KR20110077332A - Ｌｎｇ 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템이 개시된다.　 개시된 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법은 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스를 억제하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법으로, 증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는 LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력까지 증가하도록 허용한 후, 내부압력을 설정압력으로 유지하여, LNG 저장탱크에 저장된 LNG에서 발생하는 증발가스의 발생을 억제할 수 있다.
LNG, 저장탱크, 증발가스, 압력, 열교환기, 재액화, 증발가스 억제방법

Description

ＬＮＧ 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템 {BOIL-OFF GAS OF LNG STORAGE TANK RESTRAINT METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LNG 저장탱크의 내부압력을 조절하여 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스의 발생을 억제할 수 있는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템에 관한 것이다.
천연가스(Natural Gas : 이하 'NG'라 함)는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas : 이하 'LNG'라 함)의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
LNG는 NG를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 NG일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
일반적으로 LNG는 단열시스템이 잘 갖추어진 LNG 저장탱크 내에 저장되며, 대기압 보다 약간 높은 압력을 유지하여 운반된다. 이때 LNG 저장탱크의 단열시스 템이 완벽하게 이루어져 있지 않으므로, LNG 저장탱크 외부에서 LNG 저장탱크 내부로 열이 유입되며, 이로 인해 LNG 저장탱크 내부의 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)가 발생한다.
이와 같이, LNG 저장탱크 내에 증발가스가 발생하면, LNG 저장탱크의 내부압력을 상승시키게 된다.
증발가스에 의해 LNG 저장탱크의 내부압력이 상승되면 안전에 큰 위협이 되므로, 이렇게 발생하는 증발가스를 경제적, 효과적으로 처리하기 위한 방법으로 추진수단의 연료로 사용하거나, 재액화하여 저장탱크에 다시 저장하는 방법이 널리 사용되고 있다.
일반적으로 LNG의 선적, 운하통과, 항구 입/출항 또는 대기시에는 연료로 소모되는 증발가스량 보다 더 많은 증발가스가 발생하게 되므로 잉여의 증발가스가 발생하게 된다.
이와 더불어 최근 저속운항의 트랜드화 및 이중 연료 디젤 전기 엔진(DFDEE : Dual Fuel Diesel Electric Engine) 또는 다중 연료를 사용하는 ME-GI엔진 등의 고효율 엔진의 개발 등으로 인해 화물창의 단열 설계 변경이 없이는 더 많은 잉여의 증발가스가 발생하게 된다.
종래에는 잉여의 증발가스는 가스연소기(GCU : Gas Combustion Unit)를 통해 태우거나 보일러를 통해 스팀을 생산하여 처리하거나, 대기 중으로 방출하여 처리하고 있으며, LNG 운반선이 대형화됨에 따라 이와 같이 낭비되는 증발가스의 발생을 억제하거나 처리하기 위한 기술들이 대한민국특허 출원번호 2007-0044731, 출원 번호 2007-0014405 등에 개시되어 있다.
공지된 대한민국특허 출원번호 2007-0044731은 LNG 하역터미널의 수용 조건에 맞춰 LNG선의 LNG 저장탱크의 압력운영을 조절하여 증발가스의 발생을 억제하고 있다.
또한, 공지된 대한민국특허 출원번호 2007-0014405는 저장탱크의 압력상승을 허용하여 LNG 저장탱크 외부에서 유입되는 열을 저장탱크 내부의 LNG 및 NG가 흡수하여 열 에너지의 상승을 축적하여 증발가스의 발생을 억제하고 있다.
그러나, 종래에 증발가스의 발생을 억제하는 기술은 저장탱크 내부의 기체(NG)와 액체(LNG) 및 기-액면 부근에서의 온도가 서로 상이하게 상승하는 온도불균형이 발생하며, 이와 같은 온도 불균형을 제어하지 못하면 저장탱크 내부에 압력상승이 급격하게 발생할 수 있다.
또한, 종래에는 저장탱크 내부의 기체 및 액체부의 온도를 균일하게 하기 위한 배관 등의 구성이 복잡하고, 저장된 LNG 및 NG를 순환하기 위해서는 추가적인 동력이 필요하며, LNG 및 NG를 순환하는 과정에서 유입된 열에 의해 증발가스의 발생이 증가하는 요인이 되고 있다.
본 발명은, LNG를 운반하는 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스의 발생을 억제하고, 발생된 증발가스를 처리할 수 있도록 구조 를 개선한 LNG 운반선의 증발가스 억제 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법은 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스를 억제하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법으로, 증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는 LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력까지 증가하도록 허용한 후, 내부압력을 설정압력으로 유지한다.
상기 LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력을 초과하면, 설정압력을 초과한 내부압력 상승분에 해당하는 증발가스를 배출할 수 있다.
배출된 상기 증발가스를 LNG로 재액화하여 상기 LNG 저장탱크로 회수할 수 있다.
재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크의 상부 또는 하부로 공급할 수 있다.
배출된 상기 증발가스를 연소기로 공급할 수 있다.
상기 연소기로 공급하기 전에 배출된 상기 증발가스를 모아 일정 압력으로 배출할 수 있다.
상기 연소기로 공급된 증발가스량이 상기 연소기의 운영에 필요한 부하량보다 적을 경우, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 공급할 수 있다.
상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 연소기로 공급할 수 있다
상기 설정압력은 대기압 내지 0.7 기압(게이지압)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템은 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스를 억제하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템으로, 내부에 LNG를 저장하기 위한 공간이 형성되며 저장된 LNG에서 발생하는 증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는 LNG 저장탱크와, 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스를 배출하는 배출라인과, 상기 배출라인에 설치되어 배출되는 증발가스의 압력을 감지하는 압력감지부와, 상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정압력에 도달하면 상기 배출라인의 개폐를 제어하여 설정압력으로 유지시키는 압력제어밸브를 포함한다.
상기 배출라인에 설치되어 상기 압력제어밸브의 개방시 상기 LNG 저장탱크 내부의 증발가스를 흡입한 후 압축하여 배출하는 가스압축기를 더 포함할 수 있다.
상기 가스압축기에서 압축된 증발가스를 상기 LNG 저장탱크로 재공급하는 회수라인을 더 포함할 수 있다.
상기 회수라인은 압축된 증발가스를 응축하여 재액화시키는 열교환기를 포함할 수 있다.
상기 회수라인은 재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크의 상부 또는 하부로 공급할 수 있다.
상기 LNG 저장탱크의 상부에는 상기 회수라인에서 공급된 LNG를 분사하기 위한 스프레이가 설치될 수 있다.
상기 배출라인에서 배출된 상기 증발가스를 연소기로 공급하는 연료공급라인을 더 포함할 수 있다.
상기 연료공급라인은 상기 연소기의 전단에 설치되어 배출된 상기 증발가스를 모아 일정한 압력으로 공급하기 위한 증발가스 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 연소기는 LNG를 연료로 사용하는 엔진을 포함할 수 있다.
상기 설정압력은 대기압 내지 0.7기압(게이지압)을 포함할 수 있다.
상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 연소기로 공급하는 연료공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 연소기는 LNG를 연료로 사용하는 엔진을 포함할 수 있다.
상기 연료공급부는 상기 저장탱크에 저장된 LNG를 흡입하도록 설치된 흡입부와, 상기 흡입부로부터 흡입된 LNG를 상기 엔진으로 공급하도록 연결된 LNG 공급라인과, 상기 LNG 공급라인 상에 설치되어 공급되는 LNG를 기화시키는 기화기를 포함할 수 있다.
상기 연료공급부는 LNG를 펌핑하여 공급하는 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 배출라인에 설치되어 배출된 증발가스의 양을 측정하는 유량측정기와, 상기 연료공급부에 설치된 개폐제어밸브와, 상기 유량측정기로부터 측정된 증발가스의 양에 대해 상기 엔진의 운영에 필요한 연료의 부족분이 공급되도록 상기 개폐제어밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 기화기의 작동을 제어하여 LNG의 기화량을 제어할 수 있다.
상기 LNG 저장탱크는 LNG 운반선, LNG-FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG- SRV(Shuttle and Regasification Vessel) 및 육상에 설치된 가스저장구조물 중 어느 하나에 설치될 수 있다.
따라서, LNG 저장탱크의 압력을 설정압력으로 유지시켜 LNG의 증발을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, LNG로부터 기화된 증발가스를 연료로 사용하거나 재액화할 수 있어 LNG의 낭비를 최소화할 수 있다.
이와 같이, LNG가 불필요하게 소비되거나 낭비되는 것을 최소화할 수 있으므로 종래 대비 연간 증발가스로 불필요하게 소비되거나 낭비되는 LNG약 2,000톤 이상에 해당하는 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다. 더불어, 종래의 발생 증발 가스양의 약 75% 수준을 저장탱크 내부의 열에너지로 축적하여 저장할 수 있다.
또한, 증발가스의 발생을 억제함에 따라 발생된 증발가스의 처리장치의 사양을 최소화할 수 있다. 즉, 증발가스를 재액화하기 위한 장치들과 잉여의 증발가스를 연소하기 위한 가스연소기들의 사양을 종래대비 50% 수준으로 축소/소형화할 수 있다. 더욱이, 증발가스의 발생이 억제되므로 재액화과정에서 사용되는 열교환기의 용량을 작게 할 수 있어 설치공간을 줄일 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.　 또한, 발생된 증발가스는 연료로 사용할 수 있다.　 이와 같이, 발생된 증발가스가 가스연소기에 의해 태워져 소모되는 것을 최소화할 수 있어 경제적인 운영과 더불어 환경오염을 줄일 수 있다.
또한, 발생된 증발가스는 재액화되어 LNG 저장탱크로 회수할 수 있으며, LNG 저장탱크로 회수되는 과정에서 저장탱크 내부의 온도 불균형을 최소화할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.　 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.　 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법은 LNG저장탱크의 내부압력을 설정압력까지 증가하도록 허용한 후, 내부압력을 설정압력으로 유지함으로서, 저장된 LNG로부터 증발가스가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이때, 본 실시예에서 설정압력은 대기압 이상의 압력으로 설정될 수 있으며, 최대 0.7 기압(게이지압)으로 설정될 수 있다.
이를 위해 LNG저장탱크는 증발가스에 의한 압력 상승분이 설정압력을 견딜 수 있는 강도로 설계된다.
더불어, LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력을 초과하게 되면, 내부압력 상승분에 해당하는 증발가스를 외부로 배출한다.
한편, 이와 같이 LNG 저장탱크의 내부압력을 증가시켜 LNG로부터 발생되는 증발가스의 양이 감소되면 이중 연료 디젤 전기 엔진(DFDEE : Dual Fuel Diesel Electric Engine) 또는 다중 연료를 사용하는 ME-GI엔진 등과 같이 LNG를 연료로 사용하는 엔진으로 공급되는 연료량이 충분하지 못할 수 있다.
이와 같이 본 실시예를 적용함에 따라 증발가스의 발생량이 적어 엔진의 구동시 필요한 연료를 충분히 공급하지 못할 경우, LNG를 강제로 기화시켜 증발가스를 생성한 후, 이를 엔진으로 공급하여 연료로 사용할 수 있다.
특히, ME-GI 엔진이 적용될 경우, LNG를 고압으로 압축한 후, 이를 기화시켜 증발가스를 생성시킬 수 있어 연료로 충당할 수 있다.
또한, 이중 연료 디젤 전기 엔진이 적용될 경우, 엔진의 구동에 필요한 증발가스량이 충분하지 않으면, 디젤을 연료로서 공급할 수 있다.
더불어, 디젤을 연료로서의 공급시 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 엔진으로 공급함으로써 연료의 부족분을 채울 수 있다.
즉, 본 실시예는 LNG 저장탱크의 내부압력 증가에 따라 LNG로부터 발생되는 증발가스량이 부족하여 엔진의 운영에 필요한 부하량보다 적을 경우, 자연적으로 발생된 증발가스와 함께 저장탱크 내부의 LNG를 강제 기화시켜 연료로서 공급할 수 있고, 디젤 등을 연료로서 사용하여 엔진을 운전시키거나 디젤 등과 함께 LNG를 강제 기화시켜 연료로서 공급하여 운전에 필요한 부하를 맞출 수 있다.
또한, LNG 저장탱크의 외부로 배출된 증발가스는 LNG로 재액화하여 LNG저장탱크로 회수할 수 있다. 이때, LNG 저장탱크로 회수되는 LNG는 LNG 저장탱크의 상부 또는 하부로 공급할 수 있다.
이와 같이, LNG 저장탱크로 회수되는 LNG는 회수되는 과정에서 저장탱크 내부의 온도 불균형을 최소화할 수 있다.
한편, LNG 저장탱크의 외부로 배출된 증발가스는 연소기로 공급하여, 발전을 하거나 LNG와 디젤을 연료로 사용하는 이중 연료 디젤 전기 엔진 등으로 공급되어 연료로 사용될 수 있다.
이때, 이중 연료 디젤 전기 엔진의 연료로 사용하기 위해서는 안정적인 연료공급을 위해 배출된 증발가스를 모아 일정한 압력으로 공급한다.
전술된 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법을 적용하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템은 LNG 저장탱크(10)와, 배출라인(12)과, 압력감지부(14)와, 압력제어밸브(16)를 포함한다.
본 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템은 LNG 운반선에 의해 운반중인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas : 이하 'LNG'라 함)가 기화되며 발생하는 증발가스(BOG : Boil-Off Gas)의 발생을 억제하고, 이미 발생된 증발가스를 처리하여 재사용하거나, LNG 운반선의 연료 등을 사용하기 위한 시스템이다.
이러한 LNG 저장탱크(10)는 LNG 운반선 등에 설치될 수 있으며, 육상에 설치된 가스저장구조물에 설치될 수 있다.
본 실시예에서 LNG 운반선은 내부에 LNG를 저장하기 위한 공간이 형성된 LNG 저장탱크(10)가 마련되며, 이 LNG 저장탱크(10)에 LNG를 저장하여 운반한다.
LNG는 천연가스(Natural Gas : 이하 'NG'라 함)를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하면 얻을 수 있으며, 이 과정에서 부피가 대략 1/600로 줄어든다.
이러한 LNG는 열을 받으면 다시 기화되어 NG로 이루어진 증발가스를 발생한다.
이에 따라 LNG 저장탱크(10)에는 LNG가 열을 흡입하여 기화되는 것을 막기 위해 단열시스템이 마련된다.
LNG 저장탱크(10)는 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스에 의한 압력 상승을 고려하여 설계되며, 증발가스의 발생에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는다.
일례로, 본 실시예의 LNG 저장탱크(10)는 일반적인 LNG 저장탱크(10) 보다 강도가 더 크게 설계되며, 이를 위해 LNG 저장탱크(10)의 외벽을 두껍게 설계하거나 외벽에 보강재를 추가하여 강도를 증가시킬 수 있다.
LNG 저장탱크(10)는 저장된 LNG가 기화하여 증발가스를 발생하게 되면, 내부의 압력이 증가되어 안전상의 문제가 발생할 수 있으므로, 증발가스를 배출하기 위한 배출라인(12)을 갖는다.
배출라인(12)에는 배출되는 증발가스의 압력을 감지하기 위한 압력감지 부(14)가 설치된다.　
또한, 배출라인(12)의 일측에는 배출라인(12)의 개폐를 제어하는 압력제어밸브(16)가 설치된다.
압력제어밸브(16)는 밸브 몸체(17)와, 이 밸브 몸체(17)의 작동을 제어하는 제어로직부(IAS : Intergrated Automation System)(18)로 이루어진다.
이 제어로직부(18)는 압력감지부(14)와 연결되어 있으며, 압력감지부(14)는 압력이 감지되면 이를 전기적인 신호로 변환하여 제어로직부(18)로 전달한다.
제어로직부(18)에는 미리 설정압력이 입력되어 있으며, 압력감지부(14)에서 감지된 압력을 설정압력과 비교한다.　
제어로직부(18)는 압력감지부(14)에서 감지된 압력이 설정압력보다 낮을 경우, 밸브 몸체(17)가 배출라인(12)을 닫도록 제어하며, 이에 따라 내부압력이 상승하게 된다.
한편, 압력감지부(14)는 내부압력을 지속적으로 감지하며, 감지된 내부압력값을 제어로직부(18)로 전달한다.
그리고, 제어로직부(18)는 감지된 압력이 설정압력에 도달하면, 밸브 몸체(17)가 배출라인(12)을 열도록 제어하여, 내부압력상승분에 해당하는 증발가스를 외부로 배출한다.　 또한, 제어로직부(18)는 내부압력이 다시 설정압력 이하로 내려오면, 밸브 몸체(17)를 닫아 내부 압력을 증가시킨다.
이와 같이 압력제어밸브(16)는 압력감지부(14)에서 감지된 압력을 설정압력과 비교하여, LNG 저장탱크(10)의 내부 압력을 설정압력으로 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 제어로직부(18)에 미리 입력된 설정압력은 선박의 운항 조건 등에 따라 사용자에 의해 조절될 수 있다.
본 실시예에서, 설정압력은 대기압 내지 0.7기압(게이지압)으로 설정될 수 있으며, 일례로 설정압력은 최대 0.7기압(게이지압)으로 설정할 수 있다.
한편, 배출라인(12)에는 압력제어밸브(16)의 개방시 LNG 저장탱크(10) 내부의 증발가스의 배출효율을 증가시키기 위한 가스압축기(20)가 설치될 수 있다.
이 가스압축기(20)는 LNG 저장탱크(10) 내부의 증발가스를 흡입한 후 압축하여 배출시키며, 이에 따라 내부압력의 압력 상승분에 해당하는 증발가스를 빠른 시간내에 배출할 수 있다.
가스압축기(20)는 제어로직부(18)와 연결되며, 이 제어로직부(18)에 의해 밸브 몸체(17)가 열려진 상태에서만 작동하도록 제어된다.
이와 같이 배출된 증발가스는 연소기로 공급하여 연료로 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템에 따른 압력선도이다.
도 2를 참고하면, 본 실시예에서 LNG 저장탱크(10)는 LNG가 저장된 상태에서 대기압 내지 약 100 mbarG이며, 운항 등의 경우 외부로부터 유입되는 열에 의해 기화되며 내부 압력이 증가한다.　 여기서, X선은 LNG 저장탱크(10) 내부의 압력선도이고, Y선은 LNG 저장탱크(10) 내부에서 발생하는 증발가스의 발생선도이다.
LNG 저장탱크(10)는 증발가스에 의해 내부압력이 최대 0.7기압(게이지압)까 지 상승하는 것을 허용한다.
그리고, 압력감지부(14)에서 감지된 내부압력이 설정압력에 도달하면, 압력제어밸브(16)를 열어 초과되는 압력상승분에 해당하는 증발가스를 배출라인(12)을 통해 배출하여 내부압력을 일정하게 유지시킨다.
일반적인 LNG 저장탱크(10)의 운전압력을 P0로 설정하여 운전하면, LNG 저장탱크(10)의 설계시 설정된 설계증발량을 따라 증발가스가 발생하며, 이때의 실제 증발가스의 발생량은 BOR0 이다.
한편, 본 실시예에서 설정압력 P1은 최대 0.7기압(게이지압)으로 설정할 수 있으며, LNG 저장탱크(10)의 내부압력이 X선과 같이 상승하도록 허용한다.
이와 같이, LNG 저장탱크(10)의 내부압력이 X선을 따라 유지되면, 증발가스의 발생량은 Y선을 따라 발생하며, 이때의 실제 증발가스의 발생량은 BOR1, BOR2, BOR3 순으로 발생량이 변화하게 된다.
여기에서 BOR1로 정의한 구간에서는 BOR0에 비해 증발가스 발생량이 평균 75% 정도 줄어들게 되며, BOR2로 정의한 구간에서는 대략 20% 감소하고, BOR3으로 정의된 구간에서는 BOR0과 동일한 량의 증발가스가 발생한다.
도 3은 도 2의 BOR1구간에서의 초기압력과 설정압력의 차이에 따른 증발가스의 발생지연과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 3에 나타난 바와 같이, LNG 운반선의 운항시 LNG 저장탱크(10)의 운영압력을 대기압(0 mbarG) 상태로 운항을 시작하여 700 mbarG까지 상승 후, 내부압력을 일정하게 유지할 경우, 대략 30~40일 가량 증발가스 발생량을 종래의 25% 수준으로 유지하여 운항이 가능함을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템은 저장탱크에 저장된 LNG를 빼내어 이중 연료 디젤 전기 엔진(DFDEE : Dual Fuel Diesel Electric Engine) 또는 다중 연료를 사용하는 ME-GI엔진 등과 같이 LNG를 연료로 사용하는 엔진(30)으로 공급하는 연료공급부(40)를 더 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 LNG 저장탱크(10)의 내부압력이 설정압력으로 유지되면, 증발가스의 발생을 억제할 수 있으며, 이에 따라 엔진(30)으로 공급되는 연료의 양이 부족하게 된다.
따라서, 연료공급부(40)는 LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG를 강제로 기화시켜 엔진(30)로 공급하게 된다.
이를 위해 연료공급부(40)는 LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG를 흡입하도록 설치된 흡입부(42)와, 이 흡입부(42)와 엔진(30)을 연결하는 LNG 공급라인(44)과, LNG 공급라인(44) 상에 설치되며 엔진(30)의 전방부에 위치되어 공급되는 LNG를 강제로 기화시키는 기화기(48)를 포함할 수 있다.
흡입부(42)는 압력차 등에 의해 LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG를 흡입할 수 있다. 여기서, LNG를 흡입하는 구조는 본 실시예에 의해 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 연료공급부(40)는 LNG 공급라인(44) 상에 설치되며, 흡입부(42)의 후단에서 LNG를 펌핑하여 공급하는 펌프(46)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템은 연료공급라인에서 배출된 증발가스의 양을 측정하여 엔진의 운영에 필요한 연료의 부족분에 한해 LNG를 강제기화시켜 증발가스와 함께 엔진의 연료로 사용할 수 있다.
이를 위해 배출라인(12)에는 배출된 증발가스의 양을 측정하기 위한 유량측정기(33)가 설치될 수 있다.
본 실시예에서 배출라인(12)의 후단부에는 가스압축기(20)가 더 설치될 수 있으며, 이에 따라 유량측정기(33)는 가스압축기(20)의 후단부, 즉 연료공급라인(32) 상에 설치되어 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 측정할 수 있다.
이 유량측정기(33)는 제어부(50)와 연결되어 엔진으로 공급된 증발가스의 공급량을 알려준다.
또한, 연료공급부(40)는 LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG를 강제로 기화시켜 엔진(30)로 공급하게 된다.
연료공급부(40)는 LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG를 흡입하도록 설치된 흡입부(42)와, 이 흡입부(42)와 엔진(30)을 연결하는 LNG 공급라인(44)과, LNG 공급라인(44) 상에 설치되며 엔진(30)의 전방부에 위치되어 공급되는 LNG를 강제로 기화시키는 기화기(48)를 포함할 수 있다.
또한, 기화기(48)에서 강제로 기화된 증발가스는 LNG 공급라인(44)에 연결된 엔진(30)으로 공급되어 연료로 사용된다.
한편, LNG 공급라인(44)에는 연료공급라인(32)의 유량측정기(33)와 연결되어 개폐가 제어되는 개폐제어밸브(49)가 설치된다.
이 개폐제어밸브(49)는 제어부(50)와 연결된다. 그리고, 제어부(50)는 유량측정기(33)로부터 측정된 증발가스량과 엔진(30) 운영에 필요한 연료량을 비교하여 부족한 연료량에 해당하는 증발가스가 엔진(30)으로 공급될 수 있도록 개폐제어밸브(49)의 개폐를 제어한다.
또한, 제어부(50)는 엔진(30) 운영에 필요한 LNG연료량이 기화될 수 있도록 펌프(46) 및 기화기(48)의 작동을 제어한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, LNG 저장탱크(10)에서 배출라인(12) 또는 연료공급라인(32)을 통해 배출된 증발가스는 연소기, 일례로 엔진(30)으로 공급하여 연료로 사용할 수 있다.
이를 위해 배출라인(12)에는 증발가스를 연소기로 공급하기 위한 연료공급라인(32)이 연결된다.
연소기는 LNG를 연료로 사용하는 보일러(boiler)를 포함할 수 있으며, 스팀 터빈 추진 방식의 엔진, 이중 연료 디젤 전기 엔진(DFDEE : Dual Fuel Diesel Electric Engine) 및 다중 연료를 사용하는 ME-GI엔진 등과 같이 LNG를 연료로 사 용하는 엔진이 될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 LNG 저장탱크(10)는 LNG 운반선에 설치되어 LNG를 운반하도록 설치될 수 있으며, 엔진(30)의 일례로 LNG 운반선에 설치된 이중 연료 디젤 전기 엔진(DFDEE : Dual Fuel Diesel Electric Engine)(30)이 사용된 실시예에 대해 설명한다.
이중 연료 디젤 전기 엔진(30)은 오일 또는 NG를 연료로 사용하는 엔진으로, LNG 운반선의 운전시 필요한 부하(출력량)에 맞춰 일부는 증발가스를 연료로 사용하고, 일부는 오일(oil)을 연료로 사용하여 작동한다.
이중 연료 디젤 전기 엔진(30)에는 오일을 저장하는 오일저장탱크(38)와, 이 오일저장탱크(38)에서 공급되는 오일의 양을 조절하는 연료조절밸브(39)가 설치될 수 있다.
또한, 오일저장탱크(38)의 내부 및 외부에 연료 공급을 위한 펌프가 설치될 수 있으며 본 도시에는 생략하였다.
한편, LNG 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스의 양은 시간에 따라 변하므로,　연료공급라인(32)에는 증발가스를 모아 일정한 압력으로 공급하기 위한 증발가스 저장부(34)가 설치될 수 있다.
물론 별도의 증발가스 저장부(34) 없이 가스 압축기(20)의 제어를 통하여 일정한 압력으로 엔진(30)으로 공급하는 방안도 가능하다.
본 실시예에서 증발가스 저장부(34)는 엔진(30)의 전단에 설치될 수 있다.
또한, 증발가스 저장부(34)에는 내부의 압력을 감지하기 위한 저장부 압력감 지부(36)가 설치된다.
이중 연료 디젤 전기 엔진(30)에서 사용되는 연료가스의 경우 LNG 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스가 이용되는데 그 양은 시간에 따라 변하므로 엔진에서 요구되는 연료량과 발생하는 증발가스 양을 비교하여 그 부족분은 오일저장탱크(38)에서 공급하도록 연료조절밸브(39)가 조절한다.
이중 연료 디젤 전기 엔진(30)에서 사용되는 가스와 오일의 비율은 시장 상황에 맞게 조절될 수 있다.
그리고, 증발가스 저장부(34)의 후단에는 저장부 압력감지부(36)에서 감지된 압력에 따라 연료공급라인(32)을 개폐하는 저장부 압력조절밸브(37)가 설치된다.
이와 같이 본 실시예는 LNG 운반선에 운반중인 LNG가 기화되면서 발생하는 증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도로 LNG 저장탱크(10)를 제조하고, LNG 운반선의 운항기간 동안에 내부에서 발생하는 증발가스에 의한 내부압력의 상승을 설정압력까지 허용하며, 이후 내부압력을 설정압력으로 유지시킨다.
이와 같이 LNG 저장탱크(10)의 내부압력이 설정압력으로 유지되면, 증발가스의 발생을 억제할 수 있다.
한편, LNG 저장탱크(10)에서 발생되어 설정압력을 초과하는 압력상승분에 해당하는 증발가스는 배출하여 재액화시킨 후, 다시 LNG 저장탱크(10)로 공급하거나 이중 연료 디젤 전기 엔진(30)로 공급하여 연료로 사용할 수 있으며, 처리되지 못한 증발가스는 연소시킨다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시 스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템의 배출라인(12)을 통해 배출된 증발가스를 LNG 저장탱크(10)로 재공급하는 회수라인(22)을 더 포함하는 것도 가능하다.
즉, 배출라인(12)을 통해 배출된 증발가스는 가스압축기(20)를 거쳐 고압으로 압축된다.
한편, 고압으로 압축된 증발가스는 회수라인(22)으로 공급된다.　 이 회수라인(22)은 저온의 열교환기(24)를 통과하도록 이루어지며, 이에 따라 그 내부를 통과하는 고압으로 압축된 증발가스가 열교환기(24)를 통과하는 과정에서 LNG로 재액화된다.
재액화된 LNG는 다시 LNG 저장탱크(10)로 공급되어 저장된다.
이와 같이, 본 실시예는 LNG 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스를 재액화하여 회수할 수 있으며, 이에 따라 증발가스를 보다 효과적으로 사용할 수 있어 증발가스의 낭비를 막을 수 있고, 열교환기(24)의 사양을 축소할 수 있다.
본 실시예에서 재액화된 LNG는 LNG 저장탱크(10)의 하부로 공급될 수 있다.
이를 위해 회수라인(22)에는 LNG 저장탱크(10)의 하부로 연장된 제1회수배관(26) 및 제1회수배관(26)의 개폐를 제어하는 제1밸브(27)를 포함할 수 있다.
또한, 재액화된 LNG는 LNG 저장탱크(10)의 상부로 공급되는 것도 가능하다.
이를 위해 회수라인(22)에는 LNG 저장탱크(10)의 상부로 연장된 제2회수배관(28) 및 제2회수배관(28)의 개폐를 제어하는 제2밸브(29)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 회수라인(22)은 제1밸브(27) 또는 제2밸브(29)의 개폐를 조절하여 재액화된 LNG의 공급 위치를 조절할 수 있다.
한편, LNG 저장탱크(10)의 상부에는 제2회수배관(28)에서 공급된 LNG를 분사하기 위한 스프레이(28a)가 설치될 수 있다.
LNG 저장탱크(10)의 상부에 설치된 스프레이(28a)는 재액화된 LNG를 분사하게 되며, 이에 따라 LNG 저장탱크(10) 내부의 온도 불균형을 최소화함으로써 증발가스의 발생을 억제시킬 수 있다.
본 실시예의 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템은 종래에 연간 약 2,000톤 이상 낭비되는 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있다.
예를 들어, LNG 운반선의 경우 설정압력을 초기 LNG 선적대비 50mbarG 높게 설정하여 주면 170,000m3 LNG 운반선 기준으로 약 2000~3000톤 가량의 BOG손실을 방지할 수 있다.
이와 더불어, 본 실시예의 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법 및 시스템은 종래에 발생하던 증발 가스양의 약 75% 수준을 저장탱크 내부의 열에너지로 축적하여 저장할 수 있다.
본 실시예에서 LNG 저장탱크(10)는 육상에 설치된 가스저장구조물에 설치될 수 있으며, 선박 등에 설치되어 LNG를 저장하거나 보관 또는 운반할 수 있다.
여기서, 선박은 LNG 운반선과 같이 극저온 상태로 적재되는 액체 화물인 LNG 등을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어 LNG-FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물뿐만 아니라 LNG 수송선이나 LNG-SRV(LNG Shuttle and Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함하는 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템에 따른 압력선도.
도 3은 도 2의 BOR1구간에서의 초기압력과 설정압력의 차이에 따른 증발가스의 발생지연과의 관계를 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : LNG 저장탱크　 　　 12 : 배출라인
14 : 압력감지부　　　 17 : 압력제어밸브
20 : 가스압축기　　　 22 : 회수라인
24 : 열교환기　　　　 30 : 엔진
32 : 연료공급라인　　　 33 : 유량측정기
34 : 증발가스 저장부 36 : 저장부 압력감지부
38 : 오일저장탱크 40 : 연료공급부
42 : 흡입부 44 : LNG 공급라인
48 : 기화기 50 : 제어부

Claims (26)

  1. LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스를 억제하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법으로,
    증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는 LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력까지 증가하도록 허용한 후, 내부압력을 설정압력으로 유지하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크의 내부압력이 설정압력을 초과하면, 설정압력을 초과한 내부압력 상승분에 해당하는 증발가스를 배출하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    배출된 상기 증발가스를 LNG로 재액화하여 상기 LNG 저장탱크로 회수하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크의 상부 또는 하부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    배출된 상기 증발가스를 연소기로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연소기로 공급하기 전에 배출된 상기 증발가스를 모아 일정 압력으로 배출하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 연소기로 공급된 증발가스량이 상기 연소기의 운영에 필요한 부하량보다 적을 경우, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 연소기로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정압력은 대기압 내지 0.7 기압(게이지압)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 방법.
  10. LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 기화되며 발생하는 증발가스를 억제하기 위한 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템으로,
    내부에 LNG를 저장하기 위한 공간이 형성되며 저장된 LNG에서 발생하는 증발가스에 의한 압력 상승분을 견딜 수 있는 강도를 갖는 LNG 저장탱크와,
    상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스를 배출하는 배출라인과,
    상기 배출라인에 설치되어 배출되는 증발가스의 압력을 감지하는 압력감지부와,
    상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정압력에 도달하면 상기 배출라인의 개폐를 제어하여 설정압력으로 유지시키는 압력제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 배출라인에 설치되어 상기 압력제어밸브의 개방시 상기 LNG 저장탱크 내부의 증발가스를 흡입한 후 압축하여 배출하는 가스압축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가스압축기에서 압축된 증발가스를 상기 LNG 저장탱크로 재공급하는 회 수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 회수라인은 압축된 증발가스를 재액화시키는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 회수라인은 재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크의 상부 또는 하부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크의 상부에는 상기 회수라인에서 공급된 LNG를 분사하기 위한 스프레이가 설치된 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  16. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출라인에서 배출된 상기 증발가스를 연소기로 공급하는 연료공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 연료공급라인은 상기 연소기의 전단에 설치되어 배출된 상기 증발가스 를 모아 일정한 압력으로 공급하기 위한 증발가스 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 연소기는 LNG를 연료로 사용하는 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  19. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정압력은 대기압 내지 0.7기압(게이지압)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  20. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 연소기로 공급하는 연료공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 연소기는 LNG를 연료로 사용하는 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 연료공급부는
    상기 저장탱크에 저장된 LNG를 흡입하도록 설치된 흡입부와,
    상기 흡입부로부터 흡입된 LNG를 상기 엔진로 공급하도록 연결된 LNG 공급라인과,
    상기 LNG 공급라인 상에 설치되어 공급되는 LNG를 기화시키는 기화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 연료공급부는 LNG를 펌핑하여 공급하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  24. 청구항 21에 있어서,
    상기 배출라인에 설치되어 배출된 증발가스의 양을 측정하는 유량측정기와,
    상기 연료공급부에 설치된 개폐제어밸브와,
    상기 유량측정기로부터 측정된 증발가스의 양에 대해 상기 엔진의 운영에 필요한 연료의 부족분이 공급되도록 상기 개폐제어밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기화기의 작동을 제어하여 LNG의 기화량을 제어하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
  26. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LNG 저장탱크는 LNG 운반선, LNG-FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG-SRV(Shuttle and Regasification Vessel) 및 육상에 설치된 가스저장구조물 중 어느 하나에 설치된 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 증발가스 억제 시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413544B1 (ko) * 2013-05-06 2014-07-02 주식회사래티스테크놀로지 증발가스 임시 저장 장치
KR101435390B1 (ko) * 2012-08-23 2014-08-28 삼성중공업 주식회사 연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박
EP2775194A4 (en) * 2011-10-20 2015-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd PRESSURE BUILDING SUPPRESSION DEVICE FOR A STORAGE TANK, PRESSURE BUILDING SUPPRESSION SYSTEM THEREWITH, SUPPRESSION METHOD THEREFOR, LIQUID GAS TRANSPORT VESSEL THEREFOR AND LIQUID GAS STORAGE PLANT THEREWITH
CN107065764A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种lng加气站智能控制系统及其控制方法
KR20190030988A (ko) * 2017-09-15 2019-03-25 삼성중공업 주식회사 부유식 가스 발전플랜트의 증발가스 처리시스템 및 증발가스 처리방법
KR20190114476A (ko) * 2018-03-30 2019-10-10 한국조선해양 주식회사 운영 관리 시스템 및 이를 포함하는 선박

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2775194A4 (en) * 2011-10-20 2015-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd PRESSURE BUILDING SUPPRESSION DEVICE FOR A STORAGE TANK, PRESSURE BUILDING SUPPRESSION SYSTEM THEREWITH, SUPPRESSION METHOD THEREFOR, LIQUID GAS TRANSPORT VESSEL THEREFOR AND LIQUID GAS STORAGE PLANT THEREWITH
KR101435390B1 (ko) * 2012-08-23 2014-08-28 삼성중공업 주식회사 연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박
KR101413544B1 (ko) * 2013-05-06 2014-07-02 주식회사래티스테크놀로지 증발가스 임시 저장 장치
WO2014182017A1 (ko) * 2013-05-06 2014-11-13 주식회사래티스테크놀로지 증발가스 임시 저장 장치
CN105452751A (zh) * 2013-05-06 2016-03-30 韩国科学技术院 蒸发气体临时存储系统
CN107065764A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种lng加气站智能控制系统及其控制方法
CN107065764B (zh) * 2017-06-20 2023-09-22 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种lng加气站智能控制系统及其控制方法
KR20190030988A (ko) * 2017-09-15 2019-03-25 삼성중공업 주식회사 부유식 가스 발전플랜트의 증발가스 처리시스템 및 증발가스 처리방법
KR20190114476A (ko) * 2018-03-30 2019-10-10 한국조선해양 주식회사 운영 관리 시스템 및 이를 포함하는 선박

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