KR102480657B1 - Lng 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템은 LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치되며 상기 LNG 저장탱크(10)에서 누설되는 누설액을 수집하는 하나 이상의 드립 트레이(110); 그리고 상기 하나 이상의 드립 트레이(110)에 수집된 상기 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체(20)의 외부로 배출하는 경로를 제공하며 상기 LNG 저장탱크(10)에 설치되는 하나 이상의 벤팅부(120)를 포함한다.

Description

LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박{SYSTEM FOR TREATING LEAKAGE LIQUID FOR LNG CARGO TANK AND VESSEL INCLUDING THE SAME}

본 발명은 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LNG 저장탱크에서 누설되는 누설액을 수집하는 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 천연 가스는, 육상 또는 해상의 가스 배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화 천연 가스(이하, LNG라고 함)의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소요처로 운반된다.

이러한 LNG는 천연 가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연 가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들게 되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 이러한 LNG를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG 재기화 선박(LNG RV), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장 탱크(흔히, '화물창'이라고 함)가 설치될 수 있다.

LNG 저장 탱크는 일반적으로 독립형(Independent Type) 저장 탱크와 멤브레인형(Membrane Type) 저장 탱크로 분류될 수 있으며, 독립형 저장 탱크는 IMO type A형, B형, 그리고 C형으로 분류되고, B형은 MOSS형과 SPB형으로 분류되고, 멤브레인형 저장 탱크는 크게 GTT사의 NO 96형과 MARK Ⅲ형으로 분류된다.

특히, 독립형 저장 탱크는 LNG가 누설될 경우에 극저온 LNG에 의해 선체가 손상되는 것을 방지하기 위해 액화 가스 운반선을 위한 안전 국제 기준(IGC code)에 따라 누설된 LNG를 배출하기 위한 배출 구조와, 누설된 LNG를 유도하여 수용할 수 있는 드립 트레이(Drip tray)를 포함하는 누설액 처리 시스템을 포함할 수 있다.

그러나, 드립 트레이는 선체와 LNG 저장 탱크 사이에 선체와 접촉하며 설치되므로, 드립 트레이로 배출된 LNG의 냉열은 드립 트레이가 설치되는 선체의 일부분에 영향을 미치게 된다. 따라서, 이러한 선체의 일부분은 저온의 LNG에 장기간 접촉하여도 손상되지 않는 저온강으로 이루어져야 하므로, 선체의 스틸 그레이드(steel grade)에 영향을 미칠 수 있다.

또한, 배출된 LNG는 선체와 LNG 저장 탱크 사이의 홀드 스페이스(Hold space)에서 기화되는데, 기화된 LNG는 저온 상태이므로 기화된 LNG와 인접한 선체의 일부분에 영향을 미치게 된다. 따라서, 이러한 선체의 일부분은 저온의 LNG에 장기간 접촉하여도 손상되지 않는 저온강으로 이루어져야 하므로, 선체의 스틸 그레이드(steel grade)에 영향을 미칠 수 있다.

한국 등록특허공보 제10-1554896호(ＬＮＧ 저장탱크용 드립 트레이 구조체, 2015.09.22. 공고)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 누설액에 의한 이격 공간 내 온도 저하를 방지할 수 있는 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템은, LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치되며 상기 LNG 저장탱크(10)에서 누설되는 누설액을 수집하는 하나 이상의 드립 트레이(110); 그리고 상기 하나 이상의 드립 트레이(110)에 수집된 상기 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체(20)의 외부로 배출하는 경로를 제공하며 상기 LNG 저장탱크(10)에 설치되는 하나 이상의 벤팅부(120)를 포함한다.

또한, 상기 드립 트레이(110)는 상기 선체(20)와 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부 사이의 이격 공간(G1)에 설치되며, 상기 선체(20)와 이격하여 위치할 수 있다.

또한, 상기 드립 트레이(110)는, 상기 누설액을 상기 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출하는 드레인 배관(111), 상기 드레인 배관(111)을 통해 상기 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출된 상기 누설액을 저장하는 트레이 본체(112), 그리고 상기 트레이 본체(112)를 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부와 연결하여 상기 트레이 본체(112)를 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치하는 트레이 연결부(113)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 LNG 저장탱크(10)는 탱크 본체(11), 그리고 상기 탱크 본체(11)와 이격되어 상기 탱크 본체(11)를 둘러싸며 상기 탱크 본체(11)를 단열시키는 탱크 단열부(12)를 포함하고, 상기 트레이 연결부(113)는 상기 탱크 단열부(12)에 설치될 수 있다.

또한, 상기 드립 트레이(110)는, 상기 트레이 본체(112) 및 상기 트레이 연결부(113)를 덮으며 상기 트레이 본체(112) 및 상기 트레이 연결부(113)를 단열시키는 트레이 단열부(114)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 벤팅부(120)는, 상기 탱크 단열부(12) 내에 설치되며 상기 누설 증발 가스를 이송하는 제1 벤팅 배관(121)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 벤팅부(120)는, 상기 제1 벤팅 배관(121)과 연결되며 상기 LNG 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 제2 벤팅 배관(122), 그리고 상기 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러싸며 상기 제2 벤팅 배관(122)을 단열시키는 배관 단열부(123)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탱크 본체(11)의 하부(11d)를 덮는 상기 탱크 단열부(12)의 하부(12d)와 상기 트레이 본체(112) 사이에 밀폐 공간(G2)이 형성되며, 상기 제1 벤팅 배관(121)의 입구(121a)는 상기 밀폐 공간(G2)으로 노출될 수 있다.

또한, 상기 배관 단열부(123)는 상기 탱크 본체(11)의 상부(11u)를 덮는 상기 탱크 단열부(12)의 상부(12u)와 상기 선체(20) 사이의 이격 공간(G1`)에 위치하는 상기 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러쌀 수 있다.

또한, 상기 LNG 저장탱크(10)는 IMO Type B의 독립형 저장 탱크일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 전술한 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템을 포함한다.

또한, 상기 선박은 LNG 운반선 또는 LNG 연료 추진선일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은 드립 트레이의 트레이 본체를 LNG 저장탱크에 설치하고, 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체의 외부로 배출하는 경로를 제공하는 벤팅부를 LNG 저장탱크의 탱크 단열부에 설치함으로써, 극저온 상태의 누설액에 의한 이격 공간 내 온도 저하를 방지할 수 있다.

따라서, 선체의 스틸 그레이드(steel grade)와 관련된 문제들을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템을 포함하는 선박의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템의 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 대해 도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템을 포함하는 선박의 개략적인 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템을 포함하는 선박은 LNG 저장탱크(10), 선체(20) 및 누설액 처리 시스템(100)를 포함한다.

LNG 저장탱크(10)는 LNG를 저장하는 독립형 저장 탱크, 바람직하게는 IMO type B의 저장 탱크일 수 있다. LNG 저장탱크(10)는 LNG를 저장하는 탱크 본체(11), 그리고 탱크 본체(11)와 소정 간격(G3) 이격되어 탱크 본체(11)를 둘러싸며 탱크 본체(11)를 단열시키는 탱크 단열부(12)를 포함할 수 있다(도 2 참조).

선체(20)는 LNG 저장탱크(10)를 둘러싸며, 그 내면에 LNG 저장탱크(10)가 설치될 수 있다.

누설액 처리 시스템(100)은 선체(20)와 LNG 저장탱크(10) 사이에 위치하며, LNG 저장탱크(10)에서 누설된 누설액을 수집할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 LNG 운반선 또는 LNG 연료 추진선 일 수 있고, 이때 LNG 저장 탱크(10)는 카고 탱크 또는 연료 탱크일 수 있다.

이하에서, 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템의 개략적인 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템(100)은 하나 이상의 드립 트레이(110), 그리고 하나 이상의 벤팅부(120)를 포함한다.

드립 트레이(110)는 LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치되며 LNG 저장탱크(10)에서 누설되는 누설액을 수집할 수 있다.

드립 트레이(110)는 선체(20)와 LNG 저장탱크(10)의 하부 사이의 이격 공간(G1)에 설치되며, 선체(20)와 이격하여 위치할 수 있다. 이러한 이격 공간(G1)은 대류를 통한 열전달이 가능하게 하여 이격 공간(G1)으로 누설된 누설액이 기화되게 할 수 있다.

드립 트레이(110)는 드레인 배관(111), 트레이 본체(112), 트레이 연결부(113), 그리고 트레이 단열부(114)를 포함할 수 있다.

드레인 배관(111)은 누설액을 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출할 수 있다. 드레인 배관(111)은 탱크 본체(11)와 탱크 단열부(12) 사이의 소정 간격(G3)에 연결되어 탱크 본체(11)에서 누설된 누설액을 LNG 저장탱크(10)의 외부에 위치한 트레이 본체(112)로 배출할 수 있다.

트레이 본체(112)는 드레인 배관(111)을 통해 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출된 누설액을 저장할 수 있다. 트레이 본체(112)는 드레인 배관(111) 아래에 위치하여 드레인 배관(111)에서 배출되는 극저온 상태의 누설액이 본체에 적하되는 것을 방지할 수 있다.

트레이 연결부(113)는 트레이 본체(112)를 LNG 저장탱크(10)의 하부와 연결하여 트레이 본체(112)를 LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치할 수 있다. 트레이 연결부(113)는 탱크 단열부(12)에 설치될 수 있다. 따라서, 트레이 본체(112)는 선체(20)와 접촉하지 않으므로, 누설액의 냉열이 선체(20)에 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다.

트레이 단열부(114)는 트레이 본체(112) 및 트레이 연결부(113)를 덮으며 트레이 본체(112) 및 트레이 연결부(113)를 이격 공간(G1)과 단열시킬 수 있다. 이때, 탱크 본체(11)의 하부(11d)를 덮는 탱크 단열부(12)의 하부(12d)와 트레이 본체(112) 사이에 밀폐 공간(G2)이 형성될 수 있다.

따라서, 트레이 본체(112)에 수집된 극저온 상태의 누설액은 밀폐 공간(G2) 내에 위치하고, 누설액이 기화된 누설 증발 가스도 이격 공간(G1) 내로 확산되지 않으므로, 극저온 상태의 누설 증발 가스에 의한 이격 공간(G1) 내의 온도 저하를 방지할 수 있다.

벤팅부(120)는 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체(20)의 외부로 배출하는 경로를 제공하며 LNG 저장탱크(10)에 설치될 수 있다.

벤팅부(120)는 제1 벤팅 배관(121), 제2 벤팅 배관(122), 그리고 배관 단열부(123)를 포함할 수 있다.

제1 벤팅 배관(121)은 탱크 단열부(12) 내에 설치되며 누설 증발 가스를 이송할 수 있다. 제1 벤팅 배관의 입구(121a)는 밀폐 공간(G2)으로 노출될 수 있다. 따라서, 밀폐 공간(G2)에 갇힌 누설 증발 가스는 제1 벤팅 배관(121)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이와 같이, 누설 증발 가스가 이송되는 제1 벤팅 배관(121)이 탱크 단열부(12) 내에 설치됨으로써, 극저온 상태의 누설 증발 가스에 의한 이격 공간 내 및 선체(20)의 온도 저하를 방지할 수 있다.

제2 벤팅 배관(122)은 제1 벤팅 배관(121)과 연결되며 LNG 저장탱크(10)의 외부에 설치될 수 있다. 이러한 제2 벤팅 배관(122)은 선체(20)의 상부와 LNG 저장탱크(10)의 상부 사이의 이격 공간(G1`)에 위치할 수 있다.

배관 단열부(123)는 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러싸며 제2 벤팅 배관(122)을 이격 공간(G1`)과 단열시킬 수 있다. 즉, 배관 단열부(123)는 탱크 본체(11)의 상부(11u)를 덮는 탱크 단열부(12)의 상부(12u)와 선체(20) 사이의 이격 공간(G1`)에 위치하는 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러쌀 수 있다. 따라서, 제2 벤팅 배관(122)을 흐르는 극저온 상태의 누설 증발 가스에 의한 이격 공간(G1`) 내 및 선체(20)의 온도 저하를 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은 드립 트레이의 트레이 본체를 LNG 저장탱크에 설치하고, 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체의 외부로 배출하는 경로를 제공하는 벤팅부를 LNG 저장탱크의 탱크 단열부에 설치함으로써, 극저온 상태의 누설액에 의한 이격 공간 내 온도 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 선체의 스틸 그레이드(steel grade)와 관련된 문제들을 제거할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10: LNG 저장 탱크 11: 탱크 본체
12: 탱크 단열부 110: 드립 트레이
111: 드레인 배관 112: 트레이 본체
113: 트레이 연결부 114: 트레이 단열부
120: 벤팅부 121: 제1 벤팅 배관
122: 제2 벤팅 배관 123: 배관 단열부

Claims (12)

1. LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치되며 상기 LNG 저장탱크(10)에서 누설되는 누설액을 수집하는 하나 이상의 드립 트레이(110); 그리고
   상기 하나 이상의 드립 트레이(110)에 수집된 상기 누설액이 기화된 누설 증발 가스를 선체(20)의 외부로 배출하는 경로를 제공하며 상기 LNG 저장탱크(10)에 설치되는 하나 이상의 벤팅부(120)를 포함하고,
   상기 드립 트레이(110)는 상기 선체(20)와 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부 사이의 이격 공간(G1)에 설치되며, 상기 선체(20)와 이격하여 위치하고,
   상기 드립 트레이(110)는,
   상기 누설액을 상기 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출하는 드레인 배관(111),
   상기 드레인 배관(111)을 통해 상기 LNG 저장탱크(10)의 외부로 배출된 상기 누설액을 저장하는 트레이 본체(112), 그리고
   상기 트레이 본체(112)를 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부와 연결하여 상기 트레이 본체(112)를 상기 LNG 저장탱크(10)의 하부에 설치하는 트레이 연결부(113)를 포함하며,
   상기 LNG 저장탱크(10)는 탱크 본체(11), 그리고 상기 탱크 본체(11)와 이격되어 상기 탱크 본체(11)를 둘러싸며 상기 탱크 본체(11)를 단열시키는 탱크 단열부(12)를 포함하고,
   상기 트레이 연결부(113)는 상기 탱크 단열부(12)의 하측 외부에 설치되며,
   상기 벤팅부(120)는,
   상기 탱크 단열부(12) 내에 설치되며 상기 누설 증발 가스를 이송하는 제1 벤팅 배관(121),
   상기 제1 벤팅 배관(121)과 연결되며 상기 LNG 저장탱크(10)의 상측 외부에 설치되는 제2 벤팅 배관(122), 그리고
   상기 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러싸며 상기 제2 벤팅 배관(122)을 단열시키는 배관 단열부(123)를 포함하고,
   상기 탱크 본체(11)의 하부(11d)를 덮는 상기 탱크 단열부(12)의 하부(12d)와 상기 트레이 본체(112) 사이에 밀폐 공간(G2)이 형성되며,
   상기 제1 벤팅 배관(121)의 입구(121a)는 상기 밀폐 공간(G2)으로 노출되고,
   상기 누설액 및 상기 누설액이 기화된 누설 증발 가스는, 상기 탱크 단열부(12)의 하부(12d)와 상기 트레이 본체(112) 사이에 형성된 상기 밀폐 공간(G2)에 갇혀 상기 이격 공간(G1) 내의 온도 저하를 방지하며,
   상기 누설 증발 가스는 상기 제1 벤팅 배관(121)의 입구(121a)를 통해, 상기 탱크 단열부(12) 내에 설치되는 상기 제1 벤팅 배관(121)과, 상기 LNG 저장탱크(10)의 상측 외부에 설치되되 상기 배관 단열부(123)로 둘러싸인 상기 제2 벤팅 배관(122)을 거쳐 상기 선체(20)의 외부로 배출되어, 상기 선체(20)의 온도 저하를 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는,
   LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 드립 트레이(110)는,
   상기 트레이 본체(112) 및 상기 트레이 연결부(113)를 덮으며 상기 트레이 본체(112) 및 상기 트레이 연결부(113)를 단열시키는 트레이 단열부(114)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 배관 단열부(123)는 상기 탱크 본체(11)의 상부(11u)를 덮는 상기 탱크 단열부(12)의 상부(12u)와 상기 선체(20) 사이의 이격 공간(G1`)에 위치하는 상기 제2 벤팅 배관(122)의 일부 또는 전부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는,
   LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크(10)는 IMO Type B의 독립형 저장 탱크인 것을 특징으로 하는,
    LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템.
11. 제 1 항, 제 5 항, 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 LNG 저장탱크용 누설액 처리 시스템을 포함하는 선박.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선박은 LNG 운반선 또는 LNG 연료 추진선인 것을 특징으로 하는 선박.

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