KR20120135985A

KR20120135985A - Ｌｎｇ 저장탱크 내부 점검장치

Info

Publication number: KR20120135985A
Application number: KR1020110054926A
Authority: KR
Inventors: 김동명; 엄윤성; 박상도; 김성모
Original assignee: 한국가스공사
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-18

Abstract

본 발명은 LNG 저장탱크 내부 점검장치에 관한 것으로, 저장탱크(1)의 상부에 구비된 부압방지변(7)에 설치되고 상기 저장탱크(1) 내부로 투입되며 상기 저장탱크(1) 내부를 촬영하는 방폭카메라(21)와, 상기 부압방지변()과 소정 간격 이격된 위치의 부압방지변(9)에 설치되고 상기 저장탱크(1) 내부로 투입되며 상기 저장탱크(1) 내부를 조명하는 방폭램프(31)와, 상기 각각의 부압방지변(7,9)에 설치되며 상기 방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)를 상기 저장탱크(1) 내부로 투입시키는 승하강 수단(51)을 포함한다.
본 발명은 방폭카메라(21)와 방폭램프(31)를 저장탱크(1) 내부에 투입하여 저장탱크(1) 내부를 점검하므로 적기에 저장탱크(1)의 손상여부를 확인할 수 있고 유지보수 작업이 가능하여 저장탱크의 안정성 및 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

ＬＮＧ 저장탱크 내부 점검장치{Inside check device of LNG storage tank}

본 발명은 LNG 저장탱크 내부 점검장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열재 손상 등 저장탱크의 내부 점검이 가능한 LNG 저장탱크 내부 점검장치에 관한 것이다.

천연가스(Natural Gas, NG)는 액화천연가스(Liguid Natural Gas, LNG)의 상태로 만들어진 후 LNG 수송선을 통해 들여와서 접안시설과 파이프로 연결된 LNG 저장탱크에 저장된다.

액화천연가스(LNG)는 천연가스(NG)를 -162℃의 상태로 약 600배로 압축하여 액화시킨 상태의 가스로, 천연가스일 때보다 그 부피가 약 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG 저장탱크는 설치되는 위치에 따라 지상식과 지중식으로 구분되며, 대부분 지중식 저장탱크는 대규모 용량(20만 ㎘ 이상)으로 건설되고 있다.

지중식 저장탱크는 탱크 본체가 지하에 건설되고, 상부의 돔형 루프만 지상으로 노출되는 형태를 갖는다.

이러한, LNG 저장탱크는 액화천연가스의 극저온에 의한 탱크 본체의 취성 파괴 등을 고려하여 멤브레인(스테인레스 스틸)으로 기밀성을 유지하고, 단열재를 사용하여 온도강하를 제어하며, 내압은 콘크리트나 스틸 쉴로 된 외벽으로 지지하는 구조를 갖는 것이 많이 사용되고 있다.

그런데, LNG 저장탱크는 LNG의 열수축 및 열팽창으로 인해 내벽 손상이 발생할 우려가 있고 내벽 손상은 가스 누설로 이어지는 등 대형사고의 위험이 존재하므로 주기적인 저장탱크 내부 점검이 필요하다.

본 발명의 목적은 주기적인 저장탱크의 내부 점검이 가능하도록 저장탱크 내부에 방폭카메라의 투입이 가능하고 이를 외부모니터로 육안 확인 가능하도록 구성한 LNG 저장탱크 내부 점검장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 저장탱크의 상부에 구비된 부압방지변에 설치되고 상기 저장탱크 내부로 투입되며 상기 저장탱크 내부를 촬영하는 방폭카메라와, 상기 부압방지변과 소정 간격 이격된 위치의 부압방지변에 설치되고 상기 저장탱크 내부로 투입되며 상기 저장탱크 내부를 조명하는 방폭램프와, 상기 각각의 부압방지변에 설치되며 상기 방폭카메라 및 방폭램프를 상기 저장탱크 내부로 투입시키는 승하강 수단을 포함한다.

상기 방폭카메라가 촬영한 영상을 외부로 표시하는 모니터부를 더 구비하며, 상기 모니터부와 상기 방폭카메라를 연결하는 전기기기는 방폭하우징을 통해 연결된다.

상기 방폭카메라는 촬영한 영상신호를 전기적 신호로 변환 가능한 고해상도 방폭카메라이다.

상기 승하강 수단은 상기 부압방지변의 상부에 설치되고 내부에 상기 부압방지변과 연통되는 연통공이 형성된 실링하우징에 설치되며, 상기 방폭카메라 또는 상기 방폭램프를 승강시키는 복수의 승강롤러와, 상기 복수의 승강롤러를 동작시키는 회전레버를 포함한다.

상기 방폭카메라는 양측면에 구비된 회전부재에 의해 상하회동 가능하고 상기 승강롤러측에 구비된 회전부재에 의해 좌우회전 가능하다.

상기 회전부재는 동력 전달을 위한 모터부 및 상기 모터부와 회전축으로 결합되는 윔기어 및 헬리컬기어의 조합이다.

상기 부압방지변에 질소 퍼지를 위한 퍼지배관이 연결 설치된다.

본 발명의 LNG 저장탱크 내부 점검장치는 방폭카메라와 방폭램프를 저장탱크 내부에 투입하여 저장탱크 내부를 점검한다. 이는 저장탱크 상부를 개방하지 않고도 저장탱크의 내벽 손상이나 단열재 이탈 등의 육안 확인이 가능하여 적기에 저장탱크의 유지보수 작업을 수행할 수 있도록 한다.

또한, 저장탱크 상부를 개방하지 않고도 간단한 점검절차만으로 저장탱크 내부 점검이 가능하여 시간 및 비용의 손실을 줄일 수 있다.

따라서, 저장탱크의 안정성 및 신뢰성이 향상되고 천연가스의 생산성도 향상되는 효과가 있다.

도 1은 LNG 저장탱크에 부압방지변이 설치된 상태를 보인 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 LNG 저장탱크 내부 점검장치의 바람직한 실시예를 보인 구성도.
도 3은 본 발명 실시예의 사용 상태도.
도 4는 본 발명 실시예의 승하강 수단부분을 보인 정면도(a) 및 측면도(b).

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 LNG 저장탱크(이하, "저장탱크"라 칭함) 내부 점검장치(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 저장탱크(1)의 상부에 구비된 부압방지변(7)에 설치되고 저장탱크(1) 내부로 투입되며 저장탱크(1) 내부를 촬영하는 방폭카메라(21)와, 부압방지변(7)과 소정 간격 이격된 위치의 부압방지변(9)에 설치되고 저장탱크(1) 내부로 투입되며 저장탱크(1) 내부를 조명하는 방폭램프(31)와, 각각의 부압방지변(7,9)에 설치되고 방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)를 각각 저장탱크(1) 내부로 투입시키는 승하강 수단(51)을 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 저장탱크(1)는 탱크 본체(3)와 상부의 돔형 루프(5)로 구성되며, 상부의 돔형 루프(5)에 부압방지변(7,9)이 설치된다. 부압방지변(7,9)은 저장탱크 내부압력이 외부압력(대기압)보다 낮아짐에 따라 저장탱크(1)가 파괴되는 것을 방지하기 위해 설치된다.

부압방지변(7,9)에는 부압이 걸려 압력경보를 발하면 부압(진공)을 해소할 수 있도록 된 진공 릴리프 밸브(Vacuum relief valve)(13)가 설치된다. 진공 릴리프 밸브(13)는 저장탱크(1) 내부의 압력이 소정의 진공도를 초과하면 자동적으로 밸브 디스크가 열려 외부 공기를 도입하여 저장탱크(1) 내부의 부압을 해소할 수 있도록 한다.

부압방지변(7,9)은 돔형 루프(5)에 복수개가 설치될 수 있으며, 본 실시예의 경우 설명의 편의를 위해 두 개만 도시하였다. 각 부압방지변(7,9)을 통해 방폭카메라(21)와 방폭램프(31)가 저장탱크(1) 내부로 투입된다.

방폭카메라(21)와 방폭램프(31)를 서로 다른 부압방지변(7,9)을 통해 저장탱크(1) 내부로 투입하는 것은 부압방지변(7,9)의 내부 직경이 대략 8inch로 좁아 하나의 부압방지변에 두 가지 구성을 설치하기 어렵기 때문이다.

방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)는 저장탱크(1)의 내부 점검 예를 들어, 단열재 손상정도 및 주변 구조물의 손상정도를 확인하기 위한 것이다.

방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)는 폭발성 가스가 상존하는 상태에서 내부 폭발 압력을 견딜 수 있도록 특수 금속 또는 신소재(Engineering Plastic)로 제작되며, 내수성, 내방진형 강화형으로 제작된다.

방폭카메라(21)는 격리된 장소에서 관찰, 통제할 수 있도록 촬영한 영상신호를 전기적 신호로 변환 가능한 고해상도 방폭카메라이다. 또한 방폭카메라는 저조도 카메라로서 반도체칩으로 구성된다. 예를 들어, 방폭카메라는 41만화소, 렌즈형식 35배, 디지털 줌 350배, 수평해상도 530TV Line 이상, 최저조도 0.00001lx의 사양을 갖는 방폭카메라일 수 있다.

방폭램프(31)는 방폭카메라(21)의 저장탱크(1)의 내부 촬영시 저장탱크(1)의 내부를 조명하기 위한 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바에 의하면, 승하강 수단(51)은 부압방지변(7,9) 상부에 연결 설치되는 실링하우징(41)에 구비되며, 복수의 승강롤러(53)와, 승강롤러(53)를 동작시키는 회전레버(55)로 구성될 수 있다.

실링하우징(41)은 저장탱크 내부 점검장치(20)의 외관을 형성하는 것으로, 내부에 부압방지변(7,9)과 연통되는 연통공(43)이 형성된다.

부압방지변(7,9)과 연통된 연통공(43)을 통해 방폭카메라(21) 또는 방폭램프(31)가 저장탱크 내부로 투입된다. 방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)는 별도의 승하강파이프(57) 선단에 설치되고 승강롤러(53)들 사이에 위치한 승하강파이프(57)가 승강롤러(53)의 동작에 의해 하강되면서 저장탱크(1) 내부로 투입된다.

실링하우징(41)은 내부폭발에 견딜 수 있는 방폭하우징 형태이며 부압방지변(7,9)의 진공 릴리프 밸브(13)를 해체하고 그 자리에 설치된다. 이때, 저장탱크(1)는 레벨 및 압력을 최저 상태로 유지하여 내부를 외부(대기) 조건으로부터 차단시킨다.

방폭카메라(21)는 저장탱크(1)의 내부로 투입된 상태에서 양측면에 구비된 회전부재(25)에 의해 상하회동 가능하고 승강롤러측에 구비된 회전부재(미도시)에 의해 좌우회전 가능하다.

회전부재(25)는 동력 전달을 위한 모터부 및 모터부와 회전축으로 결합되는 윔기어 및 헬리컬기어의 조합일 수 있다. 이외에도 방폭카메라(21)를 좌우회전 또는 상하회전시켜 각도 조절할 수 있는 구성이면 다양한 기어의 조합이 가능하다.

승강롤러(53)는 승하강파이프(57)를 맞물려 지지하면서 회전동작에 의해 승하강파이프(57)를 승하강시킨다. 승강롤러(53)의 회전동작에 의해 승하강파이프(57)가 승하강되고 따라서 방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)도 승하강된다.

회전레버(55)는 실링하우징(41)의 외측으로 구비된다. 회전레버(55)의 회전에 의해 승강롤러(53)가 정회전 또는 역회전 동작된다.

실링하우징(41)의 연통공 일측에 실링부재(58)가 고정설치된다. 실링부재(58)의 중앙에 통공(59)이 형성되고 이 통공(59)을 통해 승하강파이프(57)가 승하강된다. 즉, 연통공(43) 내에서 실링부재(58)는 고정되어 있고 승하강파이프(57)만 실링부재(58)의 통공(59)을 관통하여 승하강되는 것이다. 실링부재(58)는 저장탱크(1) 내부 기밀성 유지를 위한 것이다.

부압방지변(7,9)에 질소 퍼지를 위한 퍼지배관(61)이 연결된다. 질소 퍼지는 방폭카메라(21) 또는 방폭램프(31) 설치에 따른 저장탱크(1) 내부의 압력손실을 방지하기 위한 것이다. 즉, 실링부재(58)와 질소 퍼지를 통해 저장탱크(1) 내부의 압력손실을 방지하는 것이다.

추가로, 저장탱크 내부 점검장치(20)는 방폭카메라(21)가 촬영한 영상을 외부로 표시하는 모니터부(71)를 더 구비한다. 모니터부(71)는 저장탱크(1) 내부 상태를 육안으로 점검하기 위한 것이다. 모니터부(71)와 방폭카메라(21)는 전기기기(75)로 연결되며, 이러한 전기기기(75)는 전기기기의 스파크 방지 및 폭발 방지를 위해 방폭하우징(73)을 통해 연결된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

부압방지변에 방폭카메라 및 방폭램프를 설치하고 내부 점검한 후 해체하는 과정을 설명하기로 한다.

우선, 부압방지변(7,9)에 방폭카메라(21) 및 방폭램프(31)를 설치하기 위해 저장탱크(1)의 레벨 및 압력을 최저 상태로 유지하여 내부를 외부(대기) 조건으로부터 차단시킨다. 이를 위해 저장탱크(1)의 LNG를 공급받아 승압시키는 1차 펌프(미도시)를 정지시키고 부압방지변(7)에는 질소 퍼지를 위한 퍼지배관(61)을 연결 설치한다.(도 1 내지 도 3참조)

다음으로 부압방지변(7) 하부의 안전 밸브(11)를 닫은 후, 출구측 진공 릴리프 밸브(13)를 해체한다. 진공 릴리프 밸브(13)를 해체한 위치에 방폭카메라(21) 및 승하강 수단(51)을 구비한 실링하우징(41)을 설치한다.

다음으로 부압방지변(7)에 질소 퍼지를 시행하여 저장탱크(1) 내부의 기밀상태가 유지되도록 한다. 이때, 실링하우징(41)의 질소 압력을 저장탱크(1) 압력보다 높게(약 1.96kpa 높게) 유지하여 기밀상태가 유지되도록 한다.

부압방지변(7)에 방폭카메라(21) 및 실링하우징(41)의 설치가 완료되면, 안전 밸브(11)를 개방하고 회전레버(55)를 회전시켜 승강롤러(53)를 동작시킴에 의해 방폭카메라(21)를 저장탱크(1) 내부까지 하강시킨다.

이 과정에서 방폭카메라(21)는 렌즈부(23)가 하부를 향하도록 한 상태에서 부압방지변(7)을 따라 하강하고 하강한 상태에서 상하회전하여 렌즈부(23)가 전방을 향하도록 회전된다. 이는 좁은 직경의 부압방지변(7)을 방폭카메라(21)가 용이하게 통과할 수 있도록 한다.

다음으로 저장탱크(1)의 내부압력을 측정하면서 저장탱크(1) 내부 점검을 수행한다. 이 과정에서 회전부재(25)를 이용하여 방폭카메라(21)의 각도를 조절함에 의해 저장탱크(1)의 내부 점검이 용이하다. 즉, 방폭카메라(21)가 촬영한 영상이 외부 모니터부(71)로 표시되어 저장탱크(1)의 내부를 작업자가 육안으로 확인하는 것이 가능하다. 이 과정에서 저장탱크(1) 내부의 기밀성 유지를 위해 실링하우징(41) 내부의 질소압력을 저장탱크(1)보다 높게 유지하는 것은 당연하다.

방폭램프(31)의 경우도 방폭카메라(21)와 동일한 과정을 수행하여 부압방지변(9)에 설치된다. 자세한 과정은 방폭카메라(21)와 동일하므로 생략한다.

저장탱크(1)의 내부 점검 완료 후에는 방폭카메라(21)의 렌즈부(23)가 하부를 향하도록 한 상태에서 회전레버(55)를 역방향으로 회전시켜 방폭카메라(21)가 승강되게 한다. 방폭카메라(21)가 안전 밸브(11) 상부측까지 승강되면 안전 밸브(11)를 닫고 방폭카메라(21) 및 실링하우징(41)을 부압방지변(7)으로부터 해체한다.

다음으로, 부압방지변(7)에 진공 릴리프 밸브(13)를 설치한다. 진공 릴리프 밸브(13)의 설치가 완료되면 퍼지배관(61)을 철거하고 저장탱크(1)를 정상화한다. 저장탱크(1)가 정상화되면 안전 밸브(11)를 개방하여 부압 발생시 진공 릴리프 밸브(13)가 정상적으로 작동할 수 있도록 한다.

상기한 과정에 의해 저장탱크의 하자보증기간 종료 전에도 저장탱크의 내부 점검이 가능하고, 내부 점검으로 인해 단열재 이탈 및 손상 확인 등이 가능하여 적기에 유지보수 작업을 수행할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

1:저장탱크 3:탱크 본체
5:돔형 루프 7,9:부압방지변
11:안전 밸브 13:진공 릴리프 밸브
20:LNG 저장탱크 내부 점검장치 21:방폭카메라
23:렌즈부 25:회전부재
31:방폭램프 41:실링하우징
43:연통공 51:승하강 수단
53:승강롤러 55:회전레버
57:승하강파이프 58:실링부재
59:통공 61:퍼지배관
71:모니터부 73:방폭하우징
75:전기기기

Claims

저장탱크의 상부에 구비된 부압방지변에 설치되고 상기 저장탱크 내부로 투입되며 상기 저장탱크 내부를 촬영하는 방폭카메라와;
상기 부압방지변과 소정 간격 이격된 위치의 부압방지변에 설치되고 상기 저장탱크 내부로 투입되며 상기 저장탱크 내부를 조명하는 방폭램프와;
상기 각각의 부압방지변에 설치되며 상기 방폭카메라 및 방폭램프를 상기 저장탱크 내부로 투입시키는 승하강 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 1에 있어서,
상기 방폭카메라가 촬영한 영상을 외부로 표시하는 모니터부를 더 구비하며, 상기 모니터부와 상기 방폭카메라를 연결하는 전기기기는 방폭하우징을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 1에 있어서,
상기 방폭카메라는 촬영한 영상신호를 전기적 신호로 변환 가능한 고해상도 방폭카메라인 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 1에 있어서,
상기 승하강 수단은
상기 부압방지변의 상부에 설치되고 내부에 상기 부압방지변과 연통되는 연통공이 형성된 실링하우징에 설치되며,
상기 방폭카메라 또는 상기 방폭램프를 승강시키는 복수의 승강롤러와,
상기 복수의 승강롤러를 동작시키는 회전레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 4에 있어서,
상기 방폭카메라는 양측면에 구비된 회전부재에 의해 상하회동 가능하고 상기 승강롤러측에 구비된 회전부재에 의해 좌우회전 가능한 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 5에 있어서,
상기 회전부재는
동력 전달을 위한 모터부 및 상기 모터부와 회전축으로 결합되는 윔기어 및 헬리컬기어의 조합인 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.
청구항 1에 있어서,
상기 부압방지변에 질소 퍼지를 위한 퍼지배관이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크 내부 점검장치.