KR20080072387A

KR20080072387A - Ｌｎｇ 탱크 온도감지장치

Info

Publication number: KR20080072387A
Application number: KR1020070011087A
Authority: KR
Inventors: 우한영; 박성근; 이용훈
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: KR101251247B1

Abstract

본 발명은 LNG 탱크 온도감지장치에 관한 것으로, 그 목적은 멤브레인 금속패널의 코러게이션을 이용한 신호선의 배치없이 제2 방벽의 외측에만 온도센서를 설치하여 구조를 단순화함과 더불어 보다 안정된 온도제어시스템의 구축이 가능한 LNG 탱크 온도감지장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 멤브레인 금속패널을 구비하는 제1 방벽의 외측에 제1 단열층과 제2 방벽 및 제2 단열층을 구비하는 이중 방벽 구조를 갖는 LNG 탱크의 온도감지장치에 있어서, 상기 제2 방벽의 외측에 설치되며, 제2 방벽을 통해 LNG 탱크 내부의 온도변화를 감지하여 탱크내의 LNG 화물 적재여부 및 제1,2 방벽을 통한 LNG의 누설을 감지하는 다수개의 제1 온도센서들; 및 상기 제2 방벽의 외측에서 상기 LNG 탱크에 설치되는 펌프타워 서포트에 근접하게 설치되어 금속성의 펌프타워 서포트를 통해 LNG 탱크 내의 온도변화를 감지하는 적어도 하나 이상의 제2 온도센서;를 구비하는 LNG 탱크 온도감지장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

온도감지, LNG 탱크, 제1 온도센서, 제2 온도센서

Description

ＬＮＧ 탱크 온도감지장치{Temperature sensor system for Cargo Tank of Mark Ⅲ LNG Carrier}

도 1 은 제1 방벽의 외측에 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도,

도 2 는 코러게이션을 통해 신호선이 배치된 상태를 나타낸 단면도,

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도감지장치가 LNG 탱크에 설치된 상태를 나타낸 사시도,

도 4 는 본 발명의 제1 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도,

도 5 는 본 발명의 제2 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 제1 방벽 (20) : 제1 단열층

(30) : 제2 방벽 (40) : 제2 단열층

(50) : 선각 (60) : 펌프타워

(70) : 펌프타워 서포트 (100) : LNG 탱크

(110) : 제1 온도센서 (120) : 제2 온도센서

본 발명은 온도감지장치에 관한 것으로, 특히 LNG운반선의 LNG 탱크 내부 온도를 측정하는 LNG 탱크 온도감지장치에 관한 것이다.

현재, 원유 가격의 급격한 상승 및 청정에너지에 대한 수요의 급격한 증가로 액화천연가스 (Liquefied Natural Gas 이하 LNG라 함.)의 수요가 전 세계적으로 증가하고 있는 추세이다.

상기 LNG는 다양한 종류의 운송 수단을 이용하게 되는데, 크게 파이프라인을 이용하는 방법과 LNG운반선을 이용하는 방법이 이용되고 있다.

상기 LNG운반선은 고압용기 내에 LNG를 저장 운반하도록 설계되는데, 상기 고압용기는 작은 균열에도 폭발의 위험을 갖는 것으로서, 자칫 대형참사로 커다란 경제 손실로 이어질 수 있는 만큼 그 특성상, 철저한 안전장치의 확보가 요구되고 있다.

이때, 상기 LNG는 초저온 상태로 저장 보관되어야 하는데, 이를 위한 LNG의 보온유지 및 온도 분포의 실시간 분석이 매우 중요하다.

따라서, LNG운반선의 LNG 탱크에는 온도를 측정하기 위한 온도감지장치가 구비되어 있으며, 이때 온도감지장치로는 많은 수의 온도센서들이 사용되고 있다.

한편 LNG 저장탱크의 벽구조는 이중 방벽 구조로서, LNG가 직접적으로 접촉하는 제1 방벽인 멤브레인 금속패널이 내측에 구비되고, 그 외측으로 제1 플라이드 와, 제1 단열층과, 제2 방벽과, 제2 단열층이 순차적으로 배치된 구조로 되어 있다. 이와 같은 이중 방벽 구조를 갖는 LNG 저장탱크에서 온도센서는 제1 방벽의 외측 및 제2 방벽의 내측에 위치하도록 설치된다.

한편 제1 방벽의 외측에 설치되는 온도센서는 LNG 탱크의 바닥쪽에 위치하도록 설치되어 주로 LNG 탱크 내부에 남겨진 LNG의 저장량의 검출 및 제1 방벽의 손상에 의한 LNG의 누출을 감지하는 기능을 제공하게 된다.

도 1은 제1 방벽의 외측에 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있고, 도 2는 코러게이션을 통해 신호선이 배치된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기와 같이 제1 방벽(10)의 외측에 설치되는 온도센서(S1))의 경우, 미도시된 제어부와의 신호전송을 위한 신호선(L)의 배치에 있어서, 제2 방벽의 손상없이 제어부로 연결될 수 있도록 하기 위해 제1 방벽(10)인 멤브레인 금속패널의 코러게이션(11)에 의해 형성되는 공간을 통해 배선되고 있다.

그러나 상기와 같이 코러게이션을 통해 신호선이 배치된 경우, 탱크 내부 압력에 의해 코러케이션이 변형될 경우, 신호선에 직접적인 손상이 유발되어 온도센서로부터 정확한 신호를 전달받지 못하여 안정된 제어가 어려우며, 또한 유지 보수에 있어서도 많은 어려움이 따르는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적 은 멤브레인 금속패널의 코러게이션을 이용한 신호선의 배치없이 제2 방벽의 외측에만 온도센서를 설치하여 구조를 단순화함과 더불어 보다 안정된 온도제어시스템의 구축이 가능한 LNG 탱크 온도감지장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 멤브레인 금속패널을 구비하는 제1 방벽의 외측에 제1 단열층과 제2 방벽 및 제2 단열층을 구비하는 이중 방벽 구조를 갖는 LNG 탱크의 온도감지장치에 있어서,

상기 제2 방벽의 외측에 설치되며, 제2 방벽을 통해 LNG 탱크 내부의 온도변화를 감지하여 탱크내의 LNG 화물 적재여부 및 제1,2 방벽을 통한 LNG의 누설을 감지하는 다수개의 제1 온도센서들; 및

상기 제2 방벽의 외측에서 상기 LNG 탱크에 설치되는 펌프타워 서포트에 근접하게 설치되어 금속성의 펌프타워 서포트를 통해 LNG 탱크 내의 온도변화를 감지하는 적어도 하나 이상의 제2 온도센서;를 구비하는 LNG 탱크 온도감지장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도감지장치가 LNG 탱크에 설치된 상태를 나타낸 사시도를 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 온도감지장치는 멤브레인 금속패널과 플라이우드로 이루어지는 제1 방벽(10)의 외측에 제1 단열층(20)과 제2 방벽(30) 및 제2 단열층(40)을 구비하는 이중 방벽 구조를 갖는 LNG 탱크 내의 온도감지장치로써, 제1 온도센서(110)들과 제2 온도센서(120)로 구성되며, 제1,2 온도센서(110,120)들은 제2 방벽(30)의 외측에 설치되어 제1,2 온도센서(110,120)들과 미도시된 제어부를 연결하기 위한 신호선 및 온도센서의 설치가 용이함과 더불어 신호선의 손상에 의한 오작동을 방지할 수 있도록 구성된 것으로, 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제1 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 상기 제1 온도센서(110)들은 제2 방벽(30)을 통해 LNG 탱크(100)내의 온도변화를 감지하여 LNG 화물 적재여부 및 제1,2 방벽(10,30)을 통한 LNG의 누설을 감지하는 것으로, 제2 방벽(30)의 외측에 위치하도록 제2 단열층(40)에 설치된다. 바람직하게는 제1 온도센서(110)들은 제2 방벽(30)에 밀착되게 설치되어 보다 민감하게 온도변화를 감지할 수 있도록 구성되며, LNG 탱크(100)의 천장과 바닥 및 측벽에 위치하도록 설치된다. 이와 같이 LNG 탱크(100)의 각 부분에 설치되는 제1 온도센서(110)들은 상호 전기적으로 연결되어 미도시된 제어부와 연결될 수도 있으며, 각각 독립적으로 제어부와 연결될 수도 있다.

한편 상기 LNG 탱크(100)의 외부로 인출되는 신호선(111)은 제2 단열층(40) 및 선각(50)을 통해 LNG 탱크(100)의 외부로 인출되어 제어부에 연결된다. 이와 같이 제1 온도센서(110)로부터 인출되는 신호선(111)은 제1,2 방벽(10,30)을 관통하거나 또는 직접적인 접촉없이 설치되므로 제1,2 방벽(10,30)의 손상유무에 상관없이 안정적으로 신호 및 전기의 전송이 가능하게 한다.

도 5는 본 발명의 제2 온도센서가 설치된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 상기 제2 온도센서(120)는 펌프타워(60)를 지지하기 위해 LNG 탱크(100) 바닥에 구비되는 펌프타워 서포트(70)를 통해 온도변화를 감지하는 것으로, 펌프타워 서포트(70)에 근접하게 설치된다. 통상 펌프타워 서포트(70)의 경우, 고중량물인 펌프타워(60)를 견고히 지지함과 더불어 높은 내식성을 구비토록 스테인레스 스틸로 제작되고 있다. 이처럼 금속성으로 이루어지는 펌프타워 서포트(70)의 경우, 단열층에 비해 온도변화를 민감하게 전달할 수 있으므로, 제2 온도센서(120)를 펌프타워 서포트(70)에 근접하거나 또는 밀착되게 설치하여 제1 온도센서(110)들에 비해 보다 더 신속하게 LNG의 누설을 감지할 수 있게 된다.

상기와 같은 제2 온도센서(120)는 제1 온도센서(110)와 연결된 상태로 제어부와 연결될 수도 있으며, 펌프타워(60)의 내부를 통해 신호선을 배선하여 제어부와 연결될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 온도감지장치의 작용에 대해 설명한다.

앞서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 제1 온도센서(110)들과 제2 온도센 서(120)는 제2 방벽(30)의 외측에 설치되어 제2 방벽(30) 또는 펌프타워 서포트(70)를 통해 LNG 탱크(100)의 온도변화를 감지하게 된다.

통상 LNG 탱크(100)에 LNG 화물을 적재할 경우, 운송과 저장의 편의를 위해 -162℃로 압축, 냉각, 액화시켜 부피를 1/600으로 줄인 극저온 상태로 저장하게 된다. 따라서 LNG 화물의 적재에 따라 제1 온도센서(110) 및 제2 온도센서(120)에 의해 감지되는 온도에는 차이가 있으며, 이를 감안하여 제1 온도센서(110) 및 제2 온도센서(120)에서 감지되는 온도 변화를 분석함으로써 LNG 화물의 적재여부를 검출할 수 있게 된다.

또한 제1 방벽(10) 또는 제2 방벽(30)에 손상이 발생되어 LNG가 누설될 경우에도 제1 온도센서(110) 및 제2 온도센서(120)에 감지되는 온도에는 변화가 발생되며, 이 경우 온도변화폭은 LNG 화물의 적재 여부에 따른 온도변화폭에 비해 크게 된다. 다시 말해 제1 방벽(10) 및 제2 방벽(30)의 손상으로 인해 LNG가 누설될 경우 제1,2 온도센서(110,120)에는 최대 -163℃에 근접하는 낮은 온도가 감지될 것이고, 제1 방벽(10)만의 손상으로 LNG가 누설될 경우에는 제1,2 방벽이 손상되었을 때 보다는 높은 온도가 감지될 것이며, 그 다음으로 LNG 화물이 이상없이 정상적으로 적재될 경우에는 보다 높은 정상범위의 온도가 감지될 것이다. 따라서 제1,2 온도센서(110,120)에서 감지되는 온도를 분석함으로써 LNG 화물의 적재여부나 제1,2 방벽의 손상여부를 확인할 수 있게 된다.

한편 제2 온도센서(120)들의 경우 금속성의 펌프타워 서포트(70)에 근접 또는 밀착되게 설치되어 제1 온도센서(110)에 비해 보다 민감하게 온도변화를 감지할 수 있는 이점을 갖게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 제2 방벽의 외측에 제1,2 온도센서들을 설치함으로써, 종래에 비해 단순한 구조로 온도센서의 설치 및 신호선의 배치가 가능하게 되었다. 더욱이 멤브레인 금속패널의 손상에 의한 신호선의 손상을 원천적으로 방지함으로써 보다 안정된 온도감지시스템의 구현이 가능하게 되었다.

Claims

멤브레인 금속패널을 구비하는 제1 방벽(10)의 외측에 제1 단열층(20)과 제2 방벽(30) 및 제2 단열층(40)을 구비하는 이중 방벽 구조를 갖는 LNG 탱크(100)의 온도감지장치에 있어서,

상기 제2 방벽(30)의 외측에 설치되며, 제2 방벽(30)을 통해 LNG 탱크(100) 내부의 온도변화를 감지하여 탱크내의 LNG 화물 적재 여부 및 제1,2 방벽을 통한 LNG의 누설을 감지하는 다수개의 제1 온도센서(110)들; 및

상기 제2 방벽(30)의 외측에서 상기 LNG 탱크(100)에 설치되는 펌프타워 서포트(70)에 근접하게 설치되어 금속성의 펌프타워 서포트(70)를 통해 LNG 탱크(100) 내의 온도변화를 감지하는 적어도 하나 이상의 제2 온도센서(120);를 구비하는 것을 특징으로 하는 LNG 탱크 온도감지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 온도센서(120)는 펌프타워 서포트(70)에 밀착되게 설치된 것을 특징으로 하는 LNG 탱크 온도감지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 온도센서(110)들은 제2 방벽(30)에 밀착되게 설치된 것을 특징으로 하는 LNG 탱크 온도감지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 온도센서(120)들은 펌프타워(60)의 내부로 배선되는 신호선과 연결되어 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG 탱크 온도감지장치.