KR20220016432A - 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

Info

Publication number
KR20220016432A
KR20220016432A KR1020200096431A KR20200096431A KR20220016432A KR 20220016432 A KR20220016432 A KR 20220016432A KR 1020200096431 A KR1020200096431 A KR 1020200096431A KR 20200096431 A KR20200096431 A KR 20200096431A KR 20220016432 A KR20220016432 A KR 20220016432A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquefied gas
storage tank
drip tray
accommodating part
hull
Prior art date
Application number
KR1020200096431A
Other languages
English (en)
Inventor
이동욱
박성인
신재곤
이상훈
박청기
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020200096431A priority Critical patent/KR20220016432A/ko
Publication of KR20220016432A publication Critical patent/KR20220016432A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/14—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed pressurised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C6/00—Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/037—Handling leaked fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 액화가스가 저장되어 선체에 마련되는 저장탱크 및 상기 저장탱크에 연결되어 상기 저장탱크에 액화가스를 공급 및/또는 배출하는 액화가스 운송라인을 포함하고, 상기 액화가스 운송라인은, 상기 선체와 근접한 상기 저장탱크의 일면을 통과하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박{Liquefied Gas Tank and ship having the same}
본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스(Natural Gas, 이하 NG라 함)는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG라 함)의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된 후, LNG 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU, Floating Storage and Regasification Unit) 또는 육상의 하역 터미널을 거치면서 재기화되어 소비처로 공급된다.
천연가스를 운반하기 위해서 액화가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화가스를 보관 및 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크가 구비되어야 한다. 이러한 LNG 저장탱크에 요구되는 조건이 매우 까다롭기 때문에 LNG는 대기압보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162℃정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서 액화가스 저장탱크는 초저온에 견딜수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 인슐레이션 구조로 설계되어야 한다.
이러한 액화가스 저장탱크에 액화가스를 공급하거나 배출하기 위한 액화가스 이송라인이 연결되는데, 일반적으로 액화가스 저장탱크 상부의 돔을 관통하며 연결하였다.
이에 따라, 액화가스 이송라인이 LNG 저장탱크의 외면에 부가된 발포 단열재(Foam Insulation)를 관통함에 따라, 열수축 시 강재와 보온재의 팽창률 차이로 인한 균열(Crack)이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 액화가스 펌프(supply pump)는 액화가스 저장탱크 내부에 설치되었기 때문에, 액화가스 펌프의 유지보수를 위해서는 저장탱크 내부의 액화가스를 모두 비우고, 이너팅(Inerting) 해야하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화가스 운송라인을 저장탱크의 하방으로 연결하여, 저장탱크 상부에 연결 라인 등을 지지하던 장비를 줄이고, 액화가스 유출에 의한 극저온 손상 위험과 폭발을 방지할 수 있는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 액화가스가 저장되어 선체에 마련되는 저장탱크 및 상기 저장탱크에 연결되어 상기 저장탱크에 액화가스를 공급하거나 상기 저장탱크로부터 액화가스를 배출하는 액화가스 운송라인을 포함하고, 상기 저장탱크는, 액화가스를 고압으로 저장하는 압력용기이며, 상기 액화가스 운송라인은, 상기 저장탱크의 하부를 관통하도록 마련되고, 상기 액화가스 운송라인의 하방에 마련되어 누설되는 액화가스를 수용하는 드립 트레이를 포함한다.
구체적으로, 상기 액화가스 운송라인 상에 마련되어, 상기 액화가스 운송라인을 따라 이송되는 액화가스량을 조절하는 밸브부를 포함하고, 상기 드립 트레이는, 상기 밸브부에서 누설되는 액화가스를 수용하도록 상기 밸브부의 하방에 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 밸브부, 상기 드립 트레이를 수용하는 수용부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 수용부 내에서 발생한 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화된 가스를 상기 수용부로 리턴시키는 재액화장치를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 밸브부는, 상기 수용부의 외부로 일부 돌출되게 마련되어, 개도를 조절하는 밸브손잡이를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 드립 트레이로부터 상기 선체의 오버보드(Overboard) 방향으로 연장되어, 상기 드립 트레이에 수용된 누설된 액화가스를 배출하는 액화가스 드레인 라인을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 드레인 라인에서 상기 액화가스를 배출하는 방향으로 물을 분사하는 선체수막부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 액화가스 저장탱크를 갖는 선박인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 있어서, 액화가스 운송라인을 저장탱크의 하방에서 연결하여, 저장탱크 상부에서 액화가스 운송라인 등을 지지하던 장비가 불필요하여 재료비를 절감할 수 있고, 드립 트레이 외에 액화가스의 누설을 2차로 수용하여 액화가스 유출에 의한 극저온 손상 위험 및 폭발 위험을 방지할 수 있게 되어 안전성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다.
또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
또한 본 명세서에서 액화가스/증발가스는 탱크 내부에서의 상태를 기준으로 구분되는 것이고, 명칭으로 인하여 액상 또는 기상으로 반드시 한정되는 것은 아님을 알려둔다.
본 발명은 이하에서 설명하는 액화가스 저장탱크가 구비되는 선박을 포함한다. 이때 선박은 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FPSO, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념이며, 다만 예시로서 액화석유가스 운반선일 수 있음을 알려둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스 운송라인을 나타내는 도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스 운송라인을 나타내는 도이며, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스 운송라인을 나타내는 도이고, 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스 운송라인을 나타내는 도이며, 도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스 운송라인을 나타내는 도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 액화가스를 나타내는 도이다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 저장탱크(10), 액화가스 운송라인(L1, L2), 밸브부(20), 드립 트레이(30), 펌프(40), 액화가스 드레인 라인(50), 선체수막부(60), 수용부(70), 퍼징부(80), 재액화장치(90)를 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 저장탱크(10)는 액화가스가 저장되어 선체에 마련된다. 저장탱크(10)는 액화가스를 추진엔진에 공급할 연료로 저장한다.
저장탱크(10)는 대기압으로 액화가스를 대량 저장하는 독립형(SPB타입, MOSS타입)이나 멤브레인형인 카고탱크와 달리, 고압으로 액화가스를 저장하는 독립형(Type C, 압력용기타입)일 수 있다.
저장탱크(10)는 내부에 저장된 액화가스를 선박의 운항 상태 등을 고려하여 적정한 레벨/압력으로 관리할 수 있다. 예컨대, 저장탱크(10)는 액화가스를 10bar 내외로 저장할 수 있으며, 액화가스의 기화 방지를 위해 벽체의 내부 또는 외부 중 적어도 일측에 단열구조가 마련될 수 있다.
저장탱크(10)는 선박에서 상갑판 상에 탑재될 수 있고, 새들(saddle)을 통해 상갑판에 지지되도록 마련된다. 저장탱크(10)는 상갑판에서 카고탱크의 액화가스 로딩/언로딩을 위한 구성들(매니폴드 등)과 간섭되지 않으면서, 선박의 항해 시 시야(visibility)를 가리지 않는 위치에 배치될 수 있다. 일례로 저장탱크(10)는 상갑판에서 선수 측의 좌현 또는 우현에 마련될 수 있다.
이러한 저장탱크는 액화가스를 저장하는 방벽과, 방벽의 외측에 분사를 통해 적층되는 단열재가 마련될 수 있다.
종래의 저장탱크는 상부로 액화가스 이송라인 및 플랫폼 지지부(Platform support)가 연결되는데, 이러한 액화가스 이송라인 및 플랫폼 지지부는 저장탱크를 구성하는 단열재 즉, 발포 단열재(Foam Insulation)를 관통하도록 마련된다. 이때, 액화가스 이송라인 및 플랫폼 지지부와 같은 강재와 보온재의 팽창률 차이로 인한 균열(Crack)이 발생하게 되는데, 이러한 문제를 해소하고자 본 발명은 저장탱크의 하방으로 액화가스 운송라인(L1, L2)을 연결할 수 있다.
액화가스 운송라인(L1, L2)은 저장탱크(10)에 연결되어 저장탱크(10)에 액화가스를 공급하거나 저장탱크(10)로부터 액화가스를 배출한다. 액화가스 운송라인(L1, L2)은 저장탱크(10)의 하부를 관통하도록 마련된다.
액화가스 운송라인(L1, L2)은 액화가스량을 개도하는 밸브부(20)가 마련될 수 있다. 또한, 액화가스 운송라인(L1, L2)이나 밸브부(20)로부터 누설을 대비하기 위해 액화가스 운송라인(L1, L2)의 드립 트레이(30)를 마련하여 액화가스 운송라인(L1, L2)이나 밸브부(20)로부터 누설되는 액화가스를 드립 트레이(30)에서 수용할 수 있다. 이로 인하여 저장탱크(10)의 하방에 액화가스 운송라인(L1, L2)을 마련함에도 추가적으로 SUS(Stainless Steel) 재질의 콜드박스(Cold Box)를 용접 등으로 마련하지 않을 수 있다.
밸브부(20)는 액화가스 운송라인(L1, L2) 상에 마련되어, 액화가스 운송라인(L1, L2)을 따라 이송되는 액화가스량을 조절할 수 있다. 밸브부(20)는 액화가스 공급라인(L1)과 액화가스 배출라인(L2)에 각각 마련될 수 있다. 밸브부(20) 하방에는 밸브부(20)에서 누설되는 액화가스를 수용할 수 있는 드립 트레이(30)가 마련될 수 있다.
드립 트레이(30)는 액화가스 운송라인(L1, L2)의 하방에 마련되어 누설되는 액화가스를 수용할 수 있다. 드립 트레이(30)는 SUS(Stainless steel)재질 등으로 부식되는 것을 방지할 수 있는 재질로 마련되는 것이 바람직할 것이다. 드립 트레이(30)는 밸브부(20)에서 누설되는 액화가스를 수용하도록 밸브부(20)의 하방에 마련될 수 있다.
예컨대, 드립 트레이(30)는 액화가스 운송라인(L1, L2)과 밸브부(20)의 하방에서, 액화가스 운송라인(L1, L2)과 밸브부(20) 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 누설되는 액화가스를 수용할 수 있다.
드립 트레이(30)는 좁은 면적으로 외주면의 높이가 높을 때와 비교시 동일한 수용 용적을 유지할 수 있도록 상대적으로 넓은 면적으로 확장되고, 외주면의 높이를 낮추도록 구성될 수 있다.
드립 트레이(30)는 액화가스 누출 발생에 대한 누출 시나리오를 기반으로 설계될 수 있다. 일 예에 의하면, 드립 트레이(30)는 소정 시간 동안 누설되는 누설량을 계산하여, 증발량이 누설량과 평형을 이룰 수 있는 면적과 높이(깊이)로 형성될 수 있다. 한편, 드립 트레이(30)에는 액화가스의 증발량을 늘리기 위하여 기화장치(미도시)를 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 후술하는 다른 실시예에도 마찬가지임을 알려둔다.
도 2를 참조하여 설명하면, 저장탱크(10)는 액화가스를 전달받는 수요처의 요구압력에 따라 저장탱크(10) 내부로 액화가스를 공급하거나, 저장탱크(10) 내부의 액화가스를 수요처로 배출시키는 펌프(40)를 포함할 수 있다. 펌프(40)는 저장탱크(10)와 액화가스를 전달받는 수요처의 요구압력에 따라서 펌프(40)를 선택적으로 연결할 수 있다.
예컨대, 펌프(40)는 액화가스를 전달받는 수요처의 요구압력이 저장탱크(10)의 내압보다 높을 경우에 설치되어, 펌프(40)의 작동으로 액화가스 배출라인(L2)을 통하여 저장탱크(10) 내부의 액화가스를 수요처로 배출할 수 있다.
한편, 펌프(40)는 액화가스를 전달받는 수요처의 요구압력이 저장탱크(10)의 내압보다 낮을 경우에는 펌프(40)에 의한 배출과정을 생략할 수 있다.
이와 같은 저장탱크에 따르면, 종래에 저장탱크 내부에 마련되던 펌프(40, Supply Pump)를 잠형(Submersible Type)이 아닌 외장형(External Type)으로 설치할 수 있게 되어 유지보수가 용이해진다. 또, 액화가스 이송라인을 저장탱크 상부에 연결하기 위한 장비들을 줄여 비용을 절감할 수 있고, 펌프 유지를 위한 플랫폼(Platform)을 추가 설치할 필요가 없게 되어, 공간을 활용 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 액화가스 드레인 라인(50)은, 드립 트레이(30)로부터 선체(S)의 오버보드(Overboard) 방향으로 연장되어, 드립 트레이(30)에 수용된 누설된 액화가스를 배출할 수 있다.
여기서, 드립 트레이(30)는 가상의 시나리오(Maximum Leakage Scenario)를 통해 계산된 면적과 깊이를 만족하도록 설치할 수 없을 경우, 드립 트레이(30)에 저장된 액화가스를 액화가스 드레인 라인(50)을 통하여 선체(S) 외부로 드레인(Drain)할 수 있다.
액화가스 드레인 라인(50)은 밸브부(20)가 마련될 수 있으며, 밸브부(20)에 의해 배출되는 액화가스량을 조절할 수 있다. 액화가스 드레인 라인(50)에서 배출되는 가스로부터 쉽사이드(Shipside Wall)를 보호하도록 선체수막부(90, Water Curtain)를 마련할 수 있다.
선체수막부(60)는 액화가스 드레인 라인(50)과 동일한 방향의 오버보드 방향으로 마련될 수 있다. 선체수막부(60)는 액화가스 드레인 라인(50)에서 액화가스를 배출하는 방향으로 물을 분사할 수 있다.
선체수막부(60)는 액화가스 드레인 라인(50)에서 분사되는 액화가스가 선체(S)에서 멀어지도록 분사하여, 선체의 쉽사이드로 향할 수 있는 액화가스로부터 선체(S)를 보호할 수 있다.
이와 같이 선체수막부(60)는 액화가스 드레인 라인(50)에서 분출된 액화가스가 선체(S)로 다시 리턴되는 것을 방지하여, 극저온 손상 위험과 액화가스 유출로 인한 폭발 등의 위험을 방지하여 안전성이 향상된다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 수용부(70)는 밸브부(20)와 드립 트레이(30)를 선택적으로 내부에 수용할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 밸브부(20)와 드립트레이(30) 및 액화가스 이송라인(L1, L2)의 일부가 수용부(70)에 수용된 것으로 설명한다.
수용부(70)는 밸브부(20)와 드립 트레이(30)를 감싸도록 마련되고, 밸브부(20)와 드립트레이(30)에서 누설되는 액화가스를 내부에 수용할 수 있다. 한편, 수용부(70)에 수용되는 액화가스는 밸브부(20) 등에서 누설되는 액화가스 외에도 드립 트레이(30)에서 증발하는 액화가스를 포함할 수 있다.
수용부(70)는 밸브부(20)와 드립트레이(30)에서 누설되는 액화가스를 수용부(70) 외부로 누설(누출) 되는 것을 방지하도록 마련될 수 있다. 수용부(70)는 부식을 방지하기 위하여 액화가스가 접촉하는 면에 SUS재질로 마련될 수 있고, 가스 타이트(Gas tight) 구조로 구비될 수 있다.
이에 의해, 저장탱크(10)의 하방으로 액화가스 이송라인(L1, L2) 연결 시 액화가스 누설 위험으로부터 선체를 보호할 수 있다. 즉, 수용부(70)는 밸브부(20)와 드립 트레이(30)를 내부에 수용하여, 밸브부(20)와 드립 트레이(30)으로부터 누설되는 액화가스를 수용할 수 있다.
이러한 수용부(70)는 누설된 액화가스의 위험으로부터 선각구조(Hull Structure)를 보호할 수 있게 되어, 2차 방벽(Secondary Barrier)으로서 기능하는 드립 트레이(30)를 보완하는 3차 방벽으로서 효과가 있다. 수용부(70)는 가스 누출로 인한 폭발을 방지하기 위해 퍼징부(80)를 연결할 수 있다.
퍼징부(80)는, 액화가스가 유동하는 부분에 대하여 퍼징을 구현할 수 있다. 퍼징부(80)는 액화가스 공급라인(L1), 액화가스 배출라인(L2), 연료탱크(20), 수용부(70) 등에 퍼징가스를 공급할 수 있다.
여기서, 퍼징부(80)는 퍼지가스로서 질소가스를 사용할 수 있는데, 이 경우 퍼징부(80)는 공기로부터 질소를 생성하는 질소 생성기(N2 generator)를 포함할 수 있다. 또는 퍼징가스가 불활성가스인 경우, 퍼징부(80)는 연료를 연소하면서 불활성가스를 생성하는 IGG(Inert gas generator) 등일 수 있을 것이다.
재액화장치(90)는 수용부(70)에 연결되어 수용부(70)의 내부 압력을 조절할 수 있다. 재액화장치(90)는 수용부(70) 내에서 발생한 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화된 가스를 수용부(70)로 리턴시켜, 수용부(70) 내부 압력을 줄일 수 있게 되어 폭발 위험성을 줄일 수 있다.
다만 수용부(70) 내에서 발생한 증발가스는 벤트 마스트(vent mast)를 통해 외부로 배출되거나, 필요 시 저장탱크(10)의 상부로 연결되거나, 또는 압축기(도시하지 않음) 등에 의해 압축되어 수요처로 공급될 수 있으며, 이 경우에는 재액화장치(90)는 생략 가능하다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 밸브부(20)는 액화가스의 개도 조절을 위한 밸브 손잡이(25)를 마련할 수 있다. 밸브 손잡이(25)는 수용부(70) 내에 마련된 밸브부(20)의 개도 조절을 위해 수용부(70) 외부로 일부 돌출될 수 있다.
밸브 손잡이(25)는 밸브부(20)로부터 수용부(70)의 외부로 연장되어, 수용부(70)의 외부에서 밸브부(20)를 작동시킬 수 있다. 이에 의한 밸브 손잡이(25)는 수용부(70)의 개방 없이 밸브부(20)를 작동시켜 편의성을 향상시키고, 수용부(70)의 기밀성을 향상 시킬 수 있다.
수용부(70)는 드립 트레이(30)가 마련되지 아니한 저장탱크(10)에 마련될 수도 있다. 수용부(70)는 액화가스 이송라인(L1, L2)과 밸브부(20)를 내부에 수용하도록 감쌀 수 있다. 수용부(70)는 액화가스 이송라인(L1, L2)과 밸브부(20)에서 누설되는 액화가스를 내부에 수용할 수 있게 되어, 드립 트레이(30)의 기능을 포함할 수 있다.
수용부(70)는 밸브부(20)로부터 누설된 액화가스가 수용부(70) 외부로 누설되지 않는 구조로 마련될 수 있다. 수용부(70)는 가스 타이트 구조로 마련되어, 수용부(70) 내부에 액화가스를 수용하더라도, 수용부(70) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
수용부(70)는 밸브부(20)를 내부에 수용하고 밀폐되었기 때문에, 수용부(70) 외부에서 밸브부(20)를 조작하기는 어렵다. 이를 위해서, 수용부(70) 외부에서도 밸브부(20)를 조작할 수 있도록 밸브 손잡이가(25)가 수용부(70) 외부로 일부 돌출되어, 밸브부(20)의 개도 조절을 할 수 있게 되어 편의성이 향상되고, 수용부(70)의 밀폐성능은 유지할 수 있다.
이러한 수용부(70)는 누설된 액화가스의 위험으로부터 선각구조(Hull Structure)를 보호할 수 있게 되어, 2차 방벽(Secondary Barrier)으로서 기능을 할 수 있는 효과가 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 도이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 액화가스 운송라인(L1, L2)은, 뒤집어진 'U'자형으로 마련되어, 루프형상의 절곡부가 저장탱크(20)의 내부에서 상방에 배치된다.
액화가스 운송라인(L1, L2)은 절곡부가 저장탱크(10)에 저장된 액화가스로부터 노출되게 마련될 수 있다. 액화가스 운송라인(L1, L2)은 저장탱크(10)에 마련된 액화가스의 최고 수위(Top Level)보다 높게 연장되어 절곡부가 일부 노출되도록 마련할 수 있다.
여기서 최고 수위는 일반적으로 저장탱크(10)에 액화가스가 저장되는 저장량의 수위를 말한다. 통상적으로 최고 수위는 IGF Code에 따라 98%일 수 있지만 압력/온도 변화에 따른 밀도 변화를 고려하여 고압의 압력용기에서는 98% 이내로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 저장탱크(10)의 유형에 따라 다른 용량을 가질 수 있다.
액화가스 공급라인(L1)은 도 6과 같이 적어도 2개 이상으로 분기되어 저장탱크(10)의 하방을 통과될 수 있다. 액화가스 공급라인(L1)은, 액화가스의 흐름을 기준으로 부분적으로 병렬로 마련될 수 있다.
액화가스 공급라인(L1)은, 분기되는 지점에 밸브부(20)를 구비한다. 저장탱크(10)의 하방을 통과한 액화가스 공급라인(L1)은 서로 다른 길이로 저장탱크(10) 내부에 마련될 수 있다.
예컨대, 액화가스 공급라인(L1)은 저장탱크(10) 내부의 하측에 배치되어 액화가스를 저장탱크의 하면부터 공급(Bottom Filling)하는 제1 라인과, 제1 라인보다 짧게 마련되어 저장탱크(10)의 상부에서 액화가스를 제공(Top Filling)하는 제2 라인을 포함할 수 있다. 제2 라인은 액화가스가 분출되는 분출구가 저장탱크(10)의 상부 즉, 최고 수위(Top Level)보다 높은 위치에서 액화가스를 분출할 수 있다. 이러한 액화가스 공급라인(L1)은 저장탱크(10) 내부로 액화가스를 공급시키도록 액화가스 공급라인(L1)에 펌프(40)를 마련할 수 있다.
액화가스 배출라인(L2)은 도 7과 같이 저장탱크(10)의 하방을 통과하여 저장탱크(10) 내부에 액화가스를 저장탱크(10) 외부로 배출할 수 있다. 액화가스 배출라인(L2)은 저장탱크(10) 내부의 하부측 액화가스를 이송시킬 수 있다. 액화가스 배출라인(L2)은 적어도 2개 이상으로 분기되어 마련될 수 있다. 액화가스 배출라인(L2)은, 액화가스의 흐름을 기준으로 부분적으로 병렬로 마련될 수 있다.
예컨대, 액화가스 배출라인(L2)은 액화가스를 주로 배출하는 액화가스 주 배출라인과 액화가스 주 배출라인의 고장 또는 문제 발생 등에 의해 사용이 어려울 경우에 사용되는 액화가스 보조 배출라인을 포함할 수 있다. 액화가스 배출라인(L2)은, 저장탱크(10)의 외부에서 합류되는 지점에 밸브부(20)를 구비할 수 있다. 이러한 액화가스 배출라인(L2)은 저장탱크(10) 내부의 액화가스를 흡입시켜 액화가스 배출라인(L2)으로 이송시키는 펌프(40)를 구비할 수 있다.
펌프(40)는 액화가스 운송라인(L1, L2)에 마련되어, 저장탱크(10) 내의 액화가스를 액화가스 운송라인(L1, L2)으로 이송시킬 수 있다. 펌프(40)는 저장탱크(10)의 내부에 마련되는 잠형으로 구비될 수 있다. 펌프(40)는 액화가스 공급라인(L1) 및/또는 액화가스 배출라인(L2)에 마련될 수 있다. 예컨대, 펌프(40)는 액화가스 배출라인(L2) 상에 마련되는 것으로 설명한다. 펌프(40)는 저장탱크(10) 내의 액화가스를 액화가스 배출라인(L2)으로 이송시킬 수 있다.
이러한, 펌프(40)는 추진엔진의 요구압력보다 낮은 압력으로 액화가스를 가압하여 저장탱크(10) 내의 액화가스를 추진엔진으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 펌프(40)는 저장탱크(10) 내부에 마련되는 잠형으로 예시를 들었지만, 사용자가 선택적으로 펌프 타입을 정하여 저장탱크(10)의 외부에도 마련될 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 저장탱크의 하부로 액화가스 운송라인을 연결할 수 있게 되어, 파이프 연장 등에 따른 재료를 줄여 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또, 액화가스를 이송시키기 위한 펌프(LNG Supply Pump)를 저장탱크 내부에 마련되는 잠형(Submersible Type)이 아닌 저장탱크의 외부에 설치할 수 있게 되어 유지보수가 용이한 효과가 있다.
또한, 저장탱크 상부에 파이프, 펌프의 유지보수(Pump Maintenance)를 위한 플랫폼(Platform)을 지지하기 위한 장치를 추가로 설치할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 강재와 보온재의 팽창 차이로 인한 보온재의 균열(Insulation Crack)을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 저장탱크 하부 배관 연결 시 LNG 누출 위험으로부터 선각 구조(Hull structure)를 보호할 수 있는 수용부(Secondary barrier)의 적용이 가능하여, 액화가스 유출에 의한 극저온 손상 위험과 폭발 위험을 방지할 수 있게 되어 안전성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 저장탱크 20: 밸브부
30: 드립 트레이 40: 펌프
50: 액화가스 드레인 라인 60: 선체수막부
70: 수용부 80: 퍼징부
90: 재액화장치
L1: 액화가스 공급라인 L2: 액화가스 배출라인

Claims (8)

  1. 액화가스가 저장되어 선체에 마련되는 저장탱크; 및
    상기 저장탱크에 연결되어 상기 저장탱크에 액화가스를 공급하거나 상기 저장탱크로부터 액화가스를 배출하는 액화가스 운송라인을 포함하고,
    상기 저장탱크는, 액화가스를 고압으로 저장하는 압력용기이며,
    상기 액화가스 운송라인은, 상기 저장탱크의 하부를 관통하도록 마련되고,
    상기 액화가스 운송라인의 하방에 마련되어 누설되는 액화가스를 수용하는 드립 트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화가스 운송라인 상에 마련되어, 상기 액화가스 운송라인을 따라 이송되는 액화가스량을 조절하는 밸브부를 포함하고,
    상기 드립 트레이는, 상기 밸브부에서 누설되는 액화가스를 수용하도록 상기 밸브부의 하방에 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브부, 상기 드립 트레이를 수용하는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용부 내에서 발생한 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화된 가스를 상기 수용부로 리턴시키는 재액화장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브부는,
    상기 수용부의 외부로 일부 돌출되게 마련되어, 개도를 조절하는 밸브손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 드립 트레이로부터 상기 선체의 오버보드(Overboard) 방향으로 연장되어, 상기 드립 트레이에 수용된 누설된 액화가스를 배출하는 액화가스 드레인 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액화가스 드레인 라인에서 상기 액화가스를 배출하는 방향으로 물을 분사하는 선체수막부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 상기 액화가스 저장탱크를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
KR1020200096431A 2020-07-31 2020-07-31 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 KR20220016432A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200096431A KR20220016432A (ko) 2020-07-31 2020-07-31 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200096431A KR20220016432A (ko) 2020-07-31 2020-07-31 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220016432A true KR20220016432A (ko) 2022-02-09

Family

ID=80266165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200096431A KR20220016432A (ko) 2020-07-31 2020-07-31 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220016432A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022173238A2 (ko) 2021-02-10 2022-08-18 울산과학기술원 생적합성 양자점-폴리머 복합체 및 이를 이용한 진단 키트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022173238A2 (ko) 2021-02-10 2022-08-18 울산과학기술원 생적합성 양자점-폴리머 복합체 및 이를 이용한 진단 키트

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7360367B2 (en) Apparatus for cryogenic fluids having floating liquefaction unit and floating regasification unit connected by shuttle vessel, and cryogenic fluid methods
KR102646624B1 (ko) 가스 유조선을 위한 가스 저장 시설에서 가스를 처리하기 위한 방법 및 시스템
KR20220016432A (ko) 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박
KR102261772B1 (ko) 가스 처리 시스템
KR20220015853A (ko) 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박
KR20200086965A (ko) 액화가스 이송 방법 및 시스템
KR20110047414A (ko) 연료 주입 도어를 갖는 액화연료가스 추진 선박
KR102654823B1 (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR20220000431A (ko) 하이브리드 화물창을 포함하는 부유식 구조물
KR102614531B1 (ko) 선박용 재액화 장치
KR102296697B1 (ko) 가스 처리 시스템
KR100701398B1 (ko) Ｌｎｇ 재기화 선박의 터릿에 설치되는 선체 변형 방지용 스프레이 장치 및 상기 스프레이 장치를 이용한 선체 변형 방지 방법
KR102469960B1 (ko) 벙커링 선박
KR102262123B1 (ko) 액체화물 수송 시스템
KR102243805B1 (ko) 가스 재기화 시스템을 구비하는 선박
KR102283344B1 (ko) 액화가스 재기화 시스템 및 이를 구비하는 선박
KR102553159B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR102657767B1 (ko) 액화가스 연료 선박의 시운전용 연료 공급 시스템
KR102480657B1 (ko) Lng 저장탱크용 누설액 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR200494974Y1 (ko) 가스 재기화 장치 및 이를 구비하는 선박
US20210214050A1 (en) Liquefied natural gas vessel
WO2024009672A1 (ja) バンカー設備、バンカー船、バンカーシステム、及び液化ガスの供給方法
KR20220023586A (ko) 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템 및 방법
KR102261773B1 (ko) 가스 처리 시스템
KR20230033850A (ko) 액화가스 저장탱크의 유지보수 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination