KR20150116256A - Gas filling system and method for lng storage tank - Google Patents

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Abstract

A gas filling system for an LNG storage tank and a gas filling method for the LNG storage tank are disclosed. According to the present invention, the gas filling system for the LNG storage tank comprises: an emergency pump column provided to the LNG storage tank to be provided to an installation place of an emergency pump; an opening and closing unit provided to the emergency pump column to introduce an evaporation natural gas into the LNG storage tank during a top filling work where an inside of the LNG storage tank is filled with the evaporation natural gas; and a gas supply unit connected to the emergency pump column to introduce the evaporation natural gas to the emergency pump column.

Description

LNG 저장탱크의 가스 필링시스템 및 방법{GAS FILLING SYSTEM AND METHOD FOR LNG STORAGE TANK}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a gas filling system for a LNG storage tank,

본 발명은, LNG 저장탱크의 가스 필링시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, LNG 저장탱크의 내부에 있는 기체를 다른 기체로 대체하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas filling system and method for an LNG storage tank, and more particularly, to a gas filling system and method for an LNG storage tank replacing the gas inside the LNG storage tank with another gas.

일반적으로, 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하, 'LNG'라 함)의 상태로 LNG 수송선에 저장되어 원거리의 소비처로 운반된다.In general, natural gas is transported in the form of gas through land or sea gas pipelines, or stored in a LNG carrier in the form of liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG"), Lt; / RTI >

이러한 LNG는 천연가스를 극저온, 예컨대 대략 -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로서, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 적합하다.Such LNG is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature, for example, approximately -163 DEG C, and its volume is reduced to about 1/600 of that of natural gas in a gaseous state, so that it is suitable for long distance transportation through the sea.

이와 같은 LNG는 LNG 운반선에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 하역되거나, LNG RV(LNG Regasification Vessel)에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 도달한 후 재기화되어 천연가스 상태로 하역될 수 있는데, LNG 운반선과 LNG RV에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크('화물창'이라고도 함)가 마련된다.Such LNG is carried on the LNG carrier and is transported through the sea to the off-shore area, or it is loaded on the LNG RV (LNG Regasification Vessel) and transported through the sea. LNG carriers and LNG RVs are equipped with LNG storage tanks (also called "cargo holds") that can withstand the extreme temperatures of LNG.

또한, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 해상 구조물에도 LNG 운반선이나 LNG RV에 설치되는 LNG 저장탱크가 마련된다.In addition, demand for marine structures such as LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) is gradually increasing, and LNG carriers installed in LNG carrier or LNG RV A tank is provided.

여기서, LNG FPSO는 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 운반선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 해상 구조물이다.Here, the LNG FPSO is a marine structure used to directly liquefy natural gas produced from the sea and store it in a storage tank, and to transfer the LNG stored in the storage tank to the LNG carrier when necessary.

LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 운반선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후, 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 해상 구조물이다.LNG FSRU is an offshore structure that stores LNG unloaded from an LNG carrier in offshore water, stores it in a storage tank, and vaporizes the LNG as needed to supply it to the customer.

이와 같은 LNG 저장탱크는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 단열재가 화물의 하중에 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(independent tank type)과 멤브레인형(membrane type)으로 분류되고, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나뉘며, 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나뉘어진다.These LNG storage tanks are divided into independent tank type and membrane type depending on whether the insulation for storing the LNG at a cryogenic temperature directly acts on the load of the cargo, The tank is divided into the MOSS type and the IHI-SPB type, and the membrane type storage tank is divided into the GTT NO 96 type and the TGZ Mark III type.

LNG 저장탱크의 내부에는 LNG의 하역을 위한 펌프 타워가 설치된다. 일반적으로 펌프 타워는, 도 1에 도시된 바와 같이, LNG의 배출 통로로 제공되는 한 쌍의 언로딩(unloading) 파이프(UP)와, LNG의 유입 통로로 제공되는 로딩(loading) 파이프(LP)와, 메인 펌프인 카고 펌프(CP)의 고장 시에 응급펌프(emergency pump)가 설치되는 응급 펌프 칼럼(EC, emergency pump column)으로 이루어진다.A pump tower for loading and unloading LNG is installed inside the LNG storage tank. Generally, the pump tower includes a pair of unloading pipes UP provided in the discharge passage of the LNG, a loading pipe LP provided in the inlet passage of the LNG, And an emergency pump column (EC) in which an emergency pump is installed at the time of failure of the cargo pump CP as a main pump.

여기서, 펌프 타워는 안정적인 구조를 갖기 위해 한 쌍의 언로딩 파이프(UP)와 응급 펌프 칼럼(EC)이 각각 모서리가 되는 삼각기둥의 형태로 마련된다. 로딩 파이프(LP)는 LNG로 인한 열 수축을 고려하여 삼각기둥 형태의 구조체로부터 이격 배치된다.Here, in order to have a stable structure, the pump tower is provided in the form of a triangular column having a pair of unloading pipes UP and an emergency pump column EC respectively as corners. The loading pipe (LP) is spaced apart from the triangular prism structure in consideration of heat shrinkage due to the LNG.

한편 LNG의 로딩 시간을 줄이면 총 운임 비용을 줄일 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, LNG의 로딩에는 LNG 저장탱크(T)에 있는 불활성 가스를 증발 천연가스(evaporated natural gas)로 대체하는 과정이 포함된다.On the other hand, reducing the loading time of the LNG can reduce the total freight cost, thereby ensuring the price competitiveness. In the loading of the LNG, the process of replacing the inert gas in the LNG storage tank (T) with evaporated natural gas .

이는 불활성 가스에 함유된 이산화탄소(CO2)의 결빙 방지를 위한 것이다. 불활성 가스는 약 14%의 이산화탄소를 함유하고 있고, 이산화탄소는 -60℃에서 얼어 화이트 파우더(white powder)를 생성한다. 이렇게 생성된 화이트 파우더는 각종 밸브, 필터, 노즐을 막게 되므로 이를 방지하기 위해 불활성 가스를 증발 천연가스로 대체하는 개싱 업(gassing up) 작업이 이루어 진다.This is to prevent freezing of carbon dioxide (CO 2 ) contained in the inert gas. The inert gas contains about 14% carbon dioxide and the carbon dioxide freezes at -60 ° C to produce white powder. The white powder thus generated blocks various valves, filters, and nozzles. To prevent this, a gassing up operation is performed in which an inert gas is replaced with an evaporated natural gas.

LNG 운반선을 기준으로 LNG 저장탱크(T)로 LNG를 로딩하는 데 총 약 48시간이 소요되고, LNG 저장탱크(T)의 개싱 업 작업에 약 8~10시간이 소요된다. 개싱 업 작업은 도 1에 도시된 베이퍼 돔(VD)을 통해 증발 천연가스를 주입하는 방법으로 이루어진다. LNG 저장탱크(T)의 내부에 증발 천연가스가 채워지면 증발 천연가스는 불활성 가스보다 가벼워 뜨게 되고 불활성 가스는 LNG 저장탱크(T)의 바닥부로 가라앉아 로딩 파이프(LP)를 통해 배출된다. 이러한 작업은 탑 필링(top filling)이라고도 한다.It takes about 48 hours to load the LNG into the LNG storage tank (T) based on the LNG carrier, and it takes about 8 to 10 hours for the gas-up operation of the LNG storage tank (T). The gas-up operation is performed by injecting the evaporated natural gas through the Vapor Dome (VD) shown in Fig. When the evaporated natural gas is filled in the LNG storage tank T, the evaporated natural gas becomes lighter than the inert gas, and the inert gas sinks to the bottom of the LNG storage tank T and is discharged through the loading pipe LP. This operation is also referred to as top filling.

종래에는 전술한 개싱 업 작업 중 증발 천연가스의 공급이 베이퍼 돔(VD)을 통해서만 공급되고, 베이퍼 돔(VD)이 LNG 저장탱크(T)의 구조상 정중앙이 아닌 한쪽 방향으로 치우쳐 있다.Conventionally, during the gas-up operation, the supply of the evaporative natural gas is supplied only through the Vapor Dome VD, and the Vapor Dome VD is deviated in one direction rather than in the center of the structure of the LNG storage tank T.

따라서 증발 천연가스가 LNG 저장탱크(T)의 내부로 균일하게 퍼지는 데 시간이 걸리고, 증발 천연가스의 공급 유량에도 한계가 있으므로 이에 대한 개선책이 요구된다.Therefore, it takes time for the evaporated natural gas to uniformly spread into the LNG storage tank (T), and the supply flow rate of the evaporated natural gas is also limited, so an improvement measure is required.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The above-described technical structure is a background technique for assisting the understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.

한국특허공개공보 제2010-0115545 (대우조선해양 주식회사) 2010.10.28Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0115545 (Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering) 2010.10.28

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, LNG 저장탱크의 내부를 증발 천연가스로 채우는 탑 필링의 작업 시간을 단축할 수 있는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gas filling system and method for an LNG storage tank that can shorten the working time of top filling that fills the interior of an LNG storage tank with natural gas.

본 발명의 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크에 마련되어 비상 펌프의 설치 장소로 제공되는 이머전시 펌프 칼럼; 상기 이머전시 펌프 칼럼에 마련되어 상기 LNG 저장탱크의 내부를 증발 천연가스로 대체하는 탑 필링(top filling) 시 상기 증발 천연가스를 상기 LNG 저장탱크의 내부로 유입시키는 개폐부; 및 상기 이머전시 펌프 칼럼에 연결되어 상기 증발 천연가스를 상기 이머전시 펌프 칼럼으로 유입시키는 가스 공급부를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an immersion pump column provided in an LNG storage tank and provided as an installation place of an emergency pump; An opening / closing unit provided in the emergency pump column for introducing the evaporated natural gas into the LNG storage tank when top filling the interior of the LNG storage tank with evaporated natural gas; And a gas supply unit connected to the emergency pump column for introducing the evaporated natural gas into the emergency pump column.

상기 개폐부는, 상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 상기 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 연통되게 마련되는 밸브관; 및 상기 밸브관에 마련되는 개폐 밸브를 포함할 수 있다.Wherein the opening / closing part includes: a valve tube communicating with an upper end of the immersion pump column located inside the LNG storage tank; And an on-off valve provided on the valve tube.

상기 개폐 밸브는 닫힌 상태가 정상 작동 상태일 수 있다.The open / close valve may be in a normally closed state.

상기 가스 공급부는, 상기 이머전시 펌프 칼럼에 일측부가 연결되며 상기 증발 천연가스의 이동 통로로 제공되는 가스 공급 라인; 및 상기 가스 공급 라인에 마련되는 송풍팬을 포함할 수 있다.The gas supply unit includes a gas supply line connected to one side of the emergency pump column and provided as a moving passage of the evaporative natural gas; And a blowing fan provided in the gas supply line.

상기 가스 공급부는 상기 LNG 저장탱크의 내부를 불활성 가스로 채워 건조 공기를 제거하는 바텀 필링(bottom filling) 시 개방된 상기 개폐부를 통해 상기 LNG 저장탱크의 내부에 있는 건조 공기를 배출할 수 있다.The gas supply unit may discharge the dry air existing in the LNG storage tank through the opening and closing part opened during bottom filling to fill the inside of the LNG storage tank with an inert gas to remove dry air.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크에 마련된 베이퍼 돔(vapor dome)을 통해 LNG 저장탱크의 내부로 증발 천연가스를 공급하여 상기 LNG 저장탱크의 내부에 있는 불활성 가스를 증발 천연가스로 대체하는 단계; 상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 마련된 개폐부를 개방하는 단계; 및 상기 이머전시 펌프 칼럼으로 상기 증발 천연가스를 공급하는 단계를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, an evaporative natural gas is supplied into an LNG storage tank through a vapor dome provided in an LNG storage tank, and the inert gas inside the LNG storage tank is supplied to the natural gas Replacing; Opening an opening / closing portion provided at an upper end of an emergency pump column located inside the LNG storage tank; And supplying the evaporated natural gas to the emergency pump column.

상기 이머전시 펌프 칼럼으로 공급되는 상기 증발 천연가스는 상기 이머전시 펌크 칼럼에 연결되는 가스 공급부를 통해 공급될 수 있다.The evaporated natural gas supplied to the emergency pump column may be supplied through a gas supply connected to the emergency pumped column.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크에 마련된 필링 라인을 통해 LNG 저장탱크의 내부로 불활성 가스를 공급하여 LNG 저장탱크의 내부에 있는 건조 공기를 불활성 가스로 대체하는 단계; 상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 마련된 개폐부를 개방하여 상기 건조 공기를 상기 이머전시 펌프 칼럼의 내부로 유입시키는 단계; 및 상기 이머전시 펌프 칼럼의 내부로 유입된 건조 공기를 상기 이머전시 펌프 칼럼과 연결된 가스 공급부를 통해 상기 LNG 저장탱크의 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링방법이 제공될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an LNG storage tank, the method comprising: supplying inert gas into the LNG storage tank through a filling line provided in the LNG storage tank, thereby replacing dry air existing in the LNG storage tank with inert gas; Opening an opening / closing portion provided at an upper end of an emergency pump column located inside the LNG storage tank to introduce the dry air into the immersion pump column; And discharging the dry air introduced into the immersion pump column to the outside of the LNG storage tank through a gas supply unit connected to the emergency pump column, .

본 발명의 실시예들은, 이머전시 펌프 칼럼에 증발 천연가스를 공급할 수 있는 수단을 마련하여 베이퍼 돔과 별도로 LNG 저장탱크의 내부로 증발 천연가스를 공급할 수 있어 LNG 저장탱크의 내부를 증발 천연가스로 채우는 탑 필링의 작업 시간을 단축할 수 있다.Embodiments of the present invention provide means for supplying evaporative natural gas to the emergency pump column to provide evaporative natural gas to the interior of the LNG storage tank separately from the Vapor Dome, Filling can shorten the working time of top filling.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 내부를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시 예의 작동도로서 탑 필링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시 예의 작동도로서 바텀 필링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a partially cutaway perspective view schematically illustrating the interior of an LNG storage tank according to an embodiment of the prior art.
2 is a schematic view illustrating a gas filling system of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view schematically showing a top filling process as an operation diagram of this embodiment.
4 is a schematic view showing a bottom filling process as an operation diagram of the present embodiment.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a schematic view illustrating a gas filling system of an LNG storage tank according to an embodiment of the present invention.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템(1)은, LNG 저장탱크(T)에 마련되어 비상 펌프의 설치 장소로 제공되는 이머전시 펌프 칼럼(100)과, 이머전시 펌프 칼럼(100)에 마련되어 LNG 저장탱크(T)의 내부를 증발 천연가스(evaporated natural gas)로 대체하는 탑 필링(top filling) 시 증발 천연가스를 LNG 저장탱크(T)의 내부로 유입시키는 개폐부(200)와, 이머전시 펌프 칼럼(100)에 연결되어 증발 천연가스를 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 유입시키는 가스 공급부(300)를 구비한다.As shown in this figure, the gas filling system 1 of the LNG storage tank according to the present embodiment comprises an emergency pump column 100 provided in the LNG storage tank T and provided as an installation place of the emergency pump, And the evaporation natural gas is introduced into the LNG storage tank T when the top filling is provided in the immersion pump column 100 and replaces the inside of the LNG storage tank T with evaporated natural gas And a gas supply unit 300 connected to the immersion pump column 100 to introduce the natural gas into the immersion pump column 100.

이머전시 펌프 칼럼(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(T)에 마련되어 메인 펌프인 카고 펌프(CP)의 고장 시 카고 펌프(CP)를 대신하여 LNG를 펌핑하는 비상 펌프(미도시)의 설치 장소와, 가스의 이동 통로로 제공된다. 본 실시 예에서 가스는 증발 천연가스, 불활성 가스, 건조 공기(dry air)를 포함한다.2, the emergency pump column 100 includes an emergency pump (not shown) provided in the LNG storage tank T for pumping the LNG in place of the cargo pump CP when the cargo pump CP as the main pump fails (Not shown), and a gas passage. In this embodiment, the gas includes an evaporated natural gas, an inert gas, and dry air.

본 실시 예에서 이머전시 펌프 칼럼(100)의 하단부에는 이전의 풋 밸브(110, foot valve)가 도 2에 도시된 바와 같이 마련되고, 풋 밸브(110)는 비상 시 이머전시 펌프 칼럼(100)의 내부로 유입되는 비상 펌프의 무게에 의해 개방된다.In this embodiment, a previous foot valve 110 is provided at the lower end of the immersion pump column 100 as shown in FIG. 2, and the foot valve 110 is connected to the pump column 100 at the time of emergency, Is opened by the weight of the emergency pump that flows into the interior of the pump.

본 실시 예에서 이머전시 펌프 칼럼(100)은 베이퍼 돔(VD)을 통해 LNG 저장탱크(T)의 내부를 증발 천연가스로 채우는 탑 필링(top filling, 도 3 참조) 시에 증발 천연가스의 유입 통로로 제공된다. 본 실시 예에서 탑 필링 작업은 배경이 되는 기술에서 설명한 개싱 업(gassing up) 작업으로 볼 수 있다.In this embodiment, the immersion pump column 100 is provided with an inlet of evaporated natural gas at the top filling (see FIG. 3) where the inside of the LNG storage tank T is filled with the evaporated natural gas via the Vapor Dome VD It is provided as a passage. In the present embodiment, the top filling operation can be regarded as a gassing up operation described in the background art.

또한 이머전시 펌프 칼럼(100)은 로딩 파이프(LP)를 통해 LNG 저장탱크(T)의 내부를 불활성 가스로 채우는 바텀 필링(bottom filling, 도 4 참조) 시에는 건조 공기(dry air)의 배출 통로로 제공된다. 탑 필링과 바텀 필링의 과정은 후술하는 도 3과 도 4의 설명에서 상술한다.The immersion pump column 100 is also connected to an exhaust passage of dry air during bottom filling (see FIG. 4) for filling the inside of the LNG storage tank T with inert gas through a loading pipe LP. . The process of top filling and bottom filling will be described in detail in Figs. 3 and 4, which will be described later.

개폐부(200)는, 이머전시 펌프 칼럼(100)에 마련되어 탑 필링 시나 바텀 필링 시 개방되어 탑 필링 시 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 유입된 증발 천연가스를 LNG 저장탱크(T)의 내부로 유입시키거나, 바텀 필링 시 이머전시 펌프 칼럼(100)의 내부로 건조 공기를 유입시킨다.The opening and closing part 200 is provided in the immersion pump column 100 to open the evaporating natural gas introduced into the pump column 100 at the time of emptying the top of the LNG storage tank T during top filling or bottom filling, Or to introduce dry air into the interior of the pump column 100 during immersion during bottom filling.

본 실시 예에서 개폐부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(T)의 내부에 위치되는 이머전시 펌프 칼럼(100)의 상측부에 이머전시 펌프 칼럼(100)과 연통 되도록 마련되는 밸브관(210)과, 밸브관(210)에 마련되는 개폐 밸브(220)를 포함한다.The opening and closing part 200 of the present embodiment is configured such that the upper part of the emergency pump column 100 located inside the LNG storage tank T is connected to the emergency pump column 100, And an open / close valve 220 provided in the valve tube 210. The valve body 210 is provided with an open /

개폐부(200)의 밸브관(210)은, 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 가스가 유출입 되도록 통로를 제공하는 것으로서, 본 실시 예에서 밸브관(210)은 이머전시 펌프 칼럼(100)의 제작시에 같이 제작될 수도 있고, 이머전시 펌프 칼럼(100)을 천공한 후 결합 될 수도 있다.The valve tube 210 of the opening and closing part 200 provides a passage for allowing the gas to flow in and out of the emergency pump column 100. In this embodiment, Or it may be combined after perforating the immersion pump column 100.

개폐부(200)의 개폐 밸브(220)는, 정상 상태 즉 탑 필링이나 바텀 필링을 하지 않는 경우에는 닫혀 있어 밸브관(210)을 차단하고, 탑 필링이나 바텀 필링을 하는 때에만 개방될 수 있다.The opening and closing valve 220 of the opening and closing part 200 is closed when the valve is not in the steady state, that is, in the case of not performing top filling or bottom filling, and can be opened only when the valve tube 210 is closed and top filling or bottom filling is performed.

이는 이머전시 펌프 칼럼(100)의 기능을 고려한 것이다. 이머전시 펌프 칼럼(100)은 카고 펌프(CP)의 작동 불능 시에 언로딩 파이프(UP)를 대신하여 LNG의 배출 파이프로 제공된다. 이러한 이머전시 펌프 칼럼(100)에 마련된 개폐 밸브(220)가 개방된 상태를 유지하면 이머전시 펌프 칼럼(100)을 비상시에 배출 파이프로 사용할 수 없기 때문이다.This takes into consideration the function of the emergency pump column 100. The emergency pump column 100 is provided to the discharge pipe of the LNG in place of the unloading pipe UP when the cargo pump CP can not be operated. If the open / close valve 220 provided in the emergency pump column 100 is kept open, the emergency pump column 100 can not be used as a discharge pipe in an emergency.

본 실시 예에서 개폐 밸브(220)는 원격에서 개폐될 수 있는 전자밸브일 수 있다. 일반적인 전자밸브는 LNG에 잠기면 LNG의 극저온 냉열에 의해 작동될 수 없는 데, 본 실시 예에서 개폐 밸브(220)인 전자밸브는 LNG를 만선 한 상태에서도 LNG에 잠기지 않는 위치 즉 LNG 저장탱크(T)의 내부에 위치하는 이머전시 펌프 칼럼(100)의 상단부에 마련되므로 전술한 염려는 없다. 참고로 LNG의 만선 시에도 LNG 저장탱크(T) 체적의 98.5% 까지만 LNG를 채운다.In this embodiment, the open / close valve 220 may be a solenoid valve that can be opened / closed remotely. In this embodiment, the solenoid valve, which is the open / close valve 220, is located at a position that is not locked to the LNG, that is, in the LNG storage tank T, even when the LNG is full, The present invention is not limited to the above embodiment. For reference, LNG is filled up to 98.5% of LNG storage tank (T) volume even when LNG is full.

가스 공급부(300)는, 이머전시 펌프 칼럼(100)에 연결되어 탑 필링 시 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 증발 천연가스를 공급시키고, 바텀 필링 시 개폐 밸브(220)의 개방에 의해 이머전시 펌프 칼럼(100)의 내부로 유입된 건조 공기를 LNG 저장탱크(T)의 외부로 배출하는 역할을 한다.The gas supply unit 300 is connected to the emergency pump column 100 to supply the evaporative natural gas to the pump column 100 during the emptying of the tower during the top filling, And discharges dry air introduced into the inside of the column 100 to the outside of the LNG storage tank (T).

본 실시 예에서 가스 공급부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 이머전시 펌프 칼럼(100)에 일측부가 연결되며 증발 천연가스의 이동 통로로 제공되는 가스 공급 라인(310)과, 가스 공급 라인(310)에 마련되는 송풍팬(320)을 포함한다.2, the gas supply unit 300 includes a gas supply line 310 connected to one side of the emergency pump column 100 and provided as a transfer passage of the natural gas, And a blowing fan 320 provided in the line 310.

가스 공급부(300)의 가스 공급 라인(310)은, 일측부가 LNG 저장탱크(T)의 외부로 노출되는 이머전시 펌프 칼럼(100)에 연결될 수 있다. 또한 가스 공급 라인(310)의 타측부는 증발 천연가스가 공급되는 증발 천연가스 공급원과, 벤트 마스트에 연결될 수 있다.The gas supply line 310 of the gas supply unit 300 may be connected to the emergency pump column 100 where one side is exposed to the outside of the LNG storage tank T. Further, the other side of the gas supply line 310 may be connected to a vent natural gas source and a vent mast through which the natural gas is supplied.

본 실시 예에서 탑 필링 시에는 증발 천연가스 공급원과 연결된 가스 공급 라인(310)을 통해 증발 천연가스는 이머전시 펌프 칼럼(100)의 내부로 유입되고, 바텀 필링 시에 이머전시 펌프 칼럼(100)을 통해 배출되는 건조 공기는 가스 공급 라인(310)을 통해 다른 LNG 저장탱크(T)에 마련된 벤트 마스트(vent mast)로 공급될 수 있다.In this embodiment, the evaporated natural gas flows into the interior of the immersion pump column 100 through the gas supply line 310 connected to the evaporated natural gas supply source during the top filling, May be supplied to a vent mast provided in another LNG storage tank (T) through a gas supply line (310).

가스 공급부(300)의 송풍팬(320)은, 가스 공급 라인(310)에 마련되어 탑 필링 시에는 가스 공급 라인(310)으로 공급되는 증발 천연가스를 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 유입시키고, 바텀 필링 시에는 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 유입되는 건조 공기를 가스 공급 라인(310)을 통해 LNG 저장탱크(T)의 외부로 배출시키는 역할을 한다.The blowing fan 320 of the gas supply unit 300 is installed in the gas supply line 310 to introduce the evaporated natural gas supplied to the gas supply line 310 into the immersion pump column 100 during top filling, And discharges the dry air flowing into the immersion pump column 100 to the outside of the LNG storage tank T through the gas supply line 310 at the time of filling.

본 실시 예에서 송풍팬(320)은 이머전시 펌프 칼럼(100)으로 가스를 공급 또는 이머전시 펌프 칼럼(100)으로부터 가스를 배출시키도록 정방향 또는 역방향으로 회전될 수 있다.In this embodiment, the blowing fan 320 may be rotated in a forward or reverse direction so as to discharge the gas from the pump column 100 when supplying or emigrating the gas to the immersion pump column 100.

도 3은 본 실시 예의 작동도로서 탑 필링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view schematically showing a top filling process as an operation diagram of this embodiment.

LNG 저장탱크(T)의 탑 필링 과정은 LNG 저장탱크(T)를 쿨 다운(cool down) 하기 전에 최종적으로 이루어지는 작업으로, 베이퍼 돔(VD)을 통해 LNG 저장탱크(T)의 내부로 증발 천연가스(evaporated natural gas)를 공급하여 LNG 저장탱크(T)의 내부에 있는 불활성 가스를 증발 천연가스로 대체하는 작업이다.The top filling process of the LNG storage tank T is a final operation before cool down of the LNG storage tank T. The top filling process of the LNG storage tank T is a final operation that cools down the inside of the LNG storage tank T through the vapor dome VD, (Evaporated natural gas) to replace the inert gas inside the LNG storage tank (T) with the evaporated natural gas.

전술한 바와 같이 불활성 가스에는 이산화탄소가 함유되어 있고, 이산화탄소는 -60℃에서 파우더(powder)를 생성하여 밸브나 필터 등을 막으므로 이를 방지하기 위해 불활성 가스를 증발 천연가스로 대체한다.As described above, the inert gas contains carbon dioxide. The carbon dioxide generates powder at -60 ° C to block the valve and the filter. To prevent this, the inert gas is replaced by the evaporated natural gas.

본 실시 예에서 탑 필링 작업은 베이퍼 돔(VD)을 통해 LNG 저장탱크(T)의 내부로 증발 천연가스를 공급하는 과정이 먼저 이루어질 수 있다. LNG 저장탱크(T)에 마련된 베이퍼 돔(VD)의 위치를 보면 중앙이 아닌 한쪽 방향으로 치우쳐 있다.In this embodiment, the top filling operation may be performed by supplying the evaporative natural gas into the LNG storage tank T through the Vapor Dome VD. The position of the Vapor Dome VD provided in the LNG storage tank T is biased toward one direction rather than toward the center.

따라서, 베이퍼 돔(VD)을 통해 증발 천연가스를 공급하여 LNG 저장탱크(T)의 상측부를 균일한 증발 천연가스로 마련하는 데에 시간이 걸릴 수 있다. 하지만, 본 실시 예는, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이퍼 돔(VD)과 반대 방향에 위치하고 이머전시 펌프 칼럼(100)에 마련된 개폐부(200)와 가스 공급부(300)를 통해 증발 천연가스를 별도로 공급할 수 있으므로 이전에 비해 개싱 업(gassing up) 즉 탑 필링의 작업에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있다.Therefore, it may take time to supply the evaporated natural gas through the Vapor Dome VD and arrange the upper portion of the LNG storage tank T as a uniform evaporated natural gas. 3, the present embodiment is characterized in that evaporative natural gas is supplied through the opening and closing part 200 and the gas supply part 300, which are located opposite to the Vapor dome VD and provided in the emergency pump column 100, The time required for gassing up, that is, top filling work, can be significantly reduced compared to the prior art.

도 4는 본 실시 예의 작동도로서 바텀 필링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a schematic view showing a bottom filling process as an operation diagram of the present embodiment.

바텀 필링 작업은 LNG 저장탱크(T)를 이너팅(inerting) 하는 과정에 적용되는 것으로, LNG 저장탱크(T)의 내부에 공기와 LNG가 혼합되어 폭발성 혼합물이 형성되는 것을 방지하기 위해 불활성 가스 또는 N2 가스로 이너팅을 실시해야 한다. 이러한 이너팅 작업은 전술한 개싱 업 작업 전에 이루어진다.The bottom filling operation is applied to the process of inerting the LNG storage tank T. In order to prevent the air and the LNG from being mixed with the inside of the LNG storage tank T to form an explosive mixture, N 2 gas must be ingested. This inertizing operation is performed before the above gas-up operation.

본 실시 예에서 바텀 필링 작업은 로딩 파이프(LP)를 통해 LNG 저장탱크(T)의 내부로 불활성 가스를 공급하는 과정이 먼저 이루어질 수 있고, 불활성 가스가 공급되면 LNG 저장탱크(T)에 있는 건조 공기는 베이퍼 돔(VD)을 통해 배출된다. 베이퍼 돔(VD)을 통해 배출되는 건조 가스는 다른 저장탱크에 있는 벤트 마스트로 공급될 수 있다.In the present embodiment, the bottom filling operation can be performed by supplying inert gas to the inside of the LNG storage tank T through the loading pipe LP. When the inert gas is supplied to the LNG storage tank T, The air is discharged through the vapor dome VD. The dry gas discharged through the Vapor Dome (VD) can be supplied to the vent mast in another storage tank.

LNG 저장탱크(T)에 마련된 로딩 파이프(LP)와 베이퍼 돔(VD)은 서로 반대 방향에 배치해 있다. 따라서 로딩 파이프(LP)를 통해 유입되는 불활성 가스로 LNG 저장탱크(T)의 내부에 있는 건조 공기를 베이퍼 돔(VD)을 통해 배출하는 데에는 시간이 소요됨을 알 수 있다.The loading pipe LP and the vapor dome VD provided in the LNG storage tank T are arranged in opposite directions to each other. Therefore, it takes a long time to discharge the dry air inside the LNG storage tank T through the Vapor Dome VD with the inert gas introduced through the loading pipe LP.

하지만 본 실시 예와 같이 개폐 밸브(220)를 개방하고, 가스 공급부(300)의 송풍팬(320)을 회전시켜 가스 공급 라인(310)으로 건조 공기를 LNG 저장탱크(T)의 외부로 배출시키면 이전에 바텀 필링에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있는 이점이 있다.However, when the open / close valve 220 is opened and the blowing fan 320 of the gas supply unit 300 is rotated to discharge the dry air to the outside of the LNG storage tank T by the gas supply line 310 as in the present embodiment This has the advantage of significantly reducing the time spent prior to bottom filling.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 이머전시 펌프 칼럼에 증발 천연가스를 공급할 수 있는 수단을 마련하여 베이퍼 돔과 별도로 LNG 저장탱크의 내부로 증발 천연가스를 공급할 수 있어 LNG 저장탱크의 내부를 증발 천연가스로 채우는 탑 필링의 작업 시간을 단축할 수 있다.As described above, the present embodiment provides a means for supplying the natural gas to the emergency pump column to supply the evaporated natural gas to the inside of the LNG storage tank separately from the Vapor Dome, thereby evaporating the inside of the LNG storage tank It is possible to shorten the working time of top filling which is filled with natural gas.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

1 : LNG 저장탱크의 가스 필링시스템 100 : 이머전시 펌프 칼럼
110 : 풋 밸브 200 : 개폐부
210 : 밸브관 220 : 개폐 밸브
300 : 가스 공급부 310 : 가스 공급 라인
320 : 송풍팬 CP : 카고 펌프
LP : 로딩 파이프 T : LNG 저장탱크
UP : 언로딩 파이프 VD : 베이퍼 돔1: Gas filling system of LNG storage tank 100: Emergency pump column
110: Foot valve 200:
210: valve tube 220: opening / closing valve
300: gas supply unit 310: gas supply line
320: Ventilation fan CP: Cargo pump
LP: Loading pipe T: LNG storage tank
UP: Unloading pipe VD: Vapor dome

Claims (8)

LNG 저장탱크에 마련되어 비상 펌프의 설치 장소로 제공되는 이머전시 펌프 칼럼;
상기 이머전시 펌프 칼럼에 마련되어 상기 LNG 저장탱크의 내부를 증발 천연가스로 대체하는 탑 필링(top filling) 시 상기 증발 천연가스를 상기 LNG 저장탱크의 내부로 유입시키는 개폐부; 및
상기 이머전시 펌프 칼럼에 연결되어 상기 증발 천연가스를 상기 이머전시 펌프 칼럼으로 유입시키는 가스 공급부를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템.An emergency pump column provided in the LNG storage tank and provided as an installation place of the emergency pump;
An opening / closing unit provided in the emergency pump column for introducing the evaporated natural gas into the LNG storage tank when top filling the interior of the LNG storage tank with evaporated natural gas; And
And a gas supply unit connected to the emergency pump column for introducing the evaporated natural gas into the emergency pump column. 청구항 1에 있어서,
상기 개폐부는,
상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 상기 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 연통되게 마련되는 밸브관; 및
상기 밸브관에 마련되는 개폐 밸브를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템.The method according to claim 1,
The opening /
A valve tube communicating with an upper end of the immersion pump column located inside the LNG storage tank; And
And an opening / closing valve provided on the valve tube. 청구항 2에 있어서,
상기 개폐 밸브는 닫힌 상태가 정상 작동 상태인 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템.The method of claim 2,
Wherein the open / close valve is in a closed state in a normal operating state. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 공급부는,
상기 이머전시 펌프 칼럼에 일측부가 연결되며 상기 증발 천연가스의 이동 통로로 제공되는 가스 공급 라인; 및
상기 가스 공급 라인에 마련되는 송풍팬을 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템.The method according to claim 1,
The gas-
A gas supply line connected to one side of the emergency pump column and provided as a moving passage of the evaporative natural gas; And
And a gas blowing fan provided in the gas supply line. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 공급부는 상기 LNG 저장탱크의 내부를 불활성 가스로 채워 건조 공기를 제거하는 바텀 필링(bottom filling) 시 개방된 상기 개폐부를 통해 상기 LNG 저장탱크의 내부에 있는 건조 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 가스 필링시스템.The method according to claim 1,
Wherein the gas supply unit discharges the dry air present in the LNG storage tank through the opening and closing part opened during bottom filling to fill the inside of the LNG storage tank with an inert gas to remove dry air Gas filling system of LNG storage tank. LNG 저장탱크에 마련된 베이퍼 돔(vapor dome)을 통해 LNG 저장탱크의 내부로 증발 천연가스를 공급하여 상기 LNG 저장탱크의 내부에 있는 불활성 가스를 증발 천연가스로 대체하는 단계;
상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 마련된 개폐부를 개방하는 단계; 및
상기 이머전시 펌프 칼럼으로 상기 증발 천연가스를 공급하는 단계를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링방법.Supplying an evaporated natural gas to the inside of the LNG storage tank through a vapor dome provided in the LNG storage tank to replace the inert gas in the LNG storage tank with the evaporated natural gas;
Opening an opening / closing portion provided at an upper end of an emergency pump column located inside the LNG storage tank; And
And supplying the evaporative natural gas to the emergency pump column. 청구항 6에 있어서,
상기 이머전시 펌프 칼럼으로 공급되는 상기 증발 천연가스는 상기 이머전시 펌크 칼럼에 연결되는 가스 공급부를 통해 공급되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크의 가스 필링방법.The method of claim 6,
Wherein the vaporized natural gas supplied to the emergency pump column is supplied through a gas supply unit connected to the emergency pumped column. LNG 저장탱크에 마련된 필링 라인을 통해 LNG 저장탱크의 내부로 불활성 가스를 공급하여 LNG 저장탱크의 내부에 있는 건조 공기를 불활성 가스로 대체하는 단계;
상기 LNG 저장탱크의 내부에 위치하는 이머전시 펌프 칼럼의 상단부에 마련된 개폐부를 개방하여 상기 건조 공기를 상기 이머전시 펌프 칼럼의 내부로 유입시키는 단계; 및
상기 이머전시 펌프 칼럼의 내부로 유입된 건조 공기를 상기 이머전시 펌프 칼럼과 연결된 가스 공급부를 통해 상기 LNG 저장탱크의 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 LNG 저장탱크의 가스 필링방법.Supplying an inert gas into the LNG storage tank through a filling line provided in the LNG storage tank to replace the dry air in the LNG storage tank with an inert gas;
Opening an opening / closing portion provided at an upper end of an emergency pump column located inside the LNG storage tank to introduce the dry air into the immersion pump column; And
And discharging the dry air introduced into the emergency pump column to the outside of the LNG storage tank through a gas supply unit connected to the emergency pump column.
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