WO2024058463A1 - 선박의 가스 퍼징시스템 - Google Patents

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WO2024058463A1
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purging
fuel
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김종현
서민수
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한화오션 주식회사
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    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a gas purging system for ships. Specifically, in the process of purging the residual gas remaining inside the engine system that uses liquefied gas such as LNG as fuel, the design was changed so that the piping through which the residual gas is discharged is not placed inside the engine room as much as possible, thereby reducing the risk of explosion. This is about a ship's gas purging system that maximizes safety from danger.
  • combustion devices such as engines installed on various ships use oil such as MDO (Marine Diesel Oil) and HFO (Heavy Fuel Oil) as fuel.
  • MDO Marine Diesel Oil
  • HFO Heavy Fuel Oil
  • fuel oil has been the main cause of environmental pollution due to greenhouse gases and various harmful substances generated during combustion.
  • oil prices rise due to factors such as depletion of fossil fuels or instability in the international situation problems in ship operation such as fuel costs rise sharply.
  • LNG liquefied natural gas
  • Sox sulfur oxide
  • NOx nitrogen oxide
  • DF engine Dual Fuel Engine
  • the DF engine is an eco-friendly engine that can dramatically reduce fuel consumption, carbon emissions, and operating costs. It is a type of hybrid engine that uses heavy fuel oil (HFO) and natural gas as fuel.
  • HFO heavy fuel oil
  • the ME-GI engine is a 2-stroke high-pressure gas injection engine that can use both heavy oil and natural gas as fuel, and compared to a diesel engine of the same output, pollutant emissions are reduced by 23% for carbon dioxide and 80% for nitrogen compounds. It is attracting attention as a next-generation eco-friendly engine that can reduce sulfur compounds by more than 95%.
  • a gas purging system is configured to push out and discharge fuel gas remaining inside the engine system using an inert gas such as nitrogen (N 2 ).
  • an inert gas such as nitrogen (N 2 ).
  • Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional gas purging system for a ship.
  • the engine 1 that uses fuel gas in a conventional ship has a fuel supply line 2 through which fuel gas is supplied from a fuel storage tank (not shown), and exhaust gas is discharged from the engine 1.
  • the exhaust lines (3) are connected to each other.
  • a gas valve unit (GVU) (4) is installed on the fuel supply line (2) to control the pressure and flow rate of fuel gas supplied to the engine (1).
  • a purging line 6 is connected to inject nitrogen gas supplied from the nitrogen buffer tank 5 onto the fuel supply line 2.
  • the gas purging system of a conventional ship may be configured to purge the fuel supply line 2 and the inside of the engine 1 using nitrogen gas supplied from the nitrogen buffer tank 5.
  • the fuel supply valve 2-1 installed on the fuel supply line 2 is blocked, and the purging valve 6-1 installed on the purging line 6 is blocked. is opened and the nitrogen stored in the nitrogen buffer tank (5) is injected into the fuel supply line (2) in a gaseous state.
  • the nitrogen gas injected onto the fuel supply line (2) is supplied to the engine (1) through the gas valve unit (4), and the fuel gas remaining inside the engine system is pushed by the nitrogen gas and safely discharged through the exhaust line (3). It is discharged to a safe area (e.g., outside air).
  • a safe area e.g., outside air
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to change the design so that the piping through which residual gas is discharged is not placed inside the engine room as much as possible during the purging process of an engine system that uses liquefied gas such as LNG as fuel, thereby avoiding the risk of explosion.
  • the goal is to provide a gas purging system for ships that can ensure stability.
  • the logic for backflow prevention control is simplified by integrating the valves installed to prevent backflow of LNG gas in the gas purging system into one valve set, thereby increasing space utilization within the ship and reducing costs. This is what we want to promote.
  • the object is to provide a backflow prevention valve set for a gas purging system that can more reliably prevent LNG gas from flowing back from the engine in the gas purging system.
  • the logic for backflow prevention control is simplified by integrating the valves installed to prevent backflow of LNG gas into one valve set, thereby increasing space utilization within the ship and reducing costs.
  • the purpose of the present invention is to provide a dual fuel engine nitrogen supply system and a control method thereof, and a dual fuel engine nitrogen supply system and control method capable of rapid purging.
  • the purpose of the present invention is to provide a dual fuel engine nitrogen supply system and a control method for preventing backflow of gas.
  • a fuel supply line for supplying fuel gas to the engine;
  • a gas valve unit installed on the fuel supply line to control the pressure of the fuel gas; It includes a purging line that supplies nitrogen gas to the engine for the purpose of purging the inside of the engine and the inside of the fuel supply line, and the nitrogen gas supplied from the purging line is directly supplied to the engine to purge the inside of the fuel supply line.
  • a ship's gas purging system may be provided, characterized in that after purging the interior and the fuel supply line, the gas is discharged to the outside air through the gas valve unit.
  • It may further include a buffer tank storing nitrogen gas to be supplied to the purging line.
  • the gas valve unit may be placed in an area classified as a gas hazardous zone.
  • the gas hazard area is an area where ventilation is performed periodically and may be a gas valve unit room (GVU Room) or a cargo compressor room.
  • An exhaust line is connected to the gas valve unit to discharge residual gas pushed by the nitrogen gas and discharged from the engine to the outside air, and a purging valve that opens and closes the line may be installed on the exhaust line.
  • a backflow prevention valve set is installed on the purging line to prevent fuel gas from flowing back from the engine, and the backflow prevention valve set may be disposed in the gas danger zone.
  • the backflow prevention valve set includes a first blocking valve, a second blocking valve, and a check valve sequentially installed from the upstream side on the purging line; and a bleed valve installed on a water leak discharge line that branches off from the purging line between the first block valve and the second block valve and discharges leaked gas to the outside air, wherein the first block valve and the second block valve
  • the blocking valve is provided as a valve with an opening and closing function to double open or block the internal flow path of the purging line, and the check valve allows the flow of fluid inside the purging line to flow in only one direction, so that the purging line flows from the engine. It prevents fuel gas from flowing back to the side, and the bleed valve can function to remove residual pressure between the first blocking valve and the second blocking valve when the first blocking valve and the second blocking valve are blocked. there is.
  • the first blocking valve and the second blocking valve may always operate in the same open/closed state, and the bleed valve may always operate in an opposite open/closed state to that of the first blocking valve and the second blocking valve.
  • the backflow prevention valve set includes an actuator for opening and closing the first blocking valve, the second blocking valve, and the bleed valve; It further includes a tubing line that supplies working fluid for driving the actuator, and a solenoid valve unit that groups solenoid valves installed on the tubing line, and the backflow prevention valve set is connected to the gas valve unit.
  • the solenoid valve unit Arranged in a room, the solenoid valve unit is disposed in the engine room so as to be close to a wall dividing the gas valve unit room, and the tubing line extends through the engine room to the gas valve unit room. It can be configured.
  • the engine includes a high-pressure gas injection engine driven by receiving fuel gas compressed to 10 bar or more and a low-pressure gas injection engine driven by receiving fuel gas compressed to less than 10 bar, and the gas valve unit includes the A high-pressure gas valve unit that supplies fuel gas to the high-pressure gas injection engine; and a low-pressure gas valve unit supplying fuel gas to the low-pressure gas injection engine, wherein the purging line includes a line connected from the buffer tank to the high-pressure gas injection engine, and a line connected from the buffer tank to the low-pressure gas injection engine. Each connecting line may be provided.
  • the backflow prevention valve set may be installed on a purging line connected to the high-pressure gas injection engine and a purging line connected to the low-pressure gas injection engine, respectively.
  • the high pressure gas valve unit may be placed in a cargo compressor room, and the low pressure gas valve unit and the backflow prevention valve set may be placed in a gas valve unit room (GVU Room).
  • VU Room gas valve unit room
  • an engine unit that can be driven using fuel gas and is provided as a propulsion engine of a ship, a fuel supply system that supplies the fuel gas according to the conditions of the engine unit, A low-pressure gas valve unit unit that controls the pressure and flow rate of the fuel gas supplied to the engine unit, a nitrogen supply unit that supplies nitrogen to purge the inside of the engine unit, and a nitrogen supply unit that moves residual gas inside the engine unit to a safe area according to the nitrogen supply.
  • a dual fuel engine nitrogen supply system including an outside air exhaust port is provided.
  • the fuel supply system and the engine unit are connected to a main fuel supply line, and the main fuel supply line may be branched into a first fuel supply line and a second fuel supply line within the gas valve unit room.
  • a low-pressure gas valve unit is disposed on the main fuel supply line, wherein the low-pressure gas valve unit includes a first low-pressure gas valve unit and a second low-pressure gas valve unit, and the first low-pressure gas valve unit and a second low-pressure gas valve unit.
  • the low-pressure gas valve unit is disposed in a gas valve unit room (GVU Room: Gas Valve Unit Room), the first low-pressure gas valve unit is disposed on the first fuel supply line, and the second low-pressure gas valve unit is located in the gas valve unit room (GVU Room). It may be placed on the second fuel supply line.
  • the low-pressure gas valve unit includes a first pipe purging valve, a second pipe purging valve, an engine purging valve, a pressure control valve, a first blocking valve, and a second blocking valve, and the first pipe purging valve controls the pressure.
  • the second pipe purging valve may be disposed between the first blocking valve and the second blocking valve
  • the engine purging valve may be disposed at a rear end of the second blocking valve.
  • the nitrogen supply unit further includes a nitrogen supply control unit that controls nitrogen supply to the engine unit, the nitrogen supply control unit is connected to the nitrogen supply unit and a first nitrogen supply line, and the nitrogen supply control unit is connected to the gas valve unit room (GVU). Room: Gas Valve Unit Room), and the engine unit may be connected to the nitrogen supply control unit and a second nitrogen supply line.
  • a nitrogen supply control unit that controls nitrogen supply to the engine unit
  • the nitrogen supply control unit is connected to the nitrogen supply unit and a first nitrogen supply line
  • the nitrogen supply control unit is connected to the gas valve unit room (GVU). Room: Gas Valve Unit Room)
  • the engine unit may be connected to the nitrogen supply control unit and a second nitrogen supply line.
  • the nitrogen supply control unit includes a first nitrogen blocking valve and a second nitrogen blocking valve that blocks the nitrogen supply when a leak in the second nitrogen supply line is detected, a first nitrogen supply valve that controls the supply of nitrogen to the engine unit, and the fuel. It may include a first non-return valve that discharges gas to the outside and prevents backflow into the nitrogen supply line.
  • the engine unit includes a second nitrogen supply valve disposed on the second nitrogen supplier and opened upon receiving a signal when nitrogen supply to the engine unit is required, a first pressure sensor disposed in the transmission of the second nitrogen supply valve, and the first nitrogen supply valve. 2 It may include a second check valve that prevents the fuel gas from flowing back into the nitrogen supply line, and a second pressure sensor disposed between the second nitrogen supply valve and the second check valve.
  • a storage tank for storing fuel gas used as fuel for the engine in a liquefied state;
  • a fuel supply line that supplies fuel gas from the storage tank to the engine;
  • a gas valve unit (Gas Valve Unt) installed on the fuel supply line to control the pressure of fuel gas;
  • a buffer tank storing inert gas supplied for purging the engine; and a purging line connected from the buffer tank to the engine, when the engine is driven using the fuel gas.
  • the liquefied gas stored in the storage tank is supplied to the engine through the fuel supply line, and when purging the engine, the inert gas stored in the buffer tank is supplied to the engine to push out the gas remaining inside the engine.
  • Gas purging of ships characterized in that the residual gas pushed out from the engine by the inert gas is discharged to the fuel supply line side and discharged to a safe area through the gas valve unit installed on the fuel supply line.
  • a system may be provided.
  • the direction in which the fuel gas is supplied from the storage tank to the engine and the direction in which the residual gas is discharged during purging of the engine may be reversed.
  • the integrated body in the backflow prevention valve set of the gas purging system installed on the purging line that supplies inert gas for the purpose of purging the gas pipe, the integrated body, the A first flow path is formed inside the integrated body and provides a passage for the inert gas to flow in and discharge, a second flow path branching from the first flow path to discharge the leaked gas, sequentially from the upstream side of the first flow path.
  • a first blocking valve and a second blocking valve that are installed to double open or block the first flow path;
  • a check valve installed on the downstream side of the second blocking valve on the first flow path to allow the flow of the inert gas inside the first flow path to flow in only one direction, and a check valve between the first blocking valve and the second blocking valve
  • a bleed valve installed on the second flow path branching from the first flow path to remove residual pressure between the first blocking valve and the second blocking valve when the first blocking valve and the second blocking valve are blocked.
  • a backflow prevention valve set of a gas purging system characterized in that the first blocking valve, the second blocking valve, the check valve, and the bleed valve are integrated into one valve set through the integrated body. This can be provided.
  • the integrated body includes an inert gas inlet that introduces the inert gas into the first flow path, an inert gas outlet that discharges the inert gas supplied to the first flow path, and a leaked gas discharged from the second flow path.
  • a leaking gas outlet may be formed.
  • the backflow prevention valve set is installed on the most upstream side of the first flow path, and is installed on the first flow path between a filter and the first blocking valve to filter out foreign substances contained in the inert gas, and is installed at the corresponding point. It may further include a pressure sensor that measures the pressure of the inert gas.
  • the first blocking valve, the second blocking valve, and the bleed valve are provided as valves with an open/close function, and the first blocking valve and the second blocking valve always operate in the same open/closed state, and the bleed valve is
  • the opening and closing states of the first blocking valve and the second blocking valve may always be operated in opposite directions.
  • the check valve may be provided as a closable type so that it can be blocked during maintenance.
  • the backflow prevention valve set is a sub-check installed on the first flow path between the first blocking valve and the point where the second flow path diverges to allow the flow of the inert gas inside the first flow path to flow in only one direction. It may further include a valve;
  • the sub-check valve may be provided as a closable type so that it can be shut off during maintenance.
  • a purging method for supplying inert gas to the engine for the purpose of purging the interior of the engine line; and a backflow prevention valve set installed on the purging line to prevent fuel gas from flowing back from the engine, wherein the backflow prevention valve set is sequentially installed from the upstream side of the purging line and is installed inside the purging line.
  • a first blocking valve and a second blocking valve that doubly open or block the flow path, a check valve installed on the downstream side of the second blocking valve on the purging line, and a connection between the first blocking valve and the second blocking valve.
  • a ship's gas purging system will be provided, characterized in that it consists of one valve set including a bleed valve installed on a leakage discharge line that branches off from the purging line and discharges gas leaked from the second shutoff valve. You can.
  • a high-pressure gas injection engine driven by receiving liquefied gas as fuel, and a low-pressure gas injection driven by receiving low-pressure liquefied gas as fuel compared to the high-pressure gas injection engine.
  • engine A first fuel supply line that compresses and vaporizes the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplies it to the high-pressure gas injection engine, and a first fuel supply line that compresses and vaporizes the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplies it to the low-pressure gas injection engine.
  • a gas purging system for a ship may be provided, characterized in that it is formed from the inside of the low-pressure gas injection engine toward the first fuel supply line.
  • the residual gas inside the high-pressure gas injection engine which is pushed out and discharged by the inert gas supplied to the high-pressure gas injection engine through the first purging line, is discharged to the outside through a high-pressure gas valve unit installed on the first fuel supply line.
  • the residual gas inside the low-pressure gas injection engine which is discharged and pushed out by the inert gas supplied to the low-pressure gas injection engine through the second purging line, is discharged through a low-pressure gas valve unit installed on the second fuel supply line. It can be released to the outside air through.
  • the high-pressure gas valve unit is a device that controls the pressure and flow rate of fuel gas supplied to the high-pressure gas injection engine and is located in the cargo compressor room or gas valve unit room (GVU room), which are classified as gas hazard areas.
  • the low-pressure gas valve unit is a device that controls the pressure and flow rate of fuel gas supplied to the low-pressure gas injection engine and may be disposed within the gas valve unit room.
  • a line from the cargo compressor room or gas valve unit room where the high pressure gas valve unit is disposed to the high pressure gas injection engine is formed as a double pipe, and the low pressure gas valve unit in the second fuel supply line
  • the line from the gas valve unit room to the low-pressure gas injection engine may be formed as a double pipe.
  • first backflow prevention valve set installed on the first purging line to prevent fuel gas from flowing back from the high-pressure gas injection engine; And it may further include a second backflow prevention valve set installed on the second purging line to prevent fuel gas from flowing back from the low-pressure gas injection engine.
  • It further includes a third purging line branched from the first purging line at the rear end of the first non-return valve set and connected to the second fuel supply line, and the inert gas supplied through the third purging line is the second fuel supply line.
  • the inside of the second fuel supply line from the rear end of the master valve, which is installed on the fuel supply line and controls the supply of fuel gas to the low-pressure gas injection engine, to the point where the low-pressure gas valve unit is installed can be purged.
  • the first non-return valve set includes: a first flow path forming an inert gas flow passage therein; a first blocking valve and a second blocking valve sequentially installed on the first flow path to open and close the first flow path; A check valve installed at a rear end of the second blocking valve on the first flow path; a second flow path branching from the first flow path between the first blocking valve and the second blocking valve to discharge the leaked gas; And it may include a bleed valve installed on the second flow path.
  • the first blocking valve and the second blocking valve in the first non-return valve set are blocked and the bleed valve is opened, and when the high-pressure gas injection engine is purged, the In the first backflow prevention valve set, the first blocking valve and the second blocking valve may be opened and the bleed valve may be blocked.
  • It may further include a nitrogen supply valve and a check valve sequentially installed between the second non-return valve set and the low-pressure gas injection engine on the second purging line.
  • the second non-return valve set is controlled so that the second purging line is in an open state, so that the second purging line up to the point where the nitrogen supply valve is installed is inert.
  • the supply pressure of the gas can be provided.
  • the second non-return valve set includes a first flow path forming an inert gas flow passage therein; a first blocking valve and a second blocking valve sequentially installed on the first flow path to open and close the first flow path; A check valve installed at a rear end of the second blocking valve on the first flow path; a second flow path branching from the first flow path between the first blocking valve and the second blocking valve to discharge the leaked gas; And it may include a bleed valve installed on the second flow path.
  • the first blocking valve and the second blocking valve in the second non-return valve set are opened, the nitrogen supply valve and the bleed valve are blocked, and the low-pressure gas injection engine
  • the first blocking valve and the second blocking valve in the second non-return valve set may be blocked and the bleed valve may be opened.
  • the first blocking valve, the second blocking valve, and the nitrogen supply valve in the second non-return valve set may be opened and the bleed valve may be blocked.
  • At least one actuator that controls opening and closing of the first blocking valve, the second blocking valve, and the bleed valve; A solenoid valve group that supplies working fluid to operate the actuator; A tubing line that supplies working fluid from the solenoid valve group to the actuator; And it may further include a solenoid valve installed on the tubing line to control the pressure of the working fluid.
  • the tubing lines are provided to correspond to the number of actuators, and a single solenoid valve may be installed on the line in which the tubing lines are integrated.
  • the first blocking valve, the second blocking valve, the check valve, the bleed valve, and the solenoid valve may be integrated into one body and manufactured as an integrated set.
  • an engine unit that can be driven using fuel gas and is provided as a propulsion engine for a ship, and a fuel supply unit that supplies the fuel gas according to the conditions of the engine unit.
  • a low-pressure gas valve unit unit that controls the pressure and flow rate of the fuel gas supplied to the engine unit
  • a nitrogen supply unit that supplies nitrogen to purge the inside of the engine unit
  • a safe area for residual gas inside the engine unit according to the nitrogen supply Provides a dual fuel engine nitrogen supply system including an outdoor air exhaust outlet.
  • the fuel supply unit and the engine unit are connected to a main fuel supply line, and the main fuel supply line may be branched into a first fuel supply line and a second fuel supply line within the gas valve unit room.
  • a low-pressure gas valve unit is disposed on the main fuel supply line, wherein the low-pressure gas valve unit includes a first low-pressure gas valve unit and a second low-pressure gas valve unit, and the first low-pressure gas valve unit and a second low-pressure gas valve unit.
  • the low-pressure gas valve unit is disposed in a gas valve unit room (GVU Room: Gas Valve Unit Room), the first low-pressure gas valve unit is disposed on the first fuel supply line, and the second low-pressure gas valve unit is located in the gas valve unit room (GVU Room). It may be placed on the second fuel supply line.
  • the low-pressure gas valve unit includes a first pipe purging valve, a second pipe purging valve, an engine purging valve, a pressure control valve, a first blocking valve, and a second blocking valve, and the first pipe purging valve controls the pressure.
  • the second pipe purging valve may be disposed between the first blocking valve and the second blocking valve
  • the engine purging valve may be disposed at a rear end of the second blocking valve.
  • the nitrogen supply unit further includes a nitrogen supply control unit that controls nitrogen supply to the engine unit, the nitrogen supply control unit is connected to the nitrogen supply unit and a first nitrogen supply line, and the nitrogen supply control unit is connected to the gas valve unit room (GVU). Room: Gas Valve Unit Room), and the engine unit may be connected to the nitrogen supply control unit and a second nitrogen supply line.
  • a nitrogen supply control unit that controls nitrogen supply to the engine unit
  • the nitrogen supply control unit is connected to the nitrogen supply unit and a first nitrogen supply line
  • the nitrogen supply control unit is connected to the gas valve unit room (GVU). Room: Gas Valve Unit Room)
  • the engine unit may be connected to the nitrogen supply control unit and a second nitrogen supply line.
  • the nitrogen supply control unit includes a first nitrogen blocking valve and a second nitrogen blocking valve that blocks the nitrogen supply when a leak in the second nitrogen supply line is detected, a first nitrogen supply valve that controls the supply of nitrogen to the engine unit, and the fuel. It may include a first non-return valve that discharges gas to the outside and prevents backflow into the nitrogen supply line.
  • the engine unit includes a second nitrogen supply valve disposed on the second nitrogen supplier and opened upon receiving a signal when nitrogen supply to the engine unit is required, a first pressure sensor disposed in the transmission of the second nitrogen supply valve, and the first nitrogen supply valve. 2 It may include a second check valve that prevents the fuel gas from flowing back into the nitrogen supply line, and a second pressure sensor disposed between the second nitrogen supply valve and the second check valve.
  • the system includes the steps of controlling the supply of fuel gas from the fuel supply unit to the engine unit and controlling the opening and closing of the nitrogen supply control unit according to the supply of the fuel gas.
  • the step of controlling the opening and closing of the nitrogen supply control unit provides a control method of a dual fuel engine nitrogen supply system including the steps of opening and closing the nitrogen supply control unit.
  • the opening step is to supply fuel gas and nitrogen gas, opening the first nitrogen blocking valve, the second nitrogen blocking valve, and the first nitrogen supply valve of the nitrogen supply control unit, and opening the first non-return valve and the second nitrogen supply valve.
  • the supply valve may be closed.
  • the opening step further includes measuring the pressure, and when the pressure of the second pressure sensor increases, it is determined that the fuel gas is flowing backward, the fuel gas supply is stopped, and the first nitrogen shutoff valve and the second nitrogen cutoff valve are shut off.
  • the valve may be closed and the first non-return valve and the second nitrogen supply valve may be opened to discharge fuel gas into a safe area.
  • the opening step further includes a purging step of stopping the fuel gas supply and purging with nitrogen.
  • the nitrogen purging step opens the second nitrogen supply valve, the second blocking valve, and the engine purging valve, and opens the first blocking valve. It may be closed to purge the engine unit, first fuel supply line, and second fuel supply line.
  • the nitrogen purging step opens the second nitrogen supply valve, the second blocking valve, the first pipe purging valve, and the second pipe purging valve, and closes the first blocking valve and the engine purging valve to connect the engine unit and the first fuel supply line. and purging the second fuel supply line.
  • the closing step may include stopping the nitrogen supply by closing the nitrogen supply control unit when the pressure of the second pressure measuring sensor is higher than the pressure of the first pressure measuring sensor or the pressure of the nitrogen supply unit is 5 Bar or less.
  • the design of the gas purging system is changed so that the pipe through which residual gas is discharged is not placed inside the engine room as much as possible during the purging process of the engine system using liquefied gas such as LNG as fuel. Accordingly, not only can stability be maximized against the risk of explosion, but it is also possible to reduce YARD volume, which has the effect of greatly improving productivity in ship construction.
  • the present invention can secure additional stability in the operation of the engine system and gas purging system by installing an orifice and differential pressure gauge on the system to prevent backflow of LNG gas.
  • nitrogen gas is supplied directly to the engine, and the residual gas inside the engine is discharged through the low-pressure gas valve unit, so there is no need to install a separate belt pipe inside the engine room, which can reduce YARD volume compared to before. There is an effect.
  • the pipe through which residual gas is purged and discharged from the engine unit will be placed in the gas valve unit room (GVU room), which has the effect of maximizing stability by significantly reducing the number of gas pipes placed in the engine room.
  • VOU room gas valve unit room
  • Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional gas purging system for a ship.
  • Figure 2 is a diagram schematically showing a gas purging system for a ship according to the present invention.
  • Figure 3 is a piping diagram of the portion where the backflow prevention valve set is installed in the ship's gas purging system according to the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing a first embodiment of the backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 5 is a diagram showing a second embodiment of the backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 6 shows in more detail the internal piping diagram of the backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing the appearance of the backflow prevention valve set according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view of the backflow prevention valve set shown in FIG. 7 viewed from below.
  • Figure 9 is a schematic diagram of a backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 10 is a front view showing a backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 11 is a side view showing a backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 12 is a bottom view showing the backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 13 is a configuration diagram of a dual fuel engine nitrogen supply system according to an embodiment of the present invention.
  • “Liquefied gas” described in this specification refers to gas that is liquefied at low temperature, such as LNG, LPG (Liquefied Petroleum Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), Liquefied Ethylene Gas, and Liquefied Propylene Gas. It can include all types of liquefied gas that can be stored and transported and supplied as engine fuel in a vaporized state. However, hereinafter, for convenience of explanation, LNG, a representative liquefied gas, will be used as an example.
  • ship can be interpreted as a concept that includes all types of ships that can use liquefied gas as fuel for propulsion engines.
  • Representative examples include LFS (LNG Fueled Ship), which is propelled using LNG as fuel, and LNGC (LNG Carrier), which is a ship that transports LNG and uses LNG stored in a storage tank or boil-off gas generated from the storage tank as fuel for the engine.
  • Examples include ships with self-propelled capabilities, as well as offshore structures floating at sea, such as LNG FPSO (Floating Production Storage Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage Regasification Unit).
  • Figure 2 is a diagram schematically showing a gas purging system for a ship according to the present invention
  • Figure 3 is a piping diagram of the portion where the backflow prevention valve set is installed in the gas purging system for a ship according to the present invention.
  • the ship's gas purging system includes an engine 100 that uses liquefied gas such as LNG as fuel, and a gas that controls the pressure and flow rate of the fuel gas supplied to the engine 100.
  • a valve unit (GVU: Gas Valve Unit) (210, 220), the engine 100, and a buffer tank ( 300).
  • the engine 100 may be an engine that can be driven using LNG as fuel, and therefore also includes a DF engine (Dual Fuel Engine) that can use both heavy oil and natural gas as fuel.
  • DF engine Dual Fuel Engine
  • the engine 100 includes a high-pressure gas injection engine 110 that is driven by receiving LNG gas compressed at high pressure, and a low-pressure gas injection engine 120 that is driven by receiving LNG gas compressed at low pressure. It can be included.
  • the high-pressure gas injection engine 110 may be driven by receiving LNG gas compressed and vaporized at 10 bar or more, and may be a propulsion engine such as a ME-GI engine, for example.
  • the low-pressure gas injection engine 120 can be driven by receiving LNG gas compressed and vaporized at less than 10 bar, for example, a general DF generator engine such as DFDG (Dual Fuel Diesel Generator) or X-DF (eXtreme Dual Fuel) It may be the same propulsion engine.
  • DFDG Direct Fuel Diesel Generator
  • X-DF eXtreme Dual Fuel
  • the high-pressure gas injection engine 110 and the low-pressure gas injection engine 120 are placed in an engine room partitioned at the stern of the ship.
  • the ship of the present invention may be equipped with an LNG storage tank (not shown) that stores LNG gas (natural gas) supplied to the engine 100 in a liquefied state, and the LNG stored in the LNG storage tank can be used in the fuel supply system ( It can be compressed and vaporized in the Fuel Gas Supply System (FGSS) 400 and supplied as fuel to the engine 100.
  • LNG gas natural gas supplied to the engine 100 in a liquefied state
  • FGSS Fuel Gas Supply System
  • the fuel supply system 400 may include a vaporizer for forced vaporization of LNG and a compressor for compressing the LNG gas to the pressure required by the engine, and is typically located in the Cargo Compressor Room. ) is placed within.
  • LNG gas compressed and vaporized in the fuel supply system 400 can be supplied to the engine 100 along the fuel supply lines (L1 and L2), and the high-pressure gas injection engine 110 and the low-pressure gas injection engine 120 Since the pressure and temperature required for each are different, the first fuel supply line (L1) connected to the high-pressure gas injection engine 110 and the second fuel supply line (L2) connected to the low-pressure gas injection engine 120 are respectively connected. It is provided as a separate line.
  • the LNG gas compressed and vaporized at high pressure in the fuel supply system 400 is supplied to the high-pressure gas injection engine 110 along the first fuel supply line (L1), and the LNG gas compressed and vaporized at low pressure is supplied to the first fuel supply line (L1). 2 It is supplied to the low-pressure gas injection engine (120) along the fuel supply line (L2).
  • LNG gas is supplied to the engines (110, 120) through pipes connected from the LNG storage tank.
  • Gas valve units 210 and 220 are provided on the top.
  • the gas valve units 210 and 220 are equipment that groups valves that control the pressure and flow rate of LNG gas supplied to the engine 100, and are installed between the engine 100 and the LNG storage tank to supply LNG gas to the engine ( It is supplied at a pressure corresponding to the load of 100) and includes a filtration filter, gas supply valve, and gas flow meter.
  • the gas valve units 210 and 220 control the LNG gas supplied to the high-pressure gas injection engine 110 and the LNG gas supplied to the low-pressure gas injection engine 120. It may include a low pressure gas valve unit 220 for controlling.
  • the high-pressure gas valve unit 210 is installed on the first fuel supply line (L1), and is usually placed in the cargo compressor room as shown in the drawing, but the low-pressure gas valve unit 210 is located in the gas valve unit room (GVU Room) to be described later. It may also be placed together with the valve unit 220.
  • the low-pressure gas valve unit 220 is installed on the second fuel supply line (L2) and may be placed within the gas valve unit room.
  • the gas valve unit room is located in a separate area to be isolated from the engine room, and can be placed at the rear of the stern side of the engine room as shown in the drawing.
  • the above-mentioned cargo compressor room and gas valve unit room are spaces classified as gas hazard zones. Since they are spaces that handle vaporized LNG gas, periodic ventilation must be performed for safety reasons, and normal dry Prepare for gas leaks by ensuring that the air can be exchanged 30 times per hour. Therefore, the cargo compressor room and gas valve unit room may be equipped with an exhaust fan (f) to enable ventilation at all times.
  • a line from the first fuel supply line L1 to the high-pressure gas injection engine 110 at least from the cargo compressor room (from the gas valve unit room when the high-pressure gas valve unit 210 is provided in the gas valve unit room). It is preferable to consist of a double pipe, and the inside of the double pipe can be configured to exchange air 30 times per hour.
  • the line from at least the gas valve unit room to the low-pressure gas injection engine 120 is preferably composed of a double pipe, and the inside of the double pipe can be configured to exchange air 30 times per hour. there is.
  • the buffer tank 300 stores inert gas supplied to purge the engine 100 and the inside of the fuel supply lines L1 and L2 through which LNG gas is supplied to the engine 100.
  • Nitrogen (N 2 ) is generally used as an inert gas, and hereinafter, nitrogen will be used as an example.
  • the ship of the present invention may be separately equipped with a nitrogen generator (not shown) to use nitrogen as a purging gas, and the nitrogen generated from the nitrogen generator is temporarily stored in the buffer tank 300 and then used for purging of the engine system. can be supplied upon request.
  • a nitrogen generator not shown
  • the buffer tank 300 may be placed within the engine room.
  • the engine room is classified as a gas safe zone, and is an area where safety from gas hazard areas must be secured. For example, direct entry from the gas hazardous area to the gas safe area is prohibited (install an air lock if necessary), and the fuel supply pipe passing through the gas safe area must be completely enclosed by a double pipe or duct.
  • a purging line (PL) may be connected to supply nitrogen gas from the buffer tank 300 to the engine 100.
  • the purging line PL may be provided with a line connected from the buffer tank 300 to the high-pressure gas injection engine 110 and a line connected to the low-pressure gas injection engine 120.
  • a backflow prevention valve set 500 may be installed on the purging line PL to prevent the LNG gas inside the engine 100 from flowing back toward the buffer tank 300.
  • the backflow prevention valve set 500 can be installed as a set per engine, or the main engine installed for propulsion of the ship and the generator engine installed to produce the power required within the ship. ) and only two can be installed.
  • the backflow prevention valve set 500 can be placed in a gas hazard area where air is exchanged 30 times per hour, such as a gas valve unit room.
  • the present invention is not limited to this, and the backflow prevention valve set 500 can also be placed in a cargo compressor room or other gas hazard areas.
  • the backflow prevention valve set 500 is preferably placed as close as possible to the engine 100 and the buffer tank 300 in order to reduce volume. Therefore, in the present invention, it can be considered most desirable to place the backflow prevention valve set 500 in the gas valve unit room as shown in the drawing.
  • the nitrogen gas supplied from the buffer tank 300 for purging the engine system pushes out the residual gas inside the engine 100, and the residual gas and nitrogen gas pushed out from the engine 100 are connected to the gas valve units 210 and 220. It can be released into a safe area (eg, outside air).
  • a safe area eg, outside air
  • the gas valve units 210 and 220 may be connected to a vent line (VL) for discharging residual gas and nitrogen gas discharged from the engine 100 to a safe area, and a purging valve that opens and closes the line on the vent line (VL). (PV) can be installed respectively.
  • VL vent line
  • PV purging valve
  • the purging operations of the high-pressure gas injection engine 110 and the low-pressure gas injection engine 120 are examined separately as follows.
  • Purging on the low-pressure gas injection engine 120 side can be performed similarly.
  • purging the low-pressure gas injection engine 120 first, the supply of LNG gas from the fuel supply system 400 to the low-pressure gas injection engine 120 is stopped. Then, nitrogen gas is supplied from the buffer tank 300 into the low-pressure gas injection engine 120, and at the same time, the purging valve (PV) on the vent line (VL) connected to the low-pressure gas valve unit 220 is opened. The residual gas pushed out of the low-pressure gas injection engine 120 by the nitrogen gas supplied from the buffer tank 300 passes through a part of the second fuel supply line (L2) together with the nitrogen gas through the low-pressure gas valve unit 220. released to a safe area.
  • the present invention unlike the conventional method of injecting nitrogen gas into the fuel supply line to purge the inside of the engine system, supplies nitrogen gas directly to the engine 100 so that the residual gas inside the engine system is purged into the engine 100. It is purged from the gas valve units (210, 220).
  • purging of the engine system is performed in the following order: engine 100 ⁇ gas valve unit. (210, 220) ⁇ safe area.
  • the direction in which LNG gas is supplied as fuel for the engine 100 and the direction in which the inside of the engine system is purged are reversed.
  • nitrogen gas is directly injected into the engine 100 from the buffer tank 300, and the residual gas inside the engine 100 is discharged through the gas valve units 210 and 220, so the engine room There is no need to have a separate vent pipe inside, which has the effect of reducing YARD volume compared to before.
  • the present invention most of the pipes through which residual gas is purged and discharged from the engine 100 are placed in the gas valve unit room or cargo compressor room, so the number of gas pipes placed in the engine room can be greatly reduced, which has the effect of maximizing stability. there is. Since the engine room contains many electrical equipment, oil handling equipment, ignition equipment, etc., it is effective not to place gas pipes in the engine room as much as possible, as in the present invention. And since the gas valve unit room (gas hazard area) is designed under the assumption that gas may leak, air exchanges are always performed 30 times per hour, so using that area to discharge residual gas from the engine system is essential for ventilation. Very advantageous.
  • the residual gas is discharged through the fuel supply lines L1 and L2, which are already composed of double pipes, so that existing equipment It is also desirable from a cost perspective because its utilization increases and there is no need to provide a separate double pipe for discharging residual gas.
  • valves must be placed in gas hazard areas and must be explosion-proof to prevent explosions, so they are quite expensive. Therefore, installing three expensive valves at each point where the purging pipe is directly connected is expected to have a significant impact on the construction price of the ship.
  • the present invention developed a concept of composing a double block valve, a bleed valve, and a check valve into one valve set.
  • the above concept is applied to create a backflow prevention valve set (composed of a single valve set). Let's look at the specific structure of 500).
  • the backflow prevention valve set 500 is a first blocking valve sequentially installed on the purging line (PL) that supplies nitrogen gas from the buffer tank 300 to the engine 100. (510), a second blocking valve 520, and a check valve 530.
  • the backflow prevention valve set 500 includes a water leakage discharge line (LL) branching from the purging line (PL) between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520, and a water leakage discharge line. It may further include a bleed valve 540 installed on (LL).
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are valves that open or block the internal flow path of the purging line (PL), and can be provided as valves with an opening and closing function, such as, for example, a ball valve. there is.
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are sequentially installed on the upstream and downstream sides of the purging line (PL), and are always opened or closed at the same time to double block or open the flow of nitrogen gas. do.
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are opened only when nitrogen gas is supplied from the buffer tank 300 to the engine 100, and are normally kept closed.
  • the check valve 530 is installed at the most downstream side of the purging line (PL) to prevent LNG gas from flowing back from the engine 100.
  • the check valve 530 is always open, but functions to allow fluid to flow in only one direction, thereby preventing LNG gas from flowing back from the engine 100.
  • the check valve 530 may be provided as a closable check valve that can be blocked to enable maintenance.
  • the bleed valve 540 is installed between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520, and reduces the residual pressure inside when the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are blocked. It plays a role in removing
  • the bleed valve 540 is always open in normal times, and when a water leak occurs in the second blocking valve 520, the leaking gas that seeps in between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 is discharged to a safe area. At this time, since the first blocking valve 510 blocks the leaked gas again, it has the effect of doubly preventing backflow from the engine 100 side.
  • the bleed valve 540 is blocked when the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are opened. That is, the opening and closing operations of the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 are always reversed.
  • the backflow prevention valve set 500 may further include an actuator for opening and closing the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540, and this actuator
  • a tubing line (TL) that supplies compressed air (or hydraulic oil) for driving is connected, and a solenoid valve (SV) may be installed on the tubing line (TL).
  • a plurality of solenoid valves may be provided to correspond to each tubing line (TL).
  • a plurality of solenoid valves (SV) can be bundled together to form a solenoid valve unit. It can be called (600).
  • explosion-proof design is not necessary because it is not a line that handles gas.
  • expensive explosion-proof equipment when placed inside the gas valve unit room, expensive explosion-proof equipment must be applied because it is an electrical component, so it is expensive in terms of cost. It is not desirable.
  • the solenoid valve unit 600 is placed in the gas safe zone inside the engine room at a position closest to the wall dividing the gas valve unit room, but the tubing Only the line (TL) is configured to extend through the gas valve unit room. According to this configuration, it is possible to use a general solenoid valve without expensive explosion-proof equipment, which is advantageous in terms of cost.
  • the backflow prevention valve set 500 includes an orifice 710 installed on the downstream side of the check valve 530 on the purging line PL, and a pressure difference before and after the orifice 710. It may further include a differential pressure transmitter (DTP) 720 that measures the pressure, and when the LNG gas flows back on the engine 100 side and a differential pressure occurs through the orifice 710, the engine 100 is tripped. Additional stability can be achieved by tripping.
  • DTP differential pressure transmitter
  • the opening and closing of the three valves 510, 520, and 530 are operated in conjunction with each other.
  • the valves 510, 520, and 530 are operated in conjunction with each other.
  • the function can be configured to operate with a single actuator.
  • the operations of the first and second blocking valves 510, 520 and the bleed valve 540 are always reversed, so the first and second blocking valves 510, 520 and the bleed valve 540 are It can be configured to operate simultaneously by connecting to one actuator in the opposite direction.
  • first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 are opened and closed by one actuator will be looked at for each embodiment.
  • FIGS. 4 and 5 may be a pipe provided inside the engine 100 of FIG. 2.
  • the backflow prevention valve set 500 is a reciprocating valve that controls the opening and closing of the first blocking valve 510, the second blocking valve 520, and the bleed valve 540.
  • An actuator 580 may be further included.
  • the reciprocating actuator 580 may be driven hydraulically or pneumatically, and includes a first power transmission unit 551 connected to the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520, a bleed valve 540, and It may include a second power transmission unit 552 that is connected.
  • the first power transmission unit 551 and the second power transmission unit 552 can open and close the valves 510, 520, and 540 by receiving the power of the piston reciprocating inside the cylinder of the reciprocating actuator 580. .
  • the first and second blocking valves 510 and 520 connected to the first power transmission unit 551 and the bleed valve 540 connected to the second power transmission unit 552 may be installed in opposite directions. Therefore, the opening and closing directions of the first and second blocking valves 510 and 520 by the first power transmission unit 551 and the opening and closing directions of the bleed valve 540 by the second power transmission unit 552 operate opposite to each other. It can be.
  • the piston inside the cylinder is pushed upward, and the first power transmission unit 551 receives the movement of the piston to block the first and second
  • the valves 510 and 520 may be opened, and the second power transmission unit 552 may operate to block the bleed valve 540 by receiving the movement of the piston.
  • the piston inside the cylinder descends, and the first power transmission unit 551 receives the movement of the piston and operates the first and second blocking valves 510, 520) may be blocked, and the second power transmission unit 552 may operate to open the bleed valve 540 by receiving the movement of the piston.
  • the reciprocating actuator 580 is configured to always operate the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 in opposite states.
  • the reciprocating actuator 580 of this embodiment may be configured not only hydraulically but also pneumatically, or it is also possible to use another device that can control the opening and closing of the valve. Additionally, in the case of the first power transmission unit 551 and the second power transmission unit 552, it is also possible to apply other mechanical methods.
  • the backflow prevention valve set 500 according to the second embodiment includes the same configuration as the first embodiment, but the reciprocating actuator 580 is changed to a rotary actuator 560. There is a difference only in what becomes. Accordingly, description of structures and contents that overlap with the first embodiment will be omitted.
  • the rotary actuator 560 receives the main shaft gear 564, which rotates clockwise or counterclockwise by a motor or other rotary driving unit, and the rotational power of the main shaft gear 564, and operates the first blocking valve (
  • a first power transmission unit 561 that opens and closes the main shaft gear 510, a second power transmission unit 562 that opens and closes the second blocking valve 520 by receiving the rotational power of the main shaft gear 564, and the main shaft gear 564 ) may include a third power transmission unit 563 that receives the rotational power to open and close the bleed valve 540.
  • the first to third power transmission units 561, 562, and 563 receive the rotational movement of the main shaft gear 564, and can open and close the valves 510, 520, and 540 using the rotational force.
  • the first power transmission unit 561 and the second power transmission unit 562 are configured to rotate in the opposite direction to the main shaft gear 564, and accordingly, the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 ) can be operated in the same open and closed state.
  • the third power transmission unit 563 is configured to rotate in the same direction as the main shaft gear 564, and accordingly, the open and closed state of the bleed valve 540 is opposite to that of the first and second blocking valves 510 and 520. It can be operated so that .
  • the main shaft gear 564 may be provided as a cylindrical gear with teeth formed on the outer peripheral surface.
  • it may be a spur gear with rows of teeth formed parallel to the axis.
  • the first power transmission unit 561 includes a first transmission gear 561-1 installed to mesh with the teeth of the main shaft gear 564 and rotating in the opposite direction to the main shaft gear 564, and a first transmission gear 561- 1) and a first connection portion 561-2 that is connected between the first blocking valve 510 and opens and closes the first blocking valve 510 according to the rotation direction of the first transmission gear 561-1. there is.
  • the second power transmission unit 562 includes a second transmission gear 562-1 installed to mesh with the teeth of the main shaft gear 564 and rotating in the opposite direction to the main shaft gear 564, and a second transmission gear 562- 1) and a second connection portion 562-2 that is connected between the second blocking valve 520 and opens and closes the second blocking valve 520 according to the rotation direction of the second transmission gear 562-1. there is.
  • the third power transmission unit 563 includes a third transmission gear 563-1 that receives the rotational movement of the main shaft gear 564 and rotates in the same direction, and a third transmission gear 563-1 and the third transmission gear 563-1.
  • the fourth transmission gear 563-2 is installed in engagement and rotates in the same direction, and is connected between the fourth transmission gear 563-2 and the bleed valve 540 to determine the rotation direction of the fourth transmission gear 563-2. Accordingly, it may include a third connection portion 563-3 that opens and closes the bleed valve 540. If the third connection portion 563-3 is directly connected to the main shaft gear 564, the configuration of the third transmission gear 563-1 and the fourth transmission gear 563-2 may be deleted. .
  • the rotary actuator 560 is configured to always operate the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 in opposite states.
  • the first and second blocking valves 510 and 520, the check valve 530, and the bleed valve 540 are configured as one valve set, and the valve 510 requires opening and closing operations.
  • , 520, 540) are operated simultaneously through one actuator (580/560), the control logic is simplified and cables and hydraulic oil supply lines are reduced, resulting in a compact Because it can be configured, it is easy to install even in the narrow space of a ship.
  • cost reduction is expected by reducing the number of actuators (580/560) for valve operation and manufacturing multiple valves as one set.
  • Figure 6 shows in more detail the internal piping diagram of the backflow prevention valve set according to the present invention
  • Figure 7 is a diagram showing the appearance of the backflow prevention valve set according to the present invention
  • Figure 8 is a backflow prevention valve shown in Figure 7. This is a drawing looking at the three from below.
  • FIG. 6 shows the internal piping diagram of the backflow prevention valve set according to the present invention in more detail. Accordingly, detailed description of content already described in FIG. 3, which is shown to include only essential components, will be omitted.
  • the backflow prevention valve set 500 includes a first flow path 501 that provides a passage through which nitrogen gas is introduced and discharged, and a water leak branched from the first flow path 501. It may include a second flow path 502 that discharges gas.
  • the backflow prevention valve set 500 is integrated into one body (B) as shown in FIG. 7, thereby preventing nitrogen gas and water leakage inside the body (B). A flow path through which gas flows is formed.
  • the first flow path 501 can be understood as forming part of the above-described purging line (PL), and the second flow path 502 can be viewed as the same line as the above-described water leakage discharge line (LL). . I hope there is no confusion about the fact that the numbers in Figures 3 and 6 are different.
  • the backflow prevention valve set 500 includes a filter 504 installed on the most upstream side of the first flow path 501 through which nitrogen gas flows, and between the filter 504 and the first blocking valve 510. a manual valve 505 and a pressure sensor 506 that are sequentially installed in the , and a sub installed on the first flow path (501) before the second flow path (502) branches off on the downstream side of the first blocking valve (510). It may further include a check valve 531.
  • the filter 504 filters out foreign substances contained in the nitrogen gas flowing into the first flow path 501, thereby preventing foreign substances from getting stuck in the valves installed behind it.
  • the manual valve 505 functions to physically block the first flow path 501.
  • the manual valve 505 is a valve that can be opened and closed manually, and is always kept open in normal times and can be blocked during maintenance.
  • the pressure sensor 506 is a sensor that measures the pressure of nitrogen gas supplied to the first flow path 501, and serves to determine whether nitrogen gas is properly supplied when purging the engine system.
  • the sub-check valve 531 once again prevents the LNG gas flowing back from the engine from leaking to the nitrogen supply side.
  • the sub-check valve 531 is a complementary component to the check valve 530 described above and is not necessarily installed.
  • the sub check valve 531 like the check valve 530, may be provided as a closable type that can be blocked during maintenance.
  • a gas block 507 may be connected to the outlet end of the first flow path 501.
  • the gas block 507 serves as a connection that connects the first flow path 501 to the pipe requiring purging, and is an area where nitrogen gas and gas flowing back from the engine can actually meet.
  • 'Outer Pipe' refers to a pipe for discharging leaking gas discharged from the second flow path 502 to an external safe area.
  • the backflow prevention valve set 500 includes the above-described valves (505, 510, 520, 530, 531, 540) and other components (504, 506). It can be seen that it is integrated through the body (B) of . That is, the backflow prevention valve set 500 according to the present invention is manufactured as one set.
  • a pipe as shown in FIG. 6 may be formed inside the body B, which forms one body, and valves 505, 510, 520, and 540 for opening and closing the pipe formed inside the body B.
  • Valves 530 and 531 which are installed from the outside and allow the fluid flowing through the internal pipe of the body B to flow in only one direction, may be installed from the outside.
  • the body (B) has a nitrogen gas inlet 503 through which nitrogen gas flows into the first internal flow path 501 (see FIG. 6), and nitrogen gas flowing into the first flow path 501 (see FIG. 6).
  • a nitrogen gas outlet 508 that discharges nitrogen gas and a leakage gas outlet 509 that discharges leakage gas through the second internal flow path 502 may be formed.
  • a purging line (PL) extending from the buffer tank 300 may be connected to the nitrogen gas inlet 503, and the above-described gas block 507 may be connected to the nitrogen gas outlet 508. And the outer pipe shown in FIG. 6 can be connected to the leaking gas outlet 509.
  • the control for preventing backflow is simplified, enabling a compact configuration of the valve set, which not only has the expected effect of reducing costs, but also increases space utilization within the ship as it is easy to install even in narrow spaces.
  • Figure 9 is a schematic diagram of a backflow prevention valve set according to the present invention.
  • Figure 10 is a front view showing a backflow prevention valve set according to the present invention
  • Figure 11 is a side view showing a backflow prevention valve set according to the present invention
  • Figure 12 is a bottom view showing a backflow prevention valve set according to the present invention.
  • the backflow prevention valve set 500 includes a first flow path 501 formed on the inside to form a flow path for nitrogen gas; An air filter regulator 570, a first blocking valve 510, a second blocking valve 520, and a check valve 530 sequentially installed on the first flow path 501; a second flow path 502 that branches off from the first flow path 501 between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 and discharges the leaked gas; A bleed valve 540 installed on the second flow path 502; And it may include a gas block 504 installed at the outlet end of the first flow path 501.
  • the backflow prevention valve set 500 is integrated into one body (B), thereby preventing nitrogen gas and leakage gas from flowing inside the body (B).
  • Flow paths 501 and 502 may be formed.
  • the air filter regulator 570 is installed at the most upstream side of the first flow path 501 and functions to filter out foreign substances contained in the incoming nitrogen gas and adjust the pressure, speed, and flow rate of the nitrogen gas.
  • the gas block 504 serves as a connector connecting the first flow path 501 with the purging lines PL1 and PL2 leading to the engine 100, and is an area where nitrogen gas and gas flowing back from the engine can actually meet. .
  • 'Outer Pipe' refers to a pipe for discharging leaking gas discharged from the second flow path 502 to an external safe area.
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are valves that open or block the first flow path 501, and may be provided as valves with an opening and closing function, such as a ball valve.
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are sequentially installed on the upstream and downstream sides of the first flow path 501, and are always opened or closed at the same time to allow the supply to be supplied to the first flow path 501. Dual blocking or opening of nitrogen gas flow.
  • the check valve 530 is installed at the most downstream side of the first flow path 501 to prevent LNG gas from flowing back from the engine 100.
  • the check valve 530 is always open, but functions to allow fluid to flow in only one direction, thereby primarily preventing LNG gas from flowing back from the engine 100.
  • the check valve 530 may be provided as a closable check valve to enable blocking during maintenance, and may be provided to enable manual opening and closing.
  • the bleed valve 540 is installed between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520, and reduces the residual pressure inside when the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are blocked. It plays a role in removing
  • the leaking gas seeping between the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 flows through the second flow path 502 by opening the bleed valve 540 to a safe area. can be discharged as At this time, since the first blocking valve 510 blocks the leaked gas again, it has the effect of doubly preventing backflow from the engine 100 side.
  • the bleed valve 540 is blocked when the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are opened. That is, the opening and closing operations of the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 are always reversed.
  • the backflow prevention valve set 500 may further include actuators 511, 521, and 541 for opening and closing the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540.
  • actuators 511, 521, 541) In order to drive these actuators (511, 521, 541), a tubing line (TL) that supplies compressed air (or hydraulic oil) is connected, and a solenoid valve (550) on the tubing line (TL) that controls the pressure of the supplied fluid. ) can be installed.
  • the drawing shows that three actuators 511, 521, and 541 are provided in response to each of the first blocking valve 510, the second blocking valve 520, and the bleed valve 540 that require opening and closing operations. In the invention, it is possible to provide less than three actuators.
  • the first blocking valve 510, the second blocking valve 520, and the bleed valve 540 that require opening and closing operations have certain opening and closing operation characteristics. That is, the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 are always opened and closed in the same direction, and the bleed valve 540 is opened and closed in the opposite direction.
  • two to three valves can be operated at the same time by one actuator, and thus it is possible to provide less than three actuators.
  • the first and second blocking valves 510 and 520 and the bleed valve 540 can be configured to operate simultaneously by connecting to one actuator in the opposite direction, and thus the backflow prevention valve set 500 of the present invention operated by one actuator can be implemented.
  • first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 which open and close in the same direction, are connected to one actuator and the bleed valve 540, which opens and closes in the opposite direction, is connected to another actuator, or the first blocking valve 540 is connected to another actuator.
  • One of the valve 510 and the second blocking valve 520 and the bleed valve 520 are connected to one actuator, but are linked so that the operation is reversed using a mechanical link, and the remaining valve (510 or 520) is connected to one actuator.
  • the backflow prevention valve 500 of the present invention operated by two actuators can be implemented.
  • the actuator blocks the first and second blocking valves 510, 520 with force such as a spring in an emergency when a failure of the electric signal or compressed air occurs, and the bleed valve 540 is opened so that it can be opened.
  • force such as a spring in an emergency when a failure of the electric signal or compressed air occurs
  • the bleed valve 540 is opened so that it can be opened. It is provided as a single acting actuator (also known as a ‘spring return actuator’) and can be configured to perform a fail safe function.
  • one or more tubing lines TL connected to the actuators 511, 521, and 541 may also be provided.
  • TL tubing line
  • the solenoid valve 550 it is not configured to handle gas, but when placed in the gas valve unit room, expensive explosion-proof equipment must be applied because it is an electrical component, so reducing the number is advantageous in terms of cost.
  • the solenoid valve 550 can be placed in the gas valve unit room together with the backflow prevention valve set 500, and in the present invention, as described above, at least three (most preferably one) solenoid valves (550) are used. As the equipment is equipped, the cost of designing expensive explosion-proof equipment can be reduced.
  • the solenoid valve group 600 provided with the solenoid valve 550 is installed inside the engine room (gas safety area) at a position closest to the wall dividing the gas valve unit room and the engine room. It can also be configured to enable application of a general solenoid valve by allowing only the tubing line (TL) connected from the solenoid valve group 600 to the actuators 511, 521, and 541 to extend through the gas valve unit room.
  • TL tubing line
  • the number of solenoid valves 550 to which expensive explosion-proof equipment is applied is minimized to one, or the solenoid valve group 600 is placed inside the engine room, which is a gas safety area, thereby preventing expensive explosion-proof equipment.
  • the solenoid valve 550 is designed to be integrally included in the backflow prevention valve set 500, so that it can be easily installed on board.
  • the backflow prevention valve set 500 according to the present invention includes the valves 510, 520, 530, 540 and other components 570 and 504 described above in one body (B). You can see that it is integrated. That is, the backflow prevention valve set 500 according to the present invention can be configured and manufactured as one set.
  • flow paths 501 and 502 as shown in FIG. 9 may be formed through the body B forming the body of the backflow prevention valve set 500, and the flow paths formed inside may be formed.
  • Valves (510, 520, 540) for opening and closing (501, 502) and a check valve (530) for allowing fluid to flow in only one direction may be installed to be controllable from the outside of the body (B).
  • the first and second blocking valves 510, 520 and the check valve 530 are located on the side of the body B
  • the bleed valve 540 is located on the upper part of the body B, respectively, on the outside of the body B. It can be installed to open and close the passages 501 and 502 formed inside the body (B) by penetrating from there.
  • a nitrogen gas inlet 503 for introducing nitrogen gas into the first flow path 501 formed inside, a nitrogen gas outlet 508 for discharging the introduced nitrogen gas, and a nitrogen gas outlet 508 for discharging the introduced nitrogen gas.
  • a leakage gas outlet 509 through which leakage gas is discharged through the formed second flow path 502 may be formed.
  • the spool piece forming the nitrogen gas inlet 503 and the nitrogen gas outlet 508 may be fixed to the outside of the body B by an eye bolt.
  • a purging line (PL) extending from the buffer tank 300 (see FIG.
  • a bracket 590 for mounting the air filter regulator 570 and the solenoid valve 550 described above may be installed on the bottom of the body (B).
  • the bracket 590 may be fixed to the lower side of the body B and then bent to form a horizontal surface with the bottom of the body B.
  • the air filter regulator 570 may penetrate into the first flow path 501 from the outside of the body (B).
  • only one solenoid valve 550 can be configured.
  • the body (B) can be configured to allow additional installation of other sensors, such as a pressure sensor.
  • the non-return valve of the present invention includes various valves (510, 520, 540, 550) and other components (570, 504, 503, 508, 509, 508) integrated into one body (B).
  • the set 500 has a compact configuration and can be easily placed even in a narrow space such as a gas valve unit room, which has the effect of increasing space utilization within the ship.
  • the backflow prevention valve set 500 minimizes the configuration in which expensive explosion-proof equipment is applied, and the valves 510, 520, and 540 that require opening and closing operations are interlocked through less than three actuators. Through optimal design, the effect of reducing volume and simplifying the control logic to prevent backflow can be achieved.
  • the backflow prevention valve set 500 proposed in the present invention is not limited to application only to the gas purging system of the present invention shown in FIG. 2, and the purging line is a pipe through which liquefied gas supplied as fuel to the engine flows. It can be applied to any system that is directly connected, and of course, it can also be applied when nitrogen gas is injected into the fuel supply line as in the past.
  • the backflow prevention valve set 500 of the present invention can be applied not only to gas purging systems but also to other gas handling systems where there is a risk of backflow of fluid.
  • the backflow prevention valve set 500 according to the present invention described above can be operated in two concepts on the high-pressure gas injection engine 110 side and the low-pressure gas injection engine 120 side, respectively, as follows.
  • the second backflow prevention valve set (500B) installed on the top may be performed differently, each case will be examined separately.
  • the first blocking valve 510 and the second blocking valve 520 in the first backflow prevention valve set (500A) are blocked (Normal Colse).
  • the state is maintained, and the bleed valve 540 is opened (normally open) so that when fuel gas leaks, the leaked gas can escape to a safe area through the second flow path 502.
  • 'normal gas operation' refers to the operation state of 'gas mode' in which the engine is driven using LNG gas as fuel.
  • the first and second blocking valves 510 and 520 of the first backflow prevention valve set 500A are opened to remove the high-pressure gas injection engine 110 from the buffer tank 300. Supply nitrogen gas to perform purging.
  • the ship's gas purging system is a third purging line branched from the rear end of the first backflow prevention valve set (500A) in the first purging line (PL1) and connected to the second fuel supply line (L2). (PL3) may be included.
  • a purging valve (PV3) that can be opened and closed may be installed on the third purging line (PL3).
  • Nitrogen gas supplied through the third purging line (PL3) is supplied to the master valve (MV) installed on the second fuel supply line (L2) and controls the supply of fuel (LNG gas) to the low-pressure gas injection engine 120. ) After purging the second fuel supply line (L2) from the rear end of the fuel to the low-pressure gas valve unit 220, it can be discharged through the vent line (VL2) connected to the low-pressure gas valve unit 200.
  • purging performed through the third purging line (PL3) is called manual purging to distinguish it from auto purging.
  • Auto purging refers to purging between the gas valve units 210 and 220 and the engines 110 and 120, which is automatically purged in connection with the gas trip of the engines 110 and 120.
  • manual purging through the third purging line PL3 can be performed by pressing an operation button during maintenance of the low-pressure gas injection engine 120 or when the gas mode is not used for a long time.
  • the first non-return valve set (500A) installed on the side of the high-pressure gas injection engine 110 can be configured in conjunction with a manual purging system, and the effect of reducing volume can be expected.
  • a nitrogen supply valve (NV) and a check valve (CV) may be installed on the second purging line (PL2).
  • the nitrogen supply valve (NV) is a valve that is opened when purging the low-pressure gas injection engine 120 and is normally kept closed.
  • the check valve (CV) is a valve that prevents backflow at the connection between the purging line (PL) and the low-pressure gas injection engine 120.
  • the low-pressure gas injection engine 120 the low-pressure gas injection engine ( 120)
  • the backflow of fuel gas can be prevented preemptively.
  • a first pressure sensor (PT1) may be installed in front of the nitrogen supply valve (NV).
  • the first pressure sensor (PT1) detects whether the pressure of the nitrogen gas is normally supplied through the second purging line (PL2), and when the pressure of the nitrogen gas falls below a certain pressure (for example, about 7 bar), the low-pressure gas is activated.
  • the injection engine 120 is controlled so that it can no longer be operated in gas mode.
  • a second pressure sensor may be installed between the nitrogen supply valve (NV) and the check valve (CV).
  • the second pressure sensor PT2 may detect an increase in pressure when fuel gas flows back from the low-pressure gas injection engine 120 and declare the gas mode operation of the low-pressure gas injection engine 120 to be stopped.
  • the first blocking valve 510 and the second non-return valve set (500B) The shutoff valve 520 is opened (normally open) to provide sufficient pressure of nitrogen gas through the purging line (PL2). At this time, the bleed valve 540 is blocked (normally closed). In this way, if the system is configured in a state in which nitrogen gas is pressurized up to the front end of the low-pressure gas injection engine 120, there is an advantage in that it can have a fast response speed.
  • the second non-return valve set (500B) Control is performed to block the first and second blocking valves 510 and 520 and open the bleed valve 540.
  • the second backflow prevention valve set (500B) is also controlled to perform the backflow prevention function.
  • the nitrogen supply valve NV may remain blocked.
  • the nitrogen supply valve (NV) is controlled depending on whether purging is performed by a gas trip signal from the low-pressure gas injection engine 120.
  • the second backflow prevention valve set Control may be performed to block the first and second blocking valves 510 and 520 of 500B and open the bleed valve 540.
  • the gas mode operation of the low-pressure gas injection engine 120 must be stopped, but backflow is prevented by the second backflow prevention valve set 500B, so that low-pressure gas is maintained for a short period of time. Gas mode operation of the injection engine 120 can be maintained.
  • the nitrogen supply valve (NV) and the first and second blocking valves (510, 520) of the second non-return valve set (500B) are opened to open the buffer tank (300). Nitrogen gas is supplied from to the low-pressure gas injection engine 120.
  • the second non-return valve set (500B) installed on the low-pressure gas injection engine (120) side is a manual purging system because the first and second blocking valves (510, 520) are in a normally open state. It is not constructed in conjunction with .
  • Figure 13 is a configuration diagram of a dual fuel engine nitrogen supply system according to an embodiment of the present invention.
  • the dual fuel engine nitrogen supply system can be driven using fuel gas and can be operated according to the conditions of the engine unit 1000, which is provided as a propulsion engine of a ship, and the engine unit 1000.
  • a fuel supply system 4000 that supplies the fuel gas, a low-pressure gas valve unit 2200 that controls the pressure and flow rate of the fuel gas supplied to the engine unit 1000, and a purge inside the engine unit 1000. It includes a nitrogen supply unit that supplies nitrogen and an outdoor air discharge unit that discharges residual gas inside the engine unit 1000 to a safe area according to the nitrogen supply.
  • the engine unit 1000 includes an engine that can be driven using LNG (Liquefied Natural Gas) as fuel, and may include a DF engine (Duel Fuel engine) in detail.
  • the DF engine (Duel Fuel engine) is an engine that uses dual fuel, and is a type of hybrid concept engine that can use natural gas and heavy oil (diesel, etc.) at the same time.
  • the engine output can be increased using marine diesel fuel, and when operating, it can be operated by using gas fuel.
  • the engine unit 1000 may include a low-pressure gas injection engine that is driven by receiving LNG gas compressed at low pressure, and can be driven by receiving LNG gas compressed and vaporized to less than 10 Bar.
  • a general generator engine DFGE: Duel Fuel Generator Engine
  • DFDG Dual Fuel Diesel Generator
  • X-DF eXtreme Dual Fuel
  • the engine unit 1000 is provided with one or more engines and includes a first engine 1100 and a second engine 1200, and the first engine 1100 and the second engine 1200 are located in an engine room. It is desirable to place it in the (Engine Room, E/R).
  • the engine room is classified as a gas safe zone, and is an area where safety from the gas hazardous zone must be secured. For example, direct entry from the gas danger zone to the gas safety zone is prohibited (install an air lock if necessary), and the fuel supply line (fuel supply pipe) passing through the gas safety zone must be completely enclosed by a double pipe or duct.
  • the fuel supply system 4000 is provided in the cargo compressor room and is equipped with a fuel storage tank (not shown) for storing fuel gas (LNG) to be supplied to the first engine 1100 and the second engine 1200.
  • LNG fuel gas
  • the fuel gas stored in the fuel storage tank can be compressed and vaporized in a fuel supply system and supplied as fuel to the first engine 1100 and the second engine 1200.
  • a controlling master gas valve may be arranged.
  • the main fuel supply line branches into a first fuel supply line (L1) and a second fuel supply line (L2) within the gas valve unit room (GVU room: Gas Valve Unit Room), and the first fuel supply line
  • the line may be connected to the first engine 1100
  • the second fuel supply line L2 may be connected to the second engine 1200.
  • the first fuel supply line (L1) connected to the first engine 1100 from the gas valve unit room and the second fuel supply line (L2) connected to the second engine 1200 are preferably formed as double pipes. do.
  • the gas valve unit room is a space classified as a gas hazard area and must be placed in an isolated area separate from the engine room (E/R). Additionally, for safety reasons, periodic ventilation must be performed, and dry air must be exchanged 30 times per hour to prepare for gas leaks. Accordingly, the gas valve unit room includes an outdoor air discharge unit capable of discharging gas to the outside.
  • an exhaust fan may be provided to enable ventilation, and a gas detection sensor that can detect when a gas leak occurs at the front of the exhaust fan may be provided.
  • the low-pressure gas valve unit unit 2200 is equipment that groups valves that control the pressure and flow rate of fuel gas supplied to the engine unit (first engine 1100, second engine 1200). It can be installed between (1000) and the fuel supply system (4000).
  • the low-pressure gas valve unit 2200 is disposed on the main fuel supply line, and the low-pressure gas valve unit 2200 is preferably disposed within the gas valve unit room.
  • the low-pressure gas valve unit 2200 includes a first low-pressure gas unit 2210 and a second low-pressure gas unit 2220, and the first low-pressure gas unit 2210 is the first low-pressure gas unit 2210. It is preferably disposed on the fuel supply line (L1), and the second low-pressure gas unit unit 2220 is disposed on the second fuel supply line (L2).
  • the first low-pressure gas unit unit 2210 and the second low-pressure gas unit unit 2220 include first pipe purging valves (2214, 2224), second pipe purging valves (2215, 2225), and engine purging valves (2216, 2226). ), pressure control valves (2211, 2221), first blocking valves (2212, 2222), and second blocking valves (2213, 2223).
  • the first piping purging valve is disposed between the pressure control valves 2211 and 2221 and the first blocking valves 2212 and 2222, and the second piping purging valves 2215 and 2225 are disposed between the first piping purging valves 2215 and 2225. It is disposed between the blocking valves 2212 and 2222 and the second blocking valves 2213 and 2223, and the engine purging valves 2216 and 2226 are disposed at the rear of the second blocking valves 2213 and 2223.
  • first blocking valves 2212 and 2222 and the second blocking valves 2213 and 2223 are connected to fuel supply lines (first fuel supply line (L1) and second fuel supply line (L2)) through which fuel is supplied. It is placed at regular intervals on the screen, so purging can be done in certain sections.
  • purging refers to removing fuel gas remaining in the line supplying fuel to the engine and the engine system when the engine is not operated for a long time or when the engine system is to be maintained.
  • the nitrogen supply unit includes a nitrogen buffer tank 3000 that stores nitrogen in order to use nitrogen as a purging gas, a nitrogen buffer tank pressure sensor 3100 that measures the pressure of the nitrogen buffer tank 3000, and the engine unit 1000. It may further include a nitrogen supply control unit (330, N2 DBB: N2 Double block & bleed valve + Closable Valve) that controls nitrogen supply.
  • a nitrogen supply control unit 330, N2 DBB: N2 Double block & bleed valve + Closable Valve
  • the backflow prevention valve set 5000 is preferably always open when the engine unit 1000 is operating in gas mode, and is preferably closed when operating in diesel mode.
  • the nitrogen buffer tank 3000 is placed in the engine room, and the backflow prevention valve set 5000 is placed in the gas valve unit room, and the nitrogen buffer tank 3000 and the backflow prevention valve set ( 5000) may be connected to a first nitrogen supply line, and the backflow prevention valve set 5000 and the engine unit 1000 may be connected to a second nitrogen supply line.
  • the second nitrogen supply line is branched within the engine room and connected to the first engine 1100 and the second engine 1200, respectively. That is, one backflow prevention valve set 5000 can be applied to multiple engines.
  • the backflow prevention valve set 5000 serves to supply nitrogen gas for nitrogen purging and at the same time prevents backflow of fuel gas from the engine unit 1000, and is the first nitrogen blocking valve ( 5100), a second nitrogen blocking valve 5200, a first nitrogen supply valve 5300, and a first check valve 5500.
  • the first nitrogen blocking valve 5100 and the second nitrogen blocking valve 5200 block the nitrogen supply when a water leak is detected, and may be provided as valves with an open/close function, such as a ball valve.
  • the first nitrogen blocking valve 5100 and the second nitrogen blocking valve 5200 are installed sequentially and always open or close at the same time to double block or open the flow of nitrogen gas supplied to the second nitrogen supply line. can do.
  • the first nitrogen supply valve 5300 controls the supply of nitrogen to the engine unit 1000, and a check valve that has the function of allowing fluid to flow in only one direction can be disposed. By arranging the first nitrogen supply valve 5300 as a check valve, it is possible to prevent fuel gas from flowing back from the engine unit 1000.
  • the first nitrogen supply valve 5300 is preferably provided as a closeable check valve so that it can be shut off during maintenance, and may be provided to enable opening and closing manually.
  • the first non-return valve 5500 is a bleed valve and is placed between the first nitrogen shut-off valve 5100 and the second nitrogen shut-off valve 5200.
  • the first backflow prevention valve 5500 discharges the fuel gas to the outside and prevents backflow into the nitrogen supply line, and closes (blocks) the first nitrogen block valve 5100 and the second nitrogen block valve 5200. It serves to remove the residual pressure inside it.
  • the leaking gas that seeps in between the first nitrogen blocking valve (5100) and the second blocking valve (332) can be discharged to a safe area by opening the first non-return valve (5500). You can. At this time, since the first nitrogen blocking valve 5100 blocks the leaked gas again, there is an effect of doubly preventing backflow from the engine unit 1000.
  • the first check valve 5500 closes (blocks) when the first nitrogen cut-off valve 5100 and the second nitrogen cut-off valve 5200 are opened.
  • the opening and closing operation is opposite to that of the first nitrogen shut-off valve 5100 and the second nitrogen shut-off valve 5200.
  • the backflow prevention valve set 5000 further includes an actuator (not shown) for opening and closing the first nitrogen shutoff valve 5100, the second nitrogen shutoff valve 5200, and the first backflow prevention valve 5500. can do.
  • the actuator closes the first nitrogen shut-off valve 5100 and the second nitrogen shut-off valve 5200 with force such as a spring in an emergency when a failure of an electric signal or compressed air occurs, and the first non-return valve (5500) is provided with a single acting actuator (also called a 'spring return actuator') so that it can be opened, and can be configured to perform a fail safe function.
  • a single acting actuator also called a 'spring return actuator'
  • the engine unit 1000 includes a second nitrogen supply valve (5610, 5620), a first pressure sensor (5810, 5820), a second check valve (5720, 5700), and a second nitrogen supply valve (5720, 5700) disposed on the second nitrogen supply line. 2 Includes pressure sensors (5910, 5920).
  • the second nitrogen supply valves (5610, 5620) are opened upon receiving a signal when nitrogen supply to the engine unit is required. They are normally kept in a closed state and are opened when purging is performed.
  • the second backflow prevention valves 5710 and 5720 prevent backflow of fuel gas at the connection between the second nitrogen supply line and the engine unit 1000, and a check valve can be disposed.
  • the engine unit 1000 can preemptively prevent backflow of fuel gas from the engine unit 1000 by the second nitrogen supply valves 5610 and 5620 and the second checkflow prevention valves 5710 and 5720. there is.
  • the first pressure sensors (5810, 5820) are disposed in front of the second nitrogen supply valves (5610, 5620), and the first pressure sensors (5810, 5820) measure the pressure of nitrogen gas through the second nitrogen supply line. Detect whether this is being supplied normally.
  • the second pressure sensors 5910 and 5920 are disposed between the second nitrogen supply valves 5610 and 5620 and the second check valves 5710 and 5720, and detect fuel gas from the engine unit 1000. It senses that the pressure rises when it flows back.
  • the dual fuel engine nitrogen supply system further includes a control unit 7000.
  • the control unit 7000 can control the operation and purging of the system by controlling the opening and closing of valves in the system through the measured pressure.
  • controlling the supply of fuel gas from the fuel supply system 4000 to the engine unit 1000 and opening and closing the nitrogen supply control unit according to the supply of fuel gas. Includes control steps.
  • the step of controlling the supply of fuel gas is to supply fuel gas from the fuel supply system 4000 to the engine unit 1000 when the engine unit 1000 is in normal gas operation, and to perform normal gas operation. Controls to stop fuel gas supply in case of interruption.
  • fuel gas is supplied to the low-pressure gas valve unit 2200 through the main fuel gas line connected to the fuel supply system 4000, and the low-pressure gas valve unit 2200 Fuel is supplied to the first engine 1100 through the first fuel supply line (L1), fuel is supplied to the second engine 1200 through the second fuel supply line (L2), and fuel is supplied when normal gas operation is stopped. Stop gas supply.
  • the normal gas operation refers to an operating state in gas mode in which the first engine 1100 and the second engine 1200 included in the engine unit 1000 are driven using LNG gas as fuel.
  • Controlling the opening and closing of the backflow prevention valve set 5000 includes opening and closing the backflow prevention valve set 5000.
  • the opening step is to supply nitrogen gas by opening the backflow prevention valve set 5000 while supplying the fuel gas, and the first nitrogen blocking valve 5100 and the second nitrogen gas of the backflow prevention valve set 5000
  • the nitrogen blocking valve 5200 and the first nitrogen supply valve 5300 are opened, and the second nitrogen supply valves 5610 and 5620 and the second check valves 5710 and 5720 are controlled to be closed.
  • the engine unit 1000 is operated in gas mode with fuel gas supplied, and the nitrogen gas is maintained in a pressurized state until the front end of the engine unit 1000.
  • the system By configuring the system in this way, it can have a fast response speed, can quickly perform purging, and can be operated to vent quickly when backflow of fuel gas occurs.
  • the opening step further includes measuring pressure, and the pressure is measured through the first pressure sensors (5810, 5820) and the second pressure sensors (5910, 5920).
  • the fuel gas of the engine unit 1000 can flow back, and the supply of fuel gas is stopped to reduce the gas of the engine unit 1000. Stop the mode and perform an emergency purge using engine scavenging air.
  • first nitrogen blocking valve 5100 and the second nitrogen blocking valve 5200 of the backflow prevention valve set 5000 are closed, and the first checkflow prevention valve 5500 and the second nitrogen supply valve 5610 are closed. , 5620) is opened to discharge the fuel gas into the safety area of the outside air discharge section.
  • the opening step further includes a purging step of stopping the supply of fuel gas and purging with nitrogen.
  • the purging step can be performed in three ways, and it is preferable to select one according to the section in which purging needs to be performed.
  • the purging step opens the second nitrogen supply valves (5610, 5620) and the engine purging valves (2216, 2226), and opens the first blocking valves (2212, 2222) and the second blocking valves (2213, 2223).
  • the nitrogen supplied to the engine unit 1000 can be used to purge the fuel gas in the engine unit 1000, the first fuel supply line (L1), and the second fuel supply line (L2) so that it is discharged to a safe area. .
  • the purging step opens the second nitrogen supply valves (5610, 5620), engine purging valves (2216, 2226), and second blocking valves (2213, 2223), and opens the first blocking valves (2212, 2222). Fuzzing can be performed by closing .
  • purging is performed by opening the second blocking valves (2213, 2223)
  • purging must be performed by opening the second pipe purging valves (315, 325) together.
  • the purging step must be performed with the first blocking valves 312 and 322 always closed, and the second blocking valves 2213 and 2223, the second piping purging valves 315 and 325, and the engine depending on the purging section. It is desirable to control the opening and closing of the purging valves 2216 and 2226.
  • the purging step can be performed by manual purging.
  • the manual purging is preferably performed when gas operation in the engine unit 1000 is not performed for a long time or maintenance is required.
  • it further includes a nitrogen supply line (not shown) at the rear end of the master gas valve, and the nitrogen supply line (not shown) connects the first low-pressure gas unit unit 2210 and the second low-pressure gas unit unit 2220. are connected to each other.
  • the closing step is performed when the pressure of the second pressure sensor (5910, 5920) is higher than the first pressure sensor (5810, 5820) or the pressure of the nitrogen buffer tank (3000) is 5 Bar or less. Close (5000) to stop nitrogen supply.
  • the closing step is performed when the following conditions are simultaneously satisfied.
  • the operation is performed when both the first blocking valves 2212 and 2222 and the second blocking valves 2213 and 2223 of the low pressure gas valve unit 2200 are opened.
  • first blocking valves 2212 and 2222 and the second blocking valve (2213, 2223) are not open at the same time.
  • the backflow prevention valve set 5000 is opened, and a certain period of time is regarded as fuel gas preparation time, and the backflow prevention valve set 5000 is closed.
  • only one backflow prevention valve set (5000) can be applied to multiple engines, and when backflow of fuel gas occurs in one engine, the backflow prevention valve set (5000) is closed and the engine unit ( 1000) gas mode operation is stopped and the master gas valve is closed.
  • the engine unit (1000) It may be possible to temporarily operate in gas mode.
  • the present invention unlike the conventional method of injecting nitrogen gas into the fuel supply line to purge the inside of the engine system, supplies nitrogen gas directly to the engine unit 1000 to remove residual gas inside the engine system. It is purged from the engine unit 1000 to the low pressure gas valve unit unit 2200.
  • nitrogen gas is directly supplied to the engine unit 1000 from the nitrogen buffer tank 3000, and the residual gas inside the engine unit 100 and 110 is discharged through the low-pressure gas valve unit 2200, so that it is inside the engine room. There is no need to provide a separate belt pipe, which has the effect of reducing YARD volume compared to before.
  • the pipe through which residual gas is purged and discharged from the engine unit 1000 is placed in the gas valve unit room (GVU room), so the number of gas pipes placed in the engine room can be greatly reduced, which has the effect of maximizing stability. there is.
  • gas valve unit room (GVU room) is designed under the assumption that gas may leak, air exchanges are always performed 30 times per hour, so using this area to discharge residual gas from the engine system is efficient for ventilation. Very advantageous.
  • the residual gas is discharged into the first fuel supply line L1 and the second fuel supply line L2, which are composed of double pipes. , it is also desirable from a cost perspective as the utilization of existing facilities increases and there is no need to install a separate double pipe for discharging residual gas.
  • purging can be performed very quickly while nitrogen gas is always pressurizing the engine part, and backflow of fuel gas can be prevented.
  • the nitrogen supply control unit is quickly blocked to prevent fuel gas from flowing back into the nitrogen buffer tank, and the fuel gas can be quickly discharged to a safe area through the first backflow prevention valve 5500.
  • the volume occupied within the ship can be reduced.

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Abstract

본 발명은 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서, 엔진으로 연료가스를 공급하는 연료공급라인, 연료공급라인 상에 설치되어 연료가스의 압력을 제어하는 가스밸브유닛(Gas Valve Unit), 엔진의 내부 및 연료공급라인의 내부를 퍼징시키기 위한 목적으로 엔진으로 질소가스를 공급하는 퍼징라인을 포함하고, 퍼징라인으로부터 공급되는 질소가스는, 엔진으로 직접 공급되어 엔진의 내부 및 연료공급라인을 퍼징시킨 후, 가스밸브유닛을 통해 외기로 배출되는 것을 특징으로 하는, 선박의 가스 퍼징시스템을 제공한다.

Description

선박의 가스 퍼징시스템
본 발명은 선박의 가스 퍼징시스템에 관한 것이다. 상세하게는 LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 엔진 시스템의 내부에 남아있는 잔류가스를 퍼징시키는 과정에서 잔류가스가 배출되는 배관이 최대한 엔진룸 내부에 배치되지 않도록 설계를 변경 적용함으로써, 폭발의 위험으로부터 안정성을 극대화시킨 선박의 가스 퍼징시스템에 관한 것이다.
일반적으로 각종 선박에 설치되는 엔진 등의 연소장치들은 MDO(Marine Diesel Oil), HFO(Heavy Fuel Oil) 등의 오일을 연료로서 사용하였다. 그런데 이러한 연료오일은 연소 시 발생하는 온실가스와 각종 유해물질로 인하여 환경오염을 초래하는 주범이 되어 왔다. 또한, 화석연료의 고갈이나 국제정세 불안 등의 요인으로 유가가 상승하는 경우에는 연료비가 급등하는 등 선박 운영상의 문제도 발생하게 된다.
최근 대기오염 규제가 점차 강화되면서, 연료오일을 대체할 에너지원으로서 황산화물(Sox)과 질소산화물(NOx)의 함유량이 낮은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG') 등의 청정연료가 각광받고 있는 것으로, LNG를 대량으로 운송하는 LNGC(LNG Carrier)에서는 이미 저장탱크 내에 저장된 LNG를 엔진의 연료로 사용하는 기술이 적용된 바 있다.
또한, 최근에는 LNG 연료의 사용을 LNGC 이외의 선박에도 점차 확대 적용하고 있는 추세이고, 특히 초대형 원유운반선(VLCC: Very Large Crude-Oil Carrier)이나 컨테이너선(Container Ship)에 적용이 고려되고 있으며, LNG를 직접 화물로 싣고 다니면서 연료로 사용하는 LNGC와는 달리, 일반 선박에서는 LNG를 연료로 사용하기 위하여 별도의 LNG 연료탱크를 두어야 하는 것으로, 별도의 LNG 연료탱크를 두어 운용되는 LFS(LNG Fueled Ship) 선박을 운영하기도 한다.
또한, 최근 기술 개발에 따라 연료오일과 연료가스를 모두 연료로써 사용할 수 있는 DF 엔진(Dual Fuel Engine)이 개발되어 사용되고 있다. DF 엔진은 연료 소모량, 탄소 배출량, 운항 경비를 획기적으로 줄일 수 있는 친환경 엔진으로, 중유(HFO)와 천연가스(Natural Gas)를 혼소(混燒)하여 연료로 사용하는 일종의 하이브리드 개념의 엔진이다.
일례로, ME-GI 엔진은 중유와 천연가스를 모두 연료로 사용할 수 있는 2-Stroke 고압가스 분사엔진으로서, 동급출력의 디젤 엔진에 비해 오염물질 배출량을 이산화탄소는 23%, 질소화합물은 80%, 황화합물은 95% 이상 줄일 수 있는 차세대 친환경 엔진으로 각광받고 있다.
한편, 이와 같은 연료가스를 연료로 사용하는 엔진의 경우 엔진 시스템을 장시간 운전하지 않거나 시스템 내부를 정비하고자 할 경우 또는 엔진의 사용연료를 연료가스에서 연료오일로 교체하고자 하는 경우 연료가스를 제거하지 않아 시스템에 잔류하게 될 경우 폭발 위험성이 있어 시스템의 안전을 위해 엔진으로 연료가스 공급하는 배관 계통을 포함하여 엔진 시스템 내부에 잔류하는 연료가스를 제거할 필요가 있다.
종래의 혼소 엔진 시스템에서 퍼징은 엔진이 연료가스를 공급받아 운전 중인 경우엔 공급밸브가 개방된 상태이고, 퍼지밸브와 배기밸브는 폐쇄된 상태이며, 엔진의 부하에 따라 압력조절밸브의 개도가 조절되면서 엔진에 적절한 압력의 연료가스가 공급된다.
따라서 연료가스를 사용하는 엔진이 구비되는 선박에는 엔진 시스템 내부에 잔류하는 연료가스를 배출시키기 위한 가스 퍼징시스템(Gas purging system)이 반드시 설치되어야 한다.
일반적으로 가스 퍼징시스템은 질소(N2)와 같은 비활성가스를 이용하여 엔진 시스템 내부에 잔류하는 연료가스를 밀어내어 배출시키도록 구성되어 있다.
도 1은 종래 선박의 가스 퍼징시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 종래 선박에서 연료가스를 사용하는 엔진(1)에는, 연료저장탱크(미도시)로부터 연료가스가 공급되는 연료공급라인(2)과, 엔진(1)으로부터 배기가스가 배출되는 배기라인(3)이 각각 연결된다. 연료공급라인(2) 상에는 엔진(1)으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하기 위하여 가스밸브유닛(GVU: Gas Valve Unit)(4)이 설치된다.
또한, 엔진 시스템 내부를 퍼징(Purging)시키기 위한 목적으로, 질소버퍼탱크(5)로부터 공급되는 질소가스를 연료공급라인(2) 상으로 주입시키는 퍼징라인(6)이 연결된다.
종래 선박의 가스 퍼징시스템은, 질소버퍼탱크(5)로부터 공급되는 질소가스를 이용하여 연료공급라인(2) 및 엔진(1) 내부를 퍼징시키도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 엔진 시스템의 퍼징 작업이 개시되면, 연료공급라인(2) 상에 설치되는 연료공급밸브(2-1)는 차단되고, 퍼징라인(6) 상에 설치되는 퍼징밸브(6-1)가 개방되어 질소버퍼탱크(5)에 저장된 질소가 가스 상태로 연료공급라인(2) 상으로 주입된다.
연료공급라인(2) 상으로 주입된 질소가스는 가스밸브유닛(4)을 거쳐 엔진(1)으로 공급되며, 엔진 시스템 내부에 잔류하는 연료가스는 질소가스에 밀려 배기라인(3)을 통해 안전한 구역(Safe Area)(예컨대, 외기)으로 배출된다.
이와 같이, 종래 선박의 가스 퍼징시스템에서는 질소가스에 의한 퍼징이 가스밸브유닛(4) → 엔진(1) → safe area 순으로 이루어지는 것을 알 수 있다.
그러나 상기와 같은 종래 가스 퍼징시스템에 따르면, 엔진 시스템으로부터 잔류가스가 퍼징되어 나가는 배기라인(3)이 엔진룸(Engine Room) 내에 배치되는 위험성이 있으며, 가스안전구역(Gas Safe Zone)으로 분류되는 엔진룸 내부에 벤트 파이프(Vent Pipe)를 구비하기 위해서는 이중관 또는 덕트 처리가 되어야 하기 때문에 YARD 물량이 많아지는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 엔진 시스템의 퍼징 과정에서 잔류가스가 배출되는 배관이 최대한 엔진룸 내부에 배치되지 않도록 설계를 변경 적용하여, 폭발의 위험으로부터 안정성을 확보하는 것이 가능한 선박의 가스 퍼징시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 가스 퍼징시스템에서 LNG 가스의 역류를 방지하기 위해 설치되는 밸브들을 하나의 밸브셋으로 통합시킴으로써 역류 방지 컨트롤을 위한 로직(Logic)을 단순화시키고, 이에 따라 선내 공간 활용도를 높이고 원가 절감의 효과를 도모하고자 하는 것이다.
또한, 가스 퍼징시스템에서 엔진으로부터 LNG 가스가 역류하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있는 가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋을 제공하고자 하는 것이다.
또한, LNG 가스의 역류를 방지하기 위해 설치되는 밸브들을 하나의 밸브셋으로 통합시킴으로써 역류 방지 컨트롤을 위한 로직(Logic)을 단순화시키고, 이에 따라 선내 공간 활용도를 높이고 원가 절감의 효과를 도모하고자 한다
또한, 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것으로, 빠르게 퍼징이 가능한 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 가스의 역류를 방지하는 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서, 상기 엔진으로 연료가스를 공급하는 연료공급라인; 상기 연료공급라인 상에 설치되어 상기 연료가스의 압력을 제어하는 가스밸브유닛(Gas Valve Unit); 상기 엔진의 내부 및 상기 연료공급라인의 내부를 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 엔진으로 질소가스를 공급하는 퍼징라인을 포함하고, 상기 퍼징라인으로부터 공급되는 질소가스는, 상기 엔진으로 직접 공급되어 상기 엔진의 내부 및 상기 연료공급라인을 퍼징시킨 후, 상기 가스밸브유닛을 통해 외기로 배출되는 것을 특징으로 하는, 선박의 가스 퍼징시스템이 제공될 수 있다.
상기 퍼징라인으로 공급되기 위한 질소가스를 저장하는 버퍼탱크를 더 포함할 수 있다.
상기 가스밸브유닛은 가스위험구역(Gas Hazardous Zone)로 분류되는 구역 내에 배치될 수 있다.
상기 가스위험구역은 주기적으로 벤틸레이션(Ventilation)이 이루어지는 구역이며, 가스밸브유닛룸(GVU Room) 또는 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room)일 수 있다.
상기 가스밸브유닛에는 상기 질소가스에 의해 밀려 상기 엔진으로부터 배출되는 잔류가스를 외기로 배출하기 위한 배기라인이 연결되고, 상기 배기라인 상에는 라인을 개폐시키는 퍼징밸브가 설치될 수 있다.
상기 퍼징라인 상에는 상기 엔진으로부터 연료가스가 역류되는 것을 방지하기 위한 역류방지 밸브셋이 설치되고, 상기 역류방지 밸브셋은 상기 가스위험구역 내에 배치될 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋은, 상기 퍼징라인 상의 상류측으로부터 순차적으로 설치되는 제1 차단밸브, 제2 차단밸브, 체크밸브; 및 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 퍼징라인으로부터 분기되어 누수된 가스를 외기로 배출하는 누수배출라인 상에 설치되는 블리드밸브를 포함하고, 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개폐 기능을 가진 밸브로 마련되어, 상기 퍼징라인의 내부 유로를 이중으로 개방 또는 차단하고, 상기 체크밸브는 상기 퍼징라인 내부의 유체의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하여, 상기 엔진으로부터 상기 퍼징라인 측으로 연료가스가 역류하는 것을 방지하며, 상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브의 차단시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브 사이의 잔류 압력을 제거하는 기능을 할 수 있다.
상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브는 개폐 상태가 항시 같도록 동작하고, 상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브와 개폐 상태가 항시 반대가 되도록 동작할 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋은, 상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브를 개폐시키기 위한 액추에이터; 상기 액추에이터의 구동을 위한 작동유체를 공급하는 튜빙라인, 및 상기 튜빙라인 상에 설치되는 솔레노이드밸브를 그룹화시킨 솔레노이드밸브유닛(Solenoid Valve Unit)을 더 포함하고, 상기 역류방지밸브셋은 상기 가스밸브유닛룸 내에 배치하되, 상기 솔레노이드밸브유닛은 상기 가스밸브유닛룸을 구획하는 벽에 근접하도록 상기 엔진룸(Engine Room) 내에 배치하고, 상기 튜빙라인을 상기 엔진룸으로부터 상기 가스밸브유닛룸으로 관통 연장되도록 구성할 수 있다.
상기 엔진은, 10 bar 이상으로 압축된 연료가스를 공급받아 구동되는 고압가스 분사엔진 및 10 bar 미만으로 압축된 연료가스를 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진을 포함하고, 상기 가스밸브유닛은, 상기 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하는 고압 가스밸브유닛; 및 상기 저압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하는 저압 가스밸브유닛을 포함하며, 상기 퍼징라인은, 상기 버퍼탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진으로 연결되는 라인과, 상기 버퍼탱크로부터 상기 저압가스 분사엔진으로 연결되는 라인이 각각 구비될 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋은, 상기 고압가스 분사엔진으로 연결되는 퍼징라인과 상기 저압가스 분사엔진으로 연결되는 퍼징라인 상에 각각 설치될 수 있다.
상기 고압 가스밸브유닛은 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room) 내에 배치되고, 상기 저압 가스밸브유닛과 상기 역류방지밸브셋은 가스밸브유닛룸(GVU Room) 내에 배치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연료가스를 사용하여 구동이 가능하며 선박의 추진용 엔진으로 구비되는 엔진부, 상기 엔진부의 조건에 따라 상기 연료가스를 공급하는 연료공급시스템, 상기 엔진부로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 저압 가스 밸브 유닛부, 상기 엔진부 내부를 퍼징시키기 위해 질소를 공급하는 질소공급부 및 상기 질소공급에 따라 엔진부 내부의 잔류가스를 안전구역으로 배출하는 외기 배출부를 포함하는 이중연료 엔진 질소공급 시스템을 제공한다.
상기 연료공급시스템 및 상기 엔진부는 메인 연료공급라인으로 연결되는 것으로, 상기 메인 연료공급라인은 가스밸브유닛룸 내에서 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인으로 분기되는 것일 수 있다.
상기 메인 연료공급라인 상에 저압 가스 밸브 유닛부가 배치되는 것으로, 상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부를 포함하고, 상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 가스밸브유닛룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며, 상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제1 연료공급라인 상에 배치되고 상기 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제2 연료공급라인 상에 배치되는 것일 수 있다.
상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 배관 퍼징 밸브, 제2 배관 퍼징 밸브, 엔진 퍼징 밸브, 압력 조절 밸브, 제1 차단 밸브 및 제2 차단 밸브를 포함하는 것으로, 상기 제1 배관 퍼징 밸브는 상기 압력 조절 밸브 및 제1 차단 밸브 사이에 배치되고, 상기 제2 배관 퍼징 밸브는 상기 제1 차단 밸브 및 상기 제2 차단 밸브 사이에 배치되며, 상기 엔진 퍼징 밸브는 상기 제2 차단 밸브 후단에 배치되는 것일 수 있다.
상기 질소공급부는 상기 엔진부로 질소공급을 조절 하는 질소 공급조절부를 더 포함하는 것으로, 상기 질소 공급조절부는 상기 질소공급부와 제1 질소공급라인으로 연결되고, 상기 질소 공급조절부는 가스 밸브 유닛 룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며, 상기 엔진부는 상기 질소 공급조절부와 제2 질소공급라인으로 연결되는 것일 수 있다.
상기 질소 공급조절부는 상기 제2 질소공급라인의 누수가 감지되면 질소공급을 차단하는 제1 질소차단밸브 및 제2 질소차단밸브, 상기 엔진부로 질소의 공급을 조절하는 제1 질소공급밸브 및 상기 연료가스를 외부로 배출하고 질소공급라인으로 역류를 방지하는 제1 역류방지밸브를 포함하는 것일 수 있다.
상기 엔진부는 상기 제2 질소공급인 상에 배치되어 엔진부 내부로 질소 공급이 필요할 경우 신호를 받아 개방되는 제2 질소 공급 밸브, 상기 제2 질소 공급 밸브 전달에 배치되는 제1 압력 센서, 상기 제2 질소공급라인으로 상기 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제2 역류방지밸브, 상기 제2 질소공급밸브 및 제2 역류방지밸브 사이에 배치되는 제2 압력 센서를 포함하는 것일 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서, 상기 엔진의 연료로써 사용되는 연료가스를 액화 상태로 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연료가스를 공급하는 연료공급라인; 상기 연료공급라인 상에 설치되어 연료가스의 압력을 제어하는 가스밸브유닛(Gas Valve Unt); 상기 엔진의 퍼징을 위한 목적으로 공급되는 불활성가스를 저장하는 버퍼탱크; 및 상기 버퍼탱크로부터 상기 엔진으로 연결되는 퍼징라인을 포함하고, 상기 연료가스를 사용하여 상기 엔진의 구동시에는. 상기 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 연료공급라인을 통해 엔진으로 공급하고, 상기 엔진의 퍼징시에는, 상기 버퍼탱크에 저장된 불활성가스를 상기 엔진으로 공급하여 상기 엔진의 내부에 잔류하는 가스를 밀어내며, 상기 불활성가스에 의해 상기 엔진으로부터 밀려 나가는 잔류가스는 상기 연료공급라인 측으로 배출되되, 상기 연료공급라인 상에 설치되는 상기 가스밸브유닛을 통해 안전한 구역으로 방출되는 것을 특징으로 하는, 선박의 가스 퍼징시스템이 제공될 수 있다.
상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 상기 연료가스가 공급되는 방향과, 상기 엔진의 퍼징시 상기 잔류가스가 배출되어 나가는 방향이 역으로 이루어질 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 가스 배관을 퍼징시키기 위한 목적으로 불활성가스를 공급하는 퍼징라인 상에 설치되는 가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋에 있어서, 일체형 바디, 상기 일체형 바디의 내부에 형성되며, 상기 불활성가스가 유입되어 배출되는 통로를 제공하는 제1 유로 상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배출하는 제2 유로, 상기 제1 유로의 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 이중으로 개방 또는 차단하는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브; 상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 하류측에 설치되어 상기 제1 유로 내부의 상기 불활성가스의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하는 체크밸브, 및 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되는 상기 제2 유로 상에 설치되어, 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브의 차단시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브 사이의 잔류 압력을 제거하는 블리드밸브를 포함하고, 상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브, 상기 체크밸브 및 상기 블리드밸브는 상기 일체형 바디를 통하여 하나의 밸브셋으로 통합 구성되는 것을 특징으로 하는, 가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋이 제공될 수 있다.
상기 일체형 바디에는, 상기 불활성가스를 상기 제1 유로로 유입시키는 불활성가스 유입구와, 상기 제1 유로로 공급된 상기 불활성가스를 배출시키는 불활성가스 배출구와, 상기 제2 유로로부터 배출되는 누수된 가스를 배출시키는 누수가스 배출구가 형성될 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋은, 상기 제1 유로 상에서 가장 상류측에 설치되어 상기 불활성가스에 포함된 이물질을 걸러내는 필터 및 상기 필터와 상기 제1 차단밸브 사이의 상기 제1 유로 상에 설치되어 해당 지점에서 상기 불활성가스의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브는 개폐 기능을 가진 밸브로 마련되되, 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브는 개폐 상태가 항시 같도록 동작하고, 상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브와 개폐 상태가 항시 반대가 되도록 동작할 수 있다.
상기 체크밸브는 유지보수시 차단이 가능하도록 클로저블 타입(Closable Type)으로 마련될 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋은, 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 유로가 분기되는 지점 사이의 상기 제1 유로 상에 설치되어 상기 제1 유로 내부의 상기 불활성가스의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하는 서브 체크밸브;를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 체크밸브는 유지보수시 차단이 가능하도록 클로저블 타입(Closable Type)으로 마련될 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서, 상기 엔진의 내부를 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 엔진으로 불활성가스를 공급하는 퍼징라인; 및 상기 퍼징라인 상에 설치되어 상기 엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지 밸브셋을 포함하고, 상기 역류방지 밸브셋은, 상기 퍼징라인의 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 상기 퍼징라인의 내부 유로를 이중으로 개방 또는 차단하는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브, 상기 퍼징라인 상에서 상기 제2 차단밸브의 하류측에 설치되는 체크밸브, 및 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 퍼징라인으로부터 분기되어 상기 제2 차단밸브에서 누수된 가스를 배출시키는 누수배출라인 상에 설치되는 블리드밸브를 포함하여 하나의 밸브셋으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 선박의 가스 퍼징시스템이 제공될 수 있다.
상기 퍼징라인 상에서 상기 역류방지 밸브셋의 하류측에 설치되는 오리피스(Orifice) 및 상기 오리피스의 전후 압력차를 측정하는 차압계(Differential Pressure Transmitter)를 더 포함하고, 상기 오리피스를 통한 차압이 일정값 이상으로 측정되는 경우, 상기 엔진으로부터 상기 퍼징라인 측으로 역류가 발생하는 것으로 판단하여, 알람을 발생시키고 상기 엔진을 트립시키거나 상기 엔진의 연료를 연료가스에서 연료오일로 교체시킬 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 액화가스를 연료로 공급받아 구동되는 고압가스 분사엔진, 상기 고압가스 분사엔진 대비 저압의 액화가스를 연료로 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진; 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 압축 및 기화시켜 상기 고압가스 분사엔진으로 공급하는 제1 연료공급라인, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 압축 및 기화시켜 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하는 제2 연료공급라인, 상기 고압가스 분사엔진의 내부 및 상기 제1 연료공급라인을 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 고압가스 분사엔진으로 불활성가스를 공급하는 제1 퍼징라인 및 상기 저압가스 분사엔진의 내부 및 상기 제2 연료공급라인을 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 저압가스 분사엔진으로 불활성가스를 공급하는 제2 퍼징라인을 포함하고, 상기 제1 퍼징라인 및 상기 제2 퍼징라인으로 공급되는 불활성가스는 상기 고압가스 분사엔진과 상기 저압가스 분사엔진에 각각 직접 공급되며, 상기 고압가스 분사엔진의 퍼징은 상기 고압가스 분사엔진의 내부로부터 상기 제1 연료공급라인 측 방향으로 이루어지고, 상기 저압가스 분사엔진의 퍼징은 상기 저압가스 분사엔진의 내부로부터 상기 제1 연료공급라인 측 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 선박의 가스 퍼징시스템이 제공될 수 있다.
상기 제1 퍼징라인을 통해 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 불활성가스에 의해 밀려 배출되는 상기 고압가스 분사엔진 내부의 잔류가스는 상기 제1 연료공급라인 상에 설치되는 고압 가스밸브유닛을 통해 외기로 방출되고, 상기 제2 퍼징라인을 통해 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 불활성가스에 의해 밀려 배출되는 상기 저압가스 분사엔진 내부의 잔류가스는 상기 제2 연료공급라인 상에 설치되는 저압 가스밸브유닛을 통해 외기로 방출될 수 있다.
상기 고압 가스밸브유닛은 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 장치로서 가스위험구역으로 분류되는 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room) 또는 가스밸브유닛룸(GVU Room) 내에 배치되고, 상기 저압 가스밸브유닛은 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 장치로서 상기 가스밸브유닛룸 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 연료공급라인에서 상기 고압 가스밸브유닛이 배치되는 카고컴프레서룸 또는 가스밸브유닛룸으로부터 상기 고압가스 분사엔진에 이르는 라인은 이중관으로 형성되고, 상기 제2 연료공급라인에서 상기 저압 가스밸브유닛이 배치되는 가스밸브유닛룸으로부터 상기 저압가스 분사엔진에 이르는 라인은 이중관으로 형성될 수 있다.
상기 제1 퍼징라인 상에 설치되어 상기 고압가스 분사엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제1 역류방지 밸브셋; 및 상기 제2 퍼징라인 상에 설치되어 상기 저압가스 분사엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제2 역류방지 밸브셋을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 역류방지 밸브셋 후단의 상기 제1 퍼징라인으로부터 분기되어 상기 제2 연료공급라인으로 연결되는 제3 퍼징라인을 더 포함하고, 상기 제3 퍼징라인을 통해 공급되는 불활성가스는 상기 제2 연료공급라인 상에 설치되어 상기 저압가스 분사엔진 측으로 연료가스의 공급을 제어하는 마스터밸브의 후단으로부터 상기 저압 가스밸브유닛이 설치되는 지점에 이르는 상기 제2 연료공급라인 내부를 퍼징시킬 수 있다.
상기 제1 역류방지 밸브셋은, 내부에 불활성가스의 유동 통로를 형성하는 제1 유로; 상기 제1 유로 상에 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 개폐시키는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브; 상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 후단에 설치되는 체크밸브; 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배츨하는 제2 유로; 및 상기 제2 유로 상에 설치되는 블리드밸브를 포함할 수 있다.
상기 고압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시 상기 제1 역류방지 밸브셋에서 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 차단되고 상기 블리드밸브는 개방되며, 상기 고압가스 분사엔진의 퍼징시에는 상기 제1 역류방지 밸브셋에서 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개방되고 상기 블리드밸브는 차단될 수 있다.
상기 제2 퍼징라인 상에서 상기 제2 역류방지 밸브셋과 상기 저압가스 분사엔진 사이에 순차적으로 설치되는 질소공급밸브 및 체크밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 저압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시, 상기 제2 역류방지 밸브셋은 상기 제2 퍼징라인이 개방된 상태가 되도록 제어되어 상기 질소공급밸브가 설치되는 지점까지의 상기 제2 퍼징라인은 불활성가스의 공급 압력을 제공받을 수 있다.
상기 질소공급밸브의 전단에 설치되는 제1 압력센서를 더 포함하고, 상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 불활성가스의 공급 압력이 일정값 이하로 떨어지는 경우 상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단할 수 있다.
상기 질소공급밸브와 상기 체크밸브 사이에 설치되는 제2 압력센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력센서는 상기 저압가스 분사엔진으로부터의 역류 발생시 압력 증가를 감지하여, 상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단할 수 있다.
상기 제2 역류방지 밸브셋은, 내부에 불활성가스의 유동 통로를 형성하는 제1 유로; 상기 제1 유로 상에 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 개폐시키는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브; 상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 후단에 설치되는 체크밸브; 상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배츨하는 제2 유로; 및 상기 제2 유로 상에 설치되는 블리드밸브를 포함할 수 있다.
상기 저압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시 상기 제2 역류방지 밸브셋에서 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개방되고 상기 질소공급밸브 및 상기 블리드밸브는 차단되며, 상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단할 시에는 상기 제2 역류방지 밸브셋에서 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 차단되고 상기 블리드밸브는 개방될 수 있다.
상기 저압가스 분사엔진의 퍼징시에는, 상기 제2 역류방지 밸브셋에서 상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 질소공급밸브는 개방되고 상기 블리드밸브는 차단될 수 있다.
상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브의 개폐를 제어하는 적어도 하나의 액추에이터; 상기 액추에이터의 가동을 위하여 작동유체를 공급하는 솔레노이드밸브 그룹; 상기 솔레노이드밸브 그룹으로부터 상기 액추에이터로 작동유체를 공급하는 튜빙라인; 및 상기 튜빙라인 상에 설치되어 상기 작동유체의 압력을 제어하는 솔레노이드밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 튜빙라인은 상기 액추에이터의 개수에 대응되게 마련되되, 단일의 상기 솔레노이드밸브가 상기 튜빙라인이 통합된 라인 상에 설치될 수 있다.
상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브, 상기 체크밸브, 상기 블리드밸브 및 상기 솔레노이드밸브는 하나의 바디에 통합 구성되어 일체형 셋으로 제작될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 연료가스를 사용하여 구동이 가능하며 선박의 추진용 엔진으로 구비되는 엔진부, 상기 엔진부의 조건에 따라 상기 연료가스를 공급하는 연료공급부, 상기 엔진부로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 저압 가스 밸브 유닛부, 상기 엔진부 내부를 퍼징시키기 위해 질소를 공급하는 질소공급부 및 상기 질소공급에 따라 엔진부 내부의 잔류가스를 안전구역으로 배출하는 외기 배출부를 포함하는 이중연료 엔진 질소공급 시스템을 제공한다.
상기 연료공급부 및 상기 엔진부는 메인 연료공급라인으로 연결되는 것으로, 상기 메인 연료공급라인은 가스밸브유닛룸 내에서 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인으로 분기되는 것일 수 있다.
상기 메인 연료공급라인 상에 저압 가스 밸브 유닛부가 배치되는 것으로, 상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부를 포함하고, 상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 가스밸브유닛룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며, 상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제1 연료공급라인 상에 배치되고 상기 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제2 연료공급라인 상에 배치되는 것일 수 있다.
상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 배관 퍼징 밸브, 제2 배관 퍼징 밸브, 엔진 퍼징 밸브, 압력 조절 밸브, 제1 차단 밸브 및 제2 차단 밸브를 포함하는 것으로, 상기 제1 배관 퍼징 밸브는 상기 압력 조절 밸브 및 제1 차단 밸브 사이에 배치되고, 상기 제2 배관 퍼징 밸브는 상기 제1 차단 밸브 및 상기 제2 차단 밸브 사이에 배치되며, 상기 엔진 퍼징 밸브는 상기 제2 차단 밸브 후단에 배치되는 것일 수 있다.
상기 질소공급부는 상기 엔진부로 질소공급을 조절 하는 질소 공급조절부를 더 포함하는 것으로, 상기 질소 공급조절부는 상기 질소공급부와 제1 질소공급라인으로 연결되고, 상기 질소 공급조절부는 가스 밸브 유닛 룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며, 상기 엔진부는 상기 질소 공급조절부와 제2 질소공급라인으로 연결되는 것일 수 있다.
상기 질소 공급조절부는 상기 제2 질소공급라인의 누수가 감지되면 질소공급을 차단하는 제1 질소차단밸브 및 제2 질소차단밸브, 상기 엔진부로 질소의 공급을 조절하는 제1 질소공급밸브 및 상기 연료가스를 외부로 배출하고 질소공급라인으로 역류를 방지하는 제1 역류방지밸브를 포함하는 것일 수 있다.
상기 엔진부는 상기 제2 질소공급인 상에 배치되어 엔진부 내부로 질소 공급이 필요할 경우 신호를 받아 개방되는 제2 질소 공급 밸브, 상기 제2 질소 공급 밸브 전달에 배치되는 제1 압력 센서, 상기 제2 질소공급라인으로 상기 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제2 역류방지밸브, 상기 제2 질소공급밸브 및 제2 역류방지밸브 사이에 배치되는 제2 압력 센서를 포함하는 것일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 시스템은 연료공급부로부터 엔진부로 연료가스의 공급을 제어하는 단계 및 상기 연료가스의 공급에 따라 질소 공급조절부의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 것으로, 상기 질소 공급조절부의 개폐를 제어하는 단계는 상기 질소 공급조절부를 개방하는 단계 및 폐쇄하는 단계를 포함하는 것인 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법을 제공한다.
상기 개방하는 단계는 연료가스 및 질소가스를 공급하는 것으로, 상기 질소 공급조절부의 제1 질소차단밸브, 제2 질소차단밸브 및 제1 질소공급밸브를 개방하고, 제1 역류방지 밸브 및 제2 질소 공급밸브는 폐쇄하는 것일 수 있다.
상기 개방하는 단계는 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는 것으로, 제2 압력센서의 압력이 상승하면 연료가스가 역류한다고 판단하여 상기 연료가스 공급을 중단하고, 제1 질소차단밸브 및 제2 질소차단밸브를 폐쇄하고, 제1 역류방지 밸브, 제2 질소공급밸브를 개방하여 안전구역으로 연료가스를 배출하는 것일 수 있다.
상기 개방하는 단계는 연료가스 공급을 중단하고 질소로 퍼징하는 퍼징단계를 더 포함하는 것으로 상기 질소 퍼징단계는 제2 질소공급밸브, 제2 차단밸브 및 엔진 퍼징 밸브를 개방하고, 제1 차단 밸브를 폐쇄하여 엔진부, 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인을 퍼징하는 것일 수 있다.
상기 질소 퍼징단계는 제2 질소공급밸브, 제2 차단 밸브, 제1 배관 퍼징 밸브 및 제2 배관 퍼징 밸브를 개방하고, 제1 차단 밸브 및 엔진 퍼징 밸브를 폐쇄하여 엔진부, 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인을 퍼징하는 것일 수 있다.
상기 폐쇄하는 단계는 제2 압력 측정센서의 압력이 제1 압력 측정세서의 압력보다 높거나 또는 질소공급부의 압력이 5 Bar 이하이면, 상기 질소 공급조절부를 폐쇄하여 질소공급을 중단하는 것일 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 엔진 시스템의 퍼징 과정에서 잔류가스가 배출되는 배관이 최대한 엔진룸 내부에 배치되지 않도록 가스 퍼징시스템의 설계가 변경 적용됨에 따라, 폭발의 위험으로부터 안정성을 극대화시킬 수 있음은 물론, YARD 물량을 줄이는 것이 가능하여 선박 건조에 있어 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 가스 퍼징시스템에서 LNG 가스의 역류를 방지하기 위해 설치되어야 하는 밸브들을 하나의 밸브셋으로 통합시킴으로써 역류 방지 컨트롤을 위한 로직(Logic)이 단순화되고, 이에 따라 선내 공간 활용도 및 원가 절감의 측면에서 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 LNG 가스의 역류를 방지하기 위한 시스템 상에 오리피스 및 차압계를 설치하여, 엔진 시스템 및 가스 퍼징시스템의 운영에 있어서 추가적인 안정성을 더 확보할 수 있다.
또한, LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 엔진 시스템의 내부에 남아있는 잔류가스를 퍼징하는 순서를 변경함으로써 엔진룸 내부에 배치되는 가스 배관을 줄여 안정성이 극대화되는 효과가 있다.
또한, 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 질소가스가 엔진부를 가압중인 상태로 매우 빠르게 퍼징을 수행 수 있는 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 가스의 역류를 방지하는 이중연료 엔진 질소공급 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 복수의 엔진에 하나의 질소 공급조절부를 적용함에 따라 선박 내에 차지하는 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 질소가스가 엔진부로 직접 공급되는 것으로, 엔진부 내부의 잔류가스는 저압 가스 밸브 유닛부를 통해 배출되기 때문에, 엔진룸 내부에 별도의 벨트 파이프를 구비할 필요가 없어 종래 대비 YARD 물량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 엔진부로부터 잔류가스가 퍼징되어 배출되는 배관은 가스밸브유닛룸(GVU룸) 내에 배치되기 것으로, 엔진룸 내에 배치되는 가스배관을 대폭 줄일 수 있어 안정성을 극대화 하는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 선박의 가스 퍼징시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템에서 역류방지 밸브셋이 설치되는 부분의 배관도이다.
도 4는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 내부 배관도를 보다 구체적으로 도시한 것이다.
도 7는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 외관을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 역류방지 밸브셋을 아래 방향에서 바라본 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 개략적으로 도식화한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 저면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 구성도이다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 및 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소를 '포함'한다고 하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'되어 있거나 '접속'되어 있다고 언급될 때에는 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있으나 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 "액화가스"는 LNG, LPG(Liquefied Petroleum Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같이, 저온으로 액화시켜 저장 및 수송될 수 있고, 기화된 상태에서 엔진의 연료로 공급될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다. 다만, 이하 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 대표적인 액화가스인 LNG를 예로 들어 설명하기로 한다.
또한, 본 명세서에서 "선박"은 액화가스를 추진용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 모든 종류의 선박을 포함하는 개념으로 해석될 수 있다. 대표적으로는 LNG를 연료로 사용하여 추진하는 LFS(LNG Fueled Ship)나 LNG를 수송하는 선박으로서 저장탱크 내에 저장된 LNG 또는 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 엔진의 연료로 사용하는 LNGC(LNG Carrier)와 같이 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 해상에 부유하고 있는 해상 구조물을 예로 들 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로서, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 실시예들은 이 분야의 통상의 기술자에게 다양한 응용을 가질 수 있음은 당연하다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템에서 역류방지 밸브셋이 설치되는 부분의 배관도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템은, LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 엔진(100)과, 엔진(100)으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 가스밸브유닛(GVU: Gas Valve Unit)(210, 220)과, 엔진(100) 및 엔진(100)으로 연료가스가 공급되는 라인 내부를 퍼징(Purging)시키기 위한 목적으로 불활성가스를 공급하는 버퍼탱크(300)를 포함한다.
본 발명에서 엔진(100)은 LNG를 연료로 사용하여 구동이 가능한 엔진일 수 있으며, 따라서 중유와 천연가스를 모두 연료로 사용할 수 있는 DF 엔진(Dual Fuel Engine)도 이에 포함된다.
또한, 본 발명에서 엔진(100)은, 고압으로 압축된 LNG 가스를 공급받아 구동되는 고압가스 분사엔진(110)과, 저압으로 압축된 LNG 가스를 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진(120)을 포함할 수 있다.
고압가스 분사엔진(110)은 10 bar 이상으로 압축 및 기화된 LNG 가스를 공급받아 구동될 수 있으며, 예컨대 ME-GI 엔진과 같은 추진엔진일 수 있다.
저압가스 분사엔진(120)은 10 bar 미만으로 압축 및 기화된 LNG 가스를 공급받아 구동될 수 있으며, 예컨대 DFDG(Dual Fuel Diesel Generator) 등과 같은 일반적인 DF 발전기엔진이나 X-DF(eXtreme Dual Fuel)과 같은 추진엔진일 수 있다.
고압가스 분사엔진(110) 및 저압가스 분사엔진(120)은 선박의 선미 측에 구획되는 엔진룸(Engine Room) 내에 배치된다.
또한, 본 발명의 선박에는 엔진(100)으로 공급되는 LNG 가스(천연가스)를 액화 상태로 저장하는 LNG 저장탱크(미도시)가 구비될 수 있으며, LNG 저장탱크에 저장된 LNG는 연료공급시스템(FGSS: Fuel Gas Supply System)(400)에서 압축 및 기화되어 엔진(100)의 연료로써 공급될 수 있다.
연료공급시스템(400)은 LNG를 강제 기화시키기 위한 기화기(Vaporizer)와 LNG 가스를 엔진이 요구하는 압력으로 압축하기 위한 압축기(Compressor) 등을 포함할 수 있으며, 통상적으로 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room) 내에 배치된다.
연료공급시스템(400)에서 압축 및 기화된 LNG 가스는 연료공급라인(L1, L2)을 따라 엔진(100)으로 공급될 수 있는데, 고압가스 분사엔진(110)과 저압가스 분사엔진(120)이 각각 요구하는 압력 및 온도가 상이하기에, 고압가스 분사엔진(110)으로 연결되는 제1 연료공급라인(L1)과 저압가스 분사엔진(120)으로 연결되는 제2 연료공급라인(L2)이 각각 별도의 라인으로 구비된다.
구체적으로, 연료공급시스템(400)에서 고압으로 압축 및 기화된 LNG 가스는 제1 연료공급라인(L1)을 따라 고압가스 분사엔진(110)으로 공급되고, 저압으로 압축 및 기화된 LNG 가스는 제2 연료공급라인(L2)을 따라 저압가스 분사엔진(120)으로 공급된다.
이와 같이 LNG를 연료로 사용하는 선박에는 LNG 저장탱크로부터 연결되는 배관을 통해 LNG 가스를 엔진(110, 120)으로 공급하는데, LNG 가스를 엔진(110, 120)으로 공급하는 라인(L1, L2) 상에는 가스밸브유닛(210, 220)이 구비된다.
가스밸브유닛(210, 220)은 엔진(100)으로 공급되는 LNG 가스의 압력 및 유량을 제어하는 밸브들을 그룹화한 장비로서, 엔진(100)과 LNG 저장탱크의 사이에 설치되어 LNG 가스를 엔진(100)의 부하에 대응되는 압력으로 공급하며, 여과필터, 가스공급밸브 및 가스유량계 등을 포함한다.
본 발명에서 가스밸브유닛(210, 220)은, 고압가스 분사엔진(110)으로 공급되는 LNG 가스를 제어하는 고압 가스밸브유닛(210)과, 저압가스 분사엔진(120)으로 공급되는 LNG 가스를 제어하는 저압 가스밸브유닛(220)을 포함할 수 있다.
고압 가스밸브유닛(210)은 제1 연료공급라인(L1) 상에 설치되며, 통상적으로는 도면에 도시된 바와 같이 카고컴프레서룸 내에 배치되나, 후술하는 가스밸브유닛룸(GVU Room) 내에 저압 가스밸브유닛(220)과 함께 배치될 수도 있다.
저압 가스밸브유닛(220)은 제2 연료공급라인(L2) 상에 설치되며, 가스밸브유닛룸 내에 배치될 수 있다. 가스밸브유닛룸은 엔진룸과는 격리되도록 별도로 마련된 구역에 위치하며, 도면에 도시된 바와 같이 엔진룸의 선미 측 후방에 배치될 수 있다. 저압 가스밸브유닛(220)을 고압 가스밸브유닛(210)과 함께 카고컴프레서룸 내에 함께 배치하는 것도 물론 가능하다.
상술한 카고컴프레서룸과 가스밸브유닛룸은 가스위험구역(Gas Hazardous Zone)으로 분류되는 공간으로서, 기화된 LNG 가스를 다루는 공간이기에 안전상의 이유로 주기적인 벤틸레이션(Ventilation)이 이루어져야 하며, 통상 건조된 공기를 시간당 30번 교환될 수 있도록 하여 가스의 누출에 대비한다. 따라서 카고컴프레서룸과 가스밸브유닛룸에는 항시 벤틸레이션이 가능하도록 배기 팬(Ventilation Fan)(f)이 구비될 수 있다.
한편, 제1 연료공급라인(L1)에서 적어도 카고컴프레서룸으로부터(고압 가스밸브유닛(210)이 가스밸브유닛룸에 마련되는 경우에는 가스밸브유닛룸으로부터) 고압가스 분사엔진(110)으로 이르는 라인은 이중관(Double Pipe)으로 구성되는 것이 바람직하며, 이중관 내부는 시간당 30번의 공기를 교환하도록 구성될 수 있다.
유사하게, 제2 연료공급라인(L2)에서 적어도 가스밸브유닛룸으로부터 저압가스 분사엔진(120)으로 이르는 라인은 이중관으로 구성되는 것이 바람직하며, 이중관 내부는 시간당 30번의 공기를 교환하도록 구성될 수 있다.
버퍼탱크(300)에는 엔진(100)과 엔진(100)으로 LNG 가스가 공급되는 연료공급라인(L1, L2) 내부를 퍼징시키기 위해 공급되는 불활성가스가 저장된다. 불활성가스로는 질소(N2)가 이용되는 것이 일반적이며, 이하에서는 질소를 예로 들어 설명을 이어 나가도록 한다.
본 발명의 선박에는 퍼징 가스(Purging)로서 질소를 이용하기 위하여 질소 발생기(미도시)가 별도로 구비될 수 있으며, 질소 발생기에서 생성된 질소는 버퍼탱크(300)에 임시적으로 저장된 후 엔진 시스템의 퍼징시 공급될 수 있다.
버퍼탱크(300)는 엔진룸 내에 배치될 수 있다. 엔진룸은 가스안전구역(Gas Safe Zone)으로 분류되며, 가스위험구역으로부터의 안전이 확보되어야 하는 구역이다. 예컨대, 가스위험구역으로부터 가스안전구역으로의 직접적인 출입은 금지되며(필요시 Air Lock 설치), 가스안전구역을 통과하는 연료공급관은 이중관 또는 덕트에 의해 완전히 폐위되어야 한다.
버퍼탱크(300)로부터 엔진(100) 측으로 질소가스를 공급하기 위하여 퍼징라인(PL)이 연결될 수 있다. 퍼징라인(PL)은 버퍼탱크(300)로부터 고압가스 분사엔진(110)으로 연결되는 라인과 저압가스 분사엔진(120)으로 연결되는 라인이 각각 구비될 수 있다.
그리고 퍼징라인(PL) 상에는 엔진(100) 내부의 LNG 가스가 버퍼탱크(300) 측으로 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지 밸브셋(500)이 설치될 수 있다.
역류방지 밸브셋(500)은 엔진당 하나의 셋이 구성되어 설치될 수 있으며, 또는 선박의 추진을 위해 설치되는 메인엔진(Main Engine)과 선내 필요한 전력을 생산하기 위해 설치되는 발전기엔진(Generator Engine)으로 나누어 2개만 설치될 수도 있다.
역류방지 밸브셋(500)은 가스밸브유닛룸과 같이 시간당 30번의 공기가 교환되는 가스위험구역에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 역류방지 밸브셋(500)은 카고컴프레서룸이나 기타 다른 가스위험구역에 배치되는 것 또한 가능하다. 다만, 역류방지 밸브셋(500)은 물량 절감을 위하여 엔진(100) 및 버퍼탱크(300)와 최대한 가까운 곳에 배치되는 것이 좋다. 따라서 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 역류방지 밸브셋(500)을 가스밸브유닛룸에 배치하는 것이 가장 바람직하다고 볼 수 있다.
역류방지 밸브셋(500)의 구체적인 구성에 대해서는 뒤에서 더 자세히 다루도록 한다.
엔진 시스템의 퍼징을 위해 버퍼탱크(300)로부터 공급되는 질소가스는 엔진(100) 내부의 잔류가스를 밀어내며, 엔진(100)으로부터 밀려 나가는 잔류가스와 질소가스는 가스밸브유닛(210, 220)을 통하여 안전한 구역(Safe Area)(예컨대, 외기)으로 방출될 수 있다.
가스밸브유닛(210, 220)에는 엔진(100)으로부터 배출되는 잔류가스 및 질소가스를 안전한 구역으로 방출시키기 위한 벤트라인(VL)이 연결될 수 있으며, 벤트라인(VL) 상에는 라인을 개폐시키는 퍼징밸브(PV)가 각각 설치될 수 있다.
고압가스 분사엔진(110)과 저압가스 분사엔진(120) 측의 퍼징 동작을 각각 나누어 살펴보면 다음과 같다.
고압가스 분사엔진(110) 측의 퍼징시에는, 우선 연료공급시스템(400)으로부터 고압가스 분사엔진(110) 측으로의 LNG 가스의 공급을 중단한다. 그리고 버퍼탱크(300)로부터 고압가스 분사엔진(110) 내부로 질소가스를 공급하는 동시에, 고압 가스밸브유닛(210)에 연결된 벤트라인(VL) 상의 퍼징밸브(PV)를 개방한다. 버퍼탱크(300)로부터 공급되는 질소가스에 의해 고압가스 분사엔진(110)에서 밀려나가는 잔류가스는 질소가스와 함께 제1 연료공급라인(L1)의 일부를 거쳐 고압 가스밸브유닛(210)을 통해 안전한 구역으로 방출된다.
저압가스 분사엔진(120) 측의 퍼징도 유사하게 이루어질 수 있다. 저압가스 분사엔진(120)의 퍼징시에는, 우선 연료공급시스템(400)으로부터 저압가스 분사엔진(120) 측으로의 LNG 가스의 공급을 중단한다. 그리고 버퍼탱크(300)로부터 저압가스 분사엔진(120) 내부로 질소가스를 공급하는 동시에, 저압 가스밸브유닛(220)에 연결된 벤트라인(VL) 상의 퍼징밸브(PV)를 개방한다. 버퍼탱크(300)로부터 공급되는 질소가스에 의해 저압가스 분사엔진(120)에서 밀려나가는 잔류가스는 질소가스와 함께 제2 연료공급라인(L2)의 일부를 거쳐 저압 가스밸브유닛(220)을 통해 안전한 구역으로 방출된다.
이와 같이 본 발명은, 종래에 엔진 시스템 내부를 퍼징시키기 위하여 질소가스를 연료공급라인 상으로 주입하는 것과는 달리, 질소가스를 엔진(100) 측으로 바로 공급하여 엔진 시스템 내부의 잔류가스가 엔진(100)으로부터 가스밸브유닛(210, 220) 측으로 퍼징된다.
즉, 종래(도 1 참조)에는 엔진 시스템의 퍼징이 가스밸브유닛(4) → 엔진(1) → safe area 순으로 이루어지는 것과는 반대로, 본 발명에서는 엔진 시스템의 퍼징이 엔진(100) → 가스밸브유닛(210, 220) → safe area 순으로 이루어지는 것이다.
또한, 본 발명에서는 엔진(100)의 연료로써 LNG 가스가 공급되는 방향과 엔진 시스템 내부를 퍼징시키는 방향이 역으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 버퍼탱크(300)로부터 질소가스가 엔진(100)으로 직접 주입되고, 엔진(100) 내부의 잔류가스는 가스밸브유닛(210, 220)을 통해 배출되기 때문에, 엔진룸 내부에 별도의 벤트 파이프(Vent Pipe)를 구비할 필요가 없어 종래 대비 YARD 물량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 엔진(100)으로부터 잔류가스가 퍼징되어 배출되는 배관이 대부분 가스밸브유닛룸 또는 카고컴프레서룸 내에 배치되기 때문에 엔진룸 내에 배치되는 가스 배관을 대폭 줄일 수 있어 안정성을 극대화하는 효과가 있다. 엔진룸에는 전기 장비나 오일류를 다루는 장비, 점화 장비 등이 많기 때문에 본 발명에서와 같이 가스 배관을 최대한 엔진룸 내에 배치하지 않는 것이 효과적이다. 그리고 가스밸브유닛룸(가스위험구역)은 가스가 누출될 수 있다는 가정 하에 설계되기 때문에 시간당 30번의 공기 교환이 항시 실시되고 있으므로, 해당 구역을 이용하여 엔진 시스템의 잔류가스를 배출하는 것이 벤틸레이션에 매우 유리하다. 더불어, 본 발명에서와 같이 엔진(100)으로부터 가스밸브유닛(210, 220) 측으로 퍼징을 실시하면 잔류가스가 이미 이중관으로 구성되어 있는 연료공급라인(L1, L2)을 통해 배출되기 때문에, 기존 설비의 활용도가 높아지고 잔류가스의 배출을 위한 별도의 이중관을 더 구비할 필요가 없어 비용적인 측면에서도 바람직하다.
한편, LNGC나 LFS와 같은 선박에서는, 엔진 시스템의 퍼징을 위한 배관이 다이렉트로 연결되는 경우에, 엔진 시스템 내부의 연료가스가 질소 공급부로 역류하는 것을 방지하기 위하여 체크밸브(Check Valve)를 설치하고, 그에 추가하여 이중블록밸브(Double Block Valve)와 블리드밸브(Bleed Valve)를 설치하여 원격 제어가 가능하도록 구성할 것을 선급에서 요구하고 있다.
이러한 요구사항은 이미 IGF CODE에서는 필수로 적용하도록 되어 있으며, 향후 LFS 선박의 증가가 예상되고 있는 만큼 해당 사항이 필수로 적용되어야 할 것이다.
그런데 상기와 같은 밸브들은 필히 가스위험구역에 배치되어야 하고, 폭발을 방지하기 위하여 방폭이 적용되어야 하므로 상당히 고가이다. 따라서 해당 포인트(퍼징 배관이 다이렉트로 연결되는 부분)가 발생하는 지점마다 고가의 밸브를 3개씩 설치하는 것은 선박의 건조 가격에 있어서 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다.
따라서 본 발명은 이중블록밸브와 블리드밸브 및 체크밸브를 하나의 밸브셋(Valve Set)으로 구성하는 컨셉을 개발하였으며, 이하에서는 상기의 컨셉이 적용되어 하나의 밸브셋으로 구성되는 역류방지 밸브셋(500)의 구체적인 구조에 대하여 살펴본다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 버퍼탱크(300)로부터 엔진(100) 측으로 질소가스를 공급하는 퍼징라인(PL) 상에 순차적으로 설치되는 제1 차단밸브(510), 제2 차단밸브(520) 및 체크밸브(530)를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이의 퍼징라인(PL)으로부터 분기되는 누수배출라인(LL)과, 누수배출라인(LL) 상에 설치되는 블리드밸브(540)를 더 포함할 수 있다.
제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 퍼징라인(PL)의 내부 유로를 개방 또는 차단하는 밸브로서, 예컨대 볼밸브(Ball Valve) 등과 같이 개폐 기능을 가진 밸브로 마련될 수 있다.
제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 퍼징라인(PL)의 상류측과 하류측에 각각 순차적으로 설치되며, 항상 동시에 열리거나 닫힘으로써 질소가스의 흐름을 이중으로 차단 또는 개방한다.
제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 버퍼탱크(300)로부터 엔진(100) 측으로 질소가스의 공급이 이루어지는 경우에만 개방되고, 평상시에는 닫힌 상태를 유지한다.
체크밸브(530)는 퍼징라인(PL)에서 가장 하류측에 설치되어 엔진(100) 측으로부터 LNG 가스가 역류하는 것을 방지한다.
체크밸브(530)는 항시 개방 상태이지만 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능을 하므로, 엔진(100) 측으로부터 LNG 가스가 역류하는 것을 첫 번째로 방지한다.
본 발명에서 체크밸브(530)는 유지 보수가 가능하도록 차단이 가능한 클로저블 체크밸브(Closable Check Valve)로 마련될 수 있다.
블리드밸브(540)는 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이에 설치되어, 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)의 차단시 그 내부의 잔류 압력을 제거하는 역할을 한다.
블리드밸브(540)는 평상시에는 항시 개방되어 제2 차단밸브(520)에서 누수 발생시 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이로 스며든 누수 가스를 안전한 구역으로 배출한다. 이때 제1 차단밸브(510)가 누수된 가스를 다시 막아주고 있기 때문에 엔진(100) 측으로부터의 역류를 이중으로 방지하는 효과를 가진다.
블리드밸브(540)는 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)가 개방될 시에는 차단된다. 즉, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)는 개폐 동작이 항상 반대로 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520) 그리고 블리드밸브(540)를 개폐시키기 위한 액추에이터(Actuator)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 액추에이터 구동을 위하여 압축공기(또는 작동유)를 공급하는 튜빙라인(TL)이 연결되고, 튜빙라인(TL) 상에는 솔레노이드밸브(SV)가 설치될 수 있다.
튜빙라인(TL)이 복수인 경우에 각각의 튜빙라인(TL)마다 대응되도록 솔레노이드밸브(SV) 역시 복수로 구비될 수 있는데, 복수의 솔레노이드밸브(SV)를 묶어서 솔레노이드밸브유닛(Solenoid Valve Unit)(600)이라 칭할 수 있다.
이때, 솔레노이드밸브유닛(600)의 경우에는 가스를 취급하는 라인이 아니기에 굳이 방폭 설계가 필요하지 않은데, 가스밸브유닛룸 내부에 배치시킬 경우에는 전장품이라는 이유로 고가의 방폭 장비를 적용해야 하므로 비용 측면에서 바람직하지 못하다.
따라서 본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 솔레노이드밸브유닛(600)을 가스밸브유닛룸을 구획하는 벽 쪽에 최근접한 위치에서 엔진룸 내부의 가스안전구역(Gas Safe Zone)에 배치하되, 튜빙라인(TL)만 가스밸브유닛룸으로 관통 연장되도록 구성한다. 이와 같은 구성 배치에 따르면, 고가의 방폭 장비가 적용되지 않은 일반 솔레노이드밸브를 적용하는 것이 가능하여 비용적인 측면에서 유리하다.
또한, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 퍼징라인(PL) 상에서 체크밸브(530)의 하류 측에 설치되는 오피리스(Orifice)(710)와, 오리피스(710)의 전후 압력차를 측정하는 차압계(DTP: Differential Pressure Transmitter)(720)를 더 포함할 수 있으며, 엔진(100) 측에서 LNG 가스가 역류하여 오리피스(710)를 통한 차압이 발생하는 경우, 엔진(100)을 트립(Trip)시킴으로써 추가적인 안정성을 도모할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)에서는 3개의 밸브(510, 520, 530)의 개폐가 서로 연계되어 동작되는데, 이러한 특성을 이용하여 상기 밸브들(510, 520, 530)이 하나의 액추에이터로 해당 기능이 동작하도록 구성할 수 있다.
즉, 본 발명에서 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)의 동작은 언제나 반대로 이루어지므로, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)를 하나의 액추에이터에 방향만 반대로 하여 연결함으로써 한꺼번에 동작이 가능하도록 구성할 수 있다.
이하에서는, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520) 그리고 블리드밸브(540)의 개폐 동작이 하나의 액추에이터에 의해 이루어지도록 구성되는 구체적인 내용에 대하여 실시예 별로 살펴본다.
도 4는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 제1 실시예를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 제2 실시예를 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 LNG 가스 파이프(LNG Gas Pipe)는 도 2의 엔진(100) 내부에 구비되는 배관일 수 있다.
먼저 도 4를 참조하면, 제1 실시예에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 제1 차단밸브(510), 제2 차단밸브(520) 및 블리드밸브(540)의 개폐를 제어하는 왕복동식 액추에이터(580)를 더 포함할 수 있다.
왕복동식 액추에이터(580)는 유압식 또는 공압식으로 구동될 수 있으며, 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)와 연결되는 제1 동력전달부(551)와, 블리드밸브(540)와 연결되는 제2 동력전달부(552)를 포함할 수 있다.
제1 동력전달부(551)와 제2 동력전달부(552)는 왕복동식 액추에이터(580)의 실린더 내부에서 왕복운동하는 피스톤의 동력을 전달받아 밸브(510, 520, 540)를 개폐시킬 수 있다.
이때, 제1 동력전달부(551)에 연결되는 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 제2 동력전달부(552)에 연결되는 블리드밸브(540)는 방향이 반대로 설치될 수 있으며, 따라서 제1 동력전달부(551)에 의한 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)의 개폐 방향과 제2 동력전달부(552)에 의한 블리드밸브(540)의 개폐 방향이 서로 반대로 동작될 수 있다.
일례로, 왕복동식 액추에이터(580)의 하부로 작동유체가 공급되면 실린더 내부의 피스톤이 상방으로 밀려 올라가게 되는데, 제1 동력전달부(551)는 피스톤의 운동을 전달받아 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 개방시키고, 제2 동력전달부(552)는 피스톤의 운동을 전달받아 블리드밸브(540)를 차단시키도록 동작할 수 있다.
반대로, 왕복동식 액추에이터(580)의 상부로 작동유체가 공급되면 실린더 내부의 피스톤이 하강하게 되는데, 제1 동력전달부(551)는 피스톤의 운동을 전달받아 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 차단시키고, 제2 동력전달부(552)는 피스톤의 운동을 전달받아 블리드밸브(540)를 개방시키도록 동작할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 왕복동식 액추에이터(580)는 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)를 항시 반대의 상태로 동작시키도록 구성된다.
본 실시예의 왕복동식 액추에이터(580)는 유압식뿐만 아니라 공압식으로 구성될 수도 있으며, 또는 밸브의 개폐를 제어할 수 있는 다른 장치를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 제1 동력전달부(551) 및 제2 동력전달부(552)의 경우에는 다른 기계식 방법을 적용하는 것도 가능하다.
다음으로 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 제1 실시예에서와 동일한 구성을 포함하되, 왕복동식 액추에이터(580)가 회전식 액추에이터(560)로 바뀌어 구성되는 것에만 차이가 있다. 따라서 제1 실시예와 중복되는 구성 및 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
회전식 액추에이터(560)는, 모터(Motor) 또는 기타 회전식 구동부에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전운동하는 주축기어(564)와, 주축기어(564)의 회전동력을 전달받아 제1 차단밸브(510)를 개폐시키는 제1 동력전달부(561)와, 주축기어(564)의 회전동력을 전달받아 제2 차단밸브(520)를 개폐시키는 제2 동력전달부(562)와, 주축기어(564)의 회전동력을 전달받아 블리드밸브(540)를 개폐시키는 제3 동력전달부(563)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 동력전달부(561, 562, 563)는 주축기어(564)의 회전운동을 전달받으며, 회전하는 힘을 이용하여 밸브(510, 520, 540)를 개폐시킬 수 있다.
이때, 제1 동력전달부(561)와 제2 동력전달부(562)는 주축기어(564)와 반대 방향으로 회전하도록 구성되며, 이에 따라 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)는 개폐 상태가 동일하게 동작될 수 있다.
반면, 제3 동력전달부(563)는 주축기어(564)와 같은 방향으로 회전하도록 구성되며, 이에 따라 블리드밸브(540)는 개폐 상태가 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와는 반대가 되도록 동작될 수 있다.
주축기어(564)는 외주면에 톱니가 형성되는 원통 형태의 기어로 마련될 수 있으며, 일례로 톱니의 줄이 축과 평행하게 형성되는 평기어(Spur Gear)일 수 있다.
제1 동력전달부(561)는, 주축기어(564)의 톱니와 맞물리게 설치되어 주축기어(564)와 반대 방향으로 회전하는 제1 전달기어(561-1)와, 제1 전달기어(561-1)와 제1 차단밸브(510) 사이에 연결되어 제1 전달기어(561-1)의 회전 방향에 따라 제1 차단밸브(510)를 개폐시키는 제1 연결부(561-2)를 포함할 수 있다.
제2 동력전달부(562)는, 주축기어(564)의 톱니와 맞물리게 설치되어 주축기어(564)와 반대 방향으로 회전하는 제2 전달기어(562-1)와, 제2 전달기어(562-1)와 제2 차단밸브(520) 사이에 연결되어 제2 전달기어(562-1)의 회전 방향에 따라 제2 차단밸브(520)를 개폐시키는 제2 연결부(562-2)를 포함할 수 있다.
제3 동력전달부(563)는, 주축기어(564)의 회전운동을 그대로 전달받아 동일한 방향으로 회전하는 제3 전달기어(563-1)와, 제3 전달기어(563-1)와 상하로 맞물리게 설치되어 동일한 방향으로 회전하는 제4 전달기어(563-2)와, 제4 전달기어(563-2)와 블리드밸브(540) 사이에 연결되어 제4 전달기어(563-2)의 회전 방향에 따라 블리드밸브(540)를 개폐시키는 제3 연결부(563-3)를 포함할 수 있다. 만약, 제3 연결부(563-3)가 주축기어(564)에 바로 연결되는 경우에는, 제3 전달기어(563-1) 및 제4 전달기어(563-2)의 구성은 삭제될 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 실시예에서 회전식 액추에이터(560)는 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)를 항시 반대의 상태로 동작시키도록 구성된다.
본 실시예에서 회전식 액추에이터(560)를 구성하는 기어들(561-1, 562-1, 563-1, 563-2, 564)을 대체하여 다른 회전식 수단을 이용하는 것도 가능하다.
상기의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520), 체크밸브(530) 및 블리드밸브(540)를 하나의 밸브셋으로 구성하고, 개폐 동작이 필요한 밸브(510, 520, 540)를 하나의 액추에이터(580/560)를 통해 한꺼번에 동작하도록 시스템을 구성하면, 컨트롤 로직(Control Logic)이 간단하게 되어 케이블(Cable) 및 작동유 공급 라인이 줄어들게 되며, 이에 따라 콤팩트한 구성이 가능하여 선박의 협소한 공간에도 설치가 용이한 효과가 있다. 또한, 밸브의 작동을 위한 액추에이터(580/560)의 개수가 줄어들고 여러 개의 밸브를 하나의 셋(set)으로 제작함으로써 원가 절감의 효과가 기대된다.
도 6는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 내부 배관도를 보다 구체적으로 도시한 것이고, 도 7는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 외관을 나타낸 도면, 도 8은 도 7에 도시된 역류방지 밸브셋을 아래 방향에서 바라본 도면이다.
도 6에는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋의 내부 배관도가 보다 구체적으로 도시되어 있다. 이에 필수적인 구성만을 포함하도록 도시된 도 3에서 이미 설명된 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 6를 참조하면, 일 실시예에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 질소가스가 유입되어 배출되는 통로를 제공하는 제1 유로(501)와, 제1 유로(501)로부터 분기되어 누수 된 가스를 배출하는 제2 유로(502)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 다른 일 실시예에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 바디(B)에 일체형으로 통합 구성됨에 따라, 바디(B) 내부에 질소가스 및 누수가스가 유동하는 유로가 형성된다.
따라서 본 도면에서 제1 유로(501)는 전술한 퍼징라인(PL)의 일부를 이루는 것으로 이해될 수 있으며, 제2 유로(502)는 전술한 누수배출라인(LL)과 동일한 라인으로 볼 수 있다. 도 3 및 도 6의 부재번호가 다르게 부여된 것에 대해 혼동이 없길 바란다.
본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 질소가스가 유동하는 제1 유로(501) 상에서 가장 상류측에 설치되는 필터(504)와, 필터(504)와 제1 차단밸브(510) 사이에 순차적으로 설치되는 매뉴얼밸브(505) 및 압력센서(506), 그리고 제1 차단밸브(510)의 하류측에서 제2 유로(502)가 분기되기 전의 제1 유로(501) 상에 설치되는 서브 체크밸브(531)를 더 포함할 수 있다.
필터(504)는 제1 유로(501)로 유입되는 질소가스에 포함된 이물질을 걸러줌으로써, 뒤에 설치되는 밸브들에 이물질이 끼는 것을 방지하는 역할을 한다.
매뉴얼밸브(505)는 제1 유로(501)를 물리적으로 차단하는 기능을 한다. 매뉴얼밸브(505)는 수동으로 개폐가 가능한 밸브로서, 평상시에는 항상 개방 상태를 유지하고 유지보수시에 차단될 수 있다.
압력센서(506)는 제1 유로(501)로 공급되는 질소가스의 압력을 측정하는 센서로서, 엔진 시스템의 퍼징시 질소가스가 잘 공급되고 있는지를 파악하는 역할을 한다.
서브 체크밸브(531)는 엔진 측으로부터 역류된 LNG 가스가 질소 공급부 측으로 새어 나가는 것을 다시 한 번 막아주는 역할을 한다. 본 발명에서 서브 체크밸브(531)는 전술한 체크밸브(530)의 보완적인 구성으로서 필수로 설치되어야 하는 것은 아니다. 서브 체크밸브(531)는 체크밸브(530)와 마찬가지로 유지보수시 차단이 가능한 클로저블 타입(Closable Type)으로 마련될 수 있다.
한편, 제1 유로(501)의 출구단에는 가스블록(Gas Block)(507)이 연결될 수 있다. 가스블록(507)은 제1 유로(501)를 퍼징이 필요한 배관에 연결시키는 커넥션(Connection) 역할을 하는 것으로서, 질소가스와 엔진으로부터 역류하는 가스가 실제로 만날 수 있는 구역이다.
도 6에 도시된 내용에서 'Outer Pipe'는 제2 유로(502)로부터 배출되는 누수가스를 외부의 안전한 구역으로 배출시키기 위한 배관을 의미한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 상술한 밸브들(505, 510, 520, 530, 531, 540)과 기타 구성들(504, 506)이 하나의 바디(B)를 통하여 일체화되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 하나의 셋(set)으로 제작된다.
하나의 몸체를 이루는 바디(B) 내부에는 도 6에 도시된 바와 같은 배관이 형성될 수 있으며, 바디(B)의 내부에 형성되는 배관을 개폐시키기 위한 밸브들(505, 510, 520, 540)이 외측으로부터 설치되며, 또한 바디(B)의 내부 배관을 유동하는 유체를 일방향으로만 흐르게 하는 밸브(530, 531)가 외측으로부터 설치될 수 있다.
또한, 바디(B)에는, 내부의 제1 유로(501, 도 6 참조)로 질소가스를 유입시키는 질소가스 유입구(503)와, 제1 유로(501, 도 6 참조) 내부로 유입된 질소가스를 배출시키는 질소가스 배출구(508)와, 내부의 제2 유로(502)을 통해 누수가스가 배출되는 누수가스 배출구(509)가 형성될 수 있다.
질소가스 유입구(503)에는 버퍼탱크(300, 도 2 참조)로부터 연장되는 퍼징라인(PL)이 연결될 수 있으며, 질소가스 배출구(508)에는 전술한 가스블록(507)이 연결될 수 있다. 그리고 누수가스 배출구(509)에는 도 6에 도시된 Outer Pipe가 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520), 체크밸브(530) 및 블리드밸브(540)가 통합 구성된 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)에 따르면, 역류 방지를 위한 컨트롤 로직(Control Logic)이 간단하게 되어 밸브셋의 콤팩트한 구성이 가능하며, 이에 따라 원가 절감의 기대 효과가 있을 뿐만 아니라, 협소한 공간에도 설치가 용이하여 선내 공간 활용도를 높이는 효과가 있다.
또한, 개폐 동작이 필요한 밸브(510, 520, 540)를 3개 미만의 액추에이터를 통해 연동하여 동작하도록 시스템을 구성하면, 케이블(Cable) 및 작동유 공급라인이 줄어들게 되어, 상기의 효과가 더욱 극대화될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 개략적으로 도식화한 도면이다. 그리고 도 10은 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 정면도, 도 11은 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 측면도, 도 12는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋을 나타낸 저면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 질소가스의 유동 통로를 형성하도록 내측에 형성되는 제1 유로(501); 제1 유로(501) 상에 순차적으로 설치되는 에어필터 레귤레이터(570), 제1 차단밸브(510), 제2 차단밸브(520) 및 체크밸브(530); 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이의 제1 유로(501)로부터 분기되어 누수된 가스를 배출하는 제2 유로(502); 제2 유로(502) 상에 설치되는 블리드밸브(540); 그리고 제1 유로(501)의 출구단에 설치되는 가스블록(504)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 하나의 바디(B)에 일체형으로 통합 구성됨에 따라, 바디(B) 내부에 질소가스 및 누수가스가 유동하는 유로(501, 502)가 형성될 수 있다.
에어필터 레귤레이터(570)는 제1 유로(501) 상에서 가장 상류측에 설치되어 유입되는 질소가스에 포함된 이물질을 걸러주고, 질소가스의 압력, 속도, 유량 등을 조정해주는 기능을 한다.
가스블록(504)은 제1 유로(501)를 엔진(100) 측으로 이어지는 퍼징라인(PL1, PL2)과 연결하는 커넥터 역할을 하는 것으로서, 질소가스와 엔진으로부터 역류하는 가스가 실제로 만날 수 있는 구역이다.
도면에서 'Outer Pipe'는 제2 유로(502)로부터 배출되는 누수가스를 외부의 안전한 구역으로 배출시키기 위한 배관을 의미한다.
제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 제1 유로(501)를 개방 또는 차단하는 밸브로서, 예컨대 볼밸브(ball valve) 등과 같이 개폐 기능을 가진 밸브로 마련될 수 있다.
제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 제1 유로(501)의 상류측과 하류측에 각각 순차적으로 설치되며, 항상 동시에 열리거나 닫힘으로써 제1 유로(501)로 공급되는 질소가스의 흐름을 이중으로 차단 또는 개방한다.
체크밸브(530)는 제1 유로(501)에서 가장 하류측에 설치되어 엔진(100) 측으로부터 LNG 가스가 역류하는 것을 방지한다. 체크밸브(530)는 항시 개방 상태이지만 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능을 하므로, 엔진(100) 측으로부터 LNG 가스가 역류하는 것을 1차적으로 방지하는 역할을 한다.
본 발명에서 체크밸브(530)는 유지보수시 차단이 가능하도록 클로저블 체크밸브(Closable Check Valve)로 마련될 수 있으며, 수동으로 개폐가 가능하게 구비될 수도 있다.
블리드밸브(540)는 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이에 설치되어, 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)의 차단시 그 내부의 잔류 압력을 제거하는 역할을 한다.
제2 차단밸브(520)에서 누수 발생시 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 사이로 스며든 누수가스는 블리드밸브(540)의 개방에 의해 제2 유로(502)를 통해 안전한 구역으로 배출될 수 있다. 이때, 제1 차단밸브(510)가 누수된 가스를 다시 막아주고 있기 때문에 엔진(100) 측으로부터의 역류를 이중으로 방지하는 효과를 가진다.
블리드밸브(540)는 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)가 개방될 시에는 차단된다. 즉, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)는 개폐 동작이 항상 반대로 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520) 그리고 블리드밸브(540)를 개폐시키기 위한 액추에이터(511, 521, 541)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 액추에이터(511, 521, 541)의 구동을 위하여 압축공기(또는 작동유)를 공급하는 튜빙라인(TL)이 연결되고, 튜빙라인(TL) 상에는 공급유체의 압력을 제어하는 솔레노이드밸브(550)가 설치될 수 있다.
도면에는 개폐 동작이 필요한 제1 차단밸브(510), 제2 차단밸브(520) 및 블리드밸브(540) 각각에 대응하여 3개의 액추에이터(511, 521, 541)가 마련되는 것이 도시되어 있으나, 본 발명에서 액추에이터는 3개 미만으로 마련되는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)에서 개폐 동작이 필요한 제1 차단밸브(510), 제2 차단밸브(520) 및 블리드밸브(540)는 개폐 동작이 일정한 특성을 가지게 된다. 즉, 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)는 항시 같은 방향으로 개폐되고 블리드밸브(540)는 이와는 반대 방향으로 개폐된다. 이러한 밸브들(510, 520, 540)의 동작 특성을 이용하여 2개 내지 3개의 밸브를 하나의 액추에이터에 의해 한꺼번에 동작시킬 수 있으며, 따라서 액추에이터를 3개 미만으로 마련하는 것이 가능해진다.
구체적으로, 본 발명에서 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)의 동작은 언제나 반대로 이루어지므로, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 블리드밸브(540)를 하나의 액추에이터에 방향만 반대로 하여 연결함으로써 한꺼번에 동작이 가능하도록 구성할 수 있으며, 이로써 1개의 액추에이터로 동작되는 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)을 구현할 수 있다.
또는, 같은 방향으로 개폐되는 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520)를 하나의 액추에이터에 연결하고 반대 방향으로 개폐되는 블리드밸브(540)를 또 다른 액추에이터에 연결하거나, 제1 차단밸브(510)와 제2 차단밸브(520) 중 어느 하나와 블리드밸브(520)를 하나의 액추에이터에 연결하되 기계적 링크(link)를 이용하여 동작이 반대로 이루어지도록 연동시키고 나머지 밸브(510 또는 520)를 또 다른 액추에이터에 연결함으로써, 2개의 액추에이터로 동작되는 본 발명의 역류방지 밸브벳(500)을 구현할 수도 있다
이때, 액추에이터는 전기신호나 압축공기의 페일(fail)이 발생하는 비상시에 스프링 등의 힘으로 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 차단시키고 블리브밸브(540)는 개방될 수 있도록 싱글 액팅 액추에이터(Single Acting Actuator, '스프링 리턴 액추에이터'라고도 함)로 마련되어, 페일 세이프(Fail Safe) 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 액추에이터(511, 521, 541)가 하나 이상 마련되는 경우에는 액추에이터(511, 521, 541)로 연결되는 튜빙라인(TL)도 하나 이상 구비될 수 있다. 다만, 본 발명에서 튜빙라인(TL)이 하나 이상 구비되더라도 솔레노이드밸브(550)는 통합된 라인 상에 하나만 구비되는 것이 바람직하다. 솔레노이드밸브(550)의 경우에는 가스를 취급하는 구성이 아니지만 가스밸브유닛룸에 배치될 시에는 전장품이라는 이유로 고가의 방폭 장비를 적용해야 하므로 개수를 줄이는 것이 비용 측면에서 이득이 되기 때문이다.
솔레노이드밸브(550)는 역류방지 밸브셋(500)과 함께 가스밸브유닛룸 내에 배치될 수 있으며, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 최소 3개 미만(가장 바람직하게는 1개)의 솔레노이드밸브(550)가 구비됨에 따라 고가의 방폭 장비 설계에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 솔레노이드밸브(550)가 구비되는 솔레노이드밸브 그룹(600)을 가스밸브유닛룸과 엔진룸을 구획하는 벽 쪽에 최근접한 위치에서 엔진룸(가스안전구역)의 내부에 위치시키고, 솔레노이드밸브 그룹(600)으로부터 액추에이터(511, 521, 541)로 연결되는 튜빙라인(TL)만 가스밸브유닛룸으로 관통 연장되게 하여 일반 솔레노이드밸브의 적용이 가능하게 구성할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 구조에 따르면, 고가의 방폭 장비가 적용되는 솔레노이드밸브(550)의 개수를 1개로 최소화시키거나 또는 솔레노이드밸브 그룹(600)을 가스안전구역인 엔진룸 내부에 배치시킴으로써 고가의 방폭 장비의 적용이 불필요하게 되어 비용적인 측면에서 매우 유리한 설계가 가능하다. 또한, 후술하겠지만 본 발명에서 솔레노이드밸브(550)는 역류방지 밸브셋(500)에 일체의 구성으로 포함되도록 설계되어 선내에 용이하게 설치가 이루어질 수 있다.
도 10 내지 도 12에는 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)의 외관 구조가 보다 구체적으로 도시되어 있다. 도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 위에서 설명한 밸브들(510, 520, 530, 540) 및 기타 구성들(570, 504)이 하나의 바디(B)를 통해 일체화되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 하나의 셋(set)으로 구성 및 제작될 수 있다.
해당 도면들에서는 보이지 않지만, 역류방지 밸브셋(500)의 몸체를 이루는 바디(B)에는 도 9에 도시된 바와 같은 유로(501, 502)가 내측으로 관통 형성될 수 있으며, 내부에 형성되는 유로(501, 502)를 개폐시키기 위한 밸브들(510, 520, 540) 및 유체를 일방향으로만 흐르게 하는 체크밸브(530)가 바디(B)의 외측에서 제어 가능하도록 설치될 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)와 체크밸브(530)는 바디(B)의 측부에 그리고 블리드밸브(540)는 바디(B)의 상단부에 각각 바디(B)의 외측으로부터 관입되어 바디(B) 내측에 형성되는 유로(501, 502)를 개폐시키도록 설치될 수 있다.
또한, 바디(B)의 외측부에는 내부에 형성되는 제1 유로(501)로 질소가스를 유입시키는 질소가스 유입구(503)와, 유입된 질소가스를 배출시키는 질소가스 배출구(508)와, 내부에 형성되는 제2 유로(502)을 통해 누수가스가 배출되는 누수가스 배출구(509)가 형성될 수 있다. 질소가스 유입구(503)와 질소가스 배출구(508)를 형성하는 스풀피스(spool piece)는 아이볼트(eye bolt)에 의해 바디(B)의 외측에 고정될 수 있다. 질소가스 유입구(503)에는 버퍼탱크(300, 도 2 참조)로부터 연장되는 퍼징라인(PL)이 연결될 수 있으며, 질소가스 배출구(508)에는 전술한 가스블록(504)이 커넥터 형식으로 구비되어 엔진으로 연결되는 퍼징라인(PL1, PL2)이 연결될 수 있다. 그리고 누수가스 배출구(509)에는 도 9에 도시된 Outer Pipe가 연결될 수 있다.
바디(B)의 저면부에는 전술한 에어필터 레귤레이터(570)와 솔레노이드밸브(550)의 장착을 위한 브라켓(590)이 설치될 수 있다. 브라켓(590)은 바디(B)의 측면 하단부에 고정된 후 바디(B)의 저면과 수평한 면을 이루도록 절곡된 형태를 가질 수 있다. 에어필터 레귤레이터(570)는 바디(B)의 외측으로부터 제1 유로(501) 상으로 관입될 수 있다. 전술한 바와 같이 본 발명에서 솔레노이드밸브(550)는 하나로만 구성될 수 있다.
또한, 바디(B)는 압력센서와 같은 기타 센서류 등의 추가 장착이 가능하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 각종 밸브류(510, 520, 540, 550)와 기타 구성들(570, 504, 503, 508, 509, 508)이 하나의 바디(B)에 일체로 통합 구성되는 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)은, 콤팩트한 구성이 가능하여 가스밸브유닛룸과 같은 협소한 공간에도 용이한 배치가 가능하므로 선내 공간 활용도를 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 고가의 방폭 장비가 적용되는 구성을 최소화하고, 개폐 동작이 필요한 밸브(510, 520, 540)를 3개 미만의 액추에이터를 통해 연동시키는 등의 최적 설계를 통하여 물량 절감의 효과 및 역류 방지를 위한 제어 로직이 단순화되는 효과를 도모할 수 있다.
한편, 본 발명에서 제안되는 역류방지 밸브셋(500)은, 도 2에 도시된 본 발명의 가스 퍼징시스템에만 적용이 제한되는 것이 아니라 엔진의 연료로써 공급되는 액화가스가 유동하는 배관으로 퍼징라인이 직접 연결되는 어떠한 시스템에라도 적용이 가능하며, 종래와 같이 질소가스를 연료공급라인 상으로 주입하는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 역류방지 밸브셋(500)은 가스 퍼징시스템 뿐만 아니라 유체의 역류 발생 우려가 있는 기타 다른 가스 취급시스템에도 적용이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 역류방지 밸브셋(500)은 고압가스 분사엔진(110) 측과 저압가스 분사엔진(120) 측에 대하여 각각 아래와 같이 두 가지 컨셉으로 운용될 수 있다. 여기서 고압가스 분사엔진(110) 측과 연결되는 제1 퍼징라인(PL1) 상에 설치되는 제1 역류방지 밸브셋(500A)과 저압가스 분사엔진(120) 측과 연결되는 제2 퍼징라인(PL2) 상에 설치되는 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 동작이 서로 다르게 이루어질 수 있으므로, 각각의 경우에 대하여 나누어 살펴보도록 한다.
1) 제1 역류방지 밸브셋(500A)의 동작 특성
고압가스 분사엔진(110)의 노멀 가스 운전(Nomal Gas Operation)시, 제1 역류방지 밸브셋(500A)에서 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)는 차단(Normal Colse)된 상태를 유지하고, 블리드밸브(540)는 개방(Normal Open)되어 연료가스의 누출시 누수된 가스가 제2 유로(502)를 통해 안전한 구역으로 빠져나갈 수 있도록 한다. 여기서 '노멀 가스 운전'이란 엔진이 LNG 가스를 연료로 사용하여 구동되는 '가스 모드(Gas mode)'의 운전 상태를 의미한다.
고압가스 분사엔진(110)의 퍼징시에는, 제1 역류방지 밸브셋(500A)의 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 개방하여 버퍼탱크(300)로부터 고압가스 분사엔진(110)으로 질소가스를 공급하여 퍼징이 실시되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 선박의 가스 퍼징시스템은, 제1 퍼징라인(PL1)에서 제1 역류방지 밸브셋(500A)의 후단으로부터 분기되어 제2 연료공급라인(L2)으로 연결되는 제3 퍼징라인(PL3)을 포함할 수 있다. 제3 퍼징라인(PL3) 상에는 개폐가 가능한 퍼징밸브(PV3)가 설치될 수 있다.
제3 퍼징라인(PL3)을 통해 공급되는 질소가스는, 제2 연료공급라인(L2) 상에 설치되어 저압가스 분사엔진(120)으로의 연료(LNG 가스)의 공급을 관장하는 마스터밸브(MV)의 후단으로부터 저압 가스밸브유닛(220)까지 이르는 제2 연료공급라인(L2)을 퍼징시킨 후, 저압 가스밸브유닛(200)에 연결된 벤트라인(VL2)을 통해 배출될 수 있다.
이와 같이 제3 퍼징라인(PL3)을 통해 이루어지는 퍼징을 오토 퍼징(Auto Purging)과 구분하기 위하여 매뉴얼 퍼징(Manual Purging)이라고 한다. 오토 퍼징은 엔진(110, 120)의 가스 트립(gas trip)과 연계되어 엔진의 트립시 자동으로 퍼징되는 것으로서 가스밸브유닛(210, 220)으로부터 엔진(110, 120) 사이의 퍼징을 의미한다. 본 발명에서 제3 퍼징라인(PL3)을 통한 매뉴얼 퍼징은 저압가스 분사엔진(120)의 유지보수시 또는 가스 모드를 오랫동안 사용하지 않을 시에 조작 버튼을 눌러 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 고압가스 분사엔진(110) 측에 설치되는 제1 역류방지 밸브셋(500A)은 매뉴얼 퍼징 시스템과 연계하여 구성될 수 있으며, 이에 따른 물량 절감의 효과를 기대할 수 있다.
2) 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 동작 특성
저압가스 분사엔진(120) 측에 설치되는 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 동작 특성을 살펴보기 이전에, 본 발명에서 제2 역류방지 밸브셋(500B)과 저압가스 분사엔진(120) 사이의 제2 퍼징라인(PL2) 상에는 질소공급밸브(NV) 및 체크밸브(CV)가 설치될 수 있다.
질소공급밸브(NV)는 저압가스 분사엔진(120)의 퍼징을 실시할 때 개방되는 밸브로서 평상시에는 닫힌 상태를 유지한다. 그리고 체크밸브(CV)는 퍼징라인(PL)과 저압가스 분사엔진(120)의 연결 부위에서의 역류를 방지하는 밸브이다.
즉, 저압가스 분사엔진(120) 측에서는 제2 역류방지 밸브셋(500B)과 저압가스 분사엔진(120) 사이에 설치되는 질소공급밸브(NV) 및 체크밸브(CV)에 의해 저압가스 분사엔진(120)으로부터 연료가스의 역류가 선제적으로 방지될 수 있다.
질소공급밸브(NV)의 전단에는 제1 압력센서(PT1)가 설치될 수 있다. 제1 압력센서(PT1)은 제2 퍼징라인(PL2)을 통해 질소가스의 압력이 정상적으로 공급되고 있는지를 감지하며, 질소가스의 압력이 일정 압력(예컨대, 약 7bar) 이하로 떨어질 시에는 저압가스 분사엔진(120)이 더 이상 가스 모드로 운전될 수 없도록 제어한다.
또한, 질소공급밸브(NV)와 체크밸브(CV) 사이에는 제2 압력센서(PT2)가 설치될 수 있다. 제2 압력센서(PT2)는 저압가스 분사엔진(120)으로부터 연료가스가 역류할 시 압력이 상승하는 것을 감지하여 저압가스 분사엔진(120)의 가스 모드 운전 중단을 선언할 수 있다.
이하, 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 동작 특성을 살펴보면, 저압가스 분사엔진(120)의 노멀 가스 운전시, 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 제1 차단밸브(510) 및 제2 차단밸브(520)는 개방(Normal Open)되어 퍼징라인(PL2)을 통한 질소가스의 압력이 충분히 제공되도록 한다. 이때 블리드밸브(540)는 차단(Normal Close)된다. 이와 같이 질소가스가 저압가스 분사엔진(120)의 전단까지 가압되어 있는 상태로 시스템을 구성하면 빠른 응답속도를 가질 수 있다는 장점이 있다.
이때, 질소공급밸브(NV)의 전단에 설치되는 제1 압력센서(PT1)에서 감지되는 질소가스의 압력이 일정 압력(예컨대, 약 7bar) 이하로 떨어지면 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 차단하고 블리드밸브(540)는 개방하는 컨트롤을 수행한다. 질소가스의 압력이 낮아지면 연료가스의 압력이 질소가스의 압력보다 높아져 역류할 가능성이 높은 것으로 판단되므로, 제2 역류방지 밸브셋(500B) 측에서도 역류 방지 기능을 수행할 수 있도록 제어하는 것이다. 여기서, 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)가 차단되더라도 질소공급밸브(NV)는 계속 차단된 상태로 유지될 수 있다. 질소공급밸브(NV)는 저압가스 분사엔진(120)의 가스 트립 시그널에 의해 퍼징의 실시 여부에 따라 제어된다.
또한, 질소공급밸브(NV)와 체크밸브(CV) 사이에 설치되는 제2 압력센서(PT2)에서 저압가스 분사엔진(120)으로부터의 역류가 감지될 시에도 동일하게 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)를 차단하고 블리드밸브(540)는 개방하는 컨트롤이 수행될 수 있다. 이때, 저압가스 분사엔진(120)으로부터 역류가 감지되면 저압가스 분사엔진(120)의 가스 모드 운전을 중단해야 하지만, 제2 역류방지 밸브셋(500B)에 의해 역류가 방지되도록 함으로써 단기간 동안 저압가스 분사엔진(120)의 가스 모드 운전을 유지할 수 있다.
저압가스 분사엔진(120)의 퍼징시에는, 상기 질소공급밸브(NV)와 제2 역류방지 밸브셋(500B)의 제1 및 2 차단밸브(510, 520)를 모두 개방하여 버퍼탱크(300)로부터 저압가스 분사엔진(120) 측으로 질소가스가 공급되도록 한다.
한편, 본 발명에서 저압가스 분사엔진(120) 측에 설치되는 제2 역류방지 밸브셋(500B)은 제1 및 제2 차단밸브(510, 520)가 노멀 오픈(Normal Open) 상태이므로 매뉴얼 퍼징 시스템과 연계하여 구성하지 않는다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 구성도이다.
도 13을 참고하면, 본 발명에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템은 연료가스를 사용하여 구동이 가능하며 선박의 추진용 엔진으로 구비되는 엔진부(1000), 상기 엔진부(1000)의 조건에 따라 상기 연료가스를 공급하는 연료공급시스템(4000), 상기 엔진부(1000)로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 저압 가스 밸브 유닛부(2200), 상기 엔진부(1000) 내부를 퍼징시키기 위해 질소를 공급하는 질소공급부 및 상기 질소공급에 따라 엔진부(1000)내부의 잔류가스를 안전구역으로 배출하는 외기 배출부를 포함한다.
상기 엔진부(1000)는 LNG(Liquefied Natural Gas)를 연료로 사용하여 구동이 가능한 엔진을 포함하는 것으로, 상세하게는 DF엔진(Duel Fuel engine)을 포함할 수 있다. 상기 DF엔진(Duel Fuel engine)은 이중 연료를 사용하는 엔진으로, 천연가스와 중유(디젤 등)를 동시에 사용할 수 있는 일종의 하이브리드 개념의 엔진이다. 예를 들어, 상기 DF 엔진의 경우 시동을 걸 때와 같이 높은 부하가 필요할 때는 선박용 디젤 연료를 사용하여 엔진 출력을 높이고, 운항시에는 가스 연료를 사용하는 식으로 운전 할 수 있다.
또한, 상기 엔진부(1000)는 저압으로 압축된 LNG 가스를 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진을 포함할 수 있는 것으로, 10 Bar 미만으로 압축 및 기화된 LNG 가스를 공급받아 구동될 수 있다. 예를 들어 DFDG(Dual Fuel Diesel Generator) 등과 같은 일반적인 발전기엔진(DFGE:Duel Fuel Generator Engine) 또는 X-DF(eXtreme Dual Fuel)과 같은 추진엔진을 적용할 수 있다.
또한, 상기 엔진부(1000)는 하나 이상의 엔진을 구비하는 것으로 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)을 포함하며, 상기 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)은 엔진룸(Engine Room, E/R)에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 엔진룸은 가스안전구역(Gas Safe Zone)으로 분류되며, 가스위험구역(Gas Hazardous Zone)으로부터의 안전이 확보되어야 하는 구역이다. 예를 들어 가스위험구역으로부터 가스안전구역으로의 직접적인 출입은 금지되며(필요시 Air Lock 설치), 가스안전구역을 통과하는 연료공급라인(연료공급관)은 이중관 또는 덕트에 의해 완전히 폐위되어야 한다.
상기 연료공급시스템(4000)는 카고컴프레서룸 내에 구비되는 것으로, 상기 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)에 공급할 연료가스(LNG)를 저장하는 연료저장탱크(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 연료저장탱크에 저장된 연료가스는 연료공급시스템(Gas supply system)에서 압축 및 기화되어 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)의 연료로써 공급될 수 있다.
상세하게는, 상기 연료공급시스템(4000)와 연결되는 메인 연료공급라인을 통해 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)으로 공급되는 것으로, 상기 메인 연료공급라인은 상기 연료가스의 공급을 조절하는 마스터가스밸브가 배치될 수 있다.
또한, 상기 메인 연료공급라인은 가스밸브유닛룸(GVU룸: Gas Valve Unit Room) 내에서 제1 연료공급라인(L1) 및 제2 연료공급라인(L2)으로 분기되는 것으로, 상기 제1 연료공급라인은 제1 엔진(1100)과 연결되며, 제2 연료공급라인(L2)은 제2 엔진(1200)과 연결될 수 있다.
이때, 상기 가스밸브유닛룸으로부터 제1 엔진(1100)과 연결되는 제1 연료공급라인(L1) 및 제2 엔진(1200)과 연결되는 제2 연료공급라인(L2)은 이중관으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 가스밸브유닛룸은 가스위험구역으로 분류되는 공간으로서 엔진룸(E/R)과는 별도로 격리된 구역에 배치되어야 한다. 또한, 안정상의 이유로 주기적인 벤틸레이션(Ventilation)이 이루어져야 하며, 통상 건조된 공기를 시간당 30번 교환될 수 있도록 하여 가스의 누출에 대비해야 한다. 따라서, 상기 가스밸브유닛룸은 가스를 외부로 배출 할 수 있는 외기 배출부를 포함한다.
상세하게는, 벤틸레이션이 가능하도록 배기팬이 구비되며, 상기 배기팬의 전단에 가스 누출이 발생시 감지할 수 있는 가스 감지 센서를 구비할 수 있다.
상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)는 상기 엔진부(제1 엔진(1100), 제2 엔진(1200))로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 밸브들을 그룹화한 장비로서, 상기 엔진부(1000) 및 연료공급시스템(4000) 사이에 설치될 수 있다.
상세하게는, 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)는 상기 메인 연료공급라인 상에 배치되는 것으로, 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)는 가스밸브유닛룸 내에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)는 제1 저압가스 유닛부(2210) 및 제2 저압가스 유닛부(2220)를 포함하는 것으로, 상기 제1 저압가스 유닛부(2210)는 상기 제1 연료공급라인(L1) 상에 배치되고, 상기 제2 저압가스 유닛부(2220)는 상기 제2 연료공급라인(L2) 상에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제1 저압가스 유닛부(2210) 및 제2 저압가스 유닛부(2220)는 제1 배관 퍼징밸브(2214, 2224), 제2 배관 퍼징밸브(2215, 2225), 엔진 퍼징밸브(2216, 2226), 압력 조절 밸브(2211, 2221), 제1 차단 밸브(2212, 2222), 제2 차단 밸브(2213, 2223)를 포함한다.
상세하게는, 상기 제1 배관 퍼징 밸브는 상기 압력 조절 밸브(2211, 2221) 및 제1 차단 밸브(2212, 2222) 사이에 배치되고, 상기 제2 배관 퍼징밸브(2215, 2225)는 상기 제1 차단 밸브(2212, 2222) 및 상기 제2 차단 밸브(2213, 2223) 사이에 배치되며, 상기 엔진 퍼징밸브(2216, 2226)는 상기 제2 차단 밸브(2213, 2223)의 후단에 배치되게 된다.
즉, 상기 제1 차단 밸브(2212, 2222) 및 상기 제2 차단 밸브(2213, 2223)는 연료가 공급되는 연료공급라인(제1 연료공급라인(L1) 및 제2 연료공급라인(L2)) 상에 일정 간격을 두고 배치되는 것으로, 일정한 구간별로 퍼징 할 수 있다.
이때, 퍼징(purging)이란 엔진을 장시간 운전하지 않거나 엔진 시스템 내부를 정비하고자 할 때, 엔진 내로 연료를 공급하는 라인과 엔진 시스템 내에 잔류하는 연료가스를 제거하는 것을 일컫는다.
상기 질소공급부는 퍼징가스로서 질소를 이용하기 위하여 질소를 저장하는 질소 버퍼탱크(3000), 상기 질소 버퍼탱크(3000)의 압력을 측정하는 질소 버퍼탱크 압력센서(3100) 및 상기 엔진부(1000)로 질소공급을 조절하는 질소 공급조절부(330, N2 DBB: N2 Double block & bleed valve + Closable Valve)를 더 포함할 수 있다.
상기 역류방지 밸브셋(5000)는 상기 엔진부(1000)가 가스모드로 운전 중일 경우 항상 개방되어 있는 상태이며, 디젤모드 일 경우 폐쇄되어 있는 상태인 것이 바람직하다.
상세하게는, 상기 질소 버퍼탱크(3000)는 엔진룸 내에 배치되고, 상기 역류방지 밸브셋(5000)는 가스밸브유닛룸내에 배치되는 것으로, 상기 질소 버퍼탱크(3000) 및 상기 역류방지 밸브셋(5000)는 제1 질소공급라인으로 연결되고, 상기 역류방지 밸브셋(5000) 및 엔진부(1000)는 제2 질소공급라인으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 제2 질소공급라인은 엔진룸 내에서 분기되어 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)과 각 각 연결되는 것을 특징으로 한다. 즉, 복수의 엔진에 하나의 역류방지 밸브셋(5000)를 적용할 수 있다.
한편, 상기 역류방지 밸브셋(5000)는 질소 퍼징을 위하여 질소가스를 공급하는 역할을 수행함과 동시에 엔진부(1000)로부터 연료가스의 역류를 방지하는 역할을 수행하는 것으로, 제1 질소차단밸브(5100), 제2 질소차단밸브(5200), 제1 질소공급밸브(5300) 및 제1 역류방지밸브(5500)를 포함하는 밸브 그룹으로 구성되어 있다.
상기 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)는 누수가 감지되면 질소공급을 차단하는 것으로, 볼밸브(Ball valve)등과 같이 개폐 기능을 가진 밸브로 마련될 수 있다.
이때, 상기 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)는 순차적으로 설치되며, 항상 동시에 열리거나 닫힘으로써 제2 질소공급라인으로 공급되는 질소가스의 흐름을 이중으로 차단 또는 개방할 수 있다.
상기 제1 질소공급밸브(5300)는 상기 엔진부(1000)로 질소의 공급을 조절하는 것으로, 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능을 갖는 체크벨브를 배치할 수 있다. 상기 제1 질소공급밸브(5300)를 체크밸브로 배치함에 따라 상기 엔진부(1000)로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 질소공급밸브(5300)는 유지보수 시 차단이 가능하도록 클로저블 체크밸브(Closable check Valve)로 마련되는 것이 바람직하며, 수동으로 개폐가 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제1 역류방지밸브(5500)는 블리드 밸브(Bleed Valve)를 배치하는 것으로, 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)의 사이에 배치하게 된다.
상기 제1 역류방지밸브(5500)는 상기 연료가스를 외부로 배출하고 질소공급라인으로의 역류를 방지하며, 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)의 폐쇄(차단)시 그 내부의 잔류압력을 제거하는 역할을 한다.
상기 제2 질소차단밸브(5200)에서 누수 발생시 제1 질소차단밸브(5100)와 제2 차단밸브(332)사이로 스며든 누수가스는 제1 역류방지밸브(5500)를 개방하여 안전한 구역으로 배출될 수 있다. 이때, 상기 제1 질소차단밸브(5100)가 누수 된 가스를 다시 막아주고 있기 때문에 엔진부(1000)로부터의 역류를 이중으로 방지하는 효과가 있다.
즉, 상기 제1 역류방지밸브(5500)는 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)가 개방될 시에는 폐쇄(차단)하는 것으로, 상기 제1 역류방지밸브(5500)는 상기 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)와 개폐동작이 반대로 이루어지게 된다.
한편, 상기 역류방지 밸브셋(5000)는 상기 제1 질소차단밸브(5100), 제2 질소차단밸브(5200) 및 제1 역류방지밸브(5500)의 개폐를 위한 액추에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 액추에이터는 전기신호나 압축공기의 페일(Fail)이 발생하는 비상 시 스프링등의 힘으로 제1 질소차단밸브(5100) 및 제2 질소차단밸브(5200)를 폐쇄하고, 상기 제1 역류방지밸브(5500)를 개방될 수 있도록 싱글 액팅 액추에이터(Single Acting Actuator, '스프링 리턴 액추에이터'라고도 함)로 마련되어, 페일 세이프(Fail Safe) 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
상기 엔진부(1000)는 상기 제2 질소공급라인 상에 배치되는 제2 질소 공급밸브(5610, 5620), 제1 압력센서(5810, 5820), 제2 역류방지밸브(5720, 5700), 제2 압력센서(5910, 5920)을 포함한다.
상기 제2 질소공급밸브(5610, 5620)는 상기 엔진부 내부로 질소 공급이 필요할 경우 신호를 받아 개방되는 것으로, 평상시에는 폐쇄상태(닫힌 상태)를 유지하고, 퍼징을 실시할 경우 개방된다.
상기 제2 역류방지밸브(5710, 5720)는 제2 질소공급라인과 엔진부(1000)의 연결부위에서의 연료가스의 역류를 방지하는 것으로, 체크벨브를 배치할 수 있다.
즉, 상기 엔진부(1000)에서는 상기 제2 질소공급밸브(5610, 5620) 및 제2 역류방지밸브(5710, 5720) 에 의해 엔진부(1000)로부터 연료가스의 역류를 선제적으로 방지할 수 있다.
상기 제1 압력센서(5810, 5820)는 상기 제2 질소공급밸브(5610, 5620) 의 전단에 배치되는 것으로, 제1 압력센서(5810, 5820)는 제2 질소공급라인을 통해 질소가스의 압력이 정상적으로 공급되고 있는지를 감지한다.
또한, 상기 제2 압력센서(5910, 5920)는 상기 제2 질소공급밸브(5610, 5620) 및 제2 역류방지밸브(5710, 5720)의 사이에 배치되는 것으로, 엔진부(1000)로부터 연료가스가 역류할 시 압력이 상승하는 것을 감지한다.
한편, 본 발명에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템은 제어부(7000)를 더 포함한다. 상기 제어부(7000)는 측정된 압력을 통해 시스템 내 밸브의 개폐를 제어하여 시스템의 운전 및 퍼징을 제어할 수 있다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법을 설명하기로 한다.
상기 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 질소공급 제어방법에 있어서, 연료공급시스템(4000)에서 엔진부(1000)로 연료가스의 공급을 제어하는 단계 및 상기 연료가스의 공급에 따라 질소 공급조절부의 개폐를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 연료가스의 공급을 제어하는 단계는 상기 엔진부(1000)가 노멀 가스 운전(Nomal gas operation) 시 상기 연료공급시스템(4000)에서 상기 엔진부(1000)로 연료가스를 공급하고, 노멀 가스 운전 중단 시 연료가스 공급을 중단하도록 제어한다.
상세하게는, 노멀 가스 운전 시 상기 연료공급시스템(4000)와 연결된 상기 메인 연료가스라인을 통해 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)로 연료가스를 공급하고, 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)에서 제1 연료공급라인(L1)을 통해 제1 엔진(1100)으로 연료를 공급하며, 제2 연료공급라인(L2)을 통해 제2 엔진(1200)으로 연료를 공급하고, 노멀 가스 운전 중단 시 연료가스 공급을 중단한다.
여기서 상기 노멀 가스 운전이란 엔진부(1000)에 포함되는 제1 엔진(1100) 및 제2 엔진(1200)이 LNG 가스를 연료로 사용하여 구동되는 가스모드(Gas mode)의 운전상태를 의미한다.
상기 역류방지 밸브셋(5000)의 개폐를 제어하는 단계는 상기 역류방지 밸브셋(5000)를 개방하는 단계 및 폐쇄하는 단계를 포함한다.
상기 개방하는 단계는 상기 연료가스를 공급하는 동안 상기 역류방지 밸브셋(5000)를 개방하여 질소가스를 공급하는 것으로, 상기 역류방지 밸브셋(5000)의 제1 질소차단밸브(5100), 제2 질소차단밸브(5200), 및 제1 질소공급밸브(5300)를 개방하고, 제2 질소공급밸브(5610, 5620) 및 제2 역류방지밸브(5710, 5720) 는 폐쇄하도록 제어한다.
즉, 상기 엔진부(1000)는 연료가스가 공급되어 가스모드로 운전을 하고 있으며, 상기 질소가스는 상기 엔진부(1000)의 전단까지 가압 상태를 유지하게 된다.
이와 같이 시스템을 구성함에 따라 빠를 응답속도를 가질 수 있는 것으로, 빠르게 퍼징을 수행 할 수 있으며, 연료가스의 역류가 발생하였을 경우 빠르게 벤팅 될 수 있도록 작동할 수 있다.
상기 개방하는 단계는 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는 것으로, 제1 압력센서(5810, 5820) 및 제2 압력센서(5910, 5920)를 통해 압력을 측정하게 된다
상기 제1 압력센서(5810, 5820)의 압력이 일정 압력 이하로 낮아지면, 상기 엔진부(1000)의 연료가스가 역류가 가능한 상태로, 연료가스의 공급을 중단하여 엔진부(1000)의 가스모드를 중단하고 긴급으로 엔진 소기 공기에 의해 퍼징을 실시한다.
또한, 상기 제2 압력센서(5910, 5920)의 압력이 상승하면 엔진부(1000)로부터 연료가스가 역류한다고 판단하는 것으로, 연료가스의 공급을 중단하여 엔진부(1000)의 가스모드를 중단하고 긴급으로 엔진 소기 공기에 의해 퍼징을 실시한다.
상세하게는, 상기 역류방지 밸브셋(5000)의 제1 질소차단밸브(5100), 제2 질소차단밸브(5200)를 폐쇄하고, 제1 역류방지밸브(5500) 및 제2 질소공급밸브(5610, 5620)을 개방하여 연료가스를 외기 배출부의 안전구역으로 배출하게 된다.
또한, 상기 개방하는 단계는 연료가스 공급을 중단하고 질소로 퍼징하는 퍼징단계를 더 포함한다.
이는 정상적으로 엔진부(1000)의 가스모드를 중단하고 질소로 퍼징을 수행하는 것으로, 이미 가압 된 상태의 질소가스를 이용하여 빠르게 퍼징을 수행할 수 있다.
상세하게는, 상기 퍼징단계는 3 가지 방법으로 수행이 가능한 것으로, 퍼징을 수행해야 하는 구간에 따라 선택하여 진행하는 것이 바람직하다.
첫 번째로, 상기 퍼징단계는 제2 질소공급밸브(5610, 5620) 및 엔진 퍼징밸브(2216, 2226)를 개방하고, 제1 차단 밸브(2212, 2222) 및 제2 차단밸브(2213, 2223) 폐쇄하여, 상기 엔진부(1000) 측으로 공급된 질소로 엔진부(1000), 제1 연료공급라인(L1) 및 제2 연료공급라인(L2) 내 연료가스가 안전구역으로 배출되도록 퍼징할 수 있다.
두 번째로, 상기 퍼징단계는 제2 질소공급밸브(5610, 5620), 엔진 퍼징밸브(2216, 2226) 및 제2 차단밸브(2213, 2223)를 개방하고, 제1 차단 밸브(2212, 2222)를 폐쇄하여 퍼징을 수행할 수 있다. 이때, 상기 제2 차단밸브(2213, 2223)를 개방하여 퍼징을 수행할 경우 상기 제2 배관퍼징밸브(315, 325)를 함께 개방하여 퍼징을 수행해야 한다.
즉, 상기 퍼징단계는 상기 제1 차단밸브(312, 322)를 항상 폐쇄한 상태에서 수행되어야 하며, 퍼징 구간에 따라 제2 차단밸브(2213, 2223), 제2 배관퍼징밸브(315,325) 및 엔진 퍼징밸브(2216, 2226)의 개폐를 제어하는 것이 바람직하다.
세 번째로, 퍼징단계는 매뉴얼 퍼징(manual purging)을 수행할 수 있다. 상기 매뉴얼 퍼징은 엔진부(1000)에서 가스운전을 장시간 수행하지 않거나 Maintenance 필요시 수행하는 것이 바람직하다.
상세하게는, 마스터 가스 밸브 후단에 질소공급라인(미도시)을 더 포함하는 것으로, 상기 질소공급라인(미도시)은 제1 저압가스 유닛부(2210) 및 제2 저압가스 유닛부(2220)와 각각 연결된다.
이때, 매뉴얼 퍼징(manual purging)을 수행하면 상기 질소공급라인(미도시)로 질소가 공급되며, 연료가스는 제1 배관 퍼징밸브(2214, 2224)를 통해 외부 안전구역으로 배출되게 된다.
상기 폐쇄하는 단계는 제2 압력센서(5910, 5920)의 압력이 제1 압력센서(5810, 5820)보다 높거나, 상기 질소 버퍼탱크(3000)의 압력이 5 Bar 이하일 경우, 상기 역류방지 밸브셋(5000)를 폐쇄하여 질소공급을 중단한다.
이때, 상기 폐쇄하는 단계는 하기의 조건을 동시에 만족할 경우 수행되도록 한다.
첫 번째로, 상기 엔진부(1000)가 가스모드를 운전 중일 경우 수행되도록 한다.
두 번째로 상기 저압 가스 밸브 유닛부(2200)의 제1 차단밸브(2212, 2222) 및 제2 차단밸브(2213, 2223)가 모두 개방되었을 때 수행되도록 한다.
예를 들어, 엔진부(1000)가 가스모드로 운전 중이더라도 누출 테스트(leakage test)나 운전 초기 퍼징을 실시 할 수 있는데, 상기와 같은 경우 제1 차단밸브(2212, 2222) 및 제2 차단밸브(2213, 2223)가 동시에 개방되지 않는다.
이에, 상기 제1 차단밸브(2212, 2222) 및 제2 차단밸브(2213, 2223)가 동시에 개방되는 경우에만 연료가스가 정상적으로 엔진부(1000)에 공급된다고 판단하고 이의 경우에만 연료가스의 역류가 발생할 수 있기 때문에 상기 역류방지 밸브셋(5000)를 폐쇄하는 단계를 수행하게 된다.
세 번째로 역류방지 밸브셋(5000)가 개방되고 일정 시간 동안은 연료가스의 준비 시간으로 간주하여 역류방지 밸브셋(5000)를 폐쇄하는 단계를 수행하게 된다.
상기와 같이 구성함에 따라 복수의 엔진에 하나의 역류방지 밸브셋(5000)만 적용 가능하게 되며, 어느 하나의 엔진에 연료가스의 역류가 발생할 경우 역류방지 밸브셋(5000)를 폐쇄하고 엔진부(1000)의 가스모드 운전을 중단하며 마스터 가스 밸브를 폐쇄하게 된다.
이때, 상기 제2 압력센서(5910, 5920)에서 누수가 발견되지 않거나, 상기 제2 압력센서(5910, 5920)의 압력이 제1 압력센서(5810, 5820)보다 낮을 경우 상기 엔진부(1000)는 일시적으로 가스모드로 운전이 가능할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 종래에 엔진 시스템 내부를 퍼징시키기 위하여 질소가스를 연료공급라인 상으로 주입하는 것과 달리, 질소가스를 엔진부(1000) 측으로 바로 공급하여 엔진 시스템 내부의 잔류가스가 엔진부(1000)로부터 저압 가스 밸브 유닛부(2200) 측으로 퍼징된다.
또한, 질소 버퍼탱크(3000)로부터 질소가스가 엔진부(1000)로 직접 공급되고, 엔진부(100,110) 내부의 잔류가스는 저압 가스 밸브 유닛부(2200)를 통해 배출되기 때문에, 엔진룸 내부에 별도의 벨트 파이프를 구비할 필요가 없어 종래 대비 YARD 물량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 엔진부(1000)로부터 잔류가스가 퍼징되어 배출되는 배관은 가스밸브유닛룸(GVU룸) 내에 배치되기 때문에 엔진룸 내에 배치되는 가스배관을 대폭 줄일 수 있어 안정성을 극대화 하는 효과가 있다.
또한, 엔진룸 내에 전기 장비나 오일류를 다루는 장비, 점화 장비 등이 많기 때문에 본 발명과 같이 가스배관을 최대한 엔진룸 내에 배치하지 않는 것이 안정성을 극대화 할 수 있다.
또한, 가스밸브유닛룸(GVU룸)은 가스가 누출될 수 있다는 가정하에 설계되기 때문에 시간당 30번의 공기교환이 항시 실시되고 있어, 해당 구역을 이용하여 엔진 시스템의 잔류가스를 배출하는 것이 벤틸레이션에 매우 유리하다.
또한, 엔진부(100,110)로부터 저압 가스 밸브 유닛부(2200) 측으로 퍼징을 실시하면 잔류가스가 이중관으로 구성되어 있는 제1 연료공급라인(L1) 및 제2 연료공급라인(L2)으로 배출되는 것으로, 기존 설비의 활용도가 높아지고 잔류가스의 배출을 위한 별도의 이중관을 더 구비할 필요가 없어 비용적인 측면에서도 바람직하다.
또한, 항상 질소가스가 엔진부를 가압중인 상태로 매우 빠르게 퍼징을 수행 할 수 있으며, 연료가스의 역류를 방지할 수 있다.
또한, 역류가 발생하더라도 빠르게 질소 공급조절부를 차단하여 질소 버퍼탱크로 연료가스가 역류하는 것을 방지하고 제1 역류방지밸브(5500)를 통해 빠르게 안전구역으로 연료가스를 배출할 수 있다.
또한, 복수의 엔진에 하나의 역류방지 밸브셋(5000)를 적용함에 따라 선박 내에 차지하는 부피를 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (54)

  1. 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서,
    상기 엔진으로 연료가스를 공급하는 연료공급라인;
    상기 연료공급라인 상에 설치되어 상기 연료가스의 압력을 제어하는 가스밸브유닛(Gas Valve Unit);
    상기 엔진의 내부 및 상기 연료공급라인의 내부를 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 엔진으로 질소가스를 공급하는 퍼징라인을 포함하고,
    상기 퍼징라인으로부터 공급되는 질소가스는, 상기 엔진으로 직접 공급되어 상기 엔진의 내부 및 상기 연료공급라인을 퍼징시킨 후, 상기 가스밸브유닛을 통해 외기로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 퍼징라인으로 공급되기 위한 질소가스를 저장하는 버퍼탱크를 더 포함하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스밸브유닛은 가스위험구역(Gas Hazardous Zone)로 분류되는 구역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가스위험구역은 주기적으로 벤틸레이션(Ventilation)이 이루어지는 구역이며, 가스밸브유닛룸(GVU Room) 또는 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room)인 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가스밸브유닛에는 상기 질소가스에 의해 밀려 상기 엔진으로부터 배출되는 잔류가스를 외기로 배출하기 위한 배기라인이 연결되고,
    상기 배기라인 상에는 라인을 개폐시키는 퍼징밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 퍼징라인 상에는 상기 엔진으로부터 연료가스가 역류되는 것을 방지하기 위한 역류방지 밸브셋이 설치되고,
    상기 역류방지 밸브셋은 상기 가스위험구역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 역류방지 밸브셋은,
    상기 퍼징라인 상의 상류측으로부터 순차적으로 설치되는 제1 차단밸브, 제2 차단밸브, 체크밸브; 및
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 퍼징라인으로부터 분기되어 누수된 가스를 외기로 배출하는 누수배출라인 상에 설치되는 블리드밸브를 포함하고,
    상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개폐 기능을 가진 밸브로 마련되어, 상기 퍼징라인의 내부 유로를 이중으로 개방 또는 차단하고,
    상기 체크밸브는 상기 퍼징라인 내부의 유체의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하여, 상기 엔진으로부터 상기 퍼징라인 측으로 연료가스가 역류하는 것을 방지하며,
    상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브의 차단시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브 사이의 잔류 압력을 제거하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브는 개폐 상태가 항시 같도록 동작하고,
    상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브와 개폐 상태가 항시 반대가 되도록 동작하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 역류방지 밸브셋은,
    상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브를 개폐시키기 위한 액추에이터;
    상기 액추에이터의 구동을 위한 작동유체를 공급하는 튜빙라인; 및
    상기 튜빙라인 상에 설치되는 솔레노이드밸브를 그룹화시킨 솔레노이드밸브유닛(Solenoid Valve Unit)을 더 포함하고,
    상기 역류방지밸브셋은 상기 가스밸브유닛룸 내에 배치하되,
    상기 솔레노이드밸브유닛은 상기 가스밸브유닛룸을 구획하는 벽에 근접하도록 상기 엔진룸(Engine Room) 내에 배치하고,
    상기 튜빙라인을 상기 엔진룸으로부터 상기 가스밸브유닛룸으로 관통 연장되도록 구성하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 엔진은,
    10 bar 이상으로 압축된 연료가스를 공급받아 구동되는 고압가스 분사엔진; 및
    10 bar 미만으로 압축된 연료가스를 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진을 포함하고,
    상기 가스밸브유닛은,
    상기 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하는 고압 가스밸브유닛; 및
    상기 저압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하는 저압 가스밸브유닛을 포함하며,
    상기 퍼징라인은, 상기 버퍼탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진으로 연결되는 라인과, 상기 버퍼탱크로부터 상기 저압가스 분사엔진으로 연결되는 라인이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 역류방지 밸브셋은, 상기 고압가스 분사엔진으로 연결되는 퍼징라인과 상기 저압가스 분사엔진으로 연결되는 퍼징라인 상에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 고압 가스밸브유닛은 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room) 내에 배치되고,
    상기 저압 가스밸브유닛과 상기 역류방지밸브셋은 가스밸브유닛룸(GVU Room) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  13. 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서,
    상기 엔진의 연료로써 사용되는 연료가스를 액화 상태로 저장하는 저장탱크;
    상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연료가스를 공급하는 연료공급라인;
    상기 연료공급라인 상에 설치되어 연료가스의 압력을 제어하는 가스밸브유닛(Gas Valve Unt);
    상기 엔진의 퍼징을 위한 목적으로 공급되는 불활성가스를 저장하는 버퍼탱크; 및
    상기 버퍼탱크로부터 상기 엔진으로 연결되는 퍼징라인을 포함하고,
    상기 연료가스를 사용하여 상기 엔진의 구동시에는, 상기 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 연료공급라인을 통해 엔진으로 공급하고,
    상기 엔진의 퍼징시에는, 상기 버퍼탱크에 저장된 불활성가스를 상기 엔진으로 공급하여 상기 엔진의 내부에 잔류하는 가스를 밀어내며, 상기 불활성가스에 의해 상기 엔진으로부터 밀려 나가는 잔류가스는 상기 연료공급라인 측으로 배출되되, 상기 연료공급라인 상에 설치되는 상기 가스밸브유닛을 통해 안전한 구역으로 방출되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 저장탱크로부터 상기 엔진으로 상기 연료가스가 공급되는 방향과, 상기 엔진의 퍼징시 상기 잔류가스가 배출되어 나가는 방향이 역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  15. 가스 배관을 퍼징시키기 위한 목적으로 불활성가스를 공급하는 퍼징라인 상에 설치되는 가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋에 있어서,
    일체형 바디;
    상기 일체형 바디의 내부에 형성되며, 상기 불활성가스가 유입되어 배출되는 통로를 제공하는 제1 유로;
    상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배출하는 제2 유로;
    상기 제1 유로의 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 이중으로 개방 또는 차단하는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브;
    상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 하류측에 설치되어 상기 제1 유로 내부의 상기 불활성가스의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하는 체크밸브; 및
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되는 상기 제2 유로 상에 설치되어, 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브의 차단시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브 사이의 잔류 압력을 제거하는 블리드밸브;를 포함하고,
    상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브, 상기 체크밸브 및 상기 블리드밸브는 상기 일체형 바디를 통하여 하나의 밸브셋으로 통합 구성되는 것을 특징으로 하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 일체형 바디에는, 상기 불활성가스를 상기 제1 유로로 유입시키는 불활성가스 유입구와, 상기 제1 유로로 공급된 상기 불활성가스를 배출시키는 불활성가스 배출구와, 상기 제2 유로로부터 배출되는 누수된 가스를 배출시키는 누수가스 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 역류방지 밸브셋은,
    상기 제1 유로 상에서 가장 상류측에 설치되어 상기 불활성가스에 포함된 이물질을 걸러내는 필터; 및
    상기 필터와 상기 제1 차단밸브 사이의 상기 제1 유로 상에 설치되어 해당 지점에서 상기 불활성가스의 압력을 측정하는 압력센서;를 더 포함하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브는 개폐 기능을 가진 밸브로 마련되되,
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브는 개폐 상태가 항시 같도록 동작하고,
    상기 블리드밸브는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브와 개폐 상태가 항시 반대가 되도록 동작하는 것을 특징으로 하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 체크밸브는 유지보수시 차단이 가능하도록 클로저블 타입(Closable Type)으로 마련되는 것을 특징으로 하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 역류방지 밸브셋은,
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 유로가 분기되는 지점 사이의 상기 제1 유로 상에 설치되어 상기 제1 유로 내부의 상기 불활성가스의 흐름을 일방향으로만 흐르게 하는 서브 체크밸브;를 더 포함하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 서브 체크밸브는 유지보수시 차단이 가능하도록 클로저블 타입(Closable Type)으로 마련되는 것을 특징으로 하는,
    가스 퍼징시스템의 역류방지 밸브셋.
  22. 연료가스를 사용하는 엔진을 구비하는 선박에 있어서,
    상기 엔진의 내부를 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 엔진으로 불활성가스를 공급하는 퍼징라인; 및
    상기 퍼징라인 상에 설치되어 상기 엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지 밸브셋을 포함하고,
    상기 역류방지 밸브셋은,
    상기 퍼징라인의 상류측으로부터 순차적으로 설치되어 상기 퍼징라인의 내부 유로를 이중으로 개방 또는 차단하는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브;
    상기 퍼징라인 상에서 상기 제2 차단밸브의 하류측에 설치되는 체크밸브; 및
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 퍼징라인으로부터 분기되어 상기 제2 차단밸브에서 누수된 가스를 배출시키는 누수배출라인 상에 설치되는 블리드밸브;를 포함하여 하나의 밸브셋으로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 퍼징라인 상에서 상기 역류방지 밸브셋의 하류측에 설치되는 오리피스(Orifice); 및
    상기 오리피스의 전후 압력차를 측정하는 차압계(Differential Pressure Transmitter)를 더 포함하고,
    상기 오리피스를 통한 차압이 일정값 이상으로 측정되는 경우, 상기 엔진으로부터 상기 퍼징라인 측으로 역류가 발생하는 것으로 판단하여, 알람을 발생시키고 상기 엔진을 트립시키거나 상기 엔진의 연료를 연료가스에서 연료오일로 교체시키는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  24. 액화가스를 연료로 공급받아 구동되는 고압가스 분사엔진;
    상기 고압가스 분사엔진 대비 저압의 액화가스를 연료로 공급받아 구동되는 저압가스 분사엔진;
    액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 압축 및 기화시켜 상기 고압가스 분사엔진으로 공급하는 제1 연료공급라인;
    상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 압축 및 기화시켜 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하는 제2 연료공급라인;
    상기 고압가스 분사엔진의 내부 및 상기 제1 연료공급라인을 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 고압가스 분사엔진으로 불활성가스를 공급하는 제1 퍼징라인; 및
    상기 저압가스 분사엔진의 내부 및 상기 제2 연료공급라인을 퍼징시키기 위한 목적으로 상기 저압가스 분사엔진으로 불활성가스를 공급하는 제2 퍼징라인을 포함하고,
    상기 제1 퍼징라인 및 상기 제2 퍼징라인으로 공급되는 불활성가스는 상기 고압가스 분사엔진과 상기 저압가스 분사엔진에 각각 직접 공급되며,
    상기 고압가스 분사엔진의 퍼징은 상기 고압가스 분사엔진의 내부로부터 상기 제1 연료공급라인 측 방향으로 이루어지고, 상기 저압가스 분사엔진의 퍼징은 상기 저압가스 분사엔진의 내부로부터 상기 제1 연료공급라인 측 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제1 퍼징라인을 통해 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 불활성가스에 의해 밀려 배출되는 상기 고압가스 분사엔진 내부의 잔류가스는 상기 제1 연료공급라인 상에 설치되는 고압 가스밸브유닛을 통해 외기로 방출되고,
    상기 제2 퍼징라인을 통해 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 불활성가스에 의해 밀려 배출되는 상기 저압가스 분사엔진 내부의 잔류가스는 상기 제2 연료공급라인 상에 설치되는 저압 가스밸브유닛을 통해 외기로 방출되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 고압 가스밸브유닛은 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 장치로서 가스위험구역으로 분류되는 카고컴프레서룸(Cargo Compressor Room) 또는 가스밸브유닛룸(GVU Room) 내에 배치되고,
    상기 저압 가스밸브유닛은 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 장치로서 상기 가스밸브유닛룸 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 제1 연료공급라인에서 상기 고압 가스밸브유닛이 배치되는 카고컴프레서룸 또는 가스밸브유닛룸으로부터 상기 고압가스 분사엔진에 이르는 라인은 이중관으로 형성되고,
    상기 제2 연료공급라인에서 상기 저압 가스밸브유닛이 배치되는 가스밸브유닛룸으로부터 상기 저압가스 분사엔진에 이르는 라인은 이중관으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  28. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 퍼징라인 상에 설치되어 상기 고압가스 분사엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제1 역류방지 밸브셋; 및
    상기 제2 퍼징라인 상에 설치되어 상기 저압가스 분사엔진으로부터 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제2 역류방지 밸브셋을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 제1 역류방지 밸브셋 후단의 상기 제1 퍼징라인으로부터 분기되어 상기 제2 연료공급라인으로 연결되는 제3 퍼징라인을 더 포함하고,
    상기 제3 퍼징라인을 통해 공급되는 불활성가스는 상기 제2 연료공급라인 상에 설치되어 상기 저압가스 분사엔진 측으로 연료가스의 공급을 제어하는 마스터밸브의 후단으로부터 상기 저압 가스밸브유닛이 설치되는 지점에 이르는 상기 제2 연료공급라인 내부를 퍼징시키는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  30. 청구항 28에 있어서,
    상기 제1 역류방지 밸브셋은,
    내부에 불활성가스의 유동 통로를 형성하는 제1 유로;
    상기 제1 유로 상에 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 개폐시키는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브;
    상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 후단에 설치되는 체크밸브;
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배츨하는 제2 유로; 및
    상기 제2 유로 상에 설치되는 블리드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 차단되고 상기 블리드밸브는 개방되며,
    상기 고압가스 분사엔진의 퍼징시에는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개방되고 상기 블리드밸브는 차단되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  32. 청구항 28에 있어서,
    상기 제2 퍼징라인 상에서 상기 제2 역류방지 밸브셋과 상기 저압가스 분사엔진 사이에 순차적으로 설치되는 질소공급밸브 및 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 저압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시, 상기 제2 역류방지 밸브셋은 상기 제2 퍼징라인이 개방된 상태가 되도록 제어되어 상기 질소공급밸브가 설치되는 지점까지의 상기 제2 퍼징라인은 불활성가스의 공급 압력을 제공받는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 질소공급밸브의 전단에 설치되는 제1 압력센서를 더 포함하고,
    상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 불활성가스의 공급 압력이 일정값 이하로 떨어지는 경우 상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 질소공급밸브와 상기 체크밸브 사이에 설치되는 제2 압력센서를 더 포함하고,
    상기 제2 압력센서는 상기 저압가스 분사엔진으로부터의 역류 발생시 압력 증가를 감지하여, 상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  36. 청구항 35에 있어서,
    상기 제2 역류방지 밸브셋은,
    내부에 불활성가스의 유동 통로를 형성하는 제1 유로;
    상기 제1 유로 상에 순차적으로 설치되어 상기 제1 유로를 개폐시키는 제1 차단밸브 및 제2 차단밸브;
    상기 제1 유로 상에서 상기 제2 차단밸브의 후단에 설치되는 체크밸브;
    상기 제1 차단밸브와 상기 제2 차단밸브 사이의 상기 제1 유로로부터 분기되어 누수된 가스를 배츨하는 제2 유로; 및
    상기 제2 유로 상에 설치되는 블리드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 저압가스 분사엔진이 가스 모드로 운전시 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 개방되고 상기 질소공급밸브 및 상기 블리드밸브는 차단되며,
    상기 저압가스 분사엔진의 가스 모드 운전을 중단할 시에는 상기 제1 차단밸브 및 상기 제2 차단밸브는 차단되고 상기 블리드밸브는 개방되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  38. 청구항 37에 있어서,
    상기 저압가스 분사엔진의 퍼징시에는, 상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 질소공급밸브는 개방되고 상기 블리드밸브는 차단되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  39. 청구항 31 또는 청구항 38에 있어서,
    상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브 및 상기 블리드밸브의 개폐를 제어하는 적어도 하나의 액추에이터;
    상기 액추에이터의 가동을 위하여 작동유체를 공급하는 솔레노이드밸브 그룹;
    상기 솔레노이드밸브 그룹으로부터 상기 액추에이터로 작동유체를 공급하는 튜빙라인; 및
    상기 튜빙라인 상에 설치되어 상기 작동유체의 압력을 제어하는 솔레노이드밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  40. 청구항 39에 있어서,
    상기 튜빙라인은 상기 액추에이터의 개수에 대응되게 마련되되, 단일의 상기 솔레노이드밸브가 상기 튜빙라인이 통합된 라인 상에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  41. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 차단밸브, 상기 제2 차단밸브, 상기 체크밸브, 상기 블리드밸브 및 상기 솔레노이드밸브는 하나의 바디에 통합 구성되어 일체형 셋으로 제작되는 것을 특징으로 하는,
    선박의 가스 퍼징시스템.
  42. 연료가스를 사용하여 구동이 가능하며 선박의 추진용 엔진으로 구비되는 엔진부;
    상기 엔진부의 조건에 따라 상기 연료가스를 공급하는 연료공급시스템;
    상기 엔진부로 공급되는 연료가스의 압력 및 유량을 제어하는 저압 가스 밸브 유닛부;
    상기 엔진부 내부를 퍼징시키기 위해 질소를 공급하는 질소공급부; 및
    상기 질소공급에 따라 엔진부 내부의 잔류가스를 안전구역으로 배출하는 외기 배출부; 를 포함하는,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 연료공급시스템 및 상기 엔진부는 메인 연료공급라인으로 연결되는 것인,
    상기 메인 연료공급라인은 가스밸브유닛룸 내에서 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인으로 분기되는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 메인 연료공급라인 상에 저압 가스 밸브 유닛부가 배치되는 것으로,
    상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부를 포함하고,
    상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부 및 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 가스밸브유닛룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며,
    상기 제1 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제1 연료공급라인 상에 배치되고 상기 제2 저압 가스 밸브 유닛부는 상기 제2 연료공급라인 상에 배치되는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 저압 가스 밸브 유닛부는 제1 배관 퍼징 밸브, 제2 배관 퍼징 밸브, 엔진 퍼징 밸브, 압력 조절 밸브, 제1 차단 밸브 및 제2 차단 밸브를 포함하는 것으로,
    상기 제1 배관 퍼징 밸브는 상기 압력 조절 밸브 및 제1 차단 밸브 사이에 배치되고,
    상기 제2 배관 퍼징 밸브는 상기 제1 차단 밸브 및 상기 제2 차단 밸브 사이에 배치되며,
    상기 엔진 퍼징 밸브는 상기 제2 차단 밸브 후단에 배치되는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  46. 제42항에 있어서,
    상기 질소공급부는 상기 엔진부로 질소공급을 조절 하는 질소 공급조절부; 를 더 포함하는 것으로,
    상기 질소 공급조절부는 상기 질소공급부와 제1 질소공급라인으로 연결되고,
    상기 질소 공급조절부는 가스 밸브 유닛 룸(GVU Room: Gas Valve Unit Room) 내에 배치되며,
    상기 엔진부는 상기 질소 공급조절부와 제2 질소공급라인으로 연결되는,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 질소 공급조절부는
    상기 제2 질소공급라인의 누수가 감지되면 질소공급을 차단하는 제1 질소차단밸브 및 제2 질소차단밸브;
    상기 엔진부로 질소의 공급을 조절하는 제1 질소공급밸브; 및
    상기 연료가스를 외부로 배출하고 질소공급라인으로 역류를 방지하는 제1 역류방지밸브; 를 포함하는,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  48. 제46항에 있어서,
    상기 엔진부는
    상기 제2 질소공급인 상에 배치되어 엔진부 내부로 질소 공급이 필요할 경우 신호를 받아 개방되는 제2 질소 공급 밸브;
    상기 제2 질소 공급 밸브 전달에 배치되는 제1 압력 센서;
    상기 제2 질소공급라인으로 상기 연료가스가 역류하는 것을 방지하는 제2 역류방지밸브;
    상기 제2 질소공급밸브 및 제2 역류방지밸브 사이에 배치되는 제2 압력 센서; 를 포함하는,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템.
  49. 이중연료 엔진 질소공급 시스템의 질소공급 제어방법에 있어서,
    상기 시스템은 연료공급시스템으로부터 엔진부로 연료가스의 공급을 제어하는 단계; 및
    상기 연료가스의 공급에 따라 질소 공급조절부의 개폐를 제어하는 단계;를 포함하는 것으로,
    상기 질소 공급조절부의 개폐를 제어하는 단계는,
    상기 질소 공급조절부를 개방하는 단계 및 폐쇄하는 단계를 포함하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 개방하는 단계는
    연료가스 및 질소가스를 공급하는 것으로,
    상기 질소 공급조절부의 제1 질소차단밸브, 제2 질소차단밸브 및 제1 질소공급밸브를 개방하고,
    제1 역류방지 밸브 및 제2 질소 공급밸브는 폐쇄하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 개방하는 단계는 압력을 측정하는 단계; 를 더 포함하는 것으로,
    제2 압력센서의 압력이 상승하면 연료가스가 역류한다고 판단하여 상기 연료가스 공급을 중단하고,
    제1 질소차단밸브 및 제2 질소차단밸브를 폐쇄하고, 제1 역류방지 밸브, 제2 질소공급밸브를 개방하여 안전구역으로 연료가스를 배출하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
  52. 제49항에 있어서,
    상기 개방하는 단계는 연료가스 공급을 중단하고 질소로 퍼징하는 퍼징단계;를 더 포함하는 것으로,
    상기 질소 퍼징단계는
    제2 질소공급밸브, 제2 차단밸브 및 엔진 퍼징 밸브를 개방하고, 제1 차단 밸브를 폐쇄하여 엔진부, 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인을 퍼징하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 질소 퍼징단계는,
    제2 질소공급밸브, 제2 차단 밸브, 제1 배관 퍼징 밸브 및 제2 배관 퍼징 밸브를 개방하고, 제1 차단 밸브 및 엔진 퍼징 밸브를 폐쇄하여 엔진부, 제1 연료공급라인 및 제2 연료공급라인을 퍼징하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
  54. 제49항에 있어서,
    상기 폐쇄하는 단계는
    제2 압력 측정센서의 압력이 제1 압력 측정세서의 압력보다 높거나 또는 질소공급부의 압력이 5 Bar 이하이면, 상기 질소 공급조절부를 폐쇄하여 질소공급을 중단하는 것인,
    이중연료 엔진 질소공급 시스템의 제어방법.
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