KR20240021956A

KR20240021956A - 부체

Info

Publication number: KR20240021956A
Application number: KR1020247001607A
Authority: KR
Inventors: 세이고 요시노; 신스케 모리모토
Original assignee: 미츠비시 조우센 가부시키가이샤
Priority date: 2021-09-15
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2024-02-19
Also published as: CN117642333A; EP4361015A1; WO2023042472A1; JP2023042833A

Abstract

본 개시에 관한 부체는, 홀드 스페이스가 구획된 부체 본체와, 상기 홀드 스페이스 내에 수용되어, 내부에 액화 가스를 저류 가능한 탱크 본체, 및 상기 탱크 본체의 외면을 덮음과 함께 상기 탱크 본체와의 사이에 상기 탱크 본체로부터 누설된 액화 가스를 안내하는 안내로가 형성된 방열벽을 갖는 탱크와, 상기 탱크 본체의 하방에 마련되고, 상기 안내로를 통하여 상기 액화 가스가 도입되는 회수 공간을 구획 형성하는 회수 공간 형성부와, 상기 회수 공간과 상기 홀드 스페이스의 상부를 연통시키는 상하 유로를 형성하는 가스 도벽과, 상기 홀드 스페이스 내로 퍼지 가스를 도입 가능한 가스 도입 라인과, 상기 홀드 스페이스 내의 상부로부터 가스를 배출 가능한 배출 라인을 구비한다.

Description

부체

본 개시는, 부체(浮體)에 관한 것이다.

본원은, 2021년 9월 15일에 일본에 출원된 특허출원 2021-150195호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

특허문헌 1에는, FSO(Floating Storage and Offloading System)형의 부체나, FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)형의 부체에 마련된 LNG(Liquefied Natural Gas)의 처리 설비로부터 덱(deck) 상으로의 액화 가스의 누출을 방지하는 기술이 제안되어 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 부체는, 선체의 측면에 복수의 원통 용기를 갖고 있으며, 이들 원통 용기가, 부체의 덱에 재치된 처리 설비로부터 나오는 누출 액체를 받아 수용하게 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2014-525366호

그런데, 액화 가스를 저장하는 탱크로서, 독립형의 IMO(International Maritime Organization) 타입 A방식이나 독립형의 IMO 타입 B방식의 탱크가 알려져 있다. 이들 독립형의 IMO 타입 A방식이나 독립형의 IMO 타입 B방식의 탱크에서는, 상정되는 누설 액화 가스 연료를 15일간 저장할 수 있는 2차 방벽을 구비해야 한다는 규정이 있다. 그러나, 2차 방벽에 둘러싸인 홀드 스페이스 내에는, 외부로부터의 입열이 있기 때문에, 독립형의 IMO 타입 A방식이나 독립형의 IMO 타입 B방식의 탱크로부터 누설된 액화 가스가 대량으로 기화되어 버릴 가능성이 있다. 이 경우, 기화된 누설 액화 가스는, 예를 들면, 홀드 스페이스 내로 질소 가스나 드라이 에어 등의 치환 가스를 주입함으로써, 홀드 스페이스 밖으로 배기하고 있다. 그러나, 기화된 누설 액화 가스가 홀드 스페이스 내에서 치환 가스와 섞여 버리기 때문에, 기화된 누설 액화 가스를 모두 홀드 스페이스 밖으로 배출하기 위해서는 대량의 치환 가스가 필요하게 되어, 효율적으로 처리할 수 없다는 과제가 있다.

또 예를 들면, 액화 가스를 화물로서 저장하는 액화 가스 운반선이나, 특허문헌 1의 원통 용기와 같이 회수한 액화 가스를 수용 가능한 탱크를 구비하는 부체에서는, 독립 탱크로부터 누설된 액화 가스를 누설되고 있지 않은 별도의 탱크로 이동시키는 것이 생각된다. 그러나, 화물로서 액화 가스를 운반·저장하지 않는 액화 가스 연료선 등의 부체에서는, 연료 탱크를 1개밖에 갖지 않는 경우가 있고, 이와 같은 경우에는, 누설된 액화 가스의 이동처가 되는 탱크를 별도 설치할 필요가 발생해 버린다. 그러나, 부체에서는, 스페이스가 한정되어 있기 때문에, 누설된 액화 가스의 이동처가 되는 탱크를 설치할 스페이스를 확보할 수 없는 경우가 있다.

본 개시는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 누설된 액화 가스를 이동시키는 별도의 탱크를 필요로 하지 않고, 또한 탱크로부터 누설된 액화 가스를 회수하여 효율적으로 처리 가능한 부체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 이하의 구성을 채용한다.

본 개시의 일 양태에 관한 부체는, 홀드 스페이스가 구획된 부체 본체와, 상기 홀드 스페이스 내에 수용되어, 내부에 액화 가스를 저류 가능한 탱크 본체, 및 상기 탱크 본체의 외면을 덮음과 함께 상기 탱크 본체와의 사이에 상기 탱크 본체로부터 누설된 액화 가스를 안내하는 안내로가 형성된 방열벽을 갖는 탱크와, 상기 탱크 본체의 하방에 마련되고, 상기 안내로를 통하여 상기 액화 가스가 도입되는 회수 공간을 구획 형성하는 회수 공간 형성부와, 상기 회수 공간과 상기 홀드 스페이스의 상부를 연통시키는 상하 유로를 형성하는 가스 도벽과, 상기 홀드 스페이스 내로 퍼지 가스를 도입 가능한 가스 도입 라인과, 상기 홀드 스페이스 내의 상부로부터 가스를 배출 가능한 배출 라인을 구비한다.

상기 양태의 부체에 의하면, 누설된 액화 가스를 이동시키는 별도의 탱크를 필요로 하지 않고, 또한 탱크로부터 누설된 액화 가스를 회수하여 효율적으로 처리 가능해진다.

도 1은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 부체의 측면도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 있어서의 홀드 스페이스에 수용된 연료 탱크의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시형태의 변형예에 있어서의 도 2에 상당하는 도이다.
도 4는 본 개시의 제2 실시형태에 있어서의 도 2에 상당하는 도이다.

[제1 실시형태]

이하, 본 개시의 제1 실시형태에 관한 부체에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 개시의 제1 실시형태에 관한 부체의 측면도이다.

(부체의 구성)

도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 부체(1)는, 부체 본체(2)와, 상부 구조(4)와, 연소 장치(8)와, 연료 탱크(10)와, 배관 계통(20)과, 처리 장치(60)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태의 부체(1)는, 주기(主機) 등에 의하여 항행(航行) 가능한 선박을 일례로서 설명한다. 부체(1)의 선종(船種)은, 특정 선종에 한정되지 않는다. 부체(1)의 선종으로서는, 액화 가스 운반선, 페리, RORO선, 자동차 운반선, 여객선 등을 예시할 수 있다.

부체 본체(2)는, 그 외각(外殼)을 이루는 한 쌍의 현측(5A, 5B)과 선저(船底)(6)를 갖고 있다. 현측(5A, 5B)은, 한 쌍의 현측 외판을 구비한다. 선저(6)는, 이들 현측(5A, 5B)을 접속하는 선저 외판을 구비한다. 이들 한 쌍의 현측(5A, 5B) 및 선저(6)에 의하여, 부체 본체(2)의 외각은, 선수미(船首尾) 방향(FA)에 직교하는 단면에 있어서 U자상을 이루고 있다.

부체 본체(2)는, 가장 상층에 배치되는 상갑판(7)을 더 구비하고 있다. 상부 구조(4)는, 이 상갑판(7) 상에 형성되어 있다. 상부 구조(4) 내에는, 거주구(居住區) 등이 마련되어 있다. 본 실시형태의 부체(1)에서는, 예를 들면, 상부 구조(4)보다 선수미 방향(FA)의 선수(船首)(3a) 측에, 화물을 탑재하는 카고 스페이스(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또, 부체 본체(2)는, 연료 탱크(10)를 수용하는 밀폐된 공간인 홀드 스페이스(50)를 구획하고 있다.

연소 장치(8)는, 연료를 연소시킴으로써 열에너지를 발생시키는 장치이며, 상기의 부체 본체(2) 내에 마련되어 있다. 연소 장치(8)로서는, 부체(1)를 추진시키기 위한 주기에 이용되는 내연 기관, 선내에 전기를 공급하는 발전 설비에 이용되는 내연 기관, 작동 유체로서의 증기를 발생시키는 보일러 등을 예시할 수 있다. 연소 장치(8)는, 액화 가스를 연료로서 이용하는 것이 가능하게 되어 있고, 본 실시형태의 연소 장치(8)는, 암모니아를 연료로서 이용하는 것이 가능하게 되어 있다.

연료 탱크(10)는, 연료로서의 액화 가스인 암모니아(바꾸어 말하면, 액화 암모니아)를 저류한다. 본 실시형태의 연료 탱크(10)는, 선수미 방향(FA)으로 상부 구조(4)와 카고 스페이스(도시하지 않음)의 사이에 마련되어 있다. 연료 탱크(10)는, 독립 방형(方形) 탱크이며, 연료 탱크(10)의 주요 부분은, 상갑판(7)보다 하방에 설치되어 있다. 또한, 상기 연료 탱크(10)의 배치는 일례이며, 상부 구조(4)보다 선미(3b) 측에 배치되어 있어도 된다.

배관 계통(20)은, 연소 장치(8)와 연료 탱크(10)를 접속하고, 적어도 연료 탱크(10)에 저류된 암모니아를 연소 장치(8)로 공급 가능하게 구성되어 있다. 배관 계통(20)은, 암모니아의 유로를 형성하는 배관에 더하여, 암모니아를 연료로서 연소 장치(8)로 압송하는 펌프(도시하지 않음), 암모니아를 가열하기 위한 히터(도시하지 않음), 및 전동 밸브(도시하지 않음) 등을 포함하고 있다.

도 2는, 본 개시의 제1 실시형태에 있어서의 홀드 스페이스에 수용된 연료 탱크의 개략 구성을 나타내는 도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크(10)는, IMO(International Maritime Organization) 타입 A방식의 탱크, 또는 IMO 타입 B방식의 탱크이며, 탱크 본체(11)와, 방열벽(12)과, 회수 공간 형성부(13)와, 가스 도벽(14)과, 가스 도입 라인(15)과, 배출 라인(16)을 구비하고 있다. 본 실시형태의 연료 탱크(10)는, IMO 타입 B방식의 탱크인 경우를 예시하고 있고, 회수 공간 형성부(13)가 2차 방벽으로서 기능한다. 여기에서, IMO 타입 A방식의 탱크란, 탱크 본체(11)로부터의 대량 누설을 상정하여 탱크 본체(11)의 주위에 탱크 본체(11)에 저류된 액화 가스의 전량을 유지할 수 있는 2차 방벽이 요구되는 탱크이다. 한편, IMO 타입 B방식의 탱크란, 미리 정해진 기간 내의 누설량이 한정적인 것이 증명되어 있는 탱크이다. 이 IMO 타입 B방식의 탱크는, 상정되는 한정적인 최대 누설량을 유지할 뿐인 부분적인 2차 방벽의 장비에서 허용된다.

탱크 본체(11)는, 부체 본체(2)에 형성된 홀드 스페이스(50) 내에 수용되고, 내부에 액화 암모니아(액화 가스)를 저류 가능하게 되어 있다. 탱크 본체(11)는, 각각 평면시(平面視)에서 개략 직사각형상으로 형성된 천장 벽부(31) 및 바닥 벽부(32)와, 천장 벽부(31)의 네 변과 바닥 벽부(32)의 네 변을 연결하는 4개의 측벽부(33)를 구비한 방형으로 형성되어 있다. 탱크 본체(11)는, 저온 인성(靭性)이 우수한 저온용 강판 등에 의하여 형성할 수 있다.

방열벽(12)은, 탱크 본체(11)의 외면 전체를 덮고, 탱크 본체(11)로의 입열을 방지하고 있다. 방열벽(12)은, 예를 들면, 폴리유레테인 폼 등에 의하여 형성할 수 있다. 방열벽(12)은, 탱크 본체(11)의 천장 벽부(31)를 덮는 방열 상벽부(35)와, 탱크 본체(11)의 바닥 벽부(32)를 덮는 방열 하벽부(36)와, 탱크 본체(11)의 4개의 측벽부(33)를 덮는 4개의 방열 측벽부(37)를 갖고 있다. 방열벽(12)은, 그 탱크 본체(11) 측을 향하는 내면(12i)과, 탱크 본체(11)의 외면(11o)의 사이에 안내로(40)를 형성하고 있다. 안내로(40)는, 탱크 본체(11)에 균열 등의 손상이 발생한 경우에, 당해 손상된 개소로부터 누설된 액화 암모니아를 적어도 안내 가능하게 형성되어 있다. 안내로(40)로서, 예를 들면, 방열벽(12)의 내면(12i)에 형성된 홈을 예시할 수 있다. 또, 방열벽(12)은, 탱크 본체(11)의 하방의 소정의 위치에, 상하로 관통하는 관통 구멍(38)을 갖고 있다. 안내로(40)는, 이 관통 구멍(38)을 향하여 암모니아를 안내하고 있다. 본 실시형태의 관통 구멍(38)의 배치로서는, 방열 하벽부(36) 중, 가장 선미(3b) 측이고 또한 선폭 방향의 중앙 측 등을 예시할 수 있다.

본 실시형태에서는, 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 암모니아가 자체 중량에 의하여 관통 구멍(38)을 향하여 이동하도록, 안내로(40)에 적절히 구배를 마련하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 부체 본체(2)의 선수미 방향(FA)의 기울기인 트림이 선미 트림인 경우를 예시하고 있고, 본 실시형태의 방열벽(12)은, 부체 본체(2)의 선미(3b) 측에 관통 구멍(38)을 갖고 있다. 이로써, 예를 들면, 탱크 본체(11)의 바닥 벽부(32)보다 상방으로부터 누설된 암모니아는, 탱크 본체(11)의 하방까지 이동한 후, 선미 트림을 이용하여 선미(3b) 측의 관통 구멍(38)까지 이동한다. 그리고, 관통 구멍(38)에 도달한 액화 암모니아는, 관통 구멍(38)을 통하여 하방으로 배출된다. 또한, 방열벽(12)과 탱크 본체(11)의 사이에 안내로(40)가 형성되어 있기 때문에, 누설된 액화 암모니아는, 관통 구멍(38)으로부터 배출될 때까지, 실질적으로 기화되지 않고 액체의 상태에서 관통 구멍(38)까지 이동한다.

회수 공간 형성부(13)는, 안내로(40)를 통하여 액화 암모니아가 도입되는 회수 공간(41)을 구획 형성하고 있다. 이 회수 공간 형성부(13)는, 탱크 본체(11)보다 하방에 마련되어 있다. 본 실시형태의 회수 공간 형성부(13)는, 방열벽(12)의 하방, 보다 구체적으로는, 관통 구멍(38)의 바로 아래에 배치되어 있다. 회수 공간(41)과 홀드 스페이스(50)는 분리되어 있고, 예를 들면, 회수 공간(41) 내의 유체(기체의 암모니아 및 액화 암모니아)가, 홀드 스페이스(50) 내로 직접 방출되지 않게 되어 있다. 본 실시형태의 회수 공간 형성부(13)는, 드립팬부(43)와, 구획 벽부(44)를 구비하고 있다.

드립팬부(43)는, 관통 구멍(38)으로부터 배출된 암모니아를 저류한다. 드립팬부(43)는, 탱크 본체(11)의 하방, 보다 구체적으로는 관통 구멍(38)의 바로 아래를 포함하는 범위에 배치되어 있다. 본 실시형태의 드립팬부(43)는, 방열벽(12)의 방열 하벽부(36)로부터 하방으로 이간되어 배치되어 있다. 본 실시형태의 드립팬부(43)는, 예를 들면, 저온용 강판에 의하여 형성할 수 있다. 본 실시형태의 드립팬부(43)는, 수평 방향으로 뻗는 드립팬 바닥 벽부(46)와, 드립팬 바닥 벽부(46)의 주연(周緣)으로부터 상방을 향하여 뻗는 드립팬 주벽부(周壁部)(47)를 구비하고 있다. 드립팬부(43)는, IMO 타입 B방식의 탱크인 본 실시형태의 탱크 본체(11)의 최대 누설량을, 예를 들면, IGC 코드(International Gas Carrier Code)에 정해진 소정의 일수(日數)만큼 수용 가능하게 형성되어 있다. 또한, 드립팬부(43)는, 홀드 스페이스(50)를 구획하는 선체 내각(內殼)벽 중 하방에 위치하는 홀드 하벽(51)에 지지 부재(도시하지 않음)를 통하여 지지되어 있다.

구획 벽부(44)는, 드립팬부(43) 및 방열벽(12)과 함께 회수 공간(41)을 구획하고 있다. 구체적으로는, 구획 벽부(44)는, 드립팬부(43)와 방열벽(12)의 사이, 및 드립팬부(43)와 가스 도벽(14)의 사이를 막도록 형성되어 있다. 이 구획 벽부(44)는, 액화 암모니아와 장시간 접촉하지 않기 때문에, 드립팬부(43)보다 저온 인성 등이 낮은 강판이나 합성 수지 등으로 형성해도 된다. 여기에서, 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아는, 홀드 스페이스(50)로부터의 입열에 의하여 기화되지만, 구획 벽부(44)에 의하여, 기화된 암모니아가 회수 공간(41)으로부터 홀드 스페이스(50) 내로 직접 유출되지 않게 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 구획 벽부(44) 중 선수(3a) 측에 배치된 구획 벽부(44)가 상방을 향함에 따라 선미(3b) 측에 배치되도록 경사져 있는 경우를 나타내고 있지만, 구획 벽부(44)는, 이 경사를 갖는 구성에 한정되지 않는다.

가스 도벽(14)은, 회수 공간(41)과 홀드 스페이스(50)의 상부를 연통시키는 상하 유로(55)를 형성한다. 본 실시형태에서 예시하는 가스 도벽(14)은, 중공의 가늘고 긴 관을 형성하고 있다. 이 가늘고 긴 관의 내측 공간이 상하 유로(55)를 이루고 있다. 본 실시형태에서 예시하는 가스 도벽(14)은, 방열벽(12) 중 가장 선미(3b) 측에 배치되는 방열 측벽부(37)와 함께 상하 유로(55)를 형성하고 있다. 이 상하 유로(55)의 유로 단면적은, 예를 들면, 홀드 스페이스(50) 내의 가스가 회수 공간(41)으로 역류되지 않을 정도의 유로 단면적으로 할 수 있다.

드립팬부(43)에 수용된 액화 암모니아가 기화되어 회수 공간(41)의 압력이 상승하면, 회수 공간(41)의 기화된 암모니아(이하, 암모니아 가스라고 칭한다)는, 상하 유로(55)를 통하여 홀드 스페이스(50)의 상부로 밀려나온다. 여기에서, 암모니아 가스의 비중은, 홀드 스페이스(50) 내에 존재하는 질소나 드라이 에어보다 작다. 그 때문에, 상하 유로(55)로부터 밀려나온 암모니아 가스는, 홀드 스페이스(50) 내를 채우고 있던 질소나 드라이 에어보다 상방에 층을 이루어 체류한다. 또한, 이하의 설명에서는, 홀드 스페이스(50) 내에 층을 이루어 체류한 암모니아 가스를, 간단히 암모니아 가스층(L1)이라고 칭한다.

가스 도입 라인(15)은, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입 가능하게 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 가스 도입 라인(15)은, 암모니아 가스층(L1)을 구성하는 암모니아 가스를 홀드 스페이스(50)의 외부로 적극적으로 밀어내기 위한 퍼지 가스를 홀드 스페이스(50) 내로 도입한다. 이 가스 도입 라인(15)에 의하여 도입되는 퍼지 가스로서는, 암모니아와 접해도 화학 반응하지 않는 기체이면 되고, 질소나 드라이 에어를 예시할 수 있다. 본 실시형태의 가스 도입 라인(15)은, 홀드 스페이스(50)의 하부로 퍼지 가스를 도입 가능하게 되어 있다. 본 실시형태에서 예시하는 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)는, 홀드 스페이스(50)를 구획하는 홀드 측벽(52)의 하부에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)는, 홀드 스페이스(50)의 하부에서 개구하고 있다. 또, 가스 도입 라인(15)의 제2 단부(15b)는, 부체 본체(2)에 마련된 퍼지 가스 공급 장치(70)에 접속되어 있다.

여기에서, 홀드 스페이스(50)의 하부란, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하고 있는 암모니아 가스층(L1)보다 하방을 의미하고 있다. 즉, 상정되는 암모니아 가스층(L1)의 두께에 따라 홀드 스페이스(50)의 상하 방향에 있어서의 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)의 접속 위치를 결정하면 된다. 본 실시형태에 있어서의 가스 도입 라인(15)은, 홀드 스페이스(50)의 상하 방향에 있어서의 중앙 위치보다 하방(바꾸어 말하면 아래로부터 1/2의 범위)으로 퍼지 가스를 도입 가능하게 되어 있다. 이 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)의 접속 위치는, 상하 방향의 중앙 위치보다 하방에 한정되지 않고, 예를 들면, 홀드 스페이스(50)의 상하 방향에 있어서의 아래로부터 1/3의 범위나, 홀드 스페이스(50)의 상하 방향에 있어서의 아래로부터 1/4의 범위로 해도 된다. 보다 하방으로부터 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하면, 퍼지 가스와 암모니아 가스층(L1)의 암모니아 가스가 섞여 암모니아 가스층(L1)의 암모니아 농도가 저하되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)가 홀드 측벽(52)의 하부에 접속되는 경우에 대하여 설명했지만, 홀드 스페이스(50)의 하부로 직접 퍼지 가스를 도입 가능하면, 가스 도입 라인(15)의 제1 단부(15a)가 홀드 측벽(52)에 접속되는 경우에 한정되지 않는다.

배출 라인(16)은, 홀드 스페이스(50) 내의 상부로부터 가스를 배출 가능하게 형성되어 있다. 본 실시형태의 배출 라인(16)은, 홀드 스페이스(50)를 구획하는 선체 내각벽 중 상방에 위치하는 홀드 상벽(53)에 접속되어 있다. 여기에서, 홀드 스페이스(50) 내의 상부란, 상술한 암모니아 가스층(L1)이 존재하는 범위를 의미하고 있다. 배출 라인(16)은, 홀드 스페이스(50)와, 예를 들면, 처리 장치(60)를 연통하고 있다. 이 배출 라인(16)에 의하여, 암모니아 가스층(L1)의 암모니아 가스를 처리 장치(60)로 유도하는 것이 가능해지고 있다. 상술한 바와 같이, 암모니아 가스층(L1)이 형성되어 있는 경우에, 가스 도입 라인(15)에 의하여 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하면, 퍼지 가스에 밀린 암모니아 가스층(L1)의 암모니아 가스가 배출 라인(16)으로 유입된다. 또한, 배출 라인(16)이 홀드 상벽(53)에 접속되는 경우에 대하여 설명했지만, 홀드 스페이스(50)의 상부로부터 직접 가스를 배출 가능하면, 배출 라인(16)이 홀드 상벽(53)에 접속되는 경우에 한정되지 않는다.

처리 장치(60)는, 배출 라인(16)을 통하여 홀드 스페이스(50)로부터 공급된 암모니아 가스의 처리를 행한다. 본 실시형태의 처리 장치(60)는, 암모니아 가스를 소각하여 무해화하고 있다. 또한, 처리 장치(60)에서 행하는 처리는 소각에 한정되지 않는다. 예를 들면, 처리 장치(60)는, 암모니아 가스를 물에 흡수시키는 스크러버 등이어도 된다.

(작용 효과)

상기 제1 실시형태의 부체(1)는, 홀드 스페이스(50)가 구획된 부체 본체(2)와, 홀드 스페이스(50) 내에 수용되어, 내부에 액화 가스로서의 액화 암모니아를 저류 가능한 탱크 본체(11), 및 그 탱크 본체(11)의 외면(11o)을 덮음과 함께 탱크 본체(11)와의 사이에 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 암모니아를 안내하는 안내로(40)가 형성된 방열벽(12)을 갖는 탱크를 구비하고 있다. 또한, 부체(1)는, 탱크 본체(11)의 하방에 마련되고, 안내로(40)를 통하여 액화 암모니아가 도입되는 회수 공간(41)을 구획 형성하는 회수 공간 형성부(13)와, 회수 공간(41)과 홀드 스페이스(50)의 상부를 연통시키는 상하 유로(55)를 형성하는 가스 도벽(14)과, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입 가능한 가스 도입 라인(15)과, 홀드 스페이스(50) 내의 상부로부터 가스를 배출 가능한 배출 라인(16)을 구비하고 있다.

이와 같이 함으로써, 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 암모니아를 탱크 본체(11)와 안내로(40)를 통하여 회수 공간 형성부(13)로 도입할 수 있다. 회수 공간 형성부(13)로 도입된 액화 암모니아는, 홀드 스페이스(50)로부터의 입열에 의하여 기화되어 암모니아 가스가 된다. 그리고, 이 회수 공간 형성부(13)의 암모니아 가스를, 가스 도벽(14)에 의하여 형성된 상하 유로(55)를 통하여 홀드 스페이스(50)의 상부까지 유도하여 방출할 수 있다. 이로써 홀드 스페이스(50)의 상부에 암모니아 농도가 높은 암모니아 가스층(L1)을 형성할 수 있다. 즉, 홀드 스페이스(50)를, 암모니아 가스를 일시적으로 저류하는 버퍼로서 유효 이용할 수 있다. 또, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입함으로써, 홀드 스페이스(50) 상부의 암모니아 가스층(L1)을 하방으로부터 밀어 배출 라인(16)으로부터 배출시킬 수 있다. 그 때문에, 배출 라인(16)에 의하여 배출되는 암모니아 가스의 암모니아 농도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또, 층을 이룬 암모니아 가스를 홀드 스페이스(50) 내의 상부로부터 배출 가능해지기 때문에, 예를 들면, 홀드 스페이스(50) 내의 질소나 드라이 에어와 암모니아 가스가 섞여 암모니아 가스층(L1)이 형성되지 않는 경우와 비교하여, 홀드 스페이스(50) 내의 암모니아 가스 전량을 밀어내기 위하여 필요한 퍼지 가스의 주입량을 저감시킬 수 있다.

따라서, 누설된 암모니아를 이동시키는 별도의 탱크를 필요로 하지 않고, 또한 탱크 본체(11)로부터 누설된 암모니아를 회수하여 효율적으로 처리하는 것이 가능해진다.

상기 제1 실시형태에서는, 또한, 가스 도입 라인(15)이, 홀드 스페이스(50)의 하부로 퍼지 가스를 도입하고 있다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 암모니아 가스층(L1)과, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하는 개소를 상하로 분리하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 홀드 스페이스(50)로 도입된 퍼지 가스에 의하여, 암모니아 가스층(L1)이 섞이는 것을 억제하여, 보다 한층, 누설된 암모니아를 효율적으로 처리하는 것이 가능해진다.

상기 제1 실시형태에서는, 또한, 가스 도입 라인(15)은, 방열벽(12) 중 탱크 본체(11)의 바닥 벽부(32)를 덮는 방열 하벽부(36)와, 홀드 스페이스(50)의 하방을 구획하는 홀드 하벽(51)의 사이로 퍼지 가스를 도입하고 있다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 암모니아 가스층(L1)과, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하는 개소를 보다 한층 상하로 분리하는 것이 가능해져, 누설된 암모니아를 처리할 때에 추가적인 효율 향상을 도모할 수 있다.

상기 제1 실시형태에서는, 또한, 배출 라인(16)이, 홀드 스페이스(50)의 상방을 구획하는 홀드 상벽(53)에 접속되어 있다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 암모니아 가스를 배출할 때에, 암모니아 가스가 배출 라인(16)으로부터 배출되지 않고 홀드 스페이스(50) 내에 잔류하는 것을 억제할 수 있다.

(제1 실시형태의 제1 변형예)

도 3은, 본 개시의 제1 실시형태의 변형예에 있어서의 도 2에 상당하는 도이다.

상기 제1 실시형태에서는, 배출 라인(16)에 의하여 배출된 암모니아 가스를, 처리 장치(60)가, 소각하거나 물에 흡수시키거나 하는 처리를 행하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나 처리 장치에서 행하는 처리는, 암모니아 가스의 소각이나 물로의 흡수에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 배출 라인(16)에 의하여 배출된 암모니아 가스를 처리하는 처리 장치로서, 재액화 장치(160)를 마련하도록 해도 된다. 이 제1 변형예에 있어서의 재액화 장치(160)는, 재액화된 액화 암모니아를 전용의 회수 탱크(161)에 일시 저류하는 경우를 예시하고 있지만, 재액화된 액화 암모니아는, 연료 탱크(10)로부터 연소 장치(8)로 공급되는 연료에 합류시키거나, 연료 탱크(10)로 되돌리거나 해도 된다.

상기 제1 실시형태의 제1 변형예에 의하면, 배출 라인(16)으로부터 배출되는 암모니아 가스의 암모니아 농도가 높기 때문에, 배출 라인(16)으로부터 배출되는 암모니아 가스로부터 암모니아 이외의 다른 가스를 분리하지 않고 재액화 처리할 수 있다. 따라서, 탱크 본체(11)로부터 누설된 암모니아를 기체로 회수하여 재액화 처리하는 경우에, 재액화하기 위한 구성이 복잡화하는 것을 억제하여 효율적으로 재액화 처리를 하는 것이 가능해진다.

[제2 실시형태]

다음으로, 본 개시의 제2 실시형태에 있어서의 부체(1)를 도면에 근거하여 설명한다. 이 제2 실시형태는, 상술한 제1 실시형태에 대하여, 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아의 증발량을 증가 가능한 점에서만 상이하다. 그 때문에, 이 제2 실시형태에서는, 도 1을 원용함과 함께, 상술한 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명하고, 중복되는 설명을 생략한다.

도 4는, 본 개시의 제2 실시형태에 있어서의 도 2에 상당하는 도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태에 있어서의 연료 탱크(10)는, 탱크 본체(11)와, 방열벽(12)과, 회수 공간 형성부(13)와, 가스 도벽(14)과, 가스 도입 라인(15)과, 배출 라인(16)과, 기화 촉진 장치(17)를 구비하고 있다. 탱크 본체(11), 방열벽(12), 회수 공간 형성부(13), 가스 도벽(14), 및 가스 도입 라인(15)에 대해서는, 상술한 제1 실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 상세 설명을 생략한다.

기화 촉진 장치(17)는, 회수 공간 형성부(13)의 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아를 가열하는 것이 가능해지고 있다. 이 제2 실시형태에서 예시하는 기화 촉진 장치(17)는, 드립팬부(43)의 내측에 배치되는 가열부(18)를 갖고 있다. 가열부(18)로서는, 예를 들면, 전열선이나 열교환기 등을 이용할 수 있다. 가열부(18)는, 드립팬부(43)에 저류되는 액화 암모니아의 온도를 상승시킴으로써, 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아의 기화를 촉진시킨다. 또한, 가열부(18)는, 암모니아의 비점보다 높은 온도까지 가열 가능하게 해도 된다. 이와 같이, 암모니아의 비점보다 높은 온도까지 액화 암모니아를 가열하는 경우, 액화 암모니아를 강제적으로 기화시키는 것이 가능해진다.

또한, 이 제2 실시형태에서는, 기화 촉진 장치(17)의 가열부(18)가 드립팬부(43)에 수용된 액화 암모니아를 직접 가열하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 기화 촉진 장치(17)는, 액화 암모니아의 기화를 촉진할 수 있으면 상기 구성에 한정되지 않는다. 기화 촉진 장치(17)의 구성으로서는, 드립팬부(43)에 수용된 액화 암모니아의 액면에 대하여 회수 공간(41) 내에서 액화 암모니아보다 고온의 온풍을 가함으로써 액화 암모니아의 기화를 촉진하는 구성 등을 예시할 수 있다.

(작용 효과)

상기 제2 실시형태의 부체(1)는, 회수 공간 형성부(13)의 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아의 기화를 촉진하는 기화 촉진 장치(17)를 구비하고 있다.

이로써, 회수 공간 형성부(13)의 드립팬부(43)에 저류된 액화 암모니아의 증발량을 증가시킬 수 있기 때문에, 드립팬부(43)에 저류 가능한 암모니아의 액량(바꾸어 말하면, 드립팬부(43)의 용량)을 삭감할 수 있다. 따라서, 드립팬부(43)를 소형화할 수 있어, 회수 공간 형성부(13)의 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.

<다른 실시형태>

이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.

상기 각 실시형태 및 제1 변형예에서는, 탱크 본체(11)의 주요 부분이 홀드 스페이스(50) 내에 수용되는 경우를 예시했다. 그러나, 예를 들면, 탱크 본체(11)의 최상부 등, 탱크 본체(11)의 일부가 홀드 스페이스(50) 밖에 배치되어 있어도 된다.

상기 각 실시형태 및 제1 변형예에서는, 액화 가스로서 액화 암모니아를 일례로 하여 설명했다. 그러나, 액화 가스는, 기화되었을 때에 홀드 스페이스(50) 내에 충전되어 있는 질소나 드라이 에어 등의 기체보다 비중이 작은 기체가 되는 액화 가스이면 되고, 암모니아에 한정되지 않는다.

상기 각 실시형태 및 제1 변형예에서는, 가스 도벽(14)이 방열벽(12)과 함께 상하 유로(55)를 형성하고 있는 경우에 대하여 설명했지만, 가스 도벽(14) 단체(單體)로 상하 유로(55)를 형성해도 된다. 또한, 상하 유로(55)가 직선상으로 뻗는 경우를 예시했지만, 상하 유로(55)는, 회수 공간(41)과 홀드 스페이스(50)의 상부를 연통하고 있으면 직선상에 한정되지 않는다. 또, 관통 구멍(38), 드립팬부(43), 및 가스 도벽(14)은, 하나의 연료 탱크(10)에 대하여 복수 마련하도록 해도 된다.

각 실시형태 및 제1 변형예에서는, 액화 가스가 기화되는 것에 의한 회수 공간(41)의 압력 상승을 이용하여, 기화된 액화 가스를 홀드 스페이스(50) 내의 상부로 방출하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이 구성에 한정되지 않으며, 예를 들면, 상하 유로(55)의 도중에 홀드 스페이스(50) 내의 상부의 분위기를 향하여 송풍하는 블로어 등을 마련하고, 강제적으로 기화된 액화 가스를 회수 공간(41)으로부터 홀드 스페이스(50) 내의 상부의 분위기로 보내도록 해도 된다.

상기 각 실시형태 및 제1 변형예에서는, 부체(1)가 주기 등에 의하여 항행 가능한 선박인 경우에 대하여 설명했지만, 암모니아를 저장 가능한 부체이면 선박에 한정되지 않는다.

<부기(付記)>

실시형태에 기재된 부체(1)는, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.

(1) 제1 양태에 의하면 부체(1)는, 홀드 스페이스(50)가 구획된 부체 본체(2)와, 상기 홀드 스페이스(50) 내에 수용되어, 내부에 액화 가스를 저류 가능한 탱크 본체(11), 및 그 탱크 본체(11)의 외면을 덮음과 함께 상기 탱크 본체(11)와의 사이에 상기 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 가스를 안내하는 안내로(40)가 형성된 방열벽(12)을 갖는 탱크와, 상기 탱크 본체(11)의 하방에 마련되고, 상기 안내로(40)를 통하여 상기 액화 가스가 도입되는 회수 공간(41)을 구획 형성하는 회수 공간 형성부(13)와, 상기 회수 공간(41)과 상기 홀드 스페이스(50)의 상부를 연통시키는 상하 유로(55)를 형성하는 가스 도벽(14)과, 상기 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입 가능한 가스 도입 라인(15)과, 상기 홀드 스페이스(50) 내의 상부로부터 가스를 배출 가능한 배출 라인(16)을 구비한다.

액화 가스의 예로서는, LNG나 암모니아를 들 수 있다. 부체(1)의 예로서는, 선박이나 FSRU를 들 수 있다.

이로써, 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 가스를 탱크 본체(11)와 안내로(40)를 통하여 회수 공간 형성부(13)로 도입할 수 있다. 회수 공간 형성부(13)로 도입된 액화 암모니아는, 홀드 스페이스(50)로부터의 입열에 의하여 기화되어 가스가 된다. 그리고, 이 회수 공간 형성부(13)의 기화된 액화 가스를, 가스 도벽(14)에 의하여 형성된 상하 유로(55)를 통하여 홀드 스페이스(50)의 상부까지 유도하여 방출할 수 있다. 그 때문에, 홀드 스페이스(50)의 상부에 기화된 액화 가스 농도가 높은 가스층(L1)을 형성할 수 있다. 즉, 홀드 스페이스(50)를, 기화된 액화 가스를 일시적으로 저류하는 버퍼로서 유효 이용할 수 있다. 또, 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입함으로써, 홀드 스페이스(50) 상부의 기화된 액화 가스의 층(L1)을 하방으로부터 밀어 배출 라인(16)으로부터 배출시킬 수 있다. 그 때문에, 배출 라인(16)에 의하여 배출되는 기화된 액화 가스의 농도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또, 층(L1)을 이룬 기화된 액화 가스를 홀드 스페이스(50) 내의 상부로부터 배출 가능해지기 때문에, 예를 들면, 홀드 스페이스(50) 내의 질소나 드라이 에어와 기화된 액화 가스가 섞여 홀드 스페이스(50) 내에 기화된 액화 가스의 층(L1)이 형성되지 않는 경우와 비교하여, 홀드 스페이스(50) 내의 기화된 액화 가스 전량을 밀어내기 위하여 필요한 퍼지 가스의 주입량을 저감시킬 수 있다.

따라서, 누설된 액화 가스를 이동시키는 별도의 탱크를 필요로 하지 않고, 또한 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 가스를 회수하여 효율적으로 처리하는 것이 가능해진다.

(2) 제2 양태에 관한 부체(1)는, (1)의 부체(1)이며, 상기 가스 도입 라인(15)은, 상기 홀드 스페이스(50)의 하부로 상기 퍼지 가스를 도입한다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 기화된 액화 가스의 층(L1)과, 가스 도입 라인(15)에 의하여 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하는 개소를 상하로 분리하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 홀드 스페이스(50)로 도입된 퍼지 가스에 의하여, 기화된 액화 가스의 층(L1)이 섞이는 것을 억제하여, 보다 한층, 누설된 액화 가스를 효율적으로 처리하는 것이 가능해진다.

(3) 제3 양태에 관한 부체(1)는, (1) 또는 (2)의 부체(1)이며, 상기 가스 도입 라인(15)은, 상기 방열벽(12) 중 상기 탱크 본체(11)의 바닥 벽부(32)를 덮는 방열 하벽부(36)와, 상기 홀드 스페이스(50)의 하방을 구획하는 홀드 하벽(51)의 사이로 상기 퍼지 가스를 도입한다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 기화된 액화 가스의 층(L1)과, 가스 도입 라인(15)에 의하여 홀드 스페이스(50) 내로 퍼지 가스를 도입하는 개소를 보다 한층 상하로 분리하는 것이 가능해져, 누설된 액화 가스를 처리할 때에 추가적인 효율 향상을 도모할 수 있다.

(4) 제4 양태에 관한 부체(1)는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 부체(1)이며, 상기 배출 라인(16)은, 상기 홀드 스페이스(50)의 상방을 구획하는 홀드 상벽(53)에 접속되어 있다.

이로써, 홀드 스페이스(50)의 상부에 체류하는 기화된 액화 가스를 배출할 때에, 기화된 액화 가스가 배출 라인(16)으로부터 배출되지 않고 홀드 스페이스(50) 내에 잔류하는 것을 억제할 수 있다.

(5) 제5 양태에 관한 부체(1)는, (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 부체(1)이며, 상기 배출 라인(16)에 의하여 배출된 가스에 포함되는 기화된 상기 액화 가스를 재액화 처리하는 재액화 장치를 구비한다.

이로써, 배출 라인(16)으로부터 배출되는 기화된 액화 가스의 농도가 높기 때문에, 배출 라인(16)으로부터 배출되는 기화된 액화 가스로부터 액화 가스 이외의 다른 가스를 분리하지 않고 재액화 처리할 수 있다. 따라서, 탱크 본체(11)로부터 누설된 액화 가스를 기체로 회수하여 재액화 처리하는 경우에, 재액화하기 위한 구성이 복잡화하는 것을 억제하여 효율적으로 재액화 처리할 수 있다.

(6) 제6 양태에 관한 부체(1)는, (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 부체(1)이며, 상기 회수 공간(41)으로 도입된 상기 액화 가스의 기화를 촉진하는 기화 촉진 장치를 더 구비한다.

이로써, 회수 공간 형성부(13)에 저류된 액화 가스의 증발량을 증가시킬 수 있기 때문에, 회수 공간 형성부(13)에 저류 가능한 액화 가스의 액량을 저하시킬 수 있다. 따라서, 회수 공간 형성부(13)를 소형화할 수 있고, 회수 공간 형성부(13)의 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.

1…부체
2…부체 본체
3a…선수
3b…선미
4…상부 구조
5A…현측
5B…현측
6…선저
7…상갑판
8…연소 장치
10…연료 탱크
11…탱크 본체
11o…외면
12…방열벽
12i…내면
13…회수 공간 형성부
14…가스 도벽
15…가스 도입 라인
15a…제1 단부
15b…제2 단부
16…배출 라인
17…기화 촉진 장치
18…가열부
20…배관 계통
31…천장 벽부
32…바닥 벽부
33…측벽부
35…방열 상벽부
36…방열 하벽부
37…방열 측벽부
38…관통 구멍
40…안내로
41…회수 공간
43…드립팬부
44…구획 벽부
46…드립팬 바닥 벽부
47…드립팬 주벽부
50…홀드 스페이스
51…홀드 하벽
52…홀드 측벽
53…홀드 상벽
55…상하 유로
60…처리 장치
70…퍼지 가스 공급 장치
160…재액화 장치
161…회수 탱크
L1…암모니아 가스층

Claims

홀드 스페이스가 구획된 부체 본체와,
상기 홀드 스페이스 내에 수용되어, 내부에 액화 가스를 저류 가능한 탱크 본체, 및 상기 탱크 본체의 외면을 덮음과 함께 상기 탱크 본체와의 사이에 상기 탱크 본체로부터 누설된 액화 가스를 안내하는 안내로가 형성된 방열벽을 갖는 탱크와,
상기 탱크 본체의 하방에 마련되고, 상기 안내로를 통하여 상기 액화 가스가 도입되는 회수 공간을 구획 형성하는 회수 공간 형성부와,
상기 회수 공간과 상기 홀드 스페이스의 상부를 연통시키는 상하 유로를 형성하는 가스 도벽과,
상기 홀드 스페이스 내로 퍼지 가스를 도입 가능한 가스 도입 라인과,
상기 홀드 스페이스 내의 상부로부터 가스를 배출 가능한 배출 라인을 구비하는 부체.
청구항 1에 있어서,
상기 가스 도입 라인은, 상기 홀드 스페이스의 하부로 상기 퍼지 가스를 도입하는 부체.
청구항 2에 있어서,
상기 가스 도입 라인은,
상기 방열벽 중 상기 탱크 본체의 바닥 벽부를 덮는 방열 하벽부와, 상기 홀드 스페이스의 하방을 구획하는 홀드 하벽의 사이로 상기 퍼지 가스를 도입하는 부체.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배출 라인은, 상기 홀드 스페이스의 상방을 구획하는 홀드 상벽에 접속되어 있는 부체.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배출 라인에 의하여 배출된 가스에 포함되는 기화된 상기 액화 가스를 재액화 처리하는 재액화 장치를 구비하는 부체.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회수 공간으로 도입된 상기 액화 가스의 기화를 촉진하는 기화 촉진 장치를 더 구비하는 부체.