KR102130714B1 - Test Method Of Liquefaction Process For Ship - Google Patents
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Abstract
선박의 액화공정 테스트 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 액화공정 테스트 방법은, 액화공정 장치가 마련된 선박의 데크 상부에 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 마련하고, 선박의 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 가스 공급 모듈에서 재기화시켜 선박의 액화공정 장치를 테스트하는 것을 특징으로 한다.A method for testing a ship's liquefaction process is disclosed. The method for testing a liquefaction process of a ship of the present invention provides a detachable gas supply module on the deck of a ship equipped with a liquefaction process apparatus, and regasifies the LNG stored in the LNG storage tank of the ship in a gas supply module to liquefy the ship. It is characterized by testing the device.
Description
본 발명은 선박의 액화공정 테스트 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 데크 상부에 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 마련하고, 선박의 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 가스 공급 모듈에서 재기화시켜 선박의 액화공정 장치를 테스트하는 선박의 액화공정 테스트 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for testing a liquefaction process of a ship, and more specifically, to provide a detachable gas supply module on the top of the deck of the ship, and regasify the LNG stored in the ship's LNG storage tank in the gas supply module to liquefy the ship. It relates to a method for testing a liquefaction process of a ship for testing process equipment.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색 무취의 투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다.Liquefied Natural Gas (hereinafter referred to as "LNG") is a colorless, odorless, transparent liquid that can be obtained by liquefying natural gas containing methane as its main component to about -162°C, compared to natural gas. It has a volume of about 1/600.
이와 같은 LNG는 종래에는 육상에 건설된 생산 플랜트에서 생산되어 운반선으로 소비지에 공급되었다. 그러나 최근 해상 가스전의 개발이 많아짐에 따라, 가스전에서 육상의 플랜트까지 파이프라인을 통해 천연가스를 이송하는 경우 육상에서 원거리인 가스전은 천연가스 이송이 어려운 문제가 있고, 육상에 플랜트 건설을 위한 부지 확보의 문제도 있어, 해상에서 천연가스를 액화시켜 LNG를 생산할 수 있도록 생산 플랜트를 갖춘 해양 구조물의 개발이 활발해지고 있다.Such LNG has been conventionally produced in a production plant built on land and supplied to a consumer site as a carrier. However, with the recent development of offshore gas fields, when transporting natural gas through pipelines from gas fields to land plants, gas fields remote from the land have a problem that natural gas transport is difficult, and securing a site for plant construction on land There is also a problem, and the development of offshore structures equipped with a production plant to liquefy natural gas offshore to produce LNG is becoming active.
최근 개발되고 있는 선박에는 해양플랫폼이나 각종 해양 구조물 등도 포함되는데, 그 중 FLNG(Floating Liquefied Natural Gas)는 해상에 부유하며 LNG를 처리하는 해양 구조물로서, 대표적으로 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)와 LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)가 이에 포함된다. 특히 LNG-FPSO는 LNG의 생산 및 액화설비 그리고 저장시설을 갖추어, 해상의 가스전에서 시추한 천연가스로 LNG를 생산하여 저장하고 LNG 운반선으로 하역할 수 있는 특수선박이다. Recently developed ships include offshore platforms, various offshore structures, etc. Among them, FLNG (Floating Liquefied Natural Gas) is a marine structure that floats on the sea and processes LNG, typically LNG-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading). ) And LNG-FSRU (Floating Storage and Regasification Unit). In particular, LNG-FPSO is a special ship capable of producing and storing LNG from natural gas drilled in offshore gas fields and unloading it as an LNG carrier by equipping LNG production and liquefaction facilities and storage facilities.
이와 같은 LNG-FPSO는 생산, 액화 및 저장 단계를 한꺼번에 처리하므로 기존의 방식보다 LNG 생산 및 공급에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있고, 한 가스전에서의 생산이 끝나면 다른 해상의 가스전으로 이동시켜 활용할 수 있으므로, 경제성도 갖출 수 있다. As such LNG-FPSO processes production, liquefaction and storage steps all at once, it is possible to reduce the time and cost of LNG production and supply than the existing method, and when production in one gas field is finished, it is moved to another gas field. As it can be utilized, it can also be economical.
LNG-FPSO와 같은 FLNG는 크기가 수백m에 이르고, 해상에 부유할 수 있는 구조물에 천연가스를 시추하여 LNG를 생산하고 저장할 수 있는 플랜트 시설까지 갖추게 되므로 건조 비용이 수천억에서 수조원에 이르는 고가이다. 또한 해상의 가스전에서 가동되므로 각종 설비의 이상이 발생하면 육상에 비해 수리하는 것이 어렵고 제한적일 수 있다. FLNG, such as LNG-FPSO, is hundreds of meters in size, and is equipped with a plant facility that can produce and store LNG by drilling natural gas in structures that can float on the sea, so the cost of drying is high, ranging from hundreds of billions to trillion won. . In addition, since it is operated in a gas field offshore, it may be difficult and limited to repair it when compared to the land if an abnormality occurs in various facilities.
따라서 건조 및 시험 운영 단계 등 선주에게 인도되기 전에 충분한 성능 테스트를 통해 설비의 정상 작동 여부를 검증해야 한다. Therefore, it is necessary to verify whether the equipment is operating normally through sufficient performance tests before being delivered to the owner, such as the drying and test operation stages.
그 중 FLNG의 액화공정 장치의 성능 테스트를 위해서는 설비를 시험가동하기 위한 LNG를 FLNG에 공급하고 재기화하여 천연가스의 액화공정을 테스트할 수 있다.Among them, in order to test the performance of the liquefaction process equipment of FLNG, the LNG for testing operation of the equipment can be supplied to the FLNG and regasified to test the liquefaction process of natural gas.
본 발명은 FLNG와 같은 선박의 액화공정 테스트를 수행할 수 있도록 LNG를 재기화시켜 공급하는 장치를 모듈화하여 탈부착 가능하도록 하고, 액화공정 테스트 후 다른 선박 등의 테스트에 활용할 수 있는 액화공정 테스트 방법을 제공하고자 한다. The present invention modularizes the device to supply and regasify LNG so that it can perform a liquefaction process test of a vessel such as FLNG, and a liquefaction process test method that can be used for testing other vessels after the liquefaction process test Want to provide
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화공정 장치가 마련된 선박의 액화공정 테스트 방법에 있어서, According to an aspect of the present invention, in the liquefaction process test method of a vessel provided with a liquefaction process apparatus,
상기 선박의 데크 상부에 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 마련하고, 상기 선박의 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 상기 가스 공급 모듈에서 재기화시켜 상기 선박의 액화공정 장치를 테스트하는 것을 특징으로 하는 선박의 액화공정 테스트 방법이 제공된다.A liquefaction process of a ship characterized in that a detachable gas supply module is provided on an upper part of the deck of the ship, and the liquefaction process device of the ship is tested by regasifying the LNG stored in the ship's LNG storage tank in the gas supply module. Test methods are provided.
바람직하게는 상기 테스트 방법은, 1) 상기 선박의 데크 상부에 상기 가스 공급 모듈을 배치하고 상기 LNG 저장탱크 및 상기 액화공정 장치에 연결하는 설치 단계; 2) 상기 LNG 저장탱크로부터 LNG를 상기 가스 공급 모듈에 공급하여 재기화시키는 재기화 단계; 및 3) 재기화된 상기 LNG를 상기 액화공정 장치에 공급하여 상기 액화공정 장치를 테스트하는 액화 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the test method includes: 1) an installation step of arranging the gas supply module on an upper part of the deck of the ship and connecting the LNG storage tank and the liquefaction process apparatus; 2) regasification step of supplying LNG from the LNG storage tank to the gas supply module to regasify; And 3) a liquefaction step of supplying the regasified LNG to the liquefaction process apparatus to test the liquefaction process apparatus.
바람직하게는, 4) 상기 액화 단계에서 재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크로 저장하는 저장 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, 4) may further include a storage step of storing the reliquefied LNG in the liquefaction step to the LNG storage tank.
바람직하게는, 상기 재기화 단계는, 1) 상기 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 석션 드럼에 저장하는 저장 단계; 2) 석션 드럼으로부터 LNG를 공급받아 압축하는 압축 단계; 및 3) 압축된 LNG를 해수와 열교환시켜 재기화시키는 열교환 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the regasification step includes: 1) a storage step of receiving LNG from the LNG storage tank and storing it in a suction drum; 2) a compression step of receiving and compressing LNG from a suction drum; And 3) a heat exchange step of re-gasifying the compressed LNG by exchanging it with sea water.
바람직하게는, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 상기 LNG는 상기 LNG 저장탱크에 마련되는 펌프 타워를 통해 상기 석션 드럼으로 공급될 수 있다.Preferably, the LNG stored in the LNG storage tank may be supplied to the suction drum through a pump tower provided in the LNG storage tank.
바람직하게는, 상기 선박은 해상에 부유하는 부유식 해양 구조물을 포함할 수 있다.Preferably, the vessel may include a floating offshore structure floating on the sea.
바람직하게는, 상기 부유식 해양 구조물은 LNG-FPSO를 포함하는 FLNG일 수 있다.Preferably, the floating offshore structure may be FLNG including LNG-FPSO.
바람직하게는, 상기 선박은 선장(Length over all)이 300 내지 700m이고, 천연가스를 채굴하여 액화하는 설비가 마련되는 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)일 수 있다.Preferably, the vessel may be a LNG-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) having a captain (Length over all) of 300 to 700m and a facility for mining and liquefying natural gas.
본 발명의 선박의 액화공정 테스트 방법은, 선박의 데크 상부에 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 마련하고, 선박의 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 가스 공급 모듈에서 재기화시켜 선박의 액화공정 장치를 테스트할 수 있도록 한다. In the ship liquefaction process test method of the present invention, a detachable gas supply module is provided on the top of the deck of the ship, and LNG stored in the ship's LNG storage tank can be re-evaporated in the gas supply module to test the ship's liquefaction process device. To make.
이와 같은 방법으로 선박의 충분한 성능 테스트를 통해 설비의 정상 작동을 검증할 수 있어, Operation field에 적용되었을 때 선박의 가동성을 담보하고 선주의 신뢰성을 확보할 수 있다.In this way, it is possible to verify the normal operation of the equipment through sufficient performance tests of the ship, so that when applied to the operation field, it is possible to secure the ship's operability and secure the owner's reliability.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 연안에 계류된 선박에 LNG carrier로 LNG를 이송하여 공급하는 방법을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에서 SPM 방식으로 계류된 선박의 모습을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 데크 상부에 마련하여 선박의 액화공정을 테스트하는 개념을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화공정 테스트용 가스공급 모듈을 개략적으로 도시한다.
도 5는 Niche process의 액화공정 장치가 마련된 선박에서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스공급 모듈이 마련되어 액화공정의 성능 테스트가 수행되는 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명 중 제4 실시예의 선박의 테스트 모듈 설치 방법에 따른 선박의 배치 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 선박을 위에서 바라본 평면도이다.1 schematically shows a method of transporting and supplying LNG to an LNG carrier to a ship moored on the coast according to the first embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows the state of the ship moored in the SPM method in the first embodiment of the present invention.
3 schematically illustrates a concept of testing a ship's liquefaction process by providing a detachable gas supply module on the deck according to the second embodiment of the present invention.
4 schematically shows a gas supply module for testing a liquefaction process according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 schematically shows a flow in which a gas supply module according to a third embodiment of the present invention is provided in a ship provided with a liquefaction process apparatus of a Niche process, and performance testing of the liquefaction process is performed.
6 schematically shows a cross-sectional arrangement of a ship according to a method for installing a test module of a ship according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of the ship shown in FIG. 6 as viewed from above.
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.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 연안에 계류된 선박(F)에 LNG carrier(LC)로 LNG를 이송하여 공급하는 방법을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a method of transporting and supplying LNG to an LNG carrier (LC) to a ship (F) moored on the coast according to the first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 선박(F)의 연안 테스트 방법에 있어서, 연안(near shore)에 계류된 선박(F)에 LNG carrier(LC)로 LNG를 이송하여 공급하고 재기화시켜 선박(F)의 액화공정을 테스트하는 것을 특징으로 하는 선박(F)의 연안 가스 테스트 방법이 제공된다.As shown in FIG. 1, according to the first embodiment of the present invention, in the coastal test method of the ship F, LNG is used as an LNG carrier (LC) on the ship F moored on the shore. Provided is a method for testing the offshore gas of a ship (F), characterized by testing the liquefaction process of the ship (F) by transferring, supplying, and regasifying.
제1 내지 제4 실시예에서 선박은 해상을 운항하거나 해상에 부유하는 해양 구조물을 통칭하는 의미로서, LNG의 액화공정이 필요한 선박, 특히 LNG-FPSO와 LNG-FSRU와 같은 FLNG를 비롯하여, BOG의 재액화공정이 필요한 LNG carrier나 LNG-RV 등이 본 실시예들의 선박일 수 있다. In the first to fourth embodiments, the ship means a marine structure floating on the sea or floating on the sea, and ships that require liquefaction of LNG, particularly FLNG such as LNG-FPSO and LNG-FSRU, An LNG carrier or an LNG-RV, which requires a reliquefaction process, may be ships of the present embodiments.
조선소에서 건조된 이들 선박(F)은 가스전에 설치되거나 선주에 인도되기에 앞서, 조선소 인근의 연안에서 플랜트의 정상가동 여부를 확인하고 성능 테스트를 거치는 것이 바람직하다. 선박(F)의 성능 테스트, 특히 액화공정의 성능 테스트를 위해서는 천연가스를 공급하여 액화공정을 거쳐 LNG를 생산해보아야 한다. 테스트를 위해 LNG를 공급하여 BOG(boil-off gas)나 재기화시킨 LNG로 액화공정을 가동시킬 수 있는데, 선박(F)에 LNG를 공급하기 위해서는 LNG 터미널(LT)에 계류시켜 선박(F)에 LNG를 적재(loading)할 수 있다. 그러나 LNG 터미널(LT)의 설비에 따라 LNG 터미널(LT)에 계류시킬 수 있는 선박(F)의 크기에는 한계가 있는데, 본 실시예는 LNG 터미널(LT)을 증설하지 않고도 선박(F)의 성능 테스트를 위한 LNG를 적재할 수 있도록 LNG carrier(LC)를 통해 선박(F)에 LNG를 공급한다.These ships (F) built in shipyards are preferably installed on gas fields or delivered to ship owners, and it is desirable to check the normal operation of the plant on the coast near the shipyard and undergo a performance test. In order to test the performance of the ship F, especially the performance of the liquefaction process, it is necessary to supply natural gas to produce LNG through the liquefaction process. LNG can be supplied for testing to operate the liquefaction process with BOG (boil-off gas) or regasified LNG.To supply LNG to the ship (F), it is moored at the LNG terminal (LT) to ship (F) LNG can be loaded. However, depending on the facilities of the LNG terminal (LT), there is a limit to the size of the ship (F) that can be moored in the LNG terminal (LT). In this embodiment, the performance of the ship (F) without increasing the LNG terminal (LT) LNG is supplied to the ship F through an LNG carrier (LC) so that LNG for testing can be loaded.
본 실시예의 연안 가스 테스트 방법은, 1) 연안에 선박(F)을 계류시키는 단계; 2) LNG 터미널(LT)에서 LNG carrier(LC)에 LNG를 적재(loading)하는 단계; 3) LNG carrier(LC)을 운항시켜 선박(F)에 근접시키는 단계; 4) LNG carrier(LC)로부터 선박(F)에 LNG를 공급하는 단계; 및 5) 선박(F)에 공급된 LNG를 재기화시켜 선박(F)의 액화공정을 테스트하는 단계를 포함하여 진행되며, 상술한 단계 4)에 앞서, 4a) 선박(F)에 근접된 LNG carrier(LC)의 매니폴드(manifold)와 선박(F)의 로딩 암(loading arm)을 연결하는 단계를 거친다.The coastal gas test method of this embodiment includes: 1) moored a ship F on the coast; 2) loading LNG into an LNG carrier (LC) in an LNG terminal (LT); 3) operating the LNG carrier (LC) to approach the ship (F); 4) supplying LNG from the LNG carrier (LC) to the ship (F); And 5) regasifying the LNG supplied to the ship F to test the liquefaction process of the ship F. Prior to step 4) described above, 4a) LNG approaching the ship F The step of connecting the manifold of the carrier (LC) and the loading arm of the ship (F) is performed.
선박(F)은 Single Point Mooring(SPM), turret mooring, spread mooring 또는 tug boat mooring 방식으로 연안에 계류될 수 있으며, 도 2에는 본 실시예에서 연안에 마련된 계류장치(SPM)를 이용하여 SPM 방식으로 계류된 선박(F)의 모습을 개략적으로 도시하였다. The ship F may be moored on the coast by a single point mooring (SPM), turret mooring, spread mooring or tug boat mooring method, and FIG. 2 shows an SPM method using a mooring device (SPM) provided on the coast in this embodiment. The appearance of the ship (F) moored as is schematically shown.
연안에 SPM을 마련하여, 선박(F)을 비롯하여 운항해역에 투입되기 전의 각종 선박, 해양 구조물 등을 계류시켜 성능 테스트를 수행할 수 있다.By providing SPM on the coast, it is possible to perform performance tests by moored various ships, marine structures, etc. before being put into the operating area including the ship (F).
LNG carrier(LC)를 용선하여 LNG 터미널(LT)에서 LNG를 적재하고, 선박(F)가 계류된 연안으로 이동시키고, 선박(F)의 로딩 암과 LNG carrier(LC)의 LNG 하역을 위한 매니폴드를 연결시킨다. LNG carrier(LC)의 저장탱크로부터 매니폴드를 거쳐 선박(F)의 로딩 암을 통해 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로 LNG가 공급된다. LNG 저장탱크(T)에 저장된 LNG를 펌핑하여 가스공급 모듈(200)로 이를 재기화시켜 선박(F)의 액화공정을 테스트할 수 있다.LNG carrier (LC) is chartered to load LNG at the LNG terminal (LT), move to the coast where the ship (F) is moored, and load arms of the ship (F) and manifolds for LNG unloading of the LNG carrier (LC) Connect the folds. LNG is supplied from the storage tank of the LNG carrier (LC) to the LNG storage tank (T) of the ship (F) via the manifold and through the loading arm of the ship (F). The LNG stored in the LNG storage tank (T) can be pumped to regasify it with the gas supply module (200) to test the liquefaction process of the ship (F).
본 실시예를 통해 액화공정을 테스트할 수 있는 선박(F)의 크기나 종류가 제한되는 것은 아니지만, 선장(Length over all)이 300 내지 700m로 기존 LNG 터미널(LT)에 계류시키기 어려운 선박(F)의 성능 테스트를 위해 본 실시예가 적용될 수 있다. 본 실시예에서 선박(F)는 천연가스를 채굴하여 액화하는 설비가 마련되는 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading) 등의 FLNG일 수 있으나, 전술한 바와 같이 액화공정이 수행되는 다른 선박 또는 해양 구조물의 테스트에도 적용될 수 있다.Although the size or type of the ship F capable of testing the liquefaction process is not limited through this embodiment, it is difficult for the captain (Length over all) to be moored at the existing LNG terminal LT at 300 to 700 m (F) ), this embodiment may be applied for performance testing. In this embodiment, the ship F may be FLNG, such as LNG-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), which is equipped with a facility for mining and liquefying natural gas, but other vessels in which the liquefaction process is performed as described above, or It can also be applied to the testing of offshore structures.
바람직하게는, 본 실시예에서 선박(F)에서는 선박(F)에 탈착 가능한 가스공급 모듈(200)을 통해 재기화된 LNG로 액화공정이 테스트될 수 있는데, 액화공정의 테스트 방법 및 가스공급 모듈(200)에 대해서는 후술한다.
Preferably, in this embodiment, in the ship F, the liquefaction process may be tested with regasified LNG through the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 탈부착 가능한 가스공급 모듈(200)을 데크(D) 상부에 마련하여 선박(F)의 액화공정을 테스트하는 개념을 개략적으로 도시한다.3 schematically illustrates the concept of testing the liquefaction process of the ship F by providing a detachable
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 선박(F)의 액화공정 테스트 방법에 있어서, 선박(F)의 데크(D) 상부에 탈부착 가능한 가스공급 모듈(200)을 마련하고, 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)에 저장된 LNG를 가스공급 모듈(200)에서 재기화시켜 선박(F)의 액화공정 장치(100)를 테스트하는 것을 특징으로 하는 선박(F)의 액화공정 테스트 방법이 제공된다.According to the second embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, in the method for testing the liquefaction process of the ship (F), a detachable
선박(F)은 천연가스의 생산, 액화 및 저장 공정을 수행할 수 있는 부유식 구조물이므로, 한정된 공간에 이들 공정을 수행할 수 있는 설비들이 모두 탑재되어야 한다. 따라서 본 실시예에서는 선박(F)에서의 공간 확보의 측면에서, 액화공정 장치(100) 등의 플랜트 설비가 정상가동되는지의 성능 테스트가 완료되면 탈착될 수 있도록 재기화 장치를 모듈화한 가스공급 모듈(200)을 이용한 액화공정 테스트 방법을 제시한다. 본 실시예의 테스트 방법은 상술한 제1 실시예에서와 같이 연안에 선박(F)을 계류시킨 상태로 LNG carrier(LC)로부터 LNG를 공급받아 수행될 수 있다.Since the ship F is a floating structure capable of performing natural gas production, liquefaction and storage processes, all facilities capable of performing these processes must be installed in a limited space. Therefore, in this embodiment, in terms of securing space in the ship F, the gas supply module that modulates the regasification apparatus so that it can be detached when the performance test of whether the plant equipment such as the
제2 실시예의 테스트 방법은, 1) 선박(F)의 데크(D) 상부에 가스공급 모듈(200)을 배치하고 LNG 저장탱크(T) 및 액화공정 장치(100)에 연결하는 설치 단계; 2) 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 가스공급 모듈(200)에 공급하여 재기화시키는 재기화 단계; 및 3) 재기화된 LNG를 액화공정 장치(100)에 공급하여 액화공정 장치(100)를 테스트하는 액화 단계를 거쳐 수행되며, 4) 액화 단계에서 재액화된 LNG를 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로 저장하는 저장 단계를 더 포함할 수 있다.The test method of the second embodiment includes: 1) an installation step of placing the
본 실시예의 테스트 방법에 사용되는 가스공급 모듈(200)은 선박(F)에 탈부착 가능한 장치이므로, 액화공정 장치(100)의 테스트를 위해 먼저 설치 단계를 통해 선박(F)의 LNG 저장탱크(T) 및 액화공정 장치(100)에 연결하여야 한다. Since the
가스공급 모듈(200)이 선박(F)에 연결되면 상술한 재기화 단계가, 1) 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 공급받아 석션 드럼(suction drum)(220)에 저장하는 저장 단계; 2) 석션 드럼(220)으로부터 LNG를 공급받아 압축하는 압축 단계; 및 3) 압축된 LNG를 해수와 열교환시켜 재기화시키는 열교환 단계를 거쳐 수행될 수 있으며, 상기 저장 단계에서, LNG 저장탱크(T)에 저장된 LNG는 LNG 저장탱크(T)에 마련된 펌프 타워(미도시)를 통해 석션 드럼(220)으로 공급될 수 있다.When the
선박(F)의 데크(D) 하부에는 선박(F)에서 생산된 LNG를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크(T)가 마련되는데, LNG 저장탱크(T)의 내부에는 LNG를 적재 및 하역하기 위한 여러 가지 펌프들이 마련되는 펌프 타워(미도시)가 구비될 수 있다. 저장 단계에서는 펌프 타워(미도시)에 구비된 펌프(P)를 통해 LNG가 펌핑되어 가스공급 모듈(200)의 석션 드럼(220)에 저장된다. 가스공급 모듈(200)에 마련되는 석션 드럼(220)은 재기화될 LNG가 임시 저장될 수 있는 탱크이다. Below the deck (D) of the ship (F) is provided with an LNG storage tank (T) capable of storing the LNG produced by the ship (F), the interior of the LNG storage tank (T) for loading and unloading LNG A pump tower (not shown) in which branch pumps are provided may be provided. In the storage step, LNG is pumped through the pump P provided in the pump tower (not shown) and stored in the
석션 드럼(220)에 임시 저장된 LNG는 압축 단계를 거쳐 해수와 열교환을 통해 기체상태로 재기화되어 액화공정 장치(100)에 공급되어 액화 단계를 통해 재액화됨으로써 액화공정의 성능 테스트가 수행된다. The LNG temporarily stored in the
제1 내지 제4 실시예에서의 액화공정 장치(100)는 Niche dual expander 방식(Niche process)으로 질소(N2)를 이용하여 천연가스의 액화공정이 수행되는 장치일 수 있다. 액화공정 장치(100)로 도입되는 천연가스의 온도가 높아야 하는 경우, LNG와 열교환될 해수를 열교환에 앞서 가열시키거나, 해수로 재기화시킨 LNG를 액화공정 장치(100)로 공급하기 전에 추가로 가열할 수 있다.The
자세한 가스공급 모듈(200)의 구조 및 선박(F)에 설치하는 방법은 후술하는 실시예들에서 기술된다. The detailed structure of the
본 실시예의 테스트 방법을 통해 액화공정을 테스트할 수 있는 선박(F)의 크기나 종류가 제한되는 것은 아니지만, 제1 실시예에서와 같이 선장(Length over all)이 300 내지 700m로 기존 LNG 터미널(LT)에 접안하기 어려운 선박(F)을 연안에 SPM 방식으로 계류시켜 본 실시예를 적용하여 액화공정 성능 테스트를 수행할 수 있다. 본 실시예에서 선박(F)은 천연가스를 채굴하여 액화하는 설비가 마련되는 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)일 수 있으나, 액화공정이 수행되는 다른 선박 또는 해양 구조물의 테스트에도 적용될 수 있다.
Although the size or type of the ship F capable of testing the liquefaction process through the test method of this embodiment is not limited, as in the first embodiment, the captain (Length over all) has an existing LNG terminal of 300 to 700m ( LT) It is possible to perform the performance test of the liquefaction process by applying the present embodiment by moored the ship (F), which is difficult to dock with the SPM method, on the coast. In this embodiment, the ship F may be LNG-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), which is equipped with facilities for mining and liquefying natural gas, but may also be applied to tests of other ships or offshore structures where the liquefaction process is performed. have.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화공정 테스트용 가스공급 모듈(200)을 개략적으로 도시한다.4 schematically shows a
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 선박(F)의 액화공정을 테스트하는 가스공급 모듈(200)에 있어서, 모듈 몸체(201); 및 모듈 몸체(201) 내부에 마련되며 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기(210)를 포함하되, 선박(F)에 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 선박(F)의 액화공정 테스트용 가스공급 모듈(200)이 제공된다.According to a third embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, in the
재기화기(210)는 LNG를 해수(seawater)와 열교환시켜 재기화시킬 수 있는데, 이를 위해 가스공급 모듈(200)은 해수 공급부(230)를 포함하며, 해수 공급부(230)는 재기화기(210)로 해수를 공급하는 해수 공급 배관(232) 및 열교환을 마친 해수를 배출하는 해수 배출 배관(233)을 포함하고, 해수 공급 배관(232)에는 재기화기(210)로 도입되는 해수의 양을 조절하는 해수 공급 밸브(234)가 마련될 수 있다.The
선박(F)에 마련된 해수 펌프(SP)를 통해 약 6 내지 8 bar의 해수가 가스공급 모듈(200)의 해수 공급 배관(232)으로 공급될 수 있으며, 이를 위해 선박(F)의 해수 펌프(SP)와 가스공급 모듈(200)의 해수 공급 배관(232)이 배관(미도시)과 플랜지(미도시) 등을 통해 연결될 수 있다. Sea water of about 6 to 8 bar may be supplied to the sea
가스공급 모듈(200)은 재기화기(210) 전단에 마련되며 LNG를 압축하는 고압 펌프(240)와, 재기화기(210) 후단에 마련되어 재기화된 LNG를 선박(F)의 액화공정 장치(100)로 공급하는 재기화가스 공급부(250)를 더 포함하며, 재기화가스 공급부(250)는 재기화기(210)의 후단에 마련되는 신축이음(expansion joint)부(251)와, 신축이음부(251)의 후단에 마련되어 재기화된 LNG의 온도 및 압력을 측정하는 게이지(gauge)부(252)를 포함할 수 있다. The
재기화기(210) 전단과 고압 펌프(240) 사이에는 재기화기(210)로 도입되는 LNG의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브(미도시)와 안전 밸브(미도시)가 마련될 수 있고, 재기화기(210)로 도입되는 유량을 넘는 LNG를 고압 펌프(240)의 흡입 측으로 복귀시키는 배관(미도시)이 마련될 수 있다.Between the front end of the
신축이음부(251)는 재기화기(210)에서 LNG가 해수와 열교환으로 재기화될 때의 팽창에 의한 변위를 흡수하기 위한 것으로, 재기화기(210)의 전단에도 마련될 수 있다. The
본 실시예에서는 Niche process에 의한 액화공정이 수행될 수 있는데, 가스정(Gas well)에서 생산된 천연가스는 선박(F)의 topside에서 산성가스 제거, 탈수, 탈황 과정, 중탄화수소 제거 등 일련의 가스처리 공정들을 거쳐 약 50 내지 80℃의 온도 및 약 40 내지 80 bar의 압력을 지닌 천연가스 상태로 액화공정 장치(100)로 도입되어 액화공정이 수행된다. 따라서 가스공급 모듈(200)에서는 이러한 천연가스의 온도 및 압력 조건에 상응하도록 재기화된 LNG를 공급해주어야 액화공정 장치(100)의 성능 테스트가 제대로 수행될 수 있다. 이를 위해 본 실시예에서는 고압 펌프(240)를 마련하였고, 고압 펌프(240)는 40 내지 80 bar, 바람직하게는 50 내지 70 bar, 더욱 바람직하게는 60 내지 65 bar로 LNG를 압축시킨다. 이처럼 재기화기(210)를 거쳐 재기화된 LNG의 온도 및 압력이 액화공정 장치(100)에 필요한 온도 및 압력 조건을 충족하는지를 측정할 수 있도록 가스공급 모듈(200)에는 게이지부(252)가 마련된다. In this embodiment, the liquefaction process by the Niche process can be performed. Natural gas produced in a gas well is a series of gases such as acid gas removal, dehydration, desulfurization process, and heavy hydrocarbon removal from the topside of the vessel (F). The liquefaction process is performed by introducing the
가스공급 모듈(200) 내부에서 고압 펌프(240)의 전단에는 LNG가 저장되는 석션 드럼(220)이 마련될 수 있는데, 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)에 마련된 펌프 타워를 통해 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG가 석션 드럼(220)과 고압 펌프(240)를 거쳐 재기화기(210)에서 재기화된다.Inside the
전술한 실시예에 기술된 바와 같이 석션 드럼(220)은 LNG를 임시로 저장하는 탱크로서, 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)에 LNG의 적, 하역 등을 위해 마련된 펌프 타워를 통해 LNG 저장탱크(T)에서 펌핑된 LNG가 가스공급 모듈(200)의 석션 드럼(220)으로 공급된다. LNG 저장탱크(T)와 석션 드럼(220)을 연결하는 배관에는 LNG 공급을 조절할 수 있도록 글로브 밸브(미도시)와 체크 밸브(미도시)가 마련되고, 석션 드럼(220)에는 내부 압력을 측정하고 조절하기 위한 압력 게이지(미도시)와 안전 밸브(미도시)가 마련될 수 있다.As described in the above-described embodiment, the
도 5에는 Niche process의 액화공정 장치(100)가 마련된 선박(F)에서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스공급 모듈(200)이 마련되어 액화공정의 성능 테스트가 수행되는 흐름을 개략적으로 도시하였다.FIG. 5 schematically shows a flow in which a
본 실시예의 가스공급 모듈(200)이 설치되어 액화공정 장치(100)의 성능 테스트가 수행될 수 있는 선박(F)의 크기나 종류가 제한되는 것은 아니지만, 제1 및 제2 실시예에서와 같이 선장(Length over all)이 300 내지 700m로 기존 LNG 터미널(LT)에 접안하기 어려운 선박(F)을 연안에 SPM 방식으로 계류시켜 본 실시예를 적용하여 액화공정 성능 테스트를 수행할 수 있다. 본 실시예에서 선박(F)은 천연가스를 채굴하여 액화하는 설비가 마련되는 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)일 수 있으나, 액화공정 장치(100)가 마련되는 다른 선박 또는 해양 구조물의 테스트에도 적용될 수 있다. 본 실시예의 가스공급 모듈(200)은 모듈화되어 선박(F)에 탈부착 가능하므로, 성능 테스트가 완료되면 탈착시켜 다른 선박 또는 해양 구조물에 부착하여 이용할 수 있다.
Although the
도 6은 본 발명 중 제4 실시예의 선박(F)의 테스트 모듈 설치 방법에 따른 선박(F)의 배치 단면을 개략적으로 도시하며, 도 7은 이를 위에서 바라본 평면도이다.FIG. 6 schematically shows a cross-section of the arrangement of the ship F according to the method for installing a test module of the ship F of the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of it.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 선박(F)의 테스트 모듈 설치 방법에 있어서, 천연가스를 액화하여 LNG를 생산하는 액화공정 장치(100)를 선박(F)의 데크(D) 상부에 배치하고, 액화공정 장치(100)를 테스트하기 위하여 천연가스를 공급하는 탈부착 가능한 가스공급 모듈(200)을 선박(F)의 데크(D) 상부에서 액화공정 장치(100)의 입구 측에 배치하는 선박(F)의 테스트 모듈 설치 방법이 제공된다.According to a fourth embodiment of the present invention, as shown in Figure 6 and 7, in the test module installation method of the ship (F), the
제1 내지 제4 실시예에서의 가스공급 모듈(200)은 탈부착 가능하므로, 제4 실시예에서는 성능 테스트 시 효과적인 테스트 수행을 위한 선박(F)에서의 가스공급 모듈(200)의 설치 방법을 제시한다.Since the
본 실시예에서 액화공정 장치(100)는 선박(F)의 데크(D) 상부(topside)에 복수로 배치되며, 가스공급 모듈(200)은 데크(D) 상부에서 액화공정 장치(100) 사이에 마련되는 공간, 예를 들어 safety gap(SG)에 배치될 수 있다. In this embodiment, the
상기 공간(SG)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 선박(F)의 topside에 배치되는 LNG 생산용 플랜트 설비들 사이에 안전을 유지하기 위해 필요한 간격, 일 예로 safety gap일 수 있다. 본 실시예에서 가스공급 모듈(200)은 플랜트 설비 중 액화공정 장치(100)의 성능 테스트를 위한 장치이므로, 복수의 액화공정 장치(100) 사이에 마련된 공간(SG)에 부착하여 설치함으로써, 가스공급 모듈(200)의 추가적인 이동 없이 여러 액화공정 장치(100) 모듈들의 성능 테스트를 수행할 수 있다.The space SG may be a gap required to maintain safety between plant facilities for LNG production disposed on the topside of the ship F, as shown in FIGS. 6 and 7, for example, a safety gap. In this embodiment, the
바람직하게는 가스공급 모듈(200)에는 연결부(300)가 마련되며, 연결부(300)가 선박(F)의 데크(D) 하부에 마련되는 LNG 저장탱크(T) 및 데크(D) 상부에 마련되는 액화공정 장치(100)에 연결되어 액화공정 장치(100)의 테스트가 수행되며, 가스공급 모듈(200)은 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 공급받아 재기화시켜 액화공정 장치(100)로 공급한다.Preferably, the
가스공급 모듈(200)은 선박(F)의 LNG 저장탱크(T)로부터 재기화될 LNG를 공급받을 수 있도록 LNG 저장탱크(T)와 연결부(300)를 통해 연결되며, 연결부(300)는 이를 위한 연결배관(미도시)과 플랜지(미도시)를 포함할 수 있다. 가스공급 모듈(200)은 배관(미도시)과 플랜지(미도시)로 액화공정 장치(100)에 연결되어 재기화된 LNG를 성능 테스트를 위해 액화공정 장치(100)로 공급한다.The
본 실시예의 방법에 따라 액화공정 장치(100)의 성능 테스트 수행을 위한 테스트 모듈이 설치될 수 있는 선박(F)의 크기나 종류가 제한되는 것은 아니지만, 제1 내지 제3 실시예에서와 같이 선장(Length over all)이 300 내지 700m로 기존 LNG 터미널(LT)에 접안하기 어려운 선박(F)을 연안에 SPM 방식으로 계류시켜 본 실시예를 적용하여 액화공정 성능 테스트를 수행할 수 있다. 본 실시예에서 선박(F)은 천연가스를 채굴하여 액화하는 설비가 마련되는 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)일 수 있으나, 액화공정 장치(100)가 마련되는 다른 선박 또는 해양 구조물의 테스트에도 적용될 수 있다. 본 실시예에 따라 선박(F)에 설치되는 가스공급 모듈(200)은 선박(F)에 탈부착 가능하므로, 성능 테스트가 완료되면 탈착시켜 다른 선박 또는 해양 구조물에 부착하여 재이용할 수 있다.
According to the method of this embodiment, the size or type of the ship F on which the test module for performing the performance test of the
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified or modified within a range not departing from the technical gist of the present invention. It is apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is done.
F: 선박
D: 데크
LC: LNG carrier
LT: LNG 터미널
SPM: single point mooring용 계류장치
SG: 공간 (예를 들어, safety gap)
T: LNG 저장탱크
P: 펌프
SP: 해수 펌프
100: 액화공정 장치
200: 가스공급 모듈
201: 모듈 몸체
210: 재기화기
220: 석션 드럼
230: 해수 공급부
232: 해수 공급 배관
233: 해수 배출 배관
234: 해수 공급 밸브
240: 고압 펌프
250: 재기화가스 공급부
251: 신축이음부
252: 게이지부
300: 연결부F: Ship
D: Deck
LC: LNG carrier
LT: LNG terminal
SPM: Mooring device for single point mooring
SG: Space (eg safety gap)
T: LNG storage tank
P: Pump
SP: Sea water pump
100: liquefaction process device
200: gas supply module
201: module body
210: regasifier
220: suction drum
230: sea water supply
232: sea water supply piping
233: seawater discharge piping
234: sea water supply valve
240: high pressure pump
250: regasification gas supply unit
251: expansion joint
252: gauge section
300: connection
Claims (7)
상기 선박의 데크 상부에 탈부착 가능한 가스 공급 모듈을 마련하고, 상기 선박의 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 상기 가스 공급 모듈에서 재기화시켜 상기 선박의 액화공정 장치를 테스트하되,
상기 가스 공급 모듈은, 모듈 몸체; 상기 모듈 몸체 내부에 마련되며 상기 선박의 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기; 상기 재기화기 전단에 마련되며 상기 LNG를 압축하는 고압 펌프; 상기 재기화기의 후단에 마련되는 신축이음(expansion joint)부를 포함하며 상기 재기화기 후단에서 재기화된 상기 LNG를 상기 액화공정 장치로 공급하는 재기화가스 공급부; 및 상기 고압 펌프의 전단에 마련되어 상기 LNG가 저장되는 석션 드럼:을 포함하여, 상기 재기화기는 상기 LNG를 해수(seawater)와 열교환시켜 재기화시키고, 상기 재기화기에서 LNG가 해수와 열교환으로 재기화될 때의 팽창에 의한 변위를 상기 신축이음부가 흡수하며,
상기 가스 공급 모듈은 복수의 액화공정 장치 사이에 마련된 세이프티 갭(safety gap)에 부착되어 추가적인 이동 없이 여러 액화공정 장치들의 성능 테스트를 수행하며, 상기 선박이 운항해역에 투입되기 전 성능 테스트를 수행하고 성능 테스트가 완료되면 탈착시켜 다른 선박에 재이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 액화공정 테스트 방법.In the method for testing the liquefaction process of a vessel provided with a liquefaction process device,
A detachable gas supply module is provided on the deck of the ship, and the LNG stored in the ship's LNG storage tank is regasified in the gas supply module to test the ship's liquefaction process device.
The gas supply module, the module body; A regasifier provided inside the module body and regasified by receiving LNG from an LNG storage tank of the ship; A high pressure pump provided at the front end of the regasifier to compress the LNG; A regasification gas supply unit including an expansion joint provided at a rear end of the regasifier and supplying the regasified LNG at the rear end of the regasifier to the liquefaction process apparatus; And a suction drum provided at the front end of the high pressure pump to store the LNG. The regasifier reheats the LNG by exchanging it with seawater, and the regasifier regasifies it by heat exchange with seawater. The expansion joint absorbs the displacement caused by expansion when
The gas supply module is attached to a safety gap provided between a plurality of liquefaction process devices to perform performance tests of various liquefaction process devices without additional movement, and performs performance tests before the vessel is put into the operating area. When the performance test is completed, the method for testing the liquefaction process of a ship is characterized in that it can be detached and reused for other ships.
1) 상기 선박의 데크 상부에 상기 가스 공급 모듈을 배치하고 상기 LNG 저장탱크 및 상기 액화공정 장치에 연결하는 설치 단계;
2) 상기 LNG 저장탱크로부터 LNG를 상기 가스 공급 모듈에 공급하여 재기화시키는 재기화 단계; 및
3) 재기화된 상기 LNG를 상기 액화공정 장치에 공급하여 상기 액화공정 장치를 테스트하는 액화 단계를 포함하는 선박의 액화공정 테스트 방법.According to claim 1,
1) an installation step of disposing the gas supply module on the deck of the ship and connecting the LNG storage tank and the liquefaction process apparatus;
2) regasification step of supplying LNG from the LNG storage tank to the gas supply module to regasify; And
3) A liquefaction process test method of a ship, comprising a liquefaction step of supplying the regasified LNG to the liquefaction process device to test the liquefaction process device.
4) 상기 액화 단계에서 재액화된 LNG를 상기 LNG 저장탱크로 저장하는 저장 단계를 더 포함하는 선박의 액화공정 테스트 방법.According to claim 2,
4) The liquefaction process test method of the ship further comprising a storage step of storing the re-liquefied LNG in the liquefaction step to the LNG storage tank.
1) 상기 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 석션 드럼에 저장하는 저장 단계;
2) 석션 드럼으로부터 LNG를 공급받아 압축하는 압축 단계; 및
3) 압축된 LNG를 해수와 열교환시켜 재기화시키는 열교환 단계를 포함하는 선박의 액화공정 테스트 방법.The method of claim 2, wherein the regasification step
1) a storage step of receiving LNG from the LNG storage tank and storing it in a suction drum;
2) a compression step of receiving and compressing LNG from a suction drum; And
3) A method for testing a liquefaction process of a ship including a heat exchange step of re-gasifying compressed LNG by exchanging it with sea water.
상기 LNG 저장탱크에 저장된 상기 LNG는 상기 LNG 저장탱크에 마련되는 펌프 타워를 통해 상기 석션 드럼으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 액화공정 테스트 방법.The method of claim 4,
The LNG stored in the LNG storage tank is liquefaction process test method of the vessel, characterized in that is supplied to the suction drum through a pump tower provided in the LNG storage tank.
상기 선박은 해상에 부유하는 부유식 해양 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 액화공정 테스트 방법.According to claim 1,
Said ship is a method for testing the liquefaction process of a ship, characterized in that it comprises a floating marine structure floating on the sea.
상기 부유식 해양 구조물은 LNG-FPSO를 포함하는 FLNG인 것을 특징으로 하는 선박의 액화공정 테스트 방법.The method of claim 6,
The floating offshore structure is a method for testing the liquefaction process of a vessel, characterized in that the FLNG containing LNG-FPSO.
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