KR102479129B1 - 해저저장 장치 및 이를 구비한 액화가스 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

해저저장 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 해저저장 장치는, 해저에 고정되어 설치된 탱크 지지대, 부유 및 침강이 가능하고 탱크 지지대에 도킹 및 해제되는 저장탱크 및 탱크 지지대에서 저장탱크를 위치를 정렬시켜주는 정렬기구를 포함한다.

Description

해저저장 장치 및 이를 구비한 액화가스 공급 시스템{Apparatus for seabed storage and Liquid gas supply system having the same}

본 발명은 해저저장 장치 및 이를 구비한 액화가스 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 액화천연가스(LNG) 저장설비는 육상 또는 연안에 설치되거나, 수심이 낮은 해역에 부유되는 형태로 설치된다.

육상 또는 연안에 액화천연가스 저장설비가 설치되면, 많은 지상 면적을 필요로 하고 인접한 항구 시설과 간섭이 되는 등의 문제가 있다.

한편, 수심이 낮은 지역에 액화천연가스 저장설비를 부유시킬 수 있으나, 부유식 해상 구조물은 수상에서 부유 시에 조수 또는 파도 등에 영향을 받는 문제가 있다.

한국등록특허 10-1327476

본 발명의 실시예는, 해상 조건에 영향을 받지 않고 바다에 설치할 수 있는 해저저장 장치 및 이를 구비한 액화가스 공급 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해저에 고정되어 설치된 탱크 지지대, 부유 및 침강이 가능하고 상기 탱크 지지대에 도킹 및 해제되는 저장탱크 및 상기 탱크 지지대에서 상기 저장탱크를 위치를 정렬시켜주는 정렬기구를 포함하는 해저저장 장치가 제공된다.

이 때, 상기 탱크 지지대에는 오목한 안착홈이 형성되고, 상기 저장탱크의 하부는 상기 안착홈의 내부에 안착될 수 있다.

이 때, 상기 정렬기구는 상기 저장탱크에서 돌출되어 형성된 정렬부재 및 상기 탱크 지지대에 형성되고 상기 정렬부재의 형상에 대응되는 정렬홈을 포함하고, 상기 안착홈에 상기 저장탱크가 안착될 때, 상기 정렬부재가 상기 정렬홈에 끼워질 수 있다.

이 때, 상기 정렬홈에 끼워진 상기 정렬부재의 이탈을 방지하는 고정수단을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 저장탱크는 밸러스트(ballast) 장치를 구비할 수 있다.

이 때, 상기 저장탱크는, 액체화물 저장공간과 밸러스트수 저장공간으로 구획되며, 상기 액체화물 저장공간으로 연결되는 액체화물 라인과 상기 밸러스트수 저장공간으로 연결된 밸러스트 라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 저장탱크는 액화가스를 저장하는 상기의 해저저장 장치 및 해상에 설치되며 상기 저장탱크에서 액화가스를 공급받아 부유 구조물에 공급하는 해상공급 장치를 포함하는 액화가스 공급 시스템이 제공된다.

이 때, 상기 해저저장 장치와 상기 해상공급 장치의 사이에 설치되며, 상기 해상공급 장치로 액화가스를 이송시키는 매니폴드(manifold) 장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 해상공급 장치에 연결되고, 액화가스를 기화시키는 재기화 장치를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 재기화 장치에 연결되어 있으며, 상기 재기화 장치에서 기화된 가스가 지상으로 이송되는 가스 라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 액화가스등의 액체화물을 해저에서 안전하게 보관할 수 있다.

또한, 저장탱크가 탈부착이 되어서, 지상 또는 해상에서 쉽게 저장탱크를 유지보수 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 설명하는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 설명하는 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치에서 저장탱크가 분리된 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 구비한 액화가스 공급 시스템을 예시한 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 발전설비의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 설명하는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 설명하는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치에서 저장탱크가 분리된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치는, 탱크 지지대(10), 저장탱크(20) 및 정렬기구(30)를 포함한다.

탱크 지지대(10)는, 해저(5)에 고정되어 설치된 구조물로서 저장탱크(20)가 도킹되는 스테이션 역할을 한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 탱크 지지대(10)는 해저(5)에 파일(13)로 고정된 다리(2)에 저장탱크(20)가 안착되는 플랫폼(14)이 결합된 형태로 형성될 수 있다. 탱크 지지대(10)의 고정구조 및 형태는 저장탱크(20)의 형상 및 해저(5)의 상태에 맞추어 다양하게 변형될 수 있다.

이 때, 탱크 지지대(10)에는 오목한 안착홈(15)이 형성되고, 저장탱크(20)의 하부는 안착홈(15)의 내부에 안착될 수 있다. 도 3을 참조하면, 구형의 저장탱크(20)에 상응하여 플랫폼(14)의 상면에 반구형의 오목한 안착홈(15)이 형성될 수 있다. 안착홈(15)은 저장탱크(20) 형상에 상응하여 형성됨이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 저장탱크(20)가 안착되고 안정적으로 지지될 수 있으면 저장탱크(20)의 형상과 다르게 형성될 수도 있다.

저장탱크(20)는 화물을 저장할 수 있는 내부공간을 가지며, 부유 및 침강이 가능하고 탱크 지지대(10)에 도킹 및 해제되는 부분이다. 저장탱크(20)는 해상에서 침강하여 탱크 지지대(10)에 도킹할 수 있으며, 탱크 지지대(10)에서 도킹을 해제하고 해상으로 올라와 부유할 수도 있다. 이 때, 저장탱크(20)는 부유 및 침강을 조절하도록 밸러스트(ballast) 장치를 구비할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 저장탱크(20)는 타원형 단면을 가지는 구형 구조를 가질 수 있다. 또한, 저장탱크(20)는 액화가스와 같은 액체화물을 저장할 수 있다.

저장탱크(20)의 내부에는 격벽(23)이 설치되어 액체화물 저장공간(22)과 밸러스트수 저장공간(24)으로 구획될 수 있다. 예를 들어, 저장탱크(20)를 상하로 나누는 수평구조의 격벽(23)이 저장탱크(20)의 내부에 설치되고, 상부 공간은 액체화물 저장공간(22)이 되고 하부 공간은 밸러스트수 저장공간(24)이 될 수 있다.

이 때, 액체화물 저장공간(22)으로 연결되는 액체화물 라인(45)과, 밸러스트수 저장공간(24)으로 연결된 밸러스트 라인(26)이 추가로 설치될 수 있다. 예를 들어, 액체화물 라인(45)은 액체화물 저장공간(22)의 바닥인 격벽(23)에 입출구를 형성하여 액체화물 저장공간(22)으로 연결될 수 있고, 밸러스트 라인(26)은 밸러스트수 저장공간(24) 내부에 입출구를 형성하고 격벽(23) 및 저장탱크(20)의 외벽을 관통하여 위쪽으로 연결될 수 있다. 도 3을 참조하면, 저장탱크(20)의 외부로 연결된 밸러스트 라인(26)에 해수 공급 및 수거 라인(28)이 연결되어 밸러스트수 저장공간(24)에 해수를 채우거나 비울 수 있다. 또는, 저장탱크(20) 자체에 밸러스트수 저장공간(24)에 해수를 공급하는 펌프 등이 설치될 수도 있다.

한편, 저장탱크(20)의 형상 및 밸러스트 장치의 구성은 본 실시예에 한정되지는 않으며, 알려진 다양한 형태의 저장탱크(20)와 밸러스트 장치가 사용될 수 있다.

정렬기구(30)는 탱크 지지대(10)에서 저장탱크(20)가 지정된 위치에 있을 수 있도록, 저장탱크(20)를 위치를 정렬시킨다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 정렬기구(30)는, 저장탱크(20)에서 돌출되어 형성된 정렬부재(32)와, 탱크 지지대(10)에 형성되고 정렬부재(32)의 형상에 대응되는 정렬홈(34)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 1을 참조하면, 탱크 지지대(10)의 안착홈(15)에 저장탱크(20)가 안착될 때, 정렬부재(32)가 정렬홈(34)에 끼워져서 탱크 지지대(10)에 저장탱크(20)가 정확한 위치를 잡을 수 있다. 특히, 도 2를 참조하면, 정렬부재(32) 및 정렬홈(34)은 복수의 세트로 구성되고, 구형의 저장탱크(20)에서 방사형으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 저장탱크(20)는 도킹 시에 제 위치에서 벗어나거나 방향이 틀어지지 않고 지정된 위치에 정확히 안착될 수 있다.

이 때, 정렬홈(34)에 끼워진 정렬부재(32)의 이탈을 방지하는 고정수단(35)을 더 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 정렬홈(34)에 정렬부재(32)가 끼워지면, 정렬부재(32)를 감싸는 고리와 같은 고정수단(35)이 탱크 지지대(10)에 결합될 수 있다. 고정수단(35)은 저장탱크(20)의 도킹이 해제될 때 분리될 수 있다.

한편, 정렬기구(30)는 본 실시예에 한정되지는 않으며, 돌출형 정렬부재가 탱크 지지대(10)에 설치되고 정렬홈이 저장탱크(20)에 형성될 수도 있다. 또한, 돌기 및 끼움 구조의 정렬기구 이외에 알려진 다양한 형태의 정렬기구(30)가 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 해저저장 장치는 액화가스과 같은 화물을 해저에서 안전하게 보관할 수 있다. 또한, 저장탱크(20)가 탱크 지지대(10)에서 탈부착이 되고 부유 및 침강이 가능하므로, 지상 또는 해상으로 저장탱크(20)를 옮겨서 쉽게 유지보수 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저저장 장치를 구비한 액화가스 공급 시스템을 예시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상술한 해저저장 장치는 액화가스를 저장하고, 이를 이용하여 액화가스 공급 시스템을 구성할 수 있다.

본 실시예의 액화가스 공급 시스템은, 액화가스를 저장하는 해저저장 장치와, 해상공급 장치(40)를 포함한다.

해상공급 장치(40)는, 해상에 설치되며 저장탱크(20)에서 액화가스를 공급받아 부유 구조물(2)에 공급할 수 있다.

도 4를 참조하면, 액체화물 라인(45)이 저장탱크(20)와 해상공급 장치(40)에 연결되어, 저장탱크(20)에서 해상공급 장치(40)로 액화가스를 공급할 수 있다. 이 때, 해저저장 장치와 해상공급 장치(40)의 사이에 매니폴드(manifold) 장치가 설치되어, 해상공급 장치(40)로 액화가스를 이송시킬 수 있다. 예를 들어, 해저(5)의 고정된 구조물 위에 해상공급 장치(40)를 설치하고, 해저(5)에 매니폴드 장치(60)를 설치할 수 있다. 해저(5)의 매니폴드 장치(60)는 액화가스를 공급받아서 해상공급 장치(40)로 액화가스를 올릴 수 있다. 해상공급 장치(40)는 로딩 암 등을 통하여 공급받은 액화가스를 LNGC와 같은 선박에 공급할 수 있다.

또한, 해상공급 장치(40)에 연결되고, 액화가스를 기화시키는 재기화 장치(50)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 재기화 장치(50)에 연결되어 기화된 가스가 지상으로 이송되는 가스 라인(55)을 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 재기화 장치(50)에서 기화된 가스는 가스 라인(55)을 통하여 해저(5)의 매니폴드 장치(60)로 가고, 해저(5)의 매니폴드 장치(60)는 가스를 공급받아서 지상으로 액화가스를 올릴 수 있다.

한편, 액화가스 공급 시스템이 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해상공급 장치(40)는 스프레드 무어링(spread mooring) 또는 터넷 무어링(turret mooring) 방식으로 해상에 부유하는 형태로도 설치될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2: 부유 구조물 5: 해저
10: 탱크 지지대 15: 안착홈
20: 저장탱크 22: 액체화물 저장공간
23: 격벽 24: 밸러스트수 저장공간
26: 밸러스트 라인 30: 정렬기구
32: 정렬부재 34: 정렬홈
35: 고정수단 40: 해상공급 장치
45: 액체화물 라인 50: 재기화 장치
55: 가스 라인 60: 매니폴드 장치

Claims (10)

1. 해저에 고정되어 설치되고 오목한 안착홈이 형성된 탱크 지지대;
   부유 및 침강이 가능하고, 상기 탱크 지지대에 도킹 및 해제되는 저장탱크; 및
   상기 탱크 지지대에서 상기 저장탱크를 위치를 정렬시켜주는 정렬기구를 포함하고,
   상기 정렬기구는, 상기 저장탱크에서 돌출되어 형성된 정렬부재 및 상기 탱크 지지대에 형성되고 상기 정렬부재의 형상에 대응되는 정렬홈을 포함하고,
   상기 안착홈에 상기 저장탱크가 안착될 때, 상기 정렬부재가 상기 정렬홈에 끼워지며,
   상기 정렬홈에 끼워진 상기 정렬부재의 이탈을 방지하며, 상기 저장탱크의 도킹이 해제될 때에 분리되는 고정수단을 더 포함하는 해저저장 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 저장탱크는 밸러스트(ballast) 장치를 구비하고,
   상기 저장탱크는, 액체화물 저장공간과 밸러스트수 저장공간으로 구획되며,
   상기 액체화물 저장공간으로 연결되는 액체화물 라인과, 상기 밸러스트수 저장공간으로 연결된 밸러스트 라인을 더 포함하는 해저저장 장치.
4. 액화가스를 저장하는 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 따른 해저저장 장치; 및
   해상에 설치되며, 상기 저장탱크에서 액화가스를 공급받아 부유 구조물에 공급하는 해상공급 장치를 포함하는 액화가스 공급 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 해저저장 장치와 상기 해상공급 장치의 사이에 설치되며, 상기 해상공급 장치로 액화가스를 이송시키는 매니폴드(manifold) 장치를 더 포함하는 액화가스 공급 시스템.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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