KR101707514B1 - 액체화물 증발감소 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

액체화물 증발감소 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 액체화물 증발감소 시스템은, 선박에 마련되며 액체화물이 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크의 상부로부터 수직 하방으로 마련되어 상기 액체화물을 상기 저장탱크로 이송하는 적재 배관; 상기 적재 배관의 하단부에 마련되는 제1 압력제어수단; 및 상기 제1 압력제어수단으로 연결되는 어큐뮬레이터(accumulator)를 포함하여, 상기 어큐뮬레이터의 내압을 상기 제1 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 상기 어큐뮬레이터의 고압으로 상기 제1 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

액체화물 증발감소 시스템 및 방법{VAPORIZATION REDUCING SYSTEM AND METHOD OF LIQUID CARGO}

본 발명은 액체화물 증발감소 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장탱크의 상부로부터 수직 하방으로 마련되는 적재 배관의 하단부에 제1 압력제어수단을 마련하고, 제1 압력제어수단의 운전압력보다 높은 내압을 유지하는 어큐뮬레이터를 마련하여, 어큐뮬레이터의 고압으로 제1 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있도록 하는 액체화물 증발감소 시스템 및 방법에 관한 것이다.

선박 중에서 화물선은 운송화물의 종류에 따라 나누어지는데, 액체화물을 운반하는 화물선으로는 원유를 운송하는 원유 운반선(Crude oil tanker), 석유제품을 운송하는 정유 운반선(Product carrier), 가스류를 액화시켜서 운송하는 액화가스 운반선 등이 있으며, 액화가스 운반선에는 LNG 운반선(Liquefied natural gas carrier), LPG 운반선(Liquefied petroleum gas carrier) 등이 있다. 그 밖에도 액체화물을 운송 혹은 저장하는 선박으로서 LNG FPSO, LNG FSRU, LNG FSU, LNG bunkering vessel, chemical tanker, ethylene carrier 등이 있다.

종래, LNG, LPG, 원유 등과 같은 액체화물을 저장탱크(Cargo tank)에 적재하기 위하여, 저장탱크의 위쪽에서 대략 수평으로 연장되는 공급배관과, 이 공급배관으로부터 저장탱크의 바닥을 향해 아래쪽으로 연장되는 적재배관을 통해 액체화물을 저장탱크 내에 공급하였다.

그런데, 액체화물을 적재하는 도중에, 배관 내부에서의 수두차이 등으로 인하여, 저장탱크의 상하방향으로 연장되어 있는 적재배관의 상단 내부의 압력이 액체화물의 증기압보다 낮게 형성되는 경우가 발생하여, 상당량의 액체화물이 증발, 즉 기화되는 문제가 있었다.

적재 도중에 액체화물이 기화되어 발생되는 증발가스는 저장탱크에 적재되지 못하고 액체화물의 공급처(예를 들어 육상의 LNG 혹은 정유 플랜트, Bunkering vessel, 또는 탑사이드 LNG 생산설비 등)로 다시 되돌려 보내지거나 대기중으로 방출되었다. 증발가스가 대기중으로 방출되면 환경오염의 우려가 있고, 공급처로 되돌아가더라도 이 증발가스를 재처리하기 위한 시설 및 비용이 소모된다.

이러한 문제를 해소하고자 본 출원인은, 저장탱크의 상하방향으로 연장하는 적재배관의 하단에 압력제어수단을 설치하고, 적재배관의 상단 내부압력을 측정한 후 측정된 압력값에 근거하여 이 압력제어수단을 조절함으로써, 적재배관의 상단 내부압력을 액체화물의 증기압 이상으로 유지하는 방법을 제시하였다. 이러한 방법은 등록특허 제 10-1012643 호에 개시되어 있다.

등록특허 제 10-1012643 호

적재배관 상단의 내부압력을 유지하기 위해서 마련되는 압력제어수단으로는 대표적으로 유압으로 작동되는 밸브를 예로 들 수 있다. 이 경우 압력을 제어하기 위한 특성상 화물에 의한 왁스, 슬러지 등의 이물질에 의해 압력제어수단의 협착이 발생할 수 있다.

또한 압력제어수단으로 공급될 유체의 압력을 상승시키기 위한 장치로 펌프를 사용하는 경우, 장치 이상에 대비하여 예비 펌프를 두게 되는데, 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하는 경우까지 대비하려면, 고압의 펌프를 추가로 설치해야 하므로, 설치비용이 높아지고, 용적률의 손실이 발생하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 압력제어수단의 협착 시에도 신속하게 이를 해결하여 압력제어수단을 제어할 수 있고, 이를 통해 액체화물의 적재 배관 내에서의 증발을 감소시킬 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 마련되며 액체화물이 저장되는 저장탱크;

상기 저장탱크의 상부로부터 수직 하방으로 마련되어 상기 액체화물을 상기 저장탱크로 이송하는 적재 배관;

상기 적재 배관의 하단부에 마련되는 제1 압력제어수단; 및

상기 제1 압력제어수단으로 연결되는 어큐뮬레이터(accumulator)를 포함하여,

상기 어큐뮬레이터의 내압을 상기 제1 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 상기 어큐뮬레이터의 고압으로 상기 제1 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 시스템이 제공된다.

바람직하게는 시스템은, 상기 제1 압력제어수단에 연결되어 상기 제1 압력제어수단을 유압으로 작동시키는 유압 유닛을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는 시스템은, 상기 제1 압력제어수단을 우회하여 상기 액체화물이 상기 저장탱크에 선적되도록 상기 적재 배관으로부터 분기되는 바이패스 배관과, 상기 바이패스 배관에 마련되며 상기 유압 유닛에 의해 작동되는 제2 압력제어수단을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는 시스템은, 상기 적재 배관에서 상기 제1 압력제어수단의 상류측에 설치되어 상기 적재 배관의 내압을 측정하고, 측정값에 근거해 상기 제1 압력제어수단의 개도를 제어하는 압력 트랜스미터를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 유압 유닛은, 상기 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나로 전달될 유체를 펌핑하는 제1 펌프와, 상기 제1 펌프와 병렬로 마련되는 제2 펌프를 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 유압 유닛은, 상기 제1 펌프의 하류로부터 상기 제2 펌프의 상류를 연결하는 압력보충 라인과, 상기 압력보충 라인에 마련되는 컨트롤 밸브를 더 포함하여, 상기 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나에서 상기 제1 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하면, 제1 펌프에서 펌핑된 상기 유체를 상기 압력보충 라인을 거쳐 상기 제2 펌프로 펌핑하여 공급할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 및 제2 압력제어수단은 안티-캐비테이션(anti-cavitation) 밸브일 수 있다.

바람직하게는, 상기 선박은 액체화물을 화물로 적재하거나 연료로 사용하는 선박 또는 해상 구조물로서, 원유 운반선, 정유 운반선, LNG 운반선, LPG 운반선, PC선, 액화이산화탄소 운반선, LNG RV, Oil FPSO, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG FSU, LNG bunkering vessel, chemical tanker 및 ethylene carrier를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박에 마련되는 저장탱크로 액체화물을 이송하는 적재 배관의 하단부에 압력제어수단을 마련하고, 상기 압력제어수단에 연결되는 어큐뮬레이터를 마련하여,

상기 어큐뮬레이터의 내압을 상기 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 상기 어큐뮬레이터의 고압으로 상기 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 압력제어수단에 연결되어 상기 압력제어수단을 유압으로 작동시키는 유압 유닛을 마련하되, 상기 적재 배관에서 상기 압력제어수단의 상류측에 압력 트랜스미터를 설치하여, 상기 적재 배관의 내압을 측정하고, 측정값에 근거해 유압 유닛 및 어큐뮬레이터 중 적어도 하나에 의해 상기 압력제어수단의 개도를 제어할 수 있다.

바람직하게는 상기 유압 유닛은, 상기 압력제어수단으로 전달될 유체를 펌핑하는 제1 펌프와, 상기 제1 펌프와 병렬로 마련되는 제2 펌프와, 상기 제1 펌프의 하류로부터 상기 제2 펌프의 상류를 연결하는 압력보충 라인과, 상기 압력보충 라인에 마련되는 컨트롤 밸브를 더 포함하여, 상기 압력제어수단에서 상기 제1 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하면, 제1 펌프에서 펌핑된 상기 유체를 상기 압력보충 라인을 거쳐 상기 제2 펌프로 펌핑하여 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 선박의 액체화물 증발감소 시스템 및 방법에 의하면, 적재 배관에 설치된 압력제어수단에 의하여 적재 배관 내의 압력, 특히 적재 배관의 상단 내부압력을 액체화물의 증기압 이상으로 조절하여 유지할 수 있어, 액체화물 적재시 증발가스 발생을 방지 혹은 저감시킬 수 있게 되고, 효율적인 액체화물 적재작업을 수행할 수 있게 된다.

특히, 제1 압력제어수단의 운전 압력보다 높은 내압을 유지하는 어큐뮬레이터에 의해, 간단한 장치만으로 압력제어수단에서 발생할 수 있는 이물질에 의한 협착을 방지하고, 시스템의 안정성을 높일 수 있다. 유압 유닛의 장치 이상이나 유지 보수 등으로 사용이 어려운 경우에도 어큐뮬레이터를 통해 액체화물의 적재가 계속 이루어질 수 있게 된다.

또한, 적재 배관의 상단 내부압력이 증기압 이상으로 유지되는 조건이 만족되는 경우, 적재 배관과 함께 바이패스 배관을 통해서 액체화물을 선적하여 선적 속도의 저하를 방지할 수 있고, 제1 압력제어수단의 갑작스러운 고장 시에도 바이패스 배관을 통해서 액체화물 선적작업을 계속해서 수행할 수 있어 신속하고 안정적인 액체화물 선적이 이루어질 수 있다.

또한 고압 펌프를 추가로 설치하지 않고도, 펌프의 운전만으로 펌프 설계 압력보다 높은 유체를 공급할 수 있어, 장치 설치 비용을 낮추고 용적률을 높일 수 있으면서도, 장치의 운전 범위를 넓게 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체화물 증발감소 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체화물 증발감소 시스템을, 도 2b는 제3 실시예에 따른 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액체화물 증발감소 시스템을, 도 3b는 제5 실시예에 따른 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 유체의 압력을 상승시키기 위한 펌프가 마련되고, 펌프의 운전압력보다 높은 압력을 필요로 하는 경우에 대비하여 고압펌프가 추가로 마련된 종래의 유압 장치 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명 실시예들의 유압 유닛에서의 펌프 구성과 작동 방식을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명 실시예들에 적용되는 유압 유닛의 구성을 개략적으로 도시한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 선박의 액체화물 증발감소 시스템은, 액체화물을 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다면 어떠한 종류의 선박에도 적용될 수 있다. 본 발명의 시스템이 적용되는 저장탱크는, 반드시 액체화물을 화물로서 적재하기 위한 것으로 한정되는 것은 아니고, 엔진의 연료로서 사용될 오일이나 액화가스 등을 적재하기 위한 저장탱크(즉, 연료탱크)까지도 모두 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

다시 말해서, 본 발명 실시예들의 액체화물 증발감소 시스템은, 액체화물을 화물로써 적재하거나 연료로서 사용하는 모든 종류의 선박, 즉 원유 운반선, 정유 운반선, LNG 운반선, LPG 운반선, PC선, 액화이산화탄소 운반선, LNG RV, Oil FPSO, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG FSU, LNG bunkering vessel, chemical tanker, ethylene carrier 등에 적용될 수 있다. 여기에서, 각종 FPSO나 FSRU 등은 일반적으로 해상 플랜트로 구분하기도 하지만, 본 명세서에서 선박이라는 개념은, 자력으로 항해가 가능한 일반적인 의미의 선박은 물론, 해상에서 부유되어 사용될 수 있는 각종 해상 플랜트까지도 모두 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

또한, 본 발명의 액체화물 증발감소 시스템은, 해상뿐만 아니라 육상에 설치되어 LNG, LPG, 액화질소, 액화이산화탄소 등의 액화가스나, 원유, 정제유 등과 같은 오일을 저장하기 위한 저장탱크에 적용될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체화물 증발감소 시스템을 개략적으로 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명 제1 실시예에 따른 액체화물 증발감소 시스템은, 선박에 마련되며 액체화물이 저장되는 저장탱크(T)로 액체화물을 이송하여 적재하기 위한 것으로서, 특히 액체화물을 이송하여 적재하는 중에 배관 내부에서의 수두차이 등으로 인하여, 저장탱크의 상하방향으로 연장되는 적재 배관(LL)의 상단 압력이 액체화물의 증기압보다 낮게 형성되어 액체화물이 증발되는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있는 시스템에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 저장탱크(T)의 상부로부터 수직 하방으로 적재 배관(LL)이 마련되고, 적재배관의 하단에 연통하여 대략 수평으로 연장되는 분배 배관(DL)이 마련되어 액체화물을 저장탱크로 이송하게 된다. 분배 배관에는 분배 밸브(DV)가 설치되며, 이 분배 밸브는 각각의 저장탱크마다 하나 이상씩 설치될 수 있다. 원유 저장탱크와 같이 액체화물이 상온 상태로 저장되는 경우에는 분배 배관(DL)이 복수의 저장탱크(T)를 관통하여 연장되도록 설치될 수 있다.

본 실시예들의 시스템에서는, 그 중 적재 배관의 하단부에 제1 압력제어수단(100)을 마련하여, 제1 압력제어수단의 개도를 제어함으로써 배관 상단 압력이 액체화물 증기압(Vapor pressure)보다 낮아지는 것을 방지하게 된다. 필요한 경우 이러한 제1 압력제어수단의 개도 제어를 위한 제어부(미도시)가 별도로 마련될 수도 있다.

제1 압력제어수단(100)은 예를 들어, 수차(Hydraulic turbine) 등이 적용될 수 있다. 액체화물 내에 잠겨있는 상태에서 유압 혹은 공압에 의해 작동 가능한 컨트롤 밸브(Control valve) 또는 안티-캐비테이션(anti-cavitation) 밸브일 수 있다. 이러한 밸브는, 신호나 유압 혹은 공압의 오류 시 완전 개방 상태로 동작하도록 구성되고, 정상 운전 상태에서 안티 캐비테이션(Anti-cavitation) 기능을 가지며, 방폭형인 것이 바람직하다.

제1 압력제어수단(100)을 유압으로 작동시키는 경우, 그 작동을 위해 제1 압력제어수단으로 연결되는 유압 유닛(300)이 시스템에 포함된다.

그러나 유압 유닛(300)에 의해 밸브 등의 제1 압력제어수단이 작동될 때, 압력을 제어하기 위한 특성상 액체화물에 포함된 왁스 및 슬러지 등의 이물질에 의해 협착 또는 고착이 발생할 수 있다.

이에 대비하여 본 시스템에는 제1 압력제어수단(100)으로 연결되는 어큐뮬레이터(accumulator, 200)를 마련하고, 어큐뮬레이터의 내압을 제1 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 제1 압력제어수단의 협착 위험이 있으면, 어큐뮬레이터의 고압을 이용하여 제1 압력제어수단을 작동시킬 수 있도록 함으로써 신속하게 밸브 등의 협착 또는 고착 가능성을 해결한다. 이로써 시스템의 안정성을 높일 수 있다.

유압 유닛(300)과 어큐뮬레이터(200)에 의해 제1 압력제어수단(100)으로 유압을 전달하기 위하여, 유압 유닛으로부터 제1 압력제어수단으로 연결되는 제1 유압 라인(HL1)과, 어큐뮬레이터로부터 유압 유닛으로 연결되는 제2 유압 라인(HL2)이 각각 마련된다.

적재 배관(LL)에서 제1 압력제어수단(100)의 상류측에는 압력 트랜스미터(Pressure transmitter, 400)가 설치되어 적재 배관의 내압을 측정하고, 측정값에 근거해 제1 압력제어수단의 개도를 제어할 수 있다.

압력 트랜스미터(400)로부터 출력되는 전기적 신호를 제1 압력제어수단(100)에서 수신받아 적재 배관(LL) 내부의 압력이 증기압(Vapor pressure) 이상으로 유지하게 된다. 즉, 적재 배관 내부의 압력 값에 따라 제1 압력제어수단에서 적재 배관 하단 개구의 개폐 정도를 조절하여, 적재배관 내의 압력, 특히 적재배관의 상단 내부압력이 액체화물의 증기압 이상이 되도록 함으로써, 액체화물의 적재시 증발가스의 주요 발생원인 중 하나인 적재 배관의 상단의 진공 형성을 방지하여 증발가스 발생을 감소시킬 수 있다.

도 2a에 도시된 본 발명 제2 실시예는, 유압 유닛(300) 및 어큐뮬레이터(200)로부터 제1 압력제어수단(100)으로 독립적인 유압 라인(HL1, HL2)이 연결된 제1 실시예의 시스템과는 달리, 어큐뮬레이터로부터 연결되는 라인을, 유압 유닛으로부터 연결되는 라인과 공유하도록 구성하였다.

유압 유닛(300a)으로부터 제1 압력제어수단(100a)으로 유압 메인 라인(HMLa)이 연결되고, 어큐뮬레이터(200a)로부터 연결된 유압 서브 라인(HSLa)을 유압 메인 라인에 합류시켜 제1 압력제어수단(100a)으로 연결한 구성이다. 이와 같은 구성은, 라인 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 2b에 도시된 제3 실시예는, 각각의 저장탱크(Tb)마다 적재 배관(LLb)이 마련되는 경우의 시스템이다. 예를 들어 LNG와 같은 저온 액체화물을 저장하는 저장탱크인 경우, 저장탱크를 연통하는 분배 배관이 마련되지 않고, 각각의 저장탱크마다 적재 배관이 마련된다.

도 3a에 도시된 본 발명 제4 실시예는, 제1 압력제어수단(100c)을 우회하여 액체화물이 저장탱크(Tc)에 선적되도록 적재 배관(LLc)으로부터 분기되는 바이패스 배관(BLc)과, 바이패스 배관에 마련되며 유압 유닛에 의해 작동되는 제2 압력제어수단(150c)이 추가로 마련된 것이다. 제2 압력제어수단(150c) 또한 수차(Hydraulic turbine)나, 액체화물 내에 잠겨있는 상태에서 유압 혹은 공압에 의해 작동 가능한 컨트롤 밸브(Control valve) 또는 안티-캐비테이션(anti-cavitation) 밸브일 수 있다. 필요한 경우 이러한 제2 압력제어수단의 개도 제어를 위한 제어부(미도시)가 별도로 마련될 수도 있다.

제1 압력제어수단(100c)의 이상으로 적재 배관(LLc)이 폐쇄되는 경우에, 바이패스 배관(BLc)을 개방하여 제1 압력제어수단(100c)을 우회시켜 액체화물의 선적작업을 계속해서 수행할 수 있다. 이때 갑자기 바이패스 배관(BLc)이 개방되면 적재 배관(LLc)의 상단 내부압력이 낮아져 진공이 발생할 우려가 있으므로, 바이패스 배관의 직경은 적재 배관의 직경보다 작게 마련할 수 있다.

또한, 액체화물의 선적작업이 진행되어 저장탱크 내의 액체화물 수위가 상승하면, 적재 배관과 함께 바이패스 배관을 통해 액체화물의 선적이 이루어질 수도 있다. 이때 제2 압력제어수단(150c)의 개방은, 바이패스 배관이 개방되어도 적재 배관의 상단 내부공간의 압력이 액체화물의 증기압 이상으로 유지될 수 있을 때 이루어져야 한다. 이와 같이 본 실시형태에 따르면, 액체화물의 선적시 제1 압력제어수단(100c)을 완전히 개방시켜도 제1 압력제어수단에 의한 차압 발생으로 선적 속도가 감소하는 문제를 바이패스 배관(BLc)을 통해 해소할 수 있어, 선적속도의 저하를 방지함으로써 선적이 완료되는 시간을 단축할 수 있게 된다.

도 3b에 도시된 제5 실시예는, 도 3a와 달리 각각의 저장탱크(Td)마다 적재 배관이 마련되고, 저장탱크를 연통하는 분배 배관이 마련되지 않는 경우의 시스템이다.

한편, 도 5 및 6에는 전술한 실시예들에 적용될 수 있는, 유압 유닛(300)의 구성과 작동 방식을 보다 구체적으로 도시하였다.

종래에는 압력제어수단으로 공급될 유체의 압력을 상승시키기 위한 장치로 펌프(10)를 사용하는 경우, 도 4에 도시된 것과 같이 장치 이상에 대비하여 예비 펌프(11)를 두게 되는데, 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하는 경우까지 대비하려면, 고압 펌프(20)를 추가로 설치하였다. 이는 설치비를 높이므로 경제성을 떨어뜨리고, 용적률 측면에서도 손실이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 실시예들의 유압 유닛(300)에서는, 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나로 전달될 유체를 펌핑하는 제1 펌프(310)와, 제1 펌프와 병렬로 마련되는 제2 펌프(320)를 마련하고, 제1 펌프(310)의 하류로부터 제2 펌프(320)의 상류를 연결하는 압력보충 라인(PL)을 마련하였다.

도 5에 도시된 바와 같이 압력보충 라인(PL)에는 컨트롤 밸브(330)를 마련하여, 제1 펌프(310) 또는 제2 펌프(320) 각각의 설계 압력만으로 충분한 유압 공급이 가능한 때에는 컨트롤 밸브(330)를 차단하여 운전하고, 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나에서 제1 펌프 또는 제2 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하면, 컨트롤 밸브를 통해 압력보충 라인(PL)을 개방하고, 제1 펌프(310)에서 펌핑된 유체를 압력보충 라인(PL)을 통해 제2 펌프 전단으로 공급하여, 다시 제2 펌프(320)에서 펌핑하여 공급할 수 있도록 한다.

이를 통해 고압 펌프를 추가로 설치하지 않고도, 펌프의 효과적인 운전을 통해 설계 압력보다 높은 압력의 유체를 제1 및 제2 압력제어수단으로 공급할 수 있고, 경제성과 용적률을 높일 수 있다. 이처럼 필요에 따라 펌프를 직렬운전하여 고압 유체를 공급할 수 있으므로, 상대적으로 제1 및 제2 펌프의 설계 압력을 낮게 할 수 있어, 장치 구성을 위한 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들의 시스템을 통해, 어큐뮬레이터와 같은 비교적 간단한 장치만으로 액체화물 적재시 발생할 수 있는 액체화물에 의한 왁스 및 슬러지 등 이물질에 의한 협착을 방지할 수 있고, 시스템의 안정성을 높일 수 있다. 유압 유닛의 장치 이상이나 유지 보수 등으로 사용이 어려운 경우에도 어큐뮬레이터를 통해 액체화물의 적재가 계속 이루어질 수 있게 된다.

또한 고압 펌프를 추가로 설치하지 않고도, 펌프의 운전만으로 펌프 설계 압력보다 높은 유체를 공급할 수 있어, 장치 설치 비용을 낮추고 용적률을 높일 수 있으면서도, 장치의 운전 범위를 넓게 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

T: 저장탱크
LL: 적재 배관
DL: 분배 배관
100: 제1 압력제어수단
200: 어큐뮬레이터
300: 유압 유닛
400: 압력 트랜스미터

Claims (11)

1. 선박에 마련되며 액체화물이 저장되는 저장탱크;
   상기 저장탱크의 상부로부터 수직 하방으로 마련되어 상기 액체화물을 상기 저장탱크로 이송하는 적재 배관;
   상기 적재 배관의 하단부에 마련되는 제1 압력제어수단; 및
   상기 제1 압력제어수단으로 연결되는 어큐뮬레이터(accumulator)를 포함하여,
   상기 어큐뮬레이터의 내압을 상기 제1 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 상기 어큐뮬레이터의 고압으로 상기 제1 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 압력제어수단에 연결되어 상기 제1 압력제어수단을 유압으로 작동시키는 유압 유닛을 더 포함하는 액체화물 증발감소 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 압력제어수단을 우회하여 상기 액체화물이 상기 저장탱크에 선적되도록 상기 적재 배관으로부터 분기되는 바이패스 배관; 및
   상기 바이패스 배관에 마련되며 상기 유압 유닛에 의해 작동되는 제2 압력제어수단을 더 포함하는 액체화물 증발감소 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 적재 배관에서 상기 제1 압력제어수단의 상류측에 설치되어 상기 적재 배관의 내압을 측정하고, 측정값에 근거해 상기 제1 압력제어수단의 개도를 제어하는 압력 트랜스미터를 더 포함하는 액체화물 증발감소 시스템.
5. 제 3항에 있어서, 상기 유압 유닛은
   상기 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나로 전달될 유체를 펌핑하는 제1 펌프; 및
   상기 제1 펌프와 병렬로 마련되는 제2 펌프를 포함하는 액체화물 증발감소 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 유압 유닛은
   상기 제1 펌프의 하류로부터 상기 제2 펌프의 상류를 연결하는 압력보충 라인; 및
   상기 압력보충 라인에 마련되는 컨트롤 밸브를 더 포함하여,
   상기 제1 및 제2 압력제어수단 중 적어도 하나에서 상기 제1 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하면, 제1 펌프에서 펌핑된 상기 유체를 상기 압력보충 라인을 거쳐 상기 제2 펌프로 펌핑하여 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 시스템.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 압력제어수단은 안티-캐비테이션(anti-cavitation) 밸브인 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 시스템.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 선박은 액체화물을 화물로 적재하거나 연료로 사용하는 것으로서, 원유 운반선, 정유 운반선, LNG 운반선, LPG 운반선, PC선, 액화이산화탄소 운반선, LNG RV, Oil FPSO, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG FSU, LNG bunkering vessel, chemical tanker 및 ethylene carrier 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 시스템.
9. 선박에 마련되는 저장탱크로 액체화물을 이송하는 적재 배관의 하단부에 압력제어수단을 마련하고, 상기 압력제어수단에 연결되는 어큐뮬레이터를 마련하여,
   상기 어큐뮬레이터의 내압을 상기 압력제어수단의 운전압력보다 높게 유지하여, 상기 어큐뮬레이터의 고압으로 상기 압력제어수단의 협착을 방지하여 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 압력제어수단에 연결되어 상기 압력제어수단을 유압으로 작동시키는 유압 유닛을 마련하되,
    상기 적재 배관에서 상기 압력제어수단의 상류측에 압력 트랜스미터를 설치하여, 상기 적재 배관의 내압을 측정하고, 측정값에 근거해 유압 유닛 및 어큐뮬레이터 중 적어도 하나에 의해 상기 압력제어수단의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 유압 유닛은
    상기 압력제어수단으로 전달될 유체를 펌핑하는 제1 펌프;
    상기 제1 펌프와 병렬로 마련되는 제2 펌프;
    상기 제1 펌프의 하류로부터 상기 제2 펌프의 상류를 연결하는 압력보충 라인; 및
    상기 압력보충 라인에 마련되는 컨트롤 밸브를 더 포함하여,
    상기 압력제어수단에서 상기 제1 펌프의 설계 압력보다 높은 압력을 필요로 하면, 제1 펌프에서 펌핑된 상기 유체를 상기 압력보충 라인을 거쳐 상기 제2 펌프로 펌핑하여 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체화물 증발감소 방법.
    
    
    
    

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