누출 검출기를 추가로 포함될 수 있다.The LNG bunkering station module for small ships according to the present invention may further include a leak detector for detecting LNG or BOG leaking from an LNG supply line or an LNG BOG recovery line.
또한, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 LNG 공급라인에 연결되어 LNG 공급라인의 압력을 감지하는 제 1 압력 트랜스미터; LNG 공급라인에 연결되어 LNG 공급라인의 온도를 감지하는 제 1 온도 트랜스미터; LNG 증발가스 회수라인에 연결되어 LNG 증발가스 회수라인의 압력을 감지하는 제 2 압력 트랜스미터; 및 LNG 증발가스 회수라인에 연결되어 LNG 증발가스 회수라인의 온도를 감지하는 제 2 온도 트랜스미터를 더 포함할 수 있다.In addition, the LNG bunkering station module for a small vessel according to the present invention includes a first pressure transmitter connected to the LNG supply line to sense the pressure of the LNG supply line; a first temperature transmitter connected to the LNG supply line to sense the temperature of the LNG supply line; a second pressure transmitter connected to the LNG boil-off gas recovery line to sense the pressure of the LNG boil-off gas recovery line; and a second temperature transmitter connected to the LNG boil-off gas recovery line to sense the temperature of the LNG boil-off gas recovery line.
또한, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 화재감지기, 누출 검출기, 제 1 압력 트랜스미터, 제 1 온도 트랜스미터, 제 2 압력 트랜스미터 및 제 2 온도 트랜스미터로부터 감지신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 따라 소방설비, 제 1 이중 블록 밸브장치 또는 제 2 이중 블록 밸브장치를 제어하는 PLC(Programable logic controller)를 더 포함할 수 있다.In addition, the LNG bunkering station module for small ships according to the present invention receives detection signals from a fire detector, a leak detector, a first pressure transmitter, a first temperature transmitter, a second pressure transmitter, and a second temperature transmitter, and responds to the received detection signal. Accordingly, it may further include a programmable logic controller (PLC) for controlling the firefighting equipment, the first double block valve device, or the second double block valve device.
또한, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 LNG 공급라인 하부에 드립트레이가 마련될 수 있다.In addition, in the LNG bunkering station module for small ships according to the present invention, a drip tray may be provided under the LNG supply line.
또한, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 커튼 형태를 이루도록 유체를 분사시켜, LNG로부터 선체를 보호하는 불활성 유체 스프레이를 포함할 수 있다.In addition, the LNG bunkering station module for small ships according to the present invention may include an inert fluid spray for protecting the hull from LNG by spraying the fluid to form a curtain shape.
또한, 본 발명은 전술한 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈이 구비된 LNG연료추진 소형선박을 제공한다.In addition, the present invention provides an LNG fuel-propelled small vessel equipped with the above-described LNG bunkering station module for small vessels.
구체적으로 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 어퍼데크(upper deck) 또는 파일롯 스테이션 해치(pilot station hatch)에 구비될 수 있다.Specifically, the LNG bunkering station module may be provided on an upper deck or a pilot station hatch.
또한, 본 발명에 따른 LNG연료추진 선박은 500톤 미만급일 수 있다.In addition, the LNG fuel-propelled vessel according to the present invention may be less than 500 tons.
이상의 구성에 의해 본 발명은 소형선박에 적합하도록 컴팩트화 된 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 제공할 수 있다.According to the above configuration, the present invention can provide a compact LNG bunkering station module suitable for small ships.
또한, 컴팩트화 됨에도 불구하고 LNG 벙커링 시 LNG의 차단성과 누설 안전성이 증가된 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 제공할 수 있다.In addition, despite being compact, it is possible to provide an LNG bunkering station module for small ships that has increased barrier properties and leakage safety of LNG during LNG bunkering.
또한, 컴팩트화 된 구성에 의해 소방설비에 공급되는 소화재 저장탱크를 추가로 패키지화할 수 있어, 기존의 선박을 LNG연료추진 선박으로 개조하는 경우라 하더라도 용이하게 적용할 수 있도록 패키지화(스키드화) 된 LNG 벙커링 스테이션을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to additionally package the fire extinguishing agent storage tank supplied to the firefighting equipment due to the compact configuration, so that it can be easily applied even when an existing ship is converted to an LNG fuel-powered ship (skid) LNG bunkering station can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈에 관한 개략도이다.
도 2는 이중 블록 밸브장치의 외부 형상을 나타낸 사시도이다.
도 3은 이중 블록 밸브장치의 내부 형상을 나타낸 단면도이다.1 is a schematic diagram of an LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the external shape of the double block valve device.
3 is a cross-sectional view showing the internal shape of the double block valve device.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 개략도이다. 도 1을 참조하면, LNG 벙커링 스테이션 모듈은, 선박의 연료로 사용되는 LNG를 외부로부터 공급받아 선박 내에 설치된 LNG 연료탱크(T)로 이송하는 역할을 포함하며, LNG 공급라인(200), LNG 증발가스 회수라인(300) 및 질소퍼지라인(400)을 포함할 수 있다. 이러한 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 외관을 형성하는 케이싱(1000), 외부로부터 공급되는 LNG를 선박 내에 마련된 LNG 연료탱크(T)에 공급하는 LNG 공급라인(200), LNG 공급라인(200) 상에 설치되어 공급라인을 따라 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제 1 극저온 밸브, LNG 연료탱크(T)로부터 발생되는 LNG 증발가스(Boil Off Gas, BOG)를 외부로 배출하는 LNG 증발가스 회수라인(300), LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 설치되어 회수되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 극저온 밸브, 및 LNG 공급라인(200) 또는 LNG 증발가스 회수라인(300)에 질소가스를 주입하여 퍼지하는 질소퍼지라인(400)을 포함하여 패키지화 될 수 있다.1 is a schematic diagram of an LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the LNG bunkering station module includes a role of receiving LNG used as a fuel of a ship from the outside and transferring it to an LNG fuel tank (T) installed in the ship, and the
또한, 제 1 극저온 밸브 및 제 2 극저온 밸브는 이중 블록 밸브장치(Double Block and Bleed valve, DBB valve)(210, 310)일 수 있다.In addition, the first cryogenic valve and the second cryogenic valve may be a double block valve device (Double Block and Bleed valve, DBB valve) (210, 310).
이중 블록 밸브장치란 이중의 볼 밸브와 블리드 밸브를 조합한 형태로 배관의 차단성과 누설 안정성을 높일 수 있는 밸브장치이다. 일반적으로 밸브는 각종 산업용 배관 내의 유체의 흐름을 차단하거나, 유체의 유량 및 압력을 조절하는 장치인데, 배관의 조건이나 배관 내 요구되는 기능에 따라 다양한 종류의 밸브가 선택적으로 사용되고 있다. 현재 사용되고 있는 다양한 밸브 가운데, 볼 밸브는 밀봉성, 내구성 및 조작성 등이 우수하고, 유체 저항이 적은 특성이 있어 주로 배관 내부의 유체 흐름을 차단하는 용도로 널리 활용되고 있다. 한편, 해양 플랜트 시설이나, 석유 산업 시설, 극저온의 유체를 다루는 시설 등의 배관에는 석유나, 가스와 같은 유체가 취급되고 있기 때문에 배관 내의 유체의 차단 및 누설의 방지가 특히 중요하며, 각종 국제 규제에 따라야 하는 등 철저한 관리가 요구되고 있다. 이로 인해 배관의 차단성과 누설 안정성을 높이기 위해 이중의 볼 밸브와 블리드 밸브를 조합한 형태인 이중 블록 밸브장치를 활용할 수 있다.The double block valve device is a combination of a double ball valve and a bleed valve, and it is a valve device that can improve the barrier properties and leakage stability of the pipe. In general, a valve is a device that blocks the flow of a fluid in various industrial pipes or controls the flow rate and pressure of the fluid, and various types of valves are selectively used according to the conditions of the pipe or a function required in the pipe. Among the various valves currently used, the ball valve has excellent sealing properties, durability, and operability, and has low fluid resistance, so it is widely used for the purpose of blocking the flow of fluid inside the pipe. On the other hand, since fluids such as oil and gas are handled in pipelines such as offshore plant facilities, petroleum industry facilities, and facilities handling cryogenic fluids, it is particularly important to block and prevent leakage of fluids in the pipelines, and various international regulations Strict management is required. For this reason, it is possible to utilize a double block valve device in the form of a combination of a double ball valve and a bleed valve in order to increase the barrier properties and leakage stability of the pipe.
도 2는 이중 블록 밸브장치의 외부 형상을 나타낸 것이고, 도 3은 이중 블록 밸브장치의 내부 형상을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the outer shape of the double block valve device, Figure 3 shows the inner shape of the double block valve device.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 이중 블록 밸브장치는 밸브 본체(10), 제 1 차단밸브(1), 제 2 차단밸브(2) 및 블리드 밸브(3)로 이루어진다. 밸브 본체(10)는 배관(미도시)에 연결되어 일측으로 유체를 유입하는 유입구(11a)와, 유입구(11a)로 유입된 유체를 배출하는 배출구(11b)가 형성된다. 제 1 차단밸브(1)와 제 2 차단밸브(2)는 각각 볼 밸브로 구성되어 밸브 본체(10)의 상류측과 하류측에 각각 순차로 설치됨으로써, 밸브 본체(10) 내부의 유로를 통과하는 유체를 이중으로 차단 또는 개방시키도록 한다. 그리고 블리드 밸브(3)는 제 1 차단밸브(1)와 제 2 차단밸브(2) 사이에 설치되어 제 1 및 제 2 차단밸브 (1, 2)를 폐쇄 시 고압에서 저압측으로 유체가 누설되는 것을 방지하여 그 내부의 잔류 압력을 제거하는 역할을 한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , the double block valve device includes a
통상적으로 이러한 이중 블록 밸브장치는 유체를 통과시키도록 할 경우, 제 1 차단밸브(1)와 제 2 차단밸브가 열리고 블리드 밸브(3)가 닫히도록 작동된다. 그리고, 유체를 차단하는 경우에는 제 1 차단밸브(1)와 제 2 차단밸브(2)가 동시에 잠기고, 블리드 밸브(3)가 열리도록 작동된다. 따라서, 제 1 차단밸브(1)가 새거나 사고로 열리게 되어도 제 2 차단밸브(2)에 의해 유체의 흐름을 차단할 수 있다. 또한 제 1 차단밸브(1)의 누설 등에 의해 제 1 및 제 2 차단밸브(1, 2)사이로 스며든 유체는 블리브 밸브(3)를 통해 안전하게 벤트되기 대문에 두 개의 밸브(1, 2) 사이의 압력 증가를 방지하여 보다 안전하게 관리할 수 있다.Typically, such a double-block valve device is operated to open the first shut-off valve 1 and the second shut-off valve and close the
본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈에 있어, 제 1 이중 블록 밸브장치(210)의 블리드 밸브는 LNG 드레인 배관(211)과 연결되고, 제 1 차단밸브와 제 2 차단밸브가 잠기는 경우 제 1 차단밸브와 제 2 차단밸브 사이에 위치한 유체를 블리드 밸브를 통해 드레인 배관(211)으로 배출시킬 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 차단밸브 사이로 스며든 유체 역시 블리드 밸브를 통해 LNG 드레인 배관(211)으로 배출되기 때문에 제 1 및 제 2 차단밸브 사이의 압력 증가를 방지할 수 있게 되며, 결과적으로 배관의 차단성과 누설 안정성을 높일 수 있게 된다.In the LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention, the bleed valve of the first double
본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 케이싱(1000)의 내부 또는 주변의 화재를 감지하는 화재감지기(600)와, 화재를 진압할 수 있는 소방설비(Fire Fighting, 100)를 포함할 수 있다.The LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention includes a
화재감지기(600)는 불꽃 감지기 또는 가연성 가스 감지기일 수 있 수 있으며, 화재에 관련된 감지장치는 모두 포함될 수 있고, 앞서 열거한 것에 한정되는 것은 아니다.The
소방설비(100)는 소화재가 이동하는 배관과 배관으로부터 소화재를 분사하는 노즐 스프레이를 포함할 수 있다. 소화재란 화재를 진압하기 위한 원재를 말하며, 분말, 폼(foam), 불활성 기체 등 공지의 다양한 소화 원재가 사용될 수 있고, 앞서 열거한 것에 한정되지 않는다.The fire-fighting
본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 소화재 저장탱크(120)를 더 포함할 수 있다. 통상의 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 경우 소화재가 저장되는 공간 즉, 저장탱크는 모듈 외측에 배치되어 소화재 저장탱크와 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 소방설비가 연결되어 사용되나, 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 이러한 소화재 저장탱크(120)를 모듈 내에 배치하여 패키지화 할 수 있다. 이는 LNG 공급라인(200)과 LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 다수의 밸브를 설치하지 않고 이중 블록 밸브장치(210, 310)를 배치함으로써 공간이 절약되고 절약된 공간에 소화재 저장탱크(120)를 배치함으로써 컴팩트하게 패키지화 할 수 있게 된다.The LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention may further include a fire extinguishing
또한, LNG 공급라인(200) 상에는 누출되는 LNG를 검출할 수 있는 누출 검출기(240), LNG 공급라인의 압력을 감지하는 제 1 압력 트랜스미터(220), LNG 공급라인의 온도를 감지하는 제 1 온도 트랜스미터(230)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, LNG 증발가스 회수라인(300) 상에는 누출되는 증발가스를 검출할 수 있는 누출 검출기(440), LNG 증발가스 회수라인의 압력을 감지하는 제 2 압력 트랜스미터(320), LNG 증발가스 회수라인의 온도를 감지하는 제 2 온도 트랜스미터(330)를 포함할 수 있으며, 이들로부터의 검출값 또는 검출신호를 받아 소방설비(100), 제 1 이중 블록 밸브장치(210), 또는 제 2 이중 블록 밸브장치(310)를 제어하는 PLC(Programable logic controller, 700)를 포함할 수 있다.In addition, on the
구체적으로 LNG 공급라인(200)과 LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 마련된 누출 검출기(240, 440)는 LNG 공급라인(200) 또는 LNG 증발가스 회수라인(300)에서 누출되는 LNG 또는 증발가스를 검출하여 검출신호를 PLC(700)로 송신할 수 있다. LNG 공급라인(200) 상에 마련된 제 1 압력 트랜스미터(220)와 제 1 온도 트랜스미터(230)는 LNG 공급라인(200) 상의 압력과 온도를 검출하여 PLC(700)로 송신할 수 있다. LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 마련된 제 2 압력 트랜스미터(320)와 제 2 온도 트랜스미터(330)는 LNG 증발가스 회수라인(300) 상의 압력과 온도를 검출하여 PLC(700)로 송신할 수 있다. PLC(700)의 데이터는 HMI(Human Machine Interface) PC(800)와 DCS(Distributed Control System, 900)로 송신될 수 있으며, 관리자는 HMI PC(800)를 이용하여 HMI 화면(810) 또는 DCS(900)를 통해 PLC(700)에서 수신한 검출값 또는 검출신호를 분석하여 LNG 벙커링 스테이션 모듈 내의 상태를 모니터링하고 제어할 수 있게 되며, 소방설비(100)의 가동 또는 제 1 이중 블록 밸브장치(210) 또는 제 2 이중 블록 밸브장치(310)의 개폐 또는 개도를 제어할 수 있게 된다. 또한, 이러한 제어를 로직화하여 기설정된 수준 범위에 따라 모니터링 상태를 진단하고 자동으로 소방설비(100)를 가동하거나 제 1 이중 블록 밸브장치(210) 또는 제 2 이중 블록 밸브장치(310)의 개폐 또는 개도를 제어하는 것도 가능하다.Specifically, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 전술한 PLC(700), HMI PC(800), HMI(810) 또는 소화재 탱크(120)를 선택적으로 혹은 조합하여 포함할 수 있다. 즉, 더욱 컴팩트화된 LNG 벙커링 스테이션 모듈이 필요한 경우 소화재 탱크(120)를 제외하여 초소형화를 도모할 수 있고, 관리자의 조작까지 모든 기능을 수행할 수 있도록 패키지화된 LNG 벙커링 스테이션의 수요가 있을 경우 PLC(700), HMI PC(800) 및 HMI(810)를 모두 포함할 수도 있다.On the other hand, the LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention may include the above-described
본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 케이싱(1000) 하부, 바람직하게는 LNG 공급라인(200) 하부와 LNG 증발가스 회수라인(300)의 하부에 드립트레이(500)가 마련될 수 있다. 트립트레이(500)는 선박의 손상을 방지하기 위한 구성으로, 벙커링 과정이나 연료의 이동 시 극저온에 해당하는 LNG로 인해 배관, 바람직하게는 LNG 공급라인(200)이나 LNG 증발가스 회수라인(300)에 맺히는 물 또는 누출되는 유체를 받칠 수 있도록 하며, LNG 공급라인(200)이나 LNG 증발가스 회수라인(300)이 연결되는 하부와 같이 물이 맺히거나 유체가 낙하되는 예상 지점에 마련될 수 있다.In the LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention, a
본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 불활성 유체 스프레이(미도시)를 포함할 수 있다. 불활성 유체 스프레이는, 선체 격벽으로 물 또는 질소와 같은 불활성의 유체를 분사시켜 선체격벽을 보호하는 구성으로서, 예들 들어 벙커링 작업 과정에서 연료가 누출되어 극저온의 연료가 선체격벽으로 이동하면 선체격벽이 파손되어 안전사고가 발생할 우려가 있으므로, 불활성 유체 스프레이로부터 선체격벽으로 유체가 분사되어 커튼 형태를 형성함으로써 선체격벽을 보호하도록 한다.The LNG bunkering station module for small ships according to an embodiment of the present invention may include an inert fluid spray (not shown). The inert fluid spray is a component that protects the hull bulkhead by spraying an inert fluid such as water or nitrogen to the hull bulkhead. In order to protect the hull bulkhead by forming a curtain shape by spraying the fluid from the inert fluid spray to the hull bulkhead.
이상에서의 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 LNG연료추진 선박에 장착될 수 있다. 또한 모듈화(패키지화, 스키드화)가 되어 있기 때문에 신조 선박은 물론 LNG연료추진으로 개조한 개조선박까지도 용이하게 장착 및 적용할 수 있다.The above LNG bunkering station module for small ships may be mounted on an LNG fuel-powered ship. In addition, since it is modularized (packaging, skid), it can be easily installed and applied not only to newly built ships but also to remodeled ships that have been converted to LNG fuel propulsion.
여기서 말하는 소형선박이란 바람직하게는 500톤 급 미만의 선박을 포함한다. 이러한 소형선박의 경우 중대형 선박에 장착되는 대형의 LNG 벙커링 스테이션 모듈을 그대로 장착할 수 없기 때문에 소형화된 모듈이 필요하며, 본 발명에 따른 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 이러한 수요를 충족시킬 수 있게 된다.The term "small ship" as used herein preferably includes ships of less than 500 ton class. In the case of such a small vessel, since a large LNG bunkering station module mounted on a medium or large vessel cannot be mounted as it is, a miniaturized module is required, and the LNG bunkering station module according to the present invention can satisfy this demand.
본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 선박의 어퍼데크(upper deck)에 구비될 수 있으며, 바람직하게는 어퍼데크 상측에 구비될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 선박의 양측면부, 바람직하게는 파일롯 스테이션 해치(pilot station hatch) 내에 구비될 수 있다.The LNG bunkering station module for a small ship according to the present invention may be provided on the upper deck of the ship, preferably on the upper deck. In addition, the LNG bunkering station module for a small ship according to the present invention may be provided in both side surfaces of the ship, preferably in a pilot station hatch.
이상에서 언급한 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-mentioned embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for better understanding, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art may make various modifications and equivalents therefrom. It will be appreciated that embodiments are possible. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
100 : 소방설비 200 : LNG 공급라인
300 : LNG 증발가스 회수라인 400 : 질소퍼지라인
500 : 드립트레이 600 : 화재 감지기
700 : PLC 800 : HMI PC
900 : DCS 1000 : 케이싱100: firefighting equipment 200: LNG supply line
300: LNG boil-off gas recovery line 400: nitrogen purge line
500: drip tray 600: smoke detector
700: PLC 800: HMI PC
900: DCS 1000: casing
Claims (12)
상기 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈의 외관을 형성하는 케이싱(1000);
외부로부터 공급되는 LNG를 선박 내에 마련된 LNG 연료탱크(T)에 공급하는 LNG 공급라인(200);
상기 LNG 공급라인(200) 상에 설치되어 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제 1 극저온 밸브;
상기 LNG 연료탱크(T)로부터 발생되는 LNG 증발가스를 외부로 배출하는 LNG 증발가스 회수라인(300);
상기 LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 설치되어 회수되는 증발가스의 유량을 조절하는 제 2 극저온 밸브; 및
상기 LNG 공급라인(200) 또는 상기 LNG 증발가스 회수라인(300)에 질소가스를 주입하여 퍼지하는 질소퍼지라인(400)을 포함하고,
상기 제 1 극저온 밸브는 제 1 차단밸브, 제 2 차단밸브 및 제 1 블리드 밸브로 이루어지는 제 1 이중 블록 밸브장치(Double Block and Bleed valve, 210)이며,
상기 제 2 극저온 밸브는 제 3 차단밸브, 제 4 차단밸브 및 제 2 블리드 밸브로 이루어지는 제 2 이중 블록 밸브장치(310)이고,
상기 제 1 이중 블록 밸브장치(210)의 상기 제 1 블리드 밸브는 LNG 드레인 배관(211)과 연결되며,
상기 LNG 공급라인(200) 또는 상기 LNG 증발가스 회수라인(300) 상에 누출되는 LNG 또는 증발가스를 검출하는 누출 검출기(240, 440)가 포함되고,
상기 LNG 공급라인(200)에 연결되어 상기 LNG 공급라인(200)의 압력을 감지하는 제 1 압력 트랜스미터(220);
상기 LNG 공급라인(200)에 연결되어 상기 LNG 공급라인(200)의 온도를 감지하는 제 1 온도 트랜스미터(230);
상기 LNG 증발가스 회수라인(300)에 연결되어 상기 LNG 증발가스 회수라인(300)의 압력을 감지하는 제 2 압력 트랜스미터(320); 및
상기 LNG 증발가스 회수라인(300)에 연결되어 상기 LNG 증발가스 회수라인(300)의 온도를 감지하는 제 2 온도 트랜스미터(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.In the LNG bunkering station module for small ships,
a casing 1000 forming an exterior of the LNG bunkering station module for small ships;
LNG supply line 200 for supplying LNG supplied from the outside to the LNG fuel tank (T) provided in the ship;
a first cryogenic valve installed on the LNG supply line 200 to control the flow rate of the supplied LNG;
an LNG boil-off gas recovery line 300 for discharging the LNG boil-off gas generated from the LNG fuel tank (T) to the outside;
a second cryogenic valve installed on the LNG boil-off gas recovery line 300 to control the flow rate of the recovered boil-off gas; and
and a nitrogen purge line 400 for purging by injecting nitrogen gas into the LNG supply line 200 or the LNG boil-off gas recovery line 300,
The first cryogenic valve is a first double block valve device (Double Block and Bleed valve, 210) comprising a first shut-off valve, a second shut-off valve and a first bleed valve,
The second cryogenic valve is a second double block valve device 310 comprising a third shut-off valve, a fourth shut-off valve and a second bleed valve,
The first bleed valve of the first double block valve device 210 is connected to the LNG drain pipe 211,
Leak detectors 240 and 440 for detecting LNG or BOG leaking on the LNG supply line 200 or the LNG BOG recovery line 300 are included,
a first pressure transmitter 220 connected to the LNG supply line 200 to sense the pressure of the LNG supply line 200;
a first temperature transmitter 230 connected to the LNG supply line 200 to sense the temperature of the LNG supply line 200;
a second pressure transmitter 320 connected to the LNG boil-off gas recovery line 300 to sense the pressure of the LNG boil-off gas recovery line 300; and
and a second temperature transmitter (330) connected to the LNG boil-off gas recovery line (300) to sense the temperature of the LNG boil-off gas recovery line (300).
상기 케이싱(1000)의 내부 또는 주변의 화재를 감지하는 화재감지기(600); 및
화재를 진압하는 소방설비(Fire Fighting, 100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.The method of claim 1,
a fire detector 600 for detecting a fire inside or around the casing 1000; and
LNG bunkering station module for small ships, characterized in that it includes a fire fighting facility (Fire Fighting, 100) for suppressing a fire.
상기 소방설비(100)의 소화재가 저장되는 소화재 저장탱크(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.3. The method of claim 2,
The LNG bunkering station module for small ships, characterized in that it further comprises a fire extinguishing material storage tank (120) in which the fire extinguishing material of the firefighting equipment (100) is stored.
상기 화재감지기(600)는 불꽃 감지기 또는 가연성 가스 감지 중 어느 하나 이상을 포함하며,
상기 소방설비는 소화재를 분사하는 노즐 스프레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.4. The method of claim 3,
The fire detector 600 includes any one or more of a flame detector and a combustible gas detector,
The firefighting equipment is an LNG bunkering station module for small ships, characterized in that it includes a nozzle spray for spraying a fire extinguishing agent.
상기 화재감지기(600), 상기 누출 검출기(240, 440), 상기 제 1 압력 트랜스미터(220), 상기 제 1 온도 트랜스미터(230), 상기 제 2 압력 트랜스미터(320) 및 상기 제 2 온도 트랜스미터(330)로부터 감지신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 소방설비(100), 제 1 이중 블록 밸브장치(210) 또는 제 2 이중 블록 밸브장치(310)를 제어하는 PLC(Programable logic controller, 700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.3. The method of claim 2,
The fire detector 600 , the leak detector 240 , 440 , the first pressure transmitter 220 , the first temperature transmitter 230 , the second pressure transmitter 320 and the second temperature transmitter 330 . ) receives a detection signal from, and a PLC (Programmable Logic Controller, 700) for controlling the firefighting equipment 100, the first double block valve device 210 or the second double block valve device 310 to the received detection signal LNG bunkering station module for small ships, characterized in that it further comprises.
상기 LNG 공급라인(200) 하부 또는 LNG 증발가스 회수라인(300) 하부에 드립트레이(500)가 마련되는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.The method of claim 1,
An LNG bunkering station module for small ships, characterized in that a drip tray (500) is provided below the LNG supply line (200) or below the LNG boil-off gas recovery line (300).
커튼 형태를 이루도록 유체를 분사시켜, LNG로부터 선체를 보호하는 불활성 유체 스프레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형선박용 LNG 벙커링 스테이션 모듈.The method of claim 1,
An LNG bunkering station module for a small ship, characterized in that it comprises an inert fluid spray for protecting the hull from LNG by spraying the fluid to form a curtain.
상기 LNG 벙커링 스테이션 모듈은 어퍼데크(upper deck) 상측 또는 파일롯 스테이션 해치(pilot station hatch) 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 LNG연료추진 소형선박.11. The method of claim 10,
The LNG bunkering station module is an LNG fuel-propelled small vessel, characterized in that it is provided on the upper deck (upper deck) or in the pilot station hatch (pilot station hatch).
상기 LNG연료추진 소형선박은 500톤 미만급인 것을 특징으로 하는 LNG연료추진 소형선박.11. The method of claim 10,
The LNG fuel-powered small vessel is an LNG-fueled small vessel, characterized in that less than 500 tons.
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