LNG저장설비 가압 레귤레이터 및 이코노마이저 작동 관련해서

Question

LNG저장설비를 운영 중인데 가압 레귤레이터와 이코노마이저 작동 관련해서 의문사항이 생겨서요.

1. 가압용 대기식 기화기의 용량은 50Nm3/hr이고 이 가스가 레귤레이터를 통해 탱크 내부압을 높이는데 이 때

탱크 내조용량은 80M3입니다. 레귤레이터 조절볼트를 엄청 느슨하게 하고, 가스가 흐를때까지 볼트를 조인

상태로 탱크를 가압시킬 경우 설정압이 탱크 초기압과 같거나 살짝 높아야 되는데 (보통 운영압은 0.3~0.4 MPa)

승압밸브를 더 열게되어 들어가는 유량이 많아지면 0.5~0.6까지 올라나는 경우가 있더라고요. 이런 경우

레귤레이터의 성능을 의심해야 하는게 맞는건가요?

2. 이코노마이저가 LNG탱크가 공급되는 상황일때 내부 BOG가 이코노마이저를 거쳐 공급라인의

LNG와 함께 공급되도록 하는 구조고, 보통 폐쇄상태에서는 작동을 안하는걸로 알고 있습니다.

근데 구조도를 보면 이코노마이저를 거치는 탱크 BOG들은 결국 기체승압밸브와 연동된 라인밖에 없는데,

가압 레귤레이터를 작동시키지 않는 상태일땐 밸브를 잠가두거든요?(기승 : 기체승압밸브 / 액승 : 액체승압밸브)

그럼 이코노마이저가 그 역할을 못하는건가요?

이코노마이저의 역할을 하려면 상시 기체승압밸브(S1)를 열어두어야하는건가요?

(가압 하고나서 승압밸브 잠글때 탱크압이 조금 높으면 이코노마이저 후단의 배관에서 채터링이

발생하는 경우가 좀 있습니다.)

아는 사람이 없어서 ;; 관련해서 질의드립니다.

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Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

• 레귤레이터가 탱크의 초기압과 거의 같거나 살짝 높게 설정되어야 하는데 실제로 압력이 0.5~0.6MPa까지 올라간다면 레귤레이터가 제대로 조절하지 못하거나 셀프 조절 기능이 부족할 가능성이 있습니다. 이 경우 레귤레이터 성능 점검과 밸브 감김 상태, 센서 오류 여부도 함께 확인해야 합니다.

• 이코노마이저는 보통 BOG 가스 재액화나 에너지 회수를 위해 작동하지만, 배관 구조상 기체승압밸브(S1)가 닫혀있으면 이노코마이저를 통한 흐름이 제한됩니다. 따라서 이코노마이저가 정상적으로 작동하려면 S1밸브를 열어두어야 하며, 승압 밸브 잠금 후 탱크압 차이로 인한 채터링 현상은 압력 조절 장치 개선이나 댐퍼 설치로 완화할수있습니다.

요약하자면, 레귤레이터 성능과 밸브 조작 상태를 꼼꼼히 점검하고, 이코노마이저의 작동 조건에 맞게 기체 승압밸브를 개방 유지하는것이 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 고한석 전문가입니다.

• 승압 유량을 급격히 늘리면 레귤레이터의 droop·헌팅 특성 때문에 설정압보다 일시적 과승압(0.5~0.6MPa) 이 발생할 수 있어, 즉시 고장이라기보다 유량 대비 레귤레이터 용량·제어 안정성을 먼저 점검하는 게 맞습니다.

• 이코노마이저는 공급이 있을 때만 BOG를 우회 활용하는 장치라, 기체승압밸브가 닫혀 있으면 실질적으로 기능하지 못합니다.

• 즉, 기승(S1)이 완전 폐쇄 상태면 이코노마이저는 차단됩니다.

• 이코노마이저 역할을 기대한다면 기승을 상시 미세 개방하거나 전용 라인 분리가 필요합니다.

• 가압 후 기승 차단 시 채터링은 과압·유량 불안정·밸브 공진 신호이므로 제어 방식 개선이 필요합니다.

Answer 3

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

1. 일반적으로 압력 차이가 있을때는 레귤레이터의 피팅이나 밸브 스프링 또는 다이어 램프 상태 또는 2차측 탱크 흐름의 변화가 있을 수 있습니다. 이를 단정적으로 레귤레이터 고장이라고는 할 수 없을 것 같습니다.

2.기체승압밸브 만 나갈 수 있는 배관이라면 막힌 상태가 된다고 볼 수 있겠네요

추가로 이코노마이저 역할을 하려면 유로가 항상 열려 있어야 하며 그렇지 않다면 탱크에 압력만 올립니다.

하지만 안전상 s1을 상시 개방해도 되는지를 확인할 필요가 있습니다.

정리하자면 가압중에서도 s1을 어느정도 열어두고 사용하지만 과도한 유량이 흐르지 않도록 밸브를 조건 관리하는 것이 맞다고 보여 지네요