LNG란 LIQUEFIED NATURAL GAS 의 약자로 액화천연가스로 뜻합니다. |
1. 천연가스/LNG 특성
가. 천연가스의 물리.화학적 성질 1) 천연가스의 화학적 구조(CH4) - 탄화수소로 이루어진 혼합가스로 메탄이 대부분을 차지함 -탄소수 증가==>에탄,프로판,부탄,펜탄 등...: 포화탄화수소 계열/파라핀류 -부탄 이상=구조 이성질체 존재 : 탄소의 공간적 결합상태에 따라 분자식/화학식은 같으나 화학적 성질이 다른 탄화수소가 된다. 2)천연가스(메탄가스)의 장점 - 발화점이 높다 - 공기보다 가볍다 - 연소범위가 높다 - 공해물질이 거의 없다 - 편리하다
나. LNG 특성 1) LNG의 정의 - 액화천연가스(LIQUEFIED NATURAL GAS)약자로 유전에서 산출한 천연가스(NG)를 운송이용이하도록 액화장치에 의하여 액화한 것(액화시 부피가 1/600로 준다) - 상업적인 특성상 액화가스의 가장 중요한 특성은 주어진 온도에서 그 자신의 VAPOR로 평형을 유지하는 포화상태의 증기압이다. 그러므로 액화가스에 대한 가장 전형적인 정의는 온도에 대한 증기압으로 규정되어져야 함 ===>“37.8oC에서 2.8Bar.A를 초과하는 증기압을 갖는 액체”로 정의----IMO GAS CODE 참조 - LNG는 임계온도가 -82.5oC로서 압축만으로는 액화할 수 없고 압축/냉각의 두가지를 혼합한 방식은 설계상 불리한 점이 많아 현재 완전낸동방식이 채택되고 있다 2) LNG VAPOUR의 성분 -여러가지 물리적인 성분을 가진 액체가 증발할 때 휘발성이 높은 성분이 증발한다. 반대로 냉각시에는 휘발성이 낮은 물질이 액화가 많아지므로 LNG VAPOUR는 메탄이 주성분이되고 액체중에는 에탄, 프로판,부탄등 휘발성이 낮은 성분이 많아져 비점,밀도 및 중량당 발열량이 증가하는데 이를 농축(WEATHERING)이라 부른다. -10%의 질소와 90%의 메탄이 애상으로 존재하면 VAPOUR중에는 휘발성이 큰 질소가 80% 메탄이 20%로 되어 산지에서 LNG를 싣는 시점에서의 BOG(BOIL OFF GAS)는 질소성분이 많으나 항해중 비율이 감소하여 양하항 도착시에는 메탄이 주종을 이룬다 3) LNG VAPOUR의 밀도 <메탄가스의 온도와 비중 관계> 4) LNG의 화학적 반응 - 부식성이 없다. 선박에서 사용되어지는 일반적 재료 및 청수,해수,공기와도 반응하지 않는다 5) LNG의 물리적 반응 - 취성파괴 : 보통의 강재가 초저온액체에 다으면 저온취성이라는 성질이 있어 약 -80oC가 되면 급속히 부스러지기 쉽게 변한다 - 인체에 대한 동상 6) 연소반응 - CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(기체+191290/액체+212800 kcal/kmol) - 1 Nm3 메탄연소에 약 10배의 연소공기를 필요로 한다(순수 산소량으로 2배)
다. 자기냉각(AUTOREFRIGERATION) 증발중에 있어서 열이동의 과정을 자기냉각이라 함 방열재로부터 침입한 열==>LNG 가열 ==>액표면으로 이동==>증발 (이때 가스가 액으로부터 열을 뺏어가므로 LNG액은 초저온 상태를 유지한다) 발생하는 이상의 가스를 처리==>TANK압력이 하강==>LNG온도 하강==>VAPOUR발생 증가 발생하는 이하의 가스를 처리==>TANK압력이 상승==>LNG온도 상승==>VAPOUR발생 감소
라.LNG의 포화곡선
마. LNG증발량(BOIL OFF RATE)에 영향을 끼치는 요소 - CARGO TANK내 열침입(현재 0.15%/DAY) - CARGO TANK내 LNG액 높이(실제적으로 영향없음) - CARGO TANK내 압력(적재시는 조금 높이고 양하시는 낮게유지==>BOR 감소) - 운송중 바다기상 상태(선체동요로인한 TANK내 액유동이 BOR 증가) - 적양하 작업(라인으로 열침입에 의한 BOR 증가)
2. 연소 특성 가. 폭발성 폭발속도 > 음속 : 폭발(DENOTATION) 폭발속도 < 음속 : 폭연/연소 나. 연소성 LFL(LOWER FLAMMABLE LIMIT) : 5%(상온의 공기중 메탄 함유량) UFL(UPPER FLAMMABLE LIMIT) : 15%(상온의 공기중 메탄 함유량) 다. 발화원 자연 발화 온도 : 가연성 가스에 외부적인 발화원을 주지않고 가열에 의해 혼합기체의 온도를 상승시켰을 경우 자연적으로 착화하는 온도로 메탄은 538oC 1)정전기(마찰전기) 2)인체의 대전 3)전기적 불꽃 라. INERT GAS(불활성 가스)
|
Copyright(c) 코랄코 코퍼레이션 All Rights Reserved. Tel: 062) 571-7075 Fax: 062) 571-5083 E-mail: koralco@yahoo.co.kr |