KR20160019721A - 부유식 액화천연가스 설비 및 이를 이용한 액화천연가스 운송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 액화천연가스 설비 및 이를 이용한 액화천연가스 운송방법에 관한 것이다. 본 발명은 해상에 부유하는 선체(10), 상기 선체(10)의 일측에 구비되고 액화천연가스를 저장하는 저장탱크(20), 상기 저장탱크에서 공급된 액화천연가스를 저장하는 이송탱크(50,51), 상기 이송탱크(50,51)를 LNG운반선에 하역시키는 크레인(70)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 부유식 액화천연가스 설비에서 운반하기 쉬운 단위 이송탱크(50,51)에 액화천연가스를 나누어 저장시킨 뒤, 크레인(70)으로 상기 이송탱크(50,51)를 직접 LNG운반선(90)에 하역하는 방식이어서 기존의 파이프라인을 통한 가스 이송에 비하여 가스 이송시간이 획기적으로 단축되고, 유지 보수 비용이 최소화된다.

Description

부유식 액화천연가스 설비 및 이를 이용한 액화천연가스 운송방법{Floating LNG and transport method of LNG using thereof}

본 발명은 부유식 액화천연가스 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에 정박하면서 천연가스를 액화, 저장, 하역할 수 있는 해상부유 구조물에 관한 것이며, 이를 이용한 액화천연가스 운송방법에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG)는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스상태와 비교할 때 그 부피가 대략 1/600로 줄어들기 때문에 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

최근에는 LNG FPSO(floating, production, storage and offloading)나 LNG FSRU(floating storage and regasification unit), FLNG(floating LNG)와 같이 심해에서 시추 또는 생산된 액화천연가스를 보관하는 해상부유 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.

FLNG와 같은 해상 부유 구조물은 액화천연가스를 저장하는 저장탱크를 가지고 있으며, 상기 저장탱크의 액화천연가스를 소비지역까지 운반하기 위해서는, 별도의 수송선이 FLNG에 접근하고 파이프라인을 통해 액화천연가스를 이송 받아 소비지역으로 운반하며, 소비지역에 가서도 파이프라인을 통해 수송선의 가스를 공급하게 된다.

이때, FLNG와 수송선, 수송선과 소비지역 사이의 액화천연가스 이송이 파이프라인을 통해 이루어지므로, 액화천연가스의 이송 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 액화천연가스의 자연기화로 발생하는 증발가스 축적에 따라 파이프라인 내부의 압력이 상승하는데, 내부 압력 상승에 따른 파이프라인의 손상우려도 있고, 파이프라인의 손상 부위에서 가스 유출 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 파이프라인의 내부압력을 관리하기 위한 별도의 장치와 관리가 필요하다.

이와 같은 파이프라인을 통한 액화 천연가스의 운송과 보급에 따른 설비비용과, 해당 설비의 유지관리에 대한 고비용 구조의 영향으로 소비지역의 주민들에게 보다 저렴한 가격의 천연가스를 공급하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 액화천연가스의 이송 시간을 획기적으로 단축시키고, 유비 보수 비용이 최소화되는 부유식 액화천연가스 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 액화천연가스의 저장용량을 키우고, 선체의 안정성을 확보할 수 있는 부유식 액화천연가스 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 액화천연가스의 하역 과정에서의 연료 소모량을 줄이는 부유식 액화천연가스 설비를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명 설비는 해상에 부유하는 선체와, 상기 선체의 일측에 구비되고 액화천연가스를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크에서 공급된 액화천연가스를 저장하는 이송탱크 그리고 상기 이송탱크를 운반하는 크레인을 포함한다.

여기에서 상기 선체는 제1선체, 제2선체 및 상기 제1선체와 제2선체의 일부를 연결하는 갑판을 포함하여 구성되고, 상기 제1선체와 제2선체 사이에 LNG운반선이 접안되는 접안공간이 형성되며, 상기 크레인이 상기 이송탱크를 상기 접안공간에 접안된 LNG운반선으로 이송 적재함을 특징으로 한다.

또한, 상기 저장탱크는 상기 제1선체와 제2선체의 내부에 설치되고, 상기 저장탱크의 전방부가 후방부 보다 비대하게 형성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1선체 및 제2선체의 상부에는 상기 크레인이 상기 제1선체 및 제2선체의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 하는 레일이 설치됨을 특징으로 한다.

아울러 상기 이송탱크는 상기 갑판에 2열로 구비되며, 상기 제1선체의 저장탱크와 상기 이송탱크를 연결하기 위한 제1이송파이프와 상기 제2선체의 저장탱크와 상기 이송탱크를 연결하기 위한 제2이송파이프가 상기 갑판에 각각 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 선체에서 가공된 액화천연가스를 선체에 구비된 저장탱크에 저장하는 단계와, 상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 상기 선체에 구비된 이송탱크로 이송시키는 단계 그리고 상기 이송탱크를 상기 선체와 가스 소비지역 사이를 왕복하는 LNG운반선에 운반하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 부유식 액화천연가스 설비에서 액화천연가스가 담긴 이송탱크가 만들어지고, 이렇게 만들어진 이송탱크가 LNG운반선에 직접 하역되는 방식이므로, 기존 파이프라인을 통한 이송보다 액화천연가스의 이송시간이 획기적으로 단축되고 유지 보수 비용이 최소화된다. 이에 따라, 액화천연가스의 생산 및 이송 비용을 줄여 소비자에게 보다 저렴한 액화천연가스를 제공하는 효과가 있으며, LNG 하역 과정에서 발생하는 연료 소모량을 줄여 선박 운용을 친환경으로 할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 부유식 액화천연가스 설비가 쌍동선 구조여서 갑판(30)에 천연가스를 생산하고 가공하는 장치를 위한 충분한 공간을 확보하면서도 선체의 안정성을 극대화하는 효과가 있다. 아울러, 제1선체(11) 및 제2선체(12) 내부에 액화천연가스의 저장탱크(20)를 설치하여 액화천연가스의 저장용량을 키우며, 액화천연가스의 가공 효율을 높이는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부유식 액화천연가스 설비의 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 액화천연가스 설비의 제2선체 내부를 보인 단면사시도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명 부유식 액화천연가스 설비의 바람직한 실시예가 사시도로 도시되어 있고, 도 2에는 제2선체 내부 구조가 단면사시도로 도시되어 있다.

본 발명에 따른 부유식 액화천연가스 설비는 액화천연가스를 단위 이송탱크(50,51)에 나누어 저장한 뒤 이송탱크(50,51)를 직접 LNG운반선(90)으로 하역하는 방식이다.

도 1과 같이, 본 발명 부유식 액화천연가스 설비는 해상에 부유하는 선체(10), 상기 선체(10)의 일측에 구비되고 액화천연가스를 저장하는 저장탱크(20), 상기 저장탱크(20)에서 공급된 액화천연가스를 저장하는 이송탱크(50,51), 상기 이송탱크(50,51)를 LNG운반선에 하역시키는 크레인(70)을 포함한다.

상기 선체(10)는 해상에 부유하는 구조물로서, 쌍동선(catamaran) 방식이다. 즉, 상기 선체(10)는 평행하게 배치되는 제1선체(11)와 제2선체(12)로 이루어지며, 갑판(30)이 상기 제1선체(11)와 제2선체(12)의 일부분은 서로 연결하고 있다.

상기 제1선체(11)와 제2선체(12)의 내부에는 액화천연가스(LNG)를 저장하기 위한 저장탱크(20)가 각각 구비된다. 보다 정확하게는 도 2와 같이, 상기 제1선체(11) 및 제2선체(12)의 전방부는 그 후방부 보다 비대하게 형성되며, 이에 따라 각각의 저장탱크(20)도 전방부가 그 후방부 보다 비대하게 형성된다. 이는 선체(10)의 안정성을 고려하면서 저장탱크(20)의 용량을 증가시키기 위한 것이다. 그리고, 도시하지는 않았지만 밸러스트 탱크에 구획을 나누어 실시간으로 밸러스트 수(水)를 채움으로써 스마트한 균형을 유지할 수 있도록 하였다.

상기 갑판(30)에는 천연가스를 확보하기 위한 시추 및 확보된 천연가스를 액화하기 위한 액화천연가스 생산장치(35) 등이 설치된다. 그리고 상기 갑판(30)에는 선체(10) 주변의 해양표층을 스캔하거나 파랑을 관측하기 위한 각종 장치가 더 설치될 수 있다.

본 실시예에서는 선체(10)를 쌍동선 방식으로 구성함에 따라, 선체(10)의 안정성을 확보하면서도 갑판(30)의 공간을 극대화하였다.

상기 갑판(30)에는 액화천연가스를 저장하는 다수의 이송탱크(50,51)가 구비된다. 상기 이송탱크(50,51)는 상기 저장탱크(20)로부터 액화천연가스를 공급받아 나누어 저장하는 일종의 단위 컨테이너이다. 이러한 이송탱크(50,51)는 처짐과 휨을 방지하고, 구조적인 측면에서 안정성을 확보하기 위하여 그 내부가 2개의 공간으로 나누어 구획되는 Two-Row 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 이송탱크(50,51)는 상기 갑판(30)에 2열로 구비되며, 상기 갑판(30)에는 상기 제1선체(11)의 저장탱크와 각각의 제1열의 이송탱크(50)를 연결하기 위한 제1이송파이프(55)와 제2선체(12)의 저장탱크와 제2열의 이송탱크(51)를 연결하기 위한 제2이송파이프(56)가 설치된다. 상기 제1 및 제2이송파이프(55,56)는 상기 저장탱크(20) 내부에 저장된 액화천연가스를 상기 이송탱크(50,51)에 이동 공급하기 위한 설비로서, 통상의 가스이송 및 주입 설비가 채택될 수 있다.

상기 제1선체(11)와 제2선체(12)의 전방부, 즉 갑판(30)이 없는 부분에는 LNG운반선(90)이 접근할 수 있도록 접안공간(60)이 형성된다.

한편, 크레인(70)은 상기 이송탱크(50,51)를 접안공간(60)에 접안된 LNG운반선(90)에 하역하기 위한 장치로서, 상기 선체(10)의 상부에 선체(10)의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 선체(10)의 상부 즉, 상기 제1선체(11), 제2선체(12)의 상부에는 상기 크레인(70)의 이동을 안내하기 위한 레일(80)이 형성된다. 상기 크레인(70)은 상기 레일(80)을 따라 상기 선체(10)의 전후방으로 소정거리 이동할 수 있다.

LNG운반선(90)은 부유식 액화천연가스 설비와 가스 소비지역 사이를 왕복하면서, 생산된 액화천연가스를 소비지역으로 운반하는 역할을 하며, 본 실시예에서는 액화천연가스가 파이프라인을 통해 상기 선체(10)로부터 LNG운반선으로 이송되는 것이 아니고, 상기 갑판(30)에서 미리 준비된 액화천연가스가 담긴 이송탱크(50,51)가 LNG운반선(90)으로 직접 하역되는 방식이다.

이하, 본 발명에 따른 액화천연가스의 운송 방법을 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 갑판(30)에서는 해저에서 채취한 천연가스를 액화천연가스로 만들어 상기 제1및 제2선체(11,12) 내부에 있는 저장탱크(20)에 저장한다(제1단계). 다음으로, LNG운반선(90)이 접안공간(60)에 들어오면, 상기 저장탱크(20)에 저장되어 있던 액화 천연가스를 제1 및 제2이송파이프(55,56)를 통해 이송탱크(50,51)에 이동시켜 나누어 저장한다(제2단계). 그리고, 크레인(70)이 각각의 이송탱크(50,51)를 상기 LNG운반선(90)에 하역하는 방식으로 액화천연가스의 운송이 이루어진다(제3단계). LNG운반선(90)은 다수의 이송탱크(50,51)를 싣고 가스 소비지역으로 이동하며, 이송탱크(50,51)에 있는 천연가스를 소비지역에 공급하게 된다.

본 발명에 따르면, 부유식 액화천연가스 설비에서 운반하기 쉬운 단위 이송탱크(50,51)에 액화천연가스를 나누어 저장시킨 뒤, 크레인(70)으로 상기 이송탱크(50,51)를 직접 LNG운반선(90)에 하역하는 방식이어서 기존의 파이프라인을 통한 가스 이송에 비하여 가스 이송시간이 획기적으로 단축되고, 유지 보수 비용이 최소화된다.

또한, 선체(10)가 제1선체(11)와 제2선체(12)로 나누어진 쌍동선 구조이기 때문에, 부유물의 안정성을 확보하면서도, 저장탱크(20)의 용량을 증가시킬 수 있으며, 갑판(30)의 면적도 증가시킬 수 있어 액화천연가스의 가공능력을 극대화 할 수 있게 된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 선체 11: 제1선체
12: 제2선체 30: 갑판
35: 액화천연가스 생산장치 50: 제1열 이송탱크
51: 제2열 이송탱크 55: 제1이송파이프
56: 제2이송파이프 60: 접안공간
70: 크레인 80: 레일
90: LNG운반선

Claims (6)

1. 해상에 부유하는 선체;
   상기 선체의 일측에 구비되고 액화천연가스를 저장하는 저장탱크;
   상기 저장탱크에서 공급된 액화천연가스를 저장하는 이송탱크;
   상기 이송탱크를 운반하는 크레인을 포함하는 부유식 액화천연가스 설비.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 선체는 제1선체, 제2선체 및 상기 제1선체와 제2선체의 일부를 연결하는 갑판을 포함하여 구성되고,
   상기 제1선체와 제2선체 사이에 LNG운반선이 접안되는 접안공간이 형성되며,
   상기 크레인이 상기 이송탱크를 상기 접안공간에 접안된 LNG운반선으로 이송 적재함을 특징으로 하는 부유식 액화천연가스 설비.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 저장탱크는 상기 제1선체와 제2선체의 내부에 설치되고, 상기 저장탱크의 전방부가 후방부 보다 비대하게 형성됨을 특징으로 하는 부유식 액화천연가스 설비.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1선체 및 제2선체의 상부에는 상기 크레인이 상기 제1선체 및 제2선체의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 하는 레일이 설치됨을 특징으로 하는 부유식 액화천연가스 설비.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송탱크는 상기 갑판에 2열로 구비되며, 상기 제1선체의 저장탱크와 상기 이송탱크를 연결하기 위한 제1이송파이프와 상기 제2선체의 저장탱크와 상기 이송탱크를 연결하기 위한 제2이송파이프가 상기 갑판에 각각 형성됨을 특징으로 하는 부유식 액화천연가스 설비.
6. 선체에서 가공된 액화천연가스를 선체에 구비된 저장탱크에 저장하는 단계;
   상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 상기 선체에 구비된 이송탱크로 이송시키는 단계;
   상기 이송탱크를 상기 선체와 가스 소비지역 사이를 왕복하는 LNG운반선에 운반하는 단계를 포함하는 액화천연가스 운송 방법.

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