This study investigated the overpressure occurring during the ship-to-ship bunkering of LNG (Liquefied natural gas) to LNG-fuelled large ships and suggested a proper measure to handle LNG and boil-off gas (BOG) against overpressure. Two primary causes of BOG were identified: one from the contact of LNG with relatively hot equipment and piping segments, and the other from the onboard fuel tanks filled with high-pressure BOG and LNG. The latter was found to dominate the former, implying that the protection measure should address the BOG from the fuel tank before the bunkering operation. Comparing the BOG-handling alternatives of venting into the atmosphere, reliquefaction, and absorption into LNG in a pressure vessel, the last was considered the most appropriate in view of cargo loss, risk, operation time, and equipment cost. Process dynamic simulations performed for several operational cases demonstrated that the BOG-generation rate and the consequent pressure buildup in the absorbing vessel were primarily determined by the size, pressure, and heat capacity of the fuel tank as well as the amount of the remaining LNG. Because the filling limit allowed for the thermal expansion of the cryogenic fuel, the feasible bunkering operation range was primarily governed by the pressure and the liquid level of the absorbing vessel. The peak pressure of the operational cases indicated that the maximum operating pressure for the BOG absorbing vessel should be approximately 4.5 bara in the considered operational cases.
본 논문에서는 천연가스를 연료로 사용하는 대형 선박에 연료를 선박 대 선박의 방법으로 주유할 때 발생하는 증발가스의 처리 시스템을 설계하였다. 액화천연가스의 주유시에 발생하는 증발가스의 원인은 두가지가 있다. 첫번째는 상대적으로 고온인 장치나 배관과의 접촉으로 인한 열전달이며, 둘째는 가압된 연료탱크의 감압이다. 이러한 원인 중에서 가압된 연료탱크가 주유를 위하여 감압될 때 발생하는 증발가스가 가장 높은 비율을 차지하며, 발생된 증발가스는 주유선박의 압력탱크에 흡수시켜 처리할 수 있다. 이 시스템은 연료의 손실, 누출, 시간적 측면에서 다른 방법에 비해 우수하다. 본 연구에서는 다양한 시나리오에 대한 공정모사를 통하여 주유선박에서의 연료의 거동을 살펴보았다. 연료의 거동은 용기의 크기, 압력, 연료의 열용량, 저장되어있는 연료의 양에 영향을 받으며, 공정모사를 통해 시스템의 가용성(operability)을 검증하였다.
