KR20220074801A - 가스 처리 시스템용 점검 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템용 점검 장치에 관한 것으로서, 가스연료를 가압하여 엔진에 공급하는 가압수단 및 열교환수단을 갖는 가스 처리 시스템에 사용되는 점검 장치로서, 가스연료를 생성하거나 또는 저장하는 가스연료 관리부; 상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 열교환수단의 상류에 연결되어 가스연료를 전달하는 가스연료 전달부; 상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 상기 열교환수단의 하류에 연결되어 상기 가압수단에서 가압된 또는 상기 열교환수단에서 가열된 가스연료를 회수하는 가스연료 회수부; 및 상기 가스연료 회수부에서 회수된 가스연료를 냉각하는 냉각부를 포함한다.

Description

가스 처리 시스템용 점검 장치{Test apparatus for gas treatment system}

본 발명은 가스 처리 시스템용 점검 장치에 관한 것이다.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.

이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤 등의 오일 연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.

그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas) 등의 액화가스를 운반하는 가스 운반선에서 액화가스를 사용하여 엔진이나 터빈 등의 수요처를 구동하는 액화가스 공급 방식이 사용되고 있으며, 액화가스는 일반적으로 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 수요처의 연료로 액화가스를 사용하는 방식은 가스 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.

디젤과 달리 액화가스는 탱크에 극저온으로 저장되며, 이러한 액화가스를 엔진이 요구하는 온도 및 압력에 맞게 조절하는 구성들이 필요하다. 또한 이러한 구성들의 안정적 가동을 보장하기 위한 유지보수 작업이 요구된다.

그런데 종래에는, 가스 운반선의 운송 성능을 보장하기 위해 마련되는 재액화 장치의 점검 기술만 개발되어 왔을 뿐, 엔진에 액화가스를 공급하기 위한 구성들에 대한 점검 기술은 충분히 개발되지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 엔진에 가스연료를 공급하기 위한 압축기 등의 구성을 효율적으로 점검할 수 있도록 하는 가스 처리 시스템용 점검 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치는, 가스연료를 가압하여 엔진에 공급하는 가압수단 및 열교환수단을 갖는 가스 처리 시스템에 사용되는 점검 장치로서, 가스연료를 생성하거나 또는 저장하는 가스연료 관리부; 상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 열교환수단의 상류에 연결되어 가스연료를 전달하는 가스연료 전달부; 상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 상기 열교환수단의 하류에 연결되어 상기 가압수단에서 가압된 또는 상기 열교환수단에서 가열된 가스연료를 회수하는 가스연료 회수부; 및 상기 가스연료 회수부에서 회수된 가스연료를 냉각하는 냉각부를 포함한다.

구체적으로, 상기 가압수단은, 기상의 가스연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 압축기이며, 상기 열교환수단은, 액상의 가스연료를 별도의 열원에 의해 가열 또는 냉각하는 열교환기이며, 상기 가스연료 전달부는, 상기 압축기의 상류에 저온의 가스연료를 전달하며, 상기 가스연료 회수부는, 상기 압축기의 하류로부터 고온의 가스연료를 회수할 수 있다.

구체적으로, 상기 가스연료 회수부와 상기 가스연료 전달부를 연결하며 상기 냉각부가 마련되는 가스연료 순환라인; 상기 가스연료 회수부로부터 회수된 가스연료를 상기 가스연료 관리부로 전달하거나, 상기 가스연료 관리부로부터 상기 가스연료 전달부로 가스연료를 전달하는 가스연료 관리라인; 상기 가스연료 순환라인으로부터 상기 가스연료 전달부로 전달되는 가스연료를 냉각하는 상기 냉각부; 상기 냉각부로 냉매를 공급하는 냉매 공급부; 및 상기 냉매 공급부의 압력을 조절하는 냉매 가압부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 가압수단은, 기상의 가스연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 압축기; 및 액상의 가스연료를 가압하여 상기 엔진에 공급하는 고압펌프를 포함하며, 상기 열교환수단은, 액상의 가스연료를 별도의 열원에 의해 가열 또는 냉각하는 열교환기를 포함하며, 상기 가스연료 전달부는, 상기 압축기의 상류에 기상의 가스연료를 전달하거나, 상기 고압펌프의 상류에 액상의 가스연료를 전달하며, 상기 가스연료 회수부는, 상기 압축기의 하류 또는 상기 고압펌프의 하류로부터 고온의 가스연료를 회수할 수 있다.

구체적으로, 상기 가스연료 관리부는, 액상의 가스연료를 저장하는 액화가스 저장부; 및 상기 액화가스 저장부에 저장된 액상의 가스연료로부터 기상의 가스연료를 생성하는 증발가스 생성부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 가스연료 관리부 및 상기 냉매 공급부의 압력을 각각 제어하기 위해 가스연료를 외부로 배출하는 가스 벤트부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치는, 엔진에 가스연료를 공급하는 압축기 등을 갖는 가스 처리 시스템에 대해 저온가스를 전달하고 고온가스를 회수함으로써 압축기의 가동력을 효과적으로 테스트할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 사용도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 사용도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 개념도이다.

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.

본 명세서에서 가스연료는 LNG, LPG 등의 탄화수소일 수 있지만 이로 한정하는 것은 아니며, 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 모든 물질(프로필렌, 암모니아, 메탄올, 수소 등)을 포괄할 수 있다.

또한 본 명세서에서 가스연료는 액화가스 또는 증발가스로 지칭될 수 있는데, 액화가스/증발가스는 탱크 내부에서의 상태를 기준으로 구분되는 것이고, 명칭으로 인하여 액상 또는 기상으로 반드시 한정되는 것은 아님을 알려둔다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 사용도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 개념도이다.

먼저 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치(1)를 설명하기 전에, 본 발명이 사용되는 가스 처리 시스템(100)에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 가스 처리 시스템(100)은, 가스연료를 엔진(E)에 공급한다. 이때 엔진(E)은 선박에 마련되는 추진엔진(E)이나 발전엔진(E) 등일 수 있고, 복수로 마련될 수 있다. 이때 복수의 엔진(E)은 요구압력이나 요구온도가 서로 상이할 수 있으므로, 가스 처리 시스템(100)은 복수의 엔진(E)이 원하는 가스연료의 제원을 맞출 수 있도록 마련된다. 또한 엔진(E)은 그 용어에도 불구하고 터빈, 연료전지 등과 같이 가스연료를 소비하는 장치를 모두 포괄할 수 있다.

가스 처리 시스템(100)은 연료탱크(110), 압축기(120), 강제기화기(130), 고압펌프(140), 고압히터(150)를 포함한다. 연료탱크(110) 내에는 액상의 가스연료인 액화가스가 저장되어 있으며, 액화가스가 자연 증발함에 따라 기상의 가스연료인 증발가스가 발생하게 된다. 이때 연료탱크(110) 내의 증발가스 및 액화가스는 각각 증발가스 공급라인(L110) 및 액화가스 공급라인(L120)을 통해 엔진(E)에 공급된다.

증발가스는, 연료탱크(110)로부터 증발가스 공급라인(L110)을 따라 배출되며, 액적을 제거하기 위한 버퍼(부호 도시하지 않음)를 경유한 뒤 압축기(120)로 전달된다. 압축기(120)는 증발가스를 엔진(E)의 요구압력까지 압축하는 가압수단의 일종으로서, 다단으로 마련될 수 있다. 또한 압축기(120)는 원심형, 왕복동형, 스크류형 등이며, 급유타입 또는 무급유타입 등으로 이루어질 수 있다.

압축기(120)의 압축단 사이 및 압축기(120)의 하류 등에는 쿨러(부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 압축단에 의한 증발가스 압축 과정에서 압축열이 발생하므로, 쿨러는 증발가스의 온도를 엔진(E)의 요구온도 이상이 되지 않도록 제어한다.

액화가스는, 연료탱크(110) 내에 배치되는 이송펌프(부호 도시하지 않음)를 통해 액화가스 공급라인(L120)을 따라 연료탱크(110)의 외부로 배출될 수 있으며, 압축기(120)의 상류 또는 압축기(120)의 하류로 전달될 수 있다.

일례로 액화가스는 이송펌프에 의해 이송되고 강제기화기(130)로 유입되어, 별도의 열매에 의해 기화될 수 있다. 기화된 액화가스는 (필요 시 버퍼를 거쳐) 압축기(120) 상류의 증발가스와 혼합될 수 있다.

또는 액화가스는, 이송펌프에 의해 이송된 후 고압펌프(140) 및 고압히터(150)로 전달된다. 고압펌프(140)는 액화가스를 엔진(E)의 요구압력까지 가압할 수 있으며, 고압히터(150)는 고압의 액화가스를 엔진(E)의 요구온도까지 가열한다.

이때 고압히터(150)는 액상의 가스연료를 별도의 열원에 의해 가열하는 열교환수단으로 지칭될 수 있고, 강제기화기(130) 또한 열교환수단에 포함될 수 있다. 이외에도 가스 처리 시스템(100)은 필요에 따라 액상의 가스연료를 냉각하는 구성을 열교환수단으로서 더 포함할 수도 있을 것이다.

이와 같이 가스 처리 시스템(100)은, 연료탱크(110) 내에 엔진(E)의 요구압력보다 낮은 압력(대기압) 및 극저온 액상으로 저장된 가스연료를, 엔진(E)이 요구하는 온도 및 압력에 맞춰주기 위해, 가압과 가열을 이루게 된다. 이 경우 본 발명에 따른 점검 장치(1)는, 위와 같은 가스 처리 시스템(100)에서 가압수단을 주로 점검하기 위해 사용될 수 있다. 이하에서는 도 2 등을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치(1)를 설명한다.

도 2 및 도 3 등을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치(1)는, 가스연료 관리부(10), 가스연료 전달부(20), 가스연료 회수부(30), 냉각부(40)를 포함한다.

가스연료 관리부(10)는, 가스연료를 생성하거나 또는 저장한다. 본 실시예의 점검 장치(1)는, 가스 처리 시스템(100)에서 증발가스를 압축하는 압축기(120)를 주로 점검할 수 있으므로, 가스연료 관리부(10)는 증발가스를 생성 또는 저장하는 구성일 수 있다.

일례로 가스연료 관리부(10)는, 증발가스를 저장하는 용기일 수 있으며, 또는 외부로부터 액상의 가스연료를 공급받고 이를 기화시켜 증발가스를 생성하는 기화기일 수 있다.

이외에도 가스연료 관리부(10)는, 가스 처리 시스템(100)이 정상 가동할 때 압축기(120) 상류에 유입되는 증발가스의 제원을 고려하여, 가스연료를 생성 또는 저장하는 모든 구성을 포함할 수 있다.

가스연료 전달부(20)는, 가스 처리 시스템(100)에서 가압수단(압축기(120))의 상류에 연결되어, 가압수단에 가스연료를 전달한다. 가스 처리 시스템(100)에는 점검 장치(1)의 연결을 위해 증발가스 공급라인(L110) 등에 연결포트(C1)가 마련될 수 있으며, 가스연료 전달부(20)는 증발가스 공급라인(L110) 상에서 압축기(120) 상류에 마련되는 연결포트(C1)에 연결될 수 있다.

가스연료 전달부(20)는 저온 저압의 증발가스를 압축기(120)의 상류로 전달한다. 이때 가스연료 전달부(20)가 전달하는 가스연료는, 가스 처리 시스템(100)의 정상 가동 시 압축기(120) 상류의 증발가스 상태를 고려하여 걸정된다. 일례로 가스연료 전달부(20)를 통해 압축기(120)로 전달되는 가스연료는 약 1bar 내외의 압력을 갖고 -100도씨 이내인 저온 기상 상태일 수 있지만, 가스 처리 시스템(100)의 구성에 따라 일부 변경될 수 있다.

본 실시예의 점검 장치(1)가 사용되는 경우, 가스 처리 시스템(100)은 연료탱크(110)에서의 가스연료 공급이 차단되어 있거나, 연료탱크(110)가 비어있는 상태일 수 있다. 즉 본 실시예는 연료탱크(110)에 대해 로딩 또는 쿨다운 전에도 수행이 가능하다.

따라서 본 실시예를 사용하면, 가스 처리 시스템(100)이 탑재된 선박의 시운전 출항 전에 가압수단의 점검이 완료될 수 있으므로, 시운전에 소요되는 장비 점검 기간 및 Risk를 최소화할 수 있게 된다.

가스연료 회수부(30)는, 가스 처리 시스템(100)에서 가압수단의 하류에 연결되어, 가압수단에서 가압된 고온 고압의 증발가스를 회수한다. 가스연료 회수부(30)는 가스 처리 시스템(100)의 증발가스 공급라인(L110)에서 압축기(120)의 하류에 마련되는 연결포트(C2)를 통해 증발가스를 회수할 수 있다.

이때 가스연료 회수부(30)는, 압축기(120)에서 적어도 1단의 하류로부터 고온의 가스연료를 회수할 수 있다. 또는 가스연료 회수부(30)는, 압축기(120)에서 각 압축단의 하류로부터 선택적으로 증발가스의 회수를 구현할 수 있다. 따라서 이러한 가스연료 회수부(30)를 사용하게 되면, 압축단에 대한 개별 점검도 가능할 수 있다.

도면에 나타난 바와 같이 가스연료 회수부(30)는 압축기(120) 전체에 대한 테스트를 위해, 압축기(120)의 하류에서 고온 고압의 증발가스를 회수할 수 있으며, 회수된 증발가스는 재활용될 수 있다. 점검 장치(1)가 가스 처리 시스템(100)으로부터 회수한 증발가스는 고온 고압이고, 점검 장치(1)가 가스 처리 시스템(100)에 공급하는 증발가스는 저온 저압이므로, 증발가스를 재활용하기 위해서는 온도와 압력을 떨어뜨려야 한다.

이를 위해 본 실시예는 이하에서 설명하는 냉각부(40)를 사용하여 온도를 낮출 수 있다. 또한 본 실시예는 압력 강하를 구현하기 위해 가스연료 관리부(10)를 이용하거나 또는 압력조절밸브(부호 도시하지 않음)를 사용할 수 있다.

다만 가스연료의 압력에 있어서, 가스연료 회수부(30)와 가스연료 전달부(20) 사이의 차압을 어느 정도 유지함으로써 증발가스가 별도의 압축 없이 원활하게 순환되도록 할 수도 있을 것이다.

냉각부(40)는, 가스연료 회수부(30)에서 회수된 가스연료를 냉각한다. 가스연료 회수부(30)와 가스연료 공급부는 가스연료 순환라인(L10)에 의해 연결되며, 냉각부(40)는 가스연료 순환라인(L10) 상에 마련될 수 있다.

냉각부(40)는 공지된 다양한 종류의 냉매(일례로 질소 등)를 사용하여 증발가스를 고온에서 저온으로 냉각할 수 있다. 즉 냉각부(40)는 압축기(120)에서 배출된 고온의 증발가스를 저온으로 변화시켜서 압축기(120)에 다시 유입 가능한 상태로 변화시킨다.

이를 위해 냉각부(40)는 가스연료 순환라인(L10) 상에 마련되는 액화기(41)와, 냉매 공급부(42)를 구비할 수 있으며, 액화기(41)는 증발가스와 냉매가 독립적으로 유동하는 열교환기로서 shell&tube, PCHE 등의 다양한 타입으로 마련될 수 있다.

냉매 공급부(42)는, 액화기(41)에 형성되는 냉매 유로에 냉매를 공급할 수 있다. 냉매 공급부(42)는 액화질소 등의 냉매를 저장하는 냉매 탱크를 포함할 수 있으며, 냉매는 냉매 탱크에서 액화기(41) 사이를 순환할 수 있다. 이때 냉매의 순환은 별도의 가압수단(냉매 압축기 등)을 이용하거나, 또는 냉매 탱크 자체의 내압을 이용할 수 있다.

후자의 경우, 냉매 탱크의 압력을 일정 이상으로 유지하여 냉매의 순환을 안정적으로 구현하기 위해 냉매 가압부(43, PBU)가 사용될 수 있다. 따라서 냉매는 냉매 탱크와 액화기(41) 사이에서 순환되며, 냉매의 소모에 따른 냉매 탱크의 압력 감소를 보충하기 위해, 냉매 가압부(43)가 활용될 수 있다.

가압수단으로부터 압축된 고온의 증발가스가 가스연료 회수부(30)를 통해 냉각부(40)로 전달되면, 냉각부(40)는 고온의 증발가스를 냉각하여 저온으로 변화시킨 뒤 가스연료 전달부(20)로 전달한다.

이후 가스연료 전달부(20)는 증발가스를 가압수단으로 다시 주입함으로써, 가압수단에는 증발가스가 지속적으로 순환되도록 할 수 있고, 이를 통해 가압수단의 작동을 점검할 수 있게 된다. 즉 가압수단이 마련되는 증발가스 공급라인(L110)과, 냉각부(40)가 마련되는 가스연료 순환라인(L10)은, 가스연료 회수부(30) 및 가스연료 전달부(20)를 통하여 폐루프를 구성할 수 있다.

이때 가스연료 순환라인(L10)에는 냉각부(40)의 상류(또는 하류)에서 가스연료 관리라인(L11)이 분기되어 가스연료 관리부(10)로 연결됨에 따라, 가스연료 회수부(30)로부터 회수된 가스연료 중 적어도 일부가 가스연료 관리부(10)로 전달될 수 있다.

또한 가스연료 관리라인(L11)은, 가스연료 관리부(10)에서 가스연료 순환라인(L10)으로 가스연료가 보충되도록 할 수도 있다. 즉 가스연료는 가압수단과 냉각부(40)를 지속적으로 순환하면서도, 적어도 일부의 가스연료가 분기되거나 또는 가스연료가 보충될 수 있다.

추가로, 가스연료 순환라인(L10)에는 냉각부(40)를 우회하는 우회라인(L13)이 마련되며, 가스연료 회수부(30)를 통해 회수되는 가스연료의 온도에 따라 가스연료의 적어도 일부가 냉각부(40)를 우회할 수 있다. 이외에도 가스연료의 온도 등의 제원 조절을 위해, 리턴 또는 우회 등의 라인들이 다양하게 부가될 수 있음은 물론이다.

또한 비상 상황, 비정상적인 작동 상황 등을 대비하기 위해 벤트 마스트(부호 도시하지 않음)로 가스연료를 배출하기 위한 가스 벤트부(부호 도시하지 않음)가 연결될 수도 있고, 가스 벤트부는 과압 등을 해소함으로써 가스연료 관리부(10) 등의 압력을 제어할 수 있다. 이러한 가스 벤트부는 앞선 냉각부(40)에도 적용될 수 있고, 가스연료 관리부(10)와 냉각부(40)에는 가스 벤트부가 독립적으로 마련될 수 있다.

본 실시예의 점검 장치(1)는, 스키드(50)를 포함할 수 있다. 스키드(50)는 앞서 설명한 가스연료 관리부(10), 가스연료 전달부(20), 가스연료 회수부(30), 냉각부(40) 등의 구성을 지지하도록 마련되는 구조물로서, 상기 구성들이 스키드(50)의 상면에 1층으로 배열될 수 있다.

이러한 스키드(50)에는, 작업자가 가스연료 관리부(10) 등의 구성에 용이하게 접근할 수 있도록 하는 공간과, 작업자가 상기 구성들을 유지보수하도록 하는 공간 등이 구비될 수 있다.

또한 스키드(50)는 가스 처리 시스템(100)이 마련되는 선박의 외부에 구비될 수 있고, 또는 도 2에서와 같이 선박의 갑판 등에 탑재되어 가스 처리 시스템(100)의 점검을 구현할 수 있다. 이때 가스 처리 시스템(100)의 점검이 완료되면, 스키드(50)는 크레인 등을 통해 선박으로부터 제거될 수 있다.

이하에서는 본 실시예에 따른 테스트 공정(Pre-commissioning)을 설명한다. 먼저 본 실시예의 가스 처리 시스템(100)에 대해서는 연료탱크(110)와 공급라인(L110, L120) 등에 대해 수분을 제거하는 Drying 공정이 이루어지는데, 이때 선박에 마련되는 N2 generator의 질소가 이용되거나 또는 점검 장치(1)의 냉각부(40)에 저장된 질소가 이용될 수 있다.

이후 연료탱크(110) 등에 대해 폭발성 가스를 제거하기 위한 Inerting이 이루어지는데, 이 역시 냉각부(40)의 질소를 사용할 수 있다. 물론 Drying에서 건조 공기(air)를 이용한 경우 inerting이 후속 단계로 진행될 수 있지만, Drying에서 질소를 이용하게 되면, Drying과 Inerting은 동시에 이루어질 수 있다.

이후 연료탱크(110) 등에 대해, 가스연료 전달부(20)를 이용하여 Gassing up과 Gas fill-up(압축기(120)의 initial running)이 구현되고, 또한 가스연료 전달부(20) 및 냉각부(40) 등을 이용하여 Cooling down(압축기(120)의 normal running)이 구현될 수 있다.

이후 De-inventory에 대해서도 점검 장치(1)에 의해 구현될 수 있으며, 추가적으로 공급라인(L110, L120)의 purging에 대해서도 점검 장치(1)의 냉각부(40) 등이 사용될 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 가스 처리 시스템(100)에 마련되는 압축기(120)를 테스트할 수 있도록 저온의 증발가스를 전달하고, 압축기(120)에서 압축된 고온 증발가스를 받아 냉각한 뒤 압축기(120)로 재유입시킴으로써, 가스 처리 시스템(100)의 연료탱크(110)를 활용하지 않고도 압축기(120)에 대한 점검을 신속히 완료할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 사용도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치의 개념도이다.

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템용 점검 장치(1)는, 앞선 실시예 대비 일부 구성을 축소 및 변경하여 전체적으로 컴팩트화할 수 있다.

또한 앞선 실시예가 스키드(50)를 통해 선체에 탑재되어 사용되는 컨테이너 타입이라면, 본 실시예는 선박에 인접하게 배치되는 별도의 바지(barge)가 스키드(50) 기능을 하는 형태로 마련될 수 있다.

또한 본 실시예는, 가스 처리 시스템(100)이 포함하는 압축기(120) 외에 고압펌프(140)도 점검 가능할 수 있다.

이를 위해 본 실시예의 점검 장치(1)는, 가스연료 관리부(10)가 액화가스 저장부(12) 및 증발가스 생성부(11)를 포함한다. 액화가스 저장부(12)는 액상의 가스연료를 저장하는 탱크 등의 구성으로서, 액화가스 저장부(12)에 저장된 액화가스는 고압펌프(140)의 점검을 위해 사용될 수 있다.

또한 액화가스 저장부(12)에 저장된 액화가스 중 적어도 일부는 증발가스 생성부(11)로 전달되며, 증발가스 생성부(11)는 액화가스를 강제 기화시켜서 압축기(120)의 점검을 위한 증발가스를 발생시킬 수 있다. 물론 액화가스 저장부(12) 내에서 자연 발생한 증발가스도 가스연료 전달부(20)를 통해 압축기(120)의 점검에 활용될 수 있다.

본 실시예의 점검 장치(1)에 포함되는 가스연료 전달부(20)는, 압축기(120)의 상류에 기상의 가스연료인 증발가스를 전달하거나, 고압펌프(140)의 상류에 액상의 가스연료인 액화가스를 전달할 수 있다.

이를 위해 가스연료 전달부(20)는 가스 처리 시스템(100)의 증발가스 공급라인(L110)에서 압축기(120) 상류에 마련되는 연결포트(C1)에 연결되거나, 가스 처리 시스템(100)의 액화가스 공급라인(L120)에서 고압펌프(140) 상류에 마련되는 연결포트(C3)에 연결될 수 있다.

도면과 같이 본 실시예의 가스연료 전달부(20)는 하나로 구성될 수 있고 증발가스 또는 액화가스를 선택적으로 전달할 수 있으므로, 압축기(120)와 고압펌프(140)에 의한 테스트는 서로 다른 시점에 이루어질 수 있다. 이 경우 가스연료 전달부(20)는 증발가스 공급라인(L110)의 연결포트(C1) 및 액화가스 공급라인(L120)의 연결포트(C3)에 택일적으로 연결될 수 있고, 또는 모두 연결된 상태에서 택일적으로 가스연료를 공급할 수 있다.

이외에 도면과 달리, 가스연료 전달부(20)는 증발가스 생성부(11)에서 가스 처리 시스템(100)으로 증발가스를 전달하는 부분과, 액화가스 저장부(12)에서 가스 처리 시스템(100)으로 액화가스를 전달하는 부분이 독립적으로 마련됨에 따라, 압축기(120)와 고압펌프(140)가 동시에 점검되도록 할 수도 있을 것이다.

본 실시예는 액화가스 저장부(12)에서 가압수단으로 액화가스를 전달하기 위해, 액화가스 공급부(21)가 배치될 수 있다. 즉 가스연료 전달부(20)는 액화가스 저장부(12)에 저장된 액화가스를 가압수단으로 전달하는 액화가스 공급부(21)로서 액화가스 펌프 등을 포함할 수 있다.

가스연료 회수부(30)는, 가스 처리 시스템(100)의 가압수단으로부터 배출되는 고온의 가스연료를 회수한다. 이때 가스연료 회수부(30)는 압축기(120) 또는 고압펌프(140)의 하류로부터 택일적으로 고온의 증발가스/고온의 액화가스를 회수할 수 있다.

이를 위해 가스연료 회수부(30)는, 가스 처리 시스템(100)의 증발가스 공급라인(L110)에서 압축기(120)의 하류에 마련된 연결포트(C2)에 연결되거나, 가스 처리 시스템(100)의 액화가스 공급라인(L120)에서 고압펌프(140)의 하류에 마련된 연결포트(도시하지 않음)에 연결될 수 있다.

앞서 가스연료 전달부(20)에서 설명한 바와 같이, 가스연료 회수부(30)는 압축기(120) 하류의 연결포트(C2) 및 고압펌프(140) 하류의 연결포트 중 어느 하나에 연결되어 가스연료를 회수하거나, 상기 연결포트들(C2)에 모두 연결되되 택일적으로 가스연료를 회수할 수 있다.

본 실시예의 가스연료 순환라인(L10)은, 액화가스 저장부(12)를 경유하도록 마련될 수 있다. 즉 액화가스는 가스연료 순환라인(L10)을 통해 회수되면서 냉각부(40)를 경유하고 액화가스 저장부(12)에 저장되었다가, 다시 가스연료 순환라인(L10)을 통해 가스 처리 시스템(100)으로 전달될 수 있다.

또한 도면과 달리 가스연료 순환라인(L10)에는 냉각부(40)를 우회하는 우회라인(L13), 리턴 또는 순환을 위한 라인 등이 다양하게 부가될 수 있음은 앞선 실시예에서 설명한 것과 같다.

이와 같이 본 실시예는, 가스 처리 시스템(100)이 가압수단으로서 포함하는 압축기(120)와 고압펌프(140)에 대해 모두 점검이 가능하도록 하여, 연료탱크(110)에 대한 쿨다운 전에 가압수단의 기계적 결함을 사전에 검증함으로써, 결함 발생 시 빠른 대처를 가능케 하고, 시운전 시간을 대폭 줄일 수 있다.

본 발명은 상기의 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지기술을 조합한 것 또는 상기의 실시예 중 적어도 둘 이상을 조합한 것을 다른 실시예로서 포함할 수 있음을 알려둔다.

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.

1: 가스 처리 시스템용 점검 장치 10: 가스연료 관리부
11: 증발가스 생성부 12: 액화가스 저장부
20: 가스연료 전달부 21: 액화가스 공급부
30: 가스연료 회수부 40: 냉각부
41: 액화기 42: 냉매 공급부
43: 냉매 가압부 50: 스키드
L10: 가스연료 순환라인 L11: 가스연료 관리라인
L13: 우회라인 100: 가스 처리 시스템
110: 연료탱크 120: 압축기
130: 강제기화기 140: 고압펌프
150: 고압히터 L110: 증발가스 공급라인
L120: 액화가스 공급라인 E: 엔진

Claims (6)

1. 가스연료를 가압하여 엔진에 공급하는 가압수단 및 열교환수단을 갖는 가스 처리 시스템에 사용되는 점검 장치로서,
   가스연료를 생성하거나 또는 저장하는 가스연료 관리부;
   상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 열교환수단의 상류에 연결되어 가스연료를 전달하는 가스연료 전달부;
   상기 가스 처리 시스템에서 상기 가압수단 또는 상기 열교환수단의 하류에 연결되어 상기 가압수단에서 가압된 또는 상기 열교환수단에서 가열된 가스연료를 회수하는 가스연료 회수부; 및
   상기 가스연료 회수부에서 회수된 가스연료를 냉각하는 냉각부를 포함하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압수단은,
   기상의 가스연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 압축기이며,
   상기 열교환수단은,
   액상의 가스연료를 별도의 열원에 의해 가열 또는 냉각하는 열교환기이며,
   상기 가스연료 전달부는,
   상기 압축기의 상류에 저온의 가스연료를 전달하며,
   상기 가스연료 회수부는,
   상기 압축기의 하류로부터 고온의 가스연료를 회수하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가스연료 회수부와 상기 가스연료 전달부를 연결하며 상기 냉각부가 마련되는 가스연료 순환라인;
   상기 가스연료 회수부로부터 회수된 가스연료를 상기 가스연료 관리부로 전달하거나, 상기 가스연료 관리부로부터 상기 가스연료 전달부로 가스연료를 전달하는 가스연료 관리라인;
   상기 가스연료 순환라인으로부터 상기 가스연료 전달부로 전달되는 가스연료를 냉각하는 상기 냉각부;
   상기 냉각부로 냉매를 공급하는 냉매 공급부; 및
   상기 냉매 공급부의 압력을 조절하는 냉매 가압부를 더 포함하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압수단은,
   기상의 가스연료를 압축하여 상기 엔진에 공급하는 압축기; 및
   액상의 가스연료를 가압하여 상기 엔진에 공급하는 고압펌프를 포함하며,
   상기 열교환수단은,
   액상의 가스연료를 별도의 열원에 의해 가열 또는 냉각하는 열교환기를 포함하며,
   상기 가스연료 전달부는,
   상기 압축기의 상류에 기상의 가스연료를 전달하거나, 상기 고압펌프의 상류에 액상의 가스연료를 전달하며,
   상기 가스연료 회수부는,
   상기 압축기의 하류 또는 상기 고압펌프의 하류로부터 고온의 가스연료를 회수하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 가스연료 관리부는,
   액상의 가스연료를 저장하는 액화가스 저장부; 및
   상기 액화가스 저장부에 저장된 액상의 가스연료로부터 기상의 가스연료를 생성하는 증발가스 생성부를 포함하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 가스연료 관리부 및 상기 냉매 공급부의 압력을 각각 제어하기 위해 가스연료를 외부로 배출하는 가스 벤트부를 더 포함하는, 가스 처리 시스템용 점검 장치.

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