KR101429548B1

KR101429548B1 - 응축물 저장 시스템 및 그 저장방법

Info

Publication number: KR101429548B1
Application number: KR1020130066367A
Authority: KR
Inventors: 김용훈
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-09-23

Abstract

본 발명은 응축물 저장시스템에 관한 것으로, 응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단하는 응축물 공급 제어부; 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈하는 라인 밸브 제어부; 라인 밸브 제어부가 라인 밸브를 오픈한 후, 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 미만인지를 판단하는 압력 측정부; 및 압력 측정부가 측정한 가스증발압력이 설정값 미만인 경우 이송관 라인에 설치된 제1 탱크 밸브를 오픈하여 제1 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 탱크 밸브 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 관리자가 일일이 확인하지 않고도 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장할 수 있다.

Description

응축물 저장 시스템 및 그 저장방법{SYSTEM FOR SAVING CONDENSATE AND SAVING METHOD THEREOF}

본 발명은 응축물 저장 시스템 및 그 저장방법에 관한 것으로, 특히 LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장하는 응축물 저장 시스템 및 그 저장방법에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스상태로 운반되거나, LNG나 LPG와 같은 액화가스의 상태로 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선은, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.

특히, 최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해상 플랜트에 대한 수요가 점차 증가하고 있는데, LNG FPSO는 천연가스를 해상에서 직접 생산 및 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 해양 구조물이다.

LNG FPSO 등과 같은 해양 구조물의 경우, 가스정에서 추출된 천연가스를 액화시켜 저장하는 과정에서 LPG, 응축물(condensate) 등을 분리하여 이들을 각각 LPG 저장탱크, 응축물 저장탱크에 저장한다.

아래의 특허문헌은 응축물 저장탱크를 갖는 해양 구조물에 관한 것으로, 코퍼댐을 통해 서로 분리되는 2개의 응축물 저장탱크를 소개하고 있다. 그러나, 하나의 응축물 저장탱크에 고장이 발생할 경우 유지보수 작업을 용이하게 실시할 수 있게 위해 2개의 응축물 저장탱크를 구성한 것으로, 응축물의 화학적 성질을 자동적으로 구분하여 응축물 저장탱크에 저장할 수 없는 문제점이 있다.

한국 공개특허공보 제2012-0000966호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 관리자가 일일이 확인하지 않고도 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장하는 응축물 저장 시스템 및 그 저장방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 응축물 저장 시스템은, 응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단하는 응축물 공급 제어부; 상기 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 상기 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈하는 라인 밸브 제어부; 상기 라인 밸브 제어부가 라인 밸브를 오픈한 후, 상기 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 미만인지를 판단하는 압력 측정부; 및 상기 압력 측정부가 측정한 가스증발압력이 설정값 미만인 경우 상기 이송관 라인에 설치된 제1 탱크 밸브를 오픈하여 제1 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 탱크 밸브 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 압력 측정부가 측정한 가스증발압력이 설정값 이상인 경우, 상기 탱크 밸브 제어부는 상기 이송관 라인에 설치된 제2 탱크 밸브를 오픈하여 제2 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 한다.

또한, 상기 탱크 밸브 제어부가 상기 제1 탱크 밸브 또는 제2 탱크 밸브를 오픈한 후 상기 응축물 공급 제어부가 상기 응축물 레벨이 상기 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단하고, 상기 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부는 상기 라인 밸브를 클로즈하고, 상기 라인 밸브 제어부가 상기 라인 밸브를 클로즈한 후, 상기 응축물 공급 제어부는 상기 응축물 플래시 드럼으로 상기 응축물이 공급되는 것을 차단한다.

또한, 상기 제1 응축물 탱크는 온 스펙(ON SPEC) 응축물 탱크이고, 상기 제2 응축물 탱크는 오프 스펙(OFF SPEC) 응축물 탱크이다.

본 발명의 실시예에 따른 응축물 저장 방법은, 응축물 공급 제어부에서 응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단하는 단계; 상기 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부에서 상기 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈하는 단계; 상기 라인 밸브가 오픈된 후, 압력 측정부에서 상기 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 미만인지를 판단하는 단계; 및 상기 가스증발압력이 설정값 미만인 경우, 탱크 밸브 제어부에서 상기 이송관 라인에 설치된 제1 탱크 밸브를 오픈하여 제1 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 가스증발압력이 상기 설정값 이상인 경우 상기 탱크 밸브 제어부에서 상기 이송관 라인에 설치된 제2 탱크 밸브를 오픈하여 제2 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 제1 탱크 밸브 또는 상기 제2 탱크 밸브가 오픈된 후, 상기 응축물 공급 제어부에서 상기 응축물 레벨이 상기 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단하는 단계; 상기 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부에서 상기 라인 밸브를 클로즈하는 단계; 및 상기 라인 밸브가 클로즈된 후, 상기 응축물 공급 제어부에서 상기 응축물 플래시 드럼으로 상기 응축물이 공급되는 것을 차단하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 제1 응축물 탱크는 온 스펙 응축물 탱크이고, 상기 제2 응축물 탱크는 오프 스펙 응축물 탱크이다.

본 발명의 실시예에 따른 응축물 저장 시스템은, 응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨을 판단하는 응축물 공급 제어부; 상기 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨로부터 상기 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈 또는 클로즈하는 라인 밸브 제어부; 상기 라인 밸브 제어부가 상기 라인 밸브를 오픈한 후, 상기 응축물의 가스증발압력을 측정하는 압력 측정부; 및 상기 압력 측정부가 측정한 가스증발압력으로부터 온 스펙 응축물 탱크 또는 오프 스펙 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 탱크 밸브 제어부;를 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 관리자가 일일이 확인하지 않고도 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어방법의 흐름도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어시스템은, 응축물 공급 제어부(100), 라인 밸브 제어부(200), 압력 측정부(300), 및 탱크 밸브 제어부(400)를 포함할 수 있다.

응축물 플래시 드럼(10)은 제1 응축물 탱크(50a)와 제2 응축물 탱크(50b)에 이송관 라인(20)을 통해 연결되어 있고, 이송관 라인(20)에는 라인 밸브(30), 제1 탱크 밸브(40a), 제2 탱크 밸브(40b)가 설치되어 있다. 그리고, 라인 밸브(30), 제1 탱크 밸브(40a), 제2 탱크 밸브(40b)가 모두 클로즈되면 응축물 플래시 드럼(10)으로부터 제1 응축물 탱크(50a) 또는 제2 응축물 탱크(50b)의 방향으로 응축물이 이동하지 못하고, 이들 중 어느 하나가 오픈되면, 응축물 플래시 드럼(10)으로부터 제1 응축물 탱크(50a) 또는 제2 응축물 탱크(50b)의 방향으로 응축물이 이동한다.

이하, 상술한 응축물 제어시스템의 기능에 대해 살펴보기로 한다.

응축물 공급 제어부(100)는 응축물 플래시 드럼(condensate flash drum, 10)에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단한다.

라인 밸브 제어부(200)는 응축물 공급 제어부(100)가 판단한 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 응축물 플래시 드럼(10) 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인(20)에 설치된 라인 밸브(30)를 오픈한다(open).

압력 측정부(300)는 라인 밸브 제어부(200)가 라인 밸브(30)를 오픈한 후, 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 미만인지를 판단한다. 이와 같이, 가스증발압력이 설정값 미만인지를 판단하는 이유는, 응축물의 화학적 성질의 양부를 판단하여 서로 다른 탱크에 구분하여 저장하기 위함이다. 압력 측정부(300)는 RVP(Reid Vapor Pressure) 측정기로 구현될 수 있으며, RVP 외에도 압력을 측정할 수 있는 것이면 모두 가능하다.

탱크 밸브 제어부(400)는 압력 측정부(300)가 측정한 가스증발압력이 설정값 미만인 경우 이송관 라인(20)에 설치된 제1 탱크 밸브(40a)를 오픈하여 제1 응축물 탱크(50a)에 응축물이 저장되도록 한다. 그러나, 탱크 밸브 제어부(400)는 압력 측정부(300)가 측정한 가스증발압력이 설정값 이상인 경우 이송관 라인(20)에 설치된 제2 탱크 밸브(40b)를 오픈하여 제2 응축물 탱크(50b)에 응축물이 저장되도록 한다. 제1 응축물 탱크(50a)에는 상대적으로 좋은 화학적 성질을 갖는(값 비싼) 응축물이 저장되고, 제2 응축물 탱크(50b)에는 상대적으로 나쁜 화학적 성질을 갖는(값이 싼) 응축물이 저장된다. 이렇게 하여, LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 관리자가 일일이 확인하지 않고도 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장할 수 있다. 탱크 밸브 제어부(400)는 ICSS(Integrated Control Safety System)으로 구현될 수 있으며, ICSS 외에도 탱크 밸브를 제어할 수 있는 것이면 모두 가능하다.

그리고, 탱크 밸브 제어부(400)가 제1 탱크 밸브(40a) 또는 제2 탱크 밸브(40b)를 오픈한 후 응축물 공급 제어부(100)는 응축물 레벨이 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단한다.

또한, 응축물 공급 제어부(100)가 판단한 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부(200)는 라인 밸브(30)를 클로즈한다(close).

또한, 라인 밸브 제어부(200)가 라인 밸브(30)를 클로즈한 후, 응축물 공급 제어부(100)는 응축물 플래시 드럼(10)으로 응축물이 공급되는 것을 차단한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어방법의 흐름도이다. 도 1 및 도 2를참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축물 제어방법은, S100 내지 S800을 포함할 수 있다.

먼저, 응축물 공급 제어부(100)에서 응축물 플래시 드럼(10)에 응축물을 공급하여(S100) 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단한다(S200).

S200에서 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부(200)에서 응축물 플래시 드럼(10) 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인(20)에 설치된 라인 밸브(30)를 오픈한다(S300). 그러나, 응축물 레벨이 제1 설정레벨이 아닌 경우, S100을 수행한다.

S300에서 라인 밸브(30)가 오픈된 후, 압력 측정부(300)에서 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 미만인지를 판단한다(S400).

S400에서 가스증발압력이 설정값 미만인 경우, 탱크 밸브 제어부(400)에서 이송관 라인(20)에 설치된 제1 탱크 밸브(40a)를 오픈하여 제1 응축물 탱크(50a)에 응축물이 저장되도록 한다(S510). 제1 응축물 탱크(50a)는 온 스펙(ON SPEC) 응축물 탱크이다. 그러나, 가스증발압력이 설정값 이상인 경우 탱크 밸브 제어부(400)에서 이송관 라인(20)에 설치된 제2 탱크 밸브(40b)를 오픈하여 제2 응축물 탱크(50b)에 응축물이 저장되도록 한다(S520). 제2 응축물 탱크(50b)는 오프 스펙 (OFF SPEC) 응축물 탱크이다. 여기서, 이송관 라인(20)에 흐르는 응축물의 대부분이 온 스펙 응축물이기 때문에 제1 응축물 탱크(50a)에 저장되도록 하였는데, 제1 응축물 탱크(50a)에 오프 스펙 응축물이 저장되도록 하고 제2 응축물 탱크(50b)에 온 스펙 응축물이 저장되도록 하는 것도 물론 무방하다. 이렇게 하여, LNG FPSO(Float Production Storage and Offloading)에서 발생하는 응축물의 가스증발압력 자동 측정에 의해 관리자가 일일이 확인하지 않고도 응축물의 화학적 성질의 양부를 구분하여 저장할 수 있다.

S510에서 제1 탱크 밸브(40a)가 오픈되거나 S520에서 제2 탱크 밸브(40b)가 오픈된 후, 응축물 공급 제어부(100)에서 응축물 레벨이 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단한다(S600).

S600에서 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부(200)에서 라인 밸브(30)를 클로즈한다(S700). 그러나, 응축물 레벨이 제2 설정레벨이 아닌 경우, S400을 수행한다.

S700에서 라인 밸브(30)가 클로즈된 후, 응축물 공급 제어부(100)에서 응축물 플래시 드럼(10)으로 응축물이 공급되는 것을 차단한다(S800).

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사항 내에서 당 분야의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 응축물 플래시 드럼
20 : 이송관 라인
30 : 라인 밸브
40a : 제1 탱크 밸브
40b : 제2 탱크 밸브
50a : 제1 응축물 탱크
50b : 제2 응축물 탱크
100 : 응축물 공급 제어부
200 : 라인 밸브 제어부
300 : 압력 측정부
400 : 탱크 밸브 제어부

Claims

응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단하는 응축물 공급 제어부;
상기 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 상기 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈하는 라인 밸브 제어부;
상기 라인 밸브 제어부가 라인 밸브를 오픈한 후, 상기 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 이상인지를 판단하는 압력 측정부; 및
상기 압력 측정부가 측정한 가스증발압력이 설정값 미만인 경우 상기 이송관 라인에 설치된 제1 탱크 밸브를 오픈하여 제1 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 탱크 밸브 제어부;를 포함하며,
상기 압력 측정부가 측정한 가스증발압력이 설정값 이상인 경우, 상기 탱크 밸브 제어부는 상기 이송관 라인에 설치된 제2 탱크 밸브를 오픈하여 제2 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는, 응축물 저장 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 탱크 밸브 제어부가 상기 제1 탱크 밸브 또는 제2 탱크 밸브를 오픈한 후 상기 응축물 공급 제어부가 상기 응축물 레벨이 상기 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단하고,
상기 응축물 공급 제어부가 판단한 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부는 상기 라인 밸브를 클로즈하고,
상기 라인 밸브 제어부가 상기 라인 밸브를 클로즈한 후, 상기 응축물 공급 제어부는 상기 응축물 플래시 드럼으로 상기 응축물이 공급되는 것을 차단하는,
응축물 저장시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 응축물 탱크는 온 스펙(ON SPEC) 응축물 탱크이고, 상기 제2 응축물 탱크는 오프 스펙(OFF SPEC) 응축물 탱크인, 응축물 저장시스템.
응축물 공급 제어부에서 응축물 플래시 드럼에 응축물을 공급하여 응축물 레벨이 제1 설정레벨인지를 판단하는 단계;
상기 응축물 레벨이 제1 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부에서 상기 응축물 플래시 드럼 내의 응축물을 이송하는 이송관 라인에 설치된 라인 밸브를 오픈하는 단계;
상기 라인 밸브가 오픈된 후, 압력 측정부에서 상기 응축물의 가스증발압력을 측정하여 설정값 이상인지를 판단하는 단계;
상기 가스증발압력이 설정값 미만인 경우, 탱크 밸브 제어부에서 상기 이송관 라인에 설치된 제1 탱크 밸브를 오픈하여 제1 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 단계;
상기 가스증발압력이 상기 설정값 이상인 경우 상기 탱크 밸브 제어부에서 상기 이송관 라인에 설치된 제2 탱크 밸브를 오픈하여 제2 응축물 탱크에 응축물이 저장되도록 하는 단계를 포함하는, 응축물 저장방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 제1 탱크 밸브 또는 상기 제2 탱크 밸브가 오픈된 후, 상기 응축물 공급 제어부에서 상기 응축물 레벨이 상기 제1 설정레벨보다 낮은 제2 설정레벨인지를 판단하는 단계;
상기 응축물 레벨이 제2 설정레벨인 경우, 라인 밸브 제어부에서 상기 라인 밸브를 클로즈하는 단계; 및
상기 라인 밸브가 클로즈된 후, 상기 응축물 공급 제어부에서 상기 응축물 플래시 드럼으로 상기 응축물이 공급되는 것을 차단하는 단계;
를 포함하는, 응축물 저장방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 응축물 탱크는 온 스펙 응축물 탱크이고, 상기 제2 응축물 탱크는 오프 스펙 응축물 탱크인, 응축물 저장방법.
삭제