KR20090117336A

KR20090117336A - 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선

Info

Publication number: KR20090117336A
Application number: KR1020080043340A
Authority: KR
Inventors: 박철웅
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2009-11-12

Abstract

본 발명은 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 운반선 내의 빈 공간에 설치되는 압력용기 내에 저장함으로써 증발가스의 낭비를 억제할 수 있는 액화가스 운반선에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있는 액화가스 운반선에 있어서, 상기 저장탱크 내에서 발생되어 외부로 배출된 증발가스를 저장하기 위한 압력용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선이 제공되며, 그에 따라 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 소모하지 않고 압력용기 내에 모두 저장한 상태로 액화가스 화물을 전량 수송하는 것이 가능하게 된다.

LNG, 액화가스, 운반선, 증발가스, 압력용기

Description

증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선{LIQUIFIED GAS CARRIER HAVING PRESSURE CONTAINER FOR STORAGING BOIL-OFF GAS}

본 발명은 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 운반선 내의 빈 공간에 설치되는 압력용기 내에 저장함으로써 증발가스의 낭비를 억제할 수 있는 액화가스 운반선에 관한 것이다.

근래, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 액화가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG나 LPG 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저 장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.

액화가스 운반선의 저장탱크 내에 수용된 액화가스는, 운송되는 도중, 주변으로부터 받게 되는 열이 원인이 된 자연증발에 의해 기화되어 이 저장탱크 내부에는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생하게 된다. 발생된 증발가스는 저장탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 슬래밍(slamming)에 의한 충격 등의 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 증발가스의 발생을 억제하는 기술은 필수적으로 요구되고 있다.

종래, 액화가스 운반선의 저장탱크 내에서의 증발가스를 억제하기 위해, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시킨 후 다시 저장탱크로 복귀시키는 방법, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로써 증발가스를 사용하는 방법, 저장탱크의 내부압력을 증발가스에 의한 상승압력보다 높게 유지함으로써 증발가스의 발생을 억제하는 방법 등이 단독으로 혹은 복합적으로 사용되고 있었다.

그러나, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법은, 액화가스를 운반하는 도중에 기화되는 증발가스를 모두 낭비하게 된다는 문제가 있었다.

또한, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시킨 후 다시 저장탱크로 복귀시키는 방법은, 공간이 부족한 액화가스 운반선 내에 복잡하고 대형인 재액화 장치를 설치해야 하는 문제가 있었다.

또한, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로써 증발가스를 사용하는 방법은, 증발가스를 연료로 사용할 수 있는 추진기관을 별도로 설치해야 하고, 추진력이 요구되지 않는 경우, 즉 운하 운항시, 항구 통과시, 터미널 정박시 등에는 여분의 증발가스를 그대로 소각시켜야 하는 문제가 있었다.

또한, 저장탱크의 내부압력을 높게 유지함으로써 증발가스의 발생을 억제하는 방법은, 저장탱크가 고압에 견딜 수 있도록 이 저장탱크의 구조를 보강해야 하며, 비상시 사용할 수 있도록 증발가스의 소각설비를 갖추어야 하는 문제가 있었다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 액화가스 운반선 내의 빈 공간에 압력용기를 설치하고, 이 압력용기 내에 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 저장함으로써 증발가스의 낭비를 억제할 수 있는 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있는 액화가스 운반선에 있어서, 상기 저장탱크 내에서 발생되어 외부로 배출된 증발가스를 저장하기 위한 압력용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선이 제공된다.

상기 압력용기는 상기 액화가스 운반선 내의 빈 공간에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 공간은 선수 보이드 구역이나 데크 상부 구역일 수 있다.

상기 압력용기의 용량은 운송기간 동안 발생하는 총 증발가스 양에 따라 정해지는 것이 바람직하다.

상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 증발가스 배출라인을 통하여 상기 압력용기에 공급되며, 상기 증발가스 배출라인에는 증발가스의 냉열을 회수하기 위한 열교환기가 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 액화가스 운반선 내의 빈 공간에 압력용기를 설치하고, 이 압력용기 내에 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 저장함으로써 증발가스의 낭비를 억제할 수 있는 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선이 제공될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 소모하지 않고 압력용기 내에 모두 저장한 상태로 액화가스 화물을 전량 수송하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따라서 액화가스 운반선의 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 증발가스 저장용 압력용기 내에 저장시켜 처리하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 액화가스 운반선의 일례가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, LNG 등의 액화가스 운반선(10)의 액화가스 저장탱크(1) 내에서 발생하는 증발가스는 증발가스 배출라인(L1)을 통해 압력용기(7)에 공급된다.

저장탱크(1) 내에 저장된 LNG 등의 액화가스는 외부로부터 유입되는 열에 의해 자연적으로 증발하므로, 저장탱크(1) 내의 증발가스의 양은 액화가스 운반선(10)의 운항 도중 계속해서 증가한다. 그에 따라 저장탱크(1)의 내부압력이 안 전을 위해 정해진 기준값을 넘어가면 밸브(3)가 개방되어 증발가스 배출라인(L1)을 통해 증발가스가 저장탱크(1)의 외부로 배출된다.

저장탱크(1)로부터 배출된 직후의 증발가스는 극저온 상태이다. 따라서, 극저온 상태의 증발가스를 그대로 압력용기(7)에 저장할 수는 없으므로, 열교환기(5)에 의해 증발가스의 냉열을 회수하는 것이 바람직하다.

열교환기(5)에서 회수된 증발가스의 냉열은 액화가스 운반선(10) 내에서 냉열을 필요로 하는 각종 장치, 예를 들어 냉동기나 냉각기, 질소 등의 불활성 가스 예냉기 등의 장치에서 활용될 수 있다.

열교환기(5)를 통과하면서 온도가 상승된 증발가스는 압력용기(7) 내에 고압으로 압축되어 저장된다. 압력용기(7)는 액화가스 운반선(10) 내의 빈 공간, 예를 들어 선수 보이드(void) 구역(11)이나 데크(deck) 상부 구역(13) 등에 배치될 수 있으며, 그에 따라 액화가스 운반선의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.

압력용기(7)의 형태나 사용개수 등은 필요에 따라 적절하게 가변될 수 있으며, 압력용기(7)의 용량은 운송기간 동안 발생하는 총 증발가스 양을 예상하여 가장 경제적인 압축비로 설계될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상술한 바와 같이, 액화가스를 수송하는 도중에 액화가스 저장탱크(1)로부터 배출되는 증발가스를 모두 압력용기(7) 내에 저장할 수 있다. 그에 따라 액화가스 화물을 손실 없이 전량 수송할 수 있어, 액화가스의 수송을 경제적으로 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 안전성 및 공간 활용성을 감안하여 압축용기(7)의 자유로운 배치가 가능하며, 증발가스의 냉열을 열교환기(5)에 의해 회수하여 다양한 용도로 활용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른, 증발가스 저장용 압력용기를 갖는 액화가스 운반선을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따라서 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 압력용기 내에 저장시켜 처리하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 개념도, 그리고

도 2는 본 발명에 따른 액화가스 운반선의 일례를 도시하는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 저장탱크 3 : 밸브

5 : 열교환기 7 : 압력용기

10 : 액화가스 운반선 11 : 선수 보이드(void) 구역

13 : 데크(deck) 상부 구역 L1 : 증발가스 배출라인

Claims

액화가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있는 액화가스 운반선에 있어서,

상기 저장탱크 내에서 발생되어 외부로 배출된 증발가스를 저장하기 위한 압력용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.
청구항 1에 있어서,

상기 압력용기는 상기 액화가스 운반선 내의 빈 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.
청구항 2에 있어서,

상기 공간은 선수 보이드 구역인 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.
청구항 2에 있어서,

상기 공간은 데크 상부 구역인 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.
청구항 1에 있어서,

상기 압력용기의 용량은 운송기간 동안 발생하는 총 증발가스 양에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.
청구항 1에 있어서,

상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스는 증발가스 을 통하여 상기 압력용기에 공급되며, 상기 증발가스 배출라인에는 증발가스의 냉열을 회수하기 위한 열교환기가 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.