KR101613203B1 - Lng-fpso의 유정폐수처리용 컬럼 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수처리용 컬럼의 핸들링을 용이하게 하고, 프레임 구조를 단순화하여 무게 감소와 비용 절감을 도모하며, 컬럼 주변의 공간 활용성을 증대시킬 수 있는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 유정폐수 처리용 컬럼; 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부에서 컬럼에 고정 설치되는 고정 프레임 부재; 및 상기 유정폐수 처리용 컬럼에 형성되는 운반용 결합 부재를 포함하는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈이 제공된다.

Description

LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈{FIXING MODULE FOR WATER TREATMENT COLUMN AT PLATFORM OF LNG-FPSO}

본 발명은 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수처리용 컬럼의 핸들링을 용이하게 하고, 프레임 구조를 단순화하여 무게 감소와 비용 절감을 도모하며, 컬럼 주변의 공간 활용성을 증대시킬 수 있는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈에 관한 것이다.

해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추시설이 개발되어 있다.

해저에 매장된 천연가스와 석유가스를 생산하고 운반하는 데는 해상 시추 생산시설과 액화 천연가스 운반선(liquefied natural gas carrier, LNGC), 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-Floating Production Storage and Offloading, LNG-FPSO) 및 액화 천연가스-부유식 저장 및 재기화 설비(LNG-Floating Storage and Regasification Unit, LNG-FSRU) 등이 이용된다.

액화 천연 가스 운반선(LNGC)은 액화된 천연 가스를 적재하여 운반하는 특수선박을 말하며, 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO)는 기존의 가스생산을 위한 해상구조물에다 그 생산된 가스를 해상에서 바로 액화 저장시킬 수 있는 설비를 결합시킨 복합기능 선박을 말한다.

기존에는 해상 가스전에서 가스가 생산되면 이 생산된 가스를 육상의 액화저장설비까지 파이프라인으로 운반한 다음 그 육상 액화저장설비에서 가스를 액화 저장하고 나서 운반선에 선적했었기 때문에, 육상의 액화저장설비를 건설하는 비용과 파이프라인 건설비용이 많이 들어 대규모의 가스전일 경우에만 경제성이 있었다. 그러나, 상기 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO)를 이용하면 해상의 가스생산현장에서 곧바로 가스를 액화 저장하고 가스운반선에 선적시킬 수 있게 되므로, 육상 액화저장설비와 파이프라인 건설비용이 들지 않아 생산설비의 건설비용을 크게 낮출 수 있고 그 결과 중소규모의 가스전 개발에도 경제성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

이러한 LNG-FPSO와 같은 해상구조물은 오일이나 가스를 처리하는 과정에서 발생되는 폐수인 유정폐수를 안정화시키고 버릴 수 있게 처리하기 위한 수처리 설비(produced water treatment system)를 갖추고 있다.

도 1에는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수 처리용 컬럼 모듈이 플랫폼에서 운반되는 모습을 도시하였다.

LNG-FPSO는 시추공으로부터 생산된 유정분출 혼합물을 오일과 가스 그리고 물로 분리, 처리 및 안정화시키는데, 특히 유정폐수 처리를 위한 유정폐수 처리용 컬럼 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이 플랫폼(F)에 설치되는 복수의 컬럼(column) 또는 베셀(vessel)(1)을 포함하고, 이러한 컬럼 또는 베셀(1)은 빈번히 교체되는데, 자체 설비의 흔들림과 파도가 존재하는 해양에서 운반 및 핸들링을 용이하게 하기 위하여 컬럼(1) 외측 전장에 걸쳐 라스(lath) 형태의 프레임 구조(2)가 구비할 수 있다.

그러나 이와 같이 프레임 구조가 컬럼 전체를 감싸고 있는 형태의 폐수 처리용 컬럼 모듈은, 탑사이드 하중을 증가시키고, 자재비의 증가로 인해 코스트(cost)가 증가하며, 프레임 내부 공간의 활용이 불가한 문제점이 있다.

또한, 프레임 구조가 컬럼 전장에 걸쳐 라스(lath) 형태로 구비되기 때문에, 컬럼들 간 및 컬럼과 다른 설비 간을 연결하거나 다른 장치를 설치, 또는 핸들링하는데 큰 제약이 따를 수도 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로, LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수처리용 컬럼의 핸들링을 용이하게 하고, 프레임 구조를 단순화하여 무게 감소와 비용 절감을 도모하고, 컬럼 주변의 공간 활용성을 증대시킬 수 있으며, 컬럼 및 컬럼 주변 설비의 레이아웃(layout) 자유도를 향상시킬 있는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 유정폐수 처리용 컬럼; 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부에서 컬럼에 고정 설치되는 고정 프레임 부재; 및 상기 유정폐수 처리용 컬럼에 형성되는 운반용 결합 부재를 포함하는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈이 제공된다.

상기 고정 프레임 부재는 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 밑면이 안착되는 판형 안착부와, 상기 판형 안착부로부터 연장되어 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외면에 고정되는 복수의 클로우부(claw portion)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 클로우부는 원주 방향으로 일정 간격으로 대칭되게 구비되는 것이 바람직하다.

상기 유정폐수 처리용 컬럼에 상기 고정 프레임 부재를 착탈가능하게 고정시키는 착탈 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 착탈 수단은 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외연에 구멍쇠가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재의 클로우부에 구멍쇠가 삽입되도록 체결 구멍이 형성되며, 상기 구멍쇠에 삽입되는 웨지핀으로 이루어지거나, 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외연에 구멍쇠가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재의 클로우부에 구멍쇠가 형성되며, 상기 각 구멍쇠를 체결하는 볼트/너트 부재로 이루어질 수 있다.

상기 운반용 결합 부재는 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 상단부에 일체로 형성되는 복수의 구멍쇠(padeye)로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수처리용 컬럼의 핸들링을 용이하게 하고, 프레임 구조를 단순화하여 무게 감소와 비용 절감을 도모할 수 있고, 컬럼 주변의 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 컬럼 및 컬럼 주변 설비의 레이아웃 자유도를 향상시킬 수 있고, 배관이나 다른 구성품의 용이한 연결이 가능하여 작업성을 향상시킬 수 있는 효과도 제공할 수 있다.

도 1은 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 유정폐수 처리용 컬럼 모듈의 일 예가 플랫폼에서 운반되는 모습을 도시한 도면,
도 2는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈을 도시한 구성도,
도 3은 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈에 포함되는 착탈 수단의 일 예를 개략적으로 도시한 도면, 그리고
도 4는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈에 포함되는 착탈 수단의 다른 예를 개략적으로 도시한 측면도이다.

이하에서 설명되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈은 해양구조물에서 유정폐수 처리 시스템을 채용할 수 있는, 예를 들면 LNG-FPSO(액화천연가스-부유식 생산·저장·하역설비: LNG-Floating Production Storage Offloading)와 같은 해상구조물의 유정폐수 처리용 컬럼 모듈에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 설명에서는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈을 예를 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 이러한 개념의 컬럼 모듈이라면 본 발명에 균등한 것으로 해석할 수 있다.

도 2는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈을 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 LNG-FPSO의 유정폐수 처리용 컬럼 모듈은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유정폐수 처리용 컬럼(column)(100)과, 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 하부에서 컬럼에 고정 설치되는 고정 프레임 부재(200)와, 별도 운반 수단(L)을 통해 상기 유정폐수 처리용 컬럼(100)을 운반하도록 상기 유정폐수 처리용 컬럼에 형성되는 운반용 결합 부재(300)를 포함한다.

상기 유정폐수 처리용 컬럼(100)은 심층수에서 분리된 유정폐수를 내부에 집적하는 역할을 하는 것으로, 후술할 고정 프레임 부재(200)와 운반용 결합 부재(300)를 제외하고는 그 기본 형태가 통상의 것을 채용할 수 있다. 예를 들어, 상기 유정폐수 처리용 컬럼(100)은 원통형 바디부와 상기 원통형 바디의 상부에 구비되며 밸브 등이 연결되는 돔형상의 헤드부로 이루어질 수 있다.

상기 고정 프레임 부재(200)는 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 밑면이 안착되는 판형 안착부(210)와, 상기 판형 안착부(210)의 원주 방향으로 일정 간격을 가지며, 판형 안착부의 가장자리에 연장되어 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 하부 외면에 고정되는 복수의 클로우부(claw portion)(220)를 포함한다.

상기 복수의 클로우부(220)는 안정적인 지지와 고정을 위하여 상호 간의 간격 및/또는 개수가 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 외연을 따라 대칭되게 구비되는 것이 바람직하다.

도 2에서 상기 복수의 클로우부(220)는 판형 안착부(210)의 가장자리에서 기립하게 연장하는 기립부와, 상기 기립부의 일단에서 절곡되어 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 하부 외면에 고정되는 고정부로 이루어지는 경우를 도시하였다.

다음으로, 상기 운반용 결합 부재(300)는 크레인 등의 운반 설비에 의해 유정폐수 처리용 컬럼(100)이 안정적으로 운반(예를 들면, 교체)될 수 있도록 상기 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 상단부(예를 들면, 돔형 헤드부)에 형성되는 복수의 구멍쇠(padeye)로 이루어질 수 있다.

상기 복수의 구멍쇠는 안전하고 안정된 운반을 위하여 원주방향으로의 상호 간의 간격 및/또는 개수가 대칭되게 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 LNG-FPSO의 유정폐수 처리용 컬럼 모듈은 필요시 유정폐수 처리용 컬럼(100)에 고정 프레임 부재(200)가 용이하게 착탈될 수 있도록 하는 착탈 수단을 더 포함할 수 있다.

도 3은 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈에 포함되는 착탈 수단의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 LNG-FPSO의 플랫폼에 설치되는 본 발명에 따른 유정폐수 처리용 컬럼 모듈에 포함되는 착탈 수단의 다른 예를 개략적으로 도시한 측면도이다.

상기 착탈 수단은 예를 들면 신속하게 용이한 작업이 가능한 웨지핀(wedge pin)결합 고정방식 또는 볼팅(bolting)결합 고정방식으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 착탈 수단이 도 3과 같이 웨지핀 결합 고정방식으로 이루어지는 경우는, 예를 들어 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 하부 외연에 사각 구멍쇠(H)가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재(200)의 클로우부에 구멍쇠가 삽입되도록 체결 구멍이 형성되며, 상기 사각 구멍쇠에 삽입되는 웨지핀(P)으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 착탈 수단이 도 4와 같이 볼팅결합 고정방식으로 이루어지는 경우는, 예를 들어 유정폐수 처리용 컬럼(100)의 하부 외연에 구멍쇠가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재(200)의 클로우부에 구멍쇠가 형성되어, 상기 두 구멍쇠를 체결하는 볼트(B)/너트(N) 부재로 이루어질 수 있다. 클로우부의 구멍쇠는 클로우부에서 절곡되어 형성되는 것으로 나타내고 있다.

여기에서, 상대적으로 작업성을 고려할 때는 웨지핀 결합 고정방식이 바람직하고, 안정성을 고려할 때는 볼팅결합 고정방식이 바람직하다.

이러한 본 발명의 유정폐수 처리용 컬럼 모듈은 LNG-FPSO 외에도, FSRU, RV를 비롯한 다양한 해상구조물 또는 선박의 수 처리용 컬럼 모듈에 채용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈은 유정폐수처리용 컬럼에 일체로 형성되는 운반용 구멍쇠를 통해 쉽게 운반할 수 있어 핸들링을 용이하게 하고, 프레임 구조를 단순화하여 무게 감소와 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 고정 프레임 부재 컬럼 전장에 걸쳐 구비되지 않고 컬럼의 하부 측에만 구비되도록 함으로써 컬럼 주변의 공간 활용성을 증대시키고, 컬럼 및 컬럼 주변 설비의 레이아웃 자유도를 향상시키며, 배관이나 다른 구성품의 용이한 연결이 가능하여 작업성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈은, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

100: 유정폐수 처리용 컬럼
200: 고정 프레임 부재
210: 판형 안착부
220: 클로우부
300: 운반용 결합 부재
L: 운반 수단

Claims (7)

1. 해상의 가스생산현장에 계류하는 LNG-FPSO에서 오일이나 가스를 처리하는 과정에서 발생되는 유정폐수를 처리하기 위한 유정폐수 처리용 컬럼;
   상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부가 안착되어 상기 유정폐수 처리용 컬럼이 고정되게 하는 고정 프레임 부재;
   상기 유정폐수 처리용 컬럼의 상측에 일체로 형성되는 운반용 결합 부재; 및
   상기 유정폐수 처리용 컬럼에 상기 고정 프레임 부재를 착탈시키기 위한 착탈수단을 포함하여,
   상기 LNG-FPSO가 가스생산현장에 계류중에 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 교체를 위한 운반시, 상기 착탈수단에 의해 상기 유정폐수 처리용 컬럼을 상기 고정 프레임 부재로부터 착탈이 가능한 것을 특징으로 하고,
   상기 고정 프레임 부재는,
   상기 유정폐수 처리용 컬럼의 밑면이 안착되고, 상기 LNG-FPSO에 구비되는 유정폐수 처리용 컬럼이 설치되는 플랫폼에 고정되는 판형 안착부; 및
   상기 판형 안착부의 가장자리에서 기립하게 연장하는 기립부와 상기 기립부의 일단에서 절곡되어 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외면에 고정되는 고정부로 구성되는 복수의 클로우부(claw portion)를 포함하는,
   LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 클로우부는 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 원주 방향으로 일정 간격으로 대칭되게 구비되고,
   상기 착탈 수단은 상기 복수의 클로우부로부터 상기 유정폐수 처리용 컬럼이 착탈 가능하게 구비되며, 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외연에 구멍쇠가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재의 클로우부에 구멍쇠가 삽입되도록 체결 구멍이 형성되며, 상기 구멍쇠에 삽입되는 웨지핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 클로우부는 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 원주 방향으로 일정 간격으로 대칭되게 구비되고,
   상기 착탈 수단은 상기 복수의 클로우부로부터 상기 유정폐수 처리용 컬럼이 착탈 가능하게 구비되며, 상기 유정폐수 처리용 컬럼의 하부 외연에 구멍쇠가 형성되고, 상기 고정 프레임 부재의 클로우부에 구멍쇠가 형성되며, 상기 각 구멍쇠를 체결하는 볼트/너트 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 운반용 결합 부재는
   상기 유정폐수 처리용 컬럼의 상단부에 일체로 형성되는 복수의 구멍쇠(padeye)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG-FPSO의 유정폐수처리용 컬럼 모듈.

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