KR20220101177A - 탱크 시스템, 선박 - Google Patents

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KR20220101177A
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pipe
tank
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piping
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도시노리 이시다
도시오 오가타
신스케 모리모토
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미츠비시 조우센 가부시키가이샤
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Abstract

탱크 시스템은, 탱크와, 적재 배관과, 배관 압력 저항부를 구비한다. 탱크는, 내부에 액화 이산화탄소가 수용된다. 적재 배관은, 상하 방향으로 뻗어 탱크 내에 하단이 개구된다. 적재 배관은, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소를 하단으로부터 탱크 내로 방출한다. 배관 압력 저항부는, 적재 배관에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부에 대하여 하단 측에 마련되어 있다. 배관 압력 저항부는, 적재 배관을 유통하는 액화 이산화탄소에 압력 손실을 발생시킨다.

Description

탱크 시스템, 선박
[0001]
본 개시는, 탱크 시스템, 선박에 관한 것이다.
본원은, 2019년 12월 23일에 일본에 출원된 특허출원 2019-231720호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
[0002]
특허문헌 1에는, 가스 적재 배관 계통을 통하여 LNG(Liquefied Natural Gas) 등의 액화 가스를 탱크 내에 적재하는 것이 개시되어 있다.
[0003]
특허문헌 1: 일본 특허공보 제5769445호
[0004]
그런데, 특허문헌 1과 같은 탱크를 이용하여 액화 이산화탄소를 운반하는 것이 요망되고 있다. 액화 이산화탄소는, 기상(氣相), 액상, 고상(固相)이 공존하는 삼중점의 압력(이하, 삼중점 압력이라고 칭한다)이, LNG나 LPG의 삼중점 압력과 비교하여 높다. 그 때문에, 삼중점 압력이 탱크의 운용 압력에 가까워진다. 탱크 내에 액화 이산화탄소를 수용하는 경우, 이하와 같은 이유에 의하여, 액화 이산화탄소가 응고되어 드라이아이스가 생성될 가능성이 있다.
[0005]
특허문헌 1과 같은 액화 가스를 수용하는 탱크에서는, 탱크 내에서 개구되는 적재 배관의 하단이 탱크 내의 하부에 배치되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 배치로 함으로써, 액 헤드의 증가에 따라 적재 배관의 개구 부근이 가압된다. 그 때문에, 적재 배관의 개구로부터 방출된 액화 가스가 플래시 증발되는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 적재 배관 중 가장 높은 위치에 배치된 배관 정부(頂部)에서는, 내부의 액화 이산화탄소의 압력이, 배관 하단에 있어서의 액화 이산화탄소의 압력에 대하여, 배관 하단과 배관 정부의 고저차에 따른 분만큼 낮아진다.
그 결과, 탱크 운용 압력에 따라서는, 액화 이산화탄소의 압력이 가장 낮아지는 적재 배관의 배관 정부에 있어서, 액화 이산화탄소의 압력이 삼중점 압력 이하가 되어, 액화 이산화탄소의 증발이 발생하고, 그 증발 잠열에 의하여, 증발하지 않고 남은 액화 이산화탄소의 온도 저하가 발생하여, 액화 이산화탄소가 응고되어 드라이아이스가 생성될 가능성이 있다.
그리고, 이와 같이, 적재 배관 내에서 드라이아이스가 생성되어 버리면, 적재 배관 내에 있어서의 액화 이산화탄소의 흐름이 저해되어, 탱크의 운용에 영향을 미칠 가능성이 있다.
[0006]
본 개시는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 적재 배관 내의 드라이아이스 생성을 억제하고, 탱크의 운용을 원활히 행할 수 있는 탱크 시스템, 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[0007]
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 탱크 시스템은, 탱크와, 적재 배관과, 배관 압력 저항부를 구비한다. 상기 탱크는, 내부에 액화 이산화탄소가 수용된다. 상기 적재 배관은, 상하 방향으로 뻗어 상기 탱크 내에 하단이 개구된다. 상기 적재 배관은, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소를 상기 하단으로부터 상기 탱크 내로 방출한다. 상기 배관 압력 저항부는, 상기 적재 배관에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부에 대하여 상기 하단 측에 마련되어 있다. 상기 배관 압력 저항부는, 적재 배관을 유통하는 액화 이산화탄소에 압력 손실을 발생시킨다.
[0008]
본 개시에 관한 선박은, 선체와, 상기 선체에 마련된, 상기한 것 같은 탱크 시스템을 구비한다.
[0009]
본 개시의 탱크 시스템, 선박에 의하면, 적재 배관 내의 드라이아이스 생성을 억제하고, 탱크의 운용을 원활히 행할 수 있다.
[0010]
도 1은 본 개시의 실시형태에 있어서의 선박의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크 시스템의 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 탱크 시스템에 마련된 배관 압력 저항부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제1 실시형태의 변형예에 관한 배관 압력 저항부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 개시의 제1 실시형태의 변형예에 관한 배관 압력 저항부를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크 시스템의 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크 시스템의 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 탱크 시스템에 마련된 배관 압력 저항부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 개시의 제3 실시형태에 관한 탱크 시스템에 마련된 제어 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도이다.
도 10은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 탱크 시스템에 마련된 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 11은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 탱크 시스템에 마련된 제어 장치에 있어서의 제어 밸브의 개도 조정 처리의 수순을 나타내는 플로차트이다.
[0011]
<제1 실시형태>
이하, 본 개시의 실시형태에 관한 탱크 시스템, 선박에 대하여, 도 1~도 3을 참조하여 설명한다.
(선박의 선체 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 실시형태의 선박(1A)은, 액체 이산화탄소, 혹은 액화 이산화탄소를 포함하는 다종의 액화 가스를 운반한다. 이 선박(1A)은, 선체(2)와, 탱크 시스템(20A)을 적어도 구비하고 있다.
[0012]
(선체의 구성)
선체(2)는, 그 외각(外殼)을 이루는, 한 쌍의 현측(舷側)(3A, 3B)과, 선저(船底)(도시하지 않음)와, 상갑판(5)을 갖고 있다. 현측(3A, 3B)은, 좌우 현측을 각각 형성하는 한 쌍의 현측 외판을 구비한다. 선저(도시하지 않음)는, 이들 현측(3A, 3B)을 접속하는 선저 외판을 구비한다. 이들 한 쌍의 현측(3A, 3B) 및 선저(도시하지 않음)에 의하여, 선체(2)의 외각은, 선수미(船首尾) 방향(Da)에 직교하는 단면에 있어서, U자상을 이루고 있다. 상갑판(5)은, 외부에 노출되는 전통(全通) 갑판이다. 선체(2)에는, 선미(2b) 측의 상갑판(5) 상에, 거주구(居住區)를 갖는 상부 구조(7)가 형성되어 있다.
[0013]
선체(2)에는, 상부 구조(거주 구획)(7)보다 선수(2a) 측에, 탱크 시스템 격납 구획(홀드)(8)이 형성되어 있다. 탱크 시스템 격납 구획(8)은, 상갑판(5)에 대하여 하방의 선저(도시하지 않음)를 향하여 파임과 함께, 상방으로 돌출되거나, 혹은 상갑판(5)을 천장으로 하는 폐쇄 구획이다.
[0014]
(탱크 시스템의 구성)
도 2에 나타내는 바와 같이, 탱크 시스템(20A)은, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30A)를 구비하고 있다.
[0015]
(탱크의 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 탱크(21)는, 탱크 시스템 격납 구획(8) 내에 복수 마련되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 탱크(21)는, 탱크 시스템 격납 구획(8) 내에, 예를 들면 합계 7개가 배치되어 있다. 탱크 시스템 격납 구획(8) 내에 있어서의 탱크(21)의 레이아웃, 설치수는 결코 한정되는 것은 아니다. 이 실시형태에 있어서, 각 탱크(21)는, 예를 들면, 수평 방향(구체적으로는, 선수미 방향)으로 뻗는 원통상이다. 탱크(21)는, 그 내부에 액화 이산화탄소(L)가 수용된다.
또한, 탱크(21)는, 원통상에 한정되는 것은 아니고, 탱크(21)는 구형 등이어도 된다.
[0016]
(적재 배관의 구성)
도 2에 나타내는 바와 같이, 적재 배관(25)은, 육상의 액화 이산화탄소 공급 시설이나 벙커선 등, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소(L)를 탱크(21) 내에 적재한다. 이 실시형태에 있어서의 적재 배관(25)은, 탱크(21)의 외부로부터 탱크(21)의 상부를 관통하여 탱크(21) 내에 삽입되어 있다. 적재 배관(25)은, 탱크(21) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 적재 배관(25)의 하단(25b)은, 탱크(21) 내에서 개구되어 있다. 적재 배관(25)은, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소(L)를, 하단(25b)으로부터 탱크(21) 내로 방출한다. 적재 배관(25)에 있어서, 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)는, 탱크(21)의 외부에 배치되어 있다.
[0017]
적재 배관(25)의 하단(25b)은, 탱크(21)의 바닥부 근방에 배치되어 있다. 바닥부 근방이란, 상하 방향(Dv)에 있어서의 탱크(21)의 중앙보다 바닥부에 가까운 위치이다. 또한, 도 2에서는, 탱크(21)에 저류되는 액화 이산화탄소(L) 내에 적재 배관(25)의 하단(25b)이 액몰(液沒)되어 있는 상황을 예시하고 있다. 또, 도 2에서는, 하단(25b)은, 하향으로 개구되어 있지만, 그 개구 방향은 하향으로 한정되지 않는다.
[0018]
(배관 압력 저항부의 구성)
배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)에 배관 압력 저항으로서 작용한다. 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치가 되는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 마련되어 있지만, 하단(25b)에 한정되는 것은 아니다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 배관 압력 저항부(30A)는, 액화 이산화탄소(L)가 유통되는 유통 개구부(30a)를 갖고 있다. 유통 개구부(30a)는, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작은 개구 면적(A2)을 갖고 있다.
[0019]
이 실시형태에 있어서, 배관 압력 저항부(30A)는, 오리피스(31)를 이용하여 구성되어 있다. 오리피스(31)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 장착되어 있다. 오리피스(31)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)의 개구를 폐색하도록 마련된 플레이트부(31a)와, 플레이트부(31a)에 형성된 관통 구멍(31b)을 구비하고 있다. 관통 구멍(31b)은, 상기 유통 개구부(30a)를 형성한다. 관통 구멍(31b)은, 플레이트부(31a)의 판두께 방향(적재 배관(25)의 하단(25b)에 있어서의 관축 방향)으로 관통하여 형성되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 관통 구멍(31b)은, 플레이트부(31a)의 중앙부에 하나만 형성되어 있다.
[0020]
하단(25b)에 배관 압력 저항부(30A)가 마련된 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 배관 정부(25t)에 있어서의 압력 Pc는, 탱크 운용 압력(P)t에 배관 압력 저항부에서 발생하는 압력 손실 ΔP를 더한 것에서, 탱크(21) 내에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 액면과 배관 정부(25t)의 고저차에 상당하는 압력을 뺀 값이 되지만, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 동압(動壓)이 유의미한 경우는 그 영향을 고려할 필요가 있다.
[0021]
적재 배관(25)의 배관 정부(25t)에 있어서, 액화 이산화탄소(L)가, 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력을 하회하지 않도록 하기 위해서는, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 미리 설정된 액화 이산화탄소(L)의 설정 압력 하한값 Ps를, 다음 식 (1)과 같이 상회할 필요가 있다.
Pc>Ps ···(1)
여기에서, 설정 압력 하한값 Ps는, 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력값에, 안전 마진값을 더한 것으로 할 수 있다.
[0022]
배관 압력 저항부(30A)(오리피스(31))에서는, 발생하는 압력 손실 ΔP가 배관 정부(25t)에 있어서의 압력 Pc를 높이는 것을 이용하여, 상기 식 (1)로 나타나는 조건을 만족하도록, 유통 개구부(30a)의 개구 면적(A2)이 설정되어 있다.
[0023]
(구체적인 검토예)
여기에서, 예를 들면, 탱크(21)의 운용압: 580[kPa(G)], 액화 이산화탄소(L)의 밀도 ρ: 1150[kg/m3], 탱크(21) 내에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 액면 높이 H1: 0[m], 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)의 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H2: 30[m]로 한다. 그렇게 하면, 배관 압력 저항부(30A)를 구비하지 않는 상태에서의 적재 배관(25)에 있어서의 배관 정부(25t) 내의 액화 이산화탄소(L)의 압력은, 242[kPa(G)]가 된다. 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력은 417[kPa(G)]이므로, 배관 압력 저항부(30A)를 마련하지 않는 상태에서는, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력은, 삼중점 압력 이하가 되어, 드라이아이스가 생성될 가능성이 있다.
이에 대하여, 배관 압력 저항부(30A)를 구비한 적재 배관(25)에서는, 상기 식 (1)을 만족하도록 배관 압력 저항부(30A)에서 압력 손실 ΔP가 발생하고, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 설정 압력 하한값 Ps를 항상 상회하여, 삼중점 압력을 충분히 초과할 수 있다.
[0024]
(작용 효과)
상기 제1 실시형태의 탱크 시스템(20A)에서는, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30A)를 구비하고 있다. 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 배관 압력 저항부(30A)에 의하여, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력이 압력 손실 ΔP의 분만큼 높아져, 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행하는 것이 가능해진다.
[0025]
상기 제1 실시형태의 탱크 시스템(20A)에서는, 배관 압력 저항부(30A)는, 상기 식 (1)을 충족시키는 압력 손실 ΔP를 발생시킨다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20A)에 의하면, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)의 높이 H2에 따른 적절한 압력 손실 ΔP를 배관 압력 저항부(30A)에서 발생시키고, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높일 수 있다. 이로써, 적재 배관(25) 내의 전역(全域)에서, 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력에 따라 설정하는 설정 압력 하한값 Ps 이상이 된다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다.
[0026]
상기 제1 실시형태의 탱크 시스템(20A)에서는, 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 마련되어 있다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20A)에 의하면, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 마련한 배관 압력 저항부(30A)에 의하여, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다. 또, 기존의 탱크 시스템(20A)의 적재 배관(25)의 하단(25b)에 대해서도, 배관 압력 저항부(30A)를 추가 설치할 수 있다.
[0027]
상기 제1 실시형태의 탱크 시스템(20A)에서는, 배관 압력 저항부(30A)(오리피스(31))는, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작은 개구 면적(A2)을 갖고, 액화 이산화탄소(L)가 유통되는 유통 개구부(30a)를 갖고 있다.
이와 같은 배관 압력 저항부(30A)는, 유통 개구부(30a)를 갖는 간이한 구성이며, 저비용으로 액화 이산화탄소(L)에 있어서의 드라이아이스의 생성 억제를 실현할 수 있다.
[0028]
상기 제1 실시형태의 선박(1A)에서는, 선체(2)와, 선체(2)에 마련된 탱크 시스템(20A)을 구비하고 있다.
따라서, 실시형태의 선박(1A)에 의하면, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행할 수 있는 탱크 시스템(20A)을 구비한 선박(1A)을 제공하는 것이 가능해진다.
[0029]
<변형예>
상기 제1 실시형태에서는, 배관 압력 저항부(30A)로서, 오리피스(31)를 마련하는 구성으로 했지만, 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 배관 압력 저항부(30A)로서, 다공판(32)을 마련하도록 해도 된다. 다공판(32)은, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 장착되어 있다. 다공판(32)은, 적재 배관(25)의 하단(25b)의 개구를 폐색하도록 마련된 플레이트부(32a)와, 플레이트부(32a)에 형성된 복수(다수)의 관통 구멍(32b)을 구비하고 있다. 각 관통 구멍(32b)은, 플레이트부(32a)의 판두께 방향으로 관통하고 있다. 이들 복수의 관통 구멍(32b)에 의하여, 상기 유통 개구부(30a)가 구성되어 있다. 유통 개구부(30a)는, 복수의 관통 구멍(32b)의 합계 개구 면적(A3)이, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작다.
이와 같은 다공판(32)을 이용한 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력을 압력 손실 ΔP의 분만큼 높일 수 있다.
[0030]
또, 도 5에 나타내는 바와 같이, 배관 압력 저항부(30A)로서 플랩(33)을 마련하도록 해도 된다. 플랩(33)은, 적재 배관(25)의 하단(25b)의 내측에 장착되어 있다. 플랩(33)은, 판형이며, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 있어서의 관축 방향(Dp)에 직교하는 면에 대하여, 경사져 마련되어 있다. 플랩(33)은, 그 외주 가장자리(33a)와, 적재 배관(25)의 하단(25b)의 내주면(25f)의 사이에 간극(33b)을 두도록 마련되어 있다. 플랩(33)의 외주 가장자리(33a)와 적재 배관(25)의 내주면(25f)의 간극(33b)이, 상기 유통 개구부(30a)를 형성한다. 유통 개구부(30a)를 형성하는 간극(33b)의 개구 면적(A4)은, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작다.
이와 같은 플랩(33)을 이용한 배관 압력 저항부(30A)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력을 압력 손실 ΔP의 분만큼 높일 수 있다.
[0031]
<제2 실시형태>
다음으로, 본 개시의 제2 실시형태에 관한 탱크 시스템, 선박에 대하여, 도 6을 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 본 개시의 제2 실시형태에 있어서는, 본 개시의 제1 실시형태와 배관 압력 저항부(30B)의 위치만이 상이하므로, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
(선박의 선체 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 선박(1B)은, 액화 이산화탄소, 혹은 액화 이산화탄소를 포함하는 다종의 액화 가스를 운반한다. 이 선박(1B)은, 선체(2)와, 탱크 시스템(20B)을 적어도 구비하고 있다.
[0032]
(탱크 시스템의 구성)
도 6에 나타내는 바와 같이, 탱크 시스템(20B)은, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30B)를 구비하고 있다.
[0033]
(배관 압력 저항부의 구성)
배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력을 압력 손실분만큼 높일 수 있다. 배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 이 제2 실시형태에 있어서, 배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)와 하단(25b)의 사이에 마련되어 있다. 배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)보다 높은 위치에 마련되어 있다.
배관 압력 저항부(30B)는, 상기 제1 실시형태에서 나타낸, 오리피스(31)(도 3 참조), 다공판(32)(도 4 참조), 및 플랩(33)(도 5 참조) 중 하나를 이용하여 형성되어 있다. 배관 압력 저항부(30B)는, 발생하는 압력 손실 ΔP가 상기 식 (1)로 나타나는 조건을 만족하도록 마련되어 있다.
[0034]
또, 배관 압력 저항부(30B)를, 적재 배관(25)의 하단(25b)보다 높은 위치에 마련한 경우, 배관 압력 저항부(30B)의 하방(하단(25b)) 측에서, 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 삼중점 압력을 하회하지 않도록 할 필요가 있다.
이 때문에, 배관 압력 저항부(30B)를, 탱크(21)의 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H[mm]에 마련한 경우, 배관 압력 저항부(30B)의 높이 H에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 설정 압력 하한값 Ps를 상회하도록 할 필요가 있다.
[0035]
배관 압력 저항부(30B)가 설치되는 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H[mm]는, 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력이 높이 H와 탱크(21) 내에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 액면 높이 H1의 고저차에 따라 저하되는 것을 고려하여, 그 압력이 삼중점 압력을 하회하지 않도록 제한된다.
[0036]
(작용 효과)
상기 제2 실시형태의 탱크 시스템(20B)에서는, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30B)를 구비하고 있다. 배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 배관 압력 저항부(30B)에 의하여, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력은 압력 손실 ΔP의 분만큼 높아져, 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행하는 것이 가능해진다.
[0037]
상기 제2 실시형태의 탱크 시스템(20B)에서는, 배관 압력 저항부(30B)는, 상기 식 (1)을 충족시키는 압력 손실 ΔP를 발생시킨다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20B)에 의하면, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)의 높이 H2에 따른 적절한 압력 손실 ΔP를 배관 압력 저항부(30B)에서 발생시키고, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높일 수 있다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다.
[0038]
상기 제2 실시형태의 탱크 시스템(20B)에서는, 배관 압력 저항부(30B)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)보다 높으며, 또한 탱크(21)의 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H[mm]는, 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H와 탱크(21) 내에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 액면 높이 H1의 고저차에 따라 저하되는 것을 고려하여, 그 압력이 삼중점 압력을 하회하지 않도록 제한되고 있다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20B)에 의하면, 배관 압력 저항부(30B)보다 하방(하단(25b) 측)에서, 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 설정 압력 하한값 Ps 이상이 된다. 이로써, 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력 저하가 발생하여 드라이아이스가 생성되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
[0039]
상기 제2 실시형태의 선박(1B)에서는, 선체(2)와, 선체(2)에 마련된 탱크 시스템(20B)을 구비한다.
따라서, 제2 실시형태의 선박(1B)에 의하면, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행할 수 있는 탱크 시스템(20B)을 구비한 선박(1B)을 제공하는 것이 가능해진다.
[0040]
[제3 실시형태]
다음으로, 본 개시의 제3 실시형태에 관한 탱크 시스템, 선박에 대하여, 도 7~도 11을 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 본 개시의 제3 실시형태에 있어서는, 본 개시의 제1, 제2 실시형태와 배관 압력 저항부(30C)의 구성만이 상이하므로, 제1, 제2 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
(선박의 선체 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 이 제3 실시형태의 선박(1C)은, 액화 이산화탄소, 혹은 액화 이산화탄소를 포함하는 다종의 액화 가스를 운반한다. 이 선박(1C)은, 선체(2)와, 탱크 시스템(20C)을 적어도 구비하고 있다.
[0041]
(탱크 시스템의 구성)
도 7에 나타내는 바와 같이, 탱크 시스템(20C)은, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30C)를 구비하고 있다.
[0042]
(배관 압력 저항부의 구성)
배관 압력 저항부(30C)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력을 압력 손실분만큼 높일 수 있다. 이 실시형태에 있어서, 배관 압력 저항부(30C)는, 제어 밸브(35)와, 제어 장치(60)를 구비하고 있다.
[0043]
배관 압력 저항부(30C)의 제어 밸브(35)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 이 제3 실시형태에 있어서, 제어 밸브(35)는, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 마련되어 있다. 제어 밸브(35)는, 상기 제2 실시형태와 동일하게, 적재 배관(25)의 하단(25b)보다 높은 위치에 마련해도 된다.
[0044]
도 8에 나타내는 제어 밸브(35)는, 유통 개구부(30a)의 개구 면적(A5)을 가변으로 한다. 제어 밸브(35)는, 적재 배관(25)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 유로 내에서 회동(回動) 가능하게 마련된 밸브체(35a)를 갖고 있다. 밸브체(35a)는, 밸브축 둘레로 회동함으로써, 적재 배관(25) 내의 유로를 개폐한다. 밸브체(35a)는, 밸브축 둘레의 개도(開度)를 조정함으로써, 밸브체(35a)와, 적재 배관(25)의 내주면(25f)의 사이에 형성되는 간극(35b)을 증감시킨다. 밸브체(35a)와 적재 배관(25)의 내주면(25f)의 간극(35b)이, 상기 유통 개구부(30a)를 형성한다. 유통 개구부(30a)를 형성하는 간극(35b)의 개구 면적(A5)은, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작다. 제어 밸브(35)에는, 저온의 액화 이산화탄소(L) 중에서도 작동 가능한 액몰 내(耐)저온 밸브를 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 제어 밸브(35)를 이용한 배관 압력 저항부(30C)는, 적재 배관(25)을 유통하는 액체 이산화탄소(L)의 압력을 압력 손실 ΔP의 분만큼 높일 수 있다.
[0045]
배관 압력 저항부(30C)의 제어 밸브(35)에서는, 발생하는 압력 손실 ΔP가 배관 정부(25t)에 있어서의 압력 Pc를 높이는 것을 이용하여, 상기 식 (1)로 나타나는 조건을 만족하도록, 유통 개구부(30a)의 개구 면적(A5)이 설정되어 있다.
[0046]
(제어 장치의 구성)
제어 장치(60)는, 제어 밸브(35)에 있어서의 유통 개구부(30a)의 개도를 조정한다. 제어 장치(60)로, 제어 밸브(35)의 개도 조정을 행하기 위하여, 탱크 시스템(20C)은, 탱크 내압 센서(51)와, 배관 정부 압력 센서(52)를 구비하고 있다. 탱크 내압 센서(51)는, 탱크(21)의 내압을 검출한다. 배관 정부 압력 센서(52)는, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc를 검출한다.
[0047]
(제어 장치의 하드웨어 구성도)
도 9에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(60)는, CPU(61)(Central Processing Unit), ROM(62)(Read Only Memory), RAM(63)(Random Access Memory), HDD(64)(Hard Disk Drive), 신호 수신 모듈(65)을 구비하는 컴퓨터이다. 신호 수신 모듈(65)은, 탱크 내압 센서(51), 배관 정부 압력 센서(52)로부터의 검출 신호를 수신한다.
[0048]
(제어 장치의 기능 블록도)
도 10에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(60)의 CPU(61)는 미리 HDD(64)나 ROM(62) 등에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 신호 수신부(71), 개도 제어부(72), 지령 신호 출력부(73)의 각 기능 구성을 실현한다.
신호 수신부(71)는, 신호 수신 모듈(65)을 통하여, 탱크 내압 센서(51), 배관 정부 압력 센서(52)로부터의 검출 신호, 즉 탱크 내압 센서(51)에 있어서의 탱크(21)의 내압의 검출값, 및 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc의 검출값의 데이터를 수신한다.
개도 제어부(72)는, 배관 정부 압력 센서(52)에 있어서의 검출값에 근거하여, 제어 밸브(35)의 개도를 조정하는 제어를 실행한다.
지령 신호 출력부(73)는, 개도 제어부(72)에 있어서의 제어에 의하여, 제어 밸브(35)의 개도를 변경하기 위한 지령 신호를, 제어 밸브(35)에 출력한다.
[0049]
(처리의 수순)
다음으로, 탱크 시스템(20C)에 있어서, 제어 장치(60)에 의하여 제어 밸브(35)의 개도를 조정하는 수순에 대하여 설명한다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(60)의 신호 수신부(71)는, 미리 설정된 시간 간격으로, 탱크 내압 센서(51), 배관 정부 압력 센서(52)로부터, 탱크 내압 센서(51)에 있어서의 탱크(21)의 내압(운용 압력(P)t)의 검출값, 및 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc의 검출값의 데이터를 수신한다(스텝 S1).
[0050]
이어서, 개도 제어부(72)가, 스텝 S1에서 수신한 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 미리 설정된 임곗값(예를 들면, 설정 압력 하한값 Ps) 미만인지 아닌지를 판정한다(스텝 S2). 그 결과, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 임곗값 미만이 아니면 스텝 S1로 되돌아간다.
[0051]
스텝 S2에 있어서, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 임곗값 미만이었던 경우, 즉, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 설정 압력 하한값 Ps 미만이었던 경우, 개도 제어부(72)는, 제어 밸브(35)의 개도를 감소시킨다(스텝 S3). 이것에는, 개도 제어부(72)가, 지령 신호 출력부(73)를 통하여, 제어 밸브(35)에 대하여 밸브체(35a)의 개도를 소정 각도 감소시키기 위한 지령 신호를 출력한다. 지령 신호의 출력 후, 제어 장치(60)는, 처리를 종료하고, 스텝 S1로 되돌아간다.
[0052]
(작용 효과)
상기 실시형태의 탱크 시스템(20C)에서는, 탱크(21)와, 적재 배관(25)과, 배관 압력 저항부(30C)를 구비하고 있다. 또, 배관 압력 저항부(30C)는, 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 하단(25b) 측에 마련되어 있다. 배관 압력 저항부(30C)에 의하여, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력은 압력 손실 ΔP의 분만큼 높아져, 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행하는 것이 가능해진다.
[0053]
상기 실시형태의 탱크 시스템(20C)에서는, 배관 압력 저항부(30C)는, 상기 식 (1)을 충족시키는 압력 손실 ΔP를 발생시킨다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20C)에 의하면, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)의 높이 H2에 따른 적절한 압력 손실 ΔP를 배관 압력 저항부(30C)에서 발생시키고, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높일 수 있다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다.
[0054]
상기 실시형태의 탱크 시스템(20C)에서는, 배관 압력 저항부(30C)는, 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작은 개구 면적(A5)을 갖고, 액체 이산화탄소(L)가 유통되는 유통 개구부(30a)를 갖는다.
이와 같은 배관 압력 저항부(30C)는, 유통 개구부(30a)를 갖는 간이한 구성이며, 저비용으로 액화 이산화탄소(L)에 있어서의 드라이아이스의 생성 억제를 실현할 수 있다.
[0055]
상기 실시형태의 탱크 시스템(20C)에서는, 배관 압력 저항부(30C)는, 유통 개구부(30a)의 개구 면적(A5)을 가변으로 하는 제어 밸브(35)와, 제어 밸브(35)에 있어서의 유통 개구부(30a)의 개도를 조정하는 제어 장치(60)를 구비한다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20C)에 의하면, 제어 장치(60)에 의하여, 제어 밸브(35)에 있어서의 유통 개구부(30a)의 개도를 조정함으로써, 배관 압력 저항부(30C)에서 발생하는 압력 손실 ΔP를 조정할 수 있다. 이로써, 탱크 시스템(20C)의 운용 조건 등에 따라, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높이는 압력 손실 ΔP를 적절히 조정하는 것이 가능해진다.
[0056]
상기 실시형태의 탱크 시스템(20C)에서는, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc를 검출하는 배관 정부 압력 센서(52)를 더 구비하고, 제어 장치(60)는, 배관 정부 압력 센서(52)에 있어서의 검출값에 근거하여, 제어 밸브(35)의 개도를 조정한다.
따라서, 실시형태의 탱크 시스템(20C)에 의하면, 배관 정부 압력 센서(52)로 검출된 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc에 따라, 배관 압력 저항부(30C)에서 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높이는 압력 손실 ΔP를 조정할 수 있다. 따라서, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 설정 압력 하한값 Ps를 하회하지 않도록, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높이는 압력 손실 ΔP를 적절히 조정하는 것이 가능해진다.
[0057]
상기 실시형태의 선박(1C)에서는, 선체(2)와, 선체(2)에 마련된 탱크 시스템(20C)을 구비한다.
따라서, 실시형태의 선박(1C)에 의하면, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행할 수 있는 탱크 시스템(20C)을 구비한 선박(1C)을 제공하는 것이 가능해진다.
[0058]
(그 외의 실시형태)
이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.
상기 실시형태에서는, 탱크(21)를, 선체(2) 내에 형성된 탱크 시스템 격납 구획(8) 내에 마련하는 구성으로 했지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 탱크(21)는, 상갑판(5) 상에 마련하도록 해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는 탱크(21)를 선박(1A~1C)에 구비하도록 했지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 탱크(21)는, 선박(1A~1C) 이외의 장소, 예를 들면 육상이나 해상 설비에 설치하거나, 탱크로리 등의 차량에 설치하거나 하도록 해도 된다.
[0059]
<부기>
실시형태에 기재된 탱크 시스템(20A, 20B, 20C), 선박(1A~1C)은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
[0060]
(1) 제1 양태에 관한 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)은, 내부에 액화 이산화탄소(L)가 수용되는 탱크(21)와, 상하 방향(Dv)으로 뻗어 상기 탱크(21) 내에 하단(25b)이 개구됨과 함께, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소(L)를 상기 하단(25b)으로부터 상기 탱크(21) 내로 방출하는 적재 배관(25)과, 상기 적재 배관(25)에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부(25t)에 대하여 상기 하단(25b) 측에 마련되며, 상기 적재 배관(25)을 유통하는 상기 액화 이산화탄소(L)에 압력 손실 ΔP를 발생시키는 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)를 구비한다.
배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)의 예로서는, 오리피스(31), 다공판(32), 플랩(33)이 있다.
[0061]
이 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)은, 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)에 의하여, 적재 배관(25)을 유통하는 액화 이산화탄소(L)의 압력이 압력 손실 ΔP의 분만큼 높아진다. 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)에 있어서의 액체 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 높아짐으로써, 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내의 드라이아이스 생성을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행하는 것이 가능해진다.
[0062]
(2) 제2 양태에 관한 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)은, (1)의 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)으로서, 상기 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)는, 탱크 운용 압력(P)t에 상기 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)에서 발생하는 압력 손실 ΔP를 더한 것에서, 상기 탱크(21) 내에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 액면과 상기 배관 정부(25t)의 고저차에 상당하는 압력을 뺀 값이, 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력값에 안전 마진값을 더한 설정 압력 하한값 Ps를 상회하도록 결정되는 압력 손실 ΔP를 발생시킨다.
[0063]
이로써, 적재 배관(25)의 배관 정부(25t)의 높이에 따른 적절한 압력 손실 ΔP를 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)에서 발생시키고, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높일 수 있다. 이로써, 적재 배관(25) 내의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가, 액화 이산화탄소(L)의 삼중점 압력에 따라 설정하는 설정 압력 하한값 Ps 이상이 된다. 이로써, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다.
[0064]
(3) 제3 양태에 관한 탱크 시스템(20A, 20C)은, (2)의 탱크 시스템(20A, 20C)으로서, 상기 배관 압력 저항부(30A, 30C)는, 상기 적재 배관(25)의 상기 하단(25b)에 마련되어 있다.
[0065]
이로써, 적재 배관(25)의 하단(25b)에 마련한 배관 압력 저항부(30A, 30C)에 의하여, 적재 배관(25) 내에서 액화 이산화탄소(L)가 응고되어 드라이아이스가 생성되는 것이 억제된다. 또, 기존의 탱크 시스템의 적재 배관(25)의 하단(25b)에 대해서도, 배관 압력 저항부(30A, 30C)를 추가 설치할 수 있다.
[0066]
(4) 제4 양태에 관한 탱크 시스템(20B)은, (2)의 탱크 시스템(20B)으로서, 상기 배관 압력 저항부(30B)는, 상기 적재 배관(25)의 상기 하단(25b)보다 높고, 또한 상기 탱크(21)의 탱크 바닥면(21b)으로부터의 높이 H가, 상기 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력이, 상기 삼중점 압력값을 하회하지 않도록 마련되어 있다.
[0067]
이로써, 배관 압력 저항부(30B)를, 적재 배관(25)의 하단(25b)보다 높고, 배관 정부(25t)보다 낮은 위치에 설치한 경우에 있어서, 배관 압력 저항부(30B)보다 하방(하단(25b) 측)에 있어서도, 액화 이산화탄소(L)의 압력이 설정 압력 하한값 Ps 이상이 된다. 이로써, 배관 압력 저항부(30B)보다 하방에서, 배관 압력 저항부(30B)를 통과한 액화 이산화탄소(L)의 압력 저하가 발생하여 드라이아이스가 생성되어 버리는 것이 억제된다.
[0068]
(5) 제5 양태에 관한 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)은, (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)으로서, 상기 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)는, 상기 적재 배관(25) 내의 유로 단면적(A1)보다 작은 개구 면적(A2~A5)을 갖고, 액화 이산화탄소(L)가 유통되는 유통 개구부(30a)를 갖는다.
[0069]
이와 같은 배관 압력 저항부(30A, 30B, 30C)는, 유통 개구부(30a)를 갖는 간이한 구성이며, 저비용으로 액화 이산화탄소(L)에 있어서의 드라이아이스의 생성 억제가 실현될 수 있다.
[0070]
(6) 제6 양태에 관한 탱크 시스템(20C)은, (5)의 탱크 시스템(20C)으로서, 상기 배관 압력 저항부(30C)는, 상기 유통 개구부(30a)의 개구 면적(A5)을 가변으로 하는 제어 밸브(35)와, 상기 제어 밸브(35)에 있어서의 상기 유통 개구부(30a)의 개도를 조정하는 제어 장치(60)를 구비한다.
[0071]
이로써, 제어 장치(60)에 의하여, 제어 밸브(35)에 있어서의 유통 개구부(30a)의 개도를 조정함으로써, 배관 압력 저항부(30C)에서 발생하는 압력 손실 ΔP를 조정할 수 있다. 따라서, 탱크 시스템(20C)의 운용 조건 등에 따라, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높이는 압력 손실 ΔP를 적절히 조정하는 것이 가능해진다.
[0072]
(7) 제7 양태에 관한 탱크 시스템(20C)은, (6)의 탱크 시스템(20C)으로서, 상기 적재 배관(25)의 상기 배관 정부(25t)에 있어서의 상기 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc를 검출하는 배관 정부 압력 센서(52)를 더 구비하고, 상기 제어 장치(60)는, 상기 배관 정부 압력 센서(52)에 있어서의 검출값에 근거하여, 상기 제어 밸브(35)의 개도를 조정한다.
[0073]
이로써, 배관 정부 압력 센서(52)로 검출된 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc에 따라, 배관 압력 저항부(30C)에서 발생하는 압력 손실 ΔP를 조정할 수 있다. 따라서, 배관 정부(25t)에 있어서의 액화 이산화탄소(L)의 압력 Pc가 설정 압력 하한값 Ps를 하회하지 않도록, 액화 이산화탄소(L)의 압력을 높이는 압력 손실 ΔP를 적절히 조정하는 것이 가능해진다.
[0074]
(8) 제8 양태에 관한 선박(1A~1C)은, 선체(2)와, 상기 선체(2)에 마련된, (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)을 구비한다.
[0075]
이로써, 탱크(21) 내에 액화 이산화탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(25) 내에서 드라이아이스가 생성되는 것을 억제하고, 탱크(21)의 운용을 원활히 행할 수 있는 탱크 시스템(20A, 20B, 20C)을 구비한 선박(1A~1C)을 제공하는 것이 가능해진다.
[0076]
본 개시에 의하면, 적재 배관 내의 드라이아이스 생성을 억제하고, 탱크의 운용을 원활히 행할 수 있다.
[0077]
1A, 1B, 1C···선박
2···선체
2a···선수
2b···선미
3A, 3B···현측
5···상갑판
7···상부 구조
8···탱크 시스템 격납 구획
20A, 20B, 20C···탱크 시스템
21···탱크
21b···탱크 바닥면
25···적재 배관
25b···하단
25f···내주면
25t···배관 정부
30A, 30B, 30C···배관 압력 저항부
30a···유통 개구부
31···오리피스
31a···플레이트부
31b···관통 구멍
32···다공판
32a···플레이트부
32b···관통 구멍
33···플랩
33a···외주 가장자리
33b···간극
35···제어 밸브
35a···밸브체
35b···간극
51···탱크 내압 센서
52···배관 정부 압력 센서
60···제어 장치
61···CPU
62···ROM
63···RAM
64···HDD
65···신호 수신 모듈
71···신호 수신부
72···개도 제어부
73···지령 신호 출력부
A1···유로 단면적
A2, A3, A4, A5···개구 면적
Da···선수미 방향
Dp···관축 방향
Dv···상하 방향
H···배관 압력 저항부의 탱크 바닥면으로부터의 높이
H1···탱크 내에 있어서의 액화 이산화탄소의 액면 높이
H2···적재 배관의 배관 정부의 탱크 바닥면으로부터의 높이
L···액화 이산화탄소
ΔP···압력 손실
Pc···압력
Ps···설정 압력 하한값
Pt···운용 압력

Claims (8)

  1. 내부에 액화 이산화탄소가 수용되는 탱크와,
    상하 방향으로 뻗어 상기 탱크 내에 하단이 개구됨과 함께, 외부로부터 공급되는 액화 이산화탄소를 상기 하단으로부터 상기 탱크 내로 방출하는 적재 배관과,
    상기 적재 배관에 있어서 가장 높은 위치에 위치하는 배관 정부에 대하여 상기 하단 측에 마련되고, 상기 적재 배관을 유통하는 액화 이산화탄소에 압력 손실을 발생시키는 배관 압력 저항부를 구비하는 탱크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관 압력 저항부는, 탱크 운용 압력에 상기 배관 압력 저항부에서 발생하는 압력 손실을 더한 것에서, 상기 탱크 내에 있어서의 액화 이산화탄소의 액면과 상기 배관 정부의 고저차에 상당하는 압력을 뺀 값이, 액화 이산화탄소의 삼중점 압력값에 안전 마진값을 더한 설정 압력 하한값을 상회하도록 결정되는 압력 손실을 발생시키는 탱크 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 배관 압력 저항부는, 상기 적재 배관의 상기 하단에 마련되어 있는 탱크 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 배관 압력 저항부는, 상기 적재 배관의 상기 하단보다 높고, 또한 상기 탱크의 탱크 바닥면으로부터의 높이가, 상기 배관 압력 저항부를 통과한 액화 이산화탄소의 압력이, 상기 삼중점 압력값을 하회하지 않도록 마련되어 있는 탱크 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배관 압력 저항부는, 상기 적재 배관 내의 유로 단면적보다 작은 개구 면적을 갖고, 액화 이산화탄소가 유통되는 유통 개구부를 갖는 탱크 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 배관 압력 저항부는,
    상기 유통 개구부의 개구 면적을 가변으로 하는 제어 밸브와,
    상기 제어 밸브에 있어서의 상기 유통 개구부의 개도를 조정하는 제어 장치를 구비하는 탱크 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 적재 배관의 상기 배관 정부에 있어서의 상기 액화 이산화탄소의 압력을 검출하는 배관 정부 압력 센서를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 배관 정부 압력 센서에 있어서의 검출값에 근거하여, 상기 제어 밸브의 개도를 조정하는 탱크 시스템.
  8. 선체와,
    상기 선체에 마련된, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 탱크 시스템을 구비하는 선박.
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