KR940008594B1 - 가압 액화가스 지하저장 시설의 충전관 안전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가압 액화가스 지하저장 시설의 충전관 안전장치

제1도는 종래의 지하저장 시설의 개략적인 사시도, 및

제2도는 저장될 액체 물질을 공동 안으로 공급하는 충전관 하단부의 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공동 2 : 배수지

3 : 바닥 5, 6, 7, 8 : 관

9 : 통 10 : 액상수준

11 : 콘크리이트 플러그 51 : 부탄 흡입 오리피스

61 : 물 흡입 오리피스 81 : 충전관 하단부

81 : 통의 상부 림

본 발명은, 부탄 및 프로판과 같은 가압 액화가스를 수분-침투성 암반내에 형성된 지하 공동에 저장하기 위한 지하 시설물에 관한 것으로서, 공동내 유체 정압이 가스의 액화 압력과 평형을 이루도록 사용된다. 더 구체적으로, 본 발명은 그러한 저장 시설의 충전관용 안전장치에 관한 것이다.

그러한 저장 시설은 저장된 액체를 첨가 혹은 제거함으로써 이용되며, 그렇게 함으로써 액체-기체 평형면이 이동된다. 물-액상 접촉면은 거의 일정한 수준으로 유지된다. 즉, 접촉면은 아주 근접한 2개의 수준 사이에 유지되어, 물 수준이 소정의 상한선에 도달하면 배수 펌프가 작동되며 물-액체 접촉면이 소정의 하한선 아래로 내려가면 배수 펌프의 작동이 멈추게 된다.

첨부된 도면중 제1도는 종래 형태의 저장 시설을 개략적으로 나타내고 있다. 설명을 간단히 하기 위하여 저장된 액체는 부탄이라고 가정한다. 그러나 액화가스가 물과 섞이지 않으며, 그 액화 가스의 밀도가 물의 밀도보다 작고, 압력을 받으면 액화될 수 있는 가스라면 어떤 다른 가스라도 간단히 저장될 수 있다는 것을 알아야 한다.

공동(1)의 바닥(3)에는 배수지(2)가 파져 있다. 4개의 작동 덕트가 개략적으로 도시되고 있는데, 관(5)은 액화 부탄을 뽑아내는 관이고, 관(6)은 물을 펌프로 뽑아내는 관이고, 관(7)은 공동의 상부로 개방된 가스분출관이며, 관(8)은 액화 부탄을 공급하는 관이다. 물 흡입 오리피스(61)가 배수지 바닥 가까이에 마련되어 있고, 각각의 펌프는 물 수준을 두 액체의 수준사이, 즉 상부 제한수준(Ns)과 하부 제한수준(Ni) 사이에 유지할 수 있도록 제어된다. 이러한 방법이 종래의 방법이다. 액화 부탄 흡입 오리피스(51)가 상부 수준(Ns)위, 배수지에서 일정 깊이 h만큼 아래에 배치된다.

저장 시설을 사용하지 않고 "간수(mothballed)"해둘 때, 즉 오랜저장 기간동안 끊임없이 안전한 상태로 놓아둘 때, 최소한 몇몇 작동 관들을 물로 채우거나 혹은 시스템이 유체정압 평형을 이루는 수준 H까지 물을 그 관속을 끌어 올리도록 해야 한다. 이 작동을 안전하게 수행하기 위해, 부탄 흡입 오리피스(51)는, 그 오리피스위의 배수지 부피가 평형높이 H의 관내 물기둥 부피보다 크도록 충분히 보장된 배수지 아래 깊이 h에 위치된다. 만약 배수지 면적이 S, 충전과 면적이 s라면, 깊이 h는 다음과 같은 조건으로 결정된다.

h.S >H.s

충전관 하단부(81)가 공동 상부 근처에 있을때는 부탄이 일정 높이에서 관(8)을 통한 주입에 의해 저장시설 안으로 공급되며, 그 하단부(81)가 공동 바닥이나 배수지(2) 상부 근처에 있을 때는 분출에 의해 공급된다.

만약 저장 시설을 간수해두고 충전관(8)을 안전하게 하려면, 위에서 설명하 바와같이 반드시 충전관 하단부(81)를 배수지 아래의 일정 깊이에 위치시켜야 한다.

그러나, 어떤 다른 이유로써 일정 높이에서 주입하여 저장 시설을 채울 수 있다면 유익한 경우가 있는데 이 때에는 충전과 하단부(811)가 공동 상부 근처, 즉 저장 물질이 항상 기상(氣相 )으로 채워져 있는 공동부분내에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 설치예에 의하면, 저장 물질을 저장시설 안으로 주입할 수 있게 하면서, 한편 안전목적상 주위 온도에서 저장된 물질중 액상과 기상간의 유체 정압 평형을 제공하기에 적합한 높이까지 각각의 충전관을 물로 채울 수 있게 하는 장치가 마련된다.

본 발명에 따르면, 저장될 물질을 위한 충전관은 바람직하게는 원통형으로서 상부가 개방되어 있는 통의 바닥을 향하여 개방되어 있으며, 통의 상부 구멍은 지하저장 공동의 상부 근처, 즉 바람직하게는 공동안에 저장된 액상이 전혀 닿지않는 수준에 위치된다. 그리고 통안에 담그어진 충전관 부분을 둘러싸고 있는 통의 부피는 물이 공동내 압력과 유체정압 평형을 이루기 위해 그 평형수준까지 올라갈때의 관내 물 부피보다 더 크다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 저장되어질 액체 물질로 공동을 채우기 위한 충전관의 하단부(81)는 통(9)의 바닥안으로 개방되게 되고, 만약 통이 액상 수준(10)보다 높은 수중에 위치한다면 상부 림(91)쪽으로 개방된다. 공동(1)으로의 접근 통로를 폐쇄하기 위한 콘크리이트 플러그(11)도 도시되어 있다.

통의 부피는 공동내의 예상되는 최대 압력에 해당하는 물 높이까지의 관(8)의 부피보다 크다. 액체 물질은 관(8)을 따라 아래로 펌핑됨으로써 공동안으로 공급되며, 그다음 관(8) 둘레에서 통(9)안으로 상승되어 통의 림(91)으로부터 아래로 넘쳐 흐른다. 공동을 "간수"하기 위해, 통(9)이 채워질 때까지 관(8)을 따라 아래로 물을 펌핑한다. 바로 이 시점에서, 관(8)상부에 있는 밸브가 개방되며, 시스템은 평형에 이르도록 내버려 둔다.

통(9)이 물로 가득 채워져 있기 때문에, 관내 물 깊이에 따라서 물을 관(8)을 따라 위로 강제로 올려보낼지도 모르는 물 표면에서의 기체 압력은 통(9)을 비워버릴 위험이 없으며 따라서 저장된 액체가 관(8)의 하단부에 도달하여 그 안으로 들어갈 위험이 전혀 없다. 이로써 유체 정압 평형이 보장된다.

상기 예는 액화된 물질로 저장 시설을 채우기 위한 관에 관한 것이다. 만약 통의 림(91)이 저장될 물질중 액상내에 항상 잠겨져 있는 수준에 머문다면, 유사한 장치를 흡입관의 단부에 장착할수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 수분 침투성 암반에 형성된 지하 공동(1) 내의 가압 액화가스 조장 시설에 저장될 액체 물질을 공급하도록 수직으로 배향하는 충전 관(8)의 안전장치로서, 상기 액체가 상온에서 기체이며, 가압되면 액화되고, 그의 밀도가 물의 밀도보다 작으며, 물과 혼합되지 않는 액상 물질이며, 상기 액화가스가 공동내 주위온도에 적용되는 액체-기체 평형 압력하에서 상기 공동안에 저장되는 충전관(8)의 안전 장치에 있어서, 상기 충전관(8)의 개방된 하단부(81)가 상기 공동(1)안에 저장된 액상 수준(10)위, 그 공동의 상부의 기상 부분에 배치되며, 상부가 개방된 통(9)은 상기 충전관의 하단부가 상기 통의 바닥 근처에 위치되도록 그 하단부 둘레에 배치되며, 상기 충전관(8)의 하단부(81)위의 상기 통(9)의 부피가 공동내 평형압력에 도달하는데 필요한 수두(水頭 )에 해당하는 높이의 관(8)의 부피보다 큰것을 특징으로 하는 가압 액화가스 저장 시설의 충전관 안전장치.

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