KR101559411B1

KR101559411B1 - Fsru의 제어시스템 및 제어방법

Info

Publication number: KR101559411B1
Application number: KR1020140030183A
Authority: KR
Inventors: 배양섭; 김종관
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-10-12
Also published as: KR20150107368A

Abstract

본 발명은 액화천연가스의 저장 및 재기화 기능을 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 제티(Jetty) 간의 제어시스템에 관한 것으로서, 제티에 설치된 장비를 제어하고 제티의 운영상태를 모니터링하는 제티자동제어장치, FSRU에 설치된 장비를 제어하고 FSRU의 운영상태를 모니터링하는 FSRU자동제어장치 및 상기 제티자동제어장치와 상기 FSRU자동제어장치를 연결하는 제어케이블을 포함하는 제어시스템이 제공된다.

Description

FSRU의 제어시스템 및 제어방법{CONTROL SYSTEM FOR FSRU, AND METHOD THEREOF}

본 발명은 FSRU 및 제티의 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 FSRU 자동제어장치와 제티자동제어장치를 연결하여 서로 상호적으로 제어명령을 송수신하여 장비를 제어하고 모니터링하는 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

FSRU는 해상에 설치되는 부유식 액화천연가스(Liquefied Natural Gas) 터미널로 LNGC(Liquefied Natural Gas Carrier)가 이송해온 액화천연가스를 저장하고, 필요시 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 역할을 한다. 전 세계적으로 천연가스의 수요가 급격하게 증가하면서 천연가스의 생산, 공급 및 운반은 핵심적으로 국가의 경쟁력과 연결되고 있다.

천연가스가 생산되지 않는 국가는 인접한 국가로부터 육상 파이프라인을 연결하여 천연가스를 공급받거나 수송선을 이용하여 액화천연가스를 수입한다. 수송선을 이용한 액화천연가스는 액화된 상태로 육상의 저장소에 저장하며 수요처의 요구에 따라서 압력, 유량, 온도 등의 조건에 맞추어 재기화하여 공급한다.

하지만 이러한 육상의 액화천연가스 저장소는 안정적인 액화천연가스 수요가 있는 지역에는 적합하지만, 일시적 또는 계절적인 수요가 있는 경우에는 높은 설치비, 관리비 등 경제적인 불리함이 있다. 또한 육상의 액화천연가스 재기화 설비는 테러, 자연재해 등에 의해 문제가 될 위험을 안고 있다.

이에 따라서 최근에는 LNG 운반선을 이용하여 수입된 액화천연가스를 수송선에서 바로 육상의 수요처로 재기화하여 공급하는 LNG-RV(국내특허출원 10-2006-0045018, LNG 운반선에서 가스 수요처로의 천연가스 공급방법 및 그 장치)나, 액화천연가스의 저장 및 재기화 설비가 갖추어진 부유식 구조물을 이용하여 해상에서 직접 육상의 수요처로 재기화한 액화천연가스를 공급하는 LNG FSRU(국내특허출원 10-2007-0085870, LNG 부유식 저장 재기화 설비) 등이 개발되고 있다. 예를 들어, 육상의 수요처로 공급하기 위해서 수송선은 제티(Jetty)라는 인공 구조물을 이용할 수 있다. 제티에는 돌핀(dolphin) 구조가 설치되어 수송선을 정박시키고, 제티에 설치된 수송파이프를 통해서 수송선의 액화천연가스 또는 재기화가스를 육상의 수요처로 공급할 수 있다.

이러한 FSRU의 액화천연가스를 공급하거나 재기화하는 과정에 대한 시스템의 상태정보는 필수적으로 실시간 확인이 필요한 사항이다. 종래의 FSRU의 운영자는 제티에 계류된 FSRU의 시스템에 대한 정보만 제티와 주고 받을 뿐이었고, 능동적으로 제티의 장비를 제어하는 것은 불가능했다. 이러한 문제는 제티의 시스템 변화에 따른 FSRU에서 즉각적인 대처를 하는 데 어려움이 있었다.

선행기술 1 : 대한민국 공개특허공보 2013-0075917 (2013.07.08)

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 본 발명은, FSRU의 FSRU자동제어장치와 제티의 제티자동제어장치를 연결하여 상호적으로 제어명령을 송수신하여 FSRU에서도 제티에 설치된 장비를 제어하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스의 저장 및 재기화 기능을 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 제티(Jetty) 간의 제어시스템에 있어서, 제티에 설치된 장비를 제어하고 제티의 운영상태를 모니터링하는 제티자동제어장치; FSRU에 설치된 장비를 제어하고 FSRU의 운영상태를 모니터링하는 FSRU자동제어장치; 및 상기 제티자동제어장치와 FSRU자동제어장치를 연결하는 제어케이블을 포함하는 FSRU의 제어시스템이 제공된다.

일 실시예에 따라, 상기 FSRU자동제어장치는 제티자동제어장치에 제어명령을 송신하여 제티의 장비를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어케이블은 장비 운영과 관련된 데이터를 송수신하는 제 1 제어케이블과 비상상황 발생과 관련된 데이터를 송수신하는 제 2 제어케이블을 포함하고, 상기 제 1 제어케이블 및 제 2 제어케이블 각각은 여분의 통신선로를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어케이블과는 별도로 케이블이 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 통신부는 상기 제티에 설치되고 LNGC(Liquefied Nutral Gas Carrier) 및 FSRU와 연결되는 제티통신장치, 상기 FSRU에 설치되고 상기 제티와 연결되는 FSRU통신장치 및 상기 LNGC에 설치되고 상기 제티와 연결되는 LNGC통신장치로 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 통신부는 광 통신선 또는 전기 통신선 중 어느 하나를 선택하여 통신할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어케이블이 연결되는 연결커넥터는 제티 및 FSRU의 좌현과 우현에 각각 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스의 저장 및 재기화 기능을 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 제티(Jetty) 간의 제어방법에 있어서, 제티에 설치된 제티자동제어장치 및 FSRU에 설치된 FSRU자동제어장치에 제어명령의 우선순위를 정하는 단계; 제어명령을 송신할 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나를 선택하는 단계; 상기 선택된 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나에서 제어명령을 제어케이블을 통해 송신하는 단계; 선택되지 않은 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나에서 제어명령을 수신하여 제어를 수행하는 단계를 포함하는 FSRU의 제어방법이 제공된다.

일 실시예에 따라, 상기 제어케이블을 통해 송신하는 단계는, 제어명령을 송신할 제 1 제어케이블 및 제 2 제어케이블 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, FSRU의 FSRU자동제어장치와 제티의 제티자동제어장치에서 서로 상호적으로 장비를 제어할 수 있으므로, 사고가 발생한 경우에도 신속하게 어느 한쪽의 제어장치에서 모든 장비를 제어할 수 있다. 이로써 천연가스 및 액화천연가스 공급을 안정적으로 할 수 있으며, 시스템과 관련된 장비를 좀 더 효율적으로 운영할 수 있다.

도 1은 본 발명에 일 측면에 따른 FSRU의 제어시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 FSRU의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 일 측면에 따른 FSRU의 제어시스템을 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제어시스템은 제어부(100)와 통신부(200)로 구성된다.

제어부(100)는 제티(1) 및 FSRU (2)의 액화천연가스, 재기화 가스 수송 등에 관련된 장비를 제어하는 구성이다. 제어부(100)는 제티(1)에 설치된 장비를 제어하는 제티자동제어장치(110)와 FSRU (2)에 설치된 장비를 제어하는 FSRU자동제어장치(120)로 구성된다.

제티자동제어장치(110)는 FSRU(2) 및 LNGC(3)으로부터 공급받는 액화천연가스 및 천연가스의 양을 적절하게 조절 및 저장하고, 이를 육상의 수요처로 공급하기 위한 자동제어장치이다. 제티(1)에는 FSRU(2)로부터 공급받은 재기화한 천연가스를 저장하는 창고를 구비하며, 액화천연가스 또는 천연가스를 육상의 수요처로 공급하기 위한 수송파이프가 설치되어 있다. 제티(1)에 설치된 제티자동제어장치(110)는 FSRU (2)로부터 액화천연가스 및 천연가스를 공급받는 양을 조절하기 위한 밸브 온/오프 동작을 조절하고, 압력, 온도 등을 조절하는 장비를 제어할 수 있다. 즉, 제티자동제어장치(110)는 제티(1)에 설치된 모든 장비를 제어한다.

FSRU자동제어장치(120)는 FSRU (2)에 설치된 모든 장비를 제어하기 위한 자동제어장치이다. 예를 들어, FSRU는 액화천연가스를 저장하기 위한 저장탱크가 있고, 천연가스를 재기화하기 위한 재기화 설비가 구비되어 있다. FSRU자동제어장치(120)는 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 천연가스로 재기화시키고, 재기화한 천연가스를 제티(1)로 공급하도록 제어할 수 있다.

제티자동제어장치(110)와 FSRU자동제어장치(120)는 연결된 장비의 상태를 실시간으로 점검하고, 모니터링할 수 있으며, 통신 기능을 구비하여 다른 지역으로 데이터를 전송할 수 있다.

제티자동제어장치(110)와 FSRU자동제어장치(120)는 제어케이블로 연결된다. 제어케이블은 FSRU (2)의 화물과 관련된 데이터를 송수신하는 제 1 제어케이블(132)과 화재발생, 가스누출, 긴급정지상황 등 위급한 상황에 비상신호를 송수신하는 제 2 제어케이블(134)로 구성된다. 제 1 및 2 제어케이블은 여분의 제어케이블을 구비하고, 각각 2개의 케이블이 한 쌍으로 이룬다. 사고가 발생하거나 제어케이블이 노후하여 단선의 위험이 있으므로, 여분의 제어케이블을 배설하는 것이다.

제어케이블은 FSRU (2)의 좌현과 우현에 각각 설치된 제어케이블 연결커넥터(130)와 연결된다. 또한 제티(1)에도 FSRU (2)과 대향하여 제어케이블 연결커넥터(130)가 설치되어있고, FSRU (2)과 제어케이블로 연결된다.

통신부(200)는 FSRU (2), LNGC(3) 및 제티(1)의 시스템 운영과 관련된 데이터를 송수신하는 구성으로서, 제티통신장치(210), FSRU통신장치(220) 및 LNGC통신장치(230)로 구성된다. 제티 통신장치(210)는 제티(1)에 설치되고, FSRU통신장치(220) 및 LNGC 통신장치(230)와 연결된다. FSRU통신장치(220)는 FSRU(2)에 설치되고, 제티통신장치(210)와 연결된다. LNGC 통신장치(230)는 LNGC(3)에 설치되고, 제티통신장치(210)와 연결된다.

통신부(200)는 통신케이블을 통해 연결되며, 통신케이블은 광통신을 하는 광통신케이블(242)과 전화통신을 하는 전기통신케이블(244)로 구성된다. 광통신 케이블과 전기통신케이블(244)은 선택적으로 사용될 수 있고, 비상상황을 대비하여 여분의 케이블이 배설될 수 있다.

통신케이블은 FSRU (2) 및 LNGC(3)의 좌현과 우현에 각각 설치된 통신케이블 연결커넥터(240)와 연결된다. 또한 제티(1)에도 FSRU (2) 및 LNGC(3)와 대향하여 통신케이블 연결커넥터(240)이 설치되어있고, 이는 통신케이블과 연결된다.

제티통신부는 FSRU 및 LNGC통신부로부터 데이터를 수신하여 실시간으로 모니터링 할 수 있고, FSRU 2 통신부 및 LNGC통신부는 시스템 운영과 관련된 데이터를 지속적으로 또는 요청에 의해 제티통신부로 송신한다.

일 실시예에 따르면, FSRU(2)의 운영자는 FSRU자동제어장치(120)와 연결된 제티자동제어장치(110)를 동시에 제어할 수 있다. FSRU자동제어장치(120)는 제티자동제어장치(110)에 제어명령을 송신하면 제티자동제어장치(110)는 제티(1)에 설치된 장비들을 제어하고, 이러한 정보를 FSRU자동제어장치(120)에서 실시간으로 모니터링할 수 있다. FSRU자동제어장치(120)는 FSRU(2)의 장비를 제어함과 동시에 제티(1)에 설치된 운영장비를 제어할 수 있다.

또한, 제티자동제어장치(110)는 FSRU자동제어장치(120)로 제어명령을 송신하여 FSRU (2)에 설치된 장비들을 제어하고, 이러한 정보를 제티자동제어장치(110)에서 실시간으로 모니터링할 수 있다. 즉, 제티자동제어장치(110)와 FSRU자동제어장치(120)는 선택적으로 장비를 제어할 수 있고, 우선순위를 가진 제어명령을 서로에게 송신하여 장비를 제어하는 우선순위를 정할 수 있다. 예를 들어, 우선순위를 설정하고 판단하는 분석장치를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 FSRU의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

FSRU 또는 제티에 설치된 장비에 제어가 필요한 경우에 FSRU자동제어장치와 제티자동제어장치 중에서 우선순위를 정하고(S210), 우선순위가 설정된 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중에서 어느 하나를 선택하여(S220), 선택되지 않은 장치로 제어명령을 송신한다(S230). 선택되지 않은 장치는 제어명령을 수신하고, 명령을 수행한다(S240).

1 : 제티
2 : FSRU
3 : LNGC
100 : 제어부
110 : 제티자동제어장치
120 : FSRU자동제어장치
130 : 제어케이블 연결커넥터
132 : 제 1 제어케이블
134 : 제 2 제어케이블커넥터
200 : 통신부
210 : 제티통신장치
220 : FSRU통신장치
230 : LNGC통신장치
240 : 통신케이블 연결커넥터
242 : 광통신케이블
244 : 전기통신케이블

Claims

액화천연가스의 저장 및 재기화 기능을 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 제티(Jetty) 간의 제어시스템에 있어서,
제티에 설치된 장비를 제어하는 제티자동제어장치;
FSRU에 설치된 장비를 제어하는 FSRU자동제어장치; 및
상기 제티자동제어장치와 상기 FSRU자동제어장치를 연결하는 제어케이블을 포함하며,
상기 FSRU자동제어장치는 상기 제티자동제어장치에 제어명령을 송신하여 상기 제티의 장비를 제어하고, 상기 제티자동제어장치는 상기 FSRU자동제어장치에 제어명령을 송신하여 상기 FSRU의 장비를 제어하는, 제어시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제어케이블은 장비 운영과 관련된 데이터를 송수신하는 제 1 제어케이블 및 비상상황 발생과 관련된 데이터를 송수신하는 제 2 제어케이블을 포함하고,
상기 제 1 제어케이블 및 상기 제 2 제어케이블 각각은 여분의 통신선로를 구비하는, 제어시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어케이블과는 별도로 통신케이블로 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함하는 제어시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 통신부는 상기 제티에 설치되고 LNGC(Liquefied Nutral Gas Carrier) 및 상기 FSRU와 연결되는 제티통신장치, 상기 FSRU에 설치되고 상기 제티와 연결되는 FSRU통신장치 및 상기 LNGC에 설치되고 상기 제티와 연결되는 LNGC통신장치로 구성된, 제어시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 통신부는 광통신케이블 및 전기통신케이블 중 어느 하나를 선택하여 통신하는, 제어시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어케이블이 연결되는 제어케이블 연결커넥터는 제티 및 FSRU의 좌현과 우현에 각각 설치되는, 제어시스템.
액화천연가스의 저장 및 재기화 기능을 갖춘 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 제티(Jetty) 간의 제어방법에 있어서,
제티에 설치된 제티자동제어장치 및 FSRU에 설치된 FSRU자동제어장치에 제어명령의 우선순위를 정하는 단계;
제어명령을 송신할 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나에서 제어명령을 제어케이블을 통해 송신하는 단계;
선택되지 않은 제티자동제어장치 및 FSRU자동제어장치 중 어느 하나에서 제어명령을 수신하여 제어명령을 수행하는 단계를 포함하는 FSRU의 제어방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제어케이블을 통해 송신하는 단계는, 제어명령을 송신할 제 1 제어케이블 및 제 2 제어케이블 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 FSRU의 제어방법.