KR20120126889A

KR20120126889A - 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑사이드 테스트 시스템 및 이를 이용한 테스트 방법

Info

Publication number: KR20120126889A
Application number: KR1020110044999A
Authority: KR
Inventors: 안시찬; 박현수; 이동훈; 이석희
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-21
Also published as: KR101291131B1

Abstract

부유식 액화천연가스 생산저장설비용 선박의 탑사이드 테스트 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 액화천연가스 생산저장설비용 선박의 탑사이드 테스트 시스템은 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 마련되는 LNG 저장탱크와; 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스(Boil Off Gas)를 이용하여 탑사이드(Top Side)의 시운전을 실시하기 위해, 상기 증발가스의 압축이 이루어지는 압축부와; 상기 압축부에서 압축된 증발가스의 압력과 온도를 조절하여 액상태로 변환하는 조절부와; 상기 조절부에서 공급된 액냉매가 팽창되는 팽창부와; 상기 팽창부와 연동하여 작동되고, 전력 생산이 이루어지는 터빈부; 및 상기 증발가스가 탑사이드 장비를 경유할 때, 테스트 조건에 따라 테스트가 이루어지도록 제어를 실시하는 제어부를 포함한다.

Description

부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑사이드 테스트 시스템 및 이를 이용한 테스트 방법{Method for testing Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading and Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading of Top Side Test System}

본 발명은 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑사이드 장비의 정상작동 유무를 확인하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 LNG 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 이용한 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑사이드 테스트 시스템 및 이를 이용한 테스트 방법에 관한 것이다.

일반적으로 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박은 심해 지역에서 부유하며 천연가스를 추출하고, 추출된 천연가스를 LNG 저장탱크에 저장했다가, 액화천연가스 운반선(LNG Carrier)과 같은 운반선으로 저장한 천연가스를 이송시키는 역할을 하는 선박 형태의 설비를 말한다.

상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박은 각종 장비(압축기, 냉매 압축기, 터빈, 주 냉각기, 팽창기)가 상당히 복잡하고 정교하게 구비되어 있고, 상기 장비의 정상작동 유무와 확인이 필수적으로 이루어져야 한다.

그러나, 종래에는 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박을 실제 가동하기 이전에 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박이 실제 작동 중에 발생될 수 있는 이상 유무를 파악하고 이에 보다 효과적으로 대처하기 위해 탄화수소가스를 이용하여 테스트를 실시하였고, 이러한 테스트를 위한 별도의 장비 또는 설비의 가동이 요구되었다.

또한, 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박의 가스 트라이얼 테스트(Gas Trial Test)를 실시하기 위하여 LNG 저장탱크에 LNG를 채우고, 상기 저장된LNG를 이용하여 탑 사이드에 위치된 LNG 생산설비 및 주변설비의 시운전에 활용하는 방안이 모색되고 있다.

본 발명의 실시예들은 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박의 안정적인 테스트 및 제어를 실시하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO) 선박의 LNG 저장탱크에 저장되어 있는 LNG로부터 발생된 증발가스를 이용하여 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 시운전을 도모하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 마련되는 LNG 저장탱크와; 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스(Boil Off Gas)를 이용하여 탑 사이드(Top Side)의 시운전을 실시하기 위해 상기 증발가스의 압축이 이루어지는 압축부와; 상기 압축부에서 압축된 증발가스의 압력과 온도를 조절하여 액체상태의 LNG로 변환하는 조절부와; 상기 조절부에서 공급된 LNG가 팽창되는 팽창부와; 상기 팽창부와 연동하여 작동되고, 전력 생산이 이루어지는 터빈부; 및 상기 증발가스 및 상기 LNG가 탑사이드 장비를 경유할 때, 테스트 조건에 따라 테스트가 이루어지도록 제어를 실시하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 탑 사이드 장비의 압력, 유량, 온도 및 레벨이 정상 운전 범위에서 운영되도록 제어를 실시한다.

상기 압축부는 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에서 필요한 전기를 생산하기 위해 압축된 증발가스를 터빈부로 공급하는 제1 압축부와; 상기 제1 압축부와 별도로 마련되고 상기 조절부에 압축된 증발가스를 공급하는 제2 압축부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 터빈부로 공급되는 증발가스의 온도가 설정 온도보다 낮거나 높을 경우에는 상기 터빈부로 공급되는 증발가스의 공급을 소정 시간 차단하도록 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 방법은 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 구비된LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제1 압축 단계와; 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 가동을 위한 전기 생산을 위해 터빈을 구동시키는 터빈 구동 단계와; 상기 터빈에서 발생된 전기를 이용하여 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 테스트를 위해 LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제2 압축 단계; 및 상기 제2 압축 단계에서 압축된 증발가스와 냉매와의 열교환을 통해 액체 상태의 LNG를 생산하는 증발가스 액화 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 헐 사이드 장비의 일부를 이용하여 탑사이드 장비의 테스트를 실시할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 탑사이드 장비에 대한 압력, 유량, 온도 및 레벨에 대한 테스트를 실시하여 실제 작동 상태와 동일한 조건에서 시운전이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부와 센서 및 관리자 단말의 관계를 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 작동 상태를 도시한 도면.

본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 구성에 대해 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.

부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에는 LNG 저장탱크(100)가 마련될 수 있으며, 상기 LNG 저장탱크(100)는 내부에 저온 저압의 액체 상태인 LNG가 저장된 제1 저장탱크(101)와, 제2 저장탱크(102)를 포함한다.

상기 LNG 저장탱크(100)에 구비된 저장탱크의 개수는 변경 가능하며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 개수로 한정하여 설명한다.

제1,2 저장탱크(101,102)는 서로 간에 증발가스의 이동이 이루어지도록 상부에 별도의 연결배관이 마련될 수 있다.

상기 LNG 저장탱크(100)에서 발생된 증발가스(Boil Off Gas)는 증발가스의 압축이 이루어지는 압축부(200)에 공급될 수 있다.

상기 압축부(200)는 LNG저장탱크(100,200)로부터 증발가스를 공급받아 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에서 필요한 전기를 생산하기 위해 압축된 증발가스를 터빈부(500)로 공급하여 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)의 작동을 도모하는 제1 압축부(210)가 마련된다. 또한, 상기 제1 압축부(210)와 별도로 마련되고 조절부(300)에 압축된 증발가스를 공급하는 제2 압축부(220)를 포함한다. 상기 제1 압축부(210)는 제2 압축부(220) 작동 이전에 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 필요한 전기를 생산하기 위해 작동되고, 상기 제1 압축부(210) 작동 이후에 제2 압축부(220)가 작동된다. 상기 제2 압축부(220)는 제1압축부(210)와 함께 작동될 수 있다.

상기 제1 압축부(210)는 후술할 조절부(300)에 직접적으로 증발가스가 공급되지 않고 소규모 설비로 이루어지며, 터빈부(500)에 압축된 증발가스를 공급할 수 있다.

상기 제1 압축부(210)는 LNG저장탱크(100)에서 공급되는 증발가스를 공급받는 제1 배관(2)으로부터 증발가스를 공급받는 제1 압축기(212)가 마련될 수 있으며, 상기 제1 압축기(212)는 압축된 증발가스에 포함된 응축수가 저장되는 제1 응축수 탱크(213)와 연결된다.

상기 제1 응축수 탱크(213)는 제2 압축기(214)에 증발가스만을 공급하고, 상기 제2 압축기(214)는 상기 증발가스를 압축하여 제2 응축수 탱크(216)에 공급한다.

상기 증발가스는 제2 응축수 탱크(216)를 경유하여 제3 배관(4)으로 공급되고, 가스 스크러버(20)를 경유하여 터빈부(500)에 공급될 수 있다. 상기 가스 스크러버(20)는 가스에 포함된 수분을 제거하기 위한 장비를 말한다.

상기 터빈부(500)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제2 압축부(220)는 제1 배관(2)과 제2 배관(3)을 통해 증발가스를 공급받아 압축을 실시하는 제1 내지 제4 압축기(221,222,223,224)를 포함할 수 있다.

상기 제2 압축부(220)는 증발가스의 압축이 이루어질 수 있으며, 앞서 설명한 제1 압축부(210)에 비해 상대적으로 대규모의 설비로 이루어진다.

상기 제2 압축부(220)는 제1 내지 제4 압축기(221,222,223,224) 사이마다 열교환기가 배치될 수 있으며, 상기 증발가스의 온도를 소정의 온도로 상승시킬 수 있다.

증발가스는 제2 압축부(220)를 경유하여 제5 배관(6)을 통해 조절부(300)로 공급될 수 있다.

상기 조절부(300)는 제1 분기관(7a)을 경유한 증발가스가 공급되는 제3 응축수 탱크(301a)가 마련되고, 상기 증발가스에 포함된 응축수가 저장될 수 있다.

상기 제3 응축수 탱크(301a)를 경유한 증발가스는 제1 내지 제3 냉매 압축기(302a~302c)로 공급될 수 있다.

상기 제1 내지 제3 냉매 압축기(302a~302c)는 직렬로 연결 설치될 수 있으며, 제4 응축수 탱크(301b)와 제5 응축수 탱크(301c)는 각각 제1 펌프(303a)와 제2 펌프(303b)가 연결 설치될 수 있다.

주 냉각기(310)는 가스 상태의 증발가스가 냉각되면서 액체 상태의 LNG로 변환되기 위해 구비되며, 제2 분기관(7b)을 통해 일부의 증발가스가 공급되도록 연결 설치될 수 있다.

또한, 상기 주 냉각기(310)는 제5 응축수 탱크(301c) 및 제2 펌프(303b)와 연결설치되어, 증발가스를 공급받을 수 있다.

상기 주 냉각기(310)는 앞서 설명한 제1 분기관(7a)으로부터 일부의 증발가스를 재순환 가능하게 하는 제2 공급관(9b)과 연결 설치될 수 있으며, 팽창부(400)와 연결된 제3 공급관(9c)과 연결 설치될 수 있다.

상기 팽창부(400)는 터빈이 설치될 수 있으며, 증발가스가 단열팽창이 이루어지면서 발생되는 구동력이 터빈부(500)에 구비된 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)에 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈부(500)는 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)이 구비된 것으로 도면에 도시하였으나, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐 상기 갯수에 한정하지 않는다.

상기 제3 배관(4)을 통해 증발가스가 가스 스크러버(20)로 공급되고, 상기 가스 스크러버(20)를 통해 터빈부(500)로 증발가스가 공급된다. 여기서 가스 스크러버(20)는 가스에 포함된 수분을 제거하기 위한 장비를 말한다.

상기 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)과 팽창부(400)는 서로 연동하여 작동될 수 있으며, 상기 팽창부(400)는 제4 공급관(9d)을 통해 드럼(30)과 연결 설치된다.

상기 드럼(30)은 순환펌프(40)에 액체 상태의 LNG를 공급하도록, 배관이 구비되고, 상기 순환펌프(40)는 LNG 저장탱크(100)에 액체 상태의 LNG를 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어부에 대해 첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.

제어부(600)는 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 구비된 압축부(200)와, 터빈부(500)의 압력을 감지하는 압력 센서(S1)로부터 압력 상태에 대한 정보를 입력받을 수 있다.

상기 압력 상태에 대한 정보는 상기 압축부(200)와 터빈부(500)의 정상 압력을 기준 압력으로 미리 설정해 놓은 상태에서, 상기 압력 센서(S1)를 통해 센싱된 데이터를 통해 테스트에 따라 실시간으로 입력되는 압력 정보를 비교 분석할 수 있다.

제어부(600)는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 액체 상태의 LNG 유량과, 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)으로 공급되는 증발가스의 유량을 감지하는 유량 센서(S2)로부터 유량 상태에 대한 정보를 입력받을 수 있다.

상기 제어부(600)는 온도 센서(S3)를 통해 조절부(300)에서 액화가 이루어지는 동안의 온도와, 가스 스크러버(10,20)를 통해 감지되는 증발가스의 온도에 대한 정보를 입력받을 수 있다.

상기 가스 스크러버(10,20)를 통해 입력되는 온도 데이터는 터빈부(500)의 작동에 중요한 인자로서 활용될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

또한, 제어부(600)는 레벨 센서(S4)를 통해 드럼(30) 내부의 LNG 레벨 정보를 입력받을 수 있다.

상기 제어부(600)는 다수개의 센서들(S1~S4)을 통해 입력된 데이터를 유무선 네트워크(N)를 통해 메인 관리자 및 다수의 보조 관리자에게 전송할 수 있다.

상기 유무선 네트워크(N)는 CDMA, 지그비, 블루투스 또는 인터넷망을 통해 이루어질 수 있으며, 상기　메인 관리자 또는 다수의 보조 관리자가 휴대한 단말기에 다수개의 센서들(S1~S4)을 통해 감지된 정보가 제공될 수 있다.

상기 단말기는 스마트 폰 또는 PDA 중의 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있으며, 상기 유무선 네트워크(N)에 접속하기 위한 별도의 어플리케이션을 인스톨하여 접속을 실시할 수 있다.

상기 메인 관리자 단말은 유무선 네트워크(N)를 통해 센서들(S1~S4)에서 감지된 데이터를 전송받을 수 있으며, 상기 데이터에 따라 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 작동 상태를 제어할 수 있는 제어 명령을 수행할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 보조 관리자 단말은 상기 메인 관리자 단말의 하부 그룹에 속할 수 있으며, 상기 센서들(S1~S4)로부터 전송된 데이터에 대한 확인만 가능하고, 제어 명령은 수행되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 방법은 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 구비된LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제1 압축 단계(ST100)와; 상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 가동을 위한 전기 생산을 위해 터빈을 구동시키는 터빈 구동 단계(ST200)와; 상기 터빈에서 발생된 전기를 이용하여 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 테스트를 위해 LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제2 압축 단계(ST300); 및 상기 제2 압축 단계에서 압축된 증발가스와 냉매와의 열교환을 통해 액체 상태의 LNG를 생산하는 증발가스 액화 단계(ST400)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 액화천연가스 생산저장설비용 선박의 탑사이드 테스트 시스템 및 테스트 방법에 대해 첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

작업자는 부유식 액화천연가스 생산저장설비용 선박의 탑사이드에 대한 테스트를 실시하기 위해 제1 압축부(210)를 가동(ST100)시킨다.

제어부(600)는 제1 LNG 저장탱크(101)에 저장된 증발가스가 제1 배관(2)을 경유하여 공급되는, 제1,2 압축기(212,214)를 작동시킨다. 상기 제1 압축부(210)에서 압축된 기체 상태의 LNG가스는 30bar~40bar의 압력과 40℃ 전후의 온도 범위로 압축이 이루어진다.

상기 증발가스는 제1,2 압축기(212,214)로 공급되기 이전에 히터에 의해 소정의 온도로 가열된 상태로 공급될 수 있으며, 압축에 따라 발생되는 응축수를 처리하기 위한 제1 내지 제2 응축수 저장탱크(213,216)에 소량의 응축수가 저장될 수 있다.

상기 제어부(600)는 압력 센서(S1)를 통해 현재 증발가스의 압력 상태가 기 설정된 설정 압력에 비해 현저하게 낮거나 높은 상태인지 판단한다.

제어부(600)는 설정 압력보다 압력 센서(S1)를 통해 감지되는 압력이 높을 경우에는, 상기 제1 압축부(210)로 공급되는 증발가스량이 감소되도록 제어할 수 있다.

상기 증발가스는 제1 압축부(210)를 경유하여 제3 배관(4)을 통해 가스 스크러버(20)로 공급되고, 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)으로 바로 공급되지 않고, 상기 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)에서 요구하는 압력 상태가 만족할 때까지 제어부(600)에 의해 공급 상태가 제어될 수 있다.

즉, 제어부(600)는 압력 센서(S1)를 통해 입력되는 터빈부(500) 전단의 압력 정보를 입력받아 설정된 요구 압력보다 낮을 경우에는 터빈부(500)와 연결되는 별도의 조절밸브(미도시)를 클로즈 상태로 전환 작동시킨다.

또한, 상기 제어부(600)는 온도 센서(S3)를 통해 입력되는 온도 정보를 입력 받는다.

상기 온도 센서(S3)를 통해 제어부(600)에 전송된 온도 정보가 설정 온도 보다 낮을 경우에는 상기 터빈부(500)로 공급되는 증발가스의 가스량이 적거나, 제3 배관(4) 또는 제1 내지 제2 배관(2,3) 또는 제4 배관(5)에서 증발가스의 누설이 발생된 것으로 판단하고, 유무선 네트워크(N)를 통해 메인 관리자 단말에 알람 신호 또는 알람 메시지가 전송되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 알람 신호 및 알람 메시지는 하위 관리자인 보조 관리자 단말에 동시에 전송될 수 있으며, 상기 메인 관리자 단말을 통해 응답 신호가 수신되지 않거나, 소정 시간 경과 후에 계속적으로 터빈부(500)의 압력 상태가 불안정할 경우에는 상기 터빈부(500)로의 증발가스 공급을 자동으로 중지되도록 제어할 수 있다.

메인 관리자는 상기 알람 신호 또는 알람 메시지를 확인하고, 현재 터빈부(500)의 압력 상태가 불안정한 것으로 판단하고, 테스트를 중지하거나, 별도의 조치를 즉각적으로 취할 수 있다.

상기 제어부(600)는 소정 시간이 경과된 후에 상기 압력 센서(S1)를 통해 입력되는 압력 데이터가 설정 압력을 만족할 경우에, 상기 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)으로 증발가스를 공급(ST200)한다.

상기 터빈부(500)가 작동되면서 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 가동을 위한 전기 생산이 이루어지고, 전기를 필요로 하는 각 설비에 공급될 수 있다.

첨부된 도 4를 참조하면, 증발가스는 제2 배관(3)을 통해 제2 압축부(220)에 구비된 제1 내지 제4 압축기(221,222,223,224)로 공급되어 압축(ST300)이 이루어지며, 상기 제2 압축부(220)에서 압축된 기체 상태의 LNG가스는 50bar~60bar의 압력과 40℃ 전후의 온도 범위로 압축이 이루어진다.

제어부(600)는 제1 압축부(210)와 제2 압축부(220)에 대한 테스트를 통해 압축부(200)에서의 이상 유무를 판단하고, 특별한 에러 발생이 감지되지 않을 경우에는 상기 압축부(200)에 대한 테스트는 정상적인 상태로 작동되는 것을 판단할 수 있다.

상기 증발가스는 제2 압축부(220)를 통해 소정의 압력 상태로 압축된 후에, 제5 배관(6)과 제1,2 분기관(7a, 7b)를 통해 조절부(300)로 공급된다.

상기 조절부(300)에서는 주 냉각기(310)를 통해 증발가스가 액화 상태로 압력과 온도가 조절되도록, 증발가스에 포함된 응축수가 제3 응축수 탱크(301a)를 통해 제거되고 제1 냉매 압축기(302a)로 공급되어 압축이 이루어진다.

상기 증발가스는 제1 냉매 압축기(302a)를 경유하여 열교환기를 통해 열교환되고, 제4 응축수 탱크(301b)를 경유하여 응축수가 제거되어 제2 냉매 압축기(302b)로 공급된다.

상기 제2 냉매 압축기(302b)에서 압축된 증발가스는 제1 펌프(303a)에서 펌핑된 증발가스와 혼합되어 제5 응축수 탱크(301c)로 공급되고, 제2 펌프(303b)를 통해 주 냉각기(310)로 공급된다.

온도 센서(S3)는 상기 조절부(300)를 통해 이동되는 증발가스의 온도를 감지하여 제어부(600)로 전송하고, 상기 제어부(600)는 기 설정된 설정 온도와 입력된 온도 정보를 비교 판단하여 상기 설정 온도를 만족 유무를 판단한다.

예를 들면, 상기 온도 센서(S3)를 통해 주 냉각기(310)로 공급되는 증발가스의 온도가 설정 온도보다 상대적으로 높을 경우에는, 유무선 네트워크(N)인 CDMA, 지그비, 블루투스 중의 어느 하나를 통해서 메인 관리자 단말에 알람 신호 또는 알람 메시지가 전송되도록 제어할 수 있다.

이하 제어방법은 앞서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 주 냉각기(310)에서는 액체 상태의 LNG가 생산 가능하도록, 별도의 냉매가 공급될 수 있으며, 상기 냉매와 증발가스의 열교환에 의해 상기 증발가스가 LNG로 전환(ST400)될 수 있다.

상기 LNG는 제3 공급관(9C)를 경유하여 팽창부(400)로 이동되어 단열 팽창이 이루어지면서 터빈부(500)에 구비된 제1 내지 제3 터빈(501,502,503)과 연계 작동되고, 나머지 LNG는 제4 공급관(9d)을 경유하여 드럼(30)으로 공급된다.

상기 드럼(30)은 액체 상태의 LNG와 가스 상태의 증발가스가 동시에 수용될 수 있으며, 상기 증발가스는 연속적으로 압축부(200)로 공급되고, 상기 LNG는 순환 펌프(40)에 의해 LNG저장탱크(100)로 이동 공급된다.

레벨 센서(S4)는 상기 드럼(30)에 수용된 LNG의 레벨을 감지하여 제어부(600)에 전송한다.

상기 드럼(30)에 수용된 LNG액의 레벨이 중요한 이유는 제1 LNG 저장탱크(101)에 액체 상태의 LNG를 공급하는 설비가 상기 드럼(30)이고, 상기 제1 LNG 저장탱크(101)에 액체 상태의 LNG가 부족할 경우에, 상기 탑 사이드 설비의 테스트 또는 작동에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

이상에서와 같이 팽창부(400)와 터빈부(500)에 대한 테스트가 모두 이루어지면서 부유식 액화천연가스 생산저장설비용 선박의 탑사이드에 대한 모든 테스트가 안정적으로 실시된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 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.

10, 20 : 가스 스크러버
100 : LNG 저장탱크
200 : 압축부
210, 220 ; 제1,2 압축부
213,216 : 제1,2 응축수 탱크
300 : 조절부
400 : 팽창부
500 : 터빈부
600 : 제어부

Claims

부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 마련되는 LNG 저장탱크;
상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스(Boil Off Gas)를 이용하여 탑 사이드(Top Side)의 시운전을 실시하기 위해 상기 증발가스의 압축이 이루어지는 압축부;
상기 압축부에서 압축된 증발가스의 압력과 온도를 조절하여 액체상태의 LNG로 변환하는 조절부;
상기 조절부에서 공급된 LNG가 팽창되는 팽창부;
상기 팽창부와 연동하여 작동되고, 전력 생산이 이루어지는 터빈부; 및
상기 증발가스 및 상기 LNG가 탑사이드 장비를 경유할 때, 테스트 조건에 따라 테스트가 이루어지도록 제어를 실시하는 제어부를 포함하는 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 탑 사이드 장비의 압력, 유량, 온도 및 레벨이 정상 운전 범위에서 운영되도록 제어를 실시하는 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 압축부는
상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에서 필요한 전기를 생산하기 위해 압축된 증발가스를 터빈부로 공급하는 제1 압축부;
상기 제1 압축부와 별도로 마련되고 상기 조절부에 압축된 증발가스를 공급하는 제2 압축부를 포함하는 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 시스템.
제1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 터빈부로 공급되는 증발가스의 온도가 설정 온도보다 낮거나 높을 경우에는 상기 터빈부로 공급되는 증발가스의 공급을 소정 시간 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 시스템.
부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)에 구비된LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제1 압축 단계;
상기 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 가동을 위한 전기 생산을 위해 터빈을 구동시키는 터빈 구동 단계;
상기 터빈에서 발생된 전기를 이용하여 부유식 액화천연가스 생산저장설비(LNG FPSO)의 테스트를 위해 LNG 저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 제2 압축 단계; 및
상기 제2 압축 단계에서 압축된 증발가스와 냉매와의 열교환을 통해 액체 상태의 LNG를 생산하는 증발가스 액화 단계를 포함하는 부유식 액화천연가스 생산저장설비 선박의 탑 사이드 테스트 방법.