Thermal Analysis on the LNG Storage Tank of LNG Bunkering System Applied with Double Shield Insulation Method

An LNG bunkering system stores LNG in a horizontal IMO's C-Type tank insulated with perlite powder, and $10^{-2}$ Torr vacuum in the annular space between the double walls. Current storage tanks have high heat leakage, evaporating over 2.0% daily. A more efficiently insulated storage tank reducing the evaporation rate is required to develope. This research carried out thermal analysis on a new effective insulation method, i.e. double shield insulation system, that separates high super vacuum in the annular space between two tanks with a perlite vacuum in the back side of outer tank. This highly efficient insulation system obtained an evaporation rate of 0.16% per day under a $10^{-4}$ Torr vacuum. Even if the space loses its vacuum, the new insulation system showed a lower evaporation rate of 5.23% than the present perlite system of 4.9%.

LNG 벙커링용 이중 단열적용 LNG 저장탱크 열해석

IMO에서 규정하는 LNG 벙커링 선박용 연료 탱크 중 C형 가압탱크는 내외 2중 용기로 구성된 초저온 탱크에 $10^{-2}$ Torr 진공과 펄라이트 단열재가 충전되는 것이다. 그러나 이 단열방식은 LNG 기화량이 하루당 2.0 % 내외로 증발율이 커서 보다 단열효과가 좋은 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 내외탱크 사이에 고진공을 적용하고 외부탱크의 내벽체에 중간 단열로 펄라이트 진공단열을 적용하는 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 이의 장점으로는 진공 공간의 감소로 고진공 형성 시간을 크게 감소되고, 진공도 $10^{-4}$ Torr 이하에서 하루당 증발율이 0.16 %에 불과한 매우 효율이 높은 탱크 단열방식이 되었다. 만약 현재의 IMO C형 탱크의 진공펄라이트 단열에서 진공이 파괴되는 경우, C형 탱크는 하루당 4.9 %의 증발이 발생하고 새 고안 탱크는 5.23 %로 거의 동일하게 된다.