KR102579882B1 - 액화 가스를 위한 저장 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화 가스용 저장 설비에 관한 것으로서, 상기 저장 설비는: 유밀(fluid-tight) 및 단열 벽들에 의해 한정된 내부 공간을 가진 탱크, 상기 탱크의 내부 공간(6) 내에서 상기 탱크의 바닥 벽(8) 가까이에 배치되며, 액화 가스 화물을 펌핑하기 위해 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 의도된 펌프(10), 및 상기 펌프의 온도 또는 상기 펌프의 가장 낮은 지점과 상기 펌프의 가장 높은 지점 사이에 위치한 높이에서 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서(20)를 포함한다. 작동 방법에서, 상기 펌프(10)의 온도는 상기 온도 센서(20)에 의해 생성된 측정 신호의 도움으로 결정된다.

Description

액화 가스를 위한 저장 설비
본 발명은 액화 가스의 저장 분야에 관한 것이며, 특히 유밀(fluid-tight) 및 단열 벽들에 의해 한정된 내부 공간을 가진 탱크와 상기 탱크의 내부 공간 내에서 상기 탱크의 바닥 벽에 가깝게 배치되며 액화 가스 화물을 펌핑하기 위해 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 의도된 펌프를 포함하는 액화 가스용 저장 설비의 구성 및 작동에 관한 것이다.
일 실시예에서, 액화 가스는 대기압에서 대략 -162℃의 온도로 저장된 높은 메탄 함량을 가진 혼합물이다. 다른 액화 가스들, 특히, 에탄, 프로판, 부탄 또는 에틸렌도 예상될 수 있다. 액화 가스들은 예를 들어 2 내지 20bar 사이의 상대 압력에서, 특히 2bar에 가까운 상대 압력에서 저장될 수 있다. 탱크는 다양한 기술들에 따라, 특히 일체형 멤브레인 탱크(integrated membrane tank) 또는 독립형 탱크(self-supporting tank)의 형태로 제조될 수 있다.
액화 가스 화물, 예를 들어 높은 메탄 함량을 가진 액화 천연가스 내에 잠기도록 의도된 펌프는, 매우 낮은 온도에서 작동하도록 설계되어야 하고, 작동 중에, 특히 탱크를 어떻게 채우느냐에 따른 매우 큰 온도 변화를 견딜 수 있어야 한다는 몇몇의 기계적 사양에 맞아야 한다. 특히, 메탄 수송선의 탱크 내에 배치된 하역 펌프(offloading pump)는 일반적으로 원심 펌프와 같은 회전식 기계의 형태이다(예를 들어 EP-A-1314927 참조).
따라서, 만약 펌프의 온도의 증가에 관한 예방책이 취해지지 않으면, 특히 그 증가의 점진적인 성질을 모니터링하지 않으면, 이러한 유형의 펌프는 작동할 때 심각한 열충격(thermal shock)에 노출되는 위험이 있으며, 이는 펌프의 사용 수명을 단축하기 쉽다.
본 발명이 기초한 아이디어는, 펌프의 실제 온도에 관한 신뢰성 있는 정보를 제공할 수 있는 온도 센서의 도움으로 펌프의 온도를 모니터링하는 것이다. 본 발명이 기초한 또 다른 아이디어는, 펌프의 실제 온도에 관한 신뢰성 있는 정보의 도움으로 탱크의 사용, 특히 탱크의 충전(filling) 작업 또는 펌프의 시동을 제어하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 액화 가스용 저장 설비를 제공하며, 상기 저장 설비는:
유밀(fluid-tight) 및 단열 벽들에 의해 한정된 내부 공간을 가진 탱크,
상기 탱크의 내부 공간 내에서 상기 탱크의 바닥 벽 가까이에 배치되며, 액화 가스 화물을 펌핑하기 위해 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 의도된 펌프,
상기 펌프의 출구를 상기 탱크 외부에 위치한 액체 수집 회로(liquid collector circuit)에 연결하는 배출 라인, 및
상기 펌프의 온도 또는 상기 펌프의 가장 낮은 지점과 상기 펌프의 가장 높은 지점 사이에 위치한 높이에서 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함한다.
이러한 특징들 덕분에, 상기 펌프의 실제 상태를 결정하기 위한 적절한 온도 측정, 즉 상기 펌프의 구성요소의 온도 또는 상기 펌프가 잠겨 있는 유체 환경의 온도, 특히 상기 펌프가 잠겨 있는 가스 분위기의 온도 측정이 이루어질 수 있다.
유리한 실시예들에 따르면, 이 유형의 설비는 아래의 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
다수의 온도 센서의 배치는 신뢰성 있는 온도 정보를 얻기에 적합할 수 있다. 첫째 가능성은 온도 센서를 배치하는 것이며, 다시 말해서 적어도 상기 센서의 감지부는 상기 펌프의 구성요소 상에서 또는 구성요소 내에서 상기 펌프의 구성요소와 직접적으로 접촉된다. 실시예들에 따르면, 상기 온도 센서는, 상기 펌프의 외부 케이싱, 상기 펌프의 출구에 인접한 배출 라인의 부분, 및 상기 배출 라인과 상기 펌프의 출구 사이의 연결을 제공하는 고정 플랜지를 포함하는 그룹 내에서 선택된 요소에 배치된다.
실시예들에 따르면, 상기 온도 센서는 상기 펌프 내에, 바람직하게는 상기 펌프가 원심 펌프 또는 회전 기계의 형태를 취하는 경우 상기 펌프의 스테이터(stator) 내에 배치된다. 이 유형의 온도 센서는, 특히 작동 시 유체를 배출하도록 의도된 상기 펌프의 내부 채널 내의 온도를 측정하는 방식으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 온도 센서는 상기 배출 펌프의 모터의 권선(winding)의 전류(I)와 전압(U)을 측정하는 수단을 포함한다. 예를 들어, 이러한 측정 수단은, 전압계, 장력계(tensionmeter), 멀티미터(multimeter) 또는 권선의 전류 및/또는 전압을 결정할 수 있는 임의의 다른 측정 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 온도(T)는 아래의 방정식의 도움으로 전류(I)와 전압(U)의 측정값들과 관련된다.
T = 293.15 + Bmat(U/(I*R20℃) - 1)
여기서, R20℃는 20℃에서 권선의 저항이고, Bmat는 권선을 위해 사용되는 재료의 함수인 계수이다.
일 실시예에 따르면, 상기 설비는 상기 배출 펌프의 권선의 전류(I)와 전압(U)의 측정의 도움으로 상기 펌프의 온도를 계산하도록 구성된 계산 유닛을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 지지 기둥(support mast)이 상기 탱크의 내부 공간 내에서 상기 탱크의 천장 벽과 상기 탱크의 바닥 벽 사이에서 연장되며 상기 배출 라인을 지지하고, 상기 온도 센서는 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하기 위해 상기 지지 기둥에 배치된다.
상기 온도 센서를 제조하기 위해, 특히 작동 중 도달되는 온도 범위에 따라 다수의 기술들이 이용 가능하다. LNG를 위해 적합한 실시예에서, 상기 온도 센서는 열전쌍(thermocouple) 또는 백금 저항 온도계이다.
일 실시예에서, 상기 저장 설비는 상기 온도 센서로부터 온도 측정 신호를 획득하기 위해 상기 온도 센서에 기능적으로 연결된 정보 시스템을 더 포함하며, 상기 정보 시스템은 상기 온도 센서에 의해 제공되는 온도 측정값을 상기 탱크의 작동 담당자에게 전달하도록 구성된 인간-기계 인터페이스(human-machine interface)를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 이 유형의 액화 가스용 저장 설비를 사용하는 방법을 제공하며, 상기 온도 센서에 의해 생성된 측정 신호의 도움으로 상기 펌프의 온도가 결정되며, 상기 펌프의 온도에 의해 인가 기준(authorization criterion)이 충족되는 지가 결정된다.
일 실시예에서, 상기 펌프의 온도가 상기 인가 기준을 충족하지 않는다는 결정에 응하여 액화 가스로 상기 탱크를 충전하는 작업이 금지된다. 일 실시예에서, 상기 펌프의 온도가 상기 인가 기준을 충족하지 않는다는 결정에 응하여 상기 펌프의 시동이 금지된다. 이러한 하나의 인가 기준은, 예를 들어 상기 펌프의 온도가 트리거링 임계값(triggering threshold) 아래로 떨어졌다는 것 및/또는 일정 시간 동안 트리거링 임계값 아래에서 유지되었다는 것이다.
일 실시예에서, 상기 펌프의 온도가 트리거링 임계값 아래로 떨어졌다는 결정에 응하여 액화 가스로 상기 탱크를 충전하는 작업이 트리거링 되거나 또는 트리거링이 인가된다. 상기 탱크를 충전하는 작업은, 상기 펌프 온도 조건과 함께, 다른 조건들, 예를 들어 터미널로의 연결에 연관된 조건들 또는 다른 조건들에도 영향을 받는다.
일 실시예에서, 상기 펌프의 온도가 트리거링 임계값 아래로 떨어졌다는 결정에 응하여 상기 펌프가 시동되거나 시동이 인가된다. 상기 펌프를 시동시키는 작동은 펌프 온도 조건과 함께 다른 조건들에도 영향을 받는다.
상기 트리거링 임계값은 화물의 성질들에 따라서 선택될 수 있다. 대기압에서 LNG에 적합한 실시예에서, 상기 트리거링 임계값은 -130℃보다 낮거나 동일하다. 트리거링 임계값의 다른 값들, 예를 들어 -100℃ 또는 -50℃도 사용될 수 있다.
상기 저장 설비는 선체(hull)를 포함하는 부유 구조물(floating structure), 특히 액화 가스 수송선의 형태로 제조될 수 있으며, 상기 탱크는 상기 부유 구조물의 선체 내에 배치된다. 상기 부유 구조물의 경우에, 상기 탱크는 액화 가스를 수송하거나 또는 상기 부유 구조물의 추진을 위한 연료로서 역할을 하는 액화 가스를 수용하도록 의도된 것일 수 있다. 선택적으로, 상기 저장 설비는 육상 설비의 형태로 제조되거나 해저 육상 차량에 배치될 수 있다. 육상 차량의 경우에, 상기 탱크는 액화 가스를 수송하거나 또는 상기 육상 차량의 추진을 위한 연료로서 역할을 하는 액화 가스를 수용하도록 의도된 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 펌프는 100㎥/h보다 큰 공칭 유량, 예를 들어 6000㎥ 이상이고 60000㎥ 이하의 용량을 가진 탱크를 위해, 예를 들어 1000㎥/h 이상이고 3000㎥/h 이하의 공칭 유량을 가진 하역 펌프(offloading pump)이며, 상기 배출 라인은 하역 라인이다.
상기 방법은 또한 부유 구조물을 배출시키는 방법을 제공하며, 이 방법에서, 유체는 상기 펌프의 도움으로 상기 부유 구조물의 탱크로부터 단열 파이프들을 통해 부유 또는 육상 저장 설비로 공급된다.
본 발명은 또한 유체 이송 시스템을 제공하며, 상기 시스템은, 부유 구조물과, 선체 내에 설치된 탱크를 부유 또는 육상 저장 설비에 연결하는 단열 파이프들을 포함하며, 상기 펌프는 유체를 상기 탱크로부터 상기 단열 파이프들을 통해 상기 부유 또는 육상 저장 설비로 구동시킬 수 있다.
아래의 첨부된 도면들을 참조하여 오직 비제한적인 실례로 주어진 본 발명의 다수의 특정한 실시예들의 설명을 통해, 본 발명은 더 잘 이해될 것이며, 본 발명의 다른 목적들, 상세 내용들, 특징들 및 이점들은 더욱 명확하게 될 것이다.
- 도 1은 메탄 수송선(methane tanker ship)의 형태로 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 설비의 도식적인 도면이다.
- 도 2는 도 1로부터 구역 Ⅱ를 확대한 도식적인 도면이다.
- 도 3은 메탄 수송선과 이 수송선의 적재/하역을 위한 터미널의 도식적인 절개 도면이다.
아래의 설명에서, 액화 가스 저장 및/또는 수송 탱크 내에서 상기 탱크의 바닥 벽 가까이에 수용되며 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 의도된 펌프가 설명된다. 상기 바닥 벽은, 바람직하게는 전반적으로 평면이고, 지구 중력장에 관하여 상기 탱크의 바닥에 위치하는 벽을 가리킨다. 상기 펌프와 바닥 벽 사이의 근접부(proximity)는 상기 펌프의 전체 크기와 상기 탱크의 부피에 의존한다. 이 근접부의 목적은 상기 펌프가 상기 탱크의 부피의 10%보다 적은 가능한 액체 잔량을 제외하고 상기 탱크 내에 저장된 화물의 대부분을 펌핑할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 탱크의 일반적인 기하학적 구조는 상이한 유형들일 수 있다. 다면체의 기하학적 구조가 가장 흔한 것이다. 실린더형, 구형 또는 다른 기하학적 구조도 가능하다. 더욱이, 이 유형의 탱크는 다양한 구조체, 예를 들어 선박의 이중 선체, 육상 설비 또는 다른 구조체 내에 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, LNG의 수송 및 저장을 위한 유밀(fluid-tight) 및 단열 탱크는 다면체의 기하학적 구조를 가진 지지 구조체(1) 내에 장착된 탱크 벽들을 포함한다. 멤브레인 기술의 경우에, 각각의 탱크 벽은 두께 방향으로 겹쳐진 다수의 층들, 즉 2차 단열 장벽(2), 상기 제2 단열 장벽(2)에 의해 지지되는 2차 유밀 멤브레인(3), 상기 2차 유밀 멤브레인(3)에 의해 지지되는 1차 단열 장벽(4), 및 상기 1차 단열 장벽(4)에 의해 지지되는 1차 유밀 멤브레인(5)을 가진 구조를 가진다. 이 1차 유밀 멤브레인(50은 상기 탱크 내에 담겨 있는 제품과 접촉하도록 의도된 것이며 상기 탱크의 내부 공간(6)을 한정한다. 다른 탱크 기술들, 예를 들어 독립형 탱크도 동등하게 사용 가능하다.
멤브레인 탱크 선박의 경우에, 다수의 펌프들은 보통 다양한 파이프들을 지지하는 지지 기둥(7)의 하부에 배치되며, 상기 파이프들은 화물을 취급하는 역할을 하며 바닥 벽(8)으로부터 천장 벽(9)까지 탱크의 전체 높이에 걸쳐 연장되고 리퀴드 돔(liquid dome)으로 지칭되는 구역의 높이에서 천장 벽(9)을 관통한다.
도 1에는, 상기 바닥 벽(8) 가까이에서, 예를 들어 상기 바닥 벽(8) 위로 대략 1m의 거리를 두고 상기 지지 기둥(7)에 부착된 하역 펌프(10)가 실례로서 도시되어 있다. 상기 하역 펌프(10)는 상기 하역 펌프(10)의 하부에 위치한 입구(14)를 통해 액체의 유동을 흡입할 수 있으며 그 유동을 하역 라인(11) 내부로 배출할 수 있는 원심 펌프이며, 상기 하역 라인(11)은 고정 플랜지(12)의 높이에서 상기 하역 펌프(10)의 상부에 위치한 출구에 연결된다. 상기 하역 라인(11)은 상기 지지 기둥의 전체 길이를 올라가서 도시되지 않은 액체 수집 회로(liquid collector circuit)에 이른다. 상기 하역 펌프(10)는 대량의 화물의 신속한 취급을 보장하기 위해 높은, 예를 들어 500㎥/h의 공칭 유량(nominal flow rate)을 가진다.
상기 하역 펌프(10)의 온도를 측정하기 위해, 상기 하역 펌프(10)의 내부에, 하역 펌프(10) 상에, 또는 상기 하역 펌프(10) 바로 근처에 온도 센서(20)가 배치된다. 상기 온도 센서(20)는, 상기 탱크의 작동 담당자에 의해 및/또는 상기 탱크의 기능을 제어하는 자동 장치에 의해 온도 측정의 사용을 가능하게 하기 위해, 예를 들어 케이블 또는 무선 연결(22)에 의해, 정보 시스템(21)에 기능적으로 연결된다.
도 2는 상기 온도 센서(20)의 다수의 가능한 위치들, 즉 상기 펌프 내부에 위치한 센서(201), 상기 펌프의 케이싱의 외면에 위치한 센서(202), 상기 고정 플랜지(12)에 위치한 센서(203), 및 상기 펌프와 동일한 높이에서, 즉 상기 펌프(10)의 가장 높은 지점(여기서 상기 고정 플랜지(12))과 가장 낮은 지점(여기서 상기 입구(14)) 사이에 위치한 높이에서 상기 지지 기둥(7)에 위치한 센서(204)를 보여준다.
상기 지지 기둥(7)에 위치한 센서(204)는, 상기 펌프(10)의 케이싱과 같은 주위 유체 내에 잠기고 상기 펌프와 가깝기 때문에, 상기 펌프(10)의 실제 상태를 비교적 신뢰성 있는 방식으로 반영하는 온도 측정값을 제공할 수 있다. 특히, 주위 유체가 층상 온도장(stratified temperature field)을 가진 증기상(vapor phase)인 경우에, 상기 펌프(10)와 실질적으로 동일한 높이에 있는 상기 센서(204)의 위치는 신뢰성 있는 측정값이 얻어지는 것을 보장한다.
참조번호 23으로 표시된 바와 같이, 상기 정보 시스템(21)은 알려진 기술에 따른 다른 센서들, 특히, 참조번호 24로 도식적으로 표현된 바와 같이 상이한 높이들에서, 예를 들어 상기 탱크의 벽들 내의 온도를 측정하는 온도 센서들과의 연결도 가질 수 있다.
선박의 경우에, 상기 정보 시스템(21)은 상기 선박에 탑재된 탱크 관리 시스템의 부분이다. 상기 정보 시스템(21)은 상기 탱크를 통제하는 조작자에게 상기 탱크(1)의 상태에 관해 알려주기 위해 상기 탱크의 조작실(operating room) 내부 또는 선박의 통제실(supervision room) 내부에 위치한 인간-기계 인터페이스(human-machine interface)(미도시), 예를 들어 스크린, 다이얼(dial), 프린터, 등을 포함한다. 상기 정보 시스템(21)은 온도 데이터를 포맷하여 인간-기계 인터페이스로 전송한다.
동일한 온도 센서 장치는 상기 탱크의 다른 펌프들, 예를 들어 건조 펌프 또는 상기 탱크 내에 액체를 분사하기 위한 순환 펌프용으로 사용될 수 있다.
상기 센서(20)에 의해 제공되는 신뢰성 있는 온도 측정 덕분에, 상기 탱크의 제어에 관해 결정하는 것이 가능하며, 매번 상기 펌프(10)의 온도가 예상된 작동과 적합하도록 보장한다. 예를 들어, 상기 결정은 실질적으로 비어 있는 상태로부터 출발하는 탱크의 충전을 트리거링(triggering)하는 것과 관련되며, 상기 펌프가 해로운 열충격을 방지하기 위해 충분한 예비-냉각이 수행되었는지의 사전 확인을 가정한다. 상기 온도 센서(20) 덕분에, 조작자는 충전을 트리거링하기 전에 상기 펌프(10)가 의도된 온도 한계(temperature threshold), 예를 들어 -130℃에 실제로 도달하였는지를 알 수 있다. 이러한 트리거링은 프로그래밍된 자동 장치에 의해 수행될 수도 있다.
이에 반해서, 상기 온도 센서(20)가 없는 경우에, 상기 펌프(10)의 온도는 다른 이용 가능한 측정, 예를 들어 벽 온도 측정으로부터 추정되어야 한다. 그러나, 상기 펌프(10)는 둘러싸는 탱크의 벽들과 동일한 온도여야 한다는 것에 따른 가설은 어떤 경우에 디폴트일 수도 있다.
위에서 설명된 탱크는 상이한 유형의 설비들, 예를 들어 육상 설비 또는 메탄 수송선과 같은 부유 구조물 또는 다른 설비들에서 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 메탄 수송선(70)의 절개도는 선박의 이중 선체(72) 내에 장착된 각기둥의 전반적인 형상의 유밀 및 단열 탱크(71)를 보여준다. 상기 탱크(71)의 벽은, 상기 탱크 내에 담겨있는 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 유밀 장벽, 상기 1차 유밀 장벽과 선박의 이중 선체 사이에 배치된 2차 유밀 장벽, 및 상기 1차 유밀 장벽과 2차 유밀 장벽 사이 및 상기 2차 유밀 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 장벽들을 포함한다.
그 자체가 알려진 방식에서, LNG 화물을 상기 탱크(71)로부터 또는 상기 탱크(71)로 이송하기 위해, 상기 선박의 상부 갑판 상에 배치된 적재/하역 파이프들(loading/offloading pipes)은, 적합한 커넥터들에 의해, 해양 또는 항구의 터미널에 연결된다.
도 3은 적재 및/또는 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해양 터미널의 예를 보여준다. 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)은 이동식 아암(mobile arm)(74)과 상기 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 해양 설비에 고정된다. 상기 이동식 아암(74)은 상기 적재/하역 파이프들(73)에 연결될 수 있는 단열 가요성 호스들(79)의 묶음을 지지한다. 상기 지향 가능한 이동식 아암(74)은 모든 메탄 수송선(methane tanker) 적재 게이지들에 적응한다. 도시되지 않은 연결 파이프는 상기 타워(78) 내부로 연장된다. 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)은 상기 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 상기 메탄 수송선(70)의 적재 및 하역을 가능하게 한다. 상기 육상 설비(77)는 액화 가스 저장 탱크들(80)과 연결 파이프들(81)을 포함하며, 상기 연결 파이프들(81)은 상기 수중 파이프(76)에 의해 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)에 연결된다. 상기 수중 파이프(76)는 먼 거리, 예를 들어 5Km에 걸쳐서 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)과 상기 육상 설비(77) 사이의 액화 가스의 이송을 가능하게 하며, 이는 적재 및 하역 작업 중에 메탄 수송선(70)이 해안으로부터 먼 거리에 남아 있도록 허용한다.
액화 가스의 이송을 위해 필요한 압력을 발생시키기 위해, 상기 선박(70)에 탑재된 펌프들, 특히 앞서 언급된 하역 펌프(10) 및/또는 육상 설비(77)에 갖춰진 펌프들 및/또는 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)에 갖춰진 펌프들이 사용된다.
또 다른 실시예에서, 상기 온도 센서는 상기 펌프의 모터의 권선(winding)이며 온도는 상기 펌프의 모터의 권선의 저항률(resistivity)의 변화를 측정함으로써 얻어진다. 상기 권선들은 대략 상기 펌프 자체의 크기와 동일한 치수를 가지며, 이는 상기 펌프의 냉각의 전체적인 평가를 얻기 위해 상기 권선의 저항률을 측정함으로써 상기 펌프의 온도의 측정값을 계산에 의해 얻을 수 있도록 한다. 이 실시예에서의 원칙은 상기 펌프 내에 또는 펌프 가까이에 센서들의 수용을 피하고 이에 따라 상기 탱크 내부로 센서들의 케이블을 끌어 오는 것을 방지하는 것이다. 이를 위해, 상기 펌프의 사용을 위해 이미 존재하는 유일한 계기와 케이블이 사용된다. 상기 펌프에 이미 존재하는 계기는 상기 펌프의 모터의 권선의 전압(U)과 전류(I)를 측정할 수 있게 한다. 그러면 간단한 U/I 비율로부터 상기 펌프의 모터의 권선의 저항(Rwinding)을 얻을 수 있다. 그 다음에 저항(Rwinding)을 얻은 후에 아래의 공식을 사용한 시간의 함수로서 권선의 온도(T)를 계산할 수 있다.
Rwinding = R20℃ * (1 + Cmat * (T - 293.15))
여기서, R20℃는 20℃에서 권선의 저항이고, Cmat는 권선을 위해 사용되는 재료의 함수인 계수이다.
따라서, 권선의 온도의 평균값을 권선의 전기 저항과 연결할 수 있으며, 이에 따라 상기 하역 펌프(6)의 온도의 평균값을 얻을 수 있다. 따라서, 냉각이 충분한 것으로 고려되는 저항 한계값의 선택이 결정될 수 있다.
비록 본 발명은 다수의 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이는 본 발명을 결코 제한하고자 하는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에서, 설명된 수단들과 그들의 조합의 모든 기술적 등가물을 포함한다.
동사 "포함하다(include or comprise)"와 그 활용 형태의 사용은 청구항 내에 기재된 것들 외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
청구항들에서, 괄호 사이의 임의의 참조 기호는 청구범위의 제한으로서 해석되어서는 안 된다.

Claims (16)

  1. 액화 가스용 저장 설비로서,
    유밀(fluid-tight) 및 단열 벽들에 의해 한정된 내부 공간을 가진 탱크,
    상기 탱크의 내부 공간(6) 내에서 상기 탱크의 바닥 벽(8) 가까이에 배치되며, 액화 가스 화물을 펌핑하기 위해 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 된 펌프(10),
    상기 펌프의 출구를 상기 탱크 외부에 위치한 액체 수집 회로(liquid collector circuit)에 연결하는 배출 라인(11), 및
    상기 펌프의 온도 또는 상기 펌프의 가장 낮은 지점과 상기 펌프의 가장 높은 지점 사이에 위치한 높이에서 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하도록 된 온도 센서(20, 201-204)를 포함하며,
    상기 저장 설비는, 상기 온도 센서(20)에 의해 생성된 측정 신호의 도움으로, 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도에 의해 인가 기준(authorization criterion)이 충족되는 지를 결정하도록 되며,
    상기 인가 기준은 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도가 트리거링 임계값(triggering threshold) 아래로 떨어졌다는 것 및 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도가 소정의 시간 동안 트리거링 임계값 아래로 유지되는 것 중 적어도 하나인, 액화 가스용 저장 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 센서(202, 203)는, 상기 펌프(10)의 외부 케이싱 및 상기 배출 라인(11)과 상기 펌프의 출구 사이를 연결하는 고정 플랜지(12)를 포함하는 그룹 내에서 선택된 요소에 배치되는, 액화 가스용 저장 설비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 센서(20, 201)는 상기 펌프(10) 내에 배치되는, 액화 가스용 저장 설비.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    선체(hull)(72)를 포함하는 부유 구조물(floating structure)(70)의 형태로 제조되며, 상기 탱크는 상기 부유 구조물(70)의 선체(72) 내에 배치되는, 액화 가스용 저장 설비.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(10)는 100㎥/h보다 큰 공칭 유량을 가진 하역 펌프(offloading pump)이며, 상기 배출 라인은 하역 라인인, 액화 가스용 저장 설비.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크의 내부 공간 내에서 상기 탱크의 천장 벽(9)과 상기 탱크의 바닥 벽(8) 사이에서 연장되며 상기 배출 라인(11)을 지지하는 지지 기둥(support mast)(7)을 더 포함하고, 상기 온도 센서(204)는 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하기 위해 상기 지지 기둥(7)에 배치되는, 액화 가스용 저장 설비.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 센서(20)는 열전쌍(thermocouple) 또는 백금 저항 온도계인, 액화 가스용 저장 설비.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 센서(20)는 하역 펌프의 모터의 권선(winding)의 전류(I)와 전압(U)을 측정하기 위한 수단을 포함하는, 액화 가스용 저장 설비.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 센서로부터 온도 측정 신호를 획득하기 위해 상기 온도 센서(20)에 기능적으로 연결된 정보 시스템(21)을 더 포함하며, 상기 정보 시스템은 상기 온도 센서에 의해 제공되는 온도 측정값을 상기 탱크의 작동 담당자에게 전달하도록 구성된 인간-기계 인터페이스(human-machine interface)를 더 포함하는, 액화 가스용 저장 설비.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액화 가스는 대기압에서 -162℃의 온도로 저장된 높은 메탄 함량을 가진 혼합물인, 액화 가스용 저장 설비.
  11. 액화 가스용 저장 설비의 작동 방법에 있어서,
    상기 저장 설비는,
    유밀(fluid-tight) 및 단열 벽들에 의해 한정된 내부 공간을 가진 탱크,
    상기 탱크의 내부 공간(6) 내에서 상기 탱크의 바닥 벽(8) 가까이에 배치되며, 액화 가스 화물을 펌핑하기 위해 액화 가스 화물 내에 적어도 부분적으로 잠기도록 된 펌프(10),
    상기 펌프의 출구를 상기 탱크 외부에 위치한 액체 수집 회로(liquid collector circuit)에 연결하는 배출 라인(11), 및
    상기 펌프의 온도 또는 상기 펌프의 가장 낮은 지점과 상기 펌프의 가장 높은 지점 사이에 위치한 높이에서 상기 탱크의 내부 공간 내에 담겨 있는 유체의 온도를 측정하도록 된 온도 센서(20, 201-204)를 포함하며,
    상기 온도 센서(20)에 의해 생성된 측정 신호의 도움으로 상기 펌프(10)의 온도 상태가 결정되며, 상기 펌프의 온도에 의해 인가 기준(authorization criterion)이 충족되는 지가 결정되며,
    상기 인가 기준은 상기 펌프의 온도 상태가 트리거링 임계값(triggering threshold) 아래로 떨어졌다는 사실 및 상기 펌프의 온도가 소정의 시간 동안 트리거링 임계값 아래로 유지되는 사실 중 적어도 하나를 포함하는, 액화 가스용 저장 설비의 작동 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 펌프(10)의 온도가 상기 인가 기준을 충족하지 않는다는 결정에 응하여 액화 가스로 상기 탱크를 충전하는 작업이 금지되는, 액화 가스용 저장 설비의 작동 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 펌프(10)의 온도가 상기 인가 기준을 충족하지 않는다는 결정에 응하여 상기 펌프의 시동이 금지되는, 액화 가스용 저장 설비의 작동 방법.
  14. 제 4항에 따른 액화 가스용 저장 설비를 배출시키는 방법으로서,
    유체는 상기 펌프(10)의 도움으로 상기 부유 구조물(70)의 탱크(71)로부터 단열 파이프들(73, 79, 76, 81)을 통해 부유 또는 육상 저장 설비(77)로 공급되는, 저장 설비를 배출시키는 방법.
  15. 유체를 위한 이송 시스템으로서,
    상기 이송 시스템은, 제 4항에 따른 액화 가스용 저장 설비와, 선체(72) 내에 설치된 탱크(71)를 부유 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프들(73, 79, 76, 81)을 포함하며, 상기 펌프(10)는 유체를 상기 탱크(71)로부터 상기 단열 파이프들을 통해 상기 부유 또는 육상 저장 설비로 구동시킬 수 있는, 유체를 위한 이송 시스템.
  16. 삭제
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