KR20120023611A - 부두에서 선박과 선박의 ｌｎｇ 이송 - Google Patents

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마크 레인
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Abstract

본 발명은 부두에서 선박과 선박의 LNG 이송에 관한 것으로 보다 구체적으로는 LNG의 재기화에 관한 것이다.
본 발명에서 하나의 장치는 송신지역과 수신지역에 기계적으로 결합되는 도관의 빠른 해제를 위한 것이며, 상기 도관에 기계적으로 결합되는 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))과; 상기 ERC의 라디오 수신기(a radio receiver); 및 상기 ERC에 결합되는 공압 해제 시스템(a pneumatic release system);을 포함하며, 상기 공압 해제 시스템은 라디오 수신기에 의해 트리거될 때, 도관을 분리하는 것을 특징으로 한다.

Description

부두에서 선박과 선박의 ＬＮＧ 이송{DOCKSIDE SHIP？TO？SHIP TRANSFER OF LNG}
본 발명은 액화천연가스(liquefied natural gas,LNG)의 선상에서의 재기화 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 특히 상기 방법, 장치 및 시스템은 LNG의 선상에서의 재기화와 관한 부두에서 선박과 선박의 LNG 이송(dockside ship-to-ship transfer of LNG)에 관한 것이다.
천연가스는 생산위치에서 소비위치로 선박에 설치된 소정 극저온 탱크로 운반된다. 이러한 방법으로 천연가스는 천연가스 수요지역으로 운송된다. 상기 액화천연가스(LNG)는, 천연가스의 동일한 량이 가스상태(gaseous state)로 부피의 약 1/600을 차지하기 때문에, 수송에 있어서 천연가스를 액화하는 작업은 수송 프로세스를 용이하게 하고 시스템의 경제적인 면을 개선한다. LNG는 끊는점 이하(주변온도 -259 °F)의 천연가스를 냉각하여 육상의 액화플랜트에서 생산된다. LNG는 대기압 보다 약간 높거나 비슷한 기압조건에서 극저온 컨테이너에 저장될 수 있다. 일반적으로 LNG는 소비자에게 공급되기 이전에 재기화될(regasified) 것이다.
재기화는 재기화 시설에서(a regasification facility) LNG의 온도를 상승시켜 달성될 수 있으며, 재기화 시설은 이동선박(a mobile vessel)에 마련될 수 있다.
선박에서 LNG를 기화시키기 위한 다양한 방법이 있다. 그러한 방법 중에서 배의 보조 보일러로부터의 해수, 공기 또는 증기와 같은 적어도 하나의 열원으로부터의 열은, LNG가 기화될 수 있는 열교환기를 통해 LNG에 전달된다.
종래에 재기화 시설을 갖춘 이동식 선박은 천연가스공급원에서 LNG 화물(LNG cargoes)이 선적되고 선하와 분배(offloading and distribution)를 위해 다른 지역으로 바다를 통해 운항한다.
또 다른 종래기술에서 재기화 시설을 갖춘 선박은, LNG 선적부두와 배송부두(LNG load port and the delivery port) 사이의 위치에서 수신부두(the receiving port)의 LNG 업스트림(LNG upstream)의 선박과 선박( ship-to-ship (STS))을 이용하여 LNG 화물이 선적된다.
이와 같은 종래기술에서, 종래의 LNG 운반선은 천연가스 공급원으로부터 LNG를 취집하고 긴 여정의 수송(the long haul transportation) 동안 이용된다. 종래의 LNG 운반선은 공급원에서 STS 이송위치(STS transfer location)로 화물을 배송한다. 재기화 선박은 STS 이송위치와 선하부두 사이에서 셔틀서비스(in shuttle service)로 이용된다.
이와 같은 예에서 천연가스의 선하는, 재기화 시설을 갖춘 LNG 운반선이 요구되지 않은 부가적인 LNG 화물을 수신하는 선하위치를 벗어난 이후에 혼란이 발생한다.
종래기술에 의한 LNG 운반선은 라이서(riser)에 결합되는 LNG의 온보드 재기화(the onboard regasification)를 위한 플로팅 플래폼(a floating platform)을 따라 정박하고, 상기 라이서는 수중의 파이프라인이 존재하는 위치에서 해저에 연결되는 것이 필요하다.
예를 들면 재기화 유닛은 터렛(a turret)과 같은 컨넥터와 바다 속의 라이서를 이용하여 수중의 파이프라인에 천연가스를 배출(discharging)할 것이다. 그러나 그와 같은 시설의 건설은 비용이 많이 들고 많은 시간이 소요되며 수중 파이프라인을 갖춘 위치로 한정된다.
결과적으로 그와 같은 구조는 저비용으로 적절한 시기에 가스공급이 필요한 많은 지역에 적절하지 않다.
본 발명의 목적은 LNG를 운송하고, LNG를 재기화하고 육상에 천연가스를 배출하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 천연가스 배송 인플라스트럭쳐의 비용을 감소하고 시설이 건축되는 속도를 증가할 수 있는 천연가스의 연속적인 배송을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 수중 부표 또는 해안 플래폼 배송시스템 또는 광범위한 지역과 비교하여, 육상 저장고 및 재기화 시스템과 비교하여, 안전하고 광범위한 수중 인프라스트럭쳐를 필요로 하지 않는 수신지역에 선상 재기화 그리고 저장장치를 제공하여 천연가스의 이용성을 증가시키는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 LNG의 재기화 선박을 위한 시스템은 LNG 운반선(a LNG carrier)과; 도크(a dock)와; 재기화 선박(a regasification vessel) 및 고압의 암(a high pressure arm);을 포함한다. 상기 LNG 운반선은 도크에 계류되고 유체도관을 통해 도크로 LNG를 이송한다. 상기 재기화 선박은 유체도관을 통해 도크로부터 LNG를 수신하고 LNG를 재기화된 천연가스로 재기화 한다. 상기 고압의 암은 재기화 선박에 결합되고 재기화 선박으로부터 재기화된 천연가스를 받아들이고(accepts), 도크의 파이프라인으로 통과하는 재기화된 천연가스를 위한 도관이다.
또한 본 발명에 의한 LNG의 재기화 선박을 위한 시스템은 LNG 운반선, 재기화 선박, 도크 그리고 고압의 암을 포함한다. 상기 LNG 운반선은 유체도관을 통해 재기화 선박으로 LNG를 이송(transfers)한다. 상기 재기화 선박은 유체도관을 통해 LNG 운반선으로부터 LNG를 수신하고 LNG를 재기화된 천연가스로 재기화 한다. 상기 고압의 암은 도크에 결합되고 재기화 선박에 결합되며, 재기화 선박으로부터 재기화된 천연가스를 받아들인다(accepts).
또한 본 발명에 의한 LNG의 재기화 선박을 위한 시스템은 LNG 운반선, 재기화 선박, 두 개의 도크 그리고 고압의 암을 포함한다. 상기 LNG 운반선은 제1 도크에 계류되고 유체도관을 통해 도크로 LNG를 이송(transfers)한다. 상기 재기화 선박은 제2 도크에 계류되고 유체도관을 통해 제1 도크로부터 LNG를 수신하고 LNG를 재기화된 천연가스로 재기화 한다. 상기 고압의 암은 도크에 마운트되고 재기화 선박과 제2 도크에 결합되며, 재기화 선박으로부터 재기화된 천연가스를 받아들이고(accepts), 제2 도크의 파이프라인으로 통과하는 재기화된 천연가스를 위한 도관이다.
또한 본 발명에 의한 LNG의 선박 기반 재기화 방법(a method for vessel based regasification of LNG)은, 도크에 계류된 LNG 운반선에서 도크까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 도크에서 재기화 선박(a regasification vessel)까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 상기 재기화된 천연가스를 도크의 파이프라인으로 배출하는 단계(discharging)를 포함하며, 상기 재기화 선박은 LNG를 재기화 천연가스로 재기화 한다.
또한 본 발명에 의한 LNG의 선박 재기화 방법(a method for vessel regasification of LNG)은, LNG 운반선에서 도크에 계류된 재기화 선박(a regasification vessel)까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 재기화 선박에서 LNG를 재기화하는 단계(regasifying)와; 재기화 선박에서 도크까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 상기 재기화된 천연가스를 고압의 암으로 배출하는 단계(discharging)를 포함하며, 상기 도크는 상기 재기화 선박의 일측(one side)에 마련되고 상기 LNG 운반선은 재기화 선박의 타측(a second side)에 마련된다.
또한 본 발명에 의한 LNG의 선박 재기화 방법(a method for vessel regasification of LNG)은, 제1 도크에 계류된 LNG 운반선에서 제1 도크까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 제1 도크에서 재기화 선박까지 LNG를 재기화하는 단계(regasifying)와 를 포함하고, 상기 재기화 선박은 LNG를 재기화 천연가스로 재기화하고 제2 도크의 파이프라인으로 재기화 천연가스를 배출한다.
실시예에서 유체도관은 강성 파이핑(rigid piping)이다. 소정 실시예에서 상기 유체도관은 유연성 있는 호스 및/또는 액체도관을 포함한다.
실시예에서 고압의 암은 하나 또는 그 이상의 접합부 및/또는 빠른 해제 시스템을 포함한다.
실시예에서 재기화 선박은 응급해제 커플링(an emergency release coupling)을 포함한다.
실시예에서 상기 응급해제 커플링은 라디오 통신시스템 및/또는 공압 액튜에이션 시스템을 포함한다.
실시예에서 도관의 빠른 해제를 위한 장치(an apparatus for quick release of a conduit)는, 전송위치와 수신위치에 기계적으로 결합되는 도관(a conduit)과; 상기 도관에 기계적으로 결합되는 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))과; 상기 ERC의 라디오 수신기(a radio receiver); 및 상기 ERC에 결합되는 공압 해제 시스템(a pneumatic release system);을 포함하며, 상기 공압 해제 시스템은 라디오 수신기에 의해 트리거될 때, 도관을 분리한다.
실시예에서 도관의 빠른 해제를 위한 방법(a method for quick release of a conduit)은 전송위치와 수신위치 사이의 거리를 측정하는 단계(measuring)와; 상기 전송위치와 수신위치는 도관과 결합되고, 상기 도관은 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))를 포함하며, 상기 측정된 거리가 적어도 하나의 프리세트 파라미터(at least one preset parameter)를 벗어났을 때(deviates), 상기 ERC에 라디오 신호를 전송하는 단계(sending); 및 라디오 신호의 수신에 따라 상기 ERC를 공압적으로 액튜에이팅(actuating) 하는 단계;를 포함하며, 상기 액튜에이팅은, 상기 ERC가 도관을 분리한다.
보다 구체적인 실시예에서 소정 실시예의 특징은 다른 실시예의 특징과 조합될 수 있다. 예를 들어 하나의 구체적인 실시예의 특징은 다른 구체적인 실시예의 것의 특징과 조합될 수 있다. 보다 구체적인 실시예에서, 부가적인 특징은 명세서에 기재된 구체적인 실시예에 부가될 수 있다.
본 발명에 의한 부두에서 선박과 선박의 LNG 이송에 관한 시스템 및 방법과 선상에서 연속적인 재기화는 종래기술에 의한 방법과 시스템 보다 더욱 보호된 지역에서 작동하는 이동식 재기화 시설을 허용하는 것이며 기상악화에 덜 민감한 것이다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 적은 수의 육상-기반 그리고 수중기반 인프라스트럭쳐가 필요하고 필요한 시설이 많지 않기 때문에 종래기술에 의해 알려진 시스템과 방법 보다 비용이 적게 소요된다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 현재의 시스템과 방법 보다 짧은 주기로 실행될 수 있다.
예를 들면 개시된 발명의 실시예를 이용하는 몇몇 지역은 지역 선택의 기간이 12개월 이내에서 서비스 이용가능하고 동일한 용량으로 종래의 육상-기반 LNG의 10% 비용이 소요되고 7개월 안되는 기간 내에 종래기술에 의한 LNG 시설을 대체할 수 있다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 시스템이 손상되면 종래기술에 의한 방법 및 시스템 보다 빠르게 복구될 수 있다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 잠재적인 LNG 수신지역의 이용성을 확대하고 종래기술에 의한 해양의 방법 보다 해변에서 가까운 작동으로 예상외의 안전을 기대할 수 있다.
본 발명의 잇점은 이하의 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해 당해 발명의 통상의 지식을 가진자에게 명백해질 것이다.
도1은 LNG 운반선과 재기화 선박을 포함하는 육상의 시설에 재기화 천연가스를 제공하는 본 발명에 의한 실시예를 도시한 것이다.
도2는 고압의 암의 실시예를 도시한 것이다.
도3은 가스도관의 빠른 해제를 초기화하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도4는 라디오 통신을 제공하는 시스템과 응급 셧다운과 응급해제 커플링을 트리거하는 공압의 액튜에이션 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도5는 클로즈-루프 재기화 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6a는 도크의 제1 측에 마련되는 LNG 운반선과 도크의 제2 측에 마련되는 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6b는 LNG 운반선 선박과 도크의 동일한 측면에 마련되는 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6c는 제1 도크에 근접하게 마련된 LNG 운반선과 제2 도크에 근접하게 마련된 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도7은 액화천연가스의 나란한 전송을 이용하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도8은 LNG의 선박과 선박 이송을 위한 매너몰드 구조시스템의 실시예를 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변경과 치환될 수 있는 형태를 허용함과 동시에, 본 발명의 구체적인 실시예는 도면에 의해 도시되고 발명의 상세한 설명에 기재된다. 본 명세서에 첨부된 도면은 축적을 고려하지 않았다. 본 명세서의 도면과 발명의 상세한 설명은 기재된 형태로 발명을 한정하지 않으며, 변경 실시예, 균등 실시예 및 대안 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 것으로 이해될 수 있으며, 본 발명의 요지는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동 상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
본 명세서에서 부두에서 선박과 선박의 LNG 이송(a dockside ship-to-ship transfer of LNG)이 설명될 것이다. 이하의 실시예에서 다양한 구체적인 실시예는 본 발명의 실시예을 보다 구체적으로 이해하기 위한 것으로 설명되는 것이다.
본 발명은 본 명세서에 기재된 구체적인 실시예의 모든 관점을 병합하지 않고 실시될 수 있을 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진자에 알려진 특징, 량 또는 측정은 본 발명을 불분명하게 하지 않도록 기술되지 않는다. 본 명세서를 읽는 사람들은, 본 발명의 실시예가 본 명세서에 한정 기재되었지만, 발명의 기술적 사상과 균등한 것들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 판단하여야 한다.
본 명세서에서 "결합(Coupled)"은 하나 또는 그 이상의 대상 또는 구성요소 사이의 직접 연결 또는 간접 연결을 의미하는 것이다.
본 명세서에서 "직접적으로 결합(directly attached)"은 대상 또는 구성요소 사이의 직접 연결을 의미하는 것이다.
본 명세서에서 "도크(Dock)"는 바다, 호수, 강 또는 물에서 배가 다닐 수 있는 본체(a navigable body)에서 연장한 구조물을 의미한다.
본 명세서에서 "수신위치(Receiving location)"는 천연가스 또는 LNG가 배송되고, 운반되고, 저장되고 또는 소비되는 모든 지역을 의미한다.
본 명세서에서 "수로(Waterway)"는 배가 다닐 수 있는 본체(a navigable body)를 의미한다.
에너지 공급과 같이 필요한 시장에 안전하고 효율적인 천연가스의 배송을 가능하게 하는 방법과 시스템이 필요하다.
본 명세서에서는 선박과 선박의 LNG 이송(dockside ship-to-ship transfer of LNG)을 위한 시스템 및 방법, LNG의 선상 재기화 그리고 재기화 천연가스의 운반(transfer of regasified natural gas)이 기술된다.
본 명세서에 기재된 시스템 및 방법을 이용하여, LNG 운반선에 저장된 몇몇 또는 모든 LNG가 LNG 운반선에서 재기화 선박으로 전달될 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 재기화 선박은 LNG 운반 동안에 도크에 계류될 수 있다. 구체적인 실시예에서 상기 재기화 선박과 LNG 운반선은 LNG 운반 동안에 도크에 계류될 수 있다. 선택적으로 LNG는 강성이거나 신축적인 파이핑(rigid or flexible piping)을 통해 도크를 가로질러 LNG 운반선에서 재기화 선박으로 이동한다.
상기 모든 LNG의 적어도 일부는 재기화 선박에서 재기화되고 도크로 배출될 수 있다. 예를 들면 가스파이프 라인 또는 도크의 저장탱크로 배출될 수 있고 육상시설로 이송될 수 있다.
구체적인 실시예에서 재기화 천연가스는 고압의 암(a high pressure arm)을 이용하여 재기화 선박에서 도크로 이송될 수 있다. 구체적인 실시예에서 고압의 암은 오프로딩 재기화 천연가스의 안정적이고 밀폐수단(a stable and secure means)을 해안에 제공한다. 상기 고압의 암은 재기화 선박으로 이동하고 조수 및 다른 해양 효과를 보상하는 선박의 모션 범위를 조절할 수 있다.
LNG의 이송과 재기화 그리고 육상의 천연가스의 이송은 연속적이고 동시 공정으로 이루어질 수 있다. 그러한 시스템과 방법은 천연가스의 연속적이고 끊이지 않은 배송을 다운 스트림 고객(downstream customers)에게 할 수 있다.
본 명세서에서 기술한 육상시설에 천연가스의 배송은 잘 알려진 방법 보다 적은 인프라스트럭쳐를 필요로 한다. 예를 들면 수중 부표 배송시스템은 해안에 연결하기 위한 도킹 부표(docking buoys), 수중 신축 라이서(subsea flexible risers), 수중 매너폴드(subsea manifolds) 및 수중 파이프 라인(subsea pipelines)을 필요로 한다.
또한 해양 플래폼은 수중 파이프 라인 시스템을 포함하는 광범위한 인프라스트럭쳐를 필요로 한다.
상기와 같은 시설은 악천후 기상에서 건축하기 어렵고 짧은 공사기간 동안 건축하기 어려우며 많은 비용과 시간이 소요된다.
본 발명에 의한 시스템과 방법은, 도크의 파이프 라인에 천연가스를 직접적으로 배송하여 광범위한 수중 또는 해양 인프라스트럭쳐의 필요성을 제거하는 것이다.
본 발명의 구체적인 실시예는 보드 어플리케이션을 위한 설계로 모듈러 구조와 융통성으로 인해 시간을 줄이고 용이한 조립을 가능하게 하는 것이다.
실시예에서 고압의 암은 도크에 마운트될 수 있고 일단(one end)이 재기화 선박에 결합되고 타단(a second end)이 도크의 파이프 라인에 결합될 수 있다. 상기 고압의 암은, 재기화 선박에서 도크의 파이프 라인까지 천연가스의 효율적인 배송을 하는 동안 선박의 모션에 대응한다(accommodates).
본 발명에 의한 시스템과 방법은 많은 새로운 잠재적인 천연가스 수신지역을 확보할 수 있는 부가적인 잇점이 있는 것이다.
본 발명에 의한 시스템과 방법은 고비용의 해안 및/또는 수중 인프라스트럭쳐를 필요로 하지 않고, 도크를 갖는 가상위치 또는 도크를 지지할 수 있는 위치는 천연가스의 배송을 위한 수신지역(a receiving location)으로 제공될 수 있다.
결과적으로 천연가스는 효과적으로 시장에 분배될 수 있고, 베이스 부하 배송(baseload deliveries)에 부가하여 짧은 기간 또는 계절적인 서비스(short term or seasonal service)가 제공될 수 있다.
몇몇 실시예에서 본 발명에 의한 시스템과 방법은 LNG의 재기화 그리고 재기화된 천연가스의 이송에 있어서 종래기술에 의한 시스템 및 방법 보다 매우 빠르게 조작될 수 있다.
실시예에서 시스템의 고정 인프라스트럭쳐를 완성하기 위해 요구되는 재정적인 부분과 건설시간은 육상기반 터미널 또는 수중 부표 터미널의 것 보다 현저하게 감소된다. 예를 들어 본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예의 시스템 및 방법은 지역선택의 12개월 이내에 서비스가 진행될 수 있고 동일한 용량의 종래-육상기반 LNG 터미널의 약 10% 비용이 소요될 수 있다.
상기 시스템의 구체적인 실시예는 7개월 짧은 기간으로 종래 육상기반 터미널을 대체할 수 있을 것이다. 또한 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법은 육상기반 터미널과 비교하여 적은 시간과 비용을 소요하게 하고 그 시설은 육상기반 터미널 보다 작은 부지를 필요로 한다.
본 명세서에 기재된 LNG 이송(transferring LNG) 및/또는 천연가스의 배송(delivery of natural gas)을 위한 시스템 및 방법은 종래의 LNG 이송(transferring LNG) 및/또는 재기화 천연가스의 배송(delivery of regasified natural gas)의 방법 보다 효과적이고, 그것은 종래기술에 의한 방법은 LNG 화물을 로드하도록 수신지역을 유지하는 재기화 선박을 필요로 하기 때문이고, 그로 인해 재기화 선박이 온루트(on-route)될 수 있고 항구에 리로드(reloading)하고 접근하는 동안 천연가스 배송이 중단되는 원인이 될 수 있기 때문이다.
대조적으로 본 발명에 의한 재기화 선박은, 도크에 계류되고 있는 동안 및/도는 LNG를 재기화하고 배송하는 동안, LNG 화물로 로드(loaded)될 수 있다. LNG 를 이송하고 재기화하며 천연가스를 배송하는 현재의 방법은 도크에 계류된 선박을 이용하여 그 기능을 수행하도록 시도하지는 않는다.
당해 분야의 통상의 지식을 가진자들은 수중 부표시스템의 이용 또는 해양 플래폼을 통해 LNG의 재기화와 선박과 선박의 이송을 선호하며, 그러한 작업은 인구 밀집지역으로부터 떨어져 있고 다른 선박이 통과하지 않는 지역에서 이루어진다.
종래 알려진 방법들은 도크에서 LNG 의 선박과 선박 이송 그리고 LNG의 재기화를 시사하고 있지 않으며, 도크에서 이루어지면 재기화 선박이 연장되는 시간 동안 항구에 남아있어야 하기 때문이다. 종래기술에 의한 방법들은 그와 같은 구조는 위험한 것으로 판단하고 있다.
그러나 본 명세서에 기재된 방법과 시스템은 예상외로 안전하다. 수로의 적합성 평가(Waterway suitability assessments)는, 도크에서 재기화 선박의 연장된 계류가 항구에서 수로 또는 다른 선박항로에 위험을 발생하지 않는 것을 보장한다. 또한 항구로부터 그리고 항구로의 수송(transit)은, 재기화 선박이 안전하게 항구를 나가고 들어오는 것 뿐만 아니라 안전하게 도크에 유지하는 것을 보장하도록 연구될 수 있을 것이다.
또한 종래 알려진 방법에서 육상 또는 종래 액체시설은 선박의 충돌로 인해 도크가 손상을 입으면 오랫동안 오프라인으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 방법과 시스템은, 도크에 손상이 계속 발생하면 빠르게 복구(re-implemented)될 수 있다.
실시예에서 LNG 운반선의 LNG 저장탱크로부터의 LNG는 재기화 선박으로 이송될 수 있다. LNG 운반선과 재기화 선박은 도크에 결합될 수 있다. 실시예에서 LNG 운반선은 재기화 선박에 결합될 수 있고 재기화 선박은 도크에 결합될 수 있다. 이러한 구조는 도킹비용(docking costs)을 감소할 수 있고, 보다 작은 도크에서 이루어질 수 있으며 또는 도크에서 오직 하나의 선박을 도크(dock)하는 것이 바람직하다.
상기 재기화 선박은 재기화 천연가스를 형성하도록 LNG 기화(vaporization of the LNG)를 위한 적어도 하나의 재기화 시스템을 포함한다. 상기 재기화 천연가스는 도크의 파이프라인으로 배송될 수 있고, 파워플랜트, 천연가스 그리드 또는 주거 또는 산업시설과 같은 육상시설로 이송될 수 있다.
상기 LNG는 LNG 운반선에서 도크로 제공될 수 있고 연속적인 흐름으로 재기화 선박으로 제공될 수 있다. 본 명세서에 기재된 방법과 시스템의 이용은 LNG 가 재기화되고 연속적으로 육상시설에 이송될 수 있는 것이다. 실시예에서 고압의 암(a high pressure arm)이 도크에 천연가스를 배출하도록 이용될 수 있으며, 예를 들면 가스파이프 라인 또는 도크의 저장탱크로 배출하도록 이용될 수 있다.
실시예에서 LNG 운반선의 도킹은 2 내지 4시간 소요될 수 있고 LNG 운반선으로부터의 LNG의 130,000m3 이상을 이송하는 공정이며, LNG의 일부를 재기화하고 육상의 재기화 천연가스의 이송은 12시간 보다 짧게 진행될 수 있다.
실시예에서 LNG 운반선으로부터의 LNG의 130,000m3 이상을 이송하는 공정, LNG의 전체 화물을 재기화하는 공정 및 재기화 천연가스를 이송하는 공정은 120시간 보다 짧게 진행될 수 있다.
실시예에서 LNG 운반선으로부터 재기화 선박까지의 LNG의 이송은 현재의 방법 보다 2배 빨라질 수 있다.
바람직한 실시예에서 선택적인 단단한 암(a hard arm)과 극저온 강성 파이핑(rigid piping)은 증기복구시스템(the vapor recovery system)이 보다 효율적으로 가스를 증발시키도록 관리하고, 알려진 방법 보다 LNG 화물의 빠른 이송을 가능하게 하며, 파이핑(the piping)은 LNG 운반선과 재기화 선박에 결합될 수 있고 본 발명에 의한 도크를 가로질러 형성된다.
상기 증기복구시스템은 LNG 운반선의 보일러 또는 재기화 선박의 보일러가 될 수 있다.
예를 들면 LNG 운반선으로부터 재기화 시설까지 전체 LNG 화물의 이송은, 신축성 파이핑(Flexible piping)이 이송 동안 이용된다면, 24시간 소요될 것이다. 상기 신축성 파이핑(Flexible piping)은 강성 파이핑 보다 저렴하다. 본 발명에 의한 단단한 암(a hard arm)과 강성 파이핑(rigid piping)은 약 12시간의 이송시간 동안 LNG의 130,000m3 이상의 LNG 화물을 이송한다.
도1은 LNG 운반선에서 재기화 선박으로 LNG 를 이송하고 재기화 천연가스를 육상시설로 제공하는 본 발명에 의한 실시예를 도시한 것이다. 재기화 선박(10) 및/또는 LNG 운반선(12)은 도크(14)에 결합될 수 있다. 재기화 선박(10) 및/또는 LNG 운반선(12)의 도크(14)에 결합은 재기화 선박(10) 및/또는 LNG 운반선(12)를 도크에 계류하는 종래에 알려진 방법으로 이용될 수 있다.
예를 들어 상기 선박(10) 및/또는 LNG 운반선(12)은 로프, 계류라인(mooring lines), 굵은 밧줄(hawsers), 팬더(fenders), 앵커 및/또는 부표를 이용하여 체결될 수 있다.
부가적인 안전의 특징은 계류시스템에 포함될 수 있고 재기화 선박(10) 및/또는 LNG 운반선(12)은 도크에 안전하게 계류될 수 있다. 예를 들어 계류시스템은 로드센서, 알람을 갖는 자동 계류스트레인 게이지 시스템, 원격해제 기능 및/또는 빠른 해제 기능을 갖는 계류라인후크를 포함할 수 있다. 또한 계류 동안 예인선 도움의 전제(provisions)와 악천후 동안에 예인선에 액세스(access)가 병합될 수 있고 계류시스템의 안전을 개선한다.
Hazard Operability Studies(HAZOP)로부터의 추천 그리고 Hazard Identification (HAZID) 위험 평가가 계류시스템에서 포함될 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이 도크(14)는 해변(16)에 결합될 수 있다. 도크(14)는 해변(16)으로부터 거리를 연장할 수 있으며 해변(16)은 재기화 선박(10)이 도크에 진행되도록 하고 도크를 따라 형성되게 하고 도크로부터 분리하며 항상 물에 떠 있는 상태이다. 상기 도크(14)는 콘크리트로 강화되고 재기화와 천연가스의 배송을 이루도록 브리지된다. 해변선으로부터 도크 말단까지의 짧은 거리는 해변까지 천연가스를 이송하는데 필요한 파이핑의 길이를 최소화 한다. 예를 들면 가스 파이프라인(22)의 길이를 최소화 한다.
상기 도크(14)는 해변선의 보호지역(a protected area)에 구비될 수 있다. 보호지역에서 선박의 도킹은 LNG의 이송, LNG의 재기화 및 이상적이지 않은 날씨 조건에서 수행될 수 있는 재기화 천연가스의 이송을 가능하게 한다.
예를 들어 도크에 인접한 물(바다)는 도크로부터 1 또는 2 마일 이상의 떨어진 해변 보다 고요하다.
상기 재기화 선박(10)은 자신의 전력으로 짧거나 긴 거리를 운행할 수 있고 종래기술에 의해 알려진 스팀추진장치(a steam propulsion plant), 디젤엔진(diesel engine), 디젤전기엔진(diesel electric engine), 가스터빈 추진장치(gas turbine propulsion plant) 또는 배추진시스템(ship propulsion system)을 이용할 수 있다.
니어렌버그(Nierenberg)의 미국특허번호 7,484,371와 7,219,502는 적합한 추진장치를 갖는 LNG 운반선과 선상재기화 시스템(shipboard regasification system)을 기재하고 있다.
실시예에서 재기화 선박(10)은 LNG 탱커가 될 수 있고 LNG 선상 기화장비 그리고 고압 천연가스의 배송장치를 구비한다. 실시예에서 재기화 선박(10)은 종래기술에 의한 LNG 운반선이 될 수 있고, LNG 선상 기화장비 그리고 고압 천연가스의 배송장치를 포함하도록 변경될 수 있다. 상기 재기화 선박(10)은 LNG의 해변 기화(offshore vaporization)를 달성할 수 있는 특별화된 장치를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서 재기화 선박(10)은 선상의 전원장치(power equipment onboard the ship)로부터 일산화탄소(carbon monoxide)와 질소(nitrogen oxide)의 량을 감소하도록 배기 제어장치(emission control equipment )가 구비될 수 있다. 바람직한 실시예에서 배기감소는 재기화 선박(10)의 배출가스와 반응하는 선택적인 촉매감소시스템(catalytic reduction system)을 통해 달성될 수 있다. 상기 시스템은 종래 선백과 비교하여 95%까지 오염을 감소한다.
바람직한 실시예에서 재기화 선박(10)은 LNG의 초기 화물을 포함하고 상기 초기 화물은 표준 LNG 탱커와 동일한 방법으로 재기화 선박의 저장탱크에 로드된다. 상기 로딩은 종래의 천연가스 액화터미널에서 이루어진다.
바람직한 실시예에서 LNG는 LNG 운반선(12)에서 도크 매너폴드(56)와 선박 매너폴드(20)를 통해 재기화 선박(10)에 마련되는 적어도 하나의 저장탱크로 이송될 수 있다.
다른 실시예에서 LNG는 LNG 운반선(12)에서 도크 매너폴드(56)와 선박 매너폴드(20)를 통해 재기화 선박(10)에 마련되는 재기화 시스템으로 직접 이송될 수 있다.
상기 선박 매너폴드(20)는 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 평균형 구조이다. 상기 도크 매너폴드(56)는 신축적이거나 강한 극저온 이동 파이핑 또는 호스이다. 바라직한 실시예에서 도크 매너폴드(56)는 LNG 저장탱크가 될 수 있다. 상기 LNG 저장탱크는 도크(14) 또는 해변(16)에 형성될 수 있다. 상기 LNG운반선(12)은 도크(14)에서 도크될 수 있고 도크 매너폴드(56)로 LNG를 이송하고 도크로부터 벗어날 수 있다.
상기 재기화 선박(10)은 도크될 수 있고 LNG를 도크 매너폴드(56)로부터 LNG를 로드하고 LNG를 재기화하고 가스 파이프라인(22)으로 재기화 천연가스를 배출한다. 상기 가스 파이프라인(22)은 육상시설(24) 또는 파이프라인 분배시스템에 연결될 수 있다. 액체 연결부(54)는 유체도관이 될 수 있고 도크 매너폴드(56)와 선박매너폴드(20)를 결합한다. 상기 액체 연결부(54)는 신축적이거나 강한 극저온 이동 파이핑 또는 호스 및/또는 액체 LNG 암(a liquid LNG arm)이 될 수 있다.
바람직한 실시예에서 강성 파이핑은 LNG 운반선(12)와 재기화 선박(10) 사이의 높은 LNG 이동률을 위해 이용될 수 있다. 이러한 구조는, 이동 작업 동안에 발생되는 보일-오프 가스(the boil-off gas)를 관리하는 증기복구시스템(the vapor recovery system)을 제공한다.
바람직한 실시예에서 재기화 선박(10)은 LNG의 초기 화물과 을 수신하고 LNG운반선(12)으로부터 연속적인 LNG 화물을 수신하며, LNG 운반선(12)은 도크(14)에서 도크(docked)될 수 있다. 상기 LNG 운반선(12)로부터 LNG는 재기화 선박(10)의 재기화 시스템으로 직접 배송되거나 재기화 선박(10)의 적어도 하나의 극저온 LNG 저장탱크로 배송될 수 있으며, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 방법을 이용하여 재기화 선박(10) 선상의 재기화 시스템으로 연속적으로 이송한다.
바람직한 실시예에서 LNG 운반선(12)은 표준 LNG 운반선이 될 수 있으며 어느 한 지역에서 다른 지역으로 LNG의 이송을 위해 이용될 수 있는 항양선(ocean going vessel)이고 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 잘 알려져 있다. 상기 LNG 운반선(12)은 재기화 선박 또는 바지(a barge)와 같은 LNG 수송을 위한 다른 부유방법이 될 수 있다. 상기 LNG 운반선(12)은 이중 선체가 될 수 있고 적어도 하나의 절연 극저온 저장탱크를 포함하고, 상기 저장탱크는 약 -162°C에서 LNG를 저장한다.
상기 저장탱크에서 압력은 저장탱크로부터 이탈하는 보일-오프 가스(boil off gas)를 허용하여 일정하게 유지될 수 있다.
프랑스 Saint-Remy-les-Chevreuse의 Gaztransport & Technigaz SA는 적절한 강화 No.96 형 멤브레인 탱크를 제공한다. 일본 동경의 IHI Corporation에 의해 SPB 프리스매택 탱크가 제공되고, Lysaker의 Moss Maritime AS에 의해 Spherical 탱크가 제공되고, 프랑스, Saint-Remy-les-Chevreuse의 Gaztransport & Technigaz SA에 의해 Norway와 GTT MKIII 탱크가 제공되며, 위 탱크들은 저장탱크로 적합하다. 이러한 저장탱크는 재기화 선박(10)에 포함될 수 있다.
표1은 재기화 선박(10)과 LNG 운반선(12)의 구체적인 실시에의 제한하지 않은 특징을 나타낸 것이다. 재기화 선박(10)과 LNG 운반선(12)의 다른 형태, 모델 및 크기가 고려될 수 있다.
[표1]
Figure pct00001

파이핑, 단단한 암, 호스, 강성연결 및/또는 유연한 연결과 같은 유체 도관의 다양한 구조가 재기화 선박과 LNG 운반선 사이, LNG 운반선과 도크 및/또는 도크와 재기화 선박 사이에 LNG를 이송하는데 이용될 수 있다.
바람직한 실시예에서 LNG 운반선은 적어도 하나의 극저온 저장탱크와 LNG 로딩 및/또는 언로딩(loading and/or unloading LNG)을 위해 이용되는 액체 LNG 단단한 암(liquid LNG hard arms )에 결합되는 분배라인을 포함할 수 있고, LNG 운반선의 LNG는 분배라인을 통해 오프로드될 수 있고 재기화 선박에 공급될 수 있다.
펌프가 LNG 운반선에서 재기화 선박으로 LNG를 공급하는 공정 동안에 이용될 수 있고, 바람직한 실시예에서 재기화 선박의 하나 또는 그 이상의 저장탱크에서 재기화 선박(10)의 재기화 시스템으로 LNG를 공급하는 공정 동안에 이용될 수 있다.
상기 LNG는 선상에서 LNG의 기화 동안에 당해 분야에서 알려진 방법을 이용하여 재기화 선박(10)에서 기화될 수 있다. LNG의 재기화를 위한 적합한 시스템의 실시예가 니어렌버그(Nierenberg)의 미국특허번호 7,484,371, 7,219,502, 6,688,114, 6,598,408에 기술되었다.
실시예에서 적어도 하나의 소스로부터의 열이 열교환기(예,쉘 및 튜브 열교환기 및/또는 프린트 회로 열교환기)를 통해 LNG로 이송될 수 있고 상기 열교환기는 LNG의 재기화를 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서 재기화 선박(10)은 적어도 하나의 화물탱크에서 기화(vaporization) 이전의 고압으로 LNG를 이동시키는 고압의 극저온 펌프, LNG를 기체의 천연가스로 변환하는 기화기(vaporizers), 전원을 제공하고 선상 재기화 공정과 함께 선박작업을 계속하게 하는 대형 보일러(oversized boilers) 그리고 모든 로딩 레벨(all loading levels)을 통해 인커운트되는 내부 슬로싱 로드(sloshing loads)를 견디는 설계의 내부 펌프타워(internal pump towers)와 강화 LNG 화물탱크를 포함한다.
도1에 도시된 바와 같이 재기화 천연가스는 천연가스 매너폴드(50)를 통해 재기화 선박(10)로부터 육상에서 이송된다.
바람직한 실시예에서 상기 천연가스 매너폴드(50)는 미드-쉽 고압 매너폴드(a mid-ship high pressure gas manifold)가 될 수 있다. 바람직한 실시예에서 상기 천연가스 매너폴드(50)는 선박 매너폴드(20) 방향으로 마련될 수 있으며 다른 방향도 고려될 수 있다. 천연가스 매너폴드(50)는 재기화 선박(10)에서 가스도관(52)으로 천연가스의 배출방향을 가능하게 할 수 있다. 상기 가스도관(52)은 재기화 선박(10)으로부터 고압의 천연가스의 로딩과 언로딩(loading and unloading)을 가능하게 할 수 있다. 상기 가스도관(52)은 재기화 선박(10)이 도크(14)를 따라 이동하면 손상을 방지하도록 모션 범위를 제공할 수 있고, 도크(14)에 마운트될 수 있다.
바람직한 실시예에서 가스도관(52)은 도크(14)의 가스 파이프라인(22)에, 해변(16)에 또는 해변-기반 저장탱크(shore-based storage tank, 24)에 직접연결 될 수 있다.
바람직한 실시예에서 가스도관(52)은 도크(14)의 가스 파이프라인(22)에, 해변(16)에 또는 해변-기반 저장탱크(shore-based storage tank, 24)에 직접연결 될 수 있다.
바람직한 실시예에서 가스도관(52)은 재기화 선박(10)에서 도크(14)로 기체의 천연가스에 접합한 신축적 또는 강성 파이핑 및/또는 호스가 될 수 있다.
소정 실시예에서 가스도관(52)은 고압의 암, 예를 들면 도2에 도시된 고압의 암(300)이 될 수 있다.
가스도관(52), 도크(14) 및/또는 재기화 선박(10)은, 재기화 선박(10), 도크(14), 해변(16) 또는 다른 플래폼 또는 선박으로부터 가스도관(52)의 빠른 해제를 위해 제공하는 하나 또는 그 이상의 시스템을 포함할 수 있다.
도3은 가스도관의 빠른 해제를 초기화하는 시스템의 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 안전을 개선하기 위해 가스도관(52)은 도크(14)를 따라 재기화 선박(10)의 분리를 경고하기 위한 경보세트 포인트(an alarm set point)로 구비될 수 있다. 소정 실시예에서 도크(14)는 도크, 정박지(berth), 바지(barge), 액화선박(liquefaction vessel), LNG 운반선(LNG carrier), 해변 또는 다른 해양 선박 도는 구조가 될 수 있다.
상기 재기화 선박(10) 및/또는 도관(52)은 가스도관(52)에서 밸브를 닫는 도2에 도시된 빠른 해제 시스템(340)과 같은 수동 또는 자동 빠른 해제 기능을 갖는 장치 그리고 재기화 선박(10)이 경보 세트 포인트를 통과하면 재기화 선박(10)으로부터 가스도관(52)을 분리하는 장치, 예를 들면 밸브(410)로 구비될 수 있다.
바람직한 실시예에서 유압식 시스템(a hydraulic system)이 비상시에 분리(separation)를 트리거(rigger) 하기 위해 이용될 수 있다.
바람직한 실시예에서 물리적 연결, 라디오, 레이저 또는 초음파식 트랜스폰더는 송신위치(예, 재기화 선박(10))와 수신위치 사이의 거리를 측정하는데 이용될 수 있으며, 그들 사이의 비정상적인 모션을 검출할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이 트랜스폰더(80)는 배터리 전원 및/또는 재기화 선박(10) 및/또는 도크(14)에 결합될 수 있으며, 대형자석(heavy duty magnets), 진공흡입 또는 물, 바람, 추위 또는 다른 극한 조건을 견딜 수 있는 결합부재를 이용하여 결합될 수 있다.
백업 배터리(88)가 포함될 수 있다. 바람직한 실시예에서 투표시스템(a voting system)을 실행하는 다중 쌍의 트랜스폰더가 선박의 비정상적인 움직임이 있는지를 판단하는데 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서 팬더(fender,87)는 일반 파라미터 내에서 재기화 선박(10)을 유지하는데 일조할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이 몇몇 실시예에서 트랜스폰더(80)는 재기화 선박(10) 선상의 컴퓨터(82)에 정보를 보내거나 또는 저전원 라디오 트랜스미터(83)를 이용하여 포터블 또는 고정식 제어콘솔의 PLC(a programmable logic controller)에 정보를 보낸다.
상기 컴퓨터(82) 또는 PLC 는 트랜스폰더로부터 데이터를 분석하고, 선체 사이의 거리, 변화율, 비정상적인 모션일 일어나는지를 판단하는 롤링과 피칭 각도를 포함하며, 적절한 입력을 받았을 때 제어콘솔 및/또는 재기화 선박(10)의 개방데크의 제어실에서 음향 및/또는 가시적 경보, 예컨대 경보(86)를 트리거 한다.
상기 컴퓨터(82)는 무선 또는 유선으로 경보(86)와 통신한다. 구체적인 실시예에서 상기 컴퓨터 또는 PLC는 선박의 일반적인 움직임 그리고 상기 파라미터로부터의 받아들일 수 없는 일탈에 대한 파라미터를 이해하도록 프로그램될 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 컴퓨터(82)는 선체 사이의 거리가 소정 주기 동안에 하나 또는 그 이상의 소정 파라미터로부터 도출된 것을 판단한다.
본 발명의 분야 또는 재기화 선박(10)의 데크에서 트랜스폰더(80) 그리고 다른 장치가 이용되고 본 명세서에서 기술된 가스도관(52)의 해제 및 응급상황에서의 필요한 트리거링은 종래기술에 의한 방법 보다 현저하게 안전하다. 종래기술에 의한 방법은 기계적 및/또는 유압식 연결을 필요로 하며 상기 연결은 불편하고 안전 및/또는 환경적인 해저드가 존재할 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이 몇몇 실시예에서 재기화 선박(10) 및/또는 도관(52)에서 응급해제 커플링(mergency release coupling (“ERC”), 350)은 독자적으로 또는 가스도관(52)의 빠른 해제 연결과 응급 셧 다운과 연결하여 사용될 수 있으며, 본 명세서에서 셧 다운 밸브(410)와 빠른 해제 시스템(340)이 될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 물리적 또는 유압식 시스템은 이러한 목적을 위해 재기화 선박(10)의 데크에서 이용될 수 있다. 소정 실시예에서 라디오 통신과 공압식 액튜에이션 시스템은 재기화 선박(10)의 데크에서 ERC(350)과 응급 셧 다운에서 이용될 수 있다.
도4는 라디오 통신을 제공하는 시스템과 응급 셧다운과 재기화 선박의 데크에서 응급해제 커플링을 트리거하는 공압의 액튜에이션 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
음향식 및/또느 가시정 경보(86)가 활성일 때, 조작자는 하나 또는 그 이상의 라디오 신호 또는 다른 형태의 신호를 하나 또는 그 이상의 드라이 브레이크 ERC 액튜에이터, 예를 들면 매터폴드에 결합될 수 있는 드라이 브레이크 액튜에이터(500), 예를 들면 ERC(350)에 송신하도록 선택할 수 있다.
상기 신호는 컴퓨터(82) 또는 고정 또는 포터블 제어카트와 같이 제어실의 컴퓨터에 의해 송신될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 라디오 주파수는 필요에 따라 개별적으로, 연속하여 또는 동시에 하나 또는 그 이상의 드라이 ERC 액튜에이터를 트리거하도록 이용될 수 있다. 드라이 브레이크 ERC 액튜에이터(500)는 수신기(502)로 신호를 수신하고 재기화 선박(10)과 도크(14) 사이의 ERC(500)의 해제를 트리거하는 저장-압력 공압식 시스템(a stored-pressure pneumatic system)을 이용할 수 있다.
조작자가 존재하지 않는다면 시스템은, 경보(86)가 소정 시간 동안 활성으로 유지되면, 예를 들어 20초, 30초 또는 1분 동안 활성으로 유지되면, 해제하기 위해 응급 셧다운 및/또는 드라이 브레이크 ERC 액튜에이터에 자동으로 신호를 주도록 프로그램될 수 있다.
해제공정은 두 단계로 이루어질 수 있다. 첫째 화물 이송이 셧 다운 될 것이다. 둘째 경보가 연속이면 호스, 파이프, 고압의 암 및/또는 가스도관에 ERC(350) 및/또는 빠른 해제 시스템(340)을 트리거 하도록 제2 신호가 있을 것이다.
수신기(502)는, 화물 이송이 커플리에서 해제를 초기화하기 이전에 셧다운인지 먼저 확인하도록 해제를 트리거링 하기 전에 PLC 또는 컴퓨터(82)로부터 다중 신호를 수신하는 것이 필요하다. 또한 드라이 브레이크 ERC 액튜에이터(500)에 결합된 통신장치는 PLC 또는 컴퓨터(82)와 통신하는 두 가지 방법으로 결합한다.
본 명세서에 기재된 라디오 통신과 공압식 액튜에이션 방법 및 시스템은 종래기술에 의한 방법과 비교하여 매우 안전성을 높힌 것이다.
도4에 도시된 바와 같은 수신기(502)가 커플링(504)에서 해제를 시작하는 신호를 얻을 수 있다면, 안테나(506)를 갖는 수신기(502)는 압축 질소가스 실린더(508)를 관통한다. 수신기(502)는 솔레노이드 밸브 및 블로우 다운(blowdown)을 포함한다. 바람직한 실시예에서 압력에서의 변화는 피스톤으로 공압식 실린더(510)를 이동하게 하고 커플링(504)으로 개방하게 하고, ERC 컬러(512)로부터 차단하고 재기화 선박(10)과 도크(14), 예를 들면 이송파이핑(420) 또는 가스 도관(52) 사이의 연결의 분리를 가능하게 한다.
본 명세서에서의 상기 빠른 해제/응급 해제 시스템은 강성 또는 신축성의 파이핑, 호스, 로딩/언로딩 가스 암, 고압의 암 및/또는 두 선박 사이의, LNG 운반선과 도크 사이의, 또는 고압의 가스 또는 LNG와 같은 화물 전송을 위해 이용되는 구조 또는 자동차 사이에서 이용될 수 있다.
구체적인 실시예에서 가스도관(52)은 강성 업로딩/언로딩 가스 암(a rigid loading/unloading gas arm)이 될 수 있다. 예를 들면 가스도관(52)은 고압의 암(a high pressure arm)이 될 수 있다.
"The Emco Wheaton Division of the Engineered Products Group of Gardner Denver, Inc. of Quincy Illinois" 는 재기화 선박(10)으로부터 배출될 수 있는 고압 천연가스를 다루도록 설계된 적합한 고압의 암(a high pressure arm)을 제공한다. 상기 고압의 암은 이용될 수 있는 소정 시스템에 따라 변화하는 특징을 갖는다.
도2는 고압의 암의 하나의 실시예를 도시한 것이다. 상기 고압의 암(300)은 강성적, 신축적 또는 도크(14)에 회전되게 형성될 수 있다. 상기 고압의 암(300)은 기체식 천연가스 이송을 위해 적합하게 될 수 있고 재기화 선박(10)에 제1 단부를 결합하고 도크 파이프 라인(330)에 제2 단부(320)를 회전되게 결합한다. 몇몇 실시예에서 상기 고압의 암(300)은 이송 파이핑(420)과 셧다운 밸브(410)를 포함한다. 상기 이송 파이핑(420)은 강성 파이핑, 신축성 파이핑 또는 호스가 될 수 있다. 상기 고압의 암(300)은 재기화 선박(10)에 반응하는 풍력과 파력(wind and wave forces)에 따라 스위블링(swiveling), 무빙 업/다운(moving up and down) 그리고 무빙 인과 아웃(moving in and out)하여 모든 축과 디멘전에서 회전하도록 형성될 수 있다. 상기 고압의 암(300)은 다중 접합부(305), 댐프너(dampener,430) 그리고 고압의 암의 이동 및/또는 표현을 가능하게 하는 균형추(counterweights,307)를 포함한다.
도2에 도시된 바와 같이 상기 고압의 암(300)의 제1 단부(310)는 빠른 해제 시스템(340)을 포함한다.
상기 고압의 암(300)의 모션은 하나 또는 그 이상의 소정 파라미터를 초과하면 빠른 해제 시스템(340)은 제1 단부(310)에서 셧 다운 밸브가 빠르게 닫히도록 하고 해제하도록 한다.
도2에 도시된 바와 같이 재기화 선박(10)은 ERC(350)을 포함하고 제1 단부(310)에 다음의 데크에 마련될 수 있다. 상기 ERC(350)은 유압식 또는 공압식 해제 시스템을 이용하여 하나 또는 그 이상의 소정 파라미터 외측의 선박 모션에 따라 액튜에이트 한다. 상기 ERC(350)은 자동으로 작동하고 재기화 선박(10), 상기 고압의 암(300) 및/또는 조작자, PLC 및/또는 기계적, 전자적 음향적 또는 가시적 통신방법을 이용하여 재기화 선박(10) 또는 도크(14)의 컴퓨터와 통신한다.
이러한 응급절차는 재기화 선박(10)과 도크(14) 사이의 가스 흐름을 셧오프(shutting off)하여 재기화 선박(10)으로부터 고압의 암(300)의 즉시 해제하도록 하고 재기화 선박(10)으로부터 고압의 암(300)을 물리적으로 분리하도록 한다. 상기 고압의 암(300)은, 도2에 도시된 바와 같이 빠른 해제 시스템(340)이 활성될 때, 선박으로부터 자동으로 이격될 수 있다. 프로팅 팬더(a floating fender)가 도크(14)와 충돌로부터 재기화 선박(10)를 보호하기 위해 도크(14)에 결합될 수 있다.
몇몇 실시예에서 재기화 선박(10)는 클로즈-루프 재기화 시스템을 포함한다. 상기 클로즈-루프 시스템의 이용은 하나 또는 그 이상의 실시예에서 재기화 선박(10)에 의해 바다물의 최소 이용을 가능하게 한다.
도5는 클로즈-루프 재기화 시스템의 실시예를 도시한 것이다. 상기 LNG 운반선(12)에서 재기화 선박(10)으로 이송되는 LNG의 적어도 일부는 기화기 도관(32)을 통해 기화기(30)로 들어간다. 몇몇 실시예에서 재기화 선박에 이송되는 모든 LNG는 증발기(30)에서 재기화될 수 있다. 상기 이송과 LNG의 재기화는 연속적인 공정으로 진행될 수 있다.
상기 기화기(30)는 쉘-과-튜브 열교환기(shell-and-tube heat exchangers), 오픈 랙 증발기(open rack vaporizers), 침수 연소 기화기(submerged combustion vaporizers), 주변 공기 가열 증발기(ambient air heated vaporizers) 및 열과 전원유닛 조합을 포함하며 제한하지는 않는다.
상기 기화기(30)는 파이핑(34)에 결합될 수 있다. 유체는 클로즈-루프 모드 또는 시스템에서 펌프(36)를 이용하여 파이핑(34)을 통해 순환될 수 있다. 상기 파이핑(34) 내의 유체는 열교환기(40)를 이용하여 보일러(38)로부터 유체로 열교환기에 의해 가열될 수 있다. 상기 파이핑(34)에서 유체는 물, 글리콜, 물과 글리콜의 혼합물 또는 프로판을 포함하며 한정하지는 않는다.
몇몇 실시예에서 상기 파이핑(34)의 유체는 보일러(38)에 의해 가열되는 유체와 동일하고 열교환기(40)에 제공된다. 몇몇 실시예에서 보일러(38)에 의해 가열되는 유체는 열교환기(40)를 통해 파이핑(34)에서 다른 유체 순환과 혼합될 수 있다. 상기 가열 유체 또는 유체 혼합물을 기화기(30)를 통해 순환하고 LNG를 재기화하는데 충분하도록 LNG를 가열한다.
상기 재기화된 천연가스는 출구 도관(42)를 통해 기화기(30)를 빠져나간다. 상기 출구 도관(42)은 상술한 바와 같이 육상에서 천연가스를 이송하는데 적합한 선상의 매너폴드 및/또는 파이핑에 연결될 수 있다.
소정 실시예에서 부가적인 열은 에너지 시스템(46)에 연결되는 중앙의 냉각시스템(44)으로부터 열교환기(40) 및/또는 파이핑(34)에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서 중앙의 냉각시스템(44)으로부터 부가적인 열이 필요하지 않을 수 있다. 에너지 시스템(46)은 하나 또는 그 이상의 터빈, 전기적 히터 및/또는 디젤엔진을 포함하며 한정하지는 않는다. 몇몇 실시예에서 오픈-루프 모드는 LNG를 재기화하는데 이용될 수 있다.
오픈-루프 모드에서, 바닷물이 재기화 선박(10)의 선상의 항해(sea chests)를 통해 유입될 수 있다. 상기 바닷물은 열원으로 이용될 수 있고 쉘-과-튜브 기화기의 튜브를 통해 통과될 수 있다. 바람직한 실시예에서 작동의 클로즈-루프 모드와 오픈-루프 모드의 조합은 LNG를 재기화 하도록 이용될 수 있다. 조합모드에서 45 와 58 °F 온도 사이에서의 바닷물은 열원으로 사용될 수 있고 부가적인 가열이 재기화 선박(10)에서의 보일러(38)로부터 스팀을 이용하여 이용될 수 있고 LNG의 기화를 위한 충분한 열을 제공하는 몇몇 다른 부가적인 열원 또는 원(heat source or sources)으로 이용될 수 있다.
도크(14)에 인접한 장비는 가스도관(52)에 연결될 수 있고 천연가스 매너폴드(50)에서 가스도관(52)으로 재기화 천연가스의 이송 동안에 압력제어 및/또는 흐름제어를 제공한다.
몇몇 실시예에서 질소는 상기 육상시설에서 재기화 천연가스와 혼합될 수 있다. 예를 들면 시설은 질소 체적에 의한 5퍼센트까지 포함하는 천연가스의 배송을 공급할 수 있다.
지역의 질소 혼합 시설은 가상의 천연가스가 배송되도록 한다. 상기 LNG가 기화되면, 가스도관(52)을 통해 가스 파이프라인(22)에 배출하도록 한다. 상기 가스 파이프라인(22)이 도크(14)에 있을 수 있다. 상기 재기화 선박(10)에서 가스 파이프 라인(22)까지의 직접 이송은 도1에 도시된 육상시설(24)에 직접 액세스를 가능하게 한다.
육상의 시설은 거주지역과 산업지역 시설, 천연가스 그리드, 파워플랜트 또는 다른 천연가스 분배 시설을 포함하며 한정하지는 않는다. 고압 가스 파이프라인 링크는 존재하는 천연가스 트랜스미션 시스템에 연결되도록 이용될 수 있다. 고압 가스 파이프라인 링크는 존재하는 천연가스 트랜스미션 시스템에 연결되도록 이용될 수 있다. 구체적인 실시예에서 육상시설(24)은 천연가스의 약 600 mmcf/d까지 피크 수입을 조정할 것이다.
상기 도6a, 도6b 및 도6c는 LNG의 연속적인 재기화를 제공하괴 위한 바람직한 실시예를 도시한 것이다.
도6a는 도크의 제1 측에 마련되는 LNG 운반선과 도크의 제2 측에 마련되는 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6b는 LNG 운반선 선박과 도크의 동일한 측면에 마련되는 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6c는 제1 도크에 근접하게 마련된 LNG 운반선과 제2 도크에 근접하게 마련된 재기화 선박을 포함하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다.
도6a에 도시된 바와 같이 LNG 운반선(12)은 도크(14)의 제1 측에 결합되고 재기화 선박(10)은 도크의 제2 측에 결합하다. 도6b에 도시된 바아 같이 LNG 운반선(12)과 재기화 선박(10)은 도크(14)의 동일한 측에 결합된다. 도6c에 도시된 바와 같이 LNG 운반선(12)은 제1 도크(14)에 결합되고 재기화 선박(10)은 제2 도크에 결합되며 제1 도크에 인접한다.
상기 LNG는 LNG 운반선(12)으로부터 액체 연결부(54)와 도크 매너폴드(56)를 통해 재기화 선박(10)에 이송될 수 있으며, 에너지 셧다운(emergency shutdown), 셧다운 밸브(hut down valves,410), 빠른 해제 시스템(quick release system,340), ERC(350) 및/또는 다른 에너지 해제 시스템을 포함한다.
상기 도크 매너폴드(56)는 신축성 또는 강성의 초저온 이송 파이핑을 포함하여 한정하지는 않는다. 상기 강성 파이핑은 LNG를 신축성 파이핑의 속도 두 배로 언로딩(unloading) 하도록 한다. 상기 도크 매너폴드(56)는 도크(14)에 연결되거나 위치를 잡을 수 있다. 몇몇 실시예에서 액체 연결부(54)와 도크 매너폴드(56)는 단일 도관을 형성한다.
예를 들어 액체 연결부(54)와 도크 매너폴드(56)는 연속적인 파이프 또는 호스를 형성한다. 소정 실시예에서 도크 매너폴드(56)는 LNG 트랜스포팅을 위해 매너폴드가 될 수 있다.
구체적인 실시예에서 액체 연결부(54)는 액체 LNG 딱딱한 암(liquid LNG hard arms)이 될 수 있다. 상기 액체 LNG 딱딱한 암은 본 명세서에 기술된 고압의 암과 유사하다.
그러나 액체 LNG 딱딱한 암은 고압의 기체식 천연가스 보다 액체 극저온 천연가스를 이송하도록 구성될 수 있다 상기 액체 연결부(54)와 도크 매너폴드(56)는 액체 천연가스의 연속적이지 않은 베이스 로드 흐름(uninterrupted baseload flow)을 가능하게 한다.
상기 그라운드 선박과 도크 또는 도크와 선박 이송시스템(above-ground ship-to-dock or dock-to-ship transfer system)은 보일-오프 가스(boil-off gas)의 조작을 가능하게 한다.
몇몇 실시예에서 도크 매너폴드(56)는 강성 파이핑이고, 액체 연결부(54)는 딱딱한 암(hard arms)과 같은 강성 연결부이다.
몇몇 실시예에서 딱딱한 암은 이송 동작 동안 발생된 보일-오프 가스( the boil-off gas)를 관리하는 우수한 기능을 제공한다.
상기 재기화 선박(10)의 선상에서 LNG는 설명된 바와 같이 재기화될 수 있다. 상기 재기화 천연가스는 가스도관(52)을 통해 도크(14)로 이송될 수 있다. 예를 들어 상기 재기화 천연가스는 도크(14)에서 가스 파이프라인(22)으로 고압의 암(300)을 통해 이송될 수 있다. 상기 가스도관(52)은 도1에서 설명된 바와 같이 육상시설에 결합될 수 있다. 상술한 바와 같이 LNG 운반선(12)과 재기화 선박(10)은 도6a, 도6b 및 도6c에 도시된 바와 같이 하나 또는 그 이상의 도크에 계류될 수 있다.
또한 몇몇 실시예에서 LNG 운반선은 재기화 선박의 일측에 위치될 수 있고 재기화 선박은 가장 가까운 도크에 위치될 수 있다. 상기 LNG는 LNG 운반선에서 재기화 선박으로 이송될 수 있다. 상기 재기화 선박의 선상에서 LNG는 천연가스로 기화될 수 있다. 상기 천연가스는 육상에서 이송가능하다. 상기 재기화 선박 도크에서 상기와 같은 실시예는 공간을 줄이고 도크에서 적절한 비용으로 이용될 수 있다.
도7은 액화천연가스의 나란한 전송을 이용하는 육상시설에 재기화 천연가스를 제공하는 시스템의 실시예를 도시한 것이다. 상기 LNG 운반선(12)은 재기화 선박(10)과 가깝게 위치될 수 있다. 도시된 바와 같이 상기 LNG 운반선(12)은 재기화 선박(10)을 따라 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서 LNG 운반선(12)은 재기화 선박(10)의 후미(the aft)에 위치될 수 있다.
소정 실시예에서 LNG 운반선(12)은 재기화 선박(10)의 선미(at the stern)에 위치될 수 있다. 상기 재기화 선박(10)과 LNG 운반선(12)은 LNG의 선박과 선박 이송을 가능하게 하는 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 기술을 이용하여 결합되는 것이다.
예를 들어 재기화 선박(10)과 LNG 운반선(12)은 계류시설(mooring facilities)과 팬더장비(fendering equipment)를 이용하여 결합될 수 있다. 상기 재기화 선박(10)은 도크(14) 다음에 위치될 수 있다. 상기 재기화 선박(10)은 상술한 도크(14)에 결합될 수 있다. LNG는 LNG 운반선(12)으로부터 재기화 선박(10)으로 신축적인 또는 강성연결(58)을 통해 전송될 수 있다.
연결(58)은 신축적이거나 강성이 될 수 있고, 신축성 극저온 호스(flexible cryogenic hoses), 호스 새들(hose saddles), 응급 빠른 해제 커플링(emergency quick release couplings) 및/또는 응급 셧 다운(emergency shut down)과 응급 해제 시스템(emergency release systems)을 이용하는 것을 포함한다.
구체적인 실시예에서 연결(58)은 도8에 설명된 매너폴드 시스템(60)이 될 수 있다. 보일-오프 가스는 선박과 선박 이송에 의해 관리된다. 상기 이송 LNG은 재기화 천연가스를 형성하도록 재기화 선박 선상에서 취급될 수 있다. 상기 재기화 천연가스는 가스도관(52)을 통해 도크(14)에 이송될 수 있다. 이전에 도1에서 설명된 바와 같이 가스도관(52)은 육상시설에 결합될 수 있다.
도6은 LNG의 선박과 선박을 위한 매너폴드 시스템의 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 매너폴드 시스템(60)은 안전하고 효과적인 방법으로 LNG 운반선(12)에서 재기화 선박(10)으로 LNG의 이송을 가능하게 한다. 선박과 선박 이송을 위해 도시하였지만 하나 또는 그 이상의 매너폴드 시스템(60)은 선박과 도크 또는 도크와 선박 이송을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 매너폴드 시스템(60)은 도1 및/또는 도6a, 도6b 및 도6c에서 설명된 도크 매너폴드(56)와 액체 연결부(54)의 조합으로 이용될 수 있다.
도8에 도시된 바와 같이 LNG는 액체도관(62)을 통해 LNG 운반선(12)에서 LNG 저장탱크로부터 흐른다. 상기 액체도관(62)은 액체호스(64)에 연결될 수 있다. 상기 LNG는 액체도관(62)에서 액체호스(64)로 이송될 수 있고 액체도관(62')을 통해 재기화 선박(10)으로 흐른다.
데크(66)는 액체호스(64)와 수증기호스(68)를 지지한다. 상기 수증기호스(68)는 수증기 도관(70,70')에 연결될 수 있다. 상기 수증기 도관(70,70')과 수증기호스(68)는, LNG가 액체도관(62)을 통해 이송됨에 따라 발생되는 보일-오프 가스(boil-off gas)의 관리를 를 돕는다.
상기 액체호스(64)는 스테인레스 스틸 엔트 피팅(stainless steel end fittings)이 될 수 있고 에폭시로 채워지고 틀이 될 수 있고(be epoxy filled and swaged), LNG의 선박과 선박 이송을 위한 클래스로 승인될 수 있다. 상기 액체호스(64)는 폴리에틸렌 층을 포함할 수 있고 극저온에서 견디고 고장전에 유출하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 액체호스(64)는 직경 8인치, 직결 15미터 그리고 굽힘 반지름(the bend radius) 0.65를 갖는 호스로 구성될 수 있다. 상기 액체호스(64)는 각 선박(10,12)에서 새들에 의해 지지될 수 있다. 상기 액체호스(64)와 수증기호스(68)는 새들(72)에 위치될 수 있다. 상기 새들(72)은 액체호스(64)와 수증기호스(68)을 지지하고 보호하도록 제공되고 호스의 굽힘 반지름을 유지한다.
또한 새들(72)은 액체호스(64)와 수증기호스(68)에서 선박(10,12)의 매너폴드 데크에 로드(loads)를 이송하고 호스에 대한 쓸림 보호(chafe protection)를 제공한다. 상기 액체호스(64)는 스풀장치(74,74')를 이용하여 액체도관(62,62')에 연결한다. 또한 수증기호스(68)는 스풀장치(74,74')를 이용하여 수증기 도관(70,70')에 연결한다. 상기 스풀장치(74,74')는 종래 파이프와 호스 연결부를 이용하여 제작되는 연결부로써 호스연결부의 직경과 매칭하는 파이프의 직경을 감소한다.
예를 들어 상기 스풀장치(74)의 이용은 액체호스(64)가 액체도관(62,62')에 연결될 수 있고, 및/또는 수증기호스(68)가 45도 보다 작은 각도로 액체도관(62,62')에 연결될 수 있다. 상기 스풀장치(74,74')의 이용은 증가된 갯수의 호스 및/또는 도관을 종래기술에 의한 매너폴드 시스템과 비교하여 매너폴드 시스템(60)으로 이용되게 한다.
해제 커플링(76)은 액체호스(64)와 새들 스풀장치(74') 사이에 위치될 수 있고 및/또는 수증기호스(68)와 새들 스풀장치(74') 사이에 위치될 수 있다. 해제 커플링(76)은 응급상황에서 액체호스(64) 및/또는 수증기 호스(68)가 빠르게 해제되도록 한다.
구체적인 실시예에서 해제 커플링(76)은 ERC(350)가 될 수 있다. 상기 해제 커플링(76)은 도3과 도4에서 설명된 바와 같이 원격으로 및/또는 자동으로 작동될 수 있으며, LNG 유출 발생에서 드라이 브레이크(a dry break)를 위해 제공한다.
몇몇 실시예에서 유압시스템이 분리를 트리거하고 검출하도록 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서 도4에 도시된 라디오 통신과 공압 액튜에이션 시스템이 분리를 트리거하고 검출하도록 이용될 수 있다. 소정 실시예에서 해제 커플링(76)은 빠른 해제 시스템(340) 및/또는 ERC(350)가 될 수 있다.
상기 매너폴드 시스템(60)은 수조시스템(78,78')를 포함할 수 있다. 수조시스템(78)은 LNG의 우발적인 해제로부터 선박(10,12)의 화물탱크와 트럭데크를 보호할 수 있다. 상기 수조시스템(78,78')은 매너폴드 영역 하부에서 선박의 메인데크에서의 수조 및 각 매너폴드 하부의 부가적인 워터커튼(an additional water curtain)을 포함한다.
본 발명에 의한 부두에서 선박과 선박의 LNG 이송에 관한 시스템 및 방법과 선상에서 연속적인 재기화는 종래기술에 의한 방법과 시스템 보다 더욱 보호된 지역에서 작동하는 이동식 재기화 시설을 허용하는 것이며 기상악화에 덜 민감한 것이다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 적은 수의 육상-기반 그리고 수중기반 인프라스트럭쳐가 필요하고 필요한 시설이 많지 않기 때문에 종래기술에 의해 알려진 시스템과 방법 보다 비용이 적게 소요된다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 현재의 시스템과 방법 보다 짧은 주기로 실행될 수 있다.
예를 들면 개시된 발명의 실시예를 이용하는 몇몇 지역은 지역 선택의 기간이 12개월 이내에서 서비스 이용가능하고 동일한 용량으로 종래의 육상-기반 LNG의 10% 비용이 소요되고 7개월 안되는 기간 내에 종래기술에 의한 LNG 시설을 대체할 수 있다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 시스템이 손상되면 종래기술에 의한 방법 및 시스템 보다 빠르게 복구될 수 있다.
본 발명에 의한 시스템 및 방법은, 잠재적인 LNG 수신지역의 이용성을 확대하고 종래기술에 의한 해양의 방법 보다 해변에서 가까운 작동으로 예상외의 안전을 기대할 수 있다.
참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
10 ... 재기화 선박 12 ... LNG 운반선
14 ... 도크 16 ... 육상
22 ... 가스 파이프라인 56 ... 도크 매너폴드
20 ... 배 매너폴드 24 ... 육상시설
54 ... 액체 연결부 50 .... 천연가스 매너폴드
52 ... 가스도관 24 ... 육상기반 저장탱크
300 ... 고압의 암 88 ... 배터리
80 ... 트랜스폰더 83 ... 저전력 라디오 트랜스미터
82 ... 컴퓨터 350 ... 응급 해제 커플링
410 ... 셧다운 밸브 86 ... 음향/가시적 경보
500 ... 액튜에이터 502 ... 수신기
504 ... 커플링 506 ... 안테나
508 ... 질소가스실린더 510 ... 공압식 실린더
512 ... 칼라 420 ... 전송파이핑
310 .. 제1측 단부 320 ... 제2측 단부
305 ... 다중 접합부 430 ... 완충기
307 ... 균형추 340 ... 빠른 해제시스템
410 ... 셧다운 밸브 300 ... 고압의 암
30 ... 기화기 34 ... 파이핑
36 ... 펌프 38 ... 보일러 boilers 38
40 ... 열교환기 44 ... 중앙식 냉각시스템
46 ... 에너지 시스템 50 ... 가스 매너폴드
52 ... 가스도관 56 .. 도크매너폴드
60 ... 매너폴드 시스템 62, 62' ... 액체도관
64 ... 액체호스 66 ... 데크
68 ... 증기호스 70,70' ... 증기도관
72 ... 새들 74 ... 스풀장치
76 ... 커플링 78, 78' ... 수조시스템

Claims (52)

  1. 도관의 빠른 해제를 위한 장치에 있어서,
    전송위치와 수신위치에 기계적으로 결합되는 도관(a conduit)과;
    상기 도관에 기계적으로 결합되는 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))과;
    상기 ERC의 라디오 수신기(a radio receiver); 및
    상기 ERC에 결합되는 공압 해제 시스템(a pneumatic release system);을 포함하며,
    상기 공압 해제 시스템은 라디오 수신기에 의해 트리거될 때, 도관을 분리하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 가스도관인 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 액체호스인 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공압 해제 시스템은 전송위치로부터 도관을 분리하는 것(decouples)을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공압 해제 시스템은 수신위치로부터 도관을 분리하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    컴퓨터를 포함하며, 상기 컴퓨터는 상기 공압 해제 시스템을 트리거하도록 라디오 수신기에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    한 쌍의 트랜스폰더(a pair of transponders)를 포함하며, 상기 트랜스폰더는 전송위치와 수신위치 사이에 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 트랜스폰더는 라디오 수신기에 신호를 보내는 컴퓨터에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 라디오 수신기는 안테나를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전송위치는 재기화 선박(a regasification vessel)인 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 장치.
  11. 도관의 빠른 해제를 위한 방법에 있어서,
    전송위치와 수신위치 사이의 거리를 측정하는 단계(measuring)와;
    상기 전송위치와 수신위치는 도관과 결합되고, 상기 도관은 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))를 포함하며,
    상기 측정된 거리가 적어도 하나의 프리세트 파라미터(at least one preset parameter)를 벗어났을 때(deviates), 상기 ERC에 라디오 신호를 전송하는 단계(sending); 및
    라디오 신호의 수신에 따라 상기 ERC를 공압적으로 액튜에이팅(actuating) 하는 단계;를 포함하며,
    상기 액튜에이팅은, 상기 ERC가 도관을 분리하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측정하는 단계(measuring)는,
    상기 전송위치에서 제1 트랜스폰더와, 수신위치에서 제2 트랜스폰더를 이용하는 것(using)을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 라디오 신호는 컴퓨터에 의해 초기화(initiated)되고,
    상기 컴퓨터는 제1 트랜스폰더와, 제2 트랜스폰더로부터 수신되는 정보를 프로세스하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 측정된 거리가 시간의 프리세트 주기(a preset duration of time)를 위한 적어도 하나의 프리세트 파라미터(at least one preset parameter)로부터 벗어났을 때, 발생하는 라디오 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 ERC는 안테나와 수신기를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 ERC가 전송위치로부터 도관을 분리하는 것을 공압적으로 액튜에이팅하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 ERC이 수신위치로부터 도관을 분리하는 것을 공압적으로 액튜에이팅하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 도관은 셧다운 밸브(a shut down valve)를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 도관은 빠른 해제 시스템(a quick release system)를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 도관은 액체호스인 것을 특징으로 하는 도관의 빠른 해제를 위한 방법.
  21. LNG(liquefied natural gas)의 부두선박 재기화 방법(a method for dockside vessel regasification)에 있어서,
    LNG 운반선에서 계류 도크(a mooring dock)까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 상기 LNG 운반선은 계류 도크에 계류되고,
    상기 계류 도크에서 재기화 선박(a regasification vessel)까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와;
    상기 재기화 선박에서 LNG를 재기화 천연가스로 재기화 하는 단계(regasifying); 및
    고압의 암(a high pressure arm)을 이용하여 수신 도크에 재기화 천연가스를 배송하는 단계(delivering);를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 LNG은 재기화 선박에서 계류 도크로부터 화물탱크(a cargo tank)까지 전달되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 계류 도크의 제1 측면에 위치되고, 상기 재기화 선박은 계류 도크의 제2 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 계류 도크의 제1 측면에 위치되고, 상기 재기화 선박은 계류 도크의 제2 측면에 위치되고, 상기 재기화 선박은 고압의 암과 회전되게 결합되고, 상기 고압의 암은 수신 도크에 위치되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 상기 재기화 선박과 같은 계류 도크의 동일한 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 LNG 운반선으로부터의 LNG는 단단한 암(a hard arm)을 이용하여 계류 도크에 전달되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 LNG는 LNG 운반선으로부터 계류 도크에 전달되고 연속된 흐름으로 재기화 선박에 전달되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 LNG 운반선으로부터 LNG를 전달하는 단계는, 계류 도크에 마련되는 강성 파이핑(rigid piping)을 통해 LNG를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 재기화 선박은 고압의 암에 직접 연결되고, 상기 고압의 암은 수신 도크의 가스 파이프라인에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 계류 도크는 수신 도크와 동일한 도크인 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  31. 제21항에 있어서,
    상기 계류 도크는 수신 도크에 인접한 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  32. LNG(liquefied natural gas)의 부두선박 재기화 방법(a method for dockside vessel regasification)에 있어서,
    LNG 운반선에서 재기화 선박(a regasification vessel)까지 LNG를 전달하는 단계(transferring)와; 상기 재기화 선박은 도크에 계류되고,
    상기 재기화 선박에서 LNG를 재기화 천연가스로 재기화 하는 단계(regasifying); 및
    상기 재기화 선박에서 도크에 재기화 천연가스를 배송하는 단계(delivering);를 포함하고,
    상기 도크는 재기화 선박의 제1 결합 측(a first coupled side)에 결합되고, 상기 LNG 운반선은 재기화 선박의 제2 결합 측(a second coupled side)에 결합되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 재기화 천연가스는 고압의 암(a high pressure arm)을 이용하여 재기화선박에서 도크에 배송되고, 상기 고압의 암은 도크에 위치되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 상기 재기화 선박에 계류되고, 상기 재기화 선박은 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 상기 재기화 선박을 따라(alongside) 계류되고, 상기 재기화 선박은 도크에 계류되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 LNG 운반선은 재기화 선박의 후미(the aft)에 계류되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  37. 제32항에 있어서,
    상기 LNG 는 LNG 운반선으로부터 재기화 선박까지 전달되고 연속된 흐름으로 재기화 천연가스로써 도크에 전달되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  38. 제32항에 있어서,
    상기 고압의 암은 적어도 하나의 접합부(at least one joint)와 빠른 해제 시스템(a quick release system)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  39. 제32항에 있어서,
    상기 고압의 암은 재기화 선박에 회전되게 결합되는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 방법.
  40. LNG(liquefied natural gas)의 부두선박 재기화 시스템(a system for dockside vessel regasification)에 있어서,
    LNG를 포함하는 LNG 운반선(a LNG carrier)과;
    상기 LNG 운반선로부터 LNG를 수신하는 계류 도크(a mooring dock)와;
    상기 계류 도크로부터 LNG를 수신하는 재기화 선박(a regasification vessel); 및, 상기 재기화 선박은 LNG 재기화 시스템(a LNG regasification system)을 부가하여 포함하고,
    고압의 암(a high pressure arm);을 포함하고,
    상기 고압의 암의 제1 결합단부(first coupled end)는 상기 재기화 선박에 회전되게 결합되고, 상기 고압의 암의 제2 결합단부(second coupled end)는 수신 도크에 결합되고,
    상기 고압의 암은 상기 재기화 선박으로부터 재기화 천연가스를 받아들이고(accepts), 상기 수신 도크로 재기화 천연가스(the regasified natural gas)를 배송하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 고압의 암은 재기화 천연가스를 수신 도크의 파이프 라인으로 배송하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 계류 도크는 수신 도크와 동일한 도크인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  43. 제40항에 있어서,
    상기 계류 도크는 수신 도크에 인접한 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  44. 제40항에 있어서,
    상기 고압의 암은 빠른 해제 시스템을 포함하고, 상기 재기화 선박은 응급해제 커플링(an emergency release coupling(ERC))을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  45. 제40항에 있어서,
    상기 고압의 암은 적어도 하나의 접합부(at least one joint)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  46. LNG(liquefied natural gas)의 부두선박 재기화 시스템(a system for dockside vessel regasification)에 있어서,
    LNG를 포함하는 LNG 운반선(a LNG carrier)과;
    상기 LNG 운반선로부터 LNG를 수신하는 재기화 선박(the regasification vessel); 및, 상기 재기화 선박은 LNG 재기화 시스템(a LNG regasification system)을 부가하여 포함하고,
    고압의 암(a high pressure arm);을 포함하고,
    상기 고압의 암의 제1 결합단부(first coupled end)는 상기 재기화 선박에 결합되고, 상기 고압의 암의 제2 결합단부(second coupled end)는 도크에 결합되고,
    상기 고압의 암은 상기 재기화 선박으로부터 재기화 천연가스를 받아들이고(accepts), 상기 도크의 파이프 라인에 재기화 천연가스(the regasified natural gas)를 배송하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  47. 제46항에 있어서,
    트랜스폰더는 재기화 선박의 모션을 검출하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  48. 제46항에 있어서,
    상기 고압의 암은 빠른 해제시스템(a quick release system)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  49. 제46항에 있어서,
    상기 재기화 선박은 응급해제 커플링(an emergency release coupling)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 응급해제 커플링(an emergency release coupling)은 라디오 통신시스템(a radio communication system)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 응급해제 커플링(an emergency release coupling)은 공압적 액튜에이팅 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
  52. 제46항에 있어서,
    상기 고압의 암은 적어도 하나의 접합부(at least one joint)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG의 부두선박 재기화 시스템.
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