KR101567855B1 - Replacement apparatus of a liquefied gas storage tank using nitrogen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극저온의 액화가스를 수용하는 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 불활성 가스를 이용하여 상기 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시키기 위한 액화가스 저장탱크의 치환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank for replacing a gas inside the liquefied gas storage tank with an inert gas for maintenance of a liquefied gas storage tank for containing cryogenic liquefied gas.

본 발명에 따르면, 불활성 가스로서 사용될 질소 가스를 생성하기 위한 질소 가스 발생기와; 상기 질소 가스 발생기에서 발생되는 질소 가스를 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하여 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 존재하는 가스를 제거하기 위해서 상기 질소 가스 발생기와 상기 액화가스 저장탱크 사이를 연결하는 질소 가스 공급 라인; 을 포함하며, 상기 질소 가스 발생기는, 평상시 사용되는 하나 이상의 메인 질소 가스 발생기와, 상기 메인 질소 가스 발생기가 정상적으로 작동하지 않거나 상기 메인 질소 가스 발생기에서 생성되는 질소 가스보다 많은 양의 질소 가스가 요구되는 비상시 사용되는 적어도 하나의 보조 질소 가스 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a nitrogen gas generator comprising: a nitrogen gas generator for generating nitrogen gas to be used as an inert gas; A nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas generated from the nitrogen gas generator to the inside of the liquefied gas storage tank to remove gas existing in the liquefied gas storage tank, Gas supply lines; Wherein the nitrogen gas generator comprises one or more normally used main nitrogen gas generators and a nitrogen gas generator which is operated normally or which requires nitrogen gas in an amount greater than the nitrogen gas produced by the main nitrogen gas generator There is provided an apparatus for replacing a liquefied gas storage tank, comprising at least one auxiliary nitrogen gas generator used in an emergency.

치환, 액화가스 저장탱크, 질소, 질소 가스 발생기, LNG FPSO Replacement, liquefied gas storage tank, nitrogen, nitrogen gas generator, LNG FPSO

Description

질소를 이용한 액화가스 저장탱크의 치환장치{REPLACEMENT APPARATUS OF A LIQUEFIED GAS STORAGE TANK USING NITROGEN}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank using nitrogen,

본 발명은 질소를 이용한 액화가스 저장탱크의 치환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물 내에 구비된 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 질소를 이용하여 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시켜 주는 액화가스 저장탱크의 치환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank using nitrogen, and more particularly, to a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank using nitrogen, The present invention relates to a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank that replaces gas in a storage tank.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas)나 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas)의 상태로 액화된 후 LNG 수송선이나 LPG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is transported in the form of gas through land or sea gas piping or liquefied in the form of liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG) It is stored on the transport and transported to the remote consumer. Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas at cryogenic temperatures (approximately -163 ° C), and its volume is reduced to approximately 1/600 of that of natural gas, making it well suited for long-distance transport through the sea.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액 화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)를 포함한다.LNG transports for loading LNG on land with the LNG loaded on the sea, or LNG RV (Regasification (LNG RV) for loading LNG on the ground) Vessel) contains a cryogenic storage tank (often referred to as a 'hold') of liquefied natural gas.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.In recent years, demand for floating floating structures such as LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) has been increasing steadily. LNG carrier or LNG RV And a storage tank to be installed.

LNG FPSO는, 가스정에서 추출된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.LNG FPSO is a floating marine structure that is used to directly liquefy natural gas extracted from a gas well and to store it in a storage tank and transfer LNG stored in this storage tank to LNG transport if necessary. In addition, the LNG FSRU is a floating type of floating structure that stores LNG unloaded from LNG carriers in offshore sea, stores it in a storage tank, vaporizes LNG if necessary, and supplies the LNG to the customer.

이와 같이 LNG와 같은 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG와 같은 액화가스를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.In this way, a storage tank for storing liquefied gas such as LNG is installed in a marine structure such as an LNG carrier, LNG RV, LNG FPSO, and LNG FSRU that transports or stores a liquefied gas such as LNG.

이 액화가스 저장탱크의 유지보수시 저장탱크를 완벽하게 비우고 작업자가 저장탱크의 내부로 접근할 수 있기 위해서는, 액화가스가 극저온의 발화성 물질이라는 점을 감안하여 일반적인 저장탱크와는 다른 특별한 작업, 즉 치환작업이 선행되어야 한다.In order to completely empty the storage tank during maintenance of this liquefied gas storage tank and allow the operator to access the inside of the storage tank, it is necessary to perform a special operation other than the general storage tank The replacement operation must be preceded.

종래 기술에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법은, LNG나 LPG 등의 액화가스가 모두 하역된 액화가스 저장탱크의 내부 온도를 올려주기 위한 승온 단 계(warm-up)와, 불활성 가스를 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 잔존하는 천연가스를 제거하는 제1 불활성화 단계(inerting)와, 건조기(dryer)에 의해 건조된 공기를 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 불활성 가스를 제거하는 통기 단계(aeration)와, 작업자가 저장탱크의 내부에 접근하여 저장탱크의 유지보수 작업을 완료한 후 건조기에 의해 건조된 공기를 다시 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 수분을 제거하는 건조 단계(drying)와, 화재나 폭발의 가능성을 없애기 위해 불활성 가스를 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 산소를 제거하는 제2 불활성화 단계와, 탄화수소 가스를 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 불활성 가스를 제거하는 가스처리 단계(gassing-up)와, LNG 등의 액화가스 스프레이를 이용하여 액화가스 저장탱크를 냉각시키는 냉각 단계(cool-down)를 포함한다.The replacing method of the liquefied gas storage tank according to the related art includes a warm-up step for raising the internal temperature of the liquefied gas storage tank in which all the liquefied gas such as LNG or LPG is unloaded, A first deactivation step of supplying natural gas to the interior of the storage tank to remove remaining natural gas, a venting step of supplying the air dried by the dryer to the interior of the liquefied gas storage tank to remove the inert gas a drying process in which the operator completes the maintenance work of the storage tank by approaching the inside of the storage tank and then supplies the air dried by the dryer to the interior of the liquefied gas storage tank to remove moisture, A second inactivation step of supplying inert gas to the interior of the liquefied gas storage tank to remove oxygen to eliminate the possibility of fire or explosion, and a second inactivation step of removing the oxygen gas from the liquefied gas storage tank A gassing-up process for supplying inert gas to the interior of the liquefied gas storage tank, and a cool-down process for cooling the liquefied gas storage tank using a liquefied gas spray of LNG or the like.

종래 기술에 따르면, 상술한 각 단계로 이루어진 치환방법을 수행한 후, 비로소 LNG 등의 액화가스를 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하여 선적 작업을 수행한다.According to the prior art, after performing the replacement method comprising the above-described steps, the liquefied gas such as LNG is supplied to the inside of the liquefied gas storage tank to perform the shipment operation.

상술한 종래의 치환방법에 있어서, 제1 및 제2 불활성화 단계에서 사용되는 불활성 가스는 연료(탄화수소 화합물, 디젤 오일 등)를 대기와 함께 연소시켜 산소를 제거한 것을 사용하고 있었다. 따라서 종래의 불활성 가스는 이산화탄소를 대략 14% 정도 포함하고 있으며, 황화물 등도 포함하고 있다.In the above-described conventional replacement method, the inert gas used in the first and second deactivation steps is one in which oxygen (oxygen) is removed by burning fuel (hydrocarbon compound, diesel oil, etc.) together with the atmosphere. Therefore, the conventional inert gas contains about 14% of carbon dioxide, and includes sulfides and the like.

그런데, 이산화탄소나 황화물은 대략 -60℃ 정도에서 얼기 때문에 그대로 액화가스 저장탱크를 냉각시키면 밸브나 파이프 등을 막히게 할 우려가 있으며, 저장탱크 내의 수분과 반응하여 산성 액체를 생성함으로써 저장탱크 표면의 부식을 야 기할 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자 종래에는 불활성화 단계 이후에 가스처리 단계를 수행함으로써 동결 가능성이 있는 이산화탄소 등의 기체성분을 탄화수소 가스, 즉 천연가스(이때 천연가스의 온도는 이산화탄소 등의 기체가 동결되지 않을 정도로 정해진다.)로 교환해야 하고, 또한 불활성화 단계 이전과 이후에 액화가스 저장탱크 내부의 수분을 제거해야만 한다.However, since carbon dioxide or sulfide freezes at about -60 ° C, cooling the liquefied gas storage tank as it is may cause clogging of the valves and pipes, and reacting with water in the storage tank to generate acidic liquid, . In order to prevent such a problem, conventionally, after performing a gas treatment step after the deactivation step, a gas component such as carbon dioxide, which is possibly frozen, is introduced into a hydrocarbon gas, that is, a natural gas whose temperature is such that a gas such as carbon dioxide is not frozen ), And must also remove water from the liquefied gas storage tank before and after the deactivation step.

이와 같이 종래 기술에 따른 치환방법을 수행하기 위해서는 일반적인 공기를 오일과 함께 연소시킴으로써 불활성 가스를 발생시켜야 하며, 그에 따라 부유식 해상 구조물 상에는, 불활성 가스 발생기, 즉 공기를 오일과 함께 연소시킬 수 있는 장치가 설치되어야만 한다.In order to perform the replacement method according to the related art, it is necessary to generate the inert gas by burning the general air with the oil, so that the inert gas generator, that is, the device capable of burning the air together with the oil Should be installed.

또한, 이 불활성 가스 발생기에서 오일과 공기를 함께 연소시켜 얻은 불활성 가스를 이용하여 복잡한 치환 과정을 수행해야 하였기 때문에, 시간과 노력이 많이 소요되는 동시에 설비비가 증대되는 등의 문제가 있었다.Further, since a complicated replacement process has to be performed using the inert gas obtained by burning the oil and the air together in the inert gas generator, it takes a lot of time and effort, and the equipment cost is increased.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물 내에 구비된 액화가스 저장탱크의 유지보수시, 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시켜 주기 위해 복수의 질소 가스 발생기에서 생성된 질소를 이용함으로써 치환 과정을 수행하기 위한 시간과 노력을 절감할 수 있는 동시에 설비비가 절감될 수 있는 액화가스 저장탱크의 치환장치를 제공하고자 하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for replacing a gas in a liquefied gas storage tank with a plurality of nitrogen It is an object of the present invention to provide a replacement device for a liquefied gas storage tank that can save time and effort for performing a replacement process by using nitrogen generated in a gas generator and at the same time reduce facility cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 극저온의 액화가스를 수용하는 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 불활성 가스를 이용하여 상기 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시키기 위한 액화가스 저장탱크의 치환장치로서, 상기 불활성 가스로서 사용될 질소 가스를 생성하기 위한 질소 가스 발생기와; 상기 질소 가스 발생기에서 발생되는 질소 가스를 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하여 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 존재하는 가스를 제거하기 위해서 상기 질소 가스 발생기와 상기 액화가스 저장탱크 사이를 연결하는 질소 가스 공급 라인; 을 포함하며, 상기 질소 가스 발생기는, 평상시 사용되는 하나 이상의 메인 질소 가스 발생기와, 상기 메인 질소 가스 발생기가 정상적으로 작동하지 않거나 상기 메인 질소 가스 발생기에서 생성되는 질소 가스보다 많은 양의 질소 가스가 요구되는 비상시 사용되는 적어도 하나의 보조 질소 가스 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquefied gas storage tank for storing a cryogenic liquefied gas, a liquefied gas storage device for replacing a gas inside the liquefied gas storage tank with an inert gas, 1. A displacement device for a tank, comprising: a nitrogen gas generator for generating nitrogen gas to be used as the inert gas; A nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas generated from the nitrogen gas generator to the inside of the liquefied gas storage tank to remove gas existing in the liquefied gas storage tank, Gas supply lines; Wherein the nitrogen gas generator comprises one or more normally used main nitrogen gas generators and a nitrogen gas generator which is operated normally or which requires nitrogen gas in an amount greater than the nitrogen gas produced by the main nitrogen gas generator There is provided an apparatus for replacing a liquefied gas storage tank, comprising at least one auxiliary nitrogen gas generator used in an emergency.

상기 보조 질소 가스 발생기의 하류측에는 상기 보조 질소 가스 발생기에서 발생된 질소 가스의 흐름을 제어하기 위한 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.And a valve for controlling the flow of the nitrogen gas generated in the auxiliary nitrogen gas generator is installed downstream of the auxiliary nitrogen gas generator.

상기 질소 가스 발생기에 공급되는 공기는 하나 이상의 압축기에 의해 압축된 후 상기 압축기와 상기 질소 가스 발생기 사이를 연결하는 급기 라인을 통하여 공급되는 것이 바람직하다.The air supplied to the nitrogen gas generator is preferably supplied through an air supply line that is compressed by one or more compressors and then connects the compressor and the nitrogen gas generator.

상기 액화가스 저장탱크는 복수개가 구비되고, 상기 질소 가스 공급 라인에 연결되는 동시에 복수의 상기 액화가스 저장탱크를 서로 연결하는 메인 라인과, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 연장되는 연결 라인을 포함하는 것이 바람직하다.A main line connected to the nitrogen gas supply line and connecting a plurality of the liquefied gas storage tanks to each other, a branch line branched from the main line and connected to the inside of each of the liquefied gas storage tanks As shown in Fig.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 극저온의 액화가스를 수용하는 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 불활성 가스를 이용하여 상기 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시키기 위한 액화가스 저장탱크의 치환장치로서, 복수의 질소 가스 발생기 중에서 선택된 적어도 하나의 질소 가스 발생기에서 발생된 질소 가스를 상기 불활성 가스로서 사용할 수 있도록 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하기 위한 질소 가스 공급용 파이프 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank for replacing a gas inside the liquefied gas storage tank using an inert gas for maintenance of a liquefied gas storage tank containing cryogenic liquefied gas And a nitrogen gas supply pipeline for supplying nitrogen gas generated from at least one nitrogen gas generator selected from a plurality of nitrogen gas generators to the inside of the liquefied gas storage tank so that the nitrogen gas can be used as the inert gas There is provided a replacement device for a liquefied gas storage tank.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물로서, 극저온의 액화가스를 수용하는 하나 이상의 액화가스 저장탱크와; 액화가스를 만들기 위해 천연가스를 액화시킬 수 있는 액화 설비와; 상기 액화 설 비에서 천연가스와 열교환을 수행하는 열교환 매체로서의 질소 가스를 생성하기 위한 복수의 질소 가스 발생기와; 복수의 상기 질소 가스 발생기 중에서 선택된 적어도 하나의 질소 가스 발생기에서 발생되는 질소 가스를 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하여 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 존재하는 가스를 제거하기 위해서 상기 질소 가스 발생기와 상기 액화가스 저장탱크 사이를 연결하는 질소 가스 공급 라인; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a floating marine structure for use floating in sea, comprising: at least one liquefied gas storage tank for receiving cryogenic liquefied gas; A liquefaction facility capable of liquefying natural gas to produce liquefied gas; A plurality of nitrogen gas generators for generating nitrogen gas as a heat exchange medium for performing heat exchange with natural gas in the liquefaction plant; A nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas generated from at least one nitrogen gas generator selected from the plurality of nitrogen gas generators to the inside of the liquefied gas storage tank to remove gas existing in the liquefied gas storage tank; A nitrogen gas supply line connecting the liquefied gas storage tanks; The present invention also provides a floating structure for a floating structure.

상기 질소 가스 발생기는, 평상시 사용되는 하나 이상의 메인 질소 가스 발생기와, 상기 메인 질소 가스 발생기가 정상적으로 작동하지 않거나 상기 메인 질소 가스 발생기에서 생성되는 질소 가스보다 많은 양의 질소 가스가 요구되는 비상시 사용되는 적어도 하나의 보조 질소 가스 발생기를 포함하는 것이 바람직하다.The nitrogen gas generator includes at least one main nitrogen gas generator which is normally used and at least one nitrogen gas generator which is used in an emergency in which the main nitrogen gas generator is not operated normally or nitrogen gas is required in an amount larger than nitrogen gas generated by the main nitrogen gas generator It is preferable to include one auxiliary nitrogen gas generator.

상기 부유식 해상 구조물은, 상기 보조 질소 가스 발생기의 하류측에 설치되어 상기 보조 질소 가스 발생기에서 발생된 질소 가스의 흐름을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.The floating structure may further include a valve disposed downstream of the auxiliary nitrogen gas generator for controlling the flow of the nitrogen gas generated in the auxiliary nitrogen gas generator.

상기 부유식 해상 구조물은, 상기 질소 가스 공급 라인에 연결되는 동시에 복수의 상기 액화가스 저장탱크를 서로 연결하는 메인 라인과, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 연장되는 연결 라인을 포함하는 것이 바람직하다.The floating structure includes a main line connected to the nitrogen gas supply line and connecting a plurality of the liquefied gas storage tanks to each other, a connection branching from the main line and extending into each of the liquefied gas storage tanks, Line. ≪ / RTI >

상기 부유식 해상 구조물은, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선, 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the floating structure is any one selected from the group consisting of LNG FPSO, LNG FSRU, LNG transport line, and LNG RV.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물 내에 구비된 액화가스 저장탱크의 유지보수시, 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시켜 주기 위해 복수의 질소 가스 발생기에서 생성된 질소를 이용할 수 있는 액화가스 저장탱크의 치환장치가 제공될 수 있다.According to the present invention as described above, in the maintenance of the liquefied gas storage tank provided in the floating structure for floating in the sea, a plurality of nitrogen gas generators are provided to replace the gas in the liquefied gas storage tank A replacement apparatus for a liquefied gas storage tank that can utilize the generated nitrogen can be provided.

본 발명의 액화가스 저장탱크의 치환장치에 의하면, 일반적인 LNG 운반선 등의 부유식 해상 구조물에서 사용되는 불활성 가스, 즉 이산화탄소가 대략 14% 정도 섞인 불활성 가스를 사용하지 않고 질소 가스만을 불활성화 단계에서 사용함으로써, 불활성 가스 발생기를 비롯하여 불활성 가스의 생성 및 공급에 필요한 장치를 설치하지 않을 수 있다. 따라서, 이로 인한 자재 및 장비비 절감은 물론이고 설계 및 생산 비용을 줄일 수 있다.According to the replacing apparatus for a liquefied gas storage tank of the present invention, only inert gas used in a floating structure such as a general LNG carrier, that is, an inert gas mixed with approximately 14% of carbon dioxide is used, It is not necessary to provide an apparatus for generating and supplying the inert gas, including the inert gas generator. Therefore, it can reduce design and production costs as well as material and equipment costs.

또한, 본 발명의 액화가스 저장탱크의 치환장치에 의하면, LNG FPSO와 같은 부유식 해상 구조물에서 상부 모듈에서 필요로 하는 대량의 질소 가스를 공급하기 위해 설치되는 질소 가스 발생기를 통하여 질소 가스를 공급받을 수 있게 된다. 따라서, LNG FPSO와 같은 부유식 해상 구조물에서는 상부 모듈에 설치된 질소 가스 발생기를 이용하여 저장탱크의 치환 과정에서 필요로 하는 질소 가스를 공급받을 수 있으므로, 치환 과정을 위한 별도의 장비, 즉 불활성 가스 발생기 등의 장비를 설치할 필요가 없으며, 부유식 해상 구조물의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.In addition, according to the replacing device of the liquefied gas storage tank of the present invention, nitrogen gas is supplied through a nitrogen gas generator installed to supply a large amount of nitrogen gas required in the upper module in a floating marine structure such as LNG FPSO . Therefore, in the floating structure such as the LNG FPSO, the nitrogen gas generator installed in the upper module can be used to supply the nitrogen gas necessary for the replacement of the storage tank. Therefore, a separate equipment for the replacement process, that is, It is possible to reduce the cost and time required for manufacturing a floating marine structure.

또한, 본 발명의 액화가스 저장탱크의 치환장치에 의하면, 충분히 건조된 질소 가스를 불활성 가스로서 사용할 경우에, 건조 단계와 불활성화 단계를 동시에 수행할 수 있고, 가스처리 단계를 생략할 수 있기 때문에, 전체 작업을 수행하기 위한 절차 및 시간을 단축할 수 있으며, 부유식 해상 구조물의 유지보수로 인한 다운 코스트를 줄일 수 있다.Further, according to the replacing device of the liquefied gas storage tank of the present invention, when sufficiently dried nitrogen gas is used as the inert gas, the drying step and the deactivation step can be performed at the same time, and the gas processing step can be omitted , The procedure and time for performing the entire operation can be shortened, and the down-cost due to the maintenance of the floating marine structure can be reduced.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법과 이 치환방법을 수행하기 위한 치환장치를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for replacing a liquefied gas storage tank according to a preferred embodiment of the present invention and a replacement apparatus for performing the replacement method will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 시간순서에 따라 나열한 순서도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 수행하기 위한 치환장치가 설치된 부유식 해상 구조물의 개념도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 수행하기 위한 치환장치의 주요부 개념도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of replacing a liquefied gas storage tank according to a preferred embodiment of the present invention in time sequence. FIG. 2 is a block diagram of a replacement apparatus for performing a replacement method of a liquefied gas storage tank according to the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram of a main part of a replacement device for performing a replacement method of a liquefied gas storage tank according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법은, 액화가스 저장탱크(11) 내에 수용되어 있는 LNG나 LPG 등의 액화가스를 모두 하역하는 하역 단계(S1)와, 액화가스가 모두 하역된 액화가스 저장탱크(11)의 내부 온도를 올려주기 위한 승온 단계(warm-up)(S2)와, 질소 가스를 액화가스 저장탱크(11)의 내부에 공급하여 잔존하는 천연가스를 제거하는 제1 불활성화 단계(inerting)(S3)와, 작업자가 액화가스 저장탱크(11)의 내부에 접근할 수 있도록 액화가스 저장탱크(11)의 내부에 공기를 공급하는 통기 단계(aeration)(S4)와, 작업자가 저장탱크의 내부에 접근하여 액화가스 저장탱크(11)의 유지보수 작업을 완료한 후, 화재나 폭발의 가능성을 없애기 위해 질소 가스를 액화가스 저장탱 크(11)의 내부에 공급하여 산소를 제거하는 제2 불활성화 단계(S5)와, LNG 등의 액화가스 스프레이를 이용하여 액화가스 저장탱크(11)를 냉각시키는 냉각 단계(cool-down)(S6)를 포함한다.1, a method of replacing a liquefied gas storage tank according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of loading and unloading liquefied gas such as LNG or LPG stored in a liquefied gas storage tank 11 A warm-up step S2 for raising the internal temperature of the liquefied gas storage tank 11 in which both liquefied gases are unloaded, and a warm-up step S2 for supplying nitrogen gas into the liquefied gas storage tank 11 A first deactivation step (S3) for removing remaining natural gas, and a second deactivation step (S3) for removing residual natural gas, and supplying the air to the inside of the liquefied gas storage tank (11) so that the operator can access the inside of the liquefied gas storage tank After the operator completes the maintenance work of the liquefied gas storage tank 11 by approaching the inside of the storage tank, a nitrogen gas is supplied to the liquefied gas storage tank 11 to eliminate the possibility of fire or explosion. (11) to remove oxygen $ 2 and the activation step (S5), and a cooling step of using a liquefied gas such as LNG spray for cooling the liquefied gas storage tanks (11) (cool-down) (S6).

본 발명에 따르면, 상술한 S1 내지 S6의 각 단계로 이루어진 치환방법을 수행한 후, LNG 등의 액화가스를 액화가스 저장탱크(11)의 내부에 공급하여 선적 작업을 수행한다(S7).According to the present invention, after performing the replacement method comprising the steps S1 to S6 described above, a liquefied gas such as LNG is supplied into the liquefied gas storage tank 11 to perform a shipping operation (S7).

상기 하역 단계(S1), 승온 단계(S2), 냉각 단계(S6) 및 선적 단계(S7)에서 수행되는 작업은 종래와 유사하지만, 본 발명에 따르면 제1 및 제2 불활성화 단계(S3 및 S5)에서 저장탱크(11) 내부에 공급되는 불활성 가스로서 질소 가스를 사용한다. 또한, 본 발명에 따르면 통기 단계(S4)에서 저장탱크(11) 내부에 공급되는 공기로서는 질소 가스 발생기(20)에 공급되기 위해 압축기에 의해 압축된 공기를 사용한다.The operations performed in the unloading step S1, the heating step S2, the cooling step S6 and the loading step S7 are similar to the conventional ones, but according to the present invention, the first and second deactivation steps S3 and S5 The nitrogen gas is used as the inert gas supplied to the inside of the storage tank 11. According to the present invention, as the air supplied into the storage tank 11 in the venting step S4, air compressed by a compressor is used to be supplied to the nitrogen gas generator 20.

이하, 본 발명의 제1 불활성화 단계(S3), 통기 단계(S4) 및 제2 불활성화 단계(S5)를 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the first deactivation step (S3), the aeration step (S4), and the second deactivation step (S5) of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

액화가스 저장탱크(11)의 유지보수를 위해 작업자가 저장탱크(11)의 내부에 접근하기 위해서는 저장탱크(11)의 내부에 공기가 공급되어야 하는데, 공기 중의 산소와 천연가스가 만나면 화재나 폭발의 위험이 있으므로, 유지보수 작업이 수행되기 전후에는 반드시 불활성 가스에 의한 불활성화 단계가 필수적으로 수행되어야 한다.In order for an operator to approach the inside of the storage tank 11 for maintenance of the liquefied gas storage tank 11, air must be supplied to the inside of the storage tank 11. When oxygen and natural gas in the air meet, The inactivation step by the inert gas must necessarily be performed before and after the maintenance work is performed.

종래 오일과 공기를 함께 연소시켜 산소를 제거하되 이산화탄소, 황산화 물(SOx) 및 질소 산화물(NOx)을 포함하는 불활성 가스를 사용하여 제1 및 제2 불활성화 단계를 수행하였던 것에 비해, 본 발명에 따른 제1 및 제2 불활성화 단계(S3 및 S5)에서는 질소 가스 발생기(20)에서 발생되는 질소 가스를 사용하여 불활성화 작업을 수행한다.The first and second deactivation steps were carried out by using oxygen and inert gas containing carbon dioxide, SOx, and NOx to combust the oil and air together, The inactivating operation is performed using the nitrogen gas generated in the nitrogen gas generator 20 in the first and second inactivation steps S3 and S5 according to the first and second deactivation steps S3 and S5.

따라서, 본 발명에 따르면, 오일과 공기를 함께 연소시켜 이산화탄소를 포함하는 불활성 가스를 발생시키기 위해 설치되는 불활성 가스 발생기를 비롯하여, 이 불활성 가스를 저장탱크(11)에 공급하기 위한 불활성 가스 공급용 파이프 라인 등이 모두 불필요하게 된다.Therefore, according to the present invention, there is provided an inert gas generator for generating an inert gas containing carbon dioxide by burning oil and air together, and an inert gas supply pipe for supplying the inert gas to the storage tank (11) Lines and the like are all unnecessary.

한편, 종래에는 제1 불활성화 단계 이후의 통기 단계에서 건조기를 사용하여 건조시킨 공기를 저장탱크의 내부에 공급하였지만, 본 발명에 따른 통기 단계(S4)에서는 질소 가스 발생기(20)에 공급되는 공기를 저장탱크(11)로 보내 통기 작업을 수행한다.However, in the venting step (S4) according to the present invention, air supplied to the nitrogen gas generator (20) is supplied to the inside of the storage tank To the storage tank (11) to perform an aeration operation.

따라서, 본 발명에 따르면, 건조공기를 생성하기 위한 별도의 건조기가 불필요하게 된다.Therefore, according to the present invention, a separate dryer for generating dry air becomes unnecessary.

배경기술에서 상술한 바와 같이, 일반적인 LNG 운반선에서의 저장탱크 치환방법에 따르면, 승온 단계에 대략 20시간, 불활성 가스 발생기에서 발생된 불활성 가스를 이용한 제1 불활성화 단계에 대략 20시간, 건조기를 이용한 통기 단계에 대략 20시간, 유지보수 작업후 건조기를 이용한 건조 단계에 대략 20시간, 불활성 가스 발생기에서 발생된 불활성 가스를 이용한 제2 불활성화 단계에 대략 20시간, 불활성 가스에 포함된 이산화탄소 및 황화물 등의 제거를 위한 가스처리 단계에 대략 20시간, 그리고 냉각 단계에 대략 10시간이 소요되므로, 전체 치환방법을 수행하기 위해 소요되는 시간이 대략 150시간 정도이다.As described in the Background section, according to the method of replacing the storage tank in a general LNG carrier, approximately 20 hours at the temperature rising step, approximately 20 hours at the first deactivation step using the inert gas generated in the inert gas generator, About 20 hours in the ventilation step, about 20 hours in the drying step using the dryer after the maintenance work, and about 20 hours in the second deactivation step using the inert gas generated in the inert gas generator, and the carbon dioxide and sulfide For about 20 hours, and about 10 hours for the cooling step, so the time required to perform the total displacement method is about 150 hours.

그러나, 본 발명에 따르면, 상술한 바와 같이 불활성 가스 발생기와 건조기 등의 장치가 불필요함은 물론, 건조 단계 및 가스처리 단계를 수행할 필요가 없기 때문에 전체 치환방법을 수행하기 위해 소요되는 시간을 대략 40시간 정도 단축할 수 있게 된다.However, according to the present invention, there is no need for an apparatus such as an inert gas generator and a dryer as described above, and since it is not necessary to perform the drying step and the gas processing step, It can be shortened by about 40 hours.

본 발명에서 건조 단계 및 가스처리 단계를 수행할 필요가 없는 이유는 다음과 같다. 즉, 질소 가스 발생기(20)에서 질소 가스를 생성하는 과정중에 건조된 질소 가스를 생성할 수 있으므로 종래와 같은 별도의 건조 단계가 불필요하며, 질소 가스는 저장탱크(11)에 극저온의 액화가스가 선적되더라도 동결되지 않으므로 종래와 같이 이산화탄소를 포함하는 불활성 가스를 탄화수소 가스로 교환하는 가스처리 단계가 불필요하게 된다.The reason why it is not necessary to carry out the drying step and the gas treatment step in the present invention is as follows. That is, since the dried nitrogen gas can be generated during the process of generating the nitrogen gas in the nitrogen gas generator 20, a separate drying step as in the prior art is not required. The nitrogen gas is supplied to the storage tank 11 at a cryogenic liquefied gas It is not frozen even when shipped, so that a gas treatment step of replacing an inert gas containing carbon dioxide with a hydrocarbon gas as in the conventional method becomes unnecessary.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 치환방법을 수행하기 위해서는, 부유식 해상 구조물 내에 설치된 복수의 저장탱크(11)에 질소 가스를 공급할 수 있도록, 저장탱크(11)와 질소 가스 발생기(20)와의 사이에 연장되는 질소 가스 공급용 파이프 라인(13)(이하, 간단히 "질소 가스 공급 라인" 이라고 함)이 요구된다.2 and 3, in order to perform a replacement method according to the present invention, a storage tank 11 and a nitrogen gas generator (not shown) are connected to a plurality of storage tanks 11 provided in a floating floating structure, (Hereinafter simply referred to as a "nitrogen gas supply line") for supplying a nitrogen gas extending between the gas supply line 20 and the gas supply line 20 is required.

액화가스 저장탱크(11)를 구비한 부유식 해상 구조물에는, 저장탱크(11) 내에서 자연적으로 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 액화 설비(21)와 같은 장치(구체적으로는, 증발가스 재액화 장치)들이 설치되는 것이 일반적이다. 이 액화 설비(21)에서는 증발가스를 재액화시키기 위한 열교환 매체로서 일반적으로 질소가 사용되고 있으며, 이 질소에 대한 수요를 충족시키기 위해서 부유식 해상 구조물 내에 복수의 질소 가스 발생기(20)가 설치된다.The floating structure having the liquefied gas storage tank 11 is provided with an apparatus such as the liquefaction facility 21 for treating the evaporation gas naturally occurring in the storage tank 11 Devices) are generally installed. In the liquefaction facility 21, nitrogen is generally used as a heat exchange medium for re-liquefying the evaporation gas. In order to satisfy the demand for nitrogen, a plurality of nitrogen gas generators 20 are installed in the floating structure.

특히, LNG를 생산할 수 있는 LNG FPSO와 같은 부유식 해상 구조물의 경우에는 가스정에서 추출한 천연가스를 액화시키기 위한 액화 설비(21)가 구비되어 있으며, 이 액화 설비는 증발가스 재액화 장치와 마찬가지로 열교환을 통해 천연가스를 액화시키기 위한 열교환 매체로서 질소가 사용되고 있기 때문에, LNG FPSO의 상부 장치 중에는 반드시 질소 가스 발생기가 포함된다.Particularly, in the case of floating structure such as LNG FPSO capable of producing LNG, there is provided a liquefaction facility 21 for liquefying the natural gas extracted from the liquefied petroleum gas well, and this liquefaction facility can perform heat exchange Since nitrogen is used as a heat exchange medium for liquefying natural gas, the nitrogen gas generator is always included in the upper device of the LNG FPSO.

질소 가스 발생기(20)에서 생성된 질소는, 증발가스 재액화 장치(21) 이외에도 부유식 해상 구조물의 갑판상에 설치되는 상부 장치(topside module)에 포함된 각종 상부 설비(topside equipment)(22) 및 상부 배관(topside piping)(23)에 대한 퍼징(purging) 작업을 수행하기 위해 이들 상부 설비(22) 및 상부 배관(23)에 공급된다. 또한, 도시하지는 않았지만, 질소 가스 발생기(20)에서 생성된 질소는, 상기된 상부 장치 이외에도 선체 내부에 설치되는 각종 선체부 설비(hull part equipment) 및 선체부 배관(hull part piping)과, 저장탱크(11) 주위에 설치되는 단열 공간에 공급될 수 있다.The nitrogen generated in the nitrogen gas generator 20 is supplied to various topside equipment 22 included in the topside module installed on the deck of the floating floating structure in addition to the evaporation gas remelting device 21, And the upper piping 23 to perform a purging operation on the upper piping 23 and the upper piping 23. [ Although not shown, the nitrogen generated in the nitrogen gas generator 20 may be supplied to various hull part equipment and hull part piping installed inside the hull in addition to the above-mentioned upper equipment, Can be supplied to the heat insulating space provided around the heat exchanger (11).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 수행하기 위해서는, 질소 가스 발생기(20)가 상부 장치 및 선체 내부에 배치되는 각종 설비, 배관 및 단열 공간 등에서 필요로 하는 질소와 저장탱크의 치환공정에서 필요로 하는 질소를 모두 공급할 수 있도록, 이 질소 가스 발생기(20)의 용량이 정 해지는 것이 바람직하다.As described above, in order to perform the replacement method of the liquefied gas storage tank according to the present invention, the nitrogen gas generator 20 needs to store the nitrogen required for the upper device and various facilities disposed inside the hull, piping, It is preferable that the capacity of the nitrogen gas generator 20 be determined so that all the nitrogen required in the replacement process of the tank can be supplied.

부유식 해상 구조물의 내부에 복수의 저장탱크(11)가 설치되는 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 저장탱크(11)들 사이에서 연장되는 메인 라인(14)과, 이 메인 라인(14)에서 분기되어 각 저장탱크(11)의 내부로 연장되는 연결 라인(15)이 설치되며, 그에 따라 질소 가스 발생기(20)에서 생성되는 질소 가스는 상술한 질소 가스 공급 라인(13), 메인 라인(14) 및 연결 라인(15)을 순차적으로 통과하여 각각의 저장탱크(11)에 공급되도록 구성되어도 좋다.In the case where a plurality of storage tanks 11 are provided inside the floating structure, as shown in Fig. 2, a main line 14 extending between a plurality of storage tanks 11, The nitrogen gas generated in the nitrogen gas generator 20 is supplied to the nitrogen gas supply line 13, the nitrogen gas supply line 13, The main line 14 and the connecting line 15, and may be supplied to the respective storage tanks 11. [

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 부유식 해상 구조물에는 복수의 질소 가스 발생기(20a, 20b)가 설치될 수 있다. 이때, 복수의 질소 가스 발생기들 중 하나 이상은 메인 질소 가스 발생기(20a)로서 부유식 해상 구조물 내에 설치되고, 복수의 질소 가스 발생기들 중 적어도 하나는 보조 질소 가스 발생기(20b)로서 부유식 해상 구조물 내에 설치될 수 있다.Also, as shown in FIG. 3, a plurality of nitrogen gas generators 20a and 20b may be installed in the floating structure. At least one of the plurality of nitrogen gas generators 20b is installed in the floating structure as a main nitrogen gas generator 20a, and at least one of the plurality of nitrogen gas generators 20b is a floating nitrogen gas generator 20b. As shown in FIG.

메인 질소 가스 발생기(20a)는 평상시 액화 설비(21), 상부 설비(22), 상부 배관(23), 액화가스 저장탱크(11) 등에서 필요로 하는 질소 가스를 공급하고, 보조 질소 가스 발생기(20b)는 메인 질소 가스 발생기(20a)가 정상적으로 작동하지 않는 경우나 메인 질소 가스 발생기(20a)에서 발생되는 질소 가스만으로 요구되는 충분한 양의 질소 가스가 확보될 수 없는 경우에 질소 가스를 발생시키도록 구비된다.The main nitrogen gas generator 20a supplies the nitrogen gas required in the normal liquefaction facility 21, the upper facility 22, the upper piping 23 and the liquefied gas storage tank 11, and the auxiliary nitrogen gas generator 20b Is provided so as to generate nitrogen gas when the main nitrogen gas generator 20a does not operate normally or when a sufficient amount of nitrogen gas required only by the nitrogen gas generated in the main nitrogen gas generator 20a can not be secured do.

복수의 질소 가스 발생기(20a, 20b)에서 발생된 질소 가스는 상부 배관(23)을 통하여 액화 설비(21), 상부 설비(22) 등으로 공급된다. 또, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환 작업 중 제1 및 제2 불활성화 단계(S3 및 S5)을 수행할 수 있도록, 상술한 바와 같이 상부 배관(23)에서 저장탱크(11)를 향하여 분기되는 질소 가스 공급 라인(13)이 설치되며, 이 질소 가스 공급 라인(13)에는 밸브(13a)가 설치되어 저장탱크(11)로의 질소 가스 공급을 제어할 수 있다.Nitrogen gas generated from the plurality of nitrogen gas generators 20a and 20b is supplied to the liquefying facility 21, the upper facility 22, and the like through the upper pipe 23. In order to perform the first and second deactivation steps (S3 and S5) during the replacement operation of the liquefied gas storage tank according to the present invention, as described above, from the upper piping 23 toward the storage tank 11 A nitrogen gas supply line 13 is branched and the nitrogen gas supply line 13 is provided with a valve 13a to control the supply of nitrogen gas to the storage tank 11.

또한, 보조 질소 가스 발생기(20b)의 하류측에도 밸브(23a)가 설치되어 보조 질소 가스 발생기(20b)에서 발생된 질소 가스의 공급을 제어할 수 있도록 구성된다.A valve 23a is also provided on the downstream side of the auxiliary nitrogen gas generator 20b to control the supply of the nitrogen gas generated in the auxiliary nitrogen gas generator 20b.

복수의 질소 가스 발생기(20a, 20b)에 공급되는 공기는 하나 이상의 압축기(25)에서 압축된 후 급기 라인(26)을 통하여 복수의 질소 가스 발생기(20a, 20b) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 공급된다.The air supplied to the plurality of nitrogen gas generators 20a and 20b is compressed by one or more compressors 25 and then supplied to either or both of the plurality of nitrogen gas generators 20a and 20b through the air supply line 26 do.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환 작업 중 통기 단계(S4)를 수행할 수 있도록, 압축기(25)에서 압축되어 배출되는 압축 공기를 저장탱크(11)에 공급하기 위해 급기 라인(26)으로부터 분기하는 공기 공급 라인(27)이 설치되며, 이 공기 공급 라인(27)에는 밸브(27a)가 설치되어 저장탱크(11)로의 공기 공급을 제어할 수 있다.In order to perform the aeration step S4 during the replacement operation of the liquefied gas storage tank according to the present invention, the supply air is supplied to the storage tank 11 in order to supply compressed air compressed and discharged by the compressor 25 to the storage tank 11 The air supply line 27 is provided with a valve 27a to control the supply of air to the storage tank 11. The air supply line 27 is provided with a valve 27a.

이와 같이 본 발명에 의하면, 질소 가스에 의해 저장탱크(11)의 치환 작업을 수행하기 때문에, 오일과 공기를 함께 연소시켜 불활성 가스를 생산하기 위한 불활성 가스 발생기를 별도로 구비할 필요가 없으며, 뿐만 아니라 이 불활성 가스 발생기와 관련된 각종 배관 등의 설비도 불필요하게 된다.As described above, according to the present invention, since the replacement operation of the storage tank 11 is performed by the nitrogen gas, it is not necessary to separately provide an inert gas generator for producing the inert gas by burning the oil and air, It is not necessary to install various piping and the like related to the inert gas generator.

또한, 본 발명에 따른 치환방법에 의하면, 건조 단계와 가스처리 단계를 생략할 수 있어, 처리 과정이 단순해지고 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.Further, according to the replacement method according to the present invention, the drying step and the gas processing step can be omitted, and the processing can be simplified, and the time and cost can be reduced.

또한, 본 발명에 따른 치환방법에 의하면, 통기 단계에서 종래와 같이 건조 공기를 사용할 필요 없이, 저장탱크에 공급될 공기로서 질소 가스 발생기에 공급되는 공기를 사용할 수 있기 때문에 별도의 건조기 등의 장치를 구비할 필요가 없다.In addition, according to the replacement method of the present invention, since air to be supplied to the nitrogen gas generator can be used as air to be supplied to the storage tank without using dry air in the ventilation step as in the conventional case, It is not necessary to provide it.

한편, 본 명세서에서 부유식 해상 구조물이란, LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크를 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 선박 및 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박 및 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.In the present specification, a floating type floating structure is a concept that includes a storage tank for storing a liquefied gas such as LNG or LPG, and includes a ship and various structures that are floated in the sea. The LNG FPSO (Floating, Production, storage and offloading, as well as vessels and offshore structures such as LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG transport, and LNG RV (LNG Regasification Vessel).

다만, 본 발명은, LNG 운반선 등과는 달리 저장탱크를 비우는 경우가 빈번하지 않아, 이러한 절차(즉, 빈 저장탱크에 LNG 등의 액화가스를 선적하기 위한 치환 과정)를 수행하기 위한 설비 등에 소요되는 비용을 가능한 한 절감하는 것이 바람직한 LNG FPSO에 적용되는 것이 특히 바람직하다.However, unlike the LNG carriers and the like, the present invention does not frequently emptify the storage tank, and therefore, it is necessary to use such a procedure (that is, a facility for performing a replacement process for loading liquefied gas such as LNG in an empty storage tank) It is particularly preferable to apply to the LNG FPSO where it is desirable to reduce the cost as much as possible.

이상과 같이, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It is to be understood that various modifications and changes may be made by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 시간순서에 따라 나열한 순서도, BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a method of replacing a liquefied gas storage tank according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 수행하기 위한 치환장치가 설치된 부유식 해상 구조물의 개념도, 그리고 FIG. 2 is a conceptual diagram of a floating marine structure provided with a replacement device for performing a method of replacing a liquefied gas storage tank according to the present invention, and FIG.

도 3은 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 치환방법을 수행하기 위한 치환장치의 주요부 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual diagram of a main part of a replacement apparatus for performing a replacement method of a liquefied gas storage tank according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

11 : 액화가스 저장탱크 13 : 질소 가스 공급 라인11: Liquefied gas storage tank 13: Nitrogen gas supply line

14 : 메인 라인 15 : 연결 라인14: main line 15: connection line

20 : 질소 가스 발생기 21 : 액화 설비20: Nitrogen gas generator 21: Liquefaction facility

22 : 상부 설비 23 : 상부 배관22: upper equipment 23: upper piping

25 : 압축기 26 : 급기 라인25: compressor 26: supply line

27 : 공기 공급 라인27: air supply line

Claims (10)

극저온의 액화가스를 수용하는 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 불활성 가스를 이용하여 상기 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시키기 위한 액화가스 저장탱크의 치환장치로서, There is provided a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank for replacing a gas in the liquefied gas storage tank with an inert gas for maintenance of a liquefied gas storage tank for storing cryogenic liquefied gas, 상기 불활성 가스로서 사용될 질소 가스를 생성하기 위한 질소 가스 발생기;A nitrogen gas generator for generating a nitrogen gas to be used as the inert gas; 액화가스를 만들기 위해 천연가스를 액화시킬 수 있는 액화 설비; A liquefaction facility capable of liquefying natural gas to produce liquefied gas; 상기 질소 가스 발생기에서 발생되는 질소 가스를 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하여 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 존재하는 가스를 제거하기 위해서 상기 질소 가스 발생기와 상기 액화가스 저장탱크 사이를 연결하는 질소 가스 공급 라인; 및A nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas generated from the nitrogen gas generator to the inside of the liquefied gas storage tank to remove gas existing in the liquefied gas storage tank, Gas supply lines; And 상기 질소 가스 발생기에서 상기 액화 설비로 천연가스를 액화시키기 위한 열교환 매체로서의 질소를 공급하기 위한 열교환 매체 공급 라인; 을 포함하며,A heat exchange medium supply line for supplying nitrogen as a heat exchange medium for liquefying natural gas from the nitrogen gas generator to the liquefaction facility; / RTI &gt; 상기 질소 가스 발생기에서 발생한 질소 가스를 상기 질소 가스 공급 라인과 상기 열교환 매체 공급 라인을 통해 각각 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화 설비로 공급하며,The nitrogen gas generated in the nitrogen gas generator is supplied to the liquefied gas storage tank and the liquefaction facility through the nitrogen gas supply line and the heat exchange medium supply line, 상기 질소 가스 발생기는, 평상시 사용되는 하나 이상의 메인 질소 가스 발생기와, 상기 메인 질소 가스 발생기가 정상적으로 작동하지 않거나 상기 메인 질소 가스 발생기에서 생성되는 질소 가스보다 많은 양의 질소 가스가 요구되는 비상시 사용되는 적어도 하나의 보조 질소 가스 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치.The nitrogen gas generator includes at least one main nitrogen gas generator which is normally used and at least one nitrogen gas generator which is used in an emergency in which the main nitrogen gas generator is not operated normally or nitrogen gas is required in an amount larger than nitrogen gas generated by the main nitrogen gas generator Wherein the auxiliary gas supply unit includes one auxiliary nitrogen gas generator. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 질소 가스 발생기에 공급되는 공기는 하나 이상의 압축기에 의해 압축된 후 상기 압축기와 상기 질소 가스 발생기 사이를 연결하는 급기 라인을 통하여 공급되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치.Wherein the air supplied to the nitrogen gas generator is compressed by at least one compressor, and then supplied through an air supply line connecting the compressor and the nitrogen gas generator. 청구항 2에 있어서, The method of claim 2, 상기 급기 라인과 상기 액화가스 저장탱크 사이에는 상기 압축기에 의해 압축된 공기를 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 공급하기 위한 공기 공급라인; 을 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 치환장치.An air supply line between the air supply line and the liquefied gas storage tank for supplying air compressed by the compressor to the inside of the liquefied gas storage tank; Further comprising the step of: 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 액화가스 저장탱크는 복수개가 구비되고, A plurality of liquefied gas storage tanks are provided, 상기 질소 가스 공급 라인에 연결되는 동시에 복수의 상기 액화가스 저장탱크를 서로 연결하는 메인 라인과, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 연장되는 연결 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크의 치환장치.A main line connected to the nitrogen gas supply line and connecting a plurality of the liquefied gas storage tanks to each other and a connection line branched from the main line and extending into each of the liquefied gas storage tanks, Wherein the liquefied gas storage tank is provided with a displacement device. 극저온의 액화가스를 수용하는 액화가스 저장탱크의 유지보수를 위해 불활성 가스를 이용하여 상기 액화가스 저장탱크 내부의 가스를 치환시키기 위한 액화가스 저장탱크의 치환장치로서, There is provided a replacement apparatus for a liquefied gas storage tank for replacing a gas in the liquefied gas storage tank with an inert gas for maintenance of a liquefied gas storage tank for storing cryogenic liquefied gas, 복수의 질소 가스 발생기 중에서 선택된 적어도 하나의 질소 가스 발생기에서 발생된 질소 가스를 상기 불활성 가스로서 사용할 수 있도록 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하기 위한 질소 가스 공급용 파이프 라인; 및A nitrogen gas supply pipeline for supplying nitrogen gas generated from at least one nitrogen gas generator selected from a plurality of nitrogen gas generators to the inside of the liquefied gas storage tank so that the nitrogen gas can be used as the inert gas; And 상기 질소 가스 발생기에서 상기 액화 설비로 천연가스를 액화시키기 위한 열교환 매체로서의 질소를 공급하기 위한 열교환 매체 공급 라인; 을 포함하며,A heat exchange medium supply line for supplying nitrogen as a heat exchange medium for liquefying natural gas from the nitrogen gas generator to the liquefaction facility; / RTI &gt; 상기 질소 가스 발생기에서 발생한 질소 가스를 상기 질소 가스 공급 라인과 상기 열교환 매체 공급 라인을 통해 각각 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화 설비로 공급하는 액화가스 저장탱크의 치환장치.And the nitrogen gas generated in the nitrogen gas generator is supplied to the liquefied gas storage tank and the liquefaction facility through the nitrogen gas supply line and the heat exchange medium supply line, respectively. 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물로서, Floating marine structures used floated at sea, 극저온의 액화가스를 수용하는 하나 이상의 액화가스 저장탱크와; At least one liquefied gas storage tank for receiving cryogenic liquefied gas; 액화가스를 만들기 위해 천연가스를 액화시킬 수 있는 액화 설비와; A liquefaction facility capable of liquefying natural gas to produce liquefied gas; 상기 액화 설비에서 천연가스와 열교환을 수행하는 열교환 매체로서의 질소 가스를 생성하기 위한 복수의 질소 가스 발생기와; A plurality of nitrogen gas generators for generating nitrogen gas as a heat exchange medium for performing heat exchange with natural gas in the liquefaction facility; 복수의 상기 질소 가스 발생기 중에서 선택된 적어도 하나의 질소 가스 발생기에서 발생되는 질소 가스를 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 공급하여 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 존재하는 가스를 제거하기 위해서 상기 질소 가스 발생기와 상기 액화가스 저장탱크 사이를 연결하는 질소 가스 공급 라인; 및A nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas generated from at least one nitrogen gas generator selected from the plurality of nitrogen gas generators to the inside of the liquefied gas storage tank to remove gas existing in the liquefied gas storage tank; A nitrogen gas supply line connecting the liquefied gas storage tanks; And 상기 질소 가스 발생기에서 상기 액화 설비로 천연가스를 액화시키기 위한 열교환 매체로서의 질소를 공급하기 위한 열교환 매체 공급 라인; 을 포함하며,A heat exchange medium supply line for supplying nitrogen as a heat exchange medium for liquefying natural gas from the nitrogen gas generator to the liquefaction facility; / RTI &gt; 상기 질소 가스 발생기에서 발생한 질소 가스를 상기 질소 가스 공급 라인과 상기 열교환 매체 공급 라인을 통해 각각 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화가스 설비로 공급하는 부유식 해상 구조물.Wherein the nitrogen gas generated in the nitrogen gas generator is supplied to the liquefied gas storage tank and the liquefied gas facility through the nitrogen gas supply line and the heat exchange medium supply line, respectively. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.Wherein the floating structure comprises: 청구항 6에 있어서, The method of claim 6, 상기 질소 가스 발생기는, 평상시 사용되는 하나 이상의 메인 질소 가스 발생기와, 상기 메인 질소 가스 발생기가 정상적으로 작동하지 않거나 상기 메인 질소 가스 발생기에서 생성되는 질소 가스보다 많은 양의 질소 가스가 요구되는 비상시 사용되는 적어도 하나의 보조 질소 가스 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.The nitrogen gas generator includes at least one main nitrogen gas generator which is normally used and at least one nitrogen gas generator which is used in an emergency in which the main nitrogen gas generator is not operated normally or nitrogen gas is required in an amount larger than nitrogen gas generated by the main nitrogen gas generator Characterized in that it comprises one auxiliary nitrogen gas generator. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 보조 질소 가스 발생기의 하류측에 설치되어 상기 보조 질소 가스 발생기에서 발생된 질소 가스의 흐름을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.Further comprising a valve disposed downstream of the auxiliary nitrogen gas generator for controlling a flow of nitrogen gas generated in the auxiliary nitrogen gas generator. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 질소 가스 공급 라인에 연결되는 동시에 복수의 상기 액화가스 저장탱크를 서로 연결하는 메인 라인과, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 상기 액화가스 저장탱크의 내부로 연장되는 연결 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.A main line connected to the nitrogen gas supply line and connecting a plurality of the liquefied gas storage tanks to each other and a connection line branched from the main line and extending into each of the liquefied gas storage tanks, Floating structure. 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 부유식 해상 구조물은, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선, 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.Wherein the floating structure is any one selected from the group consisting of LNG FPSO, LNG FSRU, LNG carrier, and LNG RV.
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