KR20150039907A - 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것으로, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 유지보수를 용이하게 하고, 파이프의 조인트부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생할 경우 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인하여 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있는 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 극저온 유체의 이송을 위한 이송라인의 조인트부를 보호하기 위한 장치로서, 이송라인 간의 조인트부에서 상호 결합되는 플랜지부 및 상기 플랜지부의 외면을 감싸 보호하는 보호수단을 포함하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치가 제공되며, 상기 보호수단은 플랜지 간의 이음부를 포함한 상기 플랜지부의 외면을 감싸는 1층 이상의 절연 부재 및 상기 절연 부재의 외면을 피복하는 절연 자켓을 포함하는 것이 바람직하다.

Description

극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물{JOINT PART PROTECTION DEVICE FOR TRANSFER LINE OF CRYOGENIC FLUID AND OFFSHORE STRUCTURE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것으로, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 유지보수를 용이하게 하고, 파이프의 조인트부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생할 경우 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인하여 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물에 관한 것이다.

해저 채굴 기술의 발달과 더불어 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추시설이 개발되어 있다.

예를 들면, 기존의 해상 천연가스 시추시설에는 액화 가공 및 저장소가 없어 생산한 천연가스를 파이프라인을 통하여 육상으로 보낸 뒤 액화·저장 단계를 거쳐 다시 LNG운반선에 옮겨 운송하는 방식을 사용하였다.

근래에는 LNG-FPSO(액화천연가스-부유식 생산·저장설비: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)와 같이, 액화천연가스 생산설비와 액화설비 그리고 저장설비를 모두 갖추어 해상에서 액화천연가스를 생산한 뒤 저장하고 있다가 LNG운반선에 액화 상태로 옮겨 실을 수 있는 새로운 개념의 대형 특수선박이 개발되어 있다.

LNG-FPSO는 생산·액화·저장을 한꺼번에 처리하여 기존의 방식에 걸리는 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 한 지역에서 생산이 끝나면 다른 가스전으로 이동할 수 있어 이동성도 확보한 해상구조물이다.

한편, 이러한 해상구조물에는 운항이나 거주 구역의 위생 및 환경 등을 위하여 다양한 배관들이 설치되며, 특히 전술한 LNG-FPSO의 해상구조물의 경우에도 많은 배관이 사용되고 있으며, 그 중에서도 LNG-FPSO의 특성상 액화천연가스를 이송시키는 배관도 포함하고 있다.

이와 같은 LNG 이송라인(이송배관, 이송파이프)은 그 이송라인 중 연결부분은 통상적으로 플랜지 결합(flange joining)에 의해 연결된다.

그러나 이와 같은 LNG 이송라인 연결부가 플랜지 결합 형태로 이루어진 경우에는 이송라인을 고압으로 흐르는 극저온 유체(즉, 극저온 액화천연가스) 누액/누출의 우려가 있고, 누액/누출이 발생한 경우는 드립팬(drip pan)으로 흘러내리도록 한 것뿐이어서 누액/누출에 대한 근본적인 방지 대책을 마련하지 못하는 문제점이 있다.

특히, 극저온의 유체가 분사(spray) 형태로 누액/누출이 발생할 경우에는 주변 장치나 설비 또는 구조물에 대하여 극저온으로 인한 취성 파괴 위험이 항상 존재하는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 2012-0000349에 개시되어 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 유지보수를 용이하게 하고, 파이프의 조인트부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생할 경우 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인하여 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있는 극저온 액화가스(유체) 이송라인의 조인트부 보호장치를 제공하고자 하며, 또한 이러한 조인트부 보호장치를 구비한 해상구조물을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 극저온 유체의 이송을 위한 이송라인의 조인트부를 보호하기 위한 장치로서, 상기 이송라인 간의 조인트부에서 상호 결합되는 플랜지부 및 상기 플랜지부의 외면을 감싸 보호하는 보호수단을 포함하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치가 제공된다.

상기 보호수단은 플랜지 간의 이음부를 포함한 상기 플랜지부의 외면을 감싸는 1층 이상의 절연 부재 및 상기 절연 부재의 외면을 피복하는 절연 자켓을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 절연 부재 및 절연 자켓은 고무류, 실리콘류, 수지류 중 어느 하나의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 플랜지부의 이음부의 방사상 연장선상에서의 상기 보호수단에 상기 이음부에 맞닿게 구비되는 적어도 하나의 튜브 핏팅 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 조인트부 보호장치는 상기 플랜지부에 접하는 상기 이송라인 외면의 일정 구간을 피복하는 파이프 래핑 단열 부재 및 상기 파이프 래핑 단열 부재의 외면을 커버하는 단열 자켓을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치를 갖는 이송라인을 포함하는 해상구조물이 제공된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 플랜지형 연결부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생하더라도 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인한 측부나 하부 등의 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있으며, 분리가 가능하여 이송라인의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치 및 이를 구비한 해상구조물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부의 보호장치를 개략적으로 도시한 정단면도, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부의 보호장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

이하에서 설명되는 본 발명에 따른 극저온 유체(예를 들면, 액화천연가스(LNG)) 이송라인의 조인트부 보호장치는 액화천연가스 생산설비와 액화설비 그리고 저장설비 등을 갖추어 해상에서 액화천연가스를 생산한 뒤 저장하는 구조물의 이송라인의 연결부(조인트부), 예를 들어 LNG-FPSO(액화천연가스-부유식 생산·저장설비: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)와 같은 해상구조물의 극저온 유체 이송라인의 조인트부 및 이를 갖는 해상구조물에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치는, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 플랜지형 연결부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생하더라도 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인한 측부나 하부 등의 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있으며, 이송라인의 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치에 대하여 설명한다. 아래의 설명에서는 LNG-FPSO에 액화천연가스를 이송시키는 이송라인의 플랜지형 연결부(조인트부)를 예를 들어 설명하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치는, 크게 액화천연가스를 포함하는 극저온 유체를 이송하기 위한 이송라인의 조인트부를 보호하기 위한 장치로서, 이송라인 간의 조인트부에서 상호 결합되는 플랜지부 및 상기 플랜지부의 외면을 감싸 보호하는 보호수단을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부의 보호장치를 개략적으로 도시한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부의 보호장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

본 발명에 따른 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부의 보호장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 천연액화가스와 같은 극저온 유체를 이송하기 위한 이송라인(이송파이프)(10)의 조인트부를 보호하기 위한 장치로서, 이송라인(이송파이프)(10) 간의 조인트부에서 상호 결합되는 플랜지(F); 및 상기 플랜지(F)의 외면을 감싸 보호하여 플랜지들의 이음부로부터의 유체의 누액 또는 누출를 방지하기 위한 보호수단(100)을 포함한다.

상기 플랜지(F)는 도 1 내지 도 2를 참조하여 상호 연결되는 이송라인(이송파이프)(10) 간을 결합시키기 위한 구성이다. 도면에서 상기 플랜지(F)는 이등분 된 플랜지(F)의 상호 마주하는 면이 상호 결합하는 일반적인 구성으로 상호 마주하는 면에 요홈이 형성되고, 이들 요홈의 대향면에는 기밀성을 확보하기 위한 기밀 가스켓(11)이 구비된 경우를 도시하고 있다. 이러한 상기 플랜지(F)는 극저온 액체를 이송하는 이송라인(10) 간을 용접 등의 방법으로 결합시키기 위해 스테인리스(stainless) 등과 같은 금속을 사용하는 것이 일반적이다.

상기 보호수단(100)은 플랜지(F) 간의 이음부를 포함한 결합된 플랜지들의 외면을 감싸는 1층 이상의 절연 부재(insulation member)(110) 및 상기 절연 부재(110)의 외면을 피복하여 외부로부터 절연 부재(100)를 보호하기 위한 절연 자켓(insulation jacket)(120)을 포함한다.

상기 절연 부재(110)는 견고하면서도 약간의 신축성이 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 절연 부재(110)는 예를 들면 고무류, 실리콘류, 수지류의 재료로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 절연 자켓(110)은 상기 절연 부재(110)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있는 것이라면, 어떠한 재질이나 재료로도 이루어질 수 있으나, 특히 GRP(glass reinforced plastic) 및 GRE(glass reinforced epoxy)를 사용하거나 또는 스테인리스(stainless) 등과 같은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 플랜지(F)들 간의 이음부의 방사상 연장선상에서의 상기 보호수단(100)에서 상기 보호수단(100)을 통해 상기 이음부에 맞닿게 구비되는 적어도 하나의 튜브 핏팅 부재(tube fitting member)(200)를 더 포함한다.

이에 따라 상기 이음부에서 유체(예를 들면, 극저온의 액화천연가스)가 누액/누출되는 경우, 누액 또는 누출된 유체는 드레인(drain) 시 튜브 핏팅 부재(200)의 튜브를 통해 외부로 전달될 수 있다.

도 1에서는 이송라인(이송파이프)(10)이 횡방향으로 연결되는 경우를 나타내고 있으며, 플랜지(F)의 이음부에서 누액 또는 누출되는 유체(액화천연가스)는 자중에 의해 이음부의 하부에 집중되므로 상기 튜브 핏팅 부재(200)를 도면상 하부에 구비된 경우를 나타내고 있으나, 이송 유체는 고압으로 전달되기 때문에 그 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 상기 플랜지(F)에 접하는 이송라인(이송파이프)(10) 외면의 일정 구간을 피복하는 파이프 래핑 단열 부재(20)를 더 포함한다. 상기 파이프 래핑 단열 부재(20)의 외면에는 앞서 플랜지(F)의 단열 부재(110)에서 설명한 바와 같이 단열 자켓(21)이 구비될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치는, 극저온 유체의 이송라인, 특히 액화천연가스와 같이 극저온의 유체를 생산, 액화 그리고 저장하는 설비 등을 갖춘 이송라인의 조인트부, 그리고 이를 갖는 해상구조물 예를 들어 LNG-FPSO(액화천연가스-부유식 생산·저장설비: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)와 같은 해상구조물의 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부 및 이를 갖는 해상구조물에 채용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부 보호장치는, LNG-FPSO를 포함하는 해상구조물에서 취급되는 천연액화가스와 같은 극저온 액화가스를 이송시키는 라인의 플랜지형 연결부에서 극저온 액화가스의 누액/누출이 발생하더라도 누액/누출 액화가스의 극저온으로 인한 측부나 하부 등의 주변 설비나 구조물의 취성 파괴 위험을 방지할 수 있으며, 이송라인의 분리가 가능하여 유지보수를 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 극저온 액화가스 이송라인의 조인트부 보호장치는, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 이송라인(이송파이프)
11: 기밀 가스켓
20: 파이프 래핑 단열 부재
21: 단열 자켓(이송파이프용)
100: 보호 수단
110: 단열 부재
120: 단열 자켓(플랜지 단열 부재용)
200: 튜브 핏팅 부재
F: 플랜지

Claims (6)

1. 극저온 유체의 이송을 위한 이송라인의 조인트부를 보호하기 위한 장치로서,
   상기 이송라인 간의 조인트부에서 상호 결합되는 플랜지부; 및
   상기 플랜지부의 외면을 감싸 보호하는 보호수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 보호수단은,
   플랜지 간의 이음부를 포함한 상기 플랜지부의 외면을 감싸는 1층 이상의 절연 부재 및
   상기 절연 부재의 외면을 피복하는 절연 자켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 절연 부재 및 절연 자켓은 고무류, 실리콘류, 수지류 중 어느 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 플랜지부의 이음부의 방사상 연장선상에서의 상기 보호수단에 상기 이음부에 맞닿게 구비되는 적어도 하나의 튜브 핏팅 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 조인트부 보호장치는,
   상기 플랜지부에 접하는 상기 이송라인 외면의 일정 구간을 피복하는 파이프 래핑 단열 부재; 및
   상기 파이프 래핑 단열 부재의 외면을 커버하는 단열 자켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 극저온 유체 이송라인의 조인트부 보호장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상구조물.

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