KR102596633B1 - 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법 - Google Patents

액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법 Download PDF

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Abstract

액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템으로서, 상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고, 상기 확장라인을 통하여 상기 액화가스를 로딩시키도록 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템이 제공될 수 있다.

Description

액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법{LIQUEFIED GAS LOADING AND GAS TREATMENT SYSTEM, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벙커링 선박을 통해 액화가스를 공급시 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법에 관한 것이다.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 ‘LNG’라 함)는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색 무취의 투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다.
LNG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 선박이나 액화가스 운반선과 같은 선박은 건조 후 선주에게 인도되기 전에 시운전을 수행하여 저장탱크, 펌프 및 각종 설비 등이 정상적으로 작동하는지 여부를 검사하고, 이에 대한 유지보수가 이루어진다. 이러한 선박에는 저장탱크가 복수개 마련되며, 각각의 저장탱크에 액화가스를 로딩하는 작업이 수행된다.
구체적으로, 액화가스를 저장탱크에 안정적으로 저장하기 위하여 저장탱크에 불활성기체를 공급하는 이너팅(Inerting) 단계, 저장탱크 내부에 가열된 액화가스를 공급하여 불활성 기체를 치환하는 개싱업(Gassing up) 단계, 저장탱크의 내부 온도를 일정 이하로 낮추는 냉각 단계(Cool down, '쿨다운'이라고도 함), 저장탱크에 액화가스를 로딩하는 로딩 단계를 통해 수행된다.
통상적으로, 선박은 액화가스 저장시설과 연결된 육상 터미널을 이용하여 액화가스를 공급받아 저장하고 있다. 이때, 저장탱크는 단열 처리되어 설치되나, 외부의 열 침입을 완전히 차단하는 것은 실질적으로 어려우며, 또한 액화가스의 로딩 시 저장탱크 내부에서 액화가스가 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스가 존재하게 된다. 이러한 증발가스는 저장탱크의 내부 압력을 상승시켜 저장탱크의 변형 및 폭발 등의 위험을 잠재하고 있기 때문에 증발가스를 육상 터미널로 이송하여 처리하고 있다.
한편, 선박이 항구에서 말리 떨어진 액화가스 저장시설로 가서 액화가스를 공급받아야 하기 때문에 많은 시간과 비용이 발생되기 때문에, 해상에서 벙커링 선박을 통해 액화가스를 공급받는 방안이 제안되었다.
예컨대, 벙커링 선박은 액화가스를 공급하기 위한 공급라인과, 증발가스를 회수하기 위한 증발가스 회수관을 포함하여 선박과 연결된다. 이에, 공급라인을 통해 본선으로 액화가스를 로딩 시 발생되는 증발가스는 저장탱크의 변형 및 파손을 방지하기 위해 증발가스 회수관을 통해 벙커링 선박의 처리설비로 회수된다.
그러나, 벙커링 선박에 마련된 처리설비를 통하여 발생되는 증발가스를 처리하기에는 용량이 부족하다는 문제점이 있다. 즉, 육상 터미널을 통해 증발가스를 처리하여 저장탱크의 압력을 제어하는 방식과 차이가 있어 벙커링 선박을 통한 액화가스 로딩 작업에는 한계가 있다.
(특허문헌 1) KR 10-2018-0090583 A (현대중공업 주식회사) 2018.08.13.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법은 액화가스 로딩 시 사용하는 라인들을 활용하여 다른 기능을 수행할 수 있도록 하며 증발가스를 처리할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법은 스프레이 라인을 통해 한 저장탱크에만 액화가스를 공급하고, 그 저장탱크에서 발생한 증발가스를 통해 다른 저장탱크에서 개싱업 작업을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법은 증발가스를 통해 저장탱크를 개싱업 작업 시 액화가스 공급라인을 통해 불활성가스를 처리할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템으로서, 상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고, 상기 확장라인을 통하여 상기 액화가스를 로딩시키도록 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 확장라인은, 상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크의 입구측에서 분기된 냉각라인을 포함하고, 상기 냉각라인은 상기 로딩 저장탱크의 내부 하측으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 스프레이 라인은, 상기 복수의 저장탱크의 입구측에서 분기되어 상기 공급라인과 연결되는 분기라인을 포함하고, 상기 분기라인에는 액화가스의 흐름을 제어하기 위한 제1 제어밸브가 마련될 수 있다.
또한, 상기 스프레이 라인은, 상기 스프레이 라인으로 공급되는 액화가스를 상기 저장탱크 내부로 분사할 수 있는 분사장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이퍼 라인은 상기 액화가스로부터 발생되는 증발가스를 가열하도록 가열기와 연결되고, 가열된 증발가스는 상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크로 전달되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 배출라인은 상기 베이퍼 라인과 연결되는 연결라인을 포함하고, 상기 가열된 증발가스는 상기 배출라인 및 연결라인을 통해 전달되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 연결라인에는 증발가스의 흐름을 제어하기 위한 제2 제어밸브가 마련될 수 있다.
또한, 상기 공급라인은 상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크에 기 저장된 불활성가스를 외부로 배출하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 확장라인과 연결되는 어느 하나의 저장탱크는 이너팅(Inerting)과, 개싱업(Gassing) 및 쿨다운(Coll down) 단계가 수행된 저장탱크로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법으로서, 상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고, 상기 확장라인을 통해 벙커링 선박으로부터 액화가스를 공급하는 단계; 상기 액화가스를 공급받는 로딩 저장탱크로부터 발생된 증발가스를 상기 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크로 전달하는 단계; 및 상기 저장탱크에 기 저장된 불활성가스를 상기 공급라인을 통해 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 증발가스를 상기 저장탱크로 전달하는 단계에서, 상기 증발가스는 가열기를 통해 가열된 후 상기 저장탱크로 전달될 수 있다.
또한, 상기 베이퍼 라인은 상기 가열기와 연결되고, 상기 가열기를 통한 증발가스는 배출라인 및 상기 베이퍼 라인과 상기 배출라인을 연결하는 연결라인을 통해 상기 저장탱크로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템과 이의 작동방법은 기존 액화가스 로딩 시 사용하는 라인들을 활용하여 다른 기능을 수행할 수 있도록 하며 증발가스를 처리할 수 있도록 하여 구조의 큰 변경없이 기존 시스템을 활용할 수 있도록 한다.
또한, 스프레이 라인을 통해 한 저장탱크에만 액화가스를 공급하고, 그 저장탱크에서 발생한 증발가스를 통해 다른 저장탱크에서 개싱업 작업을 수행할 수 있도록 하며, 증발가스를 통해 저장탱크를 개싱업 작업 시 액화가스 공급라인을 통해 불활성가스를 처리할 수 있도록 한다. 이에, 대형 공급라인에 별도의 밸브나 스펙타클 플런저 등의 설치 작업이 불필요하여 비용을 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 선박 대 선박으로 액화가스를 공급 시 발생된 증발가스를 효과적으로 처리함으로써, 선박 대 선박으로의 액화가스 공급이 가능해진다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템을 통한 액화가스의 흐름 및 증발가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템을 통한 액화가스의 흐름 및 증발가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템은 선박에 마련되어 내부에 액화가스를 저장하는 복수의 저장탱크(10, 20)와, 복수의 저장탱크(10, 20)와 연결되는 액화가스 공급라인(100), 스프레이 라인(200), 베이퍼 라인(300) 및 배출라인(400)을 포함할 수 있다. 여기서, 액화가스 공급라인(100), 스프레이 라인(200), 베이퍼 라인(300)은 외부시설 예컨대, 벙커링 선박(미도시)과 연결될 수 있다.
선박에 마련되는 복수의 저장탱크(10, 20)는 일반적으로 단열 처리되어 설치되나, 외부의 열 침입을 완전히 차단하는 것은 실질적으로 어려우므로, 저장탱크(10, 20) 내부에는 액화가스가 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스가 존재하게 된다. 이러한 증발가스는 저장탱크(10, 20)의 내부압력을 상승시켜 저장탱크(10, 20)의 변형 및 폭발 등의 위험을 잠재하고 있으므로 증발가스를 저장탱크(10, 20)로부터 제거 또는 처리할 필요성이 있다. 이때, 증발가스를 선박의 외부로 배출할 수 있고, 선박에서 재액화 과정을 통해 다시 엔진으로 공급할 수 있으며, 또는 외부설비로 증발가스를 이송하여 재액화 과정 등의 처리를 할 수 있다.
액화가스에서 발생하는 증발가스를 육상 터미널로 전달하는 경우, 육상 터미널은 공간적 제약이 크게 존재하지 않아 선박에서 발생하는 증발가스를 처리하는데 큰 문제가 존재하지 않는다. 다만, 액화가스에서 발생하는 증발가스를 벙커링 선박으로 전달하는 경우, 벙커링 선박은 공간적 제약이 크게 존재하여, 증발가스 처리 용량에는 한계가 존재한다. 본 발명은 벙커링 선박의 증발가스 처리 용량의 한계에 도달하지 않도록 선박에서 저장탱크(10, 20)로부터 발생하는 증발가스를 활용 및 처리할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스프레이 라인(200)은 복수의 저장탱크(10, 20) 중 어느 하나의 저장탱크(10)와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인(210)을 포함할 수 있다. 즉, 확장라인(210)을 통하여 액화가스를 선택된 저장탱크(10)로 로딩시키도록 마련될 수 있다. 이에, 기존 공급라인을 통해 저장탱크로 액화가스를 공급하는 것이 아닌 스프레이 라인(200)의 확장라인(210)을 로딩라인으로 활용하여 선택된 저장탱크(10)로 공급하도록 마련된다.
한편, 스프레이 라인(200)은 복수의 저장탱크(10, 20)를 각각 연결하도록 마련되는데, 복수의 저장탱크(10, 20) 중 선택된 어느 하나의 저장탱크(10)와 연결된 라인의 일부분의 직경을 확장하여 확장라인(210)으로 구성한다. 이때, 확장라인(210)과 연결되는 저장탱크(10)를 선택 시 벙커링 선박과 연결되는 위치가 가까운 저장탱크로 선택되는 것이 바람직하다. 이는 스프레이 라인(200)을 일부분 확장하기 때문에 원가를 최대한으로 절감시키기 위함이다. 예컨대, 선박에 4개의 저장탱크가 마련된 경우 확장라인(210)은 2번째 또는 3번째 저장탱크와 연결되는 것이 유리하나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 저장탱크 (10, 20)중 어느 하나의 저장탱크(10)로 이어지는 스프레이 라인(200)을 확장하여 연결하더라도 무방하다.
이하에서는, 확장라인(210)과 연결되어 액화가스를 공급받는 저장탱크(10)를 '로딩 저장탱크'라 하고, 나머지 저장탱크(20)를 '대기 저장탱크'라 하여 구별시켜 설명하기로 한다.
복수의 저장탱크(10, 20)는 선박에 마련되어 내부에 액화가스를 저장할 수 있다. 이러한 복수의 저장탱크(10, 20)는 외부의 열 침입에 의한 액화가스의 기화를 최소화할 수 있도록 단열 처리된 멤브레인 타입의 화물창으로 마련될 수 있다. 이때, 복수의 저장탱크(10, 20) 중 로딩 저장탱크(10)는 이너팅(Inerting)과, 개싱업(Gassing) 및 쿨다운(Coll down) 단계가 수행된 상태일 수 있으며, 나머지 대기 저장탱크(20)는 사전에 이너팅(Inerting) 작업이 완료되어 내부에 불활성가스가 충진된 상태일 수 있다.
공급라인(100)은 벙커링 선박 및 복수의 저장탱크(10, 20)와 연결될 수 있다. 기존의 공급라인은 벙커링 선박을 통해 액화가스를 저장탱크로 공급하는 로딩라인의 역할을 수행하고 있으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템은 공급라인(100)을 통해 저장탱크(10, 20) 내의 불활성가스를 배출시키는 역할을 수행하도록 할 수 있다. 이에 공급라인(100)은 벤트 마스터와 연결될 수 있다. 이러한 공급라인(100)으로 불활성가스가 배출되는 라인으로 활용되는 방법에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
스프레이 라인(200)은 복수의 저장탱크(10, 20)와 연결될 수 있으며, 복수의 저장탱크(10, 20) 중 어느 하나의 저장탱크(10)와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인(210)을 포함한다. 이 확장라인(210)은 벙커링 선박으로부터 액화가스를 전달받아 로딩 저장탱크(10)로 공급하도록 마련될 수 있다. 즉, 확장라인(210)은 스프레이 라인(200) 중 로딩 저장탱크(10)와 연결된 부분만 직경이 확장되도록 구성될 수 있다. 이러한 확장라인(210)은 확장라인(210)에서 분기되어 로딩 저장탱크(10)의 내부로 연장되는 냉각라인(211)을 포함할 수 있다.
냉각라인(211)은 로딩 저장탱크(10)의 입구측에서 분기되어 로딩 저장탱크(10)의 내부 하측으로 연장될 수 있다. 이에 확장라인(210)으로 공급된 액화가스는 냉각라인(211)을 통과하여 로딩 저장탱크(10)로 공급될 수 있다. 또한 냉각라인(211)을 통해 액화가스가 로딩 저장탱크(10)의 바닥면으로 흘려지도록 하여 증발가스의 발생량을 최소화할 수 있도록 한다.
스프레이 라인(200)은 복수의 저장탱크(10, 20) 내부로 액화가스를 분사할 수 있는 분사장치(220)를 더 포함할 수 있다. 즉, 분사장치(220)를 통해 복수의 저장탱크(10, 20) 내부에 액화가스를 분사하여 저장탱크(10, 20)를 내부를 냉각하도록 한다. 이러한 분사장치(220)를 통해 저장탱크(10, 20)를 냉각시키는 작업은 쿨다운(cool down) 작업 단계로서, 저장탱크(10, 20)의 내부에 저장된 불활성가스를 제거하는 개싱업 단계 다음으로 진행될 수 있다.
또한, 스프레이 라인(200)은 복수의 저장탱크(10, 20)의 입구측에서 분기되어 공급라인(100)과 연결되는 분기라인(230)을 포함할 수 있다. 분기라인(230)에는 액화가스의 흐름을 제어하도록 개폐 가능한 제1 제어밸브(V1)가 마련될 수 있다. 예컨대, 확장라인(210)을 통해 로딩 저장탱크(10)로 액화가스가 공급되는 경우, 로딩 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스는 베이퍼 라인(300)을 통해 대기 저장탱크(20)로 전달될 수 있다. 이때, 대기 저장탱크(20) 내의 불활성가스는 공급라인(100)을 통해 배출됨에 따라 공급라인(100)과 스프레이 라인(200)을 연결하는 분기라인(230)의 제1 제어밸브(V1)가 폐쇄되어 공급라인(100)을 통해서 불활성가스가 배출되도록 한다.
베이퍼 라인(300)은 벙커링 선박 및 복수의 저장탱크(10, 20)와 연결될 수 있다. 이 베어퍼 라인(300)은 복수의 저장탱크(10, 20)로부터 발생된 증발가스를 순환 및 배출시키도록 마련될 수 있다. 도시된 바에 따르면, 베이퍼 라인(300)은 액화가스로부터 발생되는 증발가스를 가열하도록 가열기(30)와 연결되고, 가열된 증발가스는 로딩 저장탱크(10)를 제외한 나머지 대기 저장탱크(20)로 전달되도록 마련될 수 있다.
베이퍼 라인(300)에는 베이퍼 라인(300)을 통과하는 증발가스의 유량을 조절할 수 있는 개폐 가능한 밸브가 마련될 수 있다.
또한, 배출라인(400)은 복수의 저장탱크(10, 20)와 선박의 외부와 연결되며, 복수의 저장탱크(10, 20) 내 이상이 발생하는 경우 복수의 저장탱크(10, 20) 내부의 증발가스를 선박의 외부로 배출하거나 벤트 마스터와 연결되어 벤트 마스터로 전달할 수 있다. 또한, 복수의 저장탱크(10, 20) 내 이상이 발생하지 않는 경우 배출라인(400)을 통해 가열된 증발가스를 대기 저장탱크(20)로 공급하도록 마련될 수 있다. 이에, 배출라인(400)은 베이퍼 라인(300)과 연결되는 연결라인(410)을 포함할 수 있다. 즉, 가열된 증발가스는 배출라인(400) 및 연결라인(410)을 통해 대기 저장탱크(20)로 전달되도록 마련될 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 로딩 저장탱크(10)로부터 발생된 증발가스는 베이퍼 라인(300)을 통하여 가열기(30)를 거쳐 가열된 상태로 대기 저장탱크(20) 내부로 공급될 수 있다. 로딩 저장탱크(10)에서 대기 저장탱크(20)로 전달되는 증발가스를 가열기(30)를 통해 온도를 높인 상태로 공급할 수 있어 베이퍼 라인(300) 또는 배출라인(400) 내에서의 증발가스의 응결을 방지할 수 있고, 증발가스의 순환을 원활하게 할 수 있다. 가열기(30)를 통해 가열된 증발가스는 베이퍼 라인(300)과 연결된 배출라인(400)으로 전달되고, 최종적으로 연결라인(410)을 통해 대기 저장탱크(20) 내부로 공급된다.
연결라인(410)에는 증발가스의 흐름을 제어할 수 있는 제2 제어밸브(V2)가 마련될 수 있다. 이에, 제2 제어밸브(V2)의 개폐 동작을 통해 대기 저장탱크(20) 내로 가열된 증발가스가 공급되도록 한다.
도시된 바에 따르면, 가열된 증발가스가 로딩 저장탱크(10)를 제외한 나머지 대기 저장탱크(20) 각각에 공급되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 나머지 대기 저장탱크(20) 중 선택된 어느 하나 또는 복수의 대기 저장탱크(20)로 공급되도록 제어될 수 있다.
한편, 대기 저장탱크(20) 내로 증발가스가 공급됨에 따라 대기 저장탱크(20) 내에 저장된 불활성가스는 공급라인(100)을 통해 배출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 로딩 저장탱크(10)로부터 발생된 증발가스를 순환시켜 다른 대기 저장탱크(20)로 공급하는 것으로 도시되고 설명되었으나, 선박의 운용에 따라 증발가스 또는 액화가스는 선박의 가스 연소장치(GCU : Gas Cimbustion Unit, '41') 또는 엔진이나 발전기와 같은 각 수요처(42)로 공급될 수 있다. 예컨대, 베이퍼 라인(300)과 공급라인(100)은 가스 연소장치(41) 및 각 수요처(42)와 연결될 수 있다. 베이퍼 라인(300)을 통과하는 증발가스의 적어도 일부를 가스 연소장치(41)로 전달하거나 수요처(42)로 전달할 수 있다. 또한, 공급라인(100)을 통해 액화가스를 엔진의 연료로서 사용되도록 수요처(42)로 전달할 수도 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 각 수요처(42) 및 가스 연소장치(41)와 연결된 베이퍼 라인(300) 또는 공급라인(100)에는 다단 압축기가 마련될 수 있다. 또한, 공급라인(100), 스프레이 라인(200), 베이퍼 라인(300), 배출라인(400) 및 각 라인들과 연결되는 라인에는 적소에 밸브가 마련되어 액화가스 또는 증발가스의 흐름 및 유량을 제어하도록 마련될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화가스 로딩 및 가스처리 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 로딩 저장탱크(10)로 액화가스를 공급하는 단계(S110)가 수행될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 벙커링 선박으로부터 선박(본선)으로 액화가스를 공급 시 복수의 저장탱크(10, 20) 중 스프레이 라인(200)의 확장라인(210)과 연결된 로딩 저장탱크(10)로 액화가스를 로딩시킨다. 즉, 스프레이 라인(200)을 통하여 액화가스를 로딩시킨다. 이때, 로딩 저장탱크(10)에 액화가스를 공급하기 앞서, 로딩 저장탱크(10)는 이너팅 작업과, 개싱업 작업 및 쿨다운 작업이 사전에 수행되거나 이미 수행처리된 상태로 마련될 수 있다.
이러한 확장라인(210)으로 전달된 액화가스는 확장라인(210)으로부터 연장 형성된 냉각라인(211)을 통해 로딩 저장탱크(10)의 내부의 바닥면으로 흐르도록 공급될 수 있다. 이에, 액화가스를 통한 증발가스의 발생량을 최소화할 수 있게 된다.
다음에는, 로딩 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스를 베이퍼 라인(300) 및 배출라인(400)을 통해 대기 저장탱크(20)로 전달하는 단계(S120)가 수행될 수 있다. 이때, 증발가스는 가열기(30)를 거쳐 가열된 후 나머지 대기 저장탱크(20) 중 적어도 하나의 대기 저장탱크(20)로 전달될 수 있다.
이어서, 증발가스가 공급되는 대기 저장탱크(20)에 기 저장된 불활성가스를 외부로 배출하는 단계(S130)가 수행될 수 있다. 이때 불활성가스는 사용하지 않는 공급라인(100)을 통해 벤트 마스터로 보내어지거나, 배출라인(400)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 로딩 저장탱크(10)에 액화가스의 로딩이 완료되면, 나머지 대기 저장탱크(20) 중 어느 하나의 대기 저장탱크(20)에 액화가스를 로딩시키는 작업이 수행될 수 있다. 구체적으로, 어느 하나의 대기 저장탱크(20)에 액화가스를 로딩 시 로딩 저장탱크(10)로부터 액화가스를 공급받아 스프레이 라인(200)의 분사장치(220)를 통해 냉각하는 단계를 거친 후 로딩되거나, 또는 벙커링 선박으로부터 액화가스를 공급받아 분사장치(220)를 통해 냉각하는 단계를 거친 후 공급라인(100)을 통해 액화가스를 공급받을 수 있다. 또한, 액화가스의 로딩 시 발생되는 증발가스는 순환되며 로딩되지 않는 다른 저장탱크(20)로 공급되거나, 벙커링 선박으로의 전달 또는 수요처로 전달될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 로딩 저장탱크 20 : 저장탱크
100 : 공급라인 200 : 스프레이 라인
210 : 확장라인 300 : 베이퍼 라인
400 : 배출라인 410 : 연결라인

Claims (12)

  1. 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템으로서,
    상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고,
    상기 확장라인을 통하여 상기 액화가스를 로딩시키도록 마련되고,
    상기 공급라인은 상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크에 기 저장된 불활성가스를 외부로 배출하도록 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확장라인은,
    상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크의 입구측에서 분기된 냉각라인을 포함하고,
    상기 냉각라인은 상기 로딩 저장탱크의 내부 하측으로 연장되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프레이 라인은,
    상기 복수의 저장탱크의 입구측에서 분기되어 상기 공급라인과 연결되는 분기라인을 포함하고,
    상기 분기라인에는 액화가스의 흐름을 제어하기 위한 제1 제어밸브가 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스프레이 라인은,
    상기 스프레이 라인으로 공급되는 액화가스를 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크의 내부로 분사할 수 있는 분사장치를 포함하는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  5. 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템으로서,
    상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고,
    상기 확장라인을 통하여 상기 액화가스를 로딩시키도록 마련되고,
    상기 베이퍼 라인은 상기 액화가스로부터 발생되는 증발가스를 가열하도록 가열기와 연결되고,
    가열된 증발가스는 상기 액화가스가 로딩되는 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크로 전달되도록 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배출라인은 상기 베이퍼 라인과 연결되는 연결라인을 포함하고,
    상기 가열된 증발가스는 상기 배출라인 및 연결라인을 통해 전달되도록 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결라인에는 증발가스의 흐름을 제어하기 위한 제2 제어밸브가 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 확장라인과 연결되는 어느 하나의 저장탱크는 이너팅(Inerting)과, 개싱업(Gassing) 및 쿨다운(Coll down) 단계가 수행된 저장탱크로 마련되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템.
  10. 내부에 액화가스를 저장할 수 있는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크와 연결되는 액화가스 공급라인, 스프레이 라인, 베이퍼 라인 및 배출라인을 갖춘 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법으로서,
    상기 스프레이 라인은 상기 복수의 저장탱크 중 어느 하나의 저장탱크와 연결된 라인의 직경이 확장된 확장라인을 포함하고,
    상기 확장라인을 통해 벙커링 선박으로부터 액화가스를 공급하는 단계;
    상기 액화가스를 공급받는 로딩 저장탱크로부터 발생된 증발가스를 상기 로딩 저장탱크를 제외한 다른 저장탱크로 전달하는 단계; 및
    상기 저장탱크에 기 저장된 불활성가스를 상기 공급라인을 통해 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 증발가스를 상기 저장탱크로 전달하는 단계에서,
    상기 증발가스는 가열기를 통해 가열된 후 상기 저장탱크로 전달되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 베이퍼 라인은 상기 가열기와 연결되고, 상기 가열기를 통한 증발가스는 배출라인 및 상기 베이퍼 라인과 상기 배출라인을 연결하는 연결라인을 통해 상기 저장탱크로 전달되는 액화가스 로딩 및 가스처리 시스템의 작동방법.
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