KR20100113293A - Method and apparatus for venting lng vapor gas and floating offshore structure with lng stored therein - Google Patents

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KR20100113293A
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윤상찬
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이신구
이진웅
정회민
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Abstract

PURPOSE: A device and a method of discharging the LNG and a floating marine-structure for storing the LNG are provided to cope with the abnormal pressure raise of LNG tanks and the risk due to the pressure raise since a gas discharging device discharges the gas from an LNG tank to the air. CONSTITUTION: A floating marine-structure for storing the LNG comprises a plurality of branch lines(110), safe valves(114), a convergent line(120) and shut-off valves. The branch lines are respectively connected to LNG tanks. The safe valves are respectively installed on the branch lines. The safe valves open the flow paths of the branch lines by the excessive pressure of the gas. The convergent line meets in common with the branch lines. The convergent line enables the gas to be discharged to any position of the air. The shut-off valves block the backflow of the gas through a corresponding flow path. Each of the shut-off valves is installed on the branch line between the corresponding safe valve and the LNG tank.

Description

ＬＮＧ 증발 가스의 배출 장치 및 방법과 ＬＮＧ가 저장되는 해상 부유 구조물{METHOD AND APPARATUS FOR VENTING LNG VAPOR GAS AND FLOATING OFFSHORE STRUCTURE WITH LNG STORED THEREIN}METHOD AND APPARATUS FOR VENTING LNG VAPOR GAS AND FLOATING OFFSHORE STRUCTURE WITH LNG STORED THEREIN}

본 발명은 LNG 탱크들을 갖는 해상 부유 구조물에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 증발 가스에 의한 LNG 탱크의 과도 압력 상승 및 그에 의한 위험을 방지하는 증발 가스 배출장치 및 배출방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, LNG의 생산, 저장 및 하역을 모두 할 수 있는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 개념의 해상 부유 구조물에 잘 부합된다.The present invention relates to an offshore floating structure having LNG tanks, and more particularly, to a boil-off gas discharge device and a discharge method for preventing an excessive pressure rise and risk of the LNG tank by the boil-off gas. In particular, the present invention is well suited to offshore floating structures of the concept of LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) capable of producing, storing and unloading LNG.

액화천연가스(LNG; liquefied natural gas)는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Liquefied natural gas (LNG) is obtained by cooling natural gas to cryogenic temperature (approximately -163 ℃), and its volume is reduced to about 1/600 of that of natural gas in gaseous state. Very suitable.

이전에는, 수송 기능만을 갖는, 즉, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하는 일반 LNG 수송선이 대부분이었지만, 그 뒤, 본 발명의 출원인에 의해 최초 건조된 LNG RV(Regasification Vessel), 즉, 일반 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재 기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)와 같이 새로운 기능이 추가된 선박 또는 해상 부유 구조물에 대한 관심이 많아지고 있다. Previously, most LNG carriers had only a transport function, that is, a LNG cargo ship having a LNG function and operating at sea to unload LNG to land requirements, but thereafter, an LNG RV (Regasification Vessel) first constructed by the applicant of the present invention. That is, a general LNG transporter or a vessel or a marine vessel with new functions added to it, such as an LNG RV (Regasification Vessel) that similarly loads LNG, operates a sea, arrives on land, and regasses stored LNG and unloads it to natural gas. There is a growing interest in floating structures.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같이, 기본적인 LNG 저장 기능 외에 더 많은 기능이 추가된 해상 부유 구조물에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다.Recently, a lot of research has been conducted on offshore floating structures, such as LNG Floating, Production, Storage and Offloading (FPSO) or LNG Floating Storage and Regasification Unit (FSRU), which have more functions than basic LNG storage.

특히, LNG FPSO는 천연가스의 생산 설비 및 액화 설비, 그리고, 그로부터 얻은 LNG를 저장하는 LNG 탱크들, 그리고, LNG를 수송선 또는 육상으로 하역하기 위한 하역 설비를 포함하는 개념의 해상 부유 구조물이다. 따라서, LNG FPSO는 해상의 가스정에서 천연가스를 추출하고, 그 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 LNG 탱크들 내에 저장하고, 필요시 이 LNG 탱크들 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 실을 수 있다.In particular, LNG FPSO is a marine floating structure of concept including a natural gas production facility and a liquefaction facility, LNG tanks storing LNG obtained therefrom, and an unloading facility for unloading LNG to a transport ship or land. Thus, the LNG FPSO can extract natural gas from offshore wells, liquefy the natural gas directly from the sea and store it in LNG tanks and, if necessary, transfer the LNG stored in these LNG tanks to LNG carriers.

LNG 수송선과 달리, LNG FPSO는 LNG 탱크들 내 증발 가스에 의한 과도한 압력 상승 및 그에 따른 위험에 철저히 대비하여야 한다. 그 이유는, 일반 LNG 수송선의 경우 LNG 탱크가 정해진 양의 LNG를 저장하면 되지만, LNG FPSO의 경우, LNG 탱크들 각각으로의 LNG 유입 및 배출이 지속적으로 이루어지고, 그에 따른, LNG 탱크들 내부의 압력 변화도 크기 때문이다. 또한, LNG FPOS는, LNG 탱크들 중에서 일부를 선택하여 LNG를 비우고 다시 채우는 공정이 해상에서 계속 일어날 수 있으므로, LNG 탱크들 간의 관계도 고려되어야 한다. Unlike LNG carriers, LNG FPSOs must be thoroughly prepared for excessive pressure buildup and the associated risks of boil-off gas in LNG tanks. The reason is that in the case of a normal LNG carrier, the LNG tank may store a predetermined amount of LNG, but in the case of the LNG FPSO, LNG inflow and discharge into each of the LNG tanks is continuously performed, and thus, in the LNG tanks This is because the pressure change is also large. In addition, LNG FPOS must also consider the relationship between LNG tanks, as the process of selecting some of the LNG tanks to empty and refill the LNG can continue to occur at sea.

LNG 탱크들을 포함하는 LNG FPSO 등의 해상 부유 구조물에 있어서, LNG 탱크들 중 적어도 하나에 과도한 압력이 발생한 경우, 안전 밸브의 개방을 통해 LNG 탱크의 증발 가스를 외부로 배출하여야 필요성이 있다. 그러나, LNG FPSO와 같은 해상 부유 구조물은, 데크 상부에 천연가스 및/또는 LNG의 처리를 위한 많은 설비들이 배치되어 있으므로, 그 설비들에 의해 증발 가스를 배출할 수 있는 공간에 많은 제약이 따를 것이다.In a marine floating structure such as LNG FPSO including LNG tanks, when excessive pressure is generated in at least one of the LNG tanks, it is necessary to discharge the boil-off gas of the LNG tank to the outside through the opening of a safety valve. However, in marine floating structures such as LNG FPSOs, many facilities are placed on top of the deck for the treatment of natural gas and / or LNG, which will place a lot of constraints on the space from which they can emit boil-off gas. .

이에 대하여, 본 발명의 발명자들은 여러 루트로 여러 LNG 탱크들 각각의 과도 압력에 의한 개방을 허용하되, 여러 LNG 탱크들 중 적어도 하나에서 나온 증발 가스를 하나의 루트로 대기중에 배출할 수 있도록 구성된 증발 가스 배출장치를 개발하였다.In contrast, the inventors of the present invention allow evaporation gas from at least one of the various LNG tanks to be discharged into the atmosphere to one route while allowing opening by the excessive pressure of each of the various LNG tanks to several routes. Gas venting device was developed.

그러나, 그러한 증발 가스 배출장치는 LNG 탱크들과 연결된 여러 라인들이 하나의 라인에 연결되는 구조가 불가피 하여, 해당 LNG 탱크로 다른 LNG 탱크의 압축가스가 역류될 우려가 있음을 본 발명의 발명자들은 알게 되었다.However, the present inventors know that such an evaporative gas discharge device is inevitably a structure in which several lines connected to LNG tanks are connected to one line, so that the compressed gas of another LNG tank may flow back to the LNG tank. It became.

따라서, 본 발명의 하나의 기술적 과제는, LNG 탱크들과 연결된 여러 지류 라인들이 하나의 합류 라인에 연결되어, 그 합류 라인을 통해 최종적으로 증발 가스가 배출되도록 하는 구조를 가져, 데크 상부에 많은 설비가 있는 LNG FPSO에 특히 잘 부합되며, 더 나아가, 합류 라인의 채용에 따라 야기될 수 있는 LNG 탱크들 사이의 압축가스 역류의 문제도 해결할 수 있는 증발 가스 배출장치를 제공하는 것이다. Accordingly, one technical problem of the present invention is to provide a structure in which several feeder lines connected to LNG tanks are connected to one confluence line so that the boil-off gas is finally discharged through the confluence line, so that many facilities on the deck are provided. It is particularly well suited to LNG FPSOs, and furthermore, to provide a boil-off gas discharge device that also solves the problem of compressed gas backflow between LNG tanks which may be caused by the adoption of confluence lines.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는, 하나의 합류 라인을 통해 여러 LNG 탱크들의 증발 가스를 배출하되, 합류라인의 채용에 따른 탱크들 압축가스 역류 문제도 해결할 수 있는 증발 가스 배출방법을 제공하는 것이다.In addition, another technical problem of the present invention is to provide a method of discharging evaporated gas of several LNG tanks through one confluence line, and also to solve the problem of compressed gas backflow of tanks according to the confluence of the confluence line. .

본 발명의 일 측면에 따른 해상 부유 구조물은, 복수의 LNG 탱크들과, 과도한 압력의 증발 가스를 상기 LNG 탱크들로부터 대기로 배출시키는 증발 가스 배출장치를 포함한다. 이때, 상기 증발 가스 배출장치는, 상기 LNG 탱크들 각각에 연결되는 복수의 지류라인들과, 상기 복수의 지류라인들 각각에 설치되며, 증발 가스의 과도한 압력에 의해 상기 지류라인들 각각의 유로를 개방하는 안전 밸브들과, 상기 복수의 지류라인들과 공통적으로 만나며, 대기중의 임의의 위치로 상기 증발 가스의 배출을 허용하는 합류라인과, 상기 지류 라인들 중 적어도 하나의 유로가 개방된 때, 해당 유로를 통한 증발 가스의 역류를 막는 차단 밸브들을 포함한다.The marine floating structure according to an aspect of the present invention includes a plurality of LNG tanks, and an evaporation gas discharge device for discharging excessive pressure of the evaporation gas from the LNG tanks to the atmosphere. In this case, the boil-off gas discharge device, a plurality of feeder lines connected to each of the LNG tanks, and installed in each of the plurality of feeder lines, the flow path of each of the feeder lines by the excessive pressure of the boil-off gas Safety valves that open, a confluence line that meets the plurality of tributary lines in common, and permits the discharge of the boil-off gas to any position in the atmosphere, and when at least one of the tributary lines is open And shutoff valves to prevent backflow of the boil-off gas through the flow path.

이때, 상기 차단 밸브들 각각은 해당 LNG 탱크와 해당 안전 밸브 사이의 지류 라인에 설치되거나, 해당 안전 밸브의 입구 부근에 설치되거나, 또는, 해당 안전 밸브의 출구 부근에 설치될 수 있다.In this case, each of the shutoff valves may be installed in a branch line between the LNG tank and the safety valve, near the inlet of the safety valve, or near the outlet of the safety valve.

상기 해상 부유 구조물은 천연가스의 생산 설비와 액화 설비를 더 포함하는 FPSO인 것이 바람직하다. 이때, 상기 천연가스의 생산 설비와 액화 설비가 데크 상부에 배치되며, 상기 합류라인은 상기 생산 설비와 액화 설비를 피해 안전 영역(safety area)까지 이어진다.The marine floating structure is preferably FPSO further comprising a natural gas production facility and a liquefaction facility. At this time, the production facility and the liquefaction facility of the natural gas is disposed on the deck, the joining line is extended to the safety area (safety area) avoiding the production facility and the liquefaction facility.

바람직하게는, 상기 안전 밸브들 각각은 미리 설정된 압력 직하에서 해당 유 로를 개방하는 릴리프 밸브일 수 있다. 그리고, 상기 증발 가스 배출 장치는 상기 지류라인들 중 해당 지류라인이 개방된 때, 해당 지류라인을 통해 다른 LNG 탱크로부터의 압축가스가 역류되어 흐르는 것을 차단하는 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 지류라인들 각각은 상기 해상 부유 구조물에 있는 모든 LNG 탱크들에 연결되고, 상기 모든 LNG 탱크들과 연결된 모든 지류라인들이 상기 합류라인과 공통적으로 만나는 것이 바람직하다.Preferably, each of the safety valves may be relief valves that open the corresponding flow path directly under a predetermined pressure. The evaporation gas discharging device may further include means for blocking the compressed gas from another LNG tank from flowing backward through the tributary line when the tributary line among the tributary lines is opened. Each of the tributary lines is connected to all LNG tanks in the marine floating structure, and all tributary lines connected to all the LNG tanks meet in common with the confluence line.

본 발명의 다른 측면에 따라, 복수의 LNG 탱크들을 포함하는 해상 부유 구조물에 설치되며, 과도한 압력에 의해 상기 LNG 탱크들 중 적어도 하나로부터 나온 증발 가스를 상기 LNG 탱크들과 연결된 지류라인들 중 적어도 하나의 지류라인과, 상기 지류라인들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인을 이용해 외부로 배출시키도록 구성된 해상부유 구조물의 LNG 증발 가스 배출장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, at least one of the feeder lines installed in an offshore floating structure including a plurality of LNG tanks, and connected to the LNG tanks by evaporating gas from at least one of the LNG tanks due to excessive pressure. There is provided a LNG evaporation gas discharge device for offshore floating structures configured to be discharged to the outside using a tributary line of and a confluence line that meets in common with the tributary lines.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 복수의 LNG 탱크들을 포함하는 해상 부유 구조물에서, 과도한 압력에 의해 상기 LNG 탱크들 중 적어도 하나로부터 나온 증발 가스를 상기 LNG 탱크들과 연결된 지류라인들 중 적어도 하나의 지류라인과, 상기 지류라인들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인을 이용해 외부로 배출시키는 해상 부유 구조물의 LNG 증발 가스 배출방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, in an offshore floating structure comprising a plurality of LNG tanks, at least one of the feeder lines connected to the LNG tanks with the evaporated gas from at least one of the LNG tanks by excessive pressure There is provided a method for discharging LNG boil-off gas of an offshore floating structure using a tributary line and a confluence line that meets the tributary lines to the outside.

본 발명에 따르면, 복수의 LNG 탱크들을 구비한 해상 부유 구조물에서, 해당 LNG 탱크 내의 압력이 과도하게 상승할 때, 증발 가스 배출장치가 해당 LNG 탱크의 증발 가스를 대기중으로 배출시킴으로써, LNG 탱크들의 비정상적인 압력 상승 및 그에 따른 위험에 대처할 수 있다. 또한, 상기 증발 가스 배출장치는 LNG 탱크들에 대응되게 설치된 지류라인들을 복수로 구비하되, 그 지류라인들이 증발 가스를 대기중으로 배출시키는 하나의 합류라인에 통합되므로, LNG 증발 가스의 배출 라인 설치를 위한 데크 상부 공간의 효율적 이용이 가능하다. 이때, 상기 지류라인들 전부 또는 거의 대부분을 헐 측에 위치시키고 상기 합류라인의 전체 또는 거의 대부분을 데크 상부에 위치시킬 때, 공간 확보적인 측면에서 더욱 유리할 수 있다. 또한, 증발 가스가 배출되는 라인의 총 길이를 크게 줄일 수 있으므로, 자재비용의 절감 효과 또한 있다. 위와 같은 증발 가스 배출 장치는 데크 상부에 많은 설비들이 존재하는 해상 구조물, 특히, LNG FPOS에 매우 유리하게 적용될 수 있다. 합류라인이 복수의 LNG 탱크들에 연결된 지류라인과 연결됨에도 불구하고, 각 지류라인에 마련되는 차단 밸브(또는, 아이솔레이션(isolation valve))와 같은 수단을 이용함으로써, 지류라인의 안전 밸브가 열리더라도, 역류, 즉, 다른 LNG 탱크(들)로부터 압축가스가 흘러들어가는 것을 막아줄 수 있다. According to the present invention, in an offshore floating structure having a plurality of LNG tanks, when the pressure in the LNG tank is excessively increased, the evaporation gas discharge device discharges the boil-off gas of the LNG tank into the atmosphere, thereby causing abnormality of the LNG tanks. Cope with rising pressure and the resulting risks. In addition, the boil-off gas discharge device is provided with a plurality of feeder lines installed corresponding to the LNG tanks, the feeder lines are integrated into one confluence line for discharging the boil-off gas into the atmosphere, the installation of the discharge line of LNG boil-off gas Efficient use of deck upper space is possible. In this case, when all or almost all of the branch lines are positioned on the hull side and all or almost all of the joining lines are positioned above the deck, it may be more advantageous in terms of space. In addition, since the total length of the line through which the boil-off gas is discharged can be greatly reduced, material cost is also reduced. Such an evaporative gas discharge device can be very advantageously applied to offshore structures, especially LNG FPOS, where there are many facilities on top of the deck. Although the confluence line is connected to the feeder line connected to the plurality of LNG tanks, even if the safety valve of the feeder line is opened by using a means such as a shutoff valve (or isolation valve) provided at each feeder line, , Backflow, i.e., prevents compressed gas from flowing from other LNG tank (s).

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1에는 본 발명의 설명을 위해, 본 발명에 잘 부합되는 해상 부유 구조물인 LNG FPSO가 도시되어 있다.1, for the purpose of illustrating the present invention, a LNG FPSO is shown, which is a marine floating structure well conforming to the present invention.

도 1을 참조하면, LNG FPSO(1)는 기본적으로 복수의 LNG 탱크(11)들을 구비하며, 그에 더하여, 천연가스의 생산 설비(22)와 액화 설비(21)를 포함한다. 상기 복수의 LNG 탱크(11)들은 헐(hull) 측에 위치하며, 상기 생산 설비(22)와 액화 설비(21)들은 데크 상부에 위치한다. Referring to FIG. 1, the LNG FPSO 1 basically includes a plurality of LNG tanks 11, in addition, a natural gas production facility 22 and a liquefaction facility 21. The plurality of LNG tanks 11 are located on the hull side, and the production facility 22 and the liquefaction facilities 21 are located on the deck.

상기 LNG FPSO(1)는, 상기 생산 설비(22)가 해저 가스정(2)으로부터 채취된 정제되지 않은 천연가스를 처리하고, 액화 설비(21)가 생산 설비(22)를 거친 천연가스를 액화하여, 액화된 천연가스, 즉, LNG를 상기 복수의 LNG 탱크(11)들에 저장하도록 구성된다. 그리고, 상기 LNG FPSO(1)는 LNG 탱크(11)들에 저장되어 있는 LNG를 LNG 수송선으로 하역하는 역할도 할 수 있다.The LNG FPSO 1 treats the unrefined natural gas collected from the subsea gas well 2 by the production facility 22, and the liquefaction facility 21 liquefies the natural gas that has passed through the production facility 22. , Liquefied natural gas, ie, LNG, is stored in the plurality of LNG tanks 11. In addition, the LNG FPSO 1 may also serve to unload the LNG stored in the LNG tanks 11 to the LNG carrier.

상기 LNG 탱크(11)들은 그 내부의 LNG 증발 가스에 의해 압력이 상승하며, 과도한 압력 상승시 폭발 등의 큰 위험을 초래할 수 있다. 특히, LNG FPSO(1)는, 해상에서 생산 및 액화된 LNG가 LNG 탱크(11)들 내로 저장되는 구조이고, 필요에 따라 해상에서 다른 LNG 수송선으로 LNG를 하역하기 위해, 또는, LNG 탱크의 보수 유지를 위해, LNG 탱크를 비우는 것이 필요할 때가 있다. 이러한 LNG FPSO(1)의 본질적인 특성으로 인해, LNG 탱크(11)의 압력이 더욱 가변적이다. 따라서, LNG FPSO는 LNG 탱크(11) 내 압력을 적절한 압력 이하로 유지하는데 더욱 신중을 기해야 한다. LNG 저장 기능을 갖는 해상 부유 구조물, 특히, LNG FPSO는, 복수의 LNG 탱크(11)들 각각의 압력이 과도하게 상승하는 것을 막기 위해 이하에서 자세히 설명 되는 것과 같은 증발 가스 배출장치를 포함한다. The LNG tanks 11 are elevated in pressure by the LNG boil-off gas therein, and may cause a large risk such as explosion when excessive pressure rises. In particular, the LNG FPSO 1 is a structure in which LNG produced and liquefied at sea is stored into the LNG tanks 11, and, if necessary, to unload LNG to other LNG carriers at sea, or to repair an LNG tank. For maintenance, it is sometimes necessary to empty the LNG tank. Due to this inherent nature of the LNG FPSO 1, the pressure of the LNG tank 11 is more variable. Therefore, LNG FPSO should be more careful to keep the pressure in the LNG tank 11 below the appropriate pressure. The offshore floating structure having the LNG storage function, in particular the LNG FPSO, includes an evaporative gas discharge device as described in detail below to prevent excessive rise in pressure of each of the plurality of LNG tanks 11.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG FPSO의 증발 가스 배출장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the boil-off gas discharge device of the LNG FPSO according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 증발 가스 배출장치는, LNG FPSO에 구비된 모든 LNG 탱크(11)들에 대하여, 과도 압력의 증발 가스를 외부로 배출시키도록 구성된다. 이를 위해, 상기 증발 가스 배출장치는, 상기 LNG 탱크(11)들 각각에 연결되는 복수의 지류라인(110)들과, 상기 복수의 지류라인(110)들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인(120)을 포함한다. 그리고, 상기 복수의 지류라인(110)들 각각에는 안전 밸브(114)들이 설치된다. Referring to FIG. 2, the boil-off gas discharge device according to the present embodiment is configured to discharge the boil-off gas of excessive pressure to the outside for all the LNG tanks 11 provided in the LNG FPSO. To this end, the boil-off gas discharge device, a plurality of feeder line 110 connected to each of the LNG tanks 11, and one confluence line 120 in common with the plurality of feeder line (110) ). In addition, safety valves 114 are installed in each of the plurality of branch lines 110.

상기 안전 밸브(114)들 각각은 미리 설정된 압력 직하에서 지류라인(110)의 해당 유로를 개방하는 릴리프 밸브인 것이 바람직하다. 따라서, 해당 LNG 탱크(11) 내의 압력이 미리 설정된 임계 압력 직하 정도로 과도한 경우, 그와 직접 연결된 해당 지류라인(110) 상의 안전 밸브(114)가 그 지류라인(110)의 유로를 개방하게 된다. 이에 따라, 압력이 과도하게 커진 LNG 탱크(11) 내 증발 가스가 해당 지류라인(110)을 거쳐, 모든 지류라인(110)들이 공통적으로 만나는 합류라인(120) 내로 흐르고, 그 합류라인(120) 말단의 벤트 마스터(vent master; 미도시함)를 통해 대기중으로 배출된다. 이때, 상기 안전 밸브(114)가 탱크 내 과도 압력 직하인 0.25bar에서 상기 지류라인(110)의 유로를 개방하도록 되어 있지만, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Each of the safety valves 114 is preferably a relief valve that opens a corresponding flow path of the branch line 110 under a preset pressure. Therefore, when the pressure in the LNG tank 11 is excessively above the preset threshold pressure, the safety valve 114 on the branch line 110 directly connected thereto opens the flow path of the branch line 110. Accordingly, the boil-off gas in the LNG tank 11 with an excessively high pressure flows through the feeder line 110 and into the joining line 120 where all the feeder lines 110 meet in common, and the joining line 120. It is discharged to the atmosphere through an end vent master (not shown). At this time, the safety valve 114 is to open the flow path of the feeder line 110 at 0.25 bar which is directly under the excessive pressure in the tank, but the present invention is not limited thereto.

이때, 상기 합류라인(120)은, LNG FPSO의 데크 상부에 있는 많은 설비들(21, 22; 도 1 참조)을 피해, 안전 영역(safety area)까지 이어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 안전 영역은, 절대적인 안전 영역은 물론이고, 상대적으로 위험이 덜한 영역도 포함하는 의미로 이해되어야 할 것이다. 일 예로, 데크 상부 또는 그 주변에 합류라인(120)의 말단이 위치하는 영역보다 더 안전한 영역이 있다 하더라도, 여러 가지 조건 때문에, 상대적으로 덜 안전한 영역으로 합류라인(120)을 연장시키는 경우, 그와 같은 영역도 안전 영역으로 보아야 한다는 것이다. 본 명세서에서, 용어 '안전 영역'은 높이적으로 안전한 영역과, 평면적으로 안전한 영역을 모두 포함하는 의미로 이해되어야 할 것이다. 또한, 전술한 지류라인(110)들 각각의 전부 또는 거의 대부분을 헐(hull) 측에 배치하고, 상기 합류라인(120)의 전부 또는 거의 대부분은 데크 상부 측에 배치하는 것이 바람직하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, the confluence line 120 is preferably extended to a safety area, avoiding many facilities 21, 22 (see FIG. 1) on the deck of the LNG FPSO. In this case, the safety zone, as well as the absolute safety zone, should be understood to include a relatively less dangerous zone. For example, even if there is a safer area than the area where the end of the confluence line 120 is located on or around the deck, if the confluence line 120 extends to a relatively less secure area due to various conditions, This same area should be viewed as a safe area. In the present specification, the term 'safety area' should be understood to mean both a height safe area and a planar safe area. In addition, it is preferable to arrange all or almost all of each of the aforementioned branch lines 110 on the hull side, and all or almost all of the joining lines 120 on the deck upper side, but the present invention This is not limited to this.

도 2에는 상기 증발 가스 배출장치의 라인들(110, 120) 외에, 상기 LNG 탱크(11)들 각각에 가스 송출 라인(12)들이 설치된 구성이 보인다. 이 가스 송출 라인(12)들은 LNG 증발 가스를 다시 데크 상부의 액화 설비(22; 도 1참조)로 보낸다. 상기 가스 송출 라인(12)을 통해 액화 설비(21)로 보내진 LNG 증발 가스(또는, 천연가스)는 상기 액화 설비(21)에서 다시 재액화되어 LNG 상태로 상기 LNG 탱크(11)들 내로 회수된다. 상기 가스 송출 라인(12)은, LNG 탱크의 압력을 낮추는데 기여할 수 있지만, 이는 제한적일 수 밖에 없다. 따라서, 과도 압력의 LNG 증발 가스를 대기중으로 바로 내보내는 증발 가스 배출장치가 요구되는 것이다.In FIG. 2, in addition to the lines 110 and 120 of the boil-off gas discharge device, a gas delivery line 12 is installed in each of the LNG tanks 11. These gas sending lines 12 send LNG boil-off gas back to the liquefaction facility 22 (see FIG. 1) on the deck. LNG evaporated gas (or natural gas) sent to the liquefaction facility 21 through the gas delivery line 12 is re-liquefied again in the liquefaction facility 21 and recovered into the LNG tanks 11 in the LNG state. . The gas delivery line 12 may contribute to lowering the pressure of the LNG tank, but this is inevitably limited. Therefore, there is a need for an evaporation gas discharge device for directly exhaling LNG boil-off gas of excessive pressure into the atmosphere.

한편, 상기 증발 가스 배출 장치는, 상기 지류라인(110)들 중 해당 지류라 인(110)이 개방된 때, 해당 지류라인(110)을 통해 다른 LNG 탱크(11)로부터의 압축가스가 해당 LNG 탱크(11)로 역류되어 흐르는 것을 차단하는 수단을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 역류를 차단하는 수단으로서, LNG 탱크(11)와 상기 안전 밸브(114) 사이에서 지류라인(110)들 각각에 설치되는 차단 밸브(116)가 이용된다. 상기 차단 밸브(116)는, 지류라인(110)들 사이의 아이솔레이션을 위한 밸브로서, 평상시에는 열려 있지만, 상기 안전 밸브(114)가 지류라인(110)의 유로를 개방한 때에는 상기 지류라인(110)을 차단하도록 구성된다. On the other hand, the boil-off gas discharge device, when the tributary line 110 of the tributary line 110 is open, the compressed gas from the other LNG tank 11 through the tributary line 110 is the corresponding LNG It may further comprise means for blocking the flow back to the tank (11). In the present embodiment, as a means for blocking the backflow, a shutoff valve 116 installed in each of the branch lines 110 between the LNG tank 11 and the safety valve 114 is used. The shutoff valve 116 is a valve for isolation between the branch lines 110 and is normally open. However, when the safety valve 114 opens the flow path of the branch line 110, the branch line 110 is closed. Is blocked).

이때, 상기 차단 밸브(116)는, 압력 변화에 대응하여 자발적으로 유로를 개폐하는 구조이거나, 또는, 압력 감지 센서(미도시함)의 신호에 따른 제어장치(미도시함)의 제어에 따라 유로를 개폐하는 동작이 전자적으로 이루어지는 구조일 수 있다. 그리고, 상기 차단 밸브(116)는, 단일 밸브일 수도 있지만, 복수의 밸브들이 전술한 역류를 차단하는 작용을 함께 수행하는, 즉, 한 그룹의 밸브들로 구성된 밸브 유닛일 수 있다. At this time, the shut-off valve 116 is a structure for opening and closing the flow path in response to the pressure change, or the flow path in accordance with the control of the control device (not shown) according to the signal of the pressure sensor (not shown) The operation of opening and closing the electronic device may be performed electronically. In addition, the shut-off valve 116 may be a single valve, but may be a valve unit in which a plurality of valves together perform a function of blocking the aforementioned backflow, that is, a group of valves.

도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 변형 가능한 다른 실시예들을 보여주는 도면들로서, 도 3의 (a)는 차단 밸브(116)가 안전 밸브(114)의 입구 측에 인접하게 배치된 증발 가스 배출장치를 보여주며, 도 3의 (b)는 차단 밸브(116)가 안전 밸브(114)의 출구 측에 인접하게 배치된 증발 가스 배출장치를 보여준다.3 (a) and 3 (b) show other deformable embodiments of the invention, in which FIG. 3 (a) shows a shutoff valve 116 disposed adjacent the inlet side of the safety valve 114. An evaporative gas discharge device is shown, and FIG. 3 (b) shows an evaporative gas discharge device in which a shutoff valve 116 is disposed adjacent to an outlet side of the safety valve 114.

위에서 설명된 것과 같은 본 발명에 따른 증발 가스 장치를 이용하면, 복수의 LNG 탱크들을 포함하는 해상 부유 구조물(특히, FPSO)에서, 과도한 압력에 의해 LNG 탱크(11)들 중 적어도 하나로부터 나온 증발 가스를 상기 LNG 탱크(11)들과 연 결된 지류라인(110)들 중 적어도 하나의 지류라인과, 상기 지류라인들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인(120)을 이용해 외부로 배출시키는 간단하면서도 안전한 방법에 의해 해상 부유 구조물에 설치된 LNG 탱크(11)들의 적정한 압력 관리가 가능하다.Using an evaporative gas apparatus according to the invention as described above, in an offshore floating structure (in particular FPSO) comprising a plurality of LNG tanks, the evaporated gas from at least one of the LNG tanks 11 by excessive pressure A simple and safe method of discharging the gas to the outside using at least one of the feeder lines 110 connected to the LNG tanks 11 and one confluence line 120 that meets the feeder lines in common. This allows proper pressure management of the LNG tanks 11 installed in the offshore floating structure.

본 발명은 위에서 자세히 설명한 LNG FPSO는 물론이고 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 다른 종류의 선박 및 해상 부유 구조물에도 적용될 수 있다. 다만, 본 발명은, 데크 상부가 천연가스의 생산 설비 및 액화 설비 등과 같은 많은 설비들로 가득 차고, LNG 탱크 내의 압력 변화가 상대적으로 큰 LNG FPSO에 적용되는 것이 특히 바람직하다.The present invention can be applied not only to the LNG FPSO described above but also to other types of ships and offshore floating structures such as LNG Floating Storage and Regasification Unit (FSRU), LNG Carrier, LNG Regasification Vessel (RV RV). However, the present invention is particularly preferably applied to LNG FPSO where the deck top is filled with many facilities such as natural gas production equipment and liquefaction equipment, and the pressure change in the LNG tank is relatively large.

이상과 같이, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and has a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs within the claims. Of course, various modifications and variations can be made by them.

도 1은 본 발명에 따른 증발 가스 배출장치가 적용된 해상 부유 구조물의 일 예인 LNG FPSO를 도시시한 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating an LNG FPSO as an example of an offshore floating structure to which an evaporative gas discharge device according to the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 해상 부유 구조물의 엘엔지 탱크들에 연결 설치되는 증발 가스 배출장치를 도시한 도면.Figure 2 is a view showing an evaporation gas discharge device is connected to the installed tanks of the offshore floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a) 및 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기 위한 도면들. 3A and 3B are views for explaining other embodiments of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

11 : LNG 탱크 12 : 가스 송출 라인11: LNG tank 12: gas delivery line

21: 액화 설비 22: 생산 설비21: liquefaction equipment 22: production equipment

100: 증발 가스 배출장치 110: 지류라인100: evaporative gas discharge device 110: feeder line

120: 합류라인 114: 안전 밸브 120: confluence line 114: safety valve

Claims (10)

복수의 LNG 탱크들과, 과도한 압력의 증발 가스를 상기 LNG 탱크들로부터 대기로 배출시키는 증발 가스 배출장치를 포함하되, 상기 증발 가스 배출장치는,A plurality of LNG tanks, and the boil-off gas discharge device for discharging excessive pressure of the boil-off gas from the LNG tanks to the atmosphere, wherein the boil-off gas discharge device, 상기 LNG 탱크들 각각에 연결되는 복수의 지류라인들과;A plurality of feeder lines connected to each of the LNG tanks; 상기 복수의 지류라인들 각각에 설치되며, 증발 가스의 과도한 압력에 의해 상기 지류라인들 각각의 유로를 개방하는 안전 밸브들과; Safety valves installed in each of the plurality of branch lines, the safety valves opening the flow path of each of the branch lines by excessive pressure of an evaporation gas; 상기 복수의 지류라인들과 공통적으로 만나며, 대기중의 임의의 위치로 상기 증발 가스의 배출을 허용하는 합류라인과;A confluence line that meets the plurality of feeder lines in common and allows discharge of the boil-off gas to any location in the atmosphere; 상기 지류 라인들 중 적어도 하나의 유로가 개방된 때, 해당 유로를 통한 증발 가스의 역류를 막는 차단 밸브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물. And at least one of said branch lines when said flow path is open, said shut-off valves for preventing backflow of the boil-off gas through the flow path. 청구항 1에 있어서, 상기 차단 밸브들 각각은 해당 LNG 탱크와 해당 안전 밸브 사이의 지류 라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The offshore floating structure according to claim 1, wherein each of the shutoff valves is installed in a branch line between the LNG tank and the safety valve. 청구항 1에 있어서, 상기 차단 밸브들 각각은 해당 안전 밸브의 입구 부근에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The marine floating structure of claim 1, wherein each of the shutoff valves is installed near an inlet of a corresponding safety valve. 청구항 1에 있어서, 상기 차단 밸브들 각각은 해당 안전 밸브의 출구 부근에 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The marine floating structure of claim 1, wherein each of the shutoff valves is installed near an outlet of a corresponding safety valve. 청구항 1에 있어서, 천연가스의 생산 설비와 액화 설비를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The offshore floating structure according to claim 1, further comprising a natural gas production facility and a liquefaction facility. 청구항 5에 있어서, 상기 천연가스의 생산 설비와 액화 설비가 데크 상부에 배치되며, 상기 합류라인은 상기 설비들을 피해 안전 영역(safety area)까지 이어진 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The offshore floating structure as set forth in claim 5, wherein the natural gas production facility and the liquefaction facility are disposed above the deck, and the joining line extends to a safety area avoiding the facilities. 청구항 1에 있어서, 상기 안전 밸브들 각각은 미리 설정된 압력 직하에서 해당 유로를 개방하는 릴리프 밸브인 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The marine floating structure of claim 1, wherein each of the safety valves is a relief valve which opens a corresponding flow path directly under a predetermined pressure. 청구항 1에 있어서, 상기 지류라인들 각각은 상기 해상 부유 구조물에 있는 모든 LNG 탱크들에 연결되고, 상기 모든 LNG 탱크들과 연결된 모든 지류라인들이 상기 합류라인과 공통적으로 만나는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물.The marine floating structure of claim 1, wherein each of the tributary lines is connected to all LNG tanks in the marine floating structure, and all tributary lines connected to all the LNG tanks meet in common with the confluence line. . 복수의 LNG 탱크들을 포함하는 해상 부유 구조물에 설치되며, 과도한 압력에 의해 상기 LNG 탱크들 중 적어도 하나로부터 나온 증발 가스를 상기 LNG 탱크들과 연결된 지류라인들 중 적어도 하나의 지류라인과, 상기 지류라인들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인을 이용해 외부로 배출시키며, 상기 증발 가스의 배출에 연 속하여, 해당 LNG 탱크로 향하는 해당 지류 라인을 차단 밸브에 의해 차단하여, 해당 LNG 탱크로의 압축 증발가스 역류를 차단하는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물의 LNG 증발 가스 배출장치.Installed on a marine floating structure including a plurality of LNG tanks, the feeder line of at least one of the feeder lines connected to the LNG tanks and the boil-off gas from at least one of the LNG tanks by excessive pressure; Discharged to the outside by using a confluence line that meets each other in common, and continuously discharges the boil-off gas, shuts off the feeder line directed to the LNG tank by means of a shutoff valve, and backflows the compressed boil-off gas to the LNG tank. LNG evaporation gas discharge device of the offshore floating structure, characterized in that the blocking. 복수의 LNG 탱크들을 포함하는 해상 부유 구조물에서, 과도한 압력에 의해 상기 LNG 탱크들 중 적어도 하나로부터 나온 증발 가스를 상기 LNG 탱크들과 연결된 지류라인들 중 적어도 하나의 지류라인과, 상기 지류라인들과 공통적으로 만나는 하나의 합류라인을 이용해 외부로 배출시키며, 상기 증발 가스의 배출에 연속하여, 해당 LNG 탱크로 향하는 해당 지류 라인을 차단하여, 해당 LNG 탱크로의 압축 증발가스 역류를 차단하는 것을 특징으로 하는 해상 부유 구조물의 LNG 증발 가스 배출방법.In an offshore floating structure comprising a plurality of LNG tanks, at least one feeder line of the feeder lines connected to the LNG tanks with the boil-off gas from at least one of the LNG tanks by excessive pressure; It is discharged to the outside by using one confluence line that meets in common, and in succession to the discharge of the boil-off gas, by blocking the feeder line directed to the LNG tank, to block the compressed boil-off gas backflow to the LNG tank LNG evaporation gas discharge method for offshore floating structures.
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KR101444346B1 (en) * 2012-11-02 2014-09-26 삼성중공업 주식회사 Gas passage way structure and liquefied natural gas storage tank having the same
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