A Study on the In-Pipe Surge Analysis for Cargo Unloading Piping System of LNG Carrier

LNG선의 화물 하역 배관망의 과도 응답 해석에 관한 연구

In this paper the pressures and flowrate distributions in the loading/unloading piping system of LNG carrier have been investigated in the case of unsteady flow state as well as steady one. Under emergency situation the main cargo pumps are forced to fail, and the ESD(Emergency Shut Down) valves and Stop valves are closed within set-time. The surge pressures according to the variations of valve closing time have been computed to recognize the surge phenomenon due to sudden decrease of flowrate. By means of these analysis results, the most important factors on the in-pipe surge phenomenon of cargo loading/unloading piping system of LNG Carrier are the type of ESD and Stop valves, valve closing time, and the pipe arrangements.

본 연구에서는 LNG선의 화물하역 중 비상 상황시 펌프를 정지시키고 선박측의 긴급 차단 밸브 및 육상측의 정지 밸브를 폐쇄시킬 때, 관내 유체의 급격한 속도변화에 의하여 발생하는 비정상 유동 상태인 서지(Surge)현상의 원인을 고찰하고, 이 때 발생하는 상승압력과 유량의 변화를 계산하였다. 해석 결과에 의하면 서지현상에 의한 과도한 압력상승은 선박측의 긴급 차단 밸브 및 육상측의 정지 밸브의 종류와 이들의 폐쇄 시간, 그리고 배관 배치에 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.