KR20130040684A

KR20130040684A - Ｌｎｇ 연료를 사용하는 해양 선박의 작동 방법 및 대응하는 해양 선박

Info

Publication number: KR20130040684A
Application number: KR1020117029628A
Authority: KR
Inventors: 마띠아스 얀손; 레이쁘 바끄룬드
Original assignee: 바르실라 핀랜드 오이
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2013-04-24
Also published as: EP2555967B1; KR101617062B1; FI121876B; EP2555967A1; CN102470912A; JP2013525169A; FI20105370A0; WO2011124748A1; JP5801871B2; US20120090527A1; US8739719B2; CN102470912B

Abstract

본 발명은 추진 시스템 (2), 동력 장치 (3) 및 LNG 저장 탱크를 포함하는 LNG 연료를 사용하는 해양 선박의 작동 방법에 관한 것이며, 이에 의해 LNG 는 가스 연료로서 LNG 저장 탱크로부터 동력 장치로 공급된다. 해양 선박 (1) 은 해양 선박 상에 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 및 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 가 배치된다. 연료 적재를 용이하게 하기 위해, 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 는 제거되고 연료 적재 설비에서 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 에 의해 대체된다.

Description

ＬＮＧ 연료를 사용하는 해양 선박의 작동 방법 및 대응하는 해양 선박{METHOD FOR OPERATING AN LNG FUELLED MARINE VESSEL AND A CORRESPONDING MARINE VESSEL}

본 발명은 LNG 연료를 사용하는 해양 선박의 작동 방법에 관한 것으로, 이 해양 선박은 추진 시스템, 동력 장치 및 LNG 저장 탱크를 포함하고, 이 방법에서 LNG 는 가스 연료로서 LNG 저장 탱크로부터 동력 장치로 공급되고, 이 방법에서 해양 선박은 청구항 제 1 항의 전문에 따른 연료 적재 설비 (bunkering facility) 에서 연료가 재급유된다. 본 발명은 또한 대응하는 해양 선박에 관한 것이다.

해양 선박은 LNG (액화 천연 가스) 에 의해 연료가 급유될 수 있다. 명백하게는, 또한 LNG 에 의해, 해양 선박은 특정한 간격으로 연료가 재급유되거나 또는 적재되어야 할 필요가 있다. 연료 적재 작업은 보통 항구에서 발생하지만, 또한 다른 장소, 예컨대 항해 중에 떠 있는 연료 적재 설비에서 발생할 수도 있다.

LNG 연료를 사용하는 해양 선박의 연료 적재 작업은 보통 시간이 오래 걸린다. 이에 대한 이유는 LNG (보통 약 -162℃) 와 연료 적재 라인 (보통 대기 온도, 약 +20℃) 사이의 온도차이다. 이러한 온도차는 LNG 가 연료 적재 라인에서 비등하게 하고, 이는 가스와 액체의 2 상 흐름을 유도한다. 2 상 흐름은 제어 문제와 압력 맥동을 야기하는데, 이는 연료 적재 라인의 파이핑 구성 및 공급 과정에 해롭다. 결과적으로, 연료 적재 작업 기능에 도달하기 위해, LNG 유량은 적어도 압력 맥동을 수용 가능한 레벨로 유지하는 것을 시도하기 위해 또는 압력 맥동을 최소화하기 위해 작업의 시작 시에 매우 낮게 유지되어야만 한다. 연료 적재 라인이 냉각되기 시작한 이후, 유량은 천천히 증가될 수 있다. 연료 적재 작업은 결과적으로 매우 긴 시간이 걸린다.

오늘날의 해양 선박 작업의 통상적인 관련 및 경향은 단축된 정박 시간 (port time) 그리고, 높은 에너지 소비에 의한 높은 작업 속도이며, 이는 짧은 시간에 해양 선박으로의 다량의 연료의 운반을 필요로 한다. 이러한 연료의 빠른 운반은 종래 기술에서는 가능하지 않다.

본 발명의 목적은 상기 언급된 문제를 회피하고 연료 적재 설비에서의 빠른 전환 시간을 제공하는 LNG 연료를 사용하는 해양 선박의 작업 방법을 달성하는 것이다. 이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 방법 및 청구항 제 6 항에 따른 해양 선박에 의해 달성된다.

본 발명의 기본 아이디어는 해양 선박 상의 동력 장치를 위한 LNG 의 작동적 공급을 유지하면서, 시간 소모적인 연료 운반 과정을 제거하는 것이다. 이러한 취지로, 해양 선박은 해양 선박 상에 제거 가능한 LNG 저장 탱크와 고정된 LNG 저장 탱크가 배치되고, 이에 의해 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 제거되고 연료 적재 설비에서 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크에 의해 대체된다.

제거 가능한 LNG 저장 탱크는 제거 가능한 LNG 저장 탱크가 해양 선박에 배치될 때 고정된 LNG 저장 탱크에 연결되고, 이에 의해 LNG 는 항해 중에 제거 가능한 LNG 저장 탱크로부터 고정된 LNG 저장 탱크로, 유리하게는 해양 선박의 작업 동안 주어진 비율로 운반될 수 있다.

연료 적재 설비에서 제거 가능한 LNG 저장 탱크의 빠른 대체를 가능하게 하기 위해, 해양 선박에 배치되는 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 고정된 LNG 저장 탱크로부터 연결 해제되기 전에 비워지고, 이에 의해 비워진 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 해양 선박으로부터 제거되어 LNG 가 제공되는 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 해양 선박에 배치될 수 있고 고정된 LNG 저장 탱크에 연결될 수 있게 된다.

본 발명의 이점은 해양 선박이, 예컨대 해양 지원 선박 (offshore support vessel), 예인선 (tug), 근해 훼리 (ferry) 등과 같은 해양 선박일 때 특히 관련이 있고, 이에 의해 연료 적재 시간이 매우 짧다는 것을 고려할 때 어떠한 뚜렷한 간격이 거의 없는 작업에 이러한 해양 선박이 이용 가능하게 한다.

본 발명의 유리한 특징은 청구항 제 2 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 10 항에 주어진다.

이하에서 본 발명은 단지 실시예로서, 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은 바다에서의 해양 선박을 나타내는 도면이다.
도 2 는 연료 적재 설비에 도착하는 해양 선박을 나타내는 도면이다
도 3 은 연료 적재 설비에서의 해양 선박을 나타내는 도면이다.
도 4 는 연료 적재 작업 이후의 바다에서의 해양 선박을 나타내는 도면이다.

도면에서 해양 선박은 일반적으로 참조 번호 1 로 나타내었다. 해양 선박은 해양 선박 (1) 상에 추진 시스템 (2), 동력 장치 (3) 및 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 를 포함한다. 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 는 연료 라인 (41) 을 통하여 동력 장치 (3) 에 연결된다. 동력 장치 (3) 는 추진 시스템에 구동력을 제공하기 위해 추진 시스템 (2) 에 연결된다.

해양 선박 (1) 은 분리 가능한 연결 라인 (51) 을 통하여 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 에 탈착 가능하게 연결되는 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a 또는 5b) 를 또한 포함한다. 고정된 LNG 저장 탱크는 메인 데크 (deck) 위에 또는 아래에 위치될 수 있고, 이에 의해 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 유리하게는 고정된 LNG 저장 탱크의 정상부에 위치되도록 구성된다. 명백하게는, 제거 가능한 LNG 저장 탱크는 고정된 LNG 저장 탱크 측에 또는 또한 해양 선박 상의 다른 위치에 구성될 수 있다.

해양 선박 (1) 의 작동은 이하에 간단히 설명될 수 있다.

도 1 에 나타낸 것과 같이, 해양 선박 (1) 이 항해 중일 때, 해양 선박 (1) 의 동력 장치 (3), 또는 추진 기계는 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로부터 공급되는 기화 NG (천연 가스) 에 의해서 구동된다. 일반적으로는 LNG 는, LNG 가 기화되는 열 교환기를 통하여 배출 도관을 거쳐서 공급되어, LNG 는 가스 모드 (NG) 로 추진 기계의 연료 적재 라인에 전달되게 된다. 동시에, 해양 선박이 항해 중에 작동될 때, LNG 는 연결 라인 (51) 을 통하여 주어진 속도로 배치된 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 로부터 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로 운반된다. 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 및 배치된 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 모두는 참조 기호 LNG 로 나타낸 LNG 를 담고 있다.

도 2 는 연료 적재 설비, 예컨대 목적지 항구에 도착하는 해양 선박 (1) 을 나타내는 도면이다. 가능한 언로딩 (unloading) 및/또는 로딩 (loading) 작업에 더하여, 해양 선박은 연료 재급유될 필요가 있다. 해양 선박 (1) 이 연료 적재 설비에 도달하기에 앞서, 제거 가능한 LNG 탱크 (5a) 는 해양 선박 (1) 상의 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로부터 연결 해제 되기 전에 비워진다 (참조 기호 E 로 나타냄). 탈착을 용이하게 하고 속도를 높이기 위해, 연결 라인 (51) 을 포함하는 모든 연결부는 가열된다.

LNG 는 일정한 방식으로 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로부터 동력 장치 (3) 에 여전히 공급될 수 있으며, 따라서 해양 선박의 작동을 방해하지 않는다. 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 에 남아있는 LNG 의 양은 따라서, 이후에 도 3 과 연관되어 논의되는 것과 같이, 다른 제거 가능한 LNG 탱크 (5b) (LNG 가 제공되는) 가 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 에 적절하게 연결될 때까지, 완전한 작동을 가능하게 하기에 충분해야 한다.

도 3 은 연료 적재 설비에서의 해양 선박 (1) 을 나타내는 도면이다. 배치된 제거 가능한 LNG 탱크 (5a) 가 비워지고 (참조 기호 E 로 나타낸 것과 같이) 연결부가 탈착된 이후, 해양 선박 (1) 상의 비워진 제거 가능한 LNG 탱크 (5a) 는 LNG 가 제공되는 다른 제거 가능한 LNG 탱크 (5b) (LNG 로 나타냄) 로 대체된다. 대체 과정은 블럭 화살표로 나타낸다. 해양 선박 (1) 은, 바람직하게는 LNG 가 제공되는 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 가 연결 라인 (51) 을 통하여 고정된LNG 저장 탱크 (4) 에 연결된 이후 연료 적재 설비를 떠날 수 있다.

도 4 에 나타낸 것과 같이, 해양 선박 (1) 은, 도 1 과 관련하여 상기에 설명된 것과 같이 LNG 가 연결 라인 (51) 을 통하여 주어진 속도로 배치된 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 로부터 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로 운반되면서, 항해 중에 그의 작동을 계속할 수 있다.

결과적으로, 연료 재급유를 위한 제거 가능한 LNG 저장부와 해양 선박 (1) 상의 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 를 갖는 구성은 빠른 연료 적재 작업 및 짧은 정박 시간을 제공한다. 해양 선박이, 바람직하게는 거의 일정한 양식으로 작동 모드인, 예컨대 해양 지원 선박, 예인선, 근해 훼리 등과 같은 해양 선박일 때 이는 특히 유리하다.

펌프, 열 교환기, 압축기, 연결부 및 연료 적재 라인, 뿐만 아니라 밸브 수단과 같은 구성 요소를 포함하는 연료 적재 구성물 및 LNG 저장 탱크는 당업자에게 그 자체가 공지된 것으로 사료되며 따라서 이와 관련해서 더 상세하게 설명되지 않는다.

상기 설명된 작동의 상이한 단계는 자동화 시스템에 의해 적절하게 제어될 수 있다. 이는 당업자의 지식에 의해 고려되고 따라서 이와 관련하여 상세하게 논의되지 않는다.

명세서 및 이와 관련된 도면은 단지 본 발명의 기본 아이디어를 명백히 하기 위한 것이다. 본 발명은, 이후의 청구항의 범위 내에서, 고정된 또는 제거 가능한 LNG 저장 탱크, 연료 라인 또는 다른 구성 요소의 개수와 같은, 세부 사항에서 변할 수 있다.

Claims

LNG 연료를 사용하는 해양 선박의 작동 방법으로서, 이 해양 선박 (1) 은 추진 시스템 (2), 동력 장치 (3) 및 LNG 저장 탱크를 포함하고, 이 방법에서 LNG 는 가스 연료로서 LNG 저장 탱크로부터 동력 장치로 공급되고, 또한 해양 선박은 연료 적재 설비에서 연료가 재급유되는, 상기 해양 선박의 작동 방법에 있어서, 상기 해양 선박 (1) 은 해양 선박 상에 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 가 배치되고, 상기 해양 선박 (1) 은 해양 선박 상에 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 가 배치되고, 상기 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 는 제거되고 연료 적재 설비에서 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 에 의해 대체되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 는 제거 가능한 LNG 저장 탱크가 해양 선박 (1) 에 배치될 때 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 와 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, LNG 는 바다에서 해양 선박 (1) 의 작동 동안 주어진 속도로 배치된 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 로부터 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로 운반되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 해양 선박 (1) 에 배치되는 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 는 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 로부터 연결 해제되기 전에 비워지고, 상기 비워진 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a) 는 해양 선박 (1) 으로부터 제거되고, LNG 가 제공되는 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 가 해양 선박 (1) 에 배치되고, LNG 가 제공되는 상기 다른 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5b) 는 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은 해양 선박으로서, 해양 지원 선박, 예인선, 근해 훼리 등과 같은 해양 선박을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
추진 시스템 (2), 동력 장치 (3) 그리고 동력 장치에 연료를 공급하기 위한 LNG 저장 탱크를 포함하는 해양 선박에 있어서, 상기 해양 선박 (1) 은 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 와 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 선박.
제 6 항에 있어서, 상기 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 는 동력 장치 (3) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 해양 선박.
제 6 항에 있어서, 상기 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 는 분리 가능한 연결 라인 (51) 을 통하여 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 에 탈착 가능하게 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 선박.
제 8 항에 있어서, 상기 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 는 해양 선박 (1) 의 메인 데크 위에 또는 아래에 위치되고, 상기 제거 가능한 LNG 저장 탱크 (5a, 5b) 는 고정된 LNG 저장 탱크 (4) 의 정상부에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 선박.
제 6 항에 있어서, 상기 해양 선박은 해양 지원 선박, 예인선, 근해 훼리 등과 같은 해양 선박인 것을 특징으로 하는 해양 선박.