KR20160091467A - 누출 액화천연가스 수집장치 및 이를 갖는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 단열재를 외면에 구비한 독립형 화물창의 하부에 위치하도록 설치된 드립 트레이; 및 상기 독립형 화물창으로부터 누출된 후 상기 단열재와 상기 독립형 화물창 사이의 틈에 고인 누출 액화천연가스를 상기 드립 트레이로 배출하는 드레인 파이프;를 포함하는 누출 액화천연가스 수집장치를 제공한다. 여기서, 상기 드레인 파이프의 하면에는 복수의 배출공이 마련된다.

Description

누출 액화천연가스 수집장치 및 이를 갖는 선박{ GAS STORAGE TANK AND SHIP HAVING THE SAME}
본 발명은 누출 액화천연가스 수집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립형 화물창으로부터 누출된 액화천연가스를 수집하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 액화천연가스 수집장치를 갖는 선박에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 극저온(약 -163℃)으로 냉각시킨 것으로서, 천연가스 부피의 1/600에 해당하는 부피를 갖기 때문에 보관 및 운반에 매우 적합하다. 이러한 액화천연가스는 높은 단열성능을 갖는 특수 화물창에 저장되어 보관 및 운반되고 있다.
액화천연가스의 저장을 위한 화물창은 크게 독립형과 멤브레인형으로 분류된다. 멤브레인형 화물창은 선체와 일체를 이루는 것으로서, GTT NO96 타입과 TGZ Mark Ⅲ 타입으로 구분된다. 독립형 화물창은 선체와 일체를 이루지 않고 독립적으로 존재하는 것으로서, 방벽의 개수 및 사용 압력에 따라 IMO type A, B, C로 구분된다. IMO type B에 속하는 독립형 화물창은 구형(moss type)으로 마련되거나, 각형(SPB, Self-supporting Prismatic-shape IMO type B)으로 마련된다.
독립형 화물창으로부터 누출된 극저온의 액화천연가스는 선박의 인너 헐(inner hull)과 같은 주변의 부재를 곧바로 손상시킨다. 따라서 독립형 화물창의 하부에는 누출된 극저온의 액화천연가스를 수집하기 위한 수집장치가 마련되고 있다.
위와 같은 수집장치의 일 예가 공개특허 제10-2010-0106741호(독립형 액화가스 저장탱크의 보호장치)에 개시되어 있다. 이 공개특허에 개시된 수집장치는 배수구와 드립 트레이를 포함한다. 배수구는 화물창과 단열재 사이에 고이는 누출 액화천연가스를 배수시킨다. 그리고 상기 드립 트레이는 배수구로 배수된 액화천연가스를 배수구의 하부에서 수집한다.
한국공개특허 제10-2010-0106741호(독립형 액화가스 저장탱크의 보호장치)
독립형 화물창의 하부에 마련되는 누출 천연가스 수집장치는 관련 규정의 저건들을 만족하도록 마련되어야 한다. 예컨대, 선박의 30도 힐링(heeling) 시에도 액화천연가스는 드립 트레이로부터 흘러넘치지 않아야 하고(IGC Rule), 드립 트레이는 15일간 누출된 액화천연가스를 수용할 수 있을 정도로 마련되어야 한다(IMO).
그런데 공개특허 제10-2010-0106741호의 수집장치가 이와 같은 조건들을 만족시키려면, 그 크기가 커질 수밖에 없다. 따라서 위 공개특허에 개시된 기술에 따르면, 수집장치의 제조에 많은 시간 및 비용이 소요되고, 수집장치의 배치가 난해하게 된다.
이에 본 발명은 위와 같은 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 누출 액화천연가스 수집장치와, 이를 구비한 선박을 제공하고자 한다.
본 발명은, 단열재를 외면에 구비한 독립형 화물창의 하부에 위치하도록 설치된 드립 트레이; 및 상기 독립형 화물창으로부터 누출된 후 상기 단열재와 상기 독립형 화물창 사이의 틈에 고인 누출 액화천연가스를 상기 드립 트레이로 배출하는 드레인 파이프;를 포함하는 누출 액화천연가스 수집장치를 제공한다. 여기서, 상기 드레인 파이프의 하면에는 복수의 배출공이 마련된다.
상기 드레인 파이프의 하단은 상기 배출공이 마련된 하면으로 가면서 벌어지는 형태로 마련된다. 그리고 상기 드립 트레이는 드레인 파이프 통과용 개구를 갖는 덮개를 포함하고, 상기 드레인 파이프의 하단은 상기 덮개의 아래에 위치한다.
상기 누출 액화천연가스 수집장치는, 상기 단열재와 상기 독립형 화물창 사이의 틈에 마련되고, 주변의 온도를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서가 감지한 온도가 급격히 변할 때 누출 신호를 출력하는 제어기;를 포함한다.
상기 드립 트레이의 외면에는 히터가 설치되고, 이 히터는 상기 제어기로부터 누출 신호가 출력될 때 자동으로 작동한다.
상기 누출 액화천연가스 수집장치는 알람기도 포함하는데, 이 알람기는 상기 누출 신호를 상기 제어기로부터 수신할 때 알람을 음성으로 출력한다.
본 발명은 상기 누출 액화천연가스 수집장치를 포함하는 선박을 제공한다.
본 발명에 의하면, 드레인 파이프로부터 낙하하는 누출 액화천연가스의 큰 기화량으로 인해 드립 트레이가 소형으로 마련될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 누출 액화천연가스의 기화 효율이 시간이 지남에 따라 낮아지는 현상이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 드레인 파이프로부터 낙하하는 누출 액화천연가스가 드립 트레이의 외부로 비산하는 현상이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 액화천연가스의 누출을 선박 내 작업자가 쉽게 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 누출 액화천연가스 수집장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 "A"를 확대하여 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 "B"를 확대하여 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 수집장치가 갖는 드레인 파이프의 하면을 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 누출 액화천연가스 수집장치 및 이를 갖는 선박의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
본 발명에 따른 누출 액화천연가스 수집장치를 갖는 선박에는 독립형 화물창(미도시)이 마련된다. 이 독립형 화물창의 외면에는 내측 단열재(10)가 설치되고, 내측 단열재(10)의 외면에는 외측 단열재(20)가 설치된다. 독립형 화물창과 내측 단열재(10) 사이에는 웨지(미도시)가 설치되는데, 이로 인해 독립형 화물창과 내측 단열재(10) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 틈(12)이 형성된다. 독립형 화물창으로부터 누출된 액화천연가스는 이 틈(12)에 고이게 된다. 한편, 도 2의 도면부호 22는 외측 단열재들(20) 사이에 설치되는 보조 단열재이다.
상기 누출 액화천연가스 수집장치는 드립 트레이(100) 및 드레인 파이프(200)를 포함한다.
상기 드립 트레이(100)는 누출 액화천연가스를 받기 위한 일종의 용기로서, 외측 단열재(20)의 하부에 위치하도록 선체에 설치된다. 드립 트레이(100)의 상면(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 플랜지(112) 및 덮개(114)를 포함한다. 상기 플랜지(112)는 드립 트레이(110)의 측면 상단으로부터 드립 트레이(110)의 중심 쪽으로 연장하고, 덮개(114)는 플랜지(112)에 착탈 가능하게 결합되어 있다. 덮개(114)에는 드레인 파이프(200)가 통과하기 위한 개구(114a)가 마련되어 있다.
상기 드레인 파이프(200)는 상기 틈(12)에 고인 누출 액화천연가스를 드립 트레이(100)로 배출하기 위한 것이다. 이를 위해, 드레인 파이프(200)는 내측 단열재(10) 및 외측 단열재(20)를 통과하면서 상기 틈(12)으로부터 드립 트레이(100)까지 연장한다.
드레인 파이프(200)의 하면(212)에는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 배출공(214)이 마련된다. 따라서 상기 틈(12)으로부터 드레인 파이프(200)를 따라 배출되는 누출 액화천연가스는 상기 배출공(214)을 통과하면서 액적으로 분할된 후 드립 트레이(100)로 낙하하고, 이로 인해 드립 트레이(100)로 낙하하는 누출 액화천연가스와 공기 간 접촉면적이 넓게 된다. 누출 액화천연가스와 공기 간 접촉면적이 넓으면 누출 액화천연가스의 기화량이 증가하여 드립 트레이(100)에 보관되는 누출 액화천연가스의 양이 줄어든다. 따라서 본 발명에 따른 누출 액화천연가스 수집장치에 따르면, 드립 트레이(100)의 크기를 줄일 수 있는 장점이 발생한다.
상기 드레인 파이프(200)의 하단(210)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 그 하면(212)으로 갈수록 벌어지는 형태로 마련된다. 이 경우, 배출공(214)이 드레인 파이프(200)의 하면(212)에 더 많이 마련될 수 있기 때문에, 드립 트레이(100)로 낙하하는 누출 액화천연가스와 공기 간 접촉면적이 더 넓어지게 되고, 결과적으로 드립 트레이(100)의 크기를 더 줄일 수 있게 된다.
상기 드레인 파이프(200)의 하단(210)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 드립 트레이(100)에 마련된 덮개(114)의 아래에 위치한다. 그러면 배출공(214)을 통과하여 낙하하는 누출 액화천연가스의 일부가 드립 트레이(100)의 외부로 비산하여 선체를 손상시키는 현상이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수집장치에서는 드레인 파이프(200)로부터 드립 트레이(100)로 낙하하는 누출 액화천연가스 중 일부가 기화하는데, 그러면 기화가 일어나는 부분의 온도가 시간이 갈수록 낮아지게 되어 기화 효율이 저하된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 수집장치는 온도 센서(310)와, 제어기(320)와, 히터(410)를 포함한다.
상기 온도 센서(310)는 독립형 화물창과 내측 단열재(10) 사이의 틈(12)에 위치하고, 상기 내측 단열재(10)에 설치되며, 주변의 온도를 감지하여 전기적 신호로 출력한다. 평상시 온도 센서(310)는 상기 틈(12)의 온도를 전기적 신호로 출력할 것이다. 그러다가 누출 액화천연가스가 상기 틈(12)에 고이면, 온도 센서(310)는 누출 액화천연가스와 접촉하면서 급격히 낮아진 온도를 전기적 신호로 출력하게 된다.
상기 제어기(320)는 온도 센서(310)와 전기적으로 연결되어 온도 센서(310)가 출력한 전기적 신호를 수신한다. 또한, 제어기(320)는 온도 센서(310)로부터 수신한 전기적 신호가 급격히 변하면 누출 신호를 출력한다. 이러한 제어기(320)는 선박 내 적절한 공간에 설치된다.
상기 히터(410)는 드립 트레이(100) 외면 여러 곳에 설치된다. 그리고 히터(410)는 선박 내 적절한 공간에 설치된 히터 작동기(420)와 전기적으로 연결되어 있다. 이 히터 작동기(420)는 상기 제어기(320)와 연결되어 있고, 제어기(320)로부터 누출 신호를 수신하면 히터(410)를 작동시킨다. 한편, 상기 히터 작동기(420)에는 히터(410)의 온/오프를 수동으로 조작하기 위한 조작 버튼이 마련될 수도 있다.
이상과 같은 온도 센서(310), 제어기(32) 및 히터(410)가 마련되면, 누출 액화천연가스의 기화가 일어나는 동안 히터(410)가 자동으로 작동하여 드립 트레이(100)의 온도를 높인다. 따라서 누출 액화천연가스의 기화가 일어나는 부분의 온도가 시간이 지남에 따라 낮아지는 현상이 방지되고, 더 나아가 드립 트레이(100)에 고인 누출 액화천연가스의 기화도 더욱 촉진된다.
상기 제어기(320)는 선박 내 여러 곳에 설치된 알람기(510)와도 연결될 수 있다. 상기 알람기(510)는 제어기(320)로부터 누출 신호를 수신하면 알람을 출력한다. 따라서 선박 내 작업자는 액화천연가스의 누출이 발생하였음을 쉽게 인식할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
10 : 내측 단열재 12 : 틈
20 : 외측 단열재 100 : 드립 트레이
110 : 드립 트레이 상면 112 : 플랜지
114 : 덮개 114a : 개구
200 : 드레인 파이프 210 : 드레인 파이프 하단
212 : 드레인 파이프 하면 214 : 배출공
310 : 온도 센서 320 : 제어기
410 : 히터 420 : 히터 구동기
510 : 알람기

Claims (8)

  1. 단열재를 외면에 구비한 독립형 화물창의 하부에 위치하도록 설치된 드립 트레이; 및
    상기 독립형 화물창으로부터 누출된 후 상기 단열재와 상기 독립형 화물창 사이의 틈에 고인 누출 액화천연가스를 상기 드립 트레이로 배출하는 드레인 파이프;를 포함하되,
    상기 드레인 파이프의 하면에는 복수의 배출공이 마련된 누출 액화천연가스 수집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 파이프의 하단은 상기 배출공이 마련된 하면으로 가면서 벌어지는 형태로 마련된 누출 액화천연가스 수집장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 드립 트레이는 드레인 파이프 통과용 개구를 갖는 덮개를 포함하고, 상기 드레인 파이프의 하단은 상기 덮개의 아래에 위치하는 누출 액화천연가스 수집장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단열재와 상기 독립형 화물창 사이의 틈에 마련되고, 주변의 온도를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서가 감지한 온도가 급격히 변할 때 누출 신호를 출력하는 제어기;를 포함하는 누출 액화천연가스 수집장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 누출 신호를 상기 제어기로부터 수신할 때 알람을 출력하는 알람기;를 포함하는 누출 액화천연가스 수집장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 드립 트레이의 외면에는 히터가 설치된 누출 액화천연가스 수집장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 히터는 상기 제어기로부터 누출 신호가 출력될 때 작동하는 누출 액화천연가스 수집장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 누출 액화천연가스 수집장치를 포함하는 선박.
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