KR20170096126A

KR20170096126A - Lng 탱크, 및 lng 탱크와 상기 lng 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20170096126A
Application number: KR1020177017808A
Authority: KR
Inventors: 마르띤 로홀름; 비끄또르 베르그만; 잉바르 외스뜨; 마띠아스 얀손
Original assignee: 바르실라 핀랜드 오이
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2017-08-23
Also published as: HRP20191624T1; EP3234444B1; EP3234444A1; US10571075B2; KR102036421B1; US20170343159A1; PL3234444T3; JP2018503035A; CN107002945A; JP6466581B2; WO2016097460A1; CN107002945B

Abstract

본 발명은 LNG 탱크에 관한 것으로서, 상기 LNG 탱크 (10) 는 하나의 쉘 (14) 을 갖는 단일 쉘 LNG 탱크이고, 상기 LNG 탱크 (10) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 LNG 탱크 (10) 의 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되는 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 포함하고, 상기 LNG 탱크 (10) 의 상기 쉘 (14) 은 절연부 (13) 에 의해서 실질적으로 둘러싸이고, 그리고 상기 LNG 탱크 (10) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 연결하기 위하여 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 의 길이의 적어도 일부를 둘러싸는 적어도 하나의 벨로우 연결부 (11; 12) 를 포함한다. 또한, 본 발명은 LNG 탱크 (10) 와 상기 LNG 탱크 (10) 의 탱크 연결 공간 (20) 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되고, 상기 LNG 탱크 (10) 는 하나의 쉘 (14) 을 갖는 단일 쉘 탱크이고, 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 는 적어도 하나의 벨로우 연결부 (11; 12) 에 의해서 상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 사이에서 연결된다.

Description

LNG 탱크, 및 LNG 탱크와 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템{LNG TANK AND SYSTEM FOR CONNECTING AT LEAST ONE PIPE BETWEEN AN LNG TANK AND A TANK CONNECTION SPACE THEREOF}

본 발명은 일반적으로 선박 또는 대응하는 항양선 (sea-going vessel) 의 하나 이상의 엔진들에서 선박용 연료로서 액체 연료, 특히 액화 천연 가스 (LNG) 를 사용하는 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 LNG 탱크들 및 LNG 탱크에 대한 연결 파이프들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 LNG 탱크의 독립 청구항의 전제부에 따른 LNG 탱크와, 시스템의 독립 청구항의 전제부에 따른 LNG 탱크와 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템에 관한 것이다.

선박용 연료들로서 사용되는 액체 연료들은 일반적으로 액화 천연 가스, 액화 석유 가스 또는 액체 석유 가스 (LPG), 메탄올, 에틸렌이다. 천연 가스는 상온에서 기체 형태이다. 연료로서 천연 가스를 사용하는 선박들에서, 천연 가스는 일반적으로 액체 형태로 선상에 저장되어서 이 선박용 연료는 공통적으로 LNG (Liquefied Natural Gas) 라는 약어로 지칭된다. 천연 가스는 그 온도를 대략 -163℃ 인 비등점 이하로 유지함으로써 액체 형태로 유지될 수 있다. 선상의 LNG 시스템은 일반적으로 해안에 있는 LNG 터미널 또는 LNG 벙커링 (bunkering) 바지선과의 선박의 연결부인 벙커링 스테이션, LNG 저장용인 LNG 탱크로 LNG 를 안내하기 위한 절연 파이프들, 및 LNG 가 제어 가능하게 증발되고 엔진(들)에 대한 상기 LNG 의 분배부가 배열되는 탱크 연결 공간, 즉 탱크 룸을 포함한다. 일반적으로, LNG 탱크는 원통형의 이중벽 또는 단일벽의 절연 스테인레스강 탱크이다.

이중 쉘 탱크는 일반적으로 내부 압력을 위해 설계된 스테인레스강 내부 쉘과, 2차 배리어로서 작용할 수 있고, 그리고/또는 진공을 포함하고, 그리고 가능하게는 펄라이트로 충전되는 격리 시스템의 일부일 수 있는 외부 쉘을 갖는다. 외부 쉘은 스테인레스강 또는 탄소강으로 제조될 수 있다. 탱크는 펄라이트/진공으로 절연된다.

단일 쉘 탱크는 일반적으로 폴리우레탄 절연부를 구비한 스테인레스강 또는 니켈강의 단일 쉘을 갖는다.

LNG 탱크는 일반적으로 시스템의 총 비용의 50 ~ 60% 까지 차지하는 LNG 연료 취급 시스템에서 가장 비싼 품목이다. 보다 작은 탱크 크기들 (300 ㎡ 이하) 의 경우에, 단열을 위해 쉘들 사이에 진공이 생성되는 이중벽 구조물이 일반적으로 사용된다. 이중 쉘 탱크들에서, 내부 벽은 스테인레스강이고, 그리고 외부 벽은 스테인레스강 또는 탄소강일 수 있다. 보다 큰 탱크 크기들의 경우에, 쉘의 외부 표면에 폴리우레탄 (PUR) 절연부를 구비한 스테인레스강 단일 쉘 탱크들이 일반적으로 사용되었다.

진공 절연 이중 쉘 탱크들은 단일 쉘 탱크 보다 더 비싸지만 보다 작은 탱크 크기들에서 필수 유지 시간을 달성하는데 필요한 우수한 절연 성질들로 인해 사용된다.

보다 큰 탱크 크기들에 일반적으로 사용되는 단일 쉘 탱크들에서는 가압 이중 쉘 탱크들에 사용되는 압력 증강 (build up) 시스템 대신 펌프를 사용하는 것이 바람직하였다. 펌프를 사용할 때, 배관에 대한 연결부들은 탱크의 상부에서 취해질 수 있고, 그리고 하부 연결부는 필요하지 않다. 게다가, 단일 쉘 탱크들이 일반적으로 그들의 보다 큰 크기로 인해 갑판 설비들과 같이 갑판에 배치되는 선박들에서, 탱크의 상부 부분에는 공간 제한이 없으므로 모든 연결부들이 탱크의 상부에서 돔을 통하여 중앙 집중화되었다. 반면에, 돔은 수직 방향으로의 공간 제한으로 인해 선박 내부에서 단일 쉘 탱크의 용도를 제한한다.

LNG 저장 탱크와, 밸브들 및 배관과 같은 관련 구성 요소들은 일반적으로 액체 또는 압축 가스 누출의 경우 제 2 배리어로서 작용하도록 설계된 공간에 위치된다.

천연 가스는 가스로서 엔진으로 전달되지만 액체로서 저장된다. 탱크 연결 공간은 저장 탱크와 연결되고, 그리고 엔진으로의 안전한 전달을 위하여 액체를 가스로 전환하는 장비를 포함한다. 탱크 연결 공간은 또한 액체 파이프들이 그 내부에 있기 때문에 LNG 의 누출이 있을 경우에 '2차 배리어' 로 간주된다.

LNG 탱크와 탱크 연결 공간 사이의 배관은 이중벽이고, 그리고 종래에는 파이프들은 이들이, 바람직하게는 용접에 의해서, 내부 쉘에 연결되기 전에 LNG 탱크의 외부 쉘을 통과하고 LNG 탱크의 내부 쉘과 외부 쉘 사이의 공간으로 통과하도록 배열된다. 이런 종래의 배열은 그 자체로 기능적이지만, 내부 쉘에 대한 모든 연결부들이 스테인레스강 커버 내부에 있어야 하기 때문에 LNG 탱크의 외부 쉘은 스테인레스강으로 제조되어야 한다.

특허 출원 공개 공보 WO 2012/032219 에는 스테인레스강의 내부 쉘과 내부 쉘로부터 이격된 외부 쉘을 갖는 LNG 탱크에 스테인레스강의 이중벽 파이프를 연결하기 위한 배열이 개시되어 있으며, 상기 내부 쉘 및 상기 외부 쉘은 이들 사이에 있는 절연 공간을 규정하고, 적어도 하나의 이중벽 파이프는 공통 외부 벽 및 적어도 하나의 내부 파이프를 포함하고, 상기 내부 쉘과 상기 외부 쉘 사이에서의 내한성 재료의 파이프 피팅이 파이프의 외부 벽과 탱크의 내부 쉘 사이의 온도차들로 인한 파이프의 외부 벽 및/또는 파이프 피팅의 길이의 변화들을 보상하게 배열되도록 상기 파이프의 외부 벽은 파이프 피팅에 의해서 탱크의 내부 쉘에 연결되고 상기 파이프 피팅은 벨로우즈형 구조물로서 형성된다. 벨로우즈는 바람직하게는 용접에 의해서 파이프의 외부 벽 및 탱크의 내부 쉘에 연결된다. 이 공지된 배열에서, 하나의 벨로우를 통하여 적어도 하나의 파이프를 포함하는 파이프 연결부들을 중앙 집중화하여 환형 공간으로부터 이들 파이프 연결부들을 제거함으로써 진공 절연 탱크들의 환형 공간이 감소되기 때문에, 특정 공간 내에서 더 많은 LNG 공간을 갖는 LNG 탱크가 달성된다. 환형 공간을 감소시킴으로써, 내부 쉘 직경이 증가되거나 외부 쉘 직경이 감소될 수 있다. 내부 쉘 직경을 증가시킴으로써 LNG 가 동일한 공간 내에 더 많이 피팅될 수 있다. 외부 쉘 직경을 줄임으로써, 특정 LNG 용적을 피팅하는데 더 적은 공간이 필요하다.

천연 가스는 올바른 예방 조치들이 취해지면 안전한 연료이다. 액체 상태의 LNG 는 폭발성, 부식성 또는 유독성이 없다. 따라서, 액체가 가스로서 증발하기 때문에, 가능한 유출들은 어떠한 지속적인 오염을 유발하지 않을 것이다. 하지만, 너무 낮은 온도들이 강에 대해 균열들과 같은 결함들을 유발할 수 있기 때문에, 일반적인 선박용 강들을 고려할 때 저온은 이슈가 된다.

본 발명의 목적은 개선된 LNG 탱크 및 단일 쉘 LNG 탱크의 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템을 제공하는데 있고, 여기서 전술한 문제점들이 제거되거나 적어도 최소화된다.

본 발명의 목적은 개선된 LNG 탱크 및 단일 쉘 LNG 탱크의 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템을 제공하는데 있고, 이는 비용 효율적이고 설치가 용이하다.

본 발명의 또 다른 목적은 단일 쉘 LNG 탱크에서 어떠한 누출 및 저온 관련 문제들도 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특정 공간 내에서 보다 많은 LNG 용적을 갖는 단일 쉘 LNG 탱크를 생성하는데 있다.

상기 목적들 및 이하에서 명백해질 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 LNG 탱크는 LNG 탱크의 독립 청구항의 특징들에 의해서 특징지어지고, 그리고 본 발명에 따른 LNG 탱크와 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템은 시스템의 독립 청구항의 특징부의 특징들에 의해서 특징지어진다. 유리한 실시형태들 및 특징들은 종속 청구항들에서 규정된다.

본 발명에 따르면, LNG 탱크는 하나의 쉘을 갖고 상기 LNG 탱크로부터 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간으로 연장되는 적어도 하나의 파이프를 포함하는 단일 쉘 LNG 탱크이며, 상기 LNG 탱크의 상기 쉘은 절연부에 의해서 실질적으로 둘러싸이고, 그리고 상기 LNG 탱크는 상기 LNG 탱크로부터 상기 탱크 연결 공간으로 연장되는 상기 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위하여 상기 적어도 하나의 파이프의 길이의 적어도 일부를 둘러싸는 적어도 하나의 벨로우 연결부를 포함한다.

유리한 특징에 따르면, 탱크 연결 공간은 LNG 탱크에 인접하게 배열된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 LNG 탱크와 상기 탱크 연결 공간을 연결하는 벨로우 연결부는 상기 적어도 하나의 파이프를 둘러싸는 구조물을 형성하고, 상기 구조물은 온도차들에 의해서 유발된 상기 탱크 벽과 상기 탱크 연결 공간의 벽 사이의 거리의 변화들을 보상하기 위해 유연하다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 적어도 하나의 파이프를 실질적으로 둘러싸는 절연부를 포함한다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 벨로우 연결부의 내부 및/또는 외부에 배열된 절연부를 포함한다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 벨로우 연결부를 외부로부터 실질적으로 둘러싸는 절연부를 포함한다.

유리한 특징에 따르면, 상기 LNG 탱크는 상기 LNG 탱크의 LNG 레벨 위로부터 연장되는 적어도 하나의 파이프와, 상기 LNG 탱크의 상기 LNG 레벨 아래로부터 연장되는 적어도 하나의 다른 파이프와 상기 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 상부 벨로우 연결부와, 상기 적어도 하나의 다른 파이프를 연결하기 위한 다른 하부 벨로우 연결부를 포함한다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 LNG 탱크와 상기 탱크 연결 공간 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 절연부는 상기 LNG 탱크와 상기 탱크 연결 공간 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장되며, 상기 절연부는 상기 벨로우 연결부 외부에 배열된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 탱크 연결 공간 내로 연장된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 절연부는 상기 탱크 연결 공간 내로 연장되고, 상기 절연부는 상기 벨로우 연결부 내부에 배열된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 LNG 탱크의 상기 절연부는 폴리우레탄 또는 진공 절연 패널들이다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부의 상기 절연부는 미네랄 울 (mineral wool), 폴리우레탄 또는 진공 절연 패널들이다.

본 발명에 따르면, LNG 탱크와 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템으로서, 상기 적어도 하나의 파이프는 상기 LNG 탱크로부터 상기 탱크 연결 공간으로 연장되고, 상기 LNG 탱크는 하나의 쉘을 갖는 단일 쉘 탱크이고, 상기 적어도 하나의 파이프는 적어도 하나의 벨로우 연결부에 의해서 상기 LNG 탱크와 상기 탱크 연결 공간 사이에서 연결된다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우 연결부는 상기 적어도 하나의 파이프를 실질적으로 둘러싸는 절연부를 포함하고, 상기 벨로우 연결부는 상기 적어도 하나의 파이프를 둘러싸는 구조물을 형성하고, 상기 구조물은 온도차들에 의해서 유발되는 상기 적어도 하나의 파이프의 길이의 변화들을 보상하기 위해 유연하다.

유리한 특징에 따르면, 상기 시스템은 상기 LNG 탱크의 LNG 레벨 위로부터 연장되는 적어도 하나의 파이프와, 상기 LNG 탱크의 상기 LNG 레벨 아래로부터 연장되는 적어도 하나의 다른 파이프와 상기 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 상부 벨로우 연결부와, 상기 적어도 하나의 다른 파이프를 연결하기 위한 다른 하부 벨로우 연결부를 포함한다.

갑판 설비들 아래에는 탱크 연결 공간이 필요하고, 상기 탱크 연결 공간은, 본 발명의 유리한 양태에 따라 벨로우즈를 갖는 단일 쉘 LNG 탱크에 연결되고, 그리고 상기 벨로우 연결부의 상기 벨로우즈는 온도 변화들에 의해서 유발된 상기 LNG 탱크의 움직임을 보상할 것이다.

본 발명의 하나의 유리한 양태에 따르면, 2개의 벨로우 연결부들은 상기 LNG 탱크의 접시형 단부에 위치된다. 상기 벨로우 연결부들의 상기 벨로우즈는 열 수축에 의해서 유발된 움직임을 보상한다.

유리한 특징에 따르면, 상기 벨로우즈 중 하나는 상기 LNG 탱크의 액체 레벨 아래에 위치된 연결부들을 위한 것이고, 상기 벨로우즈 중 다른 하나는 상기 LNG 탱크의 가스부에, 즉 상기 LNG 탱크의 상기 액체 레벨 위에 위치된 연결부들을 위한 것이다.

유리한 특징에 따르면, LNG 를 포함하고 상기 LNG 탱크의 상기 액체 레벨 아래에 연결된 파이프들은 2차 배리어를 가지고, 즉 이들 파이프들은 이중벽 파이프들이다. 이중벽이 탱크 연결 공간 내부의 파이프의 끝 부분에서 폐쇄되기 때문에, LNG 누출을 포함하는 파이프의 경우에, 이중벽 파이프들은 탱크로부터의 LNG 내용물이 누출될 수 있는 공간을 제한한다. 이런 식으로 LNG 탱크의 전체 내용물이 탱크 연결 공간 내부에서 누출될 수 없다.

벨로우즈를 사용함으로써 본 발명의 유리한 양태에 따르면, 벨로우즈는 온도차들에 의해서 유발되는 탱크 벽과 탱크 연결 공간 벽 사이의 상대적인 움직임을 흡수한다. LNG 탱크 쉘의 온도는 빈 탱크의 상온으로부터 탱크가 충전된 경우의 차가운 LNG 온도까지 상당히 다양할 수 있다. 벨로우즈에 사용되는 재료들은 유리하게는 스테인레스강들이며, 바람직하게는 오스테나이트계 강들이다.

벨로우 연결부는 탱크 연결 공간으로 냉기 (coldness) 를 이동시킬 것이고, 그리고 탱크 연결 공간이 너무 차가워지는 것을 방지하기 위하여, 예를 들면 벨로우 파이프와 벨로우 파이프 절연부 사이에 열 코일들을 설치함으로써 추적 가열 (trace heating) 이 사용될 수 있다. 냉기가 탱크 연결 공간에 도달하는 것을 방지하기 위한 또 다른 가능성으로서, 벨로우즈 파이프는 플랜지 연결부를 포함할 수 있고, 상기 플랜지 연결부들 사이에는 유리 강화 플라스틱 (GRP) 또는 유사한 단열 부품이 설치된다.

유리한 양태에 따르면, 선박은 본 발명에 따른 LNG 탱크와 상기 LNG 탱크의 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템을 포함한다.

본 발명 및 그의 유리한 특징들과 양태들에 따른 시스템 및 LNG 탱크는, 탱크 연결 공간이 탱크에 인접하게 배열될 때, LNG 탱크로부터 탱크 연결 공간으로, 즉 탱크 연결 공간으로 파이프들의 직접적인 연결을 가능하게 한다. 따라서, 장점은 인접한 탱크 쉘과 탱크 연결 공간 벽 사이의 연결부가 열팽창/감소에 의해서 유발된 종방향 및 측방향 전이들을 유연하게 흡수하는 이중벽 구조물로 제조될 수 있다는 것이다. 또한, 단일 쉘을 사용함으로써, LNG 탱크는 동일한 크기의 이중 쉘 LNG 탱크를 사용함으로써 달성되는 액체 공간 보다 더 많은 액체 공간을 달성할 수 있다. 당연히 또한 LNG 탱크는 추가의 액체 공간을 필요로 하지 않은 경우에 보다 작게 설계될 수 있다. 본 발명에 따른 벨로우 연결 구성은 또한 LNG 탱크와 탱크 연결 공간을 서로 근접하게 또는 심지어 인접하게 위치시킬 수 있게 할 수 있으므로 공간이 절약된다. 선박들에서 사용 가능한 공간은 특히 선박 내부에서 매우 제한적이라는 것을 기억해야 한다.

이하에서, 본 발명은 첨부 도면들을 참고로 하여 보다 상세하게 설명된다.

도 1 은 선행 기술의 LNG 연료 분배 구조를 개략적으로 도시하고,
도 2 는 본 발명의 유리한 실시예를 개략적으로 도시하고,
도 3 은 본 발명의 또 다른 유리한 실시예를 개략적으로 도시하고, 그리고
도 4 는 본 발명의 또 다른 유리한 실시예를 개략적으로 도시한다.

도 1 은 LNG 연료 선박에 탑재된 공지된 시스템의 구조를 개략적으로 예시한다. LNG 벙커링 스테이션 (101) 은 갑판에 위치되고 시스템을 LNG 로 충전하는데 사용된다. LNG 연료 저장 시스템은 액체 형태로 LNG 를 저장하기 위한 하나 이상의 단열 가스 탱크들 (102) 과, LNG 가 제어 가능하게 증발되고 엔진(들)에 대한 상기 LNG 의 분배부가 배열되는 소위 말하는 탱크 연결 공간 (103) 을 포함한다. 증발은 액체로부터 기상으로의 상 변화를 의미하며, 그런 이유 때문에 모든 후속 단계들은 머리 글자에서 액화에 대해서 L 을 그대로 두고 대신에 NG (천연 가스) 만을 사용해야 한다.

선박의 엔진 (104) 또는 엔진들은 엔진 룸 (105) 에 위치된다. 각각의 엔진은 가스 연료의 경우에 몇몇 공급원들에서 GVU (가스 밸브 유닛) 로서 지칭되는 각각의 엔진-특정 연료 입력 서브시스템 (106) 을 갖는다. 도 1 의 탱크 연결 공간 (103) 은 2개의 증발기들을 포함하고, 상기 증발기들 중 제 1 증발기 (107) 는 가스 탱크 (102) 내부에서 충분한 압력을 유지하는데 사용되는 소위 말하는 PBU (Pressure Build-Up) 증발기이다. 가스 탱크 (102) 내부의 주 공급 라인 (108) 의 유입구에서의 유체 정압은 LNG 가 제 2 증발기 (109) 로 유동하게 하는 구동력이고, 상기 제 2 증발기는 연료가 상기 엔진들을 향하여 가스 형태로 분배되는 MGE 또는 주 가스 증발기이다. 증발된 가스가 충분히 높은 압력에서 GVU(들) 및 더 나아가 엔진(들)로 유동하는 것을 보장하기 위하여, PBU 시스템은 가스 탱크 (102) 의 내부 압력을 일반적으로 5 ~ 10 bar 인 미리 결정된 값으로 또는 상기 값에 근접하게 유지한다.

엔진 (104) 은 하나 이상의 냉각 회로들을 포함한다. 예를 들면 윤활유를 냉각시키는데 사용될 수도 있는 소위 말하는 저온 (LT) 냉각 회로의 외부 루프 (110) 가 도 1 에 개략적으로 도시된다. 외부 루프 (110) 에서 순환하는 소위 말하는 저온수 (LT water) 는 상기 저온수가 열교환기 (111) 를 통과할 때 대략 섭씨 50도의 온도를 가질 수 있고, 여기서 상기 저온수는 차례로 증발기들 (107 및 109) 로 열을 전달하는 글리콜과 물의 혼합물로 열을 제공한다. 글리콜/물 혼합물 회로는 순환 펌프 (112) 및 팽창 탱크 (113) 를 포함한다. 혼합물이 증발기들 (107 및 109) 의 극저온 LNG 유입구 부품들과 접촉하게 될 때 혼합물이 얼지 않도록 혼합물에 글리콜이 필요하다.

도 2 내지 도 4 의 이하의 설명 과정에서, 대응하는 도면 번호들 및 부호들은, 달리 언급되지 않는다면, 동일한 요소들, 부품들 및 부품 구성요소들을 식별하는데 사용될 것이다. 상기 도면들에서 명확성의 이유들로 약간의 도면 부호들은 반복되지 않았다. 이하에서, 실시예들은 개시를 간소화하는 관점에서 선박 또는 대응하는 선박의 LNG 탱크를 주로 참조하여 설명되지만, 이 실시예 대신에, 임의의 타입의 LNG 용 탱크도 본 발명에 따른 유사한 특징들 및 성질들을 가질 수 있다.

도 2 내지 도 4 의 실시예들에서는 LNG 탱크 (10) 및 이와 관련된 탱크 연결 공간 (20) 의 일부의 개략적인 수직 단면이 도시된다. LNG 탱크 (10) 는 단일 쉘 LNG 탱크이고, 그리고 LNG 용 탱크 공간을 규정하는 쉘 (14) 을 포함한다. 상기 도면들에서, LNG 의 레벨은 도면 부호 L 로 표시된다. 쉘 (14) 은 유리하게는 VIP (진공 절연 패널들) 또는 PUR (폴리우레탄) 인 절연부 (13) 에 의해서 둘러싸인다. 엔진들로의 안전한 전달을 위하여 액체를 가스로 전환하기 위한 장비 (미도시) 를 포함하는 탱크 연결 공간 (20) 은 LNG 탱크 (10) 와 연결되고, 상기 장비는 파이프들 (16) 및 LNG 파이프들 (17) 을 통해 LNG 탱크 (10) 와 유체 연결되고, 상기 파이프들 (16, 17) 은 LNG 탱크 (10) 에 일 단부를 갖고, 그리고 탱크 연결 공간 (20) 에 타 단부를 갖는다. 파이프들 (16) 은 LNG 탱크의 LNG 레벨 (L) 위에 위치되고, 그리고, 예를 들면 안전 배출 밸브, 레벨 측정, 탑 스프레이, 도면 부호 24 로 표시된 스프레이들 및 수위 검수 코크 (try cock) 용 파이프들이다. 수위 검수 코크는 넘침 방지부로서 사용된다. 벙커링 중 LNG 레벨이 수위 검수 코크에 도달하면, 파이프는 차가운 LNG 로 충전될 것이고, 그리고 이것은 알람을 울릴것이고, 그리고 벙커링 절차가 종료될 것이다. LNG 레벨 (L) 아래에 위치된 LNG 파이프들 (17) 은 이중벽으로 되어 있으므로 각각의 LNG 파이프 (17) 는 외부 파이프 (18) 를 갖는다. 이들 파이프들 (17) 은 예를 들면, 벙커링 라인, 엔진에 대한 연료 라인, 레벨 또는 압력 측정 라인, PBE 유입 라인을 포함한다. LNG 탱크 (10) 및 탱크 연결 공간 (20) 은 유리하게는 선박의 갑판 (25) 또는 대응하는 지지 구조물에 LNG 탱크 (10) 및 탱크 연결 공간을 지지하는 목재 다리 형상부들 (21, 22) 을 갖는다. LNG 탱크 (10) 의 다리 형상부들 (21) 은 탱크 절연부 (13) 영역에서 지지 구조물 (23) 을 갖는다.

개략적인 도 2 ~ 도 4 에서는 파이프들 (16) 및 LNG 파이프들 (17) 용 벨로우 연결부들 (11, 12) 이 또한 도시된다. 벨로우 연결부들 (11, 12) 은 상응하게 파이프들 (16, 17) 을 둘러싸는 파이프 구성들, 그리고 온도차들로 인한 길이들의 변화들을 보상하기 위한 벨로우 구조물을 포함하는 파이프 구성으로서 형성된다. 이것은 LNG 탱크 (10) 와 탱크 연결 공간 (20) 이 서로 인접하게 위치될 수 있게 하며, 상기 LNG 탱크 (10) 는 벨로우 연결부들 (11, 12) 에 의해서 상기 탱크 연결 공간 (20) 에 연결되고, 상기 벨로우 연결부들은 상기 파이프들 (16, 17) 을 둘러싸는 구조물을 형성하고, 상기 구조물은 온도차들에 의해서 유발되는 길이의 변화들을 보상하기 위해 유연하다. 벨로우 연결부들은 내한성 재료들, 바람직하게는 스테인레스강으로 제조된다. 벨로우 연결부 (11, 12) 는 LNG 가 누출되는 경우 2차 배리어로서 작용한다. 파이프들 (16, 17) 는 벨로우 연결부 (11, 12) 둘레에 또한 위치되는 절연부 (15) 에 의해서 둘러싸이게 되며, 상기 절연부 (15) 는 예를 들면 미네랄 울, VIP (진공 절연 패널들) 또는 PUR (폴리우레탄) 이다. 파이프들 (16, 17) 은 온도차들로 인한 길이의 변화들을 보상하기 위하여 탱크 연결 공간 (20) 내부에서 또 다른 구조물들을 가질 수 있다.

도 2 의 개략적인 실시예에서, 상부 파이프들 (16), 즉 LNG 레벨 (L) 위의 LNG 탱크 (10) 내로 연장되는 파이프들 (16) 은 파이프 구성의 벽의 일부로서 벨로우 구조물을 갖는 파이프 구성으로 형성된 상부 벨로우 연결부 (11) 에 의해서 둘러싸인다. 또한, 외부 파이프 (18) 에 의해서 2 중벽 파이프들로 형성되고 LNG 레벨 (L) 아래의 LNG 탱크 (10) 로 연장되는 하부 LNG 파이프들 (17) 은 파이프 구성의 벽의 일부로서 벨로우 구조물을 갖는 파이프 구성으로 형성된 하부 벨로우 연결부 (12) 에 의해서 둘러싸인다. 벨로우 연결부들 (11, 12) 은 LNG 탱크 (10) 의 벽 (14) 으로부터 탱크 연결 공간 (20) 의 벽내로 연장된다. 탱크 절연부 (13) 의 영역에서, 벨로우 연결부들 (11, 12) 용 절연부 (15) 는 벨로우 연결부 (11, 12) 의 파이프 구성 내부에 위치되고, 그리고 탱크 절연부 (13) 의 외부측과 상기 탱크 연결 공간 사이의 영역에서 상기 절연부는 벨로우 구성 (11, 12) 의 내부 및 또한 외부 주위에 위치된다. 벨로우 연결부들 (11, 12) 의 벨로우 구조물은 LNG 탱크 (10) 와 탱크 연결 공간 (20) 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장된다.

도 3 의 개략적인 실시예는 도 2 의 실시예에 실질적으로 대응하고, 차이점들은 하부 벨로우 연결부 (12) 가 탱크 연결 공간 (20) 내부에서 파이프들을 둘러싸는 벨로우 구조물을 갖는다는 것이다. 타 단부로부터 하부 벨로우즈 구조물 (12) 은 탱크 연결 공간 벽에 연결되고, 그리고 타 단부로부터 상기 하부 벨로우즈 구조물은 파이프들 (17) 이 관통하는 플랜지에 연결된다. 파이프들 (17) 이 이중벽으로 되어 있고, 따라서 LNG 의 누출에 대한 제 2 배리어를 이미 갖고 있기 때문에, 하부 벨로우 (12) 는 이런 식으로 제조될 수 있다. 파이프들과 탱크 연결 공간 벽 사이의 벨로우 연결부는 파이프들이 LNG 탱크 벽에 부착됨으로 인한 파이프들의 가능한 움직임, 그리고 온도차들로 인한 파이프들 (17) 의 길이 변화들을 보상한다. 이 실시 형태는 파이프들 (17) 이 이중벽이 아닌 경우에는 실행될 수 없다.

도 4 의 개략적인 실시예는 도 3 의 실시예에 실질적으로 대응하고, 차이점들은 하부 벨로우 연결부 (12) 가 탱크 연결 공간 (20) 의 바로 외부에서 파이프들을 둘러싸는 벨로우 구조물만을 갖는다는 것이다. 이 실시예의 벨로우는 탱크 연결 공간 벽으로부터 바깥쪽으로 연장되어있다.

본 발명의 상기 약간의 유리한 실시예들만이 설명되었지만, 본 발명은 이들로 제한적으로 한정되지 않는다. 이 분야의 당업자에게는 하기의 청구 범위에서 규정된 바와 같이 본 발명 내에서 많은 변경들 및 변형들이 가능하다는 것이 명백하다.

도 2 내지 도 4 에 사용된 도면 부호
10 LNG 탱크
11 벨로우 연결부
12 벨로우 연결부
13 절연부
14 쉘
15 벨로우 연결부들의 절연부
16 LNG 레벨 위로부터의 파이프들
17 LNG 파이프들
18 LNG 파이프들용 외부 파이프
19 밸브
20 탱크 연결 공간
21 LNG 탱크의 다리 형상부
22 탱크 연결 공간의 다리 형상부
23 다리 형상 부착부
24 스페이
25 갑판
L LNG 의 레벨
LNG 액화 천연 가스
도 1 에 사용된 도면 부호
101 LNG 벙커링 스테이션
102 탱크
103 탱크 연결 공간
104 엔진
105 엔진 룸
106 연료 입력 서브시스템
107 제 1 증발기
108 주 공급 라인
109 제 2 증발기
110 소위 말하는 저온 (LT) 냉각 회로의 외부 루프
111 열교환기
112 순환 펌프
113 팽창 탱크

Claims

LNG 탱크로서,
상기 LNG 탱크 (10) 는 하나의 쉘 (14) 을 갖는 단일 쉘 LNG 탱크이고,
상기 LNG 탱크 (10) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 LNG 탱크 (10) 의 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되는 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 포함하고,
상기 LNG 탱크 (10) 의 상기 쉘 (14) 은 절연부 (13) 에 의해서 실질적으로 둘러싸이고, 그리고
상기 LNG 탱크 (10) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 연결하기 위하여 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 의 길이의 적어도 일부를 둘러싸는 적어도 하나의 벨로우 연결부 (11; 12) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 탱크 연결 공간 (20) 은 상기 LNG 탱크 (10) 에 인접하게 배열되고, 그리고 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 2 항에 있어서,
상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 을 연결하는 상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 둘러싸는 구조물을 형성하고, 상기 구조물은 온도차들에 의해서 유발된 상기 LNG 탱크 (10) 의 벽과 상기 탱크 연결 공간 (20) 의 인접한 벽 사이의 거리의 변화들을 보상하기 위해 유연한 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 실질적으로 둘러싸는 절연부 (15) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 벨로우 연결부 (11; 12) 의 내부 및/또는 외부에 배열된 절연부 (15) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 LNG 탱크는 상기 LNG 탱크 (10) 의 LNG 레벨 (L) 위로부터 연장되는 적어도 하나의 파이프 (16) 와, 상기 LNG 탱크 (10) 의 상기 LNG 레벨 (L) 아래로부터 연장되는 적어도 하나의 다른 파이프 (17) 와 상기 적어도 하나의 파이프 (16) 를 연결하기 위한 상부 벨로우 연결부 (11) 와, 상기 적어도 하나의 다른 파이프 (17) 를 연결하기 위한 다른 하부 벨로우 연결부 (12) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연부 (15) 는 상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장되고, 상기 절연부는 상기 벨로우 연결부의 외부에 배열되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 탱크 연결 공간 (20) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 의 상기 절연부 (15) 는 상기 탱크 연결 공간 (20) 내로 연장되고, 상기 절연부는 상기 벨로우 연결부 (11; 12) 내부에 배열되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 LNG 탱크 (10) 의 상기 절연부 (13) 는 폴리우레탄 또는 진공 절연 패널들인 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 의 상기 절연부 (15) 는 미네랄 울 (mineral wool), 폴리우레탄 또는 진공 절연 패널들인 것을 특징으로 하는, LNG 탱크.
LNG 탱크 (10) 와 상기 LNG 탱크 (10) 의 탱크 연결 공간 (20) 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템으로서,
상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 는 상기 LNG 탱크 (10) 로부터 상기 탱크 연결 공간 (20) 으로 연장되고,
상기 LNG 탱크 (10) 는 하나의 쉘 (14) 을 갖는 단일 쉘 탱크이고,
상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 는 적어도 하나의 벨로우 연결부 (11; 12) 에 의해서 상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크와 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 실질적으로 둘러싸는 절연부 (15) 를 포함하고,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 적어도 하나의 파이프 (16; 17) 를 둘러싸는 구조물을 형성하고,
상기 구조물은 온도차들에 의해서 유발되는 상기 적어도 하나의 파이프의 길이의 변화들을 보상하기 위해 유연한 것을 특징으로 하는, LNG 탱크와 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 시스템은 상기 LNG 탱크 (10) 의 LNG 레벨 (L) 위로부터 연장되는 적어도 하나의 파이프 (16) 와, 상기 LNG 탱크 (10) 의 상기 LNG 레벨 (L) 아래로부터 연장되는 적어도 하나의 다른 파이프 (17) 와 상기 적어도 하나의 파이프 (16) 를 연결하기 위한 상부 벨로우 연결부 (11) 와, 상기 적어도 하나의 다른 파이프 (17) 를 연결하기 위한 다른 하부 벨로우 연결부 (12) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크와 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨로우 연결부 (11; 12) 는 상기 LNG 탱크 (10) 와 상기 탱크 연결 공간 (20) 사이의 거리의 적어도 일부를 따라서 연장되는 것을 특징으로 하는, LNG 탱크와 탱크 연결 공간 사이에서 적어도 하나의 파이프를 연결하기 위한 시스템.
제 1 항 내지 12 항 중 어느 한 항에 따른 탱크 및/또는 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하는 선박.