KR20160145100A - 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법 - Google Patents

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Abstract

액화 가스 탱크(1)의 내부에 그 상부로부터 물을 주입하고(주수 공정), 주수 공정에서 주입되는 물의 열에 의해 액화 가스 탱크(1) 안에 남은 저류액을 기화시켜, 액화 가스 탱크(1)의 상부로부터 배기하고(잔액 기화 배기 공정), 잔액 기화 배기 공정에서 저류액이 전부 기화한 후에도 액화 가스 탱크(1)의 내부로의 물의 주입을 계속하여, 잔액 기화 배기 공정에서 저류액의 냉열을 빼앗아 고화된 얼음을 녹이면서, 액화 가스 탱크(1)의 내부의 온도를 상온으로 되돌리고(핫 업 공정), 핫 업 공정에서 내부가 상온으로 되돌아간 액화 가스 탱크(1)의 바닥부로부터 배수하면서, 액화 가스 탱크(1)의 내부에 불활성 가스를 공급한다(배수 공정).

Description

액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법{METHOD FOR DISCHARGING LIQUID REMAINING IN LIQUEFIED GAS TANK}
본 발명은 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액화 천연 가스(LNG: Liquefied Natural Gas), 액화 석유 가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화 가스를 저장하는 액화 가스 탱크에서 경년(經年) 열화의 영향 확인을 위해 개방 점검이 실시되는 경우가 있다.
이러한 개방 점검은 액화 가스 탱크의 내부에 작업원이 들어가서 실시되기 때문에, 개방 점검에 앞서 액화 가스 탱크로부터 내용물인 액화 가스를 전부 배출하는 동시에, 사람이 출입할 수 있도록 액화 가스 탱크 내부에 잔존하는 가스를 공기로 치환하는 등 점검 전의 준비 작업을 실시할 필요가 있다.
종래, 액화 가스 탱크를 개방할 때에는 가능한 한, 저류액의 잔액량을 최소로 하고, 외기로부터 들어오는 열(입열;入熱)을 이용하여 액화 가스 탱크 안의 저류액을 기화시키고, 더욱 가온하여 가스를 액화 가스 탱크의 외부로 배출하도록 하였다. 이 잔액 배출 방법은 자연 입열 방식이라고 칭해지고 있다.
또한, 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법과 관련된 일반적 기술 수준을 나타내는 것으로서, 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2가 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개평10-160098호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 특개2007-24300호
하지만, 자연 입열에 의존하는 종래의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에서는 액화 가스 전체를 배출하기까지 상당한 시간이 필요하며, 그 후의 불활성 가스 및 공기로의 치환에 소요되는 시간이나 개방 점검 작업 자체에 소요되는 시간도 포함하면 액화 가스 탱크를 휴지시켜 두는 기간이 길게 필요하였다. 따라서, 액화 가스 탱크의 운용 효율이 나빠진다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는 액화 가스를 가열하기 위해 대량의 질소 가스가 필요했다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 방법에서는 잔존하는 가스를 내보내는 공정에서 가압 매체로서 물을 사용하고 있기 때문에, 가압 주수(注水) 펌프를 특별히 준비해야 했다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 이룬 것으로, 액화 가스 탱크의 내부에 남은 액화 가스의 배출 작업을 특별한 기기를 사용하지 않고 단기간에 효율적으로 수행할 수 있고, 개방 점검을 위해 액화 가스 탱크를 휴지시키는 기간을 대폭으로 단축할 수 있는 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법을 제공하려고 하는 것이다.
본 발명은 액화 가스 탱크의 내부에 액체를 주입하고, 상기 주입된 액체의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크 안에 남은 저류액을 기화시켜서 상기 액화 가스 탱크로부터 배출하는 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에 관한 것이다.
상기 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에 있어서, 상기 액체는 물이며,
상기 액화 가스 탱크의 내부에 그 상부로부터 물을 주입하는 주수 공정과,
상기 주수 공정에서 주입되는 물의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크 안에 남은 저류액을 기화시켜서, 상기 액화 가스 탱크의 상부로부터 배기하는 잔액 기화 배기 공정과,
상기 잔액 기화 배기 공정에서 상기 저류액이 전부 기화한 후에도 상기 액화 가스 탱크의 내부로의 물의 주입을 계속하여, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 저류액의 냉열을 빼앗아 고화된 얼음을 녹이면서, 액화 가스 탱크의 내부의 온도를 상온으로 되돌리는 핫 업(hot-up) 공정과,
상기 핫 업 공정에서 내부가 상온으로 되돌아간 액화 가스 탱크의 바닥부로부터 배수하면서, 상기 액화 가스 탱크의 내부에 그 상부로부터 불활성 가스를 공급하는 배수 공정이 행해지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 액화 가스 탱크의 상부로부터 배출되는 기화 가스를 플래어 스택(flare stack)으로 연소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에 따르면, 액화 가스 탱크의 내부에 남은 액화 가스의 배출 작업을 특별한 기기를 사용하지 않고 단기간에 효율적으로 수행할 수 있고, 개방 점검을 위해 액화 가스 탱크를 휴지시키는 기간을 대폭 단축할 수 있다는 뛰어난 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법의 실시예를 나타낸 개요 공정도이다.
도 2는 본 발명의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법의 실시예를 나타낸 플로 챠트이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법의 실시예로서, 본 실시예의 특징으로 하는 바는, 액화 가스 탱크(1)의 내부에 액체를 주입하고, 상기 주입된 액체의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크(1)에 남은 액체를 기화시켜 상기 액화 가스 탱크(1)로부터 배출하는 점에 있다.
본 실시예의 경우, 상기 액체는 물이며, 주수 공정과, 잔액 기화 배기 공정과, 핫 업 공정과, 배수 공정이 수행되도록 하고 있다.
상기 주수 공정에서는 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부에 그 상부로부터 상온의 물을 주입하도록 하고 있다. 상기 액화 가스 탱크(1)의 상부에는 통상 안전 밸브 접속용 노즐이나 각종 예비 노즐 등의 노즐(2)이 배치되어 있기 때문에, 상기 노즐(2)을 이용하여 주수를 수행하도록 한다.
상기 잔액 기화 배기 공정에서는 상기 주수 공정에서 주입되는 물의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크(1) 안에 남은 저류액을 기화시켜, 상기 액화 가스 탱크(1)의 상부로부터 배기하도록 하고 있다. 이 배기도 상기 노즐(2)을 이용하여 행하도록 한다. 상기 잔액 기화 배기 공정에서 액화 가스 탱크(1)의 상부로부터 배출되는 기화 가스는 플래어 스택(3)에서 연소시키도록 하고 있다.
상기 핫 업 공정에서는 상기 잔액 기화 배기 공정에서 상기 저류액이 전부 기화한 후에도 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부로의 물의 주입을 계속하고, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 저류액의 냉열을 빼앗아 고화된 얼음을 녹이면서, 액화 가스 탱크(1)의 내부의 온도를 상온으로 되돌리도록 하고 있다.
상기 배수 공정에서는 상기 핫 업 공정에서 내부가 상온으로 되돌아간 액화 가스 탱크(1)의 바닥부로부터 배수하면서, 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부에 그 상부로부터 질소 등의 불활성 가스를 공급하도록 하고 있다. 상기 액화 가스 탱크(1)의 바닥부 측면에는 통상 저류액을 액화 가스 탱크(1)의 내부로 도입하기 위한 도입 노즐(4)과 저류액을 액화 가스 탱크(1)로부터 외부로 배출하기 위한 배출 노즐(5)이 배치되어 있기 때문에, 상기 배출 노즐(5)을 이용하여 배수를 행하도록 한다.
다음으로, 상기 실시예의 작용을 설명한다.
액화 가스 탱크(1)를 개방할 때, 저류액은 배출 노즐(5)로부터 최대한 추출되어, 저류액의 잔액량은 최소로 되어 있다.
이 상태에서, 먼저 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부로 그 상부에 배치된 노즐(2)로부터 상온의 물이 주입된다(주수 공정).
상기 주수 공정에서 주입되는 물의 열[현열(顯熱) 및 잠열(潛熱)]에 의해 상기 액화 가스 탱크(1) 안에 남은 저류액은 기화하고, 상기 액화 가스 탱크(1)의 상부에 배치된 노즐(2)로부터 배기된다(잔액 기화 배기 공정). 상기 잔액 기화 배기 공정에서 액화 가스 탱크(1)의 상부로부터 배출되는 기화 가스는 플래어 스택(3)에서 연소된다.
상기 잔액 기화 배기 공정에서 상기 저류액이 전부 기화한 후에도 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부로의 물의 주입은 계속되고, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 저류액의 냉열을 빼앗아 고화된 얼음은 서서히 녹아, 액화 가스 탱크(1)의 내부의 온도는 상온으로 되돌아간다(핫 업 공정). 또한, 액화 가스 탱크(1)의 내부의 온도는 도시하고 있지 않은 온도 센서에 의해 계측되어 있고, 상기 온도 센서에 의해 계측된 액화 가스 탱크(1)의 내부의 온도가 0℃보다 높게 되어 있으면, 얼음은 녹아 물이 되었다고 판단할 수 있다.
상기 핫 업 공정에서 내부가 상온으로 되돌아가면, 액화 가스 탱크(1)의 바닥부 측면에 배치된 배출 노즐(5)로부터 배수가 이루어지면서, 상기 액화 가스 탱크(1)의 내부로 그 상부에 배치된 노즐(2)로부터 질소 등의 불활성 가스가 공급된다(배수 공정). 상기 불활성 가스에 의해 액화 가스 탱크(1)의 내부가 진공이 되는 것이 방지되는 동시에, 만일 액화 가스 탱크(1)의 내부에 저류액의 기화 가스가 잔존하고 있었다고 해도, 상기 기화 가스가 액화 가스 탱크(1)의 내부에서 연소하는 것이 방지된다.
이 결과, 본 실시예의 경우, 자연 입열에 의존하는 종래의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에 비해, 액화 가스 전체를 배출하는 데 소요되는 시간이 대폭으로 단축된다. 그 후의 불활성 가스 및 공기로의 치환에 소요되는 시간이나 개방 점검 작업 자체에 소요되는 시간을 포함해도 액화 가스 탱크(1)를 휴지시켜 두는 기간이 짧게 끝난다. 따라서, 액화 가스 탱크(1)의 운영 효율이 좋아진다. 덧붙여서, 잔액량이 800kl의 경우, 자연 입열에 의존하는 종래의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법에서는 잔액 처리 및 핫 업에 소요되는 일수가 대략 150일(5개월) 정도인 것에 대하여, 본 실시예에서는 대략 10 내지 20일 정도로 단축된다.
또한, 본 실시예의 경우, 특허문헌 1에 개시된 방법과 같은, 액화 가스를 가열하기 위해 대량의 질소 가스는 불필요하며 상온의 물을 주입하는 것만으로 끝난다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 방법과 같은, 잔존하는 가스를 내보내는 공정에서 가압 매체로서 물을 사용하는 것이 아니라, 본 실시예에서는 어디까지나 저류액을 강제적으로 기화시키기 위한 열 매체로서 물을 사용하기 때문에, 가압 주수 펌프를 특별히 준비하지 않아도 된다.
이렇게, 액화 가스 탱크(1)의 내부에 남은 액화 가스의 배출 작업을 특별한 기기를 사용하지 않고 단기간으로 효율적으로 수행할 수 있고, 개방 점검을 위해 액화 가스 탱크(1)를 휴지시키는 기간을 대폭으로 단축할 수 있다.
또한, 상기 액체는 물이며, 주수 공정과, 잔액 기화 배기 공정과, 핫 업 공정과, 배수 공정이 수행된다. 상기 주수 공정에서는 상기 액화 가스 탱크(1)의 상부에 통상 배치되어 있는 안전 밸브 접속용 노즐이나 각종 예비 노즐 등의 노즐(2)을 이용하여 주수를 행할 수 있다. 상기 잔액 기화 배기 공정에서는 역시 상기 노즐(2)을 이용하여 기화 가스의 배기를 수행할 수 있다. 상기 핫 업 공정에서는 주수 공정과 동시에 상기 노즐(2)을 이용하여 주수를 행할 수 있다. 상기 배수 공정에서는 상기 액화 가스 탱크(1)의 바닥부 측면에 통상 배치되어 있는 배출 노즐(5)을 이용하여 배수를 수행할 수 있다. 즉, 이미 설치한 액화 가스 탱크(1)를 개조하거나, 특별한 기기를 추가 장비하거나 하지 않고 액화 가스의 배출을 수행할 수 있다.
게다가, 또한 상기 잔액 기화 배기 공정에서 액화 가스 탱크(1)의 상부로부터 배출되는 기화 가스는 플래어 스택(3)에서 연소되기 때문에, 기화 가스의 처리가 확실히 이루어져, 기화 가스에 인화되어 화재가 발생할 걱정도 없다.
또한, 본 발명의 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경을 가할 수 있음은 물론이다.
1 액화 가스 탱크
2 노즐
3 플래어 스택
5 배출 노즐

Claims (3)

  1. 액화 가스 탱크의 내부에 액체를 주입하고, 상기 주입된 액체의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크 안에 남은 저류액을 기화시켜 상기 액화 가스 탱크로부터 배출하는 것을 특징으로 하는 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액체는 물이며,
    상기 액화 가스 탱크의 내부에 그 상부로부터 물을 주입하는 주수 공정과,
    상기 주수 공정에서 주입되는 물의 열에 의해 상기 액화 가스 탱크 안에 남은 저류액을 기화시켜, 상기 액화 가스 탱크의 상부로부터 배기하는 잔액 기화 배기 공정과,
    상기 잔액 기화 배기 공정에서 상기 저류액이 전부 기화한 후에도 상기 액화 가스 탱크의 내부로의 물의 주입을 계속하여, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 저류액의 냉열을 빼앗아 고화된 얼음을 녹이면서, 액화 가스 탱크의 내부의 온도를 상온으로 되돌리는 핫 업 공정과,
    상기 핫 업 공정에서 내부가 상온으로 되돌아간 액화 가스 탱크의 바닥부로부터 배수하면서, 상기 액화 가스 탱크의 내부에 그 상부로부터 불활성 가스를 공급하는 배수 공정이 수행되는 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 잔액 기화 배기 공정에서 액화 가스 탱크의 상부로부터 배출되는 기화 가스를 플래어 스택에서 연소시키는 액화 가스 탱크의 잔액 배출 방법.
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