KR20150054742A - System For Liquefaction Process Test Of Ship - Google Patents

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KR20150054742A
KR20150054742A KR1020150060300A KR20150060300A KR20150054742A KR 20150054742 A KR20150054742 A KR 20150054742A KR 1020150060300 A KR1020150060300 A KR 1020150060300A KR 20150060300 A KR20150060300 A KR 20150060300A KR 20150054742 A KR20150054742 A KR 20150054742A
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김태희
문해암
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

A system for liquefaction process test of a ship according to the present invention comprises: a gasification device for liquefaction process test for gasifying LNG from an LNG storage tank of a ship to test a liquefaction process; and a liquefaction process device for receiving NG gasified by the gasification device for liquefaction process test and liquefying the received NG into LNG. The gasification device for liquefaction process test includes: a module body; a re-gasifier arranged inside the module body to receive LNG from the LNG storage tank and re-gasify the LNG; and a seawater circulation part for supplying, to the re-gasifier, seawater as a direct heat source for re-gasifying LNG without heating. The seawater circulation part is a module, which can be attached to and detached from a ship, including: a seawater supply pipe for supplying the seawater to the re-gasifier; and a heat exchange part for allowing the seawater introduced into the seawater supply pipe to exchange heat with the LNG in the re-gasifier.

Description

선박의 액화공정 시험 시스템{System For Liquefaction Process Test Of Ship}{System For Liquefaction Process Test Of Ship}

본 발명은 해수를 이용한 선박의 액화공정 시험 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈 몸체 내부에 선박의 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기와 해수 순환부를 마련하여, LNG의 재기화를 위한 열원으로 재기화기에 해수(sea water)를 공급하는 해수를 이용한 선박의 액화공정 시험용 기화 장치를 포함하는 선박의 액화공정 시험 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for testing a liquefaction process of a ship using seawater. More particularly, the present invention relates to a liquefied process test system for seawater used in a liquefied petroleum gas The present invention relates to a liquefaction process test system for a ship including a vaporizer for liquefaction process test of a ship using seawater for supplying sea water to a rejuvenator as a heat source for the liquefaction process.

액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색 무취의 투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다.Liquefied natural gas (LNG) is a colorless, odorless transparent liquid obtained by cooling methane-based natural gas to about -162 ° C and liquefying it. Compared to natural gas, And has a volume of about 1/600.

이와 같은 LNG는 종래에는 육상에 건설된 플랜트에서 생산되어 운반선으로 소비지에 공급되었다. 그러나 최근 해상 가스전의 개발이 많아짐에 따라, 가스전에서 육상의 플랜트까지 파이프라인을 통해 천연가스를 이송하는 경우 육상에서 원거리인 가스전은 천연가스를 이송하기 어려운 문제가 있고, 육상에 플랜트 건설을 위한 부지 확보의 문제도 있어, 해상에서 천연가스를 액화시켜 LNG를 생산할 수 있도록 생산 플랜트를 갖춘 해양 구조물의 개발이 활발해지고 있다.Such LNG was conventionally produced in a plant built onshore and supplied to the consumer through a carrier. However, as the development of offshore gas fields has recently increased, it is difficult to transfer natural gas from a land-based gas field to a land-based plant. In case of transporting natural gas through a pipeline, There is a problem of ensuring that LNG is produced by liquefying natural gas at sea, and the development of offshore structures equipped with production plants is becoming more active.

최근 개발되고 있는 선박에는 해양플랫폼이나 각종 해양 구조물 등도 포함되는데, 그 중 FLNG(Floating Liquefied Natural Gas)는 해상에 부유하며 LNG를 처리하는 해양 구조물로서, 대표적으로 LNG-FPSO(Floating Production, Storage and Offloading)와 LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)가 이에 포함된다. 특히 LNG-FPSO는 LNG의 생산 및 액화설비 그리고 저장시설을 갖추어, 해상의 가스전에서 시추한 천연가스로 LNG를 생산하여 저장하고 LNG 운반선으로 하역할 수 있는 특수선박이다. Floating Liquefied Natural Gas (FLNG) is an offshore structure that floats on the sea and treats LNG. Typically, LNG-FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) ) And LNG-FSRU (Floating Storage and Regasification Unit). In particular, LNG-FPSO is a special ship capable of producing LNG, storing and liquefying LNG, and storing and storing LNG with natural gas drilled from offshore gas fields.

이와 같은 LNG-FPSO는 생산, 액화 및 저장 단계를 한꺼번에 처리하므로 기존의 방식보다 LNG 생산 및 공급에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있고, 한 가스전에서의 생산이 끝나면 다른 해상의 가스전으로 이동시켜 활용할 수 있으므로, 경제성도 갖출 수 있다. Since LNG-FPSO processes the production, liquefaction and storage stages at once, it can reduce the time and cost of LNG production and supply more than the conventional method, and when production is completed in one gas field, it moves to another sea gas field It can be used, so it can be economical.

출원번호 제10-2010-0122050호Application No. 10-2010-0122050

LNG-FPSO와 같은 FLNG는 크기가 수백m에 이르고, 해상에 부유할 수 있는 구조물에 천연가스를 시추하여 LNG를 생산하고 저장할 수 있는 플랜트 시설까지 갖추게 되므로 건조 비용이 수천억에서 수조원에 이르는 고가이다. 또한 해상의 가스전에서 가동되므로 각종 설비의 이상이 발생하면 육상에 비해 수리가 어렵고 제한적일 수 있다. FLNG, such as LNG-FPSO, is up to several hundreds of meters in size, and has a plant facility capable of producing and storing LNG by drilling natural gas into structures that can float on the sea, which is expensive from several hundred billion to several trillion . In addition, since it operates in the offshore gas field, if an abnormality occurs in various facilities, repairing can be difficult and limited compared with the land.

따라서 건조 및 시험 운영 단계 등 선주에게 인도되기 전에 충분한 성능 테스트를 통해 설비의 정상 작동 여부를 검증해야 한다. Therefore, it is necessary to verify the normal operation of the equipment through sufficient performance test before delivery to the owner, such as the drying and test operation phase.

그 중 FLNG와 같은 선박의 액화공정 장치의 성능 테스트를 위해서는 설비를 시험가동하기 위한 LNG를 FLNG에 공급하고 재기화하여 천연가스의 액화공정을 테스트할 수 있다. In order to test the performance of liquefying process equipment such as FLNG, it is possible to test the liquefaction process of natural gas by supplying LNG to the FLNG for trial operation and regenerating it.

주로 연안에서 액화공정 장치의 성능 테스트를 위해서는 FLNG에 저장된 LNG를 재기화할 수 있는 장치를 FLNG의 데크 상에 적절히 마련하고, 테스트가 완료되면 LNG를 재기화시키는 장치는 제거되어야 더 넓은 가용 공간을 확보할 수 있다.In order to test the performance of the liquefaction process equipment mainly on the coast, a device capable of regenerating the LNG stored in the FLNG is appropriately provided on the deck of the FLNG, and when the test is completed, the device for regenerating the LNG must be removed to obtain a wider usable space .

본 발명은 FLNG와 같은 선박의 액화공정 테스트를 수행할 수 있도록, 재기화를 위한 열원으로 선박에서 구하기 쉬운 해수를 이용하여 LNG를 재기화시키며, 탈부착이 가능하고 액화공정 테스트 후 다른 선박 등의 테스트에 활용할 수 있도록 모듈화한 기화 장치를 포함하는 선박의 액화공정 시험 시스템을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method for regenerating LNG using seawater which is easy to obtain from a ship as a heat source for regeneration so as to carry out liquefaction process test of a ship such as FLNG, The present invention provides a liquefaction process test system for a ship including a modular vaporizer for utilization in a ship.

본 발명의 일 태양에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템은, 액화공정 시험을 위해 선박의 LNG 저장탱크로부터의 LNG를 기화시키기 위한 액화공정 시험용 기화 장치, 상기 액화공정 시험용 기화 장치에 의해 기화된 NG를 공급받아, 공급된 NG를 LNG로 액화시키는 액화공정 장치를 포함하고, 상기 액화공정 시험용 기화 장치는, 모듈 몸체, 상기 모듈 몸체 내부에 마련되며 상기 선박의 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기 및 상기 재기화기에 LNG의 재기화를 위한 직접적 열원으로 해수를 가열 없이 공급하는 해수 순환부를 포함하며, 상기 해수 순환부는, 상기 재기화기로 상기 해수를 공급하는 해수 공급 배관 및 상기 해수 공급 배관에서 도입된 해수가 상기 재기화기에서 상기 LNG와 열교환하는 열교환부를 포함한, 선박에 탈부착 가능한 모듈로서, 선박의 건조 후 상기 액화공정 장치의 성능을 시험하기 위한 것을 특징으로 한다.A liquefaction process test system for a ship according to an aspect of the present invention includes a vaporization device for vaporizing LNG from a LNG storage tank of a ship for liquefaction process test, a vaporization device for vaporizing LNG by the vaporization device for the liquefaction process test And a liquefaction process apparatus for receiving the supplied NG and liquefying the supplied NG with LNG, wherein the vaporization apparatus for liquefaction process test comprises a module body, a recovery unit for recovering LNG from the LNG storage tank of the ship, And a seawater circulation unit for supplying seawater to the regenerator without heating the seawater as a direct heat source for regeneration of the LNG, wherein the seawater circulation unit includes a seawater supply pipe for supplying the seawater to the regenerator, Wherein the introduced seawater is heat exchanged with the LNG in the regenerator, As a module, it characterized in that after drying for the ship to test the performance of the liquefaction process apparatus.

그리고, 상기 액화공정 장치로 도입되는 천연가스의 온도 및 압력 조건을 위해서, 상기 재기화기로 도입되는 LNG를 압축시키기 위한 고압 펌프를 더 포함하고,상기 액화공정 기화 장치에는, 재기화된 LNG의 온도 및 압력이 상기 액화공정 장치에 필요한 온도 및 압력 조건을 충족하는지를 측정하기 위한 게이지부가 마련되며, 상기 고압 펌프는 상기 LNG를 40 내지 80 bar로 압축시키는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.And a high pressure pump for compressing the LNG introduced into the regenerator for the temperature and pressure conditions of the natural gas introduced into the liquefaction process unit, wherein the liquefaction process vaporizer is equipped with a regenerated LNG temperature And a gauge unit for measuring whether the pressure meets the temperature and pressure conditions required for the liquefaction process apparatus, and the high-pressure pump compresses the LNG to 40 to 80 bar.

또한, 상기 액화공정 장치로 도입되는 천연가스의 온도 및 압력 조건을 위해서, 상기 재기화기로 도입되는 LNG를 압축시키기 위한 고압 펌프 및 상기 재기화기로 도입되는 LNG를 상기 재기화기 전단에서 상기 고압 펌프의 흡입 측으로 복귀시키기 위한 복귀 배관을 더 포함할 수 있다.For the temperature and pressure conditions of the natural gas introduced into the liquefaction process unit, a high-pressure pump for compressing the LNG introduced into the regenerator and an LNG introduced into the regenerator are connected to the high- And return pipe for returning to the suction side.

그리고, 상기 재기화기의 전단 및 후단에는, LNG가 재기화될 때의 팽창에 의한 변위를 흡수하기 위한 신축이음부를 더 포함할 수 있다.The front end and the rear end of the regenerator may further include a stretch joint for absorbing a displacement due to expansion when the LNG is regenerated.

본 발명의 선박의 액화공정 시험 시스템의 기화 장치는 모듈 몸체 내부에 선박의 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기를 포함하는 가스공급 모듈로서, 해수 순환부를 통해 LNG 재기화를 위한 열원으로 해수를 이용하며, 모듈화되어 선박에 탈부착이 가능하다. The vaporization apparatus of the liquefaction process test system of the present invention is a gas supply module including a regenerator for supplying LNG from the LNG storage tank of the vessel to the inside of the module body and regenerating the LNG tank through the seawater circulation unit It is modularized and can be attached to and detached from the ship using seawater.

본 발명의 선박의 액화공정 시험 시스템의 기화 장치는 선박에서 비교적 쉽게 구할 수 있는 해수를 열원으로 이용함으로써 운전이 용이하다. 또한 모듈화된 기화 장치를 통해 액화공정 장치의 성능 테스트를 위한 LNG를 재기화시켜 공급함으로써, field에 적용되기 전 장치의 성능을 테스트하여 선박의 성능을 검증할 수 있고, 테스트가 완료되면 선박에서 가스공급 모듈을 탈착할 수 있어 선박의 topside에 더 넓은 가용 공간을 확보할 수 있다. 또한 탈착된 기화 장치는 다른 선박이나 해양구조물의 테스트에 재이용할 수 있으므로 경제적이다. The vaporizing device of the liquefaction process test system of the present invention is easy to operate by using seawater which can be relatively easily obtained from a ship as a heat source. In addition, it is possible to verify the performance of the vessel by testing the performance of the apparatus before it is applied to the field by supplying the LNG for the performance test of the liquefaction process apparatus through the modular vaporizer, The supply module can be detached, allowing a wider available space on the topside of the vessel. In addition, desorbed vaporizers are economical because they can be reused for testing of other vessels or offshore structures.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템을 구성하는 기화 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템이 액화공정 시험을 위해 선박에 배치되는 모습을 개략적으로 도시한다.1 is a schematic view of a vaporizer constituting a system for testing a liquefaction process of a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a liquefaction process test system of a ship according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 schematically shows a ship liquefaction process test system according to an embodiment of the present invention disposed on a ship for liquefaction process test.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템을 구성하는 기화 장치를 개략적으로 도시하였고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템을 개략적으로 도시하였다.FIG. 1 schematically shows a vaporizer constituting a ship liquefaction process test system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 schematically shows a ship liquefaction process test system according to an embodiment of the present invention .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템은, 액화공정 시험용 기화 장치와 액화공정 장치(400)를 포함하여, LNG를 액화공정 시험을 위해 강제 기화시켜 액화공정 장치(400)로 공급함으로써 액화공정의 정상 여부를 시험할 수 있게 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, a liquefaction process test system for a ship according to an embodiment of the present invention includes a vaporization device for liquefaction process test and a liquefaction process device 400, Vaporized and supplied to the liquefaction process unit 400 so as to test whether the liquefaction process is normal or not.

액화공정 시험용 기화 장치는, 천연가스 액화공정이 수행되는 선박의 액화공정을 테스트하는 가스를 공급하는 기화 장치에 있어서, 모듈 몸체(100)와, 모듈 몸체(100) 내부에 마련되며 선박의 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기(200)와, 재기화기(200)에 LNG의 재기화를 위한 열원으로 해수를 공급하는 해수 순환부(300)를 포함한다.A vaporizing device for supplying a gas for testing a liquefaction process of a ship on which a natural gas liquefaction process is carried out is provided. The vaporizing device comprises a module body (100), and an LNG storage A regenerator 200 for regenerating LNG from the tank T and a seawater circulation unit 300 for supplying seawater to the regenerator 200 as a heat source for regeneration of the LNG.

본 실시예의 선박은 해상을 운항하거나 해상에 부유하는 해양 구조물을 통칭하는 의미로서, LNG의 액화공정이 필요한 선박, 특히 LNG-FPSO와 LNG-FSRU와 같은 FLNG를 비롯하여, BOG의 재액화공정이 필요한 LNG carrier나 LNG-RV 등이 본 실시예의 선박일 수 있다. The ship of this embodiment means a maritime structure which is operated by sea or floating on the sea, and it means a ship requiring liquefaction process of LNG, especially FLNG such as LNG-FPSO and LNG-FSRU, LNG carrier, LNG-RV, or the like may be the vessel of this embodiment.

조선소에서 건조된 이들 선박은 가스전에 설치되거나 선주에 인도되기에 앞서, 조선소 인근의 연안에서 플랜트의 정상가동 여부를 확인하고 성능 테스트를 거치는 것이 바람직하다. 선박의 성능 테스트, 특히 액화공정의 성능 테스트를 위해서는 천연가스를 공급하여 액화공정을 거쳐 LNG를 생산해보아야 한다. 본 실시예는 이러한 액화공정을 테스트해볼 수 있도록 LNG를 기화시켜 선박의 액화공정 장치(400)로 공급하기 위한 가스 공급 장치를 모듈화하여, 선박에 탈부착 가능하도록 한 것이다.It is advisable that these ships constructed in the shipyard should be checked for their normal operation at the coast near the shipyard and subjected to a performance test before they are installed in the gas field or delivered to the shipowner. In order to test the performance of ships, especially liquefaction process, LNG should be produced through liquefaction process by supplying natural gas. The present embodiment modularizes the gas supply device for supplying LNG to the liquefaction processing apparatus 400 of the ship by vaporizing the LNG so that the liquefaction process can be tested, and is detachably attachable to the ship.

즉, 천연가스의 생산, 액화 및 저장 공정을 수행할 수 있는 부유식 구조물과 같은 선박에는 한정된 공간에 이들 공정을 수행할 수 있는 설비들이 모두 탑재되어야 하는데, 본 실시예에서는 이러한 선박에서의 공간 확보의 측면에서, 액화공정 장치(400)를 포함하는 플랜트 설비가 정상가동되는지의 성능 테스트가 완료되면 탈착될 수 있도록 재기화 장치를 모듈화한 것이다. 특히, 본 실시예는 해수 순환부(300)를 통해 재기화기(200)의 LNG 기화를 위한 열원으로 선박에서 구하기 쉬운 해수를 이용함으로써 더욱 간편하게 선박에 적용시킬 수 있도록 하였다. That is, in a ship such as a floating structure capable of performing the production, liquefaction and storage processes of natural gas, all facilities capable of performing these processes must be mounted in a limited space. In this embodiment, The re-ignition device is modularized so that it can be detached when the performance test of normal operation of the plant facility including the liquefaction process device 400 is completed. Particularly, the present embodiment makes it possible to more easily apply the present invention to a ship by using seawater which is easy to obtain from a ship as a heat source for LNG vaporization of the regenerator 200 through the seawater circulation unit 300.

해수의 온도는, 표층수의 경우 약 10 내지 30℃에서 계절과 위도에 따른 차이를 보이고, 심층수의 경우도 1 내지 2℃의 일정한 온도를 유지하므로, -160℃ 내외인 LNG를 재기화하는 열원이 될 수 있다. The temperature of the seawater varies depending on the season and latitude at about 10 to 30 ° C for surface water and the constant temperature for 1 to 2 ° C for deep seawater. Therefore, a heat source for regenerating LNG at about -160 ° C .

본 실시예에서 해수 순환부(300)는, 재기화기(200)로 해수를 공급하는 해수 공급 배관(305)과, 해수 공급 배관(305)에 마련되는 유량 스위치(310)와, 해수 공급 배관(305)에 마련되며 해수 공급 배관(305)을 개폐하는 제1 차단 밸브(320)와, 해수 공급 배관(305)에서 도입된 해수가 재기화기(200)에서 LNG와 열교환하는 열교환부(미도시)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the seawater circulation unit 300 includes a seawater supply pipe 305 for supplying seawater to the regenerator 200, a flow switch 310 provided for the seawater supply pipe 305, A first shut-off valve 320 provided in the first regenerator 305 for opening and closing the seawater supply pipe 305 and a heat exchanger (not shown) for exchanging the seawater introduced from the seawater supply pipe 305 with the LNG in the regenerator 200, . ≪ / RTI >

유량 스위치(310)의 신호에 의해 해수 공급 배관(305)을 따라 재기화기(200)로 해수가 공급되고, 재기화기(200)로 공급된 해수는 열교환부에서 LNG와 열교환하면서 LNG를 재기화시켜 천연가스를 생성한다. The seawater is supplied to the regenerator 200 along the seawater supply pipe 305 by the signal of the flow switch 310. The seawater supplied to the regenerator 200 is heat exchanged with the LNG in the heat exchanger 200 to regenerate the LNG Generate natural gas.

해수 순환부(300)에는, 열교환부를 거쳐 열교환된 해수가 배출되는 해수 배출 배관(330)이 마련되어, 열교환을 거쳐 냉각된 해수가 해수 배출 배관(330)을 통해 배출된다. 해수 배출 배관(330)에는 해수 배출 배관(330)을 개폐하는 제2 차단 밸브(340)와, 재기화기(200)로부터 배출되는 해수의 온도를 측정하는 온도측정계(350)가 마련된다.The seawater circulation unit 300 is provided with a seawater discharge pipe 330 through which heat-exchanged seawater is discharged through the heat exchange unit. The cooled seawater is discharged through the seawater discharge pipe 330 through heat exchange. The seawater discharge pipe 330 is provided with a second shutoff valve 340 for opening and closing the seawater discharge pipe 330 and a temperature measuring system 350 for measuring the temperature of the seawater discharged from the regenerator 200.

한편, 해수 순환부(300)는 해수 공급 배관(305)과 해수 배출 배관(330)을 연결하는 바이패스 배관(360)과, 바이패스 배관(360)을 개폐하는 제3 차단 밸브(370)를 더 포함하되, 제1 차단 밸브(320)가 차단되면 해수는 바이패스 배관(360)을 통해 해수 배출 배관(330)으로 배출될 수 있다.The seawater circulation unit 300 includes a bypass pipe 360 for connecting the seawater supply pipe 305 and the seawater discharge pipe 330 and a third shutoff valve 370 for opening and closing the bypass pipe 360 When the first shutoff valve 320 is shut off, the seawater can be discharged to the seawater discharge pipe 330 through the bypass pipeline 360.

바람직하게는 해수 공급 배관(305)은 가배관으로 연결되어 해수를 공급받을 수 있다. 해수 공급 배관(305)은 가배관을 통해 선박에 마련된 해수 공급을 위한 해수 펌프(SP)로 연결되고, 해수 펌프(SP)를 통해 약 6 내지 8 bar의 해수가 해수 공급 배관(305)으로 공급될 수 있다.Preferably, the seawater supply pipe 305 is connected to the pipeline to receive the seawater. The seawater supply pipe 305 is connected to a seawater pump SP for supplying seawater to the ship through an evacuation pipe and about 6 to 8 bar of seawater is supplied to the seawater supply pipe 305 through a seawater pump SP .

본 실시예의 기화 장치가 선박에서 연결되어 이루어지는 액화공정 시험의 흐름을 도 2에 도시된 개략도를 통해 설명하면 다음과 같다.The flow of the liquefaction process test in which the vaporizer of this embodiment is connected to the ship will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.

선박의 LNG 저장탱크(T)에 LNG의 하역 등을 위해 마련된 펌프 타워의 펌프(P)를 통해 LNG 저장탱크(T)에서 펌핑된 LNG가 석션 드럼(500)으로 공급된다. LNG 저장탱크(T)와 석션 드럼(500)을 연결하는 배관에는 LNG 공급을 조절할 수 있도록 글로브 밸브(미도시)와 체크 밸브(미도시)가 마련되고, 석션 드럼(500)에는 내부 압력을 측정하고 조절하기 위한 압력 게이지(미도시)와 안전 밸브(미도시)가 마련될 수 있다. The LNG pumped from the LNG storage tank T is supplied to the suction drum 500 through the pump P of the pump tower provided for loading and unloading the LNG into the LNG storage tank T of the ship. A globe valve (not shown) and a check valve (not shown) are provided in the pipe connecting the LNG storage tank T and the suction drum 500 to adjust the supply of LNG, and the suction pressure of the suction drum 500 is measured A pressure gauge (not shown) and a safety valve (not shown) may be provided.

LNG는 석션 드럼(500)에서, 기화 장치의 전단에 마련된 고압 펌프(510)로 도입되어 압축되어 기화 장치로 공급된다. The LNG is introduced into the suction drum 500 through a high-pressure pump 510 provided at the front end of the vaporizer, compressed and supplied to the vaporizer.

본 실시예의 모듈화된 기화 장치로 테스트되는 액화공정 장치(400)는 Niche dual expander 방식(Niche process)으로 질소(N2)를 이용하여 천연가스의 액화공정이 수행되는 장치일 수 있다. Niche dual expander 방식(Niche process)의 액화공정 장치(400)가 적용된 경우, 가스정(Gas well)에서 생산된 천연가스는 선박(F)의 topside에서 산성가스 제거, 탈수, 탈황 과정, 중탄화수소 제거 등 일련의 가스처리 공정들을 거쳐 약 50 내지 80℃의 온도 및 약 40 내지 80 bar의 압력을 지닌 천연가스 상태로 액화공정 장치(400)로 도입된다. 따라서 기화 장치에서는 이러한 천연가스의 온도 및 압력 조건에 상응하도록 재기화된 LNG를 공급해주어야 액화공정 장치(400)의 성능 테스트가 제대로 수행될 수 있다. 이를 위해 고압 펌프(510)를 마련되고, 고압 펌프(510)는 40 내지 80 bar, 바람직하게는 50 내지 70 bar, 더욱 바람직하게는 60 내지 65 bar로 LNG를 압축시킨다. The liquefied process apparatus 400 to be tested by the modularized vaporizer of the present embodiment may be a device in which a liquefaction process of natural gas is performed using nitrogen (N 2 ) in a Niche dual expander method (Niche process). When the Niche process liquefaction process unit 400 is applied, the natural gas produced in the gas well is removed from the topside of the ship F by acid gas removal, dehydration, desulfurization, removal of heavy hydrocarbons Is introduced into the liquefying process apparatus 400 through a series of gas treatment processes in a natural gas state at a temperature of about 50 to 80 DEG C and a pressure of about 40 to 80 bar. Therefore, in the vaporizer, regenerated LNG must be supplied to correspond to the temperature and pressure conditions of the natural gas, so that the performance test of the liquefying and processing apparatus 400 can be performed properly. For this purpose, a high pressure pump 510 is provided and the high pressure pump 510 compresses the LNG at 40 to 80 bar, preferably 50 to 70 bar, more preferably 60 to 65 bar.

석션 드럼(500) 및 고압 펌프(510)는 기화 장치와 별도로 선박에 마련될 수도 있고, 기화 장치에 이를 포함시켜 모듈 내부의 재기화기(200) 전단에 마련될 수도 있다. The suction drum 500 and the high-pressure pump 510 may be provided on the ship separately from the vaporizer, or may be provided on the upstream side of the regenerator 200 inside the module by including it in the vaporizer.

재기화기(200)와 고압 펌프(510) 사이에는 재기화기(200)로 도입되는 LNG의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브(미도시)와 안전 밸브(미도시)가 마련될 수 있고, 재기화기(200)로 도입되는 유량을 넘는 LNG를 고압 펌프(510)의 흡입 측으로 복귀시키는 배관(미도시)이 마련될 수 있다.A flow control valve (not shown) and a safety valve (not shown) may be provided between the regenerator 200 and the high pressure pump 510 to regulate the flow rate of the LNG introduced into the regenerator 200, (Not shown) for returning the LNG exceeding the flow rate introduced into the high-pressure pump 200 to the suction side of the high-pressure pump 510 may be provided.

고압 펌프(510)를 거친 LNG는 기화 장치로 공급되어 재기화기(200)에서 해수와의 열교환을 통해 재기화되어 천연가스로 상 변화 후, 액화공정 장치(400)로 도입된다. 이처럼 재기화기(200)를 거쳐 재기화된 LNG의 온도 및 압력이 액화공정 장치(400)에 필요한 온도 및 압력 조건을 충족하는지를 측정할 수 있도록 기화 장치에는 게이지부(522)가 마련된다. 액화공정 장치(400)로 도입되는 천연가스의 온도가 높아야 하는 경우, LNG와 열교환될 해수를 열교환에 앞서 가열시키거나, 해수로 재기화시킨 LNG를 액화공정 장치(400)로 공급하기 전에 추가로 가열할 수 있다. 게이지부의 후단에서 연결부(600)를 통해 액화공정 장치(400)로 연결된다.The LNG that has passed through the high pressure pump 510 is supplied to the vaporizer and regenerated through heat exchange with the seawater in the regenerator 200 and is introduced into the liquefaction process unit 400 after the phase change to natural gas. The gaseous section 522 is provided in the vaporization apparatus so that the temperature and pressure of the regenerated LNG through the regenerator 200 can be measured to satisfy the temperature and pressure conditions required for the liquefaction process apparatus 400. If the temperature of the natural gas introduced into the liquefying and processing apparatus 400 should be high, the seawater to be heat-exchanged with the LNG is heated before the heat exchange, or before the LNG regenerated by the seawater is supplied to the liquefaction apparatus 400 It can be heated. And is connected to the liquefying and processing apparatus 400 through the connection unit 600 at the rear end of the gauge unit.

기화 장치, 즉 재기화기(200)의 전단 및 후단에는 신축이음(expansion joint)부(521)를 두어 재기화기(200)에서 LNG가 해수와 열교환으로 재기화될 때의 팽창에 의한 변위를 흡수하도록 할 수 있다.An expansion joint 521 is provided at the front end and the rear end of the evaporator 200 so as to absorb the displacement due to the expansion when the LNG is regenerated from the seawater and the heat exchange in the regenerator 200 can do.

본 실시예의 기화 장치를 적용한 액화공정 테스트는, LNG 터미널에 선박을 계류시켜 LNG를 적재하여 이루어질 수도 있고, 선장(Length over all)이 300 내지 700m로 기존 LNG 터미널에 계류시키기 어려운 선박의 경우에는 Single Point Mooring(SPM), turret mooring, spread mooring 또는 tug boat mooring 방식으로 연안에 계류시킨 상태로, LNG carrier를 용선하고 LNG carrier로부터 ship to ship으로 LNG를 선박에 적재하여 액화공정 테스트를 수행할 수도 있다.The liquefaction process test using the vaporizer of the present embodiment may be carried out by mooring a vessel to an LNG terminal and loading the LNG. In the case of a ship whose length over all is 300 to 700 m and is difficult to moor to a conventional LNG terminal, LNG carrier can be chartered and liquefied process test can be carried out by loading LNG from ship to ship from LNG carrier with point mooring (SPM), turret mooring, spread mooring or tug boat mooring .

액화공정 테스트를 위해 기화 장치는, 선박의 topside에 배치되는 LNG 생산용 플랜트 설비들 사이에 안전을 유지하기 위해 필요한 간격, 일 예로 safety gap에 배치될 수 있다. 도 3에는 본 실시예의 기화 장치(100)는 액화공정 시험을 위해 선박(F)의 데크(D) 상부에서 safety gap(SG)에 배치된 모습을 개략적으로 도시하였다.
For the liquefaction process test, the vaporizer can be placed at intervals necessary to maintain safety between the plant facilities for LNG production placed on the topside of the vessel, for example in the safety gap. In Fig. 3, the vaporizer 100 of this embodiment schematically shows a state where it is placed in the safety gap (SG) above the deck D of the vessel F for the liquefaction process test.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 액화공정 시험 시스템은 액화공정 시험용 기화 장치와 액화공정 장치를 포함하고, 액화공정 시험용 기화 장치는, 모듈 몸체(100) 내부에 선박의 LNG 저장탱크(T)로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기(200)와 해수 순환부(300)를 마련하여, LNG의 재기화를 위한 열원으로 재기화기(200)에 해수를 공급한다. As described above, the liquefaction process test system according to the present invention includes a vaporization device for liquefaction process test and a liquefaction process device, and the vaporization device for liquefaction process test includes an LNG storage tank (T A regenerator 200 and a seawater circulation unit 300 for supplying LNG to the regenerator 200 as a heat source for regeneration of the LNG are provided.

이와 같이 본 발명의 선박의 액화공정 시험 시스템에 의하면, 선박에서 수월하게 구할 수 있는 해수를 열원으로 이용함으로써 모듈의 운전이 용이하고, 열원 공급을 위한 별도의 에너지원을 요하지 않아 컴팩트한 모듈을 구현할 수 있다. 또한 기화 장치를 통해 액화공정 장치의 성능 테스트를 위한 LNG를 재기화시켜 공급함으로써, field에 적용되기 전 장치의 성능을 테스트하여 선박의 성능을 충분히 검증하여 공사기간을 획기적으로 단축하면서 비용을 절감하여 경쟁력을 확보할 수 있고, 선주의 신뢰성을 확보할 수 있다. As described above, according to the liquefaction process test system of the present invention, the module can be operated easily by using seawater which can be easily obtained from the ship as a heat source, and a compact module can be realized without requiring a separate energy source for supplying heat source . In addition, by supplying the LNG for the performance test of the liquefaction process equipment through the vaporizer, the performance of the device before being applied to the field is tested to fully verify the performance of the ship, It can secure competitiveness and secure the reliability of ship owners.

또한 테스트가 완료되면 선박에서 모듈화된 기화 장치는 탈착할 수 있어 선박의 topside에 더 넓은 가용 공간을 확보할 수 있고, 탈착된 기화 장치는 다른 선박이나 해양구조물의 테스트에 재이용할 수 있으므로 경제적이다.
Once the test is completed, the modularized vaporizer can be removed from the vessel, allowing a wider space available on the topside of the vessel, and the desorbed vaporizer is economical because it can be reused for testing other vessels or offshore structures.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

T: LNG 저장탱크
P: 펌프타워의 펌프
SP: 해수 펌프
100: 모듈 몸체
200: 재기화기
300: 해수 순환부
305: 해수 공급 배관
310: 유량 스위치
320: 제1 차단 밸브
330: 해수 배출 배관
340: 제2 차단 밸브
350: 온도측정계
360: 바이패스 배관
370: 제3 차단 밸브
400: 액화공정 장치
500: 석션 드럼
510: 고압 펌프
521: 신축이음부
522: 게이지부
600: 연결부T: LNG storage tank
P: Pump tower pump
SP: Seawater pumps
100: Module body
200: regenerator
300: Seawater circulation part
305: Seawater supply piping
310: Flow switch
320: first shut-off valve
330: Sea water discharge piping
340: Second shut-off valve
350: Temperature meter
360: Bypass piping
370: Third shut-off valve
400: Liquefaction process unit
500: Suction drum
510: High pressure pump
521:
522: Gage Branch
600: connection

Claims (4)

액화공정 시험을 위해 선박의 LNG 저장탱크로부터의 LNG를 기화시키기 위한 액화공정 시험용 기화 장치;
상기 액화공정 시험용 기화 장치에 의해 기화된 NG를 공급받아, 공급된 NG를 LNG로 액화시키는 액화공정 장치를 포함하고,
상기 액화공정 시험용 기화 장치는,
모듈 몸체;
상기 모듈 몸체 내부에 마련되며 상기 선박의 LNG 저장탱크로부터 LNG를 공급받아 재기화시키는 재기화기; 및
상기 재기화기에 LNG의 재기화를 위한 직접적 열원으로 해수를 가열 없이 공급하는 해수 순환부를 포함하며,
상기 해수 순환부는, 상기 재기화기로 상기 해수를 공급하는 해수 공급 배관; 및 상기 해수 공급 배관에서 도입된 해수가 상기 재기화기에서 상기 LNG와 열교환하는 열교환부를 포함한, 선박에 탈부착 가능한 모듈로서,
선박의 건조 후 상기 액화공정 장치의 성능을 시험하기 위한, 선박의 액화공정 시험 시스템.A vaporization device for liquefaction process test for vaporizing LNG from a LNG storage tank of a ship for liquefaction process test;
And a liquefaction processing apparatus which is supplied with NG gasified by the vaporizing device for the liquefaction process test and liquefies the supplied NG with LNG,
In the vaporization apparatus for the liquefaction process test,
Module body;
A regenerator provided inside the module body for supplying LNG from the LNG storage tank of the ship and regenerating the LNG; And
And a seawater circulation unit for supplying the regenerator with seawater as a direct heat source for regeneration of LNG without heating,
The seawater circulation unit may include: a seawater supply pipe for supplying the seawater to the regenerator; And a heat exchange unit in which seawater introduced from the seawater supply pipe exchanges heat with the LNG in the regenerator,
A liquefaction process test system for testing the performance of the liquefaction process device after drying of the ship. 제 1항에 있어서,
상기 액화공정 장치로 도입되는 천연가스의 온도 및 압력 조건을 위해서, 상기 재기화기로 도입되는 LNG를 압축시키기 위한 고압 펌프를 더 포함하고,
상기 액화공정 기화 장치에는, 재기화된 LNG의 온도 및 압력이 상기 액화공정 장치에 필요한 온도 및 압력 조건을 충족하는지를 측정하기 위한 게이지부가 마련되며,
상기 고압 펌프는 상기 LNG를 40 내지 80 bar로 압축시키는 것을 특징으로 하는, 선박의 액화공정 시험 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a high pressure pump for compressing the LNG introduced into the regenerator for the temperature and pressure conditions of the natural gas introduced into the liquefaction process unit,
The liquefaction process vaporizer is provided with a gauge unit for measuring whether the temperature and pressure of the regasified LNG satisfy the temperature and pressure conditions required for the liquefaction process unit,
Wherein the high pressure pump compresses the LNG to 40 to 80 bar. 제 1항에 있어서,
상기 액화공정 장치로 도입되는 천연가스의 온도 및 압력 조건을 위해서, 상기 재기화기로 도입되는 LNG를 압축시키기 위한 고압 펌프; 및
상기 재기화기로 도입되는 LNG를 상기 재기화기 전단에서 상기 고압 펌프의 흡입 측으로 복귀시키기 위한 복귀 배관을 더 포함하는, 선박의 액화공정 시험 시스템.The method according to claim 1,
A high pressure pump for compressing the LNG introduced into the regenerator for the temperature and pressure conditions of the natural gas introduced into the liquefaction process unit; And
Further comprising a return line for returning the LNG introduced into the regenerator to the suction side of the high pressure pump at a front end of the regenerator. 제 1항에 있어서,
상기 재기화기의 전단 및 후단에는, LNG가 재기화될 때의 팽창에 의한 변위를 흡수하기 위한 신축이음부를 더 포함하는, 선박의 액화공정 시험 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a stretch joint for absorbing a displacement due to expansion when the LNG is regenerated at the front end and the rear end of the regenerator.
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