KR20120084973A

KR20120084973A - 연료 공급 선박

Info

Publication number: KR20120084973A
Application number: KR1020110006325A
Authority: KR
Inventors: 장해기; 김병수; 신찬효
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2012-07-31
Also published as: KR101205351B1

Abstract

연료 공급 선박이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 연료 공급 선박은 매니폴드를 통해 액화연료가스를 저장하는 저장 탱크와, 상기 저장 탱크의 외부에 배치된 로딩라인과, 상기 로딩라인에 연결된 디스챠지라인의 끝단에 배관되도록 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 상기 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박의 연료 탱크에 공급하는 메인펌프와, 상기 로딩라인에 연결된 제 1 스프레이펌프라인의 끝단에 배관되도록, 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 액화연료가스 일부를 상기 연료 탱크의 스프레이장치에 공급하는 스프레이펌프와, 상기 매니폴드와 압축처리부 사이에 연결된 벤트라인과, 상기 벤트라인과 상기 로딩라인 사이를 연결하는 히팅라인에 설치되고, 상기 로딩라인 또는 매니폴드라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 가열하는 히팅장치를 포함할 수 있다.

Description

연료 공급 선박{LNG BUNKERING VESSEL}

본 발명은 액화연료가스를 연료로 사용하는 선박에 대하여 해상에서 액화연료가스를 급유하는 연료 공급 선박에 관한 것이다.

근래 들어, 환경규제의 영향력 아래 환경오염 물질의 배출을 최대한 줄이고자 하고, 선박의 운항에 있어서도, 액화연료가스를 연료로 하는 선박이 각광받고 있다.

또한, 컨테이너 운반선과 같은 상선, 또는 여객선에는 석유를 연료로 사용하는 추진 엔진이 주로 사용되었으나, 최근 유가 상승 등의 영향으로 석유보다 값이 훨씬 싼 액화연료가스를 연료로 사용하는 추진 엔진을 장착한 선박이 증가되는 추세에 있다.

액화연료가스 추진 엔진을 장착한 선박은 항해를 위해서 액화연료가스 연료 탱크에 액화연료가스를 충전한 후 운항을 하게 되는데, 현재 액화연료가스 저장시설 또는 급유시설이 구비된 항구는 그리 많지 않다.

또한, 현재의 액화연료가스 저장시설은 액화연료가스 운반선에 저장된 액화연료가스를 지상으로 옮기기 위한 것이고, 안전을 이유로 컨테이너선과 같은 상선의 정박을 위한 항구와는 거리가 많이 떨어져 있다.

따라서, 상선은 액화연료가스 급유를 위해서 항구에서 멀리 떨어진 액화연료가스 저장시설로 가서 액화연료가스를 공급받아야만 한다.

선박이 한번 정박하는 데는 많은 시간과 노력이 필요하므로, 단순히 액화연료가스의 급유를 위해 항구로부터 멀리 떨어진 곳으로 선박이 이동하는 것은 많은 시간과 노력이 필요하면서도 추가적인 비용이 발생되는 비생산적인 작업이 되고 있다.

또한, 종전의 이송 방법으로 액화연료가스를 연료로 채우는 것도 방법상 매우 까다로운 일이므로, 다양한 방향에서 그 해답을 찾고 있다.

그 중 하나가 연료 공급 선박(Bunkering Vessel)으로서 해상에서 연료를 공급 또는 수급하는 방안이 있을 수 있다.

종래 기술에 따른 액화연료가스 급유선은 대한민국 특허출원 제10-2009-0098986호로 개시되어 있는 바와 같이, 액화연료가스 저장 탱크, 상기 연료가스 저장 탱크와 연결되어 액화연료가스 추진 선박에 연료를 공급하기 위한 연료공급관, 상기 액화연료가스 추진 선박의 액화연료가스 연료 탱크에서 발생하는 증발 가스를 회수하기 위한 증발 가스 회수관을 포함하고 있다.

여기서, 액화연료가스 급유선으로부터 액화연료가스 추진 선박의 액화연료가스 연료 탱크로 액화연료가스를 공급 시, 액화연료가스 추진 선박의 액화연료가스 연료 탱크에는 기존의 탱크 내 존재하는 증발가스(BOG)에 의한 압력과, 추가로 액화연료가스 급유선으로부터 공급된 액화연료가스에 의해서 가압된 압력에 의해 압력이 상승하게 된다.

이 상승된 압력으로 인한 액화연료가스 추진 선박의 액화연료가스 연료 탱크의 변형 및 파괴를 방지하기 위해서는, 탱크 안의 증발가스는 어떠한 처리 없이 증발가스 회수관을 통해 액화연료가스 급유선의 처리설비로 단순히 회수된다.

그러나, 종래 기술에 따른 액화연료가스 급유선은 증발가스를 액화연료가스 급유선의 추진기관, 발전기, 보일러, 터빈 등과 같은 동력생산장치에서 이용하려는 증발가스 요구량에 비해, 액화연료가스 추진 선박의 증발가스 발생량이 과도하게 발생되거나, 반대로 부족하게 발생되는 상황에 대응하여 증발가스를 처리할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 액화연료가스 급유선은 액화연료가스 추진 선박과의 충전 또는 재충전 작업 완료 후, 연료공급관인 로딩라인 또는 매니폴드라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 처리할 수 있는 수단의 부재로 인하여, 잔존 액화천연가스의 낭비가 발생되고, 공기중에 방출될 수 있는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 액화연료가스 급유선은 액화연료가스 추진 선박에서 발생되는 증발가스만을 단순히 회수하도록만 구성되어 있어서, 액화연료가스의 이송 작업 도중에 액화연료가스 추진 선박의 연료 탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량을 액화연료가스 급유선 쪽에서 조절할 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액화연료가스 추진 선박에서 발생한 증발가스의 발생량을 스프레이장치와 히팅장치로 제어하면서 액화연료가스 추진 선박에 액화연료가스를 충전 또는 재충전시킬 수 있는 연료 공급 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 매니폴드를 통해 액화연료가스를 저장하는 저장 탱크와, 상기 저장 탱크의 외부에 배치된 로딩라인과, 상기 로딩라인에 연결된 디스챠지라인의 끝단에 배관되도록 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 상기 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박의 연료 탱크에 공급하는 메인펌프와, 상기 로딩라인에 연결된 제 1 스프레이펌프라인의 끝단에 배관되도록, 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 액화연료가스 일부를 상기 연료 탱크의 스프레이장치에 공급하는 스프레이펌프와, 상기 매니폴드와 압축처리부 사이에 연결된 벤트라인과, 상기 벤트라인과 상기 로딩라인 사이를 연결하는 히팅라인에 설치되고, 상기 로딩라인 또는 매니폴드라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 가열하는 히팅장치를 포함하는 연료 공급 선박이 제공될 수 있다.

또한, 제 1 스프레이펌프라인으로부터 분기된 제 2 스프레이펌프라인 또는 상기 압축처리부로부터 연장된 압축배출라인에 연결된 동력생산장치를 더 포함하되, 상기 동력생산장치가, 2중연료(Duel fuel) 디젤엔진 또는 ME-GI를 포함한 추진장치, 가스터빈 장치, 보일러, 터빈 및 발전기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 매니폴드와 상기 저장 탱크 사이에 결합되고, 액화연료가스를 선체 외부로부터 공급 받는 수급부를 더 포함하되, 상기 수급부가, 액화연료가스 터미널의 액화연료가스를 공급받아 상기 저장 탱크에 저장하기 위한 수급라인과, 상기 수급라인에서 분기된 제 1 스프레이라인과, 상기 제 1 스프레이라인 끝단에 배관되고, 상기 저장 탱크의 내측 상부에 설치된 저장 탱크의 스프레이장치를 포함할 수 있다.

또한, 연료 공급 선박은, 상기 매니폴드와 상기 액화연료가스 추진 선박에 마련된 다른 매니폴드 사이에 체결되는 유연관 또는 로딩암 형식의 매니폴드라인을 더 포함할 수 있다.

또한, 매니폴드라인은 유체라인과 증발가스라인을 포함할 수 있다.

또한, 압축처리부는, 상기 벤트라인으로부터 증발가스를 공급받는 압축유입라인과, 상기 압축유입라인으로부터 증발가스를 유입받는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축 증발가스를 공급받는 압축유출라인과, 상기 압축유출라인에서 하나 이상으로 분기된 배분라인과, 상기 배분라인의 종단에 각각 연결되고, 상기 압축 증발가스를 저장하는 하나 이상의 압축탱크와, 상기 배분라인 중 하나로부터 상기 벤트라인에 연결되어 상기 압축 증발가스를 공급하는 배출처리라인을 포함할 수 있다.

또한, 연료 공급 선박은 연료 공급선 또는 부유식 해상 구조물의 형태로 건조되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예는 연료 공급 선박의 저장 탱크 및 액화연료가스 추진 선박의 연료 탱크에서 발생되는 증발가스 발생량이 연료 공급 선박의 동력생산장치(예: 추진기관, 발전기, 보일러, 터빈 등)에서 이용하려는 증발가스 요구량에 비해 과도하게 또는 부족하게 발생되는 상황에 따라 히팅장치로 증발가스를 처리하여, 액화연료가스 추진 선박의 연료 충전 또는 재충전시 증발가스의 사용을 최적화 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 액화연료가스 급유선은 액화연료가스 추진 선박과의 충전 또는 재충전 작업 완료 후, 매니폴드라인 또는 로딩라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 히팅장치로 가열하여 벤트라인을 통해 압축탱크 쪽으로 회수함으로써, 잔존 액화천연가스의 낭비를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급 선박과 액화연료가스 추진 선박을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연료 공급 선박과 액화연료가스 추진 선박간 액화연료가스 공급 및 증발가스 처리 관계를 도시한 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급 선박과 액화연료가스 추진 선박을 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예는 액화연료가스 추진 선박(10)에 연료인 액화연료가스를 공급하고, 급유 도중 발생되는 증발가스를 액화연료가스 추진 선박(10)으로부터 회수 할 때, 동력생산장치에서 이용하려는 증발가스 요구량에 비해, 액화연료가스 추진 선박의 증발가스 발생량이 과도하게 발생되거나, 반대로 부족하게 발생되는 상황에 대응하여 증발가스를 처리할 수 있는 연료 공급 선박(100)에 관한 것이다.

본 실시예에서 "연료 공급 선박(100)"이라는 용어는 수상을 항해하는 구조물을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수상을 항해하는 구조물뿐만 아니라, 수상에서 부유하며 작업을 수행하되, 하기의 상세한 설명의 세부 구성을 동일하게 가질 수 있는 부유식 해상 구조물을 포함하는 것으로 사용될 수 있다. 즉, 본 실시형태의 연료 공급 선박(100)은 예를 들어, 액화연료가스를 포함한 연료를 액화연료가스 추진 선박(10)에 공급하는 연료 공급선의 형태로 건조되어 있거나, 또는 자항 능력은 없지만 계류장치에 의해 계류될 수 있고 선박 위치제어에 의해 해상에서 위치제어가 가능한 부유식 해상 구조물의 형태로 건조되어 있을 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않을 수 있다.

연료 공급 선박(100)은 통상적인 선박제어 시스템을 마련하고 있을 수 있다.

여기서, 선박제어 시스템은 AMS(Alarm Monitoring System) 또는 ICMS(Integrated Control & Monitoring System) 일 수 있다. 선박제어 시스템은 밸브 개폐 컨트롤에 의해 해당 밸브를 개방 또는 차단하여 액화연료가스 또는 증발가스를 원하는 유로 또는 라인에 맞게 공급, 회수, 차단, 유입, 유출 시킬 수 있는 제어를 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.

예컨대, 선박제어 시스템은 선박 엔진, 발전기, 화물창, 저장 탱크 또는 연료 탱크의 압력, 온도, 레벨, 유량 등의 상태 신호를 받아 상태를 계통적으로 또는 수동으로 파악할 수 있도록 되어 있으며, 원격으로도 밸브 등을 제어할 수 있도록 되어 있다.

연료 공급 선박(100)은 액화연료가스의 저장, 운반, 충전 및 재충전하는데 사용되는 하나 이상의 저장 탱크(101)를 가질 수 있다.

또한, 연료 공급 선박(100)은 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)에 공급하기 위한 매니폴드(102)를 구비할 수 있다. 또한, 액화연료가스 추진 선박(10)에도 매니폴드(12)가 구비할 수 있다.

본 설명에서 매니폴드(12, 102)는 연료 공급 선박(100) 또는 액화연료가스 추진 선박(10)의 상갑판 상에 설치되거나, 커버 플레이트에 의해 노출되지 않게 설치되거나, 선체외측면에 설치되어 대면되는 선박(10, 100)간 측면 방향으로 배치될 수 있다.

또한, 매니폴드(12, 102)는 다지관, 다지관 지지대, 다지관 지지대 하부의 플랫폼을 포함하여 액화연료가스의 이송 작업에 사용되는 장치 및 구조물 일체로 이해될 수 있다.

이들 매니폴드(12, 102)의 사이에는 유연관(flexible hose) 또는 로딩암(loading Arm) 형식의 매니폴드라인(110)이 체결되어, 액화연료가스의 이송이 이루어질 수 있다.

매니폴드라인(110)은 유체라인(111)과 증발가스라인(112)을 포함할 수 있다.

즉, 매니폴드라인(110)은 액화연료가스를 충전 또는 재충전을 위해 액화연료가스 추진 선박(10)에 이송하는 용도의 유체라인(111)용 관체와, 액화연료가스 추진 선박(10)으로부터 증발가스를 회수하는 용도의 증발가스라인(112)용 관체를 복수개로 그룹화하여 다발 형태로 마련되거나, 또는 하나의 관체 내부에 복수개의 유로(예: 유체라인 또는 증발가스라인)를 갖는 구조를 가질 수 있다.

예컨대, 매니폴드라인(110)은 2개의 유체라인(111)과 1개의 증발가스라인(112)을 하나의 관체로 형성하고, 이러한 매니폴드라인(110)의 관체에 대응하도록 매니폴드라인(110)의 양단부에 초저온 커넥터를 형성할 수 있다.

매니폴드라인(110)의 초저온 커넥터는 매니폴드(12, 102)의 초저온 커넥터에 취부될 수 있는 기술 규격을 만족하도록 형성될 수 있다.

또한, 연료 공급 선박(100)에는 매니폴드라인(110)과, 상기 매니폴드라인(110)을 운반, 관리, 취급하기 위한 크레인 또는 전용 이동 장치가 더 구비되어 있을 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 연료 공급 선박과 액화연료가스 추진 선박간 액화연료가스 공급 및 증발가스 처리 관계를 도시한 모식도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 연료 공급 선박(100)은 저장 탱크(101), 매니폴드라인(110), 로딩라인(120), 벤트라인(123), 메인펌프(130), 스프레이펌프(140), 압축처리부(150), 히팅장치(160)와, 동력생산장치(170), 수급부(180)를 포함할 수 있다.

저장 탱크(101)는 연료 공급 선박(100)의 매니폴드(102)를 통해 액화연료가스를 저장할 수 있다.

저장 탱크(101)는 IGC 코드에 언급된 IGC 코드(국제액화가스운송선의 구조 및 설비기준)에 언급된 어떠한 종류의 탱크 형태라도 사용될 수 있다. 즉, 저장 탱크(101)는 멤브레인, A, B 및 C 타입 탱크 중 어느 하나일 수 있다.

매니폴드라인(110)은 연료 공급 선박(100)의 운항 중 보관 위치에 보관되어 있다가, 액화연료가스 추진 선박(10)에 인접하여 부유한 상태에서 고정될 때, 보관 위치에서 크레인 또는 전용 이동 장치에 의해 매니폴드(12, 102)의 사이로 운반되어, 매니폴드(12, 102)를 상호 연결하도록 결합되어 사용될 수 있다.

로딩라인(120)은 저장 탱크(101)의 외부에 배치되고, 매니폴드(102)의 초저온 커넥터를 통해 매니폴드라인(110)과 연결되고, 결과적으로 LNG 등의 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)에 공급할 수 있도록 구성되어 있는 복수 다발의 관체와 밸브 및 계기(예: 온도계, 압력계, 유량계)를 포함한 구성으로 이해될 수 있다.

예컨대, 로딩라인(120)에는 로딩 컬럼 구조의 디스챠지라인(121)과 제 1 스프레이펌프라인(122)이 각각 연결되어 있을 수 있다.

또한, 로딩라인(120)에는 액화연료가스의 공급 또는 차단을 제어하기 위한 메인밸브(190)가 마련되어 있을 수 있고, 디스챠지라인(121) 및 제 1 스프레이펌프라인(122)에도 각각 유동제어밸브(191, 192)가 마련되어 있을 수 있다.

메인펌프(130)는 로딩라인(120)에 연결된 디스챠지라인(121)의 끝단에 배관되도록 저장 탱크(101) 내부에 설치되고, 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)에 공급할 수 있다.

스프레이펌프(140)는 로딩라인(120)에 연결된 제 1 스프레이펌프라인(122)의 끝단에 배관되도록, 저장 탱크(101) 내부에 설치되어 있을 수 있다.

본 실시예에서는 스프레이펌프(140)로부터 연료 탱크(11)의 스프레이장치(13) 사이에, 제 1 스프레이펌프라인(122), 로딩라인(120), 유체라인(111), 충전라인(18), 제 2 스프레이라인(17)이 마련되어 있음에 따라, 스프레이펌프(140)의 작동시, 저장 탱크(101)의 액화연료가스가 스프레이장치(13)에 공급될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제 1 스프레이펌프라인(122)의 유동제어밸브(192), 제 1 스프레이펌프라인(122)에서 분기된 제 2 스프레이펌프라인(124), 제 2 스프레이펌프라인(124)의 유동제어밸브가 제공될 수 있고, 유동 경로를 제어하기 위한 통상적인 밸브작동 이후 스프레이펌프(140)가 작동될 때, 저장 탱크(101)의 액화연료가스가 제 1 스프레이펌프라인(122) 및 제 2 스프레이펌프라인(124)을 통해 동력생산장치(170)에 공급될 수 있다.

벤트라인(123)은 매니폴드(102)와 압축처리부(150) 사이에 연결되어 있을 수 있다.

벤트라인(123)에는 벤트라이저(127) 및 제어밸브가 설치되어 있을 수 있다.

압축처리부(150)는 벤트라인(123)으로부터 증발가스를 공급받는 압축유입라인(151)과, 압축유입라인(151)으로부터 증발가스를 유입받는 압축기(152)와, 압축기(152)로부터 압축 증발가스를 공급받는 압축유출라인(153)을 포함할 수 있다.

또한, 압축처리부(150)는 압축유출라인(153)에서 하나 이상으로 분기된 배분라인(154)과, 배분라인(154)의 종단에 각각 연결되고, 상기 압축 증발가스를 저장하는 하나 이상의 압축탱크(155)와, 상기 배분라인(154) 중 하나로부터 상기 벤트라인(123)에 연결되어 상기 압축 증발가스를 공급하는 배출처리라인(156)을 포함할 수 있다.

히팅장치(160)는 벤트라인(123)과 로딩라인(120) 사이를 연결하는 히팅라인(126)에 설치되고, 상기 로딩라인 또는 매니폴드라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 가열할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

동력생산장치(170)는 제 1 스프레이펌프라인(122)으로부터 분기된 제 2 스프레이펌프라인(124) 또는 상기 압축처리부(150)로부터 연장된 압축배출라인(157)에 연결되어 있을 수 있다.

동력생산장치(170)는 액화연료가스의 이송, 충전, 재충전 등의 상황에서 발생되거나, 온도 변화에 의해 자연적으로 발생될 수 있는 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)의 증발가스를 동력생산에 이용하는 장치 또는 연료소비장치로 이해될 수 있다.

예컨대, 동력생산장치(170)는 추진장치[예: 2중연료(DF, Duel fuel) 디젤엔진, ME-GI 등], 가스터빈 장치, 보일러, 터빈, 발전기 또는 발전기에 결합되어 사용되는 전력제어장치(switch board) 중 어느 하나 또는 이들을 포함하여 조합한 설비일 수 있다.

수급부(180)는 매니폴드(102)와 저장 탱크(101) 사이에 결합되고, 액화연료가스를 선체 외부로부터 공급 받을 수 있도록 구성될 수 있다.

예컨대, 선체 외부, 즉 액화연료가스 터미널에서 액화연료가스를 공급받아 저장 탱크(101)에 저장하기 위한 수급라인(181)과, 수급라인(181)에서 분기되고 저장 탱크(101) 상부 쪽으로 연장된 제 1 스프레이라인(182)과, 제 1 스프레이라인(182) 끝단에 배관되고, 상기 저장 탱크(101)의 내측 상부에 설치된 저장 탱크(101)의 스프레이장치(183)를 포함할 수 있다.

한편, 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)에는 매니폴드라인(110)의 유체라인(111)에 초저온 커넥터를 통해 연결될 충전라인(18)과, 충전라인(18)에서 분기된 제 2 스프레이라인(17)과, 매니폴드라인(110)의 증발가스라인(112)에 초저온 커넥터를 통해 연결될 증발가스배출라인(19)이 설치되어 있을 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연료 공급 선박(100)의 작동 방법을 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 연료 공급 선박(100)의 작동 방법은 기 설치되어 있는 선박제어 시스템에 의해 실현될 수 있다.

도 1 또는 도 2를 참조하면, 연료 공급 선박(100)에는 액화연료가스가 저장될 수 있다.

연료 공급 선박(10)은 매니폴드(102) 및 수급부(180)를 이용하여 액화연료가스 터미널로부터 액화연료가스를 공급받는다.

액화연료가스 터미널로부터 공급받은 액화연료가스는 제 1 스프레이라인(182)와 스프레이장치(183)를 통해 저장 탱크(101)를 쿨링 다운(cool-down) 시킬 수 있다.

또한, 저장 탱크(101)에 미리 설치되어 있는 온도센서를 통해 충분히 낮은 저장 탱크(101)의 온도를 확인하고, 수급라인(181)을 통해 저장 탱크(101)로 액화연료가스를 저장할 수 있도록 한다. 수급라인(181)의 수량은 연료 공급 선박(100)의 저장 탱크(101)의 개수와 관련될 수 있다.

또한, 저장 탱크(101)에 발생한 증발가스는 벤트연결라인(125), 벤트라인(123) 및 매니폴드(102)의 증발가스라인(112) 쪽 초저온 커넥터를 통해 터미널로 이송할 수 있다.

연료 공급 선박(100)은 액화연료가스를 싣고 액화연료가스 추진 선박(10) 쪽으로 이동할 수 있다.

연료 공급 선박(100)의 추진장치는 다양하게 설계할 수 있으나, 액화연료가스를 최대한 사용할 수 있는 장치로 설계되어 있을 수 있다(예: DF, ME-GI 등).

또한, 연료 공급 선박(100)의 이동 중 발생하는 증발가스는 벤트연결라인(125), 벤트라인(123), 압축유입라인(151), 압축기(152) 및 압축배출라인(157)을 통해 동력생산장치(170)로 보내어 사용될 수 있다.

이때, 연료 공급 선박(100)의 이동 중 발생하는 증발가스만으로는 동력생산장치(170)의 요구량을 충족시키지 못할 경우, 스프레이펌프(140)을 가동하여 저장 탱크(101)의 액화연료가스가 제 1 스프레이펌프라인(122) 및 제 2 스프레이펌프라인(124)를 통해 추가 공급할 수 있다.

이때, 공급되는 액화연료가스는 LNG 형태이므로, 압축기 또는 기화기 등과 같이 연료 공급 선박(100)에 미리 마련되어 있는 액화연료가스용 연료처리장치(미도시)가 더 사용될 수 있고, 이에 따라 동력생산장치(170)에서 사용할 수 있는 형태로 액화연료가스가 변환되어 해당 동력생산장치(170)에 공급될 수 있다.

반면, 상기 증발가스가 동력생산장치(170)의 요구량보다 과도할 경우에는 압축기(152)를 가동하여 액화연료가스가 벤트연결라인(125), 벤트라인(123), 압축유입라인(151), 압축기(152), 압축유출라인(153) 및 배분라인(154)를 통해 압축탱크(155)에 저장할 수 있다.

또한, 압축탱크(155)에 저장할 수 있는 용량보다 상기 증발가스가 과도할 경우에는 벤트라이저(127)를 통해 배출하거나, 가스소각장치(GCU)(미도시)를 이용하여 소모할 수 있다.

연료 공급 선박(100)은 액화연료가스 추진 선박(10)으로의 액화연료가스 공급 준비를 수행할 수 있다.

여기서, 액화연료가스 추진 선박(10)이 연료 공급 선박(100)과 상호 계류될 수 있도록 탄뎀(tandem) 또는 병렬 계류(ship to ship side by side) 방식이 사용될 수 있고, 통상의 계류 라인을 양쪽 선박(10, 100)에 설치할 수 있다.

만일, 탄뎀 방식일 경우, 매니폴드라인(110)은 유연관 정도가 사용될 수 있고, 병렬 계류 방식일 경우, 유연관 또는 로딩암을 사용할 수 있다.

이후, 연료 공급 선박(100)은 액화연료가스 추진 선박(10)에 액화연료가스를 공급할 수 있다.

먼저, 연료 공급 선박(100)은 스프레이펌프(140)를 가동하고, 스프레이펌프라인(122), 로딩라인(120), 매니폴드라인(110)의 유체라인(111), 제 2 스프레이라인(17)을 통해 저장 탱크(101)의 액화연료가스 일부를 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)의 스프레이장치(13)에 공급하여, 연료 탱크(11)를 쿨링 다운(cooling down) 시킨다.

이후, 연료 공급 선박(100)은 연료 탱크(11)에 기 설치될 수 있는 온도센서를 통해 연료 공급 가능한 연료 탱크(11)의 온도를 확인 한다.

온도 확인 이후, 연료 공급 선박(100)은 메인펌프(130)를 가동하고, 디스챠지라인(121), 로딩라인(120, 매니폴드라인(110)의 유체라인(111) 및 충전라인(18)을 통해 저장 탱크(101)의 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박(10)의 연료 탱크(11)에 공급하여 충전한다.

충전 과정 중 연료 탱크(11)에서 발생한 증발가스는 연료 탱크(11)의 증발가스배출라인(19), 매니폴드라인(110)의 증발가스라인(112), 벤트라인(123) 및 벤트연결라인(125)을 통해 연료 공급 선박(100)의 저장 탱크(101)의 내부로 유입되어, 저장 탱크(101)의 압력을 유지하는데 사용될 수 있다.

또한, 충전 과정 중 발생된 증발가스가 상기 저장 탱크(101)의 압력을 유지하는 것보다 과도할 경우, 압축기(152)가 가동되고, 상기 증발가스는 연료 탱크(11)의 증발가스배출라인(19), 매니폴드라인(110)의 증발가스라인(112), 벤트라인(123), 압축유입라인(151), 압축기(152), 압축유출라인(153) 및 배분라인(154)를 통해 압축탱크(155)에 저장될 수 있다.

또한, 충전 과정 중 발생된 증발가스가 상기 저장 탱크(101)의 압력을 유지하는 것보다 부족하거나, 동력생산장치(170)에서 이용하려는 증발가스 요구량에 비해 부족할 경우, 히팅장치(160)를 가동하여, 히팅에 의해 증가된 증발가스를 저장 탱크(101)에 공급하거나, 히팅장치(160)와 압축기(152)를 가동하여 증가된 증발가스를 압축탱크(155) 또는 동력생산장치(170)에 공급할 수 있다.

또한, 연료공급이 끝난 후, 로딩라인(120) 또는 매니폴드라인(110)의 유체라인(111) 내에 잔존하고 있는 액화연료가스를 처리하기 위해 히팅장치(160)와 압축기(152)가 더 가동될 수 있다.

이런 경우, 잔존 액화연료가스는 히팅라인(126), 히팅장치(160), 벤트라인(123), 압축유입라인(151), 압축기(152), 압축유출라인(153) 및 배분라인(154)를 통해 최종적으로 압축탱크(155)에 회수 및 저장될 수 있다.

액화연료가스 추진 선박(10)에 액화연료가스를 공급 또는 이송(예: 충전 또는 재충전)을 끝마친 연료 공급 선박(100)은 액화연료가스 터미널로 이동할 수 있다.

연료 공급 선박(100)은 압축탱크(155)에 압축 저장한 압축 증발가스를 압축배출라인(157)을 통해 동력생산장치(170)에서 사용할 수 있다.

연료 공급 선박(100)은 정박 후, 압축 증발가스는 배출처리라인(156) 및 벤트라인(123) 및 매니폴드(102)를 통해 액화연료가스 터미널로 되돌려 보낼 수 있다.

또한, 연료 공급 선박(100)은 필요시 벤트라이저(127)를 통해 배출하거나, 가스소각장치를 이용하여 소모할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다 할 것이다.

10 : 액화연료가스 추진 선박 11 : 연료 탱크
12, 102 : 매니폴드 13 : 연료 탱크의 스프레이장치
100 : 연료 공급 선박 101 : 저장 탱크
110 : 매니폴드라인 111 : 유체라인
112 : 증발가스라인 120 : 로딩라인
121 : 디스챠지라인 122 : 제 1 스프레이펌프라인
123 : 벤트라인 124 : 제 2 스프레이펌프라인
125 : 벤트연결라인 126 : 히팅라인
130 : 메인펌프 140 : 스프레이펌프
150 : 압축처리부 152 : 압축기
155 : 압축탱크 160 : 히팅장치
161 : 히팅라인 170 : 동력생산장치
180 : 수급부 181 : 수급라인
182 : 제 1 스프레이라인 183 : 저장 탱크의 스프레이장치

Claims

매니폴드를 통해 액화연료가스를 저장하는 저장 탱크와,
상기 저장 탱크의 외부에 배치된 로딩라인과,
상기 로딩라인에 연결된 디스챠지라인의 끝단에 배관되도록 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 상기 액화연료가스를 액화연료가스 추진 선박의 연료 탱크에 공급하는 메인펌프와,
상기 로딩라인에 연결된 제 1 스프레이펌프라인의 끝단에 배관되도록, 상기 저장 탱크 내부에 설치되고, 액화연료가스 일부를 상기 연료 탱크의 스프레이장치에 공급하는 스프레이펌프와,
상기 매니폴드와 압축처리부 사이에 연결된 벤트라인과,
상기 벤트라인과 상기 로딩라인 사이를 연결하는 히팅라인에 설치되고, 상기 로딩라인 또는 매니폴드라인 내에 잔존하는 액화천연가스를 가열하는 히팅장치를 포함하는
연료 공급 선박.
제1항에 있어서,
상기 제 1 스프레이펌프라인으로부터 분기된 제 2 스프레이펌프라인 또는 상기 압축처리부로부터 연장된 압축배출라인에 연결된 동력생산장치를 더 포함하되,
상기 동력생산장치가,
2중연료(Duel fuel) 디젤엔진 또는 ME-GI를 포함한 추진장치, 가스터빈 장치, 보일러, 터빈 및 발전기 중 하나 이상을 포함하는
연료 공급 선박.
제1항에 있어서,
상기 매니폴드와 상기 저장 탱크 사이에 결합되고, 액화연료가스를 선체 외부로부터 공급 받는 수급부를 더 포함하되,
상기 수급부가,
액화연료가스 터미널의 액화연료가스를 공급받아 상기 저장 탱크에 저장하기 위한 수급라인과,
상기 수급라인에서 분기된 제 1 스프레이라인과,
상기 제 1 스프레이라인 끝단에 배관되고, 상기 저장 탱크의 내측 상부에 설치된 저장 탱크의 스프레이장치를 포함하는
연료 공급 선박.
제1항에 있어서,
상기 연료 공급 선박은,
상기 매니폴드와 상기 액화연료가스 추진 선박에 마련된 다른 매니폴드 사이에 체결되는 유연관 또는 로딩암 형식의 매니폴드라인을 더 포함하는
연료 공급 선박.
제4항에 있어서,
상기 매니폴드라인은 유체라인과 증발가스라인을 포함하는
연료 공급 선박.
제1항에 있어서,
상기 압축처리부는,
상기 벤트라인으로부터 증발가스를 공급받는 압축유입라인과,
상기 압축유입라인으로부터 증발가스를 유입받는 압축기와,
상기 압축기로부터 압축 증발가스를 공급받는 압축유출라인과,
상기 압축유출라인에서 하나 이상으로 분기된 배분라인과,
상기 배분라인의 종단에 각각 연결되고, 상기 압축 증발가스를 저장하는 하나 이상의 압축탱크와,
상기 배분라인 중 하나로부터 상기 벤트라인에 연결되어 상기 압축 증발가스를 공급하는 배출처리라인을 포함하는
연료 공급 선박.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 공급 선박은 연료 공급선 또는 부유식 해상 구조물의 형태로 건조되어 있는 것을 특징으로 하는
연료 공급 선박.