KR20210126296A

KR20210126296A - 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20210126296A
Application number: KR1020200043919A
Authority: KR
Inventors: 이종현; 천병희; 지혜련; 장동혁
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-10-20

Abstract

본 발명은 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템에 관한 것으로, 상기 탱크 몸체에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면에 설치되어 누설 액화가스의 누설 통로(Leakage path)를 형성하는 유로형성부; 상기 유로형성부와 연통되어 누설 액화가스를 상기 탱크 몸체의 하부에 구비된 드립 트레이(Drip tray)로 안내하는 액화가스 배출라인; 및 일측은 상기 액화가스 배출라인에 연결되고 타측은 상기 탱크 몸체의 상부에 형성된 벤트 마스트(Vent mast)에 연결되는 벤트라인을 포함하고, 상기 벤트라인 상에는 액화가스의 누설 시 누설 액화가스를 강제 이송시키기 위한 강제이송수단이 설치된다.

Description

액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템 및 방법{LIQUIFIED GAS LEAKAGE TREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR LIQUIFIED GAS STORAGE TANK}

본 발명은 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탱크 외벽에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템 및 이를 이용한 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법에 관한 것이다.

천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.

예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 저장 및 수송에 매우 적합하다.

LNG 운반선 등의 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.

이와 같이 극저온 상태의 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 마련된 해양 구조물의 예로서는, 액화가스 운반선 이외에도 LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 선박이나, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPP(Barge Mounted Power Plant), FSPP(Floating and Storage Power Plant)와 같은 플랜트 등을 들 수 있다.

LNG RV는 자력 항해 및 부유가 가능한 액화가스 운반선에 LNG 재기화 설비를 설치한 것이다. LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 액화가스를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 액화가스를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 구조물이고, LNG FPSO는 채굴된 천연가스를 해상에서 정제한 후 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 구조물이다. 그리고 BMPP는 바지선에 발전설비를 탑재하여 해상에서 전기를 생산하기 위해 사용되는 구조물이며, FSPP는 해상에 부유된 구조물에 발전설비와 저장탱크를 탑재하여 전기를 생산하는 해상 플랜트이다.

이와 같이, LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU, BMPP, 및 FSPP 등의 해양 구조물 내에는 액체화물인 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

이러한 액화가스 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있으며, 통상적으로, 멤브레인형 저장탱크는 No 96형과 Mark III형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 IMO 규정에 따라서 Type A, Type B, Type C로 나눠진다.

일반적으로 독립형 저장탱크는 알루미늄 합금이나 SUS 또는 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조된 탱크 몸체와, 탱크 몸체의 외부에 결합되어 단열 성능을 확보하기 위한 단열 구조가 적용된다.

종래에는 이러한 단열구조를 형성하기 위하여 탱크 외벽에 복수의 단열패널을 부착하거나 탱크 몸체의 외측 표면에 단열재를 스프레이 방식으로 분사시켜 설계된 소정의 두께를 갖도록 단열층이 형성된다.

그러나, 탱크 외벽에 복수의 단열패널을 부착하는 방식은 각각의 단열패널을 고정하기 위한 패널 고정수단 및 단열패널 사이를 밀봉하기 위한 밀봉수단 등이 필수적으로 요구되며, 이러한 작업이 매우 복잡하여 탱크 외벽에 단열층을 형성하는데 상당한 노력, 시간 및 비용이 소모된다.

이에 반해, 탱크 외벽에 스프레이 폼 단열재를 적층 분사시켜 단열층을 형성하는 경우, 단열층이 탱크 외벽에 직접 접착되기 때문에 탱크 외벽과 스프레이 폼 단열재의 열팽창계수 차이로 인해 탱크 외벽과 단열층 사이에 응력이 발생하게 되고, 탱크 외벽의 열수축 시 단열층에 이러한 응력이 가해져 단열층에 균열이 발생되거나 단열층이 파손될 수 있다.

또한, 종래기술에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조에서 단열층을 형성하기 위하여 스프레이 방식의 분사 단열재(spray insulation)가 사용되는 경우에는, 탱크의 외벽과 단열층 사이가 완전 접착되어 액화가스의 누설을 대비하기 위한 누설 통로(Leakage path)를 형성하는데 어려움이 있다.

한편, 액화가스 저장탱크의 하부에는 누설 액화가스를 수용하기 위한 드립 트레이(Drip tray)가 설치되는데, 종래기술에서 누설 액화가스는 중력에 의해 드립 트레이에 수용되어 자연 기화된다.

종래에는 드립 트레이에 가스 검출센서를 장착하여 액화가스의 누설이 발생되는지를 확인하였는데, 누설된 액화가스가 중력에 의해 드립 트레이로 이동되기까지 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라, 액화가스의 누설량이 적은 경우에는 액화가스의 누설이 탐지되지 않을 수 있다.

또한, 탱크 외벽과 단열층 사이에 형성된 누설 통로는 탱크 외벽에서 다수의 교차(Junction) 부분을 갖게 되는데, 이러한 교차 부분에 누설 액화가스가 잔류하여 원활한 자연 기화가 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 누설 통로 상에서 누설 액화가스가 기화되는 경우 액화가스의 체적 증가로 인한 과압이 발생되어 탱크 외벽과 단열재에 손상을 줄 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0097519호 대한민국 등록특허공보 제10-1034472호

본 발명은 탱크 몸체의 외면에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부가 형성되는 액화가스 저장탱크에서 액화가스의 누설을 신속하게 탐지하고, 액화가스 누설 발생 시 누설 액화가스를 선체 외부로 강제 이송시킴으로써 누설 통로에 잔류하는 누설 액화가스의 기화로 인해 탱크 몸체와 단열부에 과압이 작용되는 것을 방지할 수 있는 액화가스 저장탱크의 누설 처리시스템 및 이를 이용한 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템으로서, 상기 탱크 몸체에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면에 설치되어 누설 액화가스의 누설 통로(Leakage path)를 형성하는 유로형성부; 상기 유로형성부와 연통되어 누설 액화가스를 상기 탱크 몸체의 하부에 구비된 드립 트레이(Drip tray)로 안내하는 액화가스 배출라인; 및 일측은 상기 액화가스 배출라인에 연결되고 타측은 상기 탱크 몸체의 상부에 형성된 벤트 마스트(Vent mast)에 연결되는 벤트라인을 포함하고, 상기 벤트라인 상에는 액화가스의 누설 시 누설 액화가스를 강제 이송시키기 위한 강제이송수단이 설치되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템이 제공될 수 있다.

상기 강제이송수단은 팬(Fan) 또는 컴프레서(Compressor)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 벤트라인으로부터 분기되어 상기 유로형성부에 불활성가스(Inert gas)를 공급하는 불활성가스 공급라인을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 강제이송수단은 상기 벤트라인 상에서 상기 액화가스 배출라인에 연결되는 지점과 상기 불활성가스 공급라인이 분기되는 지점 사이에 설치될 수 있다.

또한, 상기 액화가스 배출라인 상에는 액화가스의 누설을 탐지하는 누설탐지수단이 설치될 수 있다.

또한, 상기 액화가스 배출라인 상에 설치되어 액체상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리하는 기액분리기(Seperator)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기액분리기에는 액화가스의 누설을 탐지하는 가스 검출기(Gas detector)가 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법으로서, 상기 탱크 몸체에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면에 설치된 유로형성부와 연통되는 액화가스 배출라인 상에 설치된 누설탐지수단을 이용하여 액화가스의 누설을 탐지하는 단계; 및 상기 액화가스 배출라인에 연결되는 벤트라인 상에 설치된 강제이송수단을 이용하여 누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법이 제공될 수 있다.

상기 액화가스의 누설을 탐지하는 단계에서 액화가스의 누설이 탐지되지 않은 경우, 상기 벤트라인으로부터 분기되는 불활성가스 공급라인을 통해 상기 유로형성부에 불활성가스를 순환시킬 수 있다.

또한, 누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계는, 상기 액화가스 배출라인 상에 설치되는 기액분리기를 통해 액체상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 기화된 액화가스는 상기 벤트라인과 상기 탱크 몸체의 상부에 형성된 벤트 마스트를 통해 선체 외부로 배출될 수 있다.

또한, 액체상태의 액화가스는 상기 탱크 몸체의 하부에 구비된 드립 트레이에 수용될 수 있다.

본 발명은 본 발명은 탱크 몸체의 외면에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부가 형성되는 액화가스 저장탱크에서 액화가스 배출라인 상에 설치되는 누설탐지수단과 벤트라인 상에 설치되는 강제이송수단을 통해 액화가스의 누설을 신속하게 탐지할 수 있을 뿐만 아니라, 액화가스 누설 발생 시 누설 액화가스를 선체 외부로 강제 이송시킴으로써 누설 통로에 잔류하는 누설 액화가스의 기화로 인해 탱크 몸체와 단열부에 과압이 작용되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 액화가스의 누설이 발생되지 않은 경우에는 불활성가스 공급라인을 통해 유로형성부에 불활성가스를 순환시켜 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 일부 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 유로형성부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 탱크 몸체의 열수축으로 인한 거동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

후술하는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 액화가스는 극저온(대략 -163℃ 정도)의 LNG(Liquified Natural Gas)를 비롯하여, LPG(Liquefied Petroleum Gas)나 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas) 등과 같이 일반적으로 액화시킨 상태로 저장되는 모든 가스 연료를 포함할 수 있으며, 액화가스는 액체 상태의 액화가스뿐만 아니라 기화된 액화가스까지 포함하는 의미일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 일부 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 유로형성부를 확대하여 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 탱크 몸체의 열수축으로 인한 거동을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 액화가스 저장탱크는 내부에 액화가스가 저장되는 탱크 몸체(100)와, 탱크 몸체(100)의 외면에 단열재가 스프레이(spray) 방식으로 적층 분사되어 형성되는 단열부(120)를 포함한다.

본 실시예의 액화가스 저장탱크는 탱크 몸체(100)의 외부에 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부(120)를 형성하는 액화가스 저장탱크로서, 선체의 구조와는 별도로 마련되어 선체에 탑재되는 형태로 제작되는 독립형(Independent Type) 액화가스 저장탱크일 수 있으며, 바람직하게는 SPB(Self-supporting prismatic-shape IMO Type B) 타입의 독립형 액화가스 저장탱크에 적용될 수 있다.

탱크 몸체(100)는 전후, 좌우 측면 및 상하면을 갖는 다면체 형상을 가질 수 있다.

탱크 몸체(100)는 알루미늄 합금, SUS, 또는 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 극저온에 견딜 수 있고 충분한 강성을 확보하기 위한 고망간강(High Mn steel) 재질로 마련될 수 있다.

또한, 탱크 몸체(100)의 내면에는 액화가스 저장탱크의 구조적인 강성을 위한 다수의 내부 보강재(101)가 형성될 수 있다.

내부 보강재(101)는 탱크 몸체(100)와 동일한 재질로 마련되고, 탱크 몸체(100)의 내면에 용접 설치될 수 있다.

본 실시예의 내부 보강재(101)는 탱크 몸체(100)의 내면에서 선수 및 선미 방향으로 일정간격 이격되도록 설치되는 수평 거더(Horizontal girder)와 선수 및 선미 방향으로 길게 설치되고 좌우현 방향으로 이격되어 설치되는 종통부재(론지)를 포함할 수 있다.

단열부(120)는 탱크 몸체(100)의 외부에서 단열재가 스프레이 방식으로 복수회 적층 분사되어 형성되는 것으로, 단열부(120)를 형성하는 단열재는 단열 성능이 우수한 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam) 소재를 포함할 수 있다.

단열부(120)는 탱크 몸체(100)의 크기와 타입에 따라 두께를 달리할 수 있으나 액화가스 저장탱크에서 요구되는 단열 성능을 만족하도록 단열부(120)가 형성되는 것은 공지된 사항으로서, 탱크 몸체(100)의 외면에 적층 분사되는 단열재의 밀도를 고려하여 충분한 단열 성능이 확보될 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 탱크 몸체(100)와 단열부(120) 사이에는 액화가스의 누설을 대비하기 위한 누설 통로(Leak path)가 형성되어야 한다.

본 실시예에서는 탱크 몸체(100)와 단열부(120) 사이에서 누설 액화가스의 이동을 위한 누설 통로를 형성하기 위해 탱크 몸체(100)의 외부에 단열부(120)를 형성하기 전에 탱크 몸체(100)의 외면에 유로형성부(110)가 설치된다.

유로형성부(110)는 글래스 울(Glass wool)(111)을 포함하고, 글래스 울(111)은 탱크 몸체(100)의 외면에 부착되어 누설 액화가스의 이동을 위한 누설 통로로서 활용될 수 있다.

본 실시예에서, 글래스 울(111)의 높이에 대한 제약은 없으며, 글래스 울(111)은 그 높이가 글래스 울(111) 주변에 형성된 단열부(120)의 높이와 동일하거나 작을 수 있다.

여기에서, 높이는 도 1을 기준으로 표현한 것으로 탱크 몸체(100)의 외측에 형성된 글래스 울(111)과 단열부(120) 각각의 두께를 의미할 수 있다.

또한, 유로형성부(110)는 글래스 울(111)의 형상을 유지하기 위해 글래스 울(111)의 외측면에 부착되는 글래스 클로스(Glass clothe)(113)를 더 포함할 수 있다.

일 예로서, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 탱크 몸체(100)의 외면에 부착된 글래스 울(111)의 일면을 제외한 3면에 글래스 클로스(113)가 적용될 수 있다.

또한, 유로형성부(110)를 포함하도록 형성되는 단열부(120)의 중량이 큰 경우에는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 글래스 울(111)과 단열부(120)의 경계면에는 글래스 울(111)의 외부 골격을 형성하는 형상 유지 부재(115)가 설치될 수 있다.

본 실시예의 형상 유지 부재(115)는 플라이우드(Plywood) 및 강화 폴리우레탄 폼(RPUF) 중 어느 하나인 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(110)는 내부에 저장된 액화가스로 인한 탱크 몸체(100)의 열변형 시 탱크 몸체(100)에서 응력이 집중되는 부위에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.

탱크 몸체(100) 내부에 LNG가 저장되는 경우, LNG의 온도는 대략 -163℃ 정도로서 대략 -40℃ 정도의 온도를 갖는 LPG에 비해 매우 낮으므로, 이러한 극저온 환경에서 탱크 몸체(100)와 단열부(120)의 열팽창계수 차이로 인해 단열부(120)에 가해지는 응력을 완화시킬 필요가 있다.

특히, 탱크 몸체(100)에서 내부 보강재(101)가 설치되는 부위는 탱크 몸체(100)의 열변형 시 응력이 집중될 수 있으며, 탱크 몸체(100)에서 내부 보강재(101)의 용접 설치된 부위의 이면에 단열부(120)가 형성되는 경우, 탱크 몸체(100)의 열수축 시 단열부(120)에 이러한 응력이 가해져 단열부(120)에 균열이 발생되거나 단열부(120)가 파손될 우려가 크다.

본 실시예에서는 탱크 몸체(100)에서 내부 보강재(101)가 용접 설치된 부위의 이면, 즉, 내부 보강재(101)가 설치된 탱크 몸체(100)의 외면 부위에 유로형성부(110)를 설치하고 탱크 몸체(100)의 외부에서 유로형성부(110)를 포함하도록 탱크 몸체(100)의 외면에 단열재를 적층 분사시켜 단열부(120)를 형성할 수 있다.

다시 말해, 도 3에 도시된 바와 같이, 탱크 몸체(100)가 열수축 또는 열팽창하더라도 글래스 울(111)이 탱크 몸체(100)와 같은 거동을 하여 탱크 몸체(100)의 열변형으로 인해 단열부(120)에 가해지는 응력을 완화시킬 수 있다.

본 실시예의 액화가스 저장탱크는 탱크 몸체(100)의 외면에 형성된 단열부(120)를 보호하기 위해 단열부(120) 상에 도포되는 보호층(Protection layer)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예 따른 액화가스 저장탱크는 탱크 몸체(100)의 외면에 단열재(120)를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부를 형성하되, 탱크 몸체(100)와 단열부(120) 사이에 유로형성부(110)를 설치하고, 유로형성부(110)는 액화가스의 누설 발생 시 누설 액화가스의 이동을 위한 누설 통로(Leakage path)로서 활용될 수 있다.

또한, 유로형성부(120)는 탱크 몸체(100)의 열변형 시 응력이 집중되는 부위에 설치되어 탱크 몸체(100)와 단열부(120)의 열팽창계수 차이로 인해 단열부(120)에 가해지는 응력을 완화함으로써, 탱크 몸체(100)의 열수축 또는 열팽창 시 단열부(120)에 균열이 발생되거나 단열부(120)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 액화가스 저장탱크는 액화가스 운반선 이외에도 LNG RV (Regasification Vessel)와 같은 선박이나, LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPP (Barge Mounted Power Plant), FSPP (Floating and Storage Power Plant)와 같은 플랜트 등에 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템을 도시한 도면이다.

한편, 탱크 몸체(100)의 하부에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 누설 액화가스를 수용하기 위한 드립 트레이(Drip tray)(140)가 설치될 수 있다.

종래기술에서 누설 액화가스는 중력에 의해 드립 트레이에 수용되어 자연 기화되며, 드립 트레이에 가스 검출센서를 장착하여 액화가스의 누설이 발생되는지를 확인하였다.

그러나, 이러한 자연 기화방식의 액화가스 누설 처리 방법은 누설 액화가스의 높은 밀도로 인해 누설된 액화가스가 중력에 의해 드립 트레이로 이동되기까지 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라, 액화가스의 누설량이 적은 경우에는 액화가스의 누설이 탐지되지 않을 수 있다.

또한, 탱크 외벽과 단열층 사이에 형성된 누설 통로는 탱크 외벽에서 다수의 교차(Junction) 부분을 갖게 되는데, 이러한 교차 부분에 누설 액화가스가 잔류하여 원활한 자연 기화가 이루어지지 않을 수 있다.

게다가, 누설 통로 상에서 누설 액화가스가 기화되는 경우에는 액화가스의 체적 증가로 인한 과압이 발생되어 탱크 외벽과 단열재에 손상을 줄 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템은 유로형성부(110)와 연통되어 누설 액화가스를 탱크 몸체(100)의 하부에 구비된 드립 트레이(140)로 안내하는 액화가스 배출라인(150)과, 일측은 액화가스 배출라인(150)에 연결되고 타측은 탱크 몸체(100)의 상부에 형성된 벤트 마스트(Vent mast)(170)에 연결되는 벤트라인(180)을 포함한다.

유로형성부(110)는 탱크 몸체(100)와 단열부(120)(도 1 참조) 사이에서 누설 액화가스의 이동을 위한 누설 통로로 활용될 수 있다.

액화가스 배출라인(150)은 탱크 몸체(100)의 하부에서 일측이 유로형성부(110)와 연결되고 타측은 드립 트레이(140)에 연통되어, 액화가스의 누설 발생 시 누설 액화가스를 드립 트레이(140)로 안내하는 역할을 할 수 있다.

드립 트레이(140)는 액화가스 배출라인(150)과 연통되어 누설 액화가스를 임시 저장할 수 있으며, 탱크 몸체(100)의 하부에 하나 이상 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템은 액화가스 배출라인(150) 상에 설치되어 액체 상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리하는 기액분리기(Seperator)(160)를 더 포함할 수 있다.

또한, 액화가스 배출라인(150) 상에는 액화가스의 누설을 탐지하는 누설탐지수단이 설치될 수 있는데, 본 실시예의 누설탐지수단은 기액분리기(160)에 마련되어 액화가스의 누설을 탐지하는 가스 검출기(Gas detector)(미도시)일 수 있다.

벤트라인(180)은 탱크 몸체(100)의 상부에 형성된 벤트 마스트(170)와 연결되고, 기화된 액화가스는 벤트 마스트(170)를 통해 선체 외부로 배출될 수 있다.

벤트라인(180) 상에는 액화가스의 누설 발생 시 누설 액화가스를 강제 이송시키기 위한 강제이송수단(181)이 설치될 수 있다.

본 실시예의 강제이송수단(181)은 팬(Fan) 또는 컴프레서(Compressor)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템은, 액화가스 배출라인(150) 상에 설치되는 누설탐지수단과 벤트라인(180) 상에 설치되는 강제이송수단(181)을 통해 누설 액화가스를 외부로 강제 이송시킴으로써 누설 통로에 잔류하는 누설 액화가스의 기화로 인해 탱크 몸체(100)와 단열부(120)에 과압이 작용되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예의 액화가스 누설 처리시스템은 벤트라인(180)으로부터 분기되어 유로형성부(110)에 불활성가스(Inert gas)를 공급하는 불활성가스 공급라인(190)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서는, 유로형성부(110)와 액화가스 배출라인(150)과 벤트라인(180) 및 불활성가스 공급라인(190)을 연결하여 순환구조를 형성할 수 있다.

본 실시예에서, 강제이송수단(181)은 벤트라인(180)이 액화가스 배출라인(150)에 연결되는 지점과 벤트라인(181)으로부터 불활성가스 공급라인(190)이 분기되는 지점 사이에 설치되어, 강제이송수단(181)이 누설 액화가스를 강제 이송시킬 뿐만 아니라, 불활성가스를 유로형성부(110)에 공급시키는 역할을 할 수 있다.

즉, 본 실시예의 액화가스 누설 처리시스템은, 벤트라인(180)에서 불활성가스 공급라인(190)이 분기되는 지점에는 별도의 밸브 등을 구비하여 불활성가스 공급라인(190)은 별도의 불활성가스 공급부(미도시)로부터 불활성가스를 공급받고, 공급받은 불활성가스를 유로형성부(110)에 순환시킬 수 있다.

본 실시예의 불활성가스 공급부는 불활성가스로서 사용되는 질소(N2)를 생성하는 질소 생성기이거나 질소가 저장되는 질소 저장탱크일 수 있다.

도 4를 참조하면, 불활성가스는 불활성가스 공급라인(190), 유로형성부(110), 벤트라인(180) 및 액화가스 배출라인(150)을 순차적으로 통과하여 순환되는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 불활성가스의 순환방향은 액화가스의 밀도를 고려하여 변경될 수 있다.

본 실시예의 액화가스 누설 처리시스템은, 유로형성부(110)에 불활성가스를 순환시켜, 불활성가스와 함께 유로형성부(110) 내의 누설 액화가스가 외부로 배출됨으로써, 유로형성부(100)의 교차 부분에 잔류하는 누설 액화가스의 기화 등으로 인한 유로형성부(110)에 과압이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 누설탐지수단을 통한 액화가스의 누설을 신속하게 탐지할 수 있다.

또한, 불활성가스의 지속적인 강제순환을 통해 소량의 누설 또한 신속하게 탐지할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템은, 액화가스의 누설을 신속하게 탐지할 수 있을 뿐만 아니라, 누설 액화가스를 외부로 강제 이송시킴으로써 누설 통로에 잔류하는 누설 액화가스의 기화로 인해 탱크 몸체(100)와 단열부(120)에 과압이 작용되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 액화가스의 누설이 발생되지 않은 평상 시에는 불활성가스 공급라인(190)을 통해 유로형성부(110)에 불활성가스를 순환시켜 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 가질 수 있다.

이하, 상기 구성을 갖는 액화가스 누설 처리시스템을 이용한 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법에 대해 간략히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법은, 탱크 몸체(100)의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법으로서, 유로형성부(110)와 연통되는 액화가스 배출라인(150) 상에 설치된 누설탐지수단을 이용하여 액화가스의 누설을 탐지하는 단계와, 액화가스 배출라인(150)에 연결되는 벤트라인(180) 상에 설치된 강제이송수단(181)을 이용하여 누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.

누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계에는 액화가스 배출라인(150) 상에 설치되는 기액분리기(160)를 통해 액체상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.

기액분리기(160)를 통해 액체상태의 액화가스는 탱크 몸체(100)의 하부에 구비된 드립 트레이(140)에 수용될 수 있으며, 기화된 액화가스는 벤트라인(180)과 탱크 몸체(100)의 상부에 형성된 벤트 마스트(170)를 통해 선체 외부로 배출될 수 있다.

한편, 액화가스의 누설을 탐지하는 단계에서 액화가스의 누설이 탐지되지 않은 경우에는, 벤트라인(180)으로부터 분기되는 불활성가스 공급라인(190)을 통해 유로형성부(110)에 불활성가스를 순환시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 탱크 몸체
101: 내부 보강재
110: 유로형성부
111: 글래스 울(Glass wool)
113: 글래스 클로스(Glass clothe)
115: 형상 유지 부재
120: 단열부
130: 보호층(protection layer)
140: 드립 트레이(Drip tray)
150: 액화가스 배출라인
160: 기액분리기(Seperator)
170: 벤트 마스트(Vent mast)
180: 벤트라인
181: 강제이송수단
190: 불활성가스(Inert gas) 공급라인

Claims

탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템으로서,
상기 탱크 몸체에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면에 설치되어 누설 액화가스의 누설 통로(Leakage path)를 형성하는 유로형성부;
상기 유로형성부와 연통되어 누설 액화가스를 상기 탱크 몸체의 하부에 구비된 드립 트레이(Drip tray)로 안내하는 액화가스 배출라인; 및
일측은 상기 액화가스 배출라인에 연결되고 타측은 상기 탱크 몸체의 상부에 형성된 벤트 마스트(Vent mast)에 연결되는 벤트라인을 포함하고,
상기 벤트라인 상에는 액화가스의 누설 시 누설 액화가스를 강제 이송시키기 위한 강제이송수단이 설치되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
제 1항에 있어서,
상기 강제이송수단은 팬(Fan) 또는 컴프레서(Compressor)를 포함하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
제 1항에 있어서,
상기 벤트라인으로부터 분기되어 상기 유로형성부에 불활성가스(Inert gas)를 공급하는 불활성가스 공급라인을 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
제 3항에 있어서,
상기 강제이송수단은 상기 벤트라인 상에서 상기 액화가스 배출라인에 연결되는 지점과 상기 불활성가스 공급라인이 분기되는 지점 사이에 설치되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
제 1항에 있어서,
상기 액화가스 배출라인 상에는 액화가스의 누설을 탐지하는 누설탐지수단이 설치되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
제 1항에 있어서,
상기 액화가스 배출라인 상에 설치되어 액체상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리하는 기액분리기(Seperator)를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 누설 처리시스템.
제 6항에 있어서,
상기 기액분리기에는 액화가스의 누설을 탐지하는 가스 검출기(Gas detector)가 마련되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템.
탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법으로서,
상기 탱크 몸체에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면에 설치된 유로형성부와 연통되는 액화가스 배출라인 상에 설치된 누설탐지수단을 이용하여 액화가스의 누설을 탐지하는 단계; 및
상기 액화가스 배출라인에 연결되는 벤트라인 상에 설치된 강제이송수단을 이용하여 누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계를 포함하고,
상기 액화가스의 누설을 탐지하는 단계에서 액화가스의 누설이 탐지되지 않은 경우, 상기 벤트라인으로부터 분기되는 불활성가스 공급라인을 통해 상기 유로형성부에 불활성가스를 순환시키는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법.
제 8항에 있어서,
누설 액화가스를 선체 외부로 배출시키는 단계는,
상기 액화가스 배출라인 상에 설치되는 기액분리기를 통해 액체상태의 액화가스와 기화된 액화가스를 분리시키는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법.
제 9항에 있어서,
기화된 액화가스는 상기 벤트라인과 상기 탱크 몸체의 상부에 형성된 벤트 마스트를 통해 선체 외부로 배출되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법.
제 9항에 있어서,
액체상태의 액화가스는 상기 탱크 몸체의 하부에 구비된 드립 트레이에 수용되는 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리방법.