KR102333070B1

KR102333070B1 - 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법

Info

Publication number: KR102333070B1
Application number: KR1020150060448A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 배재류; 추교식; 김재휘; 이성재
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2021-12-01
Also published as: KR20160128700A

Abstract

본 발명은 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법에 관한 것으로, 액화가스 하역 라인과 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환함으로써, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이를 적절히 조절하여 액화가스를 원활하게 하역할 수 있으며, 로딩암의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법{HEIGHT ADJUSTING TYPE LIQUIFIED NATURAL GAS UNLOADING SYSTEM IN OFFSHORE AND UNLOADING METHOD THEROF}

본 발명은 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 액화가스 하역 라인과 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환함으로써, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이를 적절히 조절하여 액화가스를 원활하게 하역할 수 있으며, 로딩암의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법에 관한 것이다.

일반적으로 심해에서 계류된 상태로 작업을 행하는 부유식 LNG-FPSO(Liquefied Natural Gas Floating Production Storage & Offloading)는 저장된 액체화물 LNG(Liquefied Natural Gas)를 LNG 운반선으로 이송하기 위해 다수의 로딩암(loading arm)을 사용하여 해상 이송을 행하고 있다.

도 1은 종래의 LNG-FPSO에서 LNG 운반선으로 LNG를 이송하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 해상에 계류 상태인 LNG-FPSO(10)의 중앙 측면에 로딩암(20)이 설치되고, 로딩암(20)을 통해 LNG-FPSO(10)에 저장된 LNG를 LNG 운반선(30)으로 이송하도록 한다.

해상에서는 파랑, 바람, 또는 조류 등의 해양 환경에 따라, 그리고 LNG 운반선과 LNG-FPSO의 규모 또는 중량 등의 차이에 따라 LNG-FPSO와 LNG 운반선은 서로 다르게 운동 응답한다. 이러한 운동응답 차이는 로딩암에 과도한 수직 및 수평 운동을 발생시켜 LNG의 원활한 이송을 방해한다.

LNG-FPSO(10)와 LNG 운반선(30)은 모두 해상에서 계류 중인 상태라는 점에서, 파도 및 바람에 의해 흔들리게 된다. 이에 따라, LNG-FPSO(10)와 LNG 운반선(30)을 연결하는 로딩암(20)에도 충격이 가해지거나 느슨해지는 문제가 발생하게 되며, LNG-FPSO(10)와 LNG 운반선(30) 모두 해상에 계류되어 있어 서로 다른 움직임을 갖게 되므로, 로딩암(20)에 큰 충격이 가해지게 되어 원활한 LNG 이송이 어렵게 된다.

또한, 로딩암(20)을 통해 LNG-FPSO(10)에 저장된 LNG를 LNG 운반선(30)으로 이송할 때에, LNG의 하중에 의하여 LNG-FPSO(10)는 수면 위로 상승하고 LNG 운반선(30)은 수면 아래로 하강하게 되게 되므로, LNG-FPSO(10)와 LNG 운반선(30)의 높이가 달라져서 로딩암(20)에 큰 하중이 작용하여 로딩암(20)의 손상(damage)을 초래하는 문제가 있다.

국내 공개특허 제10-2013-0019927호 국내 공개특허 제10-2013-0056991호

전술한 바와 같이 로딩암을 통해 액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 이송할 때에, 액화가스의 하중에 의하여 액화가스 저장 해양구조물은 수면 위로 상승하고 액화가스 운반선은 수면 아래로 하강하게 되게 되므로, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이가 달라져서 로딩암에 큰 하중이 작용하여 로딩암의 손상(damage)을 초래할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선을 연결하는 액화가스 하역 라인과, 발라스트 수를 교환하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선을 연결하는 발라스트 수 이송라인을 구비하여, 액화가스 하역 라인과 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환함으로써, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이를 적절히 조절하여 액화가스를 원활하게 하역할 수 있으며, 로딩암의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 하역하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 액화가스 하역 라인; 및 발라스트 수를 교환하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 발라스트 수 이송라인을 포함하되, 상기 액화가스 하역 라인과 상기 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수는 서로 반대방향으로 교환되는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템을 제공한다.

액화가스가 LNG인 경우에, LNG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.43~0.50이고, 액화가스가 LPG인 경우에, LPG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.50~0.58일 수 있다.

한편, 본 발명은 액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 하역하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 액화가스 하역 라인; 및 발라스트 수를 교환하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 발라스트 수 이송라인을 포함하되, 상기 액화가스 하역라인을 통해서 상기 액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 이송할 때에, 상기 액화가스 하역 라인과 상기 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환하며, 액화가스의 비중을 고려하여, 액화가스가 LNG인 경우에, LNG와 발라스트 수의 교환비율을 1.05:0.43~0.50로 설정하고, 액화가스가 LPG인 경우에, LPG와 발라스트 수의 교환비율을 1.05:0.50~0.58로 설정하는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 액화가스 하역 라인과 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환함으로써, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이를 적절히 조절하여 액화가스를 원활하게 하역할 수 있으며, 로딩암의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 LNG-FPSO에서 LNG 운반선으로 LNG를 이송하는 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템을 보인 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템을 보인 구성도(액화가스가 LNG인 경우)
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템을 보인 구성도(액화가스가 LPG인 경우)

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템 및 하역 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 액화가스 저장 해양구조물은 LNG-FPSO와 LPG-FPSO를 포함하고, 액화가스는 LNG 또는 LPG를 포함한다.

전술한 바와 같이, 액화가스 운반선과 액화가스 저장 해양구조물은 규모, 면적, 그리고 중량 등이 서로 상이하여 해양환경에 대해 서로 다르게 운동 응답한다.

액화가스 저장 해양구조물은 큰 중량에 의해 해상에서 정지 상태로 계류 가능하다. 반면에, 액화가스 운반선은 작은 중량으로 인해서 상대적으로 크게 운동 응답한다. 이러한 운동 응답의 차이는 로딩암에 과도한 수직 및 수평 운동을 발생시켜, 액화가스의 원활한 이송을 방해하는 요인으로 작용할 수 있다.

또한, 로딩암을 통해 액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 이송할 때에, 액화가스의 하중에 의하여 액화가스 저장 해양구조물은 수면 위로 상승하고 액화가스 운반선은 수면 아래로 하강하게 되게 되므로, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이가 달라져서 로딩암에 큰 하중이 작용하여 로딩암의 손상(damage)을 초래할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선을 연결하는 액화가스 하역 라인과, 발라스트 수를 교환하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선을 연결하는 발라스트 수 이송라인을 구비하여, 액화가스 하역 라인과 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환함으로써, 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 높이를 적절히 제어할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템에 대하여 좀더 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템은 액화가스 저장 해양구조물(110)에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선(130)으로 하역하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물(110)과 액화가스 운반선(130)을 연결하는 액화가스 하역 라인(120); 및 발라스트 수를 교환하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물(110)과 액화가스 운반선(130)을 연결하는 발라스트 수 이송라인(140)을 포함한다.

액화가스 하역 라인(120)은 로딩 아암을 포함하고, 발라스트 수 이송라인(140)은 액화가스 저장 해양구조물(110)의 발라스트 탱크(T1)와 액화가스 운반선(130)의 발라스트 탱크(T2)를 연결하는 구성으로, 액화가스 하역 운전시에 사용할 수 있도록 액화가스 저장 해양구조물(110) 및/또는 액화가스 운반선(130)에 탈착 가능하게 설치될 수도 있다.

본 발명에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템에서는 액화가스 하역 라인(120)과 발라스트 수 이송라인(140)을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수는 서로 반대방향으로 교환되도록 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 액화가스가 LNG인 경우에, LNG 비중=0.43~0.50, 해수 비중=1.05를 고려하여, LNG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.43~0.50로 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 액화가스가 LPG인 경우에, LPG 비중=0.50~0.58, 해수 비중=1.05를 고려하여, LPG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.50~0.58로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 방법은 액화가스 저장 해양구조물(110)에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선(130)으로 하역하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물(110)과 상기 액화가스 운반선(130)을 연결하는 액화가스 하역 라인(120); 및 발라스트 수를 교환하기 위하여 액화가스 저장 해양구조물(110)과 액화가스 운반선(130)을 연결하는 발라스트 수 이송라인(140)을 포함하되, 액화가스 하역라인(120)을 통해서 액화가스 저장 해양구조물(110)에 저장된 액화가스, 예를 들어 LNG, 또는 LPG를 액화가스 운반선(130)으로 이송할 때에, 액화가스 하역 라인(120)과 발라스트 수 이송라인(140)을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수를 서로 반대방향으로 교환하며, 액화가스의 비중을 고려하여, 액화가스가 LNG인 경우에, LNG 비중=0.43~0.50, 해수 비중=1.05를 고려하여, LNG와 발라스트 수의 교환비율을 1.05:0.43~0.50로 설정할 수 있다.

또한, 액화가스가 LPG인 경우에, LPG 비중=0.50~0.58, 해수 비중=1.05를 고려하여, LPG와 발라스트 수의 교환비율을 1.05:0.50~0.58로 설정할 수 있다.

그리고 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

110: 액화가스 저장 해양구조물
120: 액화가스 하역 라인
130: 액화가스 운반선
140: 발라스트 수 이송라인
T1, T2: 발라스트 탱크

Claims

액화가스 저장 해양구조물에 저장된 액화가스를 액화가스 운반선으로 하역하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 액화가스 하역 라인; 및
발라스트 수를 교환하기 위하여 상기 액화가스 저장 해양구조물과 상기 액화가스 운반선을 연결하는 발라스트 수 이송라인을 포함하되,
상기 액화가스 하역 라인과 상기 발라스트 수 이송라인을 통해서 각각 이송하는 액화가스와 발라스트 수는 서로 반대방향으로 교환되며,
상기 액화가스 저장 해양구조물과 액화가스 운반선의 중량 차이에 의한 운동 응답 차이가 감소되는, 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템.
청구항 1에 있어서,
액화가스가 LNG인 경우에, LNG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.43~0.50인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템.
청구항 1에 있어서,
액화가스가 LPG인 경우에, LPG와 발라스트 수의 교환비율은 1.05:0.50~0.58인 것을 특징으로 하는 해양구조물의 높이조절형 액화가스 하역 시스템.
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