KR20200142789A - Inert Gas Close Cycle for Insulation Space of Cargo Tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저온의 화물을 저장하는 저장탱크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 저온의 화물을 저장하는 저장탱크의 단열공간을 불활성화시키는 데 적용할 수 있는 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a storage tank for storing low-temperature cargo. In addition, the present invention relates to an inert gas injection system of a storage tank insulation space that can be applied to inactivate the insulation space of a storage tank storing low temperature cargo.
천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(LNG) 상태로 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 약 -163℃의 극저온으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 부피가 대략 1/600로 줄어들어 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is transported in gaseous form through gas pipelines on land or sea, or stored in a carrier as liquefied liquefied natural gas (LNG) and transported to remote consumers. Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature of about -163°C, and its volume is reduced to about 1/600 compared to when it is in a gaseous state, making it very suitable for long-distance transportation through sea.
LNG를 해상을 통해 운반하는 LNG 운반선에는 천연가스를 냉각시켜 액화시킨 LNG를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크('화물창'이라고도 함.)가 구비된다. LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 LNG가 극저온의 액체 상태를 유지하도록 단열 시스템이 적용되어야 한다.LNG carriers that transport LNG by sea are equipped with an LNG storage tank (also called a'cargo hold') that can store LNG that has been liquefied by cooling natural gas. LNG storage tanks of LNG carriers should be equipped with an insulation system to keep LNG in a cryogenic liquid state.
그러나 단열 시스템이 적용되더라도 외부로부터의 열 침입을 완벽하게 차단할 수는 없으므로, LNG 운반선의 운항 중에 외부의 열이 LNG 저장탱크로 침입하면서 LNG 저장탱크에 저장되어 있는 LNG는 자연기화된다. LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스를 NBOG(Natural Boil-Off Gas)라 하고, LNG 저장탱크 내에서 하루에 LNG가 기화되는 양을 BOR(Boil-Off Rate)이라 한다. However, even if an insulation system is applied, heat intrusion from the outside cannot be completely blocked, so the LNG stored in the LNG storage tank is spontaneously vaporized as external heat invades the LNG storage tank during the operation of the LNG carrier. The boil-off gas generated by natural vaporization of LNG is referred to as NBOG (Natural Boil-Off Gas), and the amount of LNG vaporized per day in the LNG storage tank is referred to as BOR (Boil-Off Rate).
LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 자연기화되어 NBOG가 생성되면 LNG 저장탱크의 내압이 높아져 결국에는 안전압력을 초과하게 되고, 결과적으로 NBOG의 생성은 LNG의 손실로 이어지게 된다. When LNG is continuously evaporated in the LNG storage tank and NBOG is generated, the internal pressure of the LNG storage tank increases, eventually exceeding the safe pressure, and as a result, the generation of NBOG leads to loss of LNG.
이에 따라, NBOG가 최대한 생성되지 않도록 하는, 즉, BOR을 낮추기 위해 단열 성능을 향상시키기 위한 노력이 필요하다.Accordingly, there is a need for an effort to prevent NBOG from being generated as much as possible, that is, to improve the insulation performance in order to lower the BOR.
LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형 탱크와 멤브레인형 탱크로 분류할 수 있다. 또한, 독립형 탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나누어지고, 멤브레인형 탱크는 GTT(Gaztransport&Technigaz)사의 No.96.형과 Mark Ⅲ형으로 나누어진다.LNG storage tanks can be classified into stand-alone tanks and membrane tanks depending on whether the load of cargo directly acts on the insulation. In addition, the independent tank is divided into MOSS type and IHI-SPB type, and the membrane type tank is divided into GTT (Gaztransport & Technigaz) No.96. type and Mark III type.
일반적으로 멤브레인형 탱크는, 선체(hull)의 내측에 복수의 배리어(barrier)가 설치되고, 선체 내벽과 배리어, 그리고 각 배리어와 배리어 사이에 단열공간이 형성되는 구조를 포함한다.In general, a membrane type tank includes a structure in which a plurality of barriers are installed inside a hull, an inner wall of the hull and a barrier, and an insulating space is formed between each barrier and the barrier.
단열공간은 하나의 배리어가 파손되더라도, 다른 배리어가 LNG의 누출을 막을 수 있도록 이중단열 구조를 형성한다. 이때, 각각의 단열공간에는 폴리우레탄 폼(PUF), 펄라이트(perlite) 또는 글라스 울(glass wool) 등의 단열재를 채움으로써, 단열성능을 확보하도록 한다. The insulation space forms a double insulation structure so that even if one barrier is damaged, the other barrier can prevent the leakage of LNG. At this time, each insulation space is filled with insulation materials such as polyurethane foam (PUF), perlite, or glass wool to secure insulation performance.
선체 외부로부터의 열원은 각각의 단열공간을 거쳐 LNG로 열 침입이 이루어진다. 그러므로, 단열공간의 단열성능에 따라 BOR은 달라진다. 일반적으로 GTT 보증 기준 No.96.형 저장탱크의 단열공간에 글래스 울이 채워져있는 타입의 경우, BOR은 약 0.123%/day로 알려져 있다. The heat source from the outside of the ship passes through each insulated space, and heat enters the LNG. Therefore, the BOR varies depending on the insulation performance of the insulation space. In general, in the case of a type in which glass wool is filled in the insulating space of the GTT guarantee standard No.96. type storage tank, the BOR is known to be about 0.123%/day.
본 발명은, 극저온의 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 단열성능을 향상시켜 액화가스의 BOR, 즉 자연기화율을 낮추고자 하는 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to provide an inert gas injection system in a storage tank insulated space for reducing the BOR of the liquefied gas, that is, the natural vaporization rate by improving the insulation performance in a liquefied gas storage tank that stores liquefied gas at cryogenic temperatures. The purpose.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 몸체에 액화가스가 저장되는 액화가스 저장탱크;를 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크는, 상기 몸체에 저장된 액화가스의 누설을 밀봉하는 하나 이상의 배리어; 및 상기 액화가스 저장탱크 몸체와 상기 하나 이상의 배리어 사이에 각각 형성되는 하나 이상의 단열공간;을 포함하며, 상기 단열공간에 아르곤 가스를 순환시키는 아르곤 가스 순환부;를 더 포함하고, 상기 아르곤 가스 순환부는, 강제 기화시킨 아르곤 가스와 상기 단열공간으로부터 회수된 아르곤 가스를 저장하는 아르곤 버퍼탱크; 상기 아르곤 버퍼탱크와 단열공간을 연결하며 상기 아르곤 버퍼탱크로부터 단열공간으로 아르곤 가스가 유동하는 아르곤 공급라인; 및 상기 단열공간과 아르곤 버퍼탱크를 연결하며 상기 단열공간으로부터 아르곤 버퍼탱크로 아르곤 가스가 유동하는 아르곤 배출라인;을 포함하는 폐쇄 사이클을 형성하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템이 제공된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a liquefied gas storage tank in which liquefied gas is stored in a body; and the liquefied gas storage tank is one for sealing leakage of the liquefied gas stored in the body More barriers; And one or more insulating spaces each formed between the liquefied gas storage tank body and the at least one barrier, and further comprising an argon gas circulation unit for circulating argon gas in the insulating space, and the argon gas circulation unit , An argon buffer tank for storing the forcibly vaporized argon gas and the argon gas recovered from the adiabatic space; An argon supply line connecting the argon buffer tank to the adiabatic space and flowing argon gas from the argon buffer tank to the adiabatic space; And an argon discharge line connecting the insulating space and the argon buffer tank and flowing argon gas from the insulating space to the argon buffer tank. The inert gas injection system of the storage tank insulating space is provided.
바람직하게는, 상기 아르곤 가스 순환부는, 상기 단열공간의 압력을 측정하는 압력 측정기; 상기 아르곤 공급라인에 설치되며 상기 아르곤 공급라인을 따라 흐르는 아르곤 가스의 유량을 조절하는 아르곤 공급밸브; 및 상기 아르곤 배출라인에 설치되며 상기 아르곤 배출라인을 따라 흐르는 아르곤 가스의 유량을 조절하는 아르곤 배출밸브;를 더 포함하고, 상기 압력 측정기의 압력 측정값에 따라 상기 아르곤 공급밸브 및 아르곤 배출밸브 중 어느 하나 이상의 개폐 및 개도량을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.Preferably, the argon gas circulation unit, a pressure measuring device for measuring the pressure of the adiabatic space; An argon supply valve installed in the argon supply line and controlling a flow rate of argon gas flowing along the argon supply line; And an argon discharge valve installed in the argon discharge line and controlling the flow rate of the argon gas flowing along the argon discharge line, further comprising, any one of the argon supply valve and the argon discharge valve according to the pressure measured value of the pressure measuring device. It may include; a control unit for controlling one or more opening and closing and opening amount.
바람직하게는, 상기 아르곤 배출라인에는, 상기 아르곤 배출밸브의 상류에 설치되며, 아르곤 배출라인을 따라 이송되는 아르곤 가스의 성분을 감지하는 가스 감지기;가 설치될 수 있다.Preferably, in the argon discharge line, a gas detector that is installed upstream of the argon discharge valve and detects a component of the argon gas transferred along the argon discharge line may be installed.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 가스 감지기를 이용하여 상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스의 성분을 분석하여, 상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스를 상기 아르곤 버퍼탱크로 회수할 수 없다고 판단되면, 상기 아르곤 배출밸브를 폐쇄할 수 있다.Preferably, the control unit analyzes the components of the argon gas discharged from the insulating space using the gas detector, and if it is determined that the argon gas discharged from the insulating space cannot be recovered to the argon buffer tank, the The argon discharge valve can be closed.
바람직하게는, 상기 아르곤 공급라인, 아르곤 배출라인, 압력 측정기, 가스 감지기, 아르곤 공급밸브 및 아르곤 배출밸브는, 상기 하나 이상의 단열공간에 각각 대응되도록 하나 이상 구비될 수 있다.Preferably, one or more of the argon supply line, the argon discharge line, a pressure measuring device, a gas detector, an argon supply valve, and an argon discharge valve may be provided to correspond to the one or more insulation spaces, respectively.
바람직하게는, 상기 아르곤 가스 순환부는, 상기 아르곤 공급라인을 따라 상기 단열공간으로부터 상기 아르곤 버퍼탱크로 회수되는 아르곤 가스를 압축하는 압축기;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the argon gas circulation unit may further include a compressor for compressing the argon gas recovered from the adiabatic space to the argon buffer tank along the argon supply line.
바람직하게는, 상기 아르곤 가스 순환부는, 상기 아르곤 공급라인을 따라 상기 아르곤 버퍼탱크로부터 단열공간으로 공급되는 아르곤 가스를 감압하는 감압밸브;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the argon gas circulation unit may further include a pressure reducing valve for depressurizing the argon gas supplied from the argon buffer tank to the adiabatic space along the argon supply line.
바람직하게는, 상기 아르곤 가스 순환부는, 액체 상태의 아르곤을 저장하는 액체 아르곤 저장탱크; 상기 액체 아르곤 저장탱크로부터 배출된 액체 아르곤을 가압하는 펌프; 상기 펌프에 의해 가압된 액체 아르곤을 기화시켜 아르곤 가스를 생성하는 기화기; 및 상기 기화기에 의해 기화된 아르곤 가스가 상기 아르곤 버퍼탱크로 공급되도록 상기 기화기와 아르곤 버퍼탱크를 연결하는 아르곤 보충라인;을 더 포함할 수 있다.Preferably, the argon gas circulation unit includes a liquid argon storage tank for storing liquid argon; A pump to pressurize the liquid argon discharged from the liquid argon storage tank; A vaporizer for generating argon gas by vaporizing liquid argon pressurized by the pump; And an argon replenishing line connecting the vaporizer and the argon buffer tank so that the argon gas vaporized by the vaporizer is supplied to the argon buffer tank.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 상기 액화가스가 저장되는 저장탱크 몸체; 상기 저장탱크 몸체에 저장된 액화가스의 누설을 밀봉하는 하나 이상의 배리어; 및 상기 저장탱크 몸체와 상기 하나 이상의 배리어 사이에 각각 형성되는 하나 이상의 단열공간;을 포함하고, 상기 단열공간에는 아르곤 가스가 채워지고, 상기 아르곤 가스는 상기 단열공간 내의 압력 또는 온도에 따라 상기 단열공간으로부터 배출되거나 상기 단열공간으로 공급되며 순환하는, 저장탱크가 제공된다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the liquefied gas storage tank for storing the liquefied gas, the storage tank body in which the liquefied gas is stored; At least one barrier for sealing leakage of the liquefied gas stored in the storage tank body; And at least one insulating space each formed between the storage tank body and the at least one barrier, wherein the insulating space is filled with argon gas, and the argon gas is the insulating space according to pressure or temperature in the insulating space. A storage tank is provided that is discharged from or supplied to and circulates in the insulating space.
바람직하게는, 상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스는 압축 및 감압된 후 상기 단열공간으로 재공급될 수 있다.Preferably, the argon gas discharged from the insulating space may be compressed and depressurized and then resupplied to the insulating space.
본 발명에 따른 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템 및 방법은, 액화가스 저장탱크의 단열성능을 향상시킬 수 있다. The inert gas injection system and method of the storage tank insulation space according to the present invention can improve the insulation performance of the liquefied gas storage tank.
특히, 액화가스 저장탱크의 단열공간에 열 전도율이 낮은 아르곤 가스를 채움으로써 BOR을 감소시킬 수 있다. In particular, it is possible to reduce the BOR by filling the thermal insulation space of the liquefied gas storage tank with argon gas having low thermal conductivity.
또한, 불활성 가스 주입 시스템을 폐쇄사이클로 구성함으로써, 고가의 아르곤 가스를 단열공간에 순환시킬 수 있다. In addition, by configuring the inert gas injection system in a closed cycle, it is possible to circulate expensive argon gas in the heat insulation space.
또한, 단열공간에 아르곤 가스가 일정 압력을 유지하면서 채워져 있도록 함으로써, 액화가스가 누설되더라도 폭발 하한 농도를 넘지 않도록 할 수 있으므로 안전하다. In addition, it is safe because the heat insulation space is filled with argon gas while maintaining a certain pressure, so that even if the liquefied gas leaks, the explosion lower limit concentration can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크와 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 개방형 사이클이 적용된 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram schematically showing a storage tank and an inert gas injection system of an insulating space of the storage tank according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an inert gas injection system in an insulating space of a storage tank to which an open cycle is applied.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the object achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are marked with the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings.
후술하는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 액화가스는, 상압 및 상온에서 기체 상태인 가스를 저온으로 액화시킨 것일 수 있으며, 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In an embodiment of the present invention to be described later, the liquefied gas may be obtained by liquefying a gas in a gaseous state at normal pressure and room temperature at a low temperature, for example, LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG. It may be a liquefied petrochemical gas such as (Liquefied Petroleum Gas), Liquefied Ethylene Gas, and Liquefied Propylene Gas. However, in the embodiments to be described later, a representative liquefied gas, LNG, is applied as an example.
또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예에서 선박은, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(화물창)가 설치된 모든 종류의 선박일 수 있다. 예를 들어, LNG 운반선(LNG Carrier), 액화수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖는 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물을 포함할 수 있다. 후술하는 실시예에서는 LNG 운반선인 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In addition, in an embodiment of the present invention to be described later, the ship may be any type of ship equipped with a liquefied gas storage tank (cargo hold) for storing liquefied gas. For example, LNG carriers, liquid hydrogen carriers, ships with self-propelled capabilities such as LNG Regasification Vessels (RVs), LNG Floating Production Storage Offloading (FPSO), LNG Floating Storage Regasification Unit (FSRU) and It may include offshore structures that do not have the same propulsion capability but are floating on the sea. In the embodiments to be described later, it will be described as an example of an LNG carrier.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 저장탱크는, 멤브레인 탱크, 특히, No.96. 타입인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In addition, the LNG storage tank according to an embodiment of the present invention is a membrane tank, in particular, No. 96. It will be described with an example of a type.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크와 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템 및 방법을 설명하기로 한다. 1 is a block diagram schematically showing a storage tank and an inert gas injection system of an insulating space of the storage tank according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a system and method for injecting an inert gas into a storage tank insulating space according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 실시예에 따른 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); 및 LNG 저장탱크(100)의 단열공간(insulation space)으로 불활성 가스를 순환시키는 불활성 가스 순환부;를 포함한다. The inert gas injection system of the storage tank insulation space according to the present embodiment includes an
먼저, 본 실시예에 따른 LNG 저장탱크(100)는, LNG가 직접 접촉하며 LNG의 누설을 1차적으로 밀봉하는 제1 배리어(primary barrier)(101); 제1 배리어(101)와 선체 내벽(103) 사이에 구비되며 LNG의 누설을 2차적으로 밀봉하는 제2 배리어(secondary barrier)(102);를 포함하고, 제1 배리어(101)와 제2 배리어(102) 사이에 형성되며 LNG를 1차적으로 단열시키는 제1 단열공간(110); 및 제2 배리어(102)와 선체 내벽(103) 사이에 형성되며 LNG를 2차적으로 단열시키는 제2 단열공간(120);을 포함한다.First, the
본 실시예의 제1 배리어(101) 및 제2 배리어(102)는, LNG가 저장되어 있는 LNG 저장탱크(100)의 가장 안쪽으로부터 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)으로의 LNG 또는 천연가스의 누설을 방지한다. The
제1 배리어(101)와 제2 배리어(102)는 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 가지며, 따라서, 제1 배리어(101)에서 누설이 일어날 경우 상당기간 동안 제2 배리어(102) 만으로도 화물, 즉 LNG를 안전하게 지탱할 수 있다. The
제1 배리어(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(100)의 몸체의 최외각부에 구비되는 멤브레인으로서, LNG 저장탱크(100) 몸체 내부에 저장된 LNG가 몸체 외부로 누설되는 것을 방지한다. As shown in FIG. 1, the
제1 배리어(101) 및 제2 배리어(102)의 재료는, 인바(INVAR) 강(38% 니켈강)일 수 있고, 그 두께는 약 0.5 내지 1.5mm 일 수 있다. 본 실시예에서 제1 배리어(101) 및 제2 배리어(102)는 각각 0.7mm인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. The material of the
또한, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 실시예의 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)은, 펄라이트(perlite), 폴리우레탄 폼(PUF) 또는 글라스 울(glass wool) 등 열전도도가 낮은 단열재가 채워진 단열박스를 포함할 수 있다. 단열박스의 구조재료는 플라이우드(plywood)일 수 있다. In addition, although not shown in the drawings, the first
제1 단열공간(110)과 제2 단열공간(120)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 저장탱크 몸체에 저장된 LNG와 외부 공기 사이에 열전달이 일어나지 않도록 단열시킨다. The first
또한, 본 실시예의 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)에는 상술한 단열재와 함께 불활성 가스가 채워진다. 불활성 가스는 지속적으로 주입과 배출이 이루어지는 것이 아니라 적절한 압력을 유지하도록 조절되어 압력 강하시에는 추가적으로 보충해주고 압력 상승시에는 배출시킨다.In addition, the first
본 실시예에서는 LNG 저장탱크(100)가 멤브레인 탱크인 것을 예로 들어 설명하므로, 불활성 가스는 단열공간의 내부에 적용될 수 있다. 한편, LNG 저장탱크가, 독립형 탱크인 경우 불활성 가스는 단열공간의 외부에 적용될 수 있다. In this embodiment, since the
본 실시예에서 불활성 가스는 아르곤(Ar, Argon)일 수 있다. In this embodiment, the inert gas may be argon (Ar, Argon).
본 실시예의 불활성 가스 순환부는, 액체 상태의 아르곤을 저장하는 액체 아르곤 저장탱크(210); 및 기체 상태의 아르곤을 저장하는 아르곤 버퍼탱크(310);를 포함한다. The inert gas circulation unit of this embodiment includes a liquid
액체 아르곤 저장탱크(210)와 아르곤 버퍼탱크(310)는, 아르곤 보충라인(FL)에 의해 연결되고, 아르곤 버퍼탱크(310)와 제1 단열공간(110)은 제1 공급라인(SL1) 및 제1 배출라인(DL1)에 의해 연결되며, 아르곤 버퍼탱크(310)와 제2 단열공간(120)은 제2 공급라인(SL2) 및 제2 배출라인(DL2)에 의해 연결된다.The liquid
액체 아르곤 저장탱크(210)는, 선박이 운항하기 전 또는 운항 중에, 선외의 액체 아르곤 공급부로부터 액체 아르곤을 공급받기 위해 액체 아르곤 공급부와 연결되는 공급 연결부(211);를 포함할 수 있다. 공급 연결부(211)는 필요에 따라 액체 아르곤 공급부와 연결이 탈부착될 수 있고, 아르곤 공급부와 연결이 해제된 후에는 외부로부터 밀폐될 수 있다. The liquid
또한, 본 실시예의 불활성 가스 순환부는, 제1 단열공간(110)의 내압을 측정하는 제1 압력 측정기(341); 및 제2 단열공간(120)의 내압을 측정하는 제2 압력 측정기(342);를 포함하고, 제1 압력 측정기(341)와 제2 압력 측정기(342)의 압력 측정값을 이용하여 제1 공급라인(SL1), 제1 배출라인(DL1), 제2 공급라인(SL2) 및 제2 배출라인(DL2)으로의 아르곤 가스 유동을 제어하는 제어부(500);를 더 포함한다. In addition, the inert gas circulation unit of the present embodiment includes: a first
제어부(500)는, 제1 압력 측정기(341)와 제2 압력 측정기(342)의 측정값을 이용하여, 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)으로의 아르곤 공급 및 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)으로부터의 아르곤 배출을 제어함으로써, 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)의 압력을 설정범위 내로 유지시킬 수 있다. The
제1 압력 측정기(341) 및 제2 압력 측정기(342)는 압력 트랜스미터(pressure transmitter)일 수 있다. The
본 실시예의 불활성 가스 순환부는, 액체 아르곤 저장탱크(210)로부터 배출된 액체 아르곤을 가압하는 펌프(220); 및 펌프(220)에 의해 가압된 액체 상태의 아르곤을 기체 상태의 아르곤으로 기화시키는 기화기(230);를 포함한다. The inert gas circulation unit of this embodiment includes a
액체 아르곤 저장탱크(210)에 저장된 액체 아르곤은, 필요에 따라, 예를 들어 아르곤 버퍼 탱크(310)의 내압이 설정값보다 낮은 경우, 아르곤 보충라인(FL)으로 배출되어, 아르곤 보충라인(FL)을 따라 유동하면서 펌프(220)에 의해 기화기(230)로 공급되고, 기화기(230)에 의해 기화된 후, 아르곤 버퍼탱크(310)로 이송된다. The liquid argon stored in the liquid
아르곤 보충라인(FL)에는, 기화기(230)와 아르곤 버퍼탱크(310) 사이에 설치되며, 기화기(230)에서 기화된 아르곤 가스가 아르곤 버퍼탱크(310) 측으로부터 기화기(230) 측으로 역류하는 것을 방지하는 제1 체크밸브(240);가 설치될 수 있다.In the argon supplement line FL, it is installed between the
또한, 본 실시예의 불활성 가스 순환부는, 아르곤 버퍼탱크(310)에 저장된 아르곤 가스를 감압시키는 감압밸브(320);를 포함할 수 있다. In addition, the inert gas circulation unit according to the present embodiment may include a
상기 감압밸브(320)에 의해 감압되면서, 아르곤 가스의 온도도 낮아질 수 있다. As the pressure is reduced by the
제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)으로 아르곤 가스를 공급할 필요가 발생하면, 아르곤 가스는 아르곤 버퍼탱크(310)로부터 배출되어 감압밸브(320)에 의해 감압된 후, 제1 공급라인(SL1) 및/또는 제2 공급라인(SL2)을 따라 유동하여 제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)으로 공급된다. When there is a need to supply argon gas to the first
제1 공급라인(SL1)에는 제어부(500)에 의해 개폐와 개도량이 제어되는 제1 공급밸브(331);가 설치된다. 제1 공급밸브(331)가 개방되면, 감압밸브(320)에 의해 감압된 아르곤 가스는 제1 공급라인(SL1)으로 유입되어 제1 공급라인(SL1)을 따라 제1 단열공간(110)으로 이송된다. 또한, 제1 공급밸브(331)의 개도량 제어에 의해 제1 단열공간(110)으로 이송되는 아르곤 가스의 유량이 조절될 수 있다. The first supply line SL1 is provided with a
또한, 제2 공급라인(SL2)에는 제어부(500)에 의해 개폐와 개도량이 제어되는 제2 공급밸브(332);가 설치된다. 제2 공급밸브(332)가 개방되면, 감압밸브(320)에 의해 감압된 아르곤 가스는 제2 공급라인(SL2)으로 유입되어 제2 공급라인(SL2)을 따라 제2 단열공간(120)으로 이송된다. 또한, 제2 공급밸브(332)의 개도량 제어에 의해 제2 단열공간(120)으로 이송되는 아르곤 가스의 유량이 조절될 수 있다. In addition, the second supply line SL2 is provided with a
또한, 제1 배출라인(DL1)에는, 제어부(500)에 의해 개폐와 개도량이 제어되는 제1 배출밸브(361);가 설치된다. 제1 배출밸브(361)가 개방되면, 제1 단열공간(110)으로부터 아르곤 가스가 제1 배출라인(DL1)으로 유입되어 제1 배출라인(DL1)을 따라 제1 단열공간(110)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 이송된다. 또한, 제1 배출밸브(361)의 개도량 제어에 의해 제1 단열공간(110)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 이송되는 아르곤 가스의 유량이 조절될 수 있다. In addition, a
또한, 제2 배출라인(DL2)에는, 제어부(500)에 의해 개폐와 개도량이 제어되는 제2 배출밸브(362);가 설치된다. 제2 배출밸브(362)가 개방되면, 제2 단열공간(120)으로부터 아르곤 가스가 제2 배출라인(DL2)으로 유입되어 제2 배출라인(DL2)을 따라 제2 단열공간(120)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 이송된다. 또한, 제2 배출밸브(362)의 개도량 제어에 의해 제2 단열공간(210)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 이송되는 아르곤 가스의 유량이 조절될 수 있다. In addition, a
또한, 제1 배출라인(DL1)에는, 제1 배출밸브(361)의 상류에 설치되며, 제1 단열공간(110)으로부터 제1 배출라인(DL1)으로 배출된 유체의 성분을 감지하는 제1 가스 감지기(gas detection system)(351)가 설치된다. In addition, the first discharge line DL1 is installed upstream of the
또한, 제2 배출라인(DL2)에는, 제2 배출밸브(362)의 상류에 설치되며, 제2 단열공간(120)으로부터 제2 배출라인(DL2)으로 배출된 유체의 성분을 감지하는 제2 가스 감지기(gas detection system)(352)가 설치된다.In addition, in the second discharge line DL2, a second discharge valve is installed upstream of the
또한, 본 실시예에 따른 불활성 가스 순환부는, 제1 배출라인(DL1) 및/또는 제2 배출라인(DL2)에 의해 이송된 아르곤 가스를 아르곤 버퍼탱크(310)에 저장하기에 적합한 온도로 압축하는 압축기(370);를 더 포함할 수 있다. In addition, the inert gas circulation unit according to the present embodiment compresses the argon gas transferred by the first discharge line DL1 and/or the second discharge line DL2 to a temperature suitable for storage in the
또한, 아르곤 버퍼탱크(310)와 압축기(370) 사이에 설치되며, 압축기(370)에 의해 압축된 아르곤 회수가스가 아르곤 버퍼탱크(310) 측으로부터 압축기(370)로 역류하지 않도록 하는 제2 체크밸브(380);를 더 포함할 수 있다. In addition, a second check is installed between the
즉, 본 실시예에 따르면, 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)으로부터 배출된 아르곤 가스는, 정상운전 상태일 때에는 벤팅되지 않고, 아르곤 버퍼탱크(310)로 회수된다. That is, according to the present embodiment, the argon gas discharged from the first
아르곤 버퍼탱크(310)로 회수된 아르곤 가스는 제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)으로 아르곤 가스를 공급할 필요가 있을 때, 제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)으로 재공급될 수 있다. When argon gas recovered to the
즉, 본 실시예의 아르곤 버퍼탱크(310)에 저장되는 아르곤 가스는, 기화기(230)에 의해 기화된 아르곤 가스와, 제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)으로부터 배출되어 압축기(370)에 의해 압축된 아르곤 가스를 포함한다.That is, the argon gas stored in the
LNG 저장탱크(100)에 LNG의 적재 여부에 따라 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)의 온도는 변화한다. 즉, LNG 저장탱크(100)에 LNG가 적재되면 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)의 온도는 낮아질 수 있고, 따라서 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)에 채워진 아르곤 가스의 부피가 변화되며, 그에 따라 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)의 압력도 변화된다. 이는 제1 압력 측정기(341) 및/또는 제2 압력 측정기(342)에 의해 감지된다. The temperature of the first
제1 단열공간(110)의 압력이 설정압 이하로 낮아지면, 제어부(500)는 제1 공급밸브(331)를 개방하여, 아르곤 가스가 아르곤 버퍼탱크(310)로부터 배출되도록 하며, 아르곤 버퍼탱크(310)로부터 배출된 아르곤 가스는 감압밸브(320)에 의해 감압시켜, 제1 단열공간(110)으로 공급한다.When the pressure in the
또한, 제2 단열공간(120)의 압력이 설정압 이하로 낮아지면, 제어부(500)는 제2 공급밸브(332)를 개방하여, 아르곤 가스가 아르곤 버퍼탱크(310)로부터 배출되도록 하며, 아르곤 버퍼탱크(310)로부터 배출된 아르곤 가스는 감압밸브(320)에 의해 감압시켜, 제2 단열공간(120)으로 공급한다.In addition, when the pressure of the second
반대로, 제1 단열공간(110)의 압력이 상승하면, 제어부(500)는, 제1 배출밸브(361)를 개방하여 제1 단열공간(110)으로부터 유체가 배출되도록 하고, 압축기(370)를 이용하여 유체를 압축시킨 후 아르곤 버퍼탱크(310)로 회수한다. Conversely, when the pressure in the first
또한, 제2 단열공간(120)의 압력이 상승하면, 제어부(500)는, 제2 배출밸브(362)를 개방하여 제2 단열공간(120)으로부터 유체가 배출되도록 하고, 압축기(370)를 이용하여 유체를 압축시킨 후 아르곤 버퍼탱크(310)로 회수한다.In addition, when the pressure in the second
이와 같이, 제1 단열공간(110) 및/또는 제2 단열공간(120)의 압력이 상승하여 제1 단열공간 및/또는 제2 단열공간(120)으로부터 아르곤 가스를 배출시키더라도, 이를 벤팅시키는 것이 아니라 아르곤 버퍼탱크(310)로 회수함으로써, 값비싼 아르곤의 손실을 줄일 수 있다. In this way, even if the pressure of the first
도 1에서는, 제1 공급라인(SL1)을 통해 제1 단열공간(110)으로 공급되는 유체는 제1 단열공간(110) 내에서 상대적으로 상부 지점으로 공급되도록 공급 지점이 도시되어 있고, 제2 공급라인(SL2)을 통해 제2 단열공간(120)으로 공급되는 유체는 제2 단열공간(120) 내에서 상대적으로 하부 지점으로 공급되도록 공급 지점이 도시되어 있다.In FIG. 1, a supply point is shown so that the fluid supplied to the first
또한, 도 1에서는, 제1 배출라인(DL1)을 통해 제1 단열공간(110)으로부터 배출되는 유체가 제1 단열공간(110) 내에서 상대적으로 상부 지점으로부터 배출되도록 배출 지점이 도시되어 있고, 제2 배출라인(DL2)을 통해 제2 단열공간(120)으로부터 배출되는 유체도 제2 단열공간(120) 내에서 상대적으로 상부 지점으로부터 배출되도록 배출 지점이 도시되어 있다.In addition, in FIG. 1, a discharge point is shown so that the fluid discharged from the first
마찬가지로, 제1 벤팅라인(VL1)을 통해 벤팅부(430)로 배출되는 유체 및 제2 배출라인(VL2)을 통해 벤팅부(430)로 배출되는 유체 또한 각각 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120) 내에서 상대적으로 상부 지점으로부터 배출되도록 배출 지점이 도시되어 있다. Likewise, the fluid discharged to the
도 1에 도시된 바와 같이, 아르곤은 제1 단열공간(110) 내 상부 지점으로 공급되며 제1 단열공간 내(110) 공급 지점과는 반대편의 상부 지점에서 배출된다. 또한, 아르곤은 제2 단열공간(120) 내 하부 지점으로 공급되며 제2 단열공간 내(120) 공급 지점과는 반대편의 상부 지점에서 배출된다. 상술한 단열공간 내 공급 지점 및 배출지점은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 최대한 유체가 잘 퍼지도록 공급 지점과 배출지점이 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.As shown in FIG. 1, argon is supplied to an upper point in the first
본 실시예의 가스 감지기(351, 352)는, 메탄(CH4) 및/또는 프로판(C3H8)을 감지할 수 있다.The
제어부(500)는, 제1 가스 감지기(351) 및 제2 가스 감지기(352)를 이용하여 단열공간(110, 120)으로부터 배출된 유체의 가스 성분을 분석하고, 단열공간(110, 120)으로부터 배출된 유체에 천연가스 성분이 포함되어 있거나, 유체에 포함된 천연가스의 농도가 설정값 이상이면, 제1 배출밸브(361) 및/또는 제2 배출밸브(362)를 폐쇄하여 유체가 아르곤 버퍼탱크(310)로 회수되지 않도록 하며, 유체가 후술하는 제1 벤팅라인(410) 및/또는 제2 벤팅라인(420)에 의해 벤팅부(430)로 배출되도록 할 수 있다. The
한편, 본 실시예의 불활성 가스 순환부는, 안전장치로서, 제1 단열공간(110)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 유체를 회수할 수 없는 비정상 상황의 경우 제1 단열공간(110)으로부터 유체가 벤팅부(430)로 이송되도록 제1 단열공간(110)과 벤팅부(430)를 연결하는 제1 벤팅라인(VL1); 제1 벤팅라인(VL1)에 설치되며, 제1 벤팅라인(VL1)의 개폐를 제어하는 제1 안전밸브(410); 제2 단열공간(120)으로부터 아르곤 버퍼탱크(310)로 유체를 회수할 수 없는 경우 제2 단열공간(120)으로부터 유체가 벤팅부(430)로 이송되도록 제2 단열공간(120)과 벤팅부(430)를 연결하는 제2 벤팅라인(VL2); 및 제2 벤팅라인(VL2)에 설치되며, 제2 벤팅라인(VL2)의 개폐를 제어하는 제2 안전밸브(420);를 더 포함할 수도 있다.On the other hand, the inert gas circulation unit of the present embodiment, as a safety device, in the case of an abnormal situation in which the fluid cannot be recovered from the first
본 실시예의 제1 안전밸브(410)은 제1 단열공간(110)의 압력이 설정압력 이상이면 자동개방되고, 제2 안전밸브(420)는 제2 단열공간(120)의 압력이 설정압력 이상이면 자동개방되는 자동밸브일 수 있다. The first safety valve 410 of this embodiment is automatically opened when the pressure in the
즉, 제1 단열공간(110)의 압력이 설정압력 이상이면 제1 안전밸브(410)가 개방되어 제1 단열공간(110)으로부터 유체가 제1 벤팅라인(VL1)을 따라 벤팅부(430)로 이송되어 대기중으로 방출될 수 있다. That is, when the pressure of the first
또한, 제2 단열공간(120)의 압력이 설정압력 이상이면 제2 안전밸브(420)가 개방되어 제2 단열공간(120)으로부터 유체가 제2 벤팅라인(VL2)을 따라 벤팅부(430)로 이송되어 대기중으로 방출될 수 있다. In addition, when the pressure of the second
본 실시예의 벤팅부(430)는 선박에 일반적으로 설치되는 벤트 마스트(vent mast)일 수 있다. The venting
이와 같이, 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120)에 아르곤 가스를 채우면, 아르곤의 열전도도가 낮아 단열성능을 향상시킬 수 있다.As described above, when argon gas is filled in the first and second insulating
그뿐만 아니라, 제1 배리어(101) 또는 제2 배리어(102)로부터 LNG가 누설(leak)되더라도, 아르곤 가스가 일정압력을 유지하면서 채워져 있기 때문에, 제1 단열공간(110) 및 제2 단열공간(120) 내의 산소 농도가 낮아 폭발이 일어나지 않도록 할 수 있다.In addition, even if LNG leaks from the
또한, 본 실시예에 따르면, 배출라인(DL1, DL2)의 배출밸브(361, 362)와 압축기(370) 사이에서 분기되어, 벤팅라인(410, 420)으로 연결되는 불활성 가스 배출라인; 및 불활성 가스 배출라인에 설치되며, 변위 제어에 의해 불활성 가스 배출라인의 개폐를 제어하는 벤팅밸브(440);를 더 포함할 수 있다. 벤팅밸브(440)는 제어부(500)에 의해 제어될 수도 있고, 사전 설정 모드에 따라 자동제어될 수도 있다. In addition, according to this embodiment, the inert gas discharge line branched between the
벤팅밸브(440)는, 압력 측정기(341, 342)의 측정값이 설정값을 초과하면 개방되어 배출라인(DL1, DL2)을 통해 배출되는 유체가 벤팅부(430)로 배출되로록 제어될 수 있다. The venting
또한, 벤팅밸브(440)는, 가스 감지기(351, 352)에서 천연가스가 검출되면 개방되어 배출라인(DL1, DL2)을 통해 배출되는 유체가 벤팅부(430)로 배출되로록 제어될 수 있다.In addition, the venting
도 2에는 제1 단열공간 및 제2 단열공간에 단열재와 함께 채워지는 불활성 가스로서 질소가 적용되는 실시예를 도시하였다. FIG. 2 shows an embodiment in which nitrogen is applied as an inert gas filled together with an insulating material in the first and second insulating spaces.
불활성 가스로서 질소를 사용하는 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, LNG가 직접 접촉하며 LNG의 누설을 1차적으로 밀봉하는 제1 배리어(primary barrier)(601); 제1 배리어(601)와 선체 내벽(603) 사이에 구비되며 LNG의 누설을 2차적으로 밀봉하는 제2 배리어(secondary barrier)(602);를 포함하고, 제1 배리어(601)와 제2 배리어(602) 사이에 형성되며 LNG를 1차적으로 단열시키는 제1 단열공간(610); 및 제2 배리어(602)와 선체 내벽(603) 사이에 형성되며 LNG를 2차적으로 단열시키는 제2 단열공간(620);을 포함하는 LNG 저장탱크(600)의 제1 단열공간(610) 및 제2 단열공간(620)에 아르곤이 아닌 질소 가스가 채워진다. In the inert gas injection system of the insulating space of the storage tank using nitrogen as the inert gas, as shown in FIG. 2, a
질소를 사용하는 경우에는, 단열공간(610, 620)에 질소 가스를 채우기 위하여, 질소를 생성하는 질소 생성기(710); 생성된 질소 가스를 기체 상태로 저장하는 질소 버퍼탱크(720); 및 단열공간(610, 620)으로 질소를 공급할 필요가 있을 때, 질소 버퍼탱크(720)로부터 배출된 질소 가스를 감압시키는 질소 감압밸브(730);를 포함한다. In the case of using nitrogen, a
질소 감압밸브(730)에 의해 감압된 질소 가스는, 제1 질소 보충라인(NL1) 및 제1 질소라인(NL3)을 따라 제1 단열공간(610)으로 공급되거나, 제2 질소 보충라인(NL2) 및 제2 질소라인(NL4)을 따라 제2 단열공간(620)으로 공급된다. The nitrogen gas depressurized by the nitrogen
또한, 단열공간(610, 620)으로부터 배출되는 질소는, 질소 버퍼탱크(720)로 회수되지 않고, 벤팅부(430)로 이송되어 대기중으로 방출되어 처리된다. In addition, nitrogen discharged from the
이와 같이, 불활성 가스로서 질소를 사용하는 경우에는, 상술한 본 발명의 일 실시예와 같이 아르곤을 사용하는 경우에는 폐쇄형 사이클을 형성하는 것과 달리, 불활성 가스 사이클이 개방형으로 형성된다.As described above, when nitrogen is used as the inert gas, when argon is used as in the above-described embodiment of the present invention, unlike forming the closed cycle, the inert gas cycle is formed in an open type.
즉, 질소 가스의 제1 단열공간(610)으로의 주입과 제1 단열공간(620)으로부터의 배출이 모두 제1 질소라인(NL3)에 의해 이루어지고, 질소 버퍼탱크(720)로부터 제1 단열공간(610)으로 질소 가스를 공급하기 위한 목적과, 제1 단열공간(610)으로부터 벤팅부(430)로 질소 가스를 배출시키기 위한 목적이 제1 질소라인(NL3)에 의해 달성된다. That is, the injection of nitrogen gas into the first
제1 질소 보충라인(NL1)에 설치되는 제1 질소 보충밸브(741)가 개방되면 질소 가스가 제1 단열공간(610)으로 공급되고, 제1 질소라인(NL3)에 설치되는 제1 질소밸브(751)가 개방되면 질소 가스는 제1 단열공간(610)으로부터 벤팅부(430)로 배출된다. When the first
또한, 이와 마찬가지로, 질소 가스의 제2 단열공간(620)으로의 주입과 제2 단열공간(620)으로부터의 배출이 모두 제2 질소라인(NL4)에 의해 이루어지고, 질소 버퍼탱크(720)로부터 제2 단열공간(620)으로 질소 가스를 공급하기 위한 목적과, 제2 단열공간(620)으로부터 벤팅부(430)로 질소 가스를 배출시키기 위한 목적이 제2 질소라인(NL4)에 의해 달성된다. Also, in the same way, both injection of nitrogen gas into the second
제2 질소 보충라인(NL2)에 설치되는 제2 질소 보충밸브(742)가 개방되면 질소 가스가 제2 단열공간(620)으로 공급되고, 제2 질소라인(NL4)에 설치되는 제2 질소밸브(752)가 개방되면 질소 가스는 제2 단열공간(620)으로부터 벤팅부(430)로 배출된다. When the second
또한, 제1 단열공간(610)으로부터 질소 가스가 벤팅부(430)로 이송되도록 제1 단열공간(610)과 벤팅부(430)를 연결하는 제1 벤팅라인(TL1); 제1 벤팅라인(TL1)에 설치되며, 제1 벤팅라인(TL1)의 개폐를 제어하는 제1 안전밸브(810); 제2 단열공간(620)으로부터 질소 가스가 벤팅부(430)로 이송되도록 제2 단열공간(620)과 벤팅부(430)를 연결하는 제2 벤팅라인(TL2); 및 제2 벤팅라인(TL2)에 설치되며, 제2 벤팅라인(TL2)의 개폐를 제어하는 제2 안전밸브(820);를 더 포함할 수도 있다.In addition, a first venting line TL1 connecting the first
제1 안전밸브(810)은 제1 단열공간(610)의 압력이 설정압력 이상이면 자동개방되고, 제2 안전밸브(820)는 제2 단열공간(620)의 압력이 설정압력 이상이면 자동개방되는 자동밸브일 수 있다. The
본 실시예의 벤팅부(430)는 선박에 일반적으로 설치되는 벤트 마스트(vent mast)일 수 있다. The venting
아르곤의 열 전도율은, -160℃일 때 7.4 mW/mK, -80℃일 때 12.1 mW/mK, 0℃일 때 16.2 mW/mK이다. 아르곤의 열 전도율은, 질소의 열 전도율(-160℃일 때 10.5 mW/mK, -80℃일 때 17.7 mW/mK, 0℃일 때 23.9 mW/mK)보다 현저히 낮기 때문에, 질소를 사용하는 것보다 단열성능을 향상시킬 수 있다. The thermal conductivity of argon is 7.4 mW/mK at -160°C, 12.1 mW/mK at -80°C, and 16.2 mW/mK at 0°C. The thermal conductivity of argon is significantly lower than that of nitrogen (10.5 mW/mK at -160°C, 17.7 mW/mK at -80°C, 23.9 mW/mK at 0°C), so use nitrogen. Insulation performance can be improved more.
따라서, 아르곤을 단열공간에 채우면, 질소를 사용하는 것보다 BOR을 약 8 내지 9% 이상 낮출 수 있다. Therefore, when argon is filled in the adiabatic space, the BOR can be lowered by about 8 to 9% or more than that of using nitrogen.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다. It is obvious to those of ordinary skill in the art that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications or variations within the scope of the technical gist of the present invention. I did it.
100 : LNG 저장탱크
101 : 제1 배리어 102 : 제2 배리어 103 : 선체 내벽
110 : 제1 단열공간 120 : 제2 단열공간
210 : 액체 아르곤 저장탱크
220 : 펌프
230 : 기화기
240 : 제1 체크밸브
310 : 아르곤 버퍼탱크
320 : 감압밸브
370 : 압축기
380 : 제2 체크밸브
331 : 제1 공급밸브 332 : 제2 공급밸브
341 : 제1 압력 측정기 342 : 제2 압력 측정기
351 : 제1 가스 감지기 352 : 제2 가스 감지기
361 : 제1 배출밸브 362 : 제2 배출밸브100: LNG storage tank
101: first barrier 102: second barrier 103: inner wall of the hull
110: first insulating space 120: second insulating space
210: liquid argon storage tank
220: pump
230: carburetor
240: first check valve
310: argon buffer tank
320: pressure reducing valve
370: compressor
380: second check valve
331: first supply valve 332: second supply valve
341: first pressure meter 342: second pressure meter
351: first gas detector 352: second gas detector
361: first discharge valve 362: second discharge valve
Claims (10)
상기 액화가스 저장탱크는,
상기 몸체에 저장된 액화가스의 누설을 밀봉하는 하나 이상의 배리어; 및
상기 액화가스 저장탱크 몸체와 상기 하나 이상의 배리어 사이에 각각 형성되는 하나 이상의 단열공간;을 포함하며,
상기 단열공간에 아르곤 가스를 순환시키는 아르곤 가스 순환부;를 더 포함하고,
상기 아르곤 가스 순환부는,
강제 기화시킨 아르곤 가스와 상기 단열공간으로부터 회수된 아르곤 가스를 저장하는 아르곤 버퍼탱크;
상기 아르곤 버퍼탱크와 단열공간을 연결하며 상기 아르곤 버퍼탱크로부터 단열공간으로 아르곤 가스가 유동하는 아르곤 공급라인; 및
상기 단열공간과 아르곤 버퍼탱크를 연결하며 상기 단열공간으로부터 아르곤 버퍼탱크로 아르곤 가스가 유동하는 아르곤 배출라인;을 포함하는 폐쇄 사이클을 형성하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. Including; a liquefied gas storage tank in which the liquefied gas is stored in the body,
The liquefied gas storage tank,
At least one barrier for sealing leakage of the liquefied gas stored in the body; And
Includes; at least one insulating space each formed between the liquefied gas storage tank body and the at least one barrier,
Further comprising an argon gas circulation unit for circulating argon gas in the heat insulating space,
The argon gas circulation unit,
An argon buffer tank for storing the forcibly vaporized argon gas and the argon gas recovered from the adiabatic space;
An argon supply line connecting the argon buffer tank to the adiabatic space and flowing argon gas from the argon buffer tank to the adiabatic space; And
An inert gas injection system in the storage tank insulation space comprising a; an argon discharge line connecting the insulation space and the argon buffer tank and flowing argon gas from the insulation space to the argon buffer tank.
상기 아르곤 가스 순환부는,
상기 단열공간의 압력을 측정하는 압력 측정기;
상기 아르곤 공급라인에 설치되며 상기 아르곤 공급라인을 따라 흐르는 아르곤 가스의 유량을 조절하는 아르곤 공급밸브; 및
상기 아르곤 배출라인에 설치되며 상기 아르곤 배출라인을 따라 흐르는 아르곤 가스의 유량을 조절하는 아르곤 배출밸브;를 더 포함하고,
상기 압력 측정기의 압력 측정값에 따라 상기 아르곤 공급밸브 및 아르곤 배출밸브 중 어느 하나 이상의 개폐 및 개도량을 제어하는 제어부;를 포함하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method according to claim 1,
The argon gas circulation unit,
A pressure measuring device for measuring the pressure in the adiabatic space;
An argon supply valve installed in the argon supply line and controlling a flow rate of argon gas flowing along the argon supply line; And
An argon discharge valve installed on the argon discharge line and controlling a flow rate of the argon gas flowing along the argon discharge line; further comprising,
Containing, inert gas injection system of the storage tank insulation space, a control unit for controlling the opening and closing amount of at least one of the argon supply valve and the argon discharge valve according to the pressure measured value of the pressure measuring device.
상기 아르곤 배출라인에는,
상기 아르곤 배출밸브의 상류에 설치되며, 아르곤 배출라인을 따라 이송되는 아르곤 가스의 성분을 감지하는 가스 감지기;가 설치되는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method according to claim 2,
In the argon discharge line,
A gas detector installed upstream of the argon discharge valve and detecting a component of the argon gas transferred along the argon discharge line; is installed, an inert gas injection system in the storage tank insulation space.
상기 제어부는, 상기 가스 감지기를 이용하여 상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스의 성분을 분석하여, 상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스를 상기 아르곤 버퍼탱크로 회수할 수 없다고 판단되면, 상기 아르곤 배출밸브를 폐쇄하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method of claim 3,
The control unit analyzes the components of the argon gas discharged from the adiabatic space using the gas detector, and when it is determined that the argon gas discharged from the adiabatic space cannot be recovered to the argon buffer tank, the argon discharge valve is closed. Closed, inert gas injection system of the storage tank insulation space.
상기 아르곤 공급라인, 아르곤 배출라인, 압력 측정기, 가스 감지기, 아르곤 공급밸브 및 아르곤 배출밸브는,
상기 하나 이상의 단열공간에 각각 대응되도록 하나 이상 구비되는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method of claim 3,
The argon supply line, argon discharge line, pressure meter, gas detector, argon supply valve and argon discharge valve,
Inert gas injection system of the storage tank insulation space provided at least one to correspond to each of the at least one insulation space.
상기 아르곤 가스 순환부는,
상기 아르곤 공급라인을 따라 상기 단열공간으로부터 상기 아르곤 버퍼탱크로 회수되는 아르곤 가스를 압축하는 압축기;를 더 포함하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method according to claim 1,
The argon gas circulation unit,
A compressor for compressing the argon gas recovered from the adiabatic space to the argon buffer tank along the argon supply line; further comprising, inert gas injection system of the storage tank insulation space.
상기 아르곤 가스 순환부는,
상기 아르곤 공급라인을 따라 상기 아르곤 버퍼탱크로부터 단열공간으로 공급되는 아르곤 가스를 감압하는 감압밸브;를 더 포함하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method according to claim 1,
The argon gas circulation unit,
A pressure reducing valve for depressurizing the argon gas supplied from the argon buffer tank to the insulating space along the argon supply line; further comprising, an inert gas injection system in the storage tank insulating space.
상기 아르곤 가스 순환부는,
액체 상태의 아르곤을 저장하는 액체 아르곤 저장탱크;
상기 액체 아르곤 저장탱크로부터 배출된 액체 아르곤을 가압하는 펌프;
상기 펌프에 의해 가압된 액체 아르곤을 기화시켜 아르곤 가스를 생성하는 기화기; 및
상기 기화기에 의해 기화된 아르곤 가스가 상기 아르곤 버퍼탱크로 공급되도록 상기 기화기와 아르곤 버퍼탱크를 연결하는 아르곤 보충라인;을 더 포함하는, 저장탱크 단열공간의 불활성 가스 주입 시스템. The method according to claim 1,
The argon gas circulation unit,
A liquid argon storage tank for storing liquid argon;
A pump to pressurize the liquid argon discharged from the liquid argon storage tank;
A vaporizer for generating argon gas by vaporizing liquid argon pressurized by the pump; And
An argon replenishment line connecting the vaporizer and the argon buffer tank so that the argon gas vaporized by the vaporizer is supplied to the argon buffer tank; further comprising, an inert gas injection system of the storage tank insulation space.
상기 액화가스가 저장되는 저장탱크 몸체;
상기 저장탱크 몸체에 저장된 액화가스의 누설을 밀봉하는 하나 이상의 배리어; 및
상기 저장탱크 몸체와 상기 하나 이상의 배리어 사이에 각각 형성되는 하나 이상의 단열공간;을 포함하고,
상기 단열공간에는 아르곤 가스가 채워지고,
상기 아르곤 가스는 상기 단열공간 내의 압력 또는 온도에 따라 상기 단열공간으로부터 배출되거나 상기 단열공간으로 공급되며 순환하는, 저장탱크. In the liquefied gas storage tank for storing liquefied gas,
A storage tank body in which the liquefied gas is stored;
At least one barrier for sealing leakage of the liquefied gas stored in the storage tank body; And
Includes; at least one insulating space each formed between the storage tank body and the at least one barrier,
Argon gas is filled in the insulating space,
The argon gas is discharged from the insulating space or supplied to the insulating space and circulated according to the pressure or temperature in the insulating space.
상기 단열공간으로부터 배출된 아르곤 가스는 압축 및 감압된 후 상기 단열공간으로 재공급되는, 저장탱크.The method of claim 9,
Argon gas discharged from the insulated space is compressed and depressurized and then resupplied to the insulated space.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |