KR20110007667A - Cargo handling method for high pressure liquid cargo using pumps and immiscible piston liquid and cargo handling system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압 액상 화물 운반을 위한 펌프와 비혼합 피스톤 액체를 이용한 화물 선적 및 하역 방법 및 그 장비에 관한 것이다.The present invention relates to a method and equipment for cargo loading and unloading using a pump and unmixed piston liquid for transporting high pressure liquid cargo.
LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 탄화수소류 물질들을 현재 선박을 이용하여 운반되고 있으며, 이산화탄소의 경우에는 온실가스 격리를 위하여 향후 선박을 이용한 운송이 증가할 전망이다. LPG나 이산화탄소는 상온 대기압하에서 기체 상태이며, 기체 상태 그대로 선박으로 운반하면 경제성이 떨어진다. 따라서, 이들 기체를 선박으로 운반하기 위해서 온도를 낮추거나 압력을 높여 액상을 만든 후에 운반해야 한다. 지금까지는 온도를 낮추어 액화하는 방식이 널리 쓰여 왔다.Hydrocarbons such as LPG (Liquefied Petroleum Gas) are currently transported by ship, and in the case of carbon dioxide, transportation by ship is expected to increase in the future for sequestration of greenhouse gases. LPG or carbon dioxide is in a gaseous state at room temperature under atmospheric pressure, and when transported in a gaseous state as it is, economical efficiency is low. Therefore, in order to transport these gases to the vessel, the temperature must be lowered or the pressure increased to make the liquid phase. Until now, the method of lowering the temperature to liquefy has been widely used.
이러한 저온 액상 화물을 운반하는 LPG 운반선의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 저온 액상 화물 운반선은 운반선 전체 부피의 거의 대부분을 차지하는 화물창(cargo tank, 도 1에서 굵은 둘레선 및 빗금으로 표시된 부분)에 저온 액상 화물을 수용하여 운반한다. 이와 같이 운반된 저온 액상 화물은 일반적으로 펌프를 사용하여 퍼내는 방식으로 하역되게 된다.An example of an LPG carrier that carries such low temperature liquid cargo is shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the low temperature liquid cargo carrier carries and transports the low temperature liquid cargo in a cargo tank (a portion indicated by a bold circumference and a hatched line in FIG. 1) that occupies almost the entire volume of the carrier. The cold liquid cargo thus conveyed is generally unloaded by pumping.
한편, 고압 화물의 예는 CNG(Compressed Natural Gas)와 같은 것이 있는데, 상기 CNG의 경우 운반 시 기체 상태를 이루고 있다. 도 2는 다양한 CNG 운반선의 실제 형상을 도시하고 있는데, 도 2(A)에 도시되어 있는 바와 같이 CNG는 고압을 견딜 수 있도록 만들어진 특수 용기에 수용되게 된다. 도 3은 종래의 CNG 운반선에서 사용되는 하역 방식을 간략하게 도시한 것이다. 종래 CNG 운반선 하역 시, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 (상기 도 2(A)에 도시되어 있는 바와 같은) CNG 용기의 일측을 개방하고, 상기 CNG 용기의 타측으로 에틸렌글리콜과 같이 CNG와 혼합되지 않는 액체를 밀어 넣어, 에틸렌글리콜에 의하여 CNG가 밀려나감으로써 하역이 이루어지도록 하고 있다. 상술한 바와 같이 CNG는 기체 상태이기 때문에, 에틸렌글리콜과 같은 액체를 사용하여 밀어내게 되면 밀도 차이 때문에 거의 섞이지 않게 되는 것이다. 이러한 원리는 물론 선적 시에도 마찬가지로 적용될 수 있다.On the other hand, there is an example of a high-pressure cargo, such as CNG (Compressed Natural Gas), the CNG is in the gas state when transporting. Figure 2 shows the actual shape of the various CNG carriers, as shown in Figure 2 (A) CNG is to be accommodated in a special container made to withstand high pressure. Figure 3 is a simplified illustration of the unloading method used in the conventional CNG carrier. When unloading a conventional CNG carrier, as shown in FIG. 3, one side of the CNG vessel (as shown in FIG. 2A) is opened, and the other side of the CNG vessel is not mixed with CNG, such as ethylene glycol. The liquid which does not enter is pushed in and CNG is pushed out by ethylene glycol so that unloading is performed. As described above, since the CNG is in a gaseous state, when it is pushed out using a liquid such as ethylene glycol, almost no mixing occurs due to the difference in density. This principle can of course also be applied at the time of shipment.
그런데 종래에는 LPG를 저온 대기압 상태로 운반하였으나, 상온 고압 상태로 운반해야 할 필요성이 생겨났다. 이에 따라 종래 대기압 상태의 액상 화물을 선적 또는 하역 시 펌프를 사용하였던 방법을 그대로 이용할 수 없게 되는 문제가 있었다. 이에 따라 펌프를 사용하여 선적 및 하역을 수행하되 압력 조절 장치를 더 부가해야만 하는 등의 문제가 있었다. 뿐만 아니라 펌프 사용 방식의 경우, 용기 내부에 잔류 화물이 남아 있게 되어 다음에 다른 화물을 선적할 경우 새로 선적된 화물의 순도가 저하될 우려가 있으며, 이를 피하기 위하여 화물 하역 후 용기 내를 청소해 주어야 하는 단계가 따로 필요하게 되는 문제가 있다. 즉 이와 같이 고압 액상 화물을 선적 및 하역하는 장비는 현재 충분히 최적화되지 못한 상태이다.By the way, in the prior art, LPG was transported in a low temperature atmospheric pressure state, but a need arises to transport it at room temperature and high pressure. Accordingly, there has been a problem in that the conventional method of using a pump at the time of loading or unloading liquid cargo under atmospheric pressure cannot be used as it is. Accordingly, there was a problem in that loading and unloading by using a pump but having to add a pressure regulator. In addition, in the case of using the pump, there is a possibility that the remaining cargo remains inside the container, and the purity of the newly shipped cargo may be lowered when the next shipment of other cargoes is carried out. There is a problem that requires a separate step. That is, the equipment for loading and unloading the high pressure liquid cargo is not sufficiently optimized at present.
또한, CNG의 선적 또는 하역 시의 원리를 사용하여 다른 액체를 이용해 밀어내는 방식을 그대로 적용하기에는 다음과 같은 문제점들이 있다. 먼저, CNG의 경우 기체이기 때문에 다른 액체를 사용하여 밀어내는 과정에서 밀도차 때문에 서로 거의 섞이지 않는다. 그러나 고압 LPG와 같은 액체의 경우, 서로 혼합되지 않는 성질을 가지는 액체(예를 들어 물)로 밀어낸다 하더라도 높은 유속과 같은 물리적 영향에 의하여 서로 섞이게 된다. 물론 크게 섞인 부분은, 액체끼리 서로 혼합되지 않는 성질(밀도차 등)에 의하여 쉽게 분리될 수 있겠으나, 높은 유속에 의하여 액체 속에 액적(에멀전)이 발생한 경우에는 분리하는데 매우 많은 시간이 걸리게 되는 문제가 있다. 또한, 분리 시간을 줄이게 되면 송출되는 화물의 순도가 낮아지게 되는 문제가 발생하게 된다. 따라서 액체로 기체를 밀어내는 경우(즉 종래 CNG의 선적 및 하역 시)의 원리를, 액체로 액체를 밀어내는 경우(예를 들어 고압 액상의 LPG를 물을 사용하여 선적 및 하역 시)에 적용하려면, 상술한 바와 같은 문제점을 해결해야만 한다는 것은 자명한 사실이다.In addition, using the principle of loading or unloading the CNG using the same method of pushing out with other liquids, there are the following problems. First, since CNG is a gas, it hardly mixes with each other due to density difference in the process of pushing out using another liquid. However, in the case of a liquid such as high pressure LPG, even if it is pushed into a liquid (for example, water) having a property that does not mix with each other, they are mixed with each other by physical effects such as high flow rate. Of course, the large mixed parts can be easily separated by the nature (density difference, etc.) that the liquids do not mix with each other, but it takes a very long time to separate when droplets (emulsions) occur in the liquid due to the high flow rate There is. In addition, if the separation time is reduced, there is a problem that the purity of the cargo sent out is lowered. Therefore, if you want to apply the principle of pushing the gas into the liquid (that is, when loading and unloading conventional CNG) and pushing the liquid into the liquid (for example, LPG in a high pressure liquid when loading and unloading with water) It is obvious that the above problems must be solved.
한국공개특허 제2009-0036361호(“LNG 운반선의 하역시 압력 조절 장치 및 상기 압력조절 장치를 갖는 LNG 운반선”, 이하 선행기술 1)에는, LNG(Liquified Natural Gas) 저장탱크 내에서 LNG가 일부 증발함에 따라 내부 압력이 증가할 경우, LNG 저장탱크로부터 LNG 인수기지로 하역 시 증발 가스의 공급 압력을 조절해 주는 압력 조절 장치를 포함하여 이루어지는 액상 화물 하역 장비에 대한 기술이 개시되어 있다. 그런데 상기 선행기술 1의 경우에도 실질적인 선적 및 하역 자체는 펌프에 의해서 이루어지는 것이며, 또한 LNG의 경우 저온 액상 화물인 바 증발 가스에 의하여 내부 압력이 증가한다 해도 대기압에서 크게 벗어나지 않는 범위 내에서 변화하는 정도일 뿐이다. 그러나 본 발명에서 다루고자 하는 고압 액상 화물의 경우 대기압의 수 배 내지 수십 배 정도의 매우 높은 고압인 바, 상기 선행기술 1을 그대로 적용하기에는 안전성, 내구성 등의 문제가 있다.Korean Patent Publication No. 2009-0036361 (“LNG carrier having the pressure control device and the said pressure control device at the time of unloading LNG carrier”, hereinafter prior art 1), LNG is partially evaporated in a LNG (Liquified Natural Gas) storage tank As the internal pressure increases, there is disclosed a technology for liquid cargo unloading equipment including a pressure regulating device that controls the supply pressure of the evaporated gas when unloading from the LNG storage tank to the LNG receiving base. However, even in the case of the
종래에 CNG의 선적 및 하역 장비의 경우 상술한 바와 같이 액체를 사용하여 밀어내는 원리를 사용하였으나, 이를 고압 액상 화물에 적용하는 것은 액체끼리 섞이게 됨으로써 분리 시간이 증가하고 화물 순도가 저하되는 문제점이 있다. 이외에도 한국공개특허 제2008-0031263호(“액상 매체내의 가스의 벌크 수송 및 저장 방법”, 이하 선행기술 2)에 개시된 기술에서와 같이, CNG를 액상의 용매에 녹여서 이를 운반하되, 하역 시에는 CNG를 증발에 의해 용매로부터 분리시켜 기체 상태로 다시 되돌려서 하역하도록 하는 방법도 있다. 그러나 이 방법은 CNG를 용매에 녹이는 단계, CNG를 탈수하는 단계, CNG를 다시 용매로부터 분리하는 단계, 분리된 CNG를 하역하는 단계 등 많은 단계를 필요로 하게 되어 과정이 난해하고 설비 비용이 증가하게 되는 문제가 있다.Conventionally, in the case of the loading and unloading equipment of the CNG, the principle of pushing out using the liquid is used as described above, but the application of the same to the high pressure liquid cargo has the problem that the separation time increases and the purity of the cargo decreases because the liquids are mixed. . In addition, as in the technique disclosed in Korean Patent Publication No. 2008-0031263 (“Method for Transporting and Storing Gas in Liquid Medium”, hereinafter, Prior Art 2), CNG is dissolved in a liquid solvent and transported. There is also a method of separating the solvent from the solvent by evaporation and returning it back to the gas state to unload it. However, this method requires many steps such as dissolving CNG in a solvent, dehydrating CNG, separating the CNG from the solvent again, and unloading the separated CNG. There is a problem.
이러한 미비점을 해결하기 위하여, 구동 유체와 관련 장비를 개선하여 고압 액상 화물 선적 및 하역하고자 하는 연구 개발이 진행되어 왔다. 도 4는 액체를 사용하여 고압 액상 화물을 선적하거나 하역하는 방식(출원번호 10-2009-0040141 고압액상화물운반선을 위한 비혼합 피스톤 유체와 구동 기체를 이용한 화물 선적 및 하역 장비)이다. 이 고안은 구동 액체와 액상 화물의 원활한 분리를 위하여 저장 용기내에 분리판을 설치하고 액체분리기를 설치하였다. 하지만, 작동이 복잡하고 구동 액체와 화물 액체를 분리하기 위해 대형 액상 분리기가 필요하다는 단점이 있다.In order to solve these shortcomings, research and development have been carried out to improve the driving fluid and related equipment to load and unload high-pressure liquid cargo. Figure 4 is a way of loading or unloading high-pressure liquid cargo using the liquid (application number 10-2009-0040141 cargo loading and unloading equipment using a non-mixed piston fluid and driving gas for the high-pressure liquid cargo carrier). This design installed a separator plate and a liquid separator in the storage container for the smooth separation of the driving liquid and the liquid cargo. However, there are disadvantages in that the operation is complicated and a large liquid separator is required to separate the driving liquid and the cargo liquid.
도 5는 구동 기체를 이용한 고압 액상 화물 선박 및 하역에 대한 고안(원번호 10-2009-0035465 액화 가스 화물을 운반하기 위한 선박의 화물처리장치 및 방법)이다. 이 방안에서는 구동 유체가 기체이므로 화물과의 분리는 용이하나, 구동 기체를 압축하는데 많은 에너지가 소모된다는 단점이 있다.5 is a design of a high pressure liquid cargo ship and unloading using a driving gas (source number 10-2009-0035465 cargo handling apparatus and method for transporting a liquefied gas cargo). In this scheme, since the driving fluid is a gas, separation from the cargo is easy, but a large amount of energy is consumed to compress the driving gas.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고압 액상 화물을 펌프와 화물과 혼합되지 않는 피스톤 액체를 이용하여 용기로 밀어 넣어 선적하거나 또는 용기로부터 밀어내어 하역할 수 있도록 하되, 대부분의 화물은 액체상태에서 펌프를 이용하여 선적 및 하역하고, 남아있는 고압의 기체 화물은 피스톤 액체를 이용하여 이동시킨 뒤 압축기와 냉각기를 이용하여 재액화시켜 선적과 하역함으로써, 화물의 선적 및 하역에 걸리는 시간을 단축하고, 에너지 소모를 줄이면서도 고압 액상 화물의 순도를 높일 수 있는, 고압 액상 화물 운반을 위한 펌프와 비혼합 피스톤 액체를 이용한 화물 선적 및 하역 방법 및 그 장비를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to push the high-pressure liquid cargo into the container by using a piston liquid that is not mixed with the pump and the cargo is shipped or Most cargo is loaded and unloaded by pump in liquid state, and the remaining high-pressure gas cargo is moved by piston liquid and re-liquefied by compressor and cooler. By loading and unloading, a method for loading and unloading cargo using a pump and an unmixed piston liquid for transporting a high pressure liquid cargo, which shortens the time required for loading and unloading the cargo and increases energy purity while reducing energy consumption. And providing the equipment.
본 발명의 펌프와 비혼합 구동 액체를 이용한 고압 액상 화물 운반을 위한 화물 선적 및 하역 장비는 고압 액상 화물을 수용하며, 화물 수용 기지의 액상 화물 저장소로부터 화물을 유입 받거나 배출하는 화물 수용 용기; 상기 화물 수용 용기내의 액상 화물을 상기 액상 화물 저장소로 배출하기 위한 화물 이송 펌프; 상기 화물의 선적 또는 하역 시에 화물을 밀거나 화물로부터 밀리는 피스톤 액체를 수용하며 상기 피스톤 액체를 화물 수용 용기에 공급하거나 회수 받는 피스톤 액체 수용부; 상기 화물 수용 용기에 보충 기체를 공급하는 보충 기체 수용부;를 포함하여 이루어진다. Freight loading and unloading equipment for transporting high pressure liquid cargo using the pump and the non-mixed driving liquid of the present invention is a cargo receiving container for receiving or discharging cargo from the liquid cargo storage of the cargo receiving base, the high-pressure liquid cargo; A cargo transfer pump for discharging the liquid cargo in the cargo container to the liquid cargo reservoir; A piston liquid container receiving a piston liquid which pushes the cargo or is pushed out of the cargo during the loading or unloading of the cargo and supplies or recovers the piston liquid to the cargo receiving container; It comprises a; a supplement gas receiving unit for supplying a supplement gas to the cargo receiving container.
한편, 상기 화물 수용 용기 및 화물 이송 펌프와 각각 연결되며 상기 화물 수용 용기로부터 이송되는 화물을 3상으로 분리하는 3상 분리기가 포함되는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable to include a three-phase separator connected to the cargo container and the cargo transfer pump, respectively, and separates the cargo transported from the cargo container into three phases.
또한, 상기 화물 수용 용기로부터 이송되는 기상 화물을 재액화하기 위한 재액화부가 포함되며 상기 재액화부는 재액화되지 않은 기상 화물을 분리하여 불응축 가스 저장소로 이송하기 위한 압축화물 분리기를 포함한다. Also included is a reliquefaction section for reliquefaction of gaseous cargo delivered from the cargo containment vessel and the reliquefaction section includes a compressed cargo separator for separating and transferring the non-reliquefied gaseous cargo to a non-condensable gas reservoir.
다른 한편, 상기 보충 기체 수용부는 상기 액상 화물 저장소와 연결되어 상기 액상 화물 저장소로부터 배출되어 증발된 기상 화물을 보충 기체로 공급받는 것이 바람직하다.On the other hand, the replenishment gas receiving unit is connected to the liquid cargo reservoir is preferably supplied with a supplementary gas vapor phase cargo discharged from the liquid cargo reservoir evaporated.
본 발명에 따른 펌프와 비혼합 구동 액체를 이용한 고압 액상 화물의 하역 방법은 고압 액상 화물을 수용한 화물 수용 용기로부터 이송된 액상 화물을 화물 이송 펌프를 통해 화물 수용 기지의 액상 화물 저장소로 하역하는 액상 화물 하역단계; 상기 액상 화물 하역단계 이후에 상기 화물 수용 용기내 잔류하는 기상 화물을 액화하여 상기 액상 화물 저장소로 하역하는 기상 화물 하역단계; 상기 화물 수용 용기를 보충 기체로 채우는 보충 기체 공급단계;로 이루어진다.Unloading method of high pressure liquid cargo using the pump and the non-mixed driving liquid according to the present invention is a liquid phase of the liquid cargo transported from the cargo container containing the high pressure liquid cargo to the liquid cargo storage of the cargo receiving base through the cargo transfer pump Cargo unloading step; A vapor phase cargo unloading step of liquefying vapor phase cargo remaining in the cargo receiving container after the liquid phase cargo loading step and discharging the liquid phase cargo storage; And a replenishment gas supplying step of filling the cargo accommodating container with replenishing gas.
한편, 상기 기상 화물 하역단계는 상기 화물 수용 용기내에 피스톤 액체를 공급하여 상기 화물 수용 용기내 잔류하는 기상 화물을 밀어내는 피스톤 액체 공급단계; 및 상기 피스톤 액체에 의해 상기 화물 수용 용기로부터 배출된 기상 화물을 액화하는 재액화단계; 를 포함하고, On the other hand, the gas phase cargo unloading step is to supply a piston liquid in the cargo container, the piston liquid supply step of pushing the gaseous cargo remaining in the cargo container; And a liquefaction step of liquefying gaseous cargo discharged from the cargo container by the piston liquid. Including,
상기 보충 기체 공급단계는 상기 기상 화물 하역단계 이후에 상기 화물 수용 용기에서 피스톤 액체를 배출함과 동시에 보충 기체를 공급한다.The replenishment gas supplying step supplies the replenishment gas while simultaneously discharging the piston liquid from the cargo receiving container after the vapor phase cargo unloading step.
본 발명에 의하면, 고압 액상 화물을 선적 또는 하역 시, 일차적으로 펌프를 이용하여 대부분의 화물을 선적 및 하역하고, 잔류하는 고압의 기체 화물은 피스톤 액체를 사용하여 이를 밀어 넣거나 또는 밀어내는 원리를 사용함으로써 화물의 선적 및 하역에 걸리는 시간을 단축하고 에너지 소모를 줄일 수 있다.According to the present invention, when loading or unloading a high-pressure liquid cargo, most of the cargo is first loaded and unloaded by using a pump, and the remaining high-pressure gas cargo is pushed or pushed by using a piston liquid This shortens the time it takes to load and unload cargo and reduces energy consumption.
또한 비혼합 피스톤 액체를 이용하여 고압 기상 화물을 이동시키고 이를 재액화하여 하역함으로써 고압 액상 화물의 순도를 높일 수 있다.In addition, it is possible to increase the purity of the high pressure liquid cargo by using the unmixed piston liquid to move the high pressure gas cargo and reliquefy it.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 고압 액상 화물 운반을 위한 펌프와 비혼합 피스톤 액체를 이용한 화물 선적 및 하역 방법 및 그 장비를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a cargo loading and unloading method and equipment using a pump and a non-mixed piston liquid for transporting a high pressure liquid cargo according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
도 6은 본 발명의 선적 및 하역 장비의 실시예이며, 도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 선적 및 하역 방법에 의한 선적 및 하역의 유체흐름을 도시한 흐름도이다.Figure 6 is an embodiment of the loading and unloading equipment of the present invention, Figures 7 and 8 are a flow chart showing the fluid flow of loading and unloading by the loading and unloading method of the present invention, respectively.
도 6의 하역장비 실시예는 화물을 저장하는 용기가 3개인 경우를 보인 것이며, 적용 원리는 화물 용기 개수가 늘어나더라도 변함이 없다. 먼저, 본 발명의 선적 및 하역 장비는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 화물 수용 용기(101, 102, 103), 3상 분리기(500), 화물 이송 펌프(200), 기체 화물 압축기(610), 압축 화물 냉각기(620), 압축 화물 분리기(630), 압축 화물 증발기(710) 및 관련 배관들과 밸브들로 이루어진다.The embodiment of the unloading equipment of Figure 6 shows a case where there are three containers for storing the cargo, the application principle is not changed even if the number of cargo containers is increased. First, the loading and unloading equipment of the present invention is a
화물 수용 용기(101, 102, 103)는 고압 액상 화물을 수용하며, 화물 주배관(120)을 통해 외부의 화물 수용 기지의 액상 화물 저장소(700)와 연결되어 화물 밸브(111, 112, 113)에 의하여 그 내부로 화물을 유입 받는다. 화물 수용 용기(101, 102, 103)로부터 하역되는 화물은 액체 회수 밸브(131, 132, 133)와 액체 회수 주배관(140)과 통해 3상 분리기(500)로 이동된 이후에 적절한 분리를 거친 후 화물 이송 펌프(200)를 통해 외부의 액상 화물 저장소(700)로 유출된다. The
피스톤 액체 수용부(301, 302, 303)에 저장된 피스톤 액체는 액체 공급 주배관(320)을 통해 상기 화물 수용 용기(101,102,103)에 연결되어 액체 공급 밸브(311, 312, 313)에 의하여 상기 화물 수용 용기(101,102,103)로 공급되며, 액체 회수 배관과 액체 회수 밸브(131, 132, 133)을 통해 다시 상기 화물 수용 용기(101,102,103)로부터 피스톤 액체 수용부(301, 302, 303)로 보내진다.Piston liquid stored in the piston liquid receiving portion (301, 302, 303) is connected to the cargo receiving container (101, 102, 103) through the liquid supply
보충 기체는 보충 기체 저장소로부터 공급되어, 보충 기체 주배관(420)을 통해 화물 수용 용기(101, 102, 103)로 공급되며, 보충 기체 밸브(411, 412, 413)를 통해 공급이 조절된다. 보충 기체가 부족하거나 높은 순도를 요구하는 경우에는 하역되는 화물 일부를 상기 액상 화물 저장소(700)로부터 공급받아 화물 증발기(710)를 사용하여 증발시켜 보충 기체 대신 사용한다. The make-up gas is supplied from the make-up gas reservoir and supplied to the
화물 수용 용기(101, 102, 103)에 잔류하는 기상 화물은 화물 밸브(111, 112, 113)를 통과한 후 화물 주배관(120)을 거쳐 3상 분리기(500)에서 액적이 분리된 이후에 기체 화물 압축기(610)를 통해 압력이 높아진 후, 압축 화물 냉각기(620)를 통해 액화되는 재액화부(600)를 거쳐 재액화된다. 재액화된 기상 화물은 압축 화물 분리기(630)에서 불응축 가스와 분리된 이후에 압축 화물 분리기 수위 제어 밸브(640)를 통해 3상 분리기(500)로 공급되어 유입되는 액상 화물과 합쳐진다.The gaseous cargo remaining in the
상기와 같은 화물 선적 및 하역 장비에 의하여 화물을 선적 및 하역하는 본 발명에 따른 화물 선적 및 하역 방법을 도 7을 참조하여 설명한다 화물 수용 용기(101) 상부에서 들어오는 선은 액상 화물의 이동 경로이며 화물 수용 용기(101) 하부에서 나가고 들어오는 선은 피스톤 액체의 이동 경로이다.The cargo loading and unloading method according to the present invention for loading and unloading cargo by the cargo loading and unloading equipment as described above will be described with reference to FIG. 7. The line exiting and entering the lower portion of the
이와 같이 구성된 본 발명의 화물 선적 및 하역 장비에 의하여, 다음과 같은 단계를 따라 적재된다. By the cargo loading and unloading equipment of the present invention thus configured, it is loaded according to the following steps.
맨 처음으로 상기 액체 공급 밸브(311, 312, 313)가 개방되어, 피스톤 액체 수용부(302)로부터 피스톤 액체가 유입되어 상기 첫 번째 화물 수용 용기(101)를 채우게 된다. 이후에 고압 액상 화물이 액상 화물 저장소(702)로부터 공급되어, 첫 번째 화물 수용 용기(101) 내부의 피스톤 액체를 밀어내면서 화물 수용 용기(101)를 채운다. 밀려난 피스톤 액체는 액체 회수 밸브(131)를 통해 다음 화물 수용 용기(102)로 이동한다. For the first time, the
첫 번째 화물 수용 용기(101)에 대한 화물 적재가 끝나면, 두 번째 화물 수 용 용기(102)에 대한 적재도 같은 방식으로 이루어진다. When the cargo loading for the
화물 수용 용기(101, 102, 103)에서 배출된 피스톤 액체는 액체 회수 밸브(131, 132, 133)를 통해 피스톤 액체 수용부(301)로 회수된다. 이때 마지막으로 회수된 피스톤 액체는 소량의 화물을 포함할 가능성이 있으므로, 3상 분리기(500)를 통해서 화물과 분리되며 분리된 화물은 액상 화물 저장소(702)로, 분리된 피스톤 액체는 피스톤 액체 수용부(303)로 보내진다.The piston liquid discharged from the
이하 본 발명의 화물 선적 및 하역 장비에 의한 화물의 하역 방법을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에서 점선은 액상 화물의 이동 경로이며, 일점쇄선은 기상 화물의 이동 경로이다. 또한, 이점쇄선은 피스톤 액체의 이동 경로이며, 삼점쇄선은 보충 기체의 이동 경로이다.Hereinafter, a cargo loading and unloading method by the cargo loading and unloading equipment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the dotted line is a moving path of the liquid cargo, and the dashed-dotted line is a moving path of the vapor cargo. Also, the dashed line is the path of travel of the piston liquid, and the three-dot chain is the path of the make-up gas.
본 발명에 따른 화물의 하역 방법은 액상 화물과 기상 화물을 2단계로 하역하는 것을 특징으로 한다.The cargo unloading method according to the present invention is characterized in that the two-stage cargo and liquid cargo.
첫 번째 화물 수용 용기(101)에 있는 액상의 화물이 액체 회수 밸브(131)와 액체 회수 주배관(140)을 통해 3상 분리기(500)로 공급된 후에, 화물 이송 펌프(200)를 통해 액상 화물 저장소(701)로 이송되는 액상 화물 하역단계를 거친다.After the liquid cargo in the
고압 액상 화물이 화물 수용 용기(101)로부터 전부 빠져나가 수위가 낮아지면 화물 이송 펌프(200)를 보호하기 위해 액체 회수 주배관(140)을 잠근다. 이 상황에서도 화물 수용 용기(101)에는 고압의 기상 화물이 남아 있게 된다.When the high pressure liquid cargo exits all from the
잔류하는 고압의 기상 화물을 하역하는 기상 화물 하역단계는 다음과 같다. 피스톤 액체 공급 단계에서는 액체 공급 밸브(311)를 열어 피스톤 액체를 화물 수용 용기(101)로 유입시키면 고압 상태 그대로 기상 화물이 3상 분리기(500)로 이동하게 된다. 이후 3상 분리기(500)를 통과한 기상 화물은 재액화부(600)에서 재액화 단계를 거치게 되는데 기상 화물을 기체 화물 압축기(610)로 압축하면 온도가 상승하게 되고, 이 압축 화물을 압축 화물 냉각기(620)로 냉각하면 기상 화물이 액상 화물로 재액화되게 된다. 재액화된 기상화물은 추가로 압축 화물 분리기(630)를 거쳐 불응측 가스를 분리한 뒤 별도의 배관을 통해 외부의 불응축 가스 저장소(720)로 방출하는 단계를 거칠 수 있다. 재액화된 기상 화물은 압축 화물 분리기 수위 제어 밸브(640)를 통해 3상 분리기(500)로 보내어져, 궁극적으로 화물 이송 펌프(200)를 통해 하역된다.The meteorological cargo unloading step for unloading the remaining high-pressure meteorological cargo is as follows. In the piston liquid supplying step, when the piston liquid is introduced into the
상기 기상 화물 하역단계가 완료된 이후에 피스톤 액체 사용을 줄이기 위해 피스톤 액체는 액체 회수 밸브(131)를 통해 회수되고, 피스톤 액체 수용부(301)로 보내진다. 피스톤 액체가 빠져나온 화물 수용 용기(101)의 공간은 저압의 보충 기체나 증발된 기체 화물로 채우는 보충 기체 공급단계를 거친다. 보충 기체로 채우는 경우에는 보충 기체를 보충 기체 수용부(400)로부터 공급받아 보충 기체 주배관(420)과 보충 기체 밸브(411)를 통해 화물 수용 용기(101)로 유입시킨다. 증발된 기체 화물을 이용하는 경우에는 하역되는 화물의 일부를 액상 화물 저장소(702)로부터 이송받아 화물 증발기(710)를 통해 증발시키고, 보충 기체 주배관(420)에 공급해준다.After the gas phase cargo unloading step is completed, the piston liquid is recovered through the
이와 같은 작업은 각 화물 수용 용기(101,102,103)별로 진행할 수도 있으며, 전체적으로 분리하여 진행할 수 있다. 자세히 설명하자면, 화물 이송 펌프(200)로 액상 화물 하역단계를 모든 화물 수용 용기(101,102,103)에 대해서 수행한 이후에, 모든 화물 수용 용기(101, 102, 103)의 기상 화물을 피스톤 액체 주입단계 및 재액화단계를 통해 제거하는 방법이 가능하다. 다른 방식으로, 화물 수용 용기(101, 102, 103)별로 액상 화물 하역단계를 거치고 이후에 곧바로 기상 화물 하역단계를 통해 화물 수용 용기(101, 102, 103)별로 기상 화물을 제거할 수도 있다.This operation may be performed for each cargo receiving container (101, 102, 103), it can be carried out by separating as a whole. In detail, after the liquid cargo unloading step is performed on all the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시할 수 있는 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. It goes without saying that various modifications can be made.
도 1 내지 도 5는 종래의 LPG/CNG 운반 및 하역 방법.1 to 5 is a conventional LPG / CNG transport and unloading method.
도 6 본 발명의 화물 선적 및 하역 장비의 실시예.6 an embodiment of the cargo loading and unloading equipment of the present invention.
도 7은 본 발명의 화물 선적 방법의 흐름도.7 is a flow chart of the cargo loading method of the present invention.
도 8은 본 발명의 화물 하역 방법의 흐름도.8 is a flow chart of the cargo unloading method of the present invention.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100, 101,102, 103 : 화물 수용 용기100, 101, 102, 103: cargo container
110, 111, 112, 113: 화물 밸브 120: 화물 주배관110, 111, 112, 113: cargo valve 120: cargo main piping
130, 131, 132, 133: 액체 회수 밸브 140: 액체 회수 주배관130, 131, 132, and 133: liquid return valve 140: liquid return main pipe
200: 화물 이송 펌프 200: cargo transfer pump
300, 301, 302, 303: 피스톤 액체 수용부300, 301, 302, 303: piston liquid container
310, 311, 312, 313: 액체 공급 밸브 320: 액체 공급 주배관310, 311, 312, 313: liquid supply valve 320: liquid supply main piping
400: 보충 기체 수용부 400: replenishment gas receiver
410, 411, 412, 413: 보충 기체 밸브 420: 보충 기체 주배관410, 411, 412, 413: make-up gas valve 420: make-up gas main line
500: 3상 분리기 600: 재액화부500: three-phase separator 600: reliquefaction unit
610: 기체 화물 압축기 620: 압축 화물 냉각기610: gas cargo compressor 620: compressed cargo cooler
630: 압축 화물 분리기 640: 압축 화물 부리기 수위 제어 밸브630: compressed cargo separator 640: compressed cargo inflating water level control valve
700, 701, 702 액상화물 저장소 710: 화물 증발기700, 701, 702 Liquid Cargo Storage 710: Cargo Evaporator
720: 불응축 가스 저장소720: non-condensing gas reservoir
Claims (7)
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