KR102577619B1 - Lng운반선 화물창의 추적가스 공급시스템 - Google Patents

Lng운반선 화물창의 추적가스 공급시스템 Download PDF

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송인호
백영흠
김두일
윤종연
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주식회사 삼영검사엔지니어링
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Abstract

본 발명은 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 개시한다. 이러한 본 발명은 함체에 추적물질이 충진된 압력용기와 기화부 및 안전장치 및/또는 반응조를 구성한 것이고, 이에 따라 추적물질을 기화시킨 추적가스를 다중 구조의 단열 구조물로 이루어진 LNG운반선 화물창으로 용이하게 주입할 수 있도록 함은 물론, 추적물질의 누출에 따른 인명피해와 안전사고를 방지하고, 압력 용기의 표면 부식을 없애면서 유지 관리가 용이하게 이루어지도록 하고, 전기 감전 사고의 위험을 예방하면서 화물창으로의 추적가스 주입에 따른 추적물질 사용량을 정확하게 측정하는 한편, 화물창으로 주입된 추적가스 제거시 독성가스의 대기 누출 방지와 그 제거에 따른 비용을 절감하는 것이다.

Description

LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템{Tracer gas supply system of cargo hold for LNG carrier}
본 발명은 LNG운반선 화물창에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함체에 추적물질이 충진된 압력용기와 기화부 및 안전장치를 구성하면서, 기화부를 통해 추적물질을 기화시킨 추적가스를 다중 구조의 단열 구조물로 이루어진 LNG운반선 화물창으로 용이하게 주입할 수 있도록 함은 물론, 안전장치를 통해 추적물질의 누출에 따른 피해를 방지할 수 있도록 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템에 관한 것이다.
일반적으로, LNG운반선은 LNG가스를 실고 바다를 운항하여 육상 소요처에 상기 LNG가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해 LNG가스의 극저온을 견딜 수 있는 화물창을 포함한다.
상기 화물창은 대기압하에서 비등점이 영하 162도의 초저온인 LNG가스를 저장하기 때문에 외부로부터 잠입 열량에 의한 기화가스의 발생을 최소로 하기 위한 다중 구조의 단열 구조물로 이루어지며, 이에따라 종래에는 LNG운반선의 안전을 위해 LNG가스의 누설 검사를 시행하게 된다.
상기 LNG가스의 누설검사는 선박을 건조한 뒤에 화물창에 LNG가스를 채우지 않은 상태에서 추적가스(예; 암모니아 가스)를 화물창내에 주입하여 채운 상태에서, 화물창 내부로 검사원이 들어가서 상기 화물창 내부에 설치된 족장을 밟고 올라가서 검사하는 방법을 사용하고 있다.
즉, 상기 화물창내에 추적가스를 주입하면서 상기 추적가스에 반응하는 검지재(예; 페인트)를 화물창내 검사 표면(예; 용접부위)에 도포하거나, 또는 검지재를 화물창내 검사 표면에 도포한 후 상기 화물창 내부로 추적가스를 주입하면서, 다중 구조를 이루는 화물창내의 누설 유무와 누설 위치를 확인하는 것이다.
여기서, 상기 추적가스는 첨부된 도 1에서와 같이 압력 용기(1)에 충진된 추적물질(예; 액화 암모니아)를 기화시킨 것으로, 이는 상기 압력용기(1)가 중탕기(2)에 투입되면서, 상기 압력용기(1)에 충진되어진 추적물질이 상기 중탕기(2)의 가열동작으로부터 기화되어 상기 화물창(3, 3')의 내부로 주입되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 중탕기(2)의 가열동작으로 추적물질을 기화시킨 추적가스를 상기 화물창 내부로 주입시 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 추적물질인 액화 암모니아는 화학물질관리법에 따른 유독물질 및 사고대비 물질로 관리되는 것이지만, 개방된 상기 중탕기(2)에 상기 압력용기(1)가 외부로 노출된 상태에서 수용되므로, 상기 중탕기(2)의 주변에 가스 누출을 감지하고 경보신호를 출력하는 경보기 설치가 어려웠고, 이에따라 종래에는 독성을 가지는 추적물질이 누출시 주변으로 확산되면서 인명피해를 유발할 수 있었다.
둘째, 중탕기(2)에 채워진 물에 상기 압력용기(1)가 투입되는 것이므로 상기 압력 용기(1)의 표면 부식이 발생하게 되면서, 상기 압력용기(1)에 대한 유지 관리의 어려움이 있다.
셋째, 중탕기(2)는 중탕을 위해 가열부인 열선이 설치되는 것이므로 열선의 파손이나 전기 감전 사고의 위험성이 있다.
넷째, 중탕기(2)에 압력용기(1)를 넣고 사용시 많은 양의 추적물질이 기화되면 상기 압력용기(1)의 하단부에서부터 빙결 현상이 발생하게 되고, 이를 해결하기 위한 해빙 시간이 요구되어 상기 압력용기(1)의 사용에 제한이 발생하였다.
다섯째, 중탕기(2)에 적어도 하나 또는 하나 이상의 압력용기(1)가 수용된 상태에서 중탕으로 추적물질을 기화시킨 추적가스를 화물창(3, 3') 내부로 주입하는 것이므로, 상기 압력용기(1)에 충진되어진 추적물질의 정확한 사용량을 측정할 수는 없었다.
등록특허공보 제10-1019043호(공고일 2011.03.07.) 공개특허공보 제10-2015-0133005호(공개일 2015.11.27.) 공개특허공보 제10-2021-0059156호(공개일 2021.05.25.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 함체에 추적물질이 충진된 압력용기와 기화부 및 안전장치를 구성함으로써, 기화부를 통해 추적물질을 기화시킨 추적가스를 다중 구조의 단열 구조물로 이루어진 LNG운반선 화물창으로 용이하게 주입하고, 안전장치를 통해서는 추적물질의 누출에 따른 인명피해와 안전사고를 방지하며, 압력 용기의 표면 부식을 방지하면서 유지 관리가 용이하게 이루어지도록 하고, 전기 감전 사고의 위험을 예방하며, 화물창으로의 추적가스 주입에 따른 추적물질 사용량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 함체내에 반응조를 구성하면서, 화물창으로 주입된 추적가스 제거시 그 제거에 따른 비용을 절감할 수 있도록 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 과제 해결 수단인 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템은, 출입도어에 의해 밀폐되는 구조를 이루는 함체부의 내부공간에 수용되는 것으로, 추적물질이 충진된 압력용기가 수용되는 용기 수용부; 상기 압력용기와 LNG운반선의 화물창과 각각 입수라인 및 출수라인으로 연결되며, 상기 입수라인 및 상기 출수라인에 양단이 연결되는 기화라인을 통과하는 상기 추적물질을 기화시키는 기화기; 상기 압력용기로부터 추적물질의 누출 여부를 감지하면서 경보음을 출력하는 누출 경보기; 상기 누출 경보기에 의해 상기 압력용기에서의 추적물질 누출이 감지시 동작되는 것으로, 상기 압력용기로부터 누출되는 상기 추적물질을 중화시키는 안전장치; 및, 상기 압력용기에서의 추적물질 공급과 상기 기화기의 기화 동작, 그리고 상기 누출 경보기에 의해 추적물질 누출이 감지시 상기 안전장치의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 함체부는 이동이 가능한 컨테이너 구조물인 것이다.
또한, 상기 용기 수용부는 상기 함체부의 내부공간 일단에 복수로 형성되는 격벽 구조물로서 적어도 하나 이상의 상기 압력용기를 정렬 수용하는 것이다.
또한, 상기 기화기는 가열부를 통해 물을 가열하면서 상기 기화라인을 통과하는 추적물질을 기화시키는 전열식 기화장치로서, 상기 기화기내의 압력을 체크하는 제 1 압력게이지와, 상기 기화기내의 압력이 설정된 압력보다 높을 때 개방되는 안전변이 형성되는 것이다.
또한, 상기 압력용기와 상기 기화기를 연결하는 상기 입수라인에는, 상기 입수라인내의 압력을 체크하는 제 2 압력게이지; 상기 압력용기의 개수에 대응하는 개수로 형성되며 상기 압력용기에서의 추적물질 출수를 결정하는 제 1 밸브; 및, 상기 제 1 밸브의 개방으로 추적물질이 출수시 상기 기화기로의 공급을 결정하는 제 2 밸브; 가 형성되는 것이다.
또한, 상기 입수라인은 상기 압력용기의 수용 개수에 따라 단수 또는 복수의 라인으로 이루어지며, 복수로 이루어진 상기 입수라인은 분기라인을 통해 상기 기화기의 입수단에 연결되는 것이다.
또한, 상기 기화기와 상기 화물창을 연결하는 상기 출수라인에는, 상기 기화기에서 기화된 추적가스의 출수를 결정하는 제 3 밸브; 상기 제 3 밸브의 개방으로 추적가스가 출수시 상기 추적가스의 출수 압력을 조절하는 압력 레귤레이터; 및, 상기 압력 레귤레이터에 의해 상기 추적가스의 출수 압력이 조절시 상기 화물창으로의 공급을 결정하는 제 4 밸브; 가 형성되는 것이다.
또한, 상기 출수라인에는 검사하고자 하는 화물창의 개수에 따라 분기되는 분기라인이 연결되고, 상기 분기라인에는 각각 상기 제 4 밸브가 개방시 상기 화물창으로의 추적가스 공급을 결정하는 제 5 밸브와 제 6 밸브가 형성되는 것이다.
또한, 상기 안전장치는, 상기 용기 수용부의 상단으로 연장되는 살수라인이 연결되는 물탱크; 상기 물탱크와 인접하는 상기 살수라인에 형성되고, 상기 압력용기로부터 추적물질이 누출시 상기 제어부에 의해 펌핑 동작하는 제 1 진공펌프; 상기 살수라인에서 상기 제 1 진공펌프의 출수단측에 형성되고, 상기 제 1 진공펌프가 펌핑 동작시 상기 제어부에 의해 개방 제어되는 솔레노이드 밸브; 및, 상기 압력용기의 상단으로 연장되는 상기 살수라인에 형성되고, 상기 솔레노이드 밸브가 개방시 물을 살수하는 스프레이 노즐; 을 포함하는 것이다.
또한, 상기 살수라인에서 상기 제 1 진공펌프의 입수단과 출수단측에는 각각 물의 출수를 결정하는 제 7 밸브와 제 8 밸브가 형성되는 것이다.
또한, 상기 함체부에는 검사 종료 후 상기 화물창으로부터 배기되는 추적가스를 포집하여 희석시키도록 소정량의 물이 채워진 희석탱크가 형성되고, 상기 희석탱크는 상기 화물창과 리턴라인으로 연결되는 것이다.
또한, 상기 리턴라인에는 상기 화물창으로 주입되는 추적가스를 상기 희석탱크로 리턴 배기시키도록 상기 제어부에 의해 펌핑 동작하는 제 2 진공펌프가 형성되는 것이다.
또한, 상기 희석탱크에는 물 수위를 감지하는 수위센서와, 희석된 추적가스를 외부로 배기시키는 제 1 벤트라인, 그리고 상기 추적가스가 포집되어 희석된 물을 외부로 배기시키는 배수구가 형성되며, 상기 배수구는 드레인밸브에 의해 개폐되는 것이다.
또한, 상기 압력용기가 연결되는 입수라인에 잔존하는 추적물질, 그리고 상기 기화기내에 잔존하는 추적가스는 제 2 벤트라인을 통해 상기 희석탱크에 배기되면서 희석 처리되는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 함체에 추적물질이 충진된 압력용기와 기화부 및 안전장치 및/또는 반응조를 구성한 것이며, 이를 통해 추적물질을 기화시킨 추적가스를 다중 구조의 단열 구조물로 이루어진 LNG운반선 화물창으로 용이하게 주입할 수 있도록 함은 물론, 추적물질의 누출에 따른 인명피해와 안전사고를 방지하고, 압력 용기의 표면 부식을 없애면서 유지 관리가 용이하게 이루어지도록 하고, 전기 감전 사고의 위험을 예방하면서 화물창으로의 추적가스 주입에 따른 추적물질 사용량을 정확하게 측정하는 한편, 화물창으로 주입된 추적가스 제거시 독성가스의 대기 누출 방지와 그 제거에 따른 비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 보인 평면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 보인 측면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템에서, 기화기의 출수라인과 화물창, 그리고 화물창과 희석탱크가 리턴라인으로 연결된 상태를 보인 단면 개략도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 보인 평면 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템을 보인 측면 개략도이며, 도 4는 본 발명의 실시예로 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템에서, 기화기의 출수라인과 화물창, 그리고 화물창과 희석탱크가 리턴라인으로 연결된 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.
첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급 시스템은 출입도어(11)에 의해 밀폐되는 구조를 이루면서 이동이 가능한 컨테이너 구조물인 함체부(10)의 내부공간에 수용되는 것으로, 용기 수용부(20), 기화기(30), 누출 경보기(40), 안전장치(50), 제어부(60), 및/또는 희석탱크(70)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 용기 수용부(20)는 일정량의 추적물질이 충진되어진 압력용기(100)를 수용하는 것으로, 이는 상기 함체부(10)의 내부공간 일단에 복수로 형성되는 격벽 구조물로서 적어도 하나 이상의 상기 압력용기(100)를 정렬 수용하는 것이다.
상기 기화기(30)는 상기 압력용기(100)와 LNG운반선의 화물창(200)과 각각 입수라인(L1) 및 출수라인(L2)으로 연결되는 것이며, 상기 입수라인(L1) 및 상기 출수라인(L2)에 양단이 연결되는 기화라인(미도시)을 통과하는 상기 추적물질을 기화시키는 것이다.
즉, 상기 기화기(30)는 상기 기화기(30)내의 압력을 체크하는 제 1 압력게이지(31), 상기 기화기(30)내의 압력이 설정된 압력보다 높을 때 개방되는 안전변(32)이 형성되면서 미도시된 가열부를 통해 물을 가열하면서 상기 기화라인을 통과하는 추적물질을 기화시키는 전열식 기화장치로, 이는 등록특허공보 제10-0970833호(공고일 2010.07.16.), 등록특허공보 제10-0881975호(공고일 2009.02.04.)에 기재된 공지의 기술로서 이하에서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 압력용기(100)과 상기 기화기(30)를 연결하는 상기 입수라인(L1)에는 제 2 압력게이지(P2)와 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 형성될 수 있다.
상기 제 2 압력게이지(P2)는 상기 입수라인(L1)내의 압력을 체크하도록 하는 것이다.
상기 제 1 밸브(V1)는 상기 압력용기(100)의 개수에 대응하는 개수로 형성되면서 상기 압력용기(100)에서의 추적물질 출수를 결정하는 수동밸브 구조물인 것이다.
즉, 상기 제 1 밸브(V1)는 상기 입수라인(L1)으로부터 분기되는 분기구에 연결됨은 물론, 상기 압력용기(100)에 호스 등을 통해 연결되면서, 상기 압력용기(100)의 출수구가 개방시 상기 압력용기(100)로부터 압력에 의해 출수되는 추적물질인 액체 상태의 암모니아를 상기 입수라인(L1)으로 유입되도록 작업자에 의해 열림되는 것이다.
상기 제 2 밸브(V2)는 상기 제 1 밸브(V1)의 개방으로 추적물질이 상기 입수라인(L1)으로 출수시 상기 기화기(30)로의 공급을 결정하는 수동밸브 구조물인 것이다.
즉, 상기 제 2 밸브(V2)는 상기 기화기(30)에 인접하는 상기 입수라인(L1)에 형성되면서, 상기 제 1 밸브(V1)의 개방으로 상기 압력용기(100)로부터 출수되는 추적물질인 액체 상태의 암모니아를 상기 기화기(30)의 내부 기화라인으로 공급하도록 작업자에 의해 열림되는 것이다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)를 작업자에 의해 열림 또는 닫힘되는 수동밸브로 설명하였지만, 상기 제어부(60)에 의해 열림 또는 닫힘이 제어되는 솔레노이드 밸브로 구성할 수도 있는 것이다.
한편, 상기 입수라인(L1, L1')은 상기 압력용기(100)의 수용 개수에 따라 단수 또는 복수의 라인으로 이루어질 수도 있으며, 이에따라 복수로 이루어진 상기 입수라인(L1, L1')은 분기라인(L1")을 통해 상기 기화기(30)의 입수단에 연결될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 기화기(30)와 상기 화물창(200)을 연결하는 상기 출수라인(L2)에는 제 3 밸브(V3)와 압력 레귤레이터(R1) 및 제 4 밸브(V4)가 형성될 수 있다.
상기 제 3 밸브(V3)는 상기 기화기(30)에서 기화된 추적가스의 출수를 결정하는 수동밸브 구조물인 것이다.
즉, 상기 제 3 밸브(V3)는 기화기(30)에 인접하는 상기 출수라인(L2)에 형성되면서, 상기 기화기(30)로부터 기화된 추적가스를 상기 출수라인(L2)으로 출수시키도록 작업자에 의해 열림되는 것이다.
상기 압력 레귤레이터(R1)는 상기 제 3 밸브(V3)의 개방으로 기화된 추적가스가 상기 출수라인(L2)으로 출수시 그 출수 압력을 조절하는 것으로, 그 출수 압력 조절은 작업자에 의해 임의로 설정될 수 있는 것이다.
상기 제 4 밸브(V4)는 상기 압력 레귤레이터(R1)에 의해 기화된 상기 추적가스의 출수 압력이 조절시 상기 LNG선박 화물창(200)으로 공급하도록 작업자에 의해 열림되는 것이다.
여기서, 상기 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)를 작업자에 의해 열림 또는 닫힘되는 수동밸브로 설명하였지만, 상기 제어부(60)에 의해 열림 또는 닫힘이 제어되는 솔레노이드 밸브로 구성할 수도 있는 것이다.
한편, 상기 출수라인(L2)에는 검사하고자 하는 단수 또는 복수의 화물창(200 및/또는 200')에 따라 분기되는 분기라인(L2', L2")이 연결될 수 있으며, 상기 분기라인(L2', L2")에는 각각 상기 제 4 밸브(V4)가 개방시 상기 화물창(200 및/또는 200')으로의 추적가스 공급을 결정하기 위해 작업자에 의해 조작되는 수동밸브 구조물로서 제 5 밸브(V5)와 제 6 밸브(V6)가 형성될 수 있지만, 상기 제 5 및 제 6 밸브(V5, V6)는 상기 제어부(60)에 의해 열림 또는 닫힘이 제어되는 솔레노이드 밸브로 구성할 수도 있는 것이다.
상기 누출 경보기(40)는 상기 압력용기(100)로부터 추적물질의 누출 여부를 감지한 후 이를 상기 제어부(60)로 출력하면서 경보음을 발생하는 것으로, 이는 상기 함체부(10)의 내부에 적어도 하나 또는 하나 이상이 설치될 수 있으며, 이에따라 상기 누출 경보기(40)는 상기 제어부(60)와 유선라인으로 연결되거나 또는 무선으로 통신 연결될 수도 있는 것이다.
상기 안전장치(50)는 상기 누출 경보기(40)에 의해 상기 압력용기(100)에서의 추적물질 누출이 감지시 상기 제어부(60)에 의해 동작되는 자동 살수 장치로서, 상기 압력용기(100)로부터 추적물질이 누출시 이를 중화시키는 것이며, 물탱크(51), 제 1 진공펌프(52), 솔레노이드 밸브(53), 스프레이 노즐(54)을 포함하는 것이다.
상기 물탱크(51)는 소정량의 물이 저장되는 것으로, 상기 압력용기(100)가 수용되는 상기 용기 수용부(20)의 상단으로 연장되는 살수라인(L3)을 가진다.
여기서, 상기 살수라인(L3)에는 상기 제 1 진공펌프(52)의 입수단과 출수단측에 각각 물의 출수를 결정하도록 작업자에 의해 수동 조작되는 제 7 밸브(V7)와 제 8 밸브(V8)가 형성되며, 상기 제 7 및 제 8 밸브(V7, V8)는 시스템 운영시 항상 열림 상태를 유지하는 것이다.
상기 제 1 진공펌프(52)는 상기 물탱크(51)와 인접하는 상기 살수라인(L3)에 형성되는 것으로, 상기 압력용기(100)로부터 추적물질이 누출시 상기 제어부(60)에 의해 펌핑 동작이 제어될 수 있는 것이다.
상기 솔레노이드 밸브(53)는 상기 살수라인(L3)에서 상기 제 1 진공펌프(52)의 출수단측에 형성되는 것으로, 상기 제 7 및 제 8 밸브(V7, V8)가 열림 상태에서 상기 제 1 진공펌프(52)가 펌핑 동작시 상기 제어부(60)에 의해 개방 제어될 수 있는 것이다.
상기 스프레이 노즐(54)은 상기 압력용기(100)의 상단으로 연장되는 상기 살수라인(L3)에 적어도 하나 또는 하나 이상이 형성되는 것으로, 상기 솔레노이드 밸브(53)가 개방시 상기 압력용기(100)로 물을 살수하며, 이에따라 상기 압력용기(100)에서 추적물질이 누출시 그 누출되는 추적물질은 살수되는 상기 물에 의해 중화처리되면서 외부로의 확산이 방지될 수 있는 것이다.
상기 제어부(60)는 패널 구조물에 형성되면서 상기 기화기(30)의 가열부, 상기 누출 경보기(40), 상기 안전장치(50)에 포함되는 제 1 진공펌프(52) 및 솔레노이드 밸브(53)와 연결되는 것으로, 상기 압력용기(100)에서의 추적물질 공급과 상기 기화기(30)의 기화 동작, 그리고 상기 누출 경보기(40)에 의해 추적물질 누출이 감지시 상기 안전장치(50)의 동작을 제어하는 것이다.
한편, 상기 희석탱크(70)는 상기 화물창(200 및/또는 200')에 대한 검사 종료 이후에, 상기 화물창(200 및/또는 200')의 내부공간에 잔존하는 추적가스 제거를 위해 적용되는 것으로, 상기 화물창(200 및/또는 200')으로부터 배기되는 추적가스를 포집하여 희석시키도록 소정량의 물이 채워진 탱크 구조물이며, 이에따라 상기 화물창(200)과 리턴라인(L4)으로 연결되고, 상기 리턴라인(L4)에는 상기 화물창(200 및/또는 200')에 잔존하는 추적가스를 상기 희석탱크(70)로 리턴 배기시키도록 상기 제어부(60)에 의해 펌핑 동작하는 제 2 진공펌프(80)가 형성될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 희석탱크(70)에는 물 수위를 감지하는 수위센서(71), 희석된 추적가스를 외부로 배기시키는 제 1 벤트라인(L5), 그리고 상기 추적가스가 포집되어 희석된 물을 외부로 배기시키는 배수구(미표시)가 형성되면서, 상기 배수구는 작업자에 의해 조작되는 드레인밸브(72)에 의해 개폐될 수 있도록 하였다.
한편, 상기 압력용기(100)가 연결되는 입수라인(L1, L1')에 잔존하는 추적물이, 그리고 상기 기화기(30)에 잔존하는 추적가스는 공정이 종료된 이후에 제 2 벤트라인(L6)을 통해 상기 희석탱크(70)에 배기되면서, 상기 희석탱크(70)내에서 희석 처리될 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2 벤트라인(L6)에는 도면에는 표시하지 않았지만 공정 종료 후 개방되는 밸브 및/또는 안전변이 적용될 수 있고, 상기 밸브는 작업자에 의해 수동 개방되거나 또는 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라 개방되는 솔레노이드 밸브일 수도 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템은 첨부된 도 2 내지 도 4에서와 같이, 다중 구조의 단열 구조물로 이루어진 단수 또는 복수의 화물창(200 및/또는 200')내 검사표면(예; 용접부위)에 대한 누설 유무와 누설 위치를 확인하도록 도포되는 반응 검시재(예; 페인트)의 반응을 유도하는 추적가스(예; 암모니아 가스)를 상기 화물창(200 및/또는 200')에 공급하는 것으로, 우선 상기 화물창(200)에 인접되는 위치에 컨테이너 구조물로 이루어진 함체부(10)를 이동시킨 후, 상기 함체부(10)로부터 인출되는 출수라인(L2 및/또는 L2', L2")을 상기 화물창(200 및/또는 200')과 연결시킨다.
다음으로, 작업자는 상기 함체부(10)의 내부공간에 형성되는 입수라인(L1 및/또는 L1', L1")측의 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)와, 상기 출수라인(L2 및/또는 L2', L2")측의 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)와 제 5 및 제 6 밸브(V5, V6), 그리고 살수라인(L3)측의 제 7 및 제 8 밸브(V5, V6)를 모두 개방시킨다.
그러면, 상기 용기 수용부(20)에 수용되는 압력용기(100)에서 소정의 압력으로 추적물질을 출수하게 되고, 출수된 상기 추적물질은 개방된 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)에 의해 입수라인(L1 및/또는 L1', L1")을 거쳐 기화기(30)내의 기화라인을 통과하게 되는 것이다.
이때, 작업자는 제어패널에 형성되는 조작부를 통해 추적가스 공급을 온 동작시키게 되므로, 상기 제어패널내의 제어부(60)는 상기 기화기(30)내의 가열부를 가열동작시켜 물을 가열시키게 되고, 이에 상기 기화기(30)내의 기화라인을 통과하는 추적물질은 상기 물의 가열에 따라 발생하는 스팀열에 의해 기화된 후 출수라인(L2)으로 출수되면서 단수 또는 복수의 화물창(200 및/또는 200')에는 기화된 추적가스가 공급될 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 단수 또는 복수의 화물창(200 및/또는 200')으로 기화된 추적가스가 공급시, 상기 용기 수용부(20)에 수용되는 압력용기(100)에서는 계속하여 추적물질을 출수하는 상태인데, 이때 상기 압력용기(100)로부터 함체부(10)의 내부 공간으로 추적물질이 누출되는 사고가 발생시, 상기 추적물질의 누출은 누출 경보기(40)에 의해 감지된 후 상기 제어부(60)에 감지정보가 제공되는 한편 경보음을 출력하게 된다.
따라서, 작업자는 상기 누출 경보기(40)의 경보음 출력에 따라 상기 함체부(10)를 벗어나는 대피 행동을 취할 수 있음은 물론, 상기 제어부(60)는 상기 감지정보에 따라 안전장치(50)에 포함되는 제 1 진공펌프(52)를 온 구동시킴과 동시에 솔레노이드 밸브(53)를 개방시킨다.
그러면, 상기 안전장치(50)에 포함되는 물탱크(51)내의 물은 상기 제 1 진공펌프(52)의 온 동작에 따라 펌핑되면서 살수라인(L3)을 통해 스프레이 노즐(54)로 가이드되면서, 상기 스프레이 노즐(54)은 추적물질이 누출되는 압력용기(100)로 물을 살수하게 되며, 이에따라 상기 압력용기(100)에서 누출되는 추적물질은 살수되는 상기 물에 의해 중화처리될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 추적가스 공급시스템은, 상기 출수라인(L2 및/또는 L2', L2")을 통해 화물창(200 및/또는 200')으로 기화 처리된 추적가스를 공급하면서, 반응 검시재를 통해 상기 화물창(200 및/또는 200')내의 검사 표면에 대한 누설 유무와 누설 위치의 확인 작업이 종료되면, 상기 화물창(200 및/또는 200')에 공급되어진 추적가스를 리턴받아 처리할 수 있도록 하였다.
즉, 단수 또는 복수로 이루어진 화물창(200 및/또는 200')은 단수 또는 복수의 리턴라인(L4)을 통해 상기 함체부(10)내에 형성되는 희석탱크(70)에 연결되어 있고, 상기 리턴라인(L4)에는 제 2 진공펌프(80)가 형성되어 있으므로, 제어부(60)는 상기 화물창(200 및/또는 200')에 대한 누설 유무와 누설 위치 작업이 종료되면 상기 제 2 진공펌프(80)를 온 동작시키는 한편, 제 2 벤트라인(L6)에 형성되는 밸브를 개방시킨다.
그러면, 상기 화물창(200 및/또는 200')내의 추적가스는 상기 리턴라인(L4)을 통해 상기 희석탱크(70)로 리턴 유입되고, 상기 입수라인(L1, L1')에 잔존하는 추적물질, 그리고 상기 기화기(30)내에 잔존하는 추적가스가 상기 희석탱크(70)로 유입되면서, 상기 희석탱크(70)내의 물에 의해 희석되면서 포집될 수 있고, 이에따라 상기 화물창(200 및/또는 200')내에 주입되는 추적가스에 대한 제거작업이 완료될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 희석탱크(70)의 물에 추적가스가 희석되어 더 이상 포집되지 않으면, 상기 희석탱크(70)내에 포집되어 희석된 추적가스(일명 암모니아 가스)는 제 1 벤트라인(L5)을 통해 대기중으로 방출됨은 물론, 희석된 추적가스가 포함된 물(일명 암모니아수)는 드레인밸브(72)의 열림시 배수구를 통해 외부로 배수 처리될 수 있되면서, 상기 희석탱크(70)에는 새로운 물이 채워질 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
10; 함체부 11; 출입도어
20; 용기 수용부 30; 기화기
31; 제 1 압력게이지 32; 안전변
40; 누출 경보기 50; 안전장치
51; 물탱크 52; 제 1 진공펌프
53; 솔레노이드 밸브 54; 스프레이 노즐
60; 제어부 70; 희석탱크
71; 수위센서 72; 드레인밸브
80; 제 2 진공펌프 100; 압력용기
200, 200'; 화물창 L1, L1'; 입수라인
L1", L2', L2"; 분기라인 L2; 출수라인
L3; 살수라인 L4; 리턴라인
L5; 제 1 벤트라인 L6; 제 2 벤트라인
P2; 제 2 압력게이지 R1; 압력 레귤레이터
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8; 밸브

Claims (13)

  1. 출입도어에 의해 밀폐되는 구조를 이루는 함체부의 내부공간에 수용되는 것으로, 추적물질이 충진된 압력용기가 수용되는 용기 수용부; 상기 압력용기와 LNG운반선의 화물창과 각각 입수라인 및 출수라인으로 연결되며, 상기 입수라인 및 상기 출수라인에 양단이 연결되는 기화라인을 통과하는 상기 추적물질을 기화시키는 기화기; 상기 압력용기로부터 추적물질의 누출 여부를 감지하면서 경보음을 출력하는 누출 경보기; 상기 누출 경보기에 의해 상기 압력용기에서의 추적물질 누출이 감지시 동작되는 것으로, 상기 압력용기로부터 누출되는 상기 추적물질을 중화시키는 안전장치; 및, 상기 압력용기의 추적물질 공급과 상기 기화기의 기화 동작, 그리고 상기 누출 경보기에 의해 추적물질 누출이 감지시 상기 안전장치의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 안전장치는, 상기 용기 수용부의 상단으로 연장되는 살수라인이 연결되는 물탱크; 상기 물탱크와 인접하는 상기 살수라인에 형성되고, 상기 압력용기로부터 추적물질이 누출시 상기 제어부에 의해 펌핑 동작하는 제 1 진공펌프; 상기 살수라인에서 상기 제 1 진공펌프의 출수단측에 형성되고, 상기 제 1 진공펌프가 펌핑 동작시 상기 제어부에 의해 개방 제어되는 솔레노이드 밸브; 및, 상기 압력용기의 상단으로 연장되는 상기 살수라인에 형성되고, 상기 솔레노이드 밸브가 개방시 물을 살수하는 스프레이 노즐; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체부는 이동이 가능한 컨테이너 구조물인 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 수용부는 상기 함체부의 내부공간 일단에 복수로 형성되는 격벽 구조물로서 적어도 하나 이상의 상기 압력용기를 정렬 수용하는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기화기는 가열부를 통해 물을 가열하면서 상기 기화라인을 통과하는 추적물질을 기화시키는 전열식 기화장치로서, 상기 기화기내의 압력을 체크하는 제 1 압력게이지와, 상기 기화기내의 압력이 설정된 압력보다 높을 때 개방되는 안전변이 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력용기와 상기 기화기를 연결하는 상기 입수라인에는, 상기 입수라인내의 압력을 체크하는 제 2 압력게이지; 상기 압력용기의 개수에 대응하는 개수로 형성되며 상기 압력용기에서의 추적물질 출수를 결정하는 제 1 밸브; 및, 상기 제 1 밸브의 개방으로 추적물질이 출수시 상기 기화기로의 공급을 결정하는 제 2 밸브; 가 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 입수라인은 상기 압력용기의 수용 개수에 따라 단수 또는 복수 라인으로 이루어지며, 복수로 이루어진 상기 입수라인은 분기라인을 통해 상기 기화기의 입수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기화기와 상기 화물창을 연결하는 상기 출수라인에는, 상기 기화기에서 기화된 추적가스의 출수를 결정하는 제 3 밸브; 상기 제 3 밸브의 개방으로 추적가스가 출수시 상기 추적가스의 출수 압력을 조절하는 압력 레귤레이터; 및, 상기 압력 레귤레이터에 의해 상기 추적가스의 출수 압력이 조절시 상기 화물창으로의 공급을 결정하는 제 4 밸브; 가 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 출수라인에는 검사하고자 하는 화물창의 개수에 따라 분기되는 분기라인이 연결되고, 상기 분기라인에는 각각 상기 제 4 밸브가 개방시 상기 화물창으로의 추적가스 공급을 결정하는 제 5 밸브와 제 6 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체부에는 검사 종료 후 상기 화물창으로부터 배기되는 추적가스를 포집하여 희석시키도록 소정량의 물이 채워진 희석탱크가 형성되고, 상기 희석탱크는 상기 화물창과 리턴라인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 리턴라인에는 상기 화물창으로 주입되는 추적가스를 상기 희석탱크로 리턴 배기시키도록 상기 제어부에 의해 펌핑 동작하는 제 2 진공펌프가 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 희석탱크에는 물 수위를 감지하는 수위센서와, 희석된 추적가스를 외부로 배기시키는 제 1 벤트라인, 그리고 상기 추적가스가 포집되어 희석된 물을 외부로 배기시키는 배수구가 형성되며, 상기 배수구는 드레인밸브에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 압력용기가 연결되는 입수라인에 잔존하는 추적물질, 그리고 상기 기화기내에 잔존하는 추적가스는 제 2 벤트라인을 통해 상기 희석탱크에 배기되면서 희석 처리되는 것을 특징으로 하는 LNG운반선 화물창의 추적가스 공급시스템.
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