| 수소트레일러에 부착된 질소봄베의 용도는? |
수소트레일러에 부착된 질소봄베의 용기의 용도는 무엇을까요?
✓ 수소가스의 저장과 운송
- 적은 양의 수소는 가스 수소를 고압 용기 안에 압축시켜 저장한다. 일반적으로알루미늄과 강철의 저장 탱크는 40 ∼ 70 MPa의 압력까지 수소를 압축시켜저장할 수 있다.
- 도로를 주행하는 튜브 트레일러는 300 ㎏ 정도의 양을 운송한다.
✓ 차량용 저장설비
- 고압수소 저장설비와 초저온 진공저장탱크에서 수소 부피와 저장용기 질량은 차량용 저장설비의 설계에 있어서 중요한 고려사항이다.
- 수소 동력 자동차를 위해 연료탱크의 질량과 부피를 줄이기 위해서 가벼운복합 재질이 개발되고 있다. 현재에는 40 ∼ 70 MPa 저장 압력이 연료전지자동차에 사용되고 있다.
위의 사진의 질소 용기와 관련하여 다음의 의견들이 있습니다.
1 수소트레일러 퍼지용이다.
→ 수소트레일러의 용량에 대비하여 퍼지용으로 보기에는 질소 봄베용량이 너무 작아 퍼지용도로 보기는 어렵습니다.
2 과압 벤트시에 폭발방지를 위해 희석하는 용도이다.
→ 수소의 압력은 700bar에 달하며, 동차 충전소에서 자동차에 충전하는 압력은 700 bar 입니다. 수소와 질소가 희석 배출되면 점화의 위험성이 낮아지기는 하지만, 사진의 질소 충진 봄베는 소소트레일러 용기의 압력에 비하면 극히 낮아 폭발방지를 위한 희석용 질소의 용도로는 보기가 어렵다고 생각됩니다.
다음의 내용은 KGS 고수분들께 자문을 받아 답변드립니다.
3 충진노즐의 아이싱 현상을 방지하는 용도이다.
→ 수소자동차 충전소에서 자동차에 충전하는 압력은 700 bar 입니다. 충전하는 과정에서 단열압축에 의해 자동차 수소용기 내의 온도가 상승합니다. 이 온도가 85℃를 넘지 않도록 규정하고 있습니다. 복합재 용기의 설계온도 기준으로 간주된다고 생각할수 있습니다. 압축열에 의한 온도 상승을 감안하여 수소충전소에서는 자동차에 충전하기 직전 온도를 -40℃까지 Pre-Chilling 하여 자동차에 주입합니다. 그래서 자동차 충전구 부분이 공기중 수분에 의해 결빙이 됩니다.
동결을 방지하기 위해 충전노즐이 공기중의 수분과 접촉하지 못하도록 질소를 주변에 불어주어 동결을 방지합니다.
| 압축수소가스용 복합재료 압력용기 제조의 시설·기술·검사 기준 1.4.3 ““설계온도”란 압력용기를 사용할 수 있는 온도범위로 -40℃ 이상, 85℃ 이하를 말한다. 저장식 수소자동차 충전의 시설·기술·검사 기준 3.2.2.3 수소자동차 용기 충전작업 시 충전기는 자동차 용기의 내부 가스 온도가 85℃에 도달하지 않도록 충전 속도를 조절한다. |
<관련 기사>
http://www.todayenergy.kr/news/articleView.html?idxno=236342
[기획] 수소충전소 노즐아이싱, 질소공급으로 해결 - 투데이에너지
[투데이에너지 박병인 기자] 수소경제 실현을 위해 민, 관이 힘을 합쳐 수소충전소 박차를 가하고 있는 상황이다. 수소충전소 확충 과정에서 일부 문제점이 발생하기도 했는데 이 중 대표적인
www.todayenergy.kr
https://cyber.kgs.or.kr/codesrc/kgscode_pdf/2022/FP217_220111.pdf
https://cyber.kgs.or.kr/codesrc/kgscode_pdf/2022/FP217_220111.pdf
4 공압식 밸브 구동용 질소 이다.
✓ 유량제어
- 다양한 구성요소가 설비 내에 수소 유량제어용으로 사용되고, 일반적으로 밸브, 체크 밸브 그리고 압력 조정기가 사용되며, 수동으로 작동을 하거나 전기나 공압을이용하여 원격으로 작동한다.
- 액추에이터는 수소가 방출되는 동안 점화가 되지 않도록 특별히 설계되어야 하고, 체크 밸브는 역류하는 유동을 막기 위해서 사용되며, 압력 조정기는 설비 안의 유체압력을 조절하기 위해서 사용된다.
- 수소 유량 제어 설비는 유체 센서, 예를 들면 압력 게이지, 유량계, 액면계 그리고 다른 제어설비를 포함하고 있다.
✓ 유량제어
- 튜브트레일러 질소 용기의 용도는 Emergecy Valve 구동용 이라고 합니다.
- 현재 국내에는 약 700여대의 튜브레일러가 있으며, 대부분 국내 NK에테르 라는 회사에서 만든 제품이라고 합니다.
- NK에테르 제품에는 질소 용기가 붙어 있지 않고, 밸브는 수동밸브라고 합니다.
- 최근에 해외 Air Liquid 사에서 튜브트레일러가 새로이 도입되기 시작했는데 이 Air Liquid사의 튜브트레일러에Emergency Valve구동용 질소 용기가 부착되어 있다고 합니다.
- 전기식 밸브는 방폭안전인증 받은 제품을 설치해야 하지만, N2, Air 구동밸브와 수동밸브는 방폭인증을 고려하지 않아도 되기 때문입니다. N2 구동 밸브를 사용한 것으로 보입니다.
- Emergency Valve의 경우 비상상황에서 신속하게 동작되어야 하기 때문에 수동밸브 보다는 공기식 밸브가 안전성 측면에서 유리하다고 볼 수 있습니다.
'S-안전 > 고압가스' 카테고리의 다른 글
| 독성가스 정의, 외국인 소유 고압가스용기 수입검사 완화, 정기검사와 SMS 평가를 함께, 고압가스 저장시설과 보호시설 방호벽 설치 [고압가스안전관리법] (1) | 2022.06.23 |
|---|---|
| 수소자동차충전소, 변경허가, 입지 안전영향평가, 방호벽 기준 마련 (0) | 2022.06.05 |
| LPG 용기를 수조에서 가열할수 있나요? (0) | 2021.10.28 |
| 내압시험 Spool 배관 비파괴검사 (고압가스) (0) | 2021.10.28 |
| 고압가스 저장능력 산정-한 사업소 안에 있는 기존 저장탱크와 신규 저장탱크의 저장능력을 합산할 수 있는지 여부 (0) | 2021.10.27 |
