액화천연가스 운반선의 운용방법 {MANAGING METHOD OF LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER}
본 발명은 액화천연가스 운반선의 운용방법에 관한 것이다.
액화천연가스 운반선이란 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 생산지 또는 공급처로부터 인수지 또는 수요처까지 운반하는 선박으로, 통상 줄여서 LNG선 또는 LNGC(LNG Carrier)라 한다. 액화천연가스는 메탄(CH 4 )이 주성분인 천연가스를 대기압에서 영하 162℃로 액화시킨 것으로, 액화천연가스의 액체와 기체의 용적 비율은 약 1/600로 천연가스 운반시에는 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 운반하는 것이 일반적이다. 종래의 액화천연가스 운반선은 액화천연가스가 생산되는 액화천연가스 공급처에서 액화천연가스를 적하한 후 액화천연가스 수요처로 운항되었으며, 액화천연가스 수요처에서 액화천연가스의 하역이 완료된 후에는 다시 액화천연가스 공급처로 운항되었다. 즉, 종래에는 액화천연가스 운반선의 운항 경로가 액화천연가스 공급처 및 액화천연가스 수요처 사이 경로만을 포함하였으며, 이에 따라 액화천연가스 운반선이 액화천연가스 수요처에서 액화천연가스 공급처로 운항할 경우에는 공선(空船) 상태로 운항하게 되어 액화천연가스 운반선의 운용 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은, 액화천연가스 운반선의 운용 효율을 증가시킬 수 있는 액화천연가스 운반선의 운용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 공급처에서 액화천연가스 운반선의 화물창에 액화천연가스를 적하하는 단계; 상기 액화천연가스 운반선이 상기 액화천연가스 수요처로 이동하는 단계; 상기 액화천연가스 수요처에서 상기 액화천연가스를 하역하는 단계; 상기 액화천연가스 운반선이 청수 수요처로 이동과정에서 상기 액화천연가스 운반선의 발라스트 탱크에 평형수를 충전한 후 상기 평형수를 청수로 전환하여 상기 화물창에 저장하는 단계; 및 상기 청수 수요처에 상기 청수를 공급하는 단계를 포함하는 액화천연가스 운반선의 운용 방법이 제공될 수 있다. 또한, 상기 평형수를 청수로 전환하여 상기 화물창에 저장하는 단계는, 상기 평형수를 충전한 후 담수화 장치를 이용하여 상기 평형수를 청수로 전환할 수 있다. 또한, 상기 청수 수요처에 상기 청수를 공급하는 단계 이후에, 상기 액화천연가스 운반선은 상기 액화천연가스 공급처로 다시 이동하는 단계를 더 포함하는 액화천연가스 운반선의 운용 방법이 제공될 수 있다. 또한, 상기 액화천연가스 운반선이 상기 액화천연가스 공급처로 다시 이동하는 과정에서, 상기 화물창의 상기 청수를 제거하는 액화천연가스의 적하 준비 단계가 더 수행될 수 있는 액화천연가스 운반선의 운용 방법이 제공될 수 있다. 또한, 상기 액화천연가스 운반선은 가열기(warm up heater), 불활성 가스 생성 장치(Inert Gas Generator), 기화기(vaporizer), 살수 펌프(spray pump)가 사전에 구비되어 있으며, 상기 적하 준비 단계는, 상기 화물창 내부의 습공기를 상기 가열기로 건조시키고 상기 불활성 가스 생성 장치에 의해 생성된 불활성 가스를 상기 화물창 내부로 주입시키며 상기 기화기에 의해 기화된 천연가스를 상기 화물창 내부로 공급하여 상기 불활성 가스를 상기 화물창으로부터 배기시키고 상기 살수 펌프로 상기 액화천연가스를 주입하여 상기 화물창을 냉각시키는 액화천연가스 운반선의 운용 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 액화천연가스 운반선의 운용 효율을 증가시킬 수 있는 액화천연가스 운반선의 운용 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 운반선의 운항 경로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 운반선의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 2의 액화천연가스 운반선의 화물창에 액화천연가스가 적하된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 화물창에 액화천연가스가 적하되지 않은 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 3의 화물창에 청수가 저장된 모습을 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 운반선의 운항 경로를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 운반선의 운용 방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 도 2의 액화천연가스 운반선의 화물창에 액화천연가스가 적하된 모습을 나타낸 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 운반선은 그 이동 경로가 액화천연가스 공급처(10), 액화천연가스 수요처(20) 및 청수 수요처(30)를 순차적으로 경유하는 운항 경로를 가질 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 액화천연가스의 운반선의 운항 경로가 반드시 3 지점을 경유하는 것만을 포함하는 것은 아니며, 액화천연가스 공급처(10)와 청수 수요처(30)가 동일한 지점일 경우에는 2 지점만을 경유하는 운항 경로를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 액화천연가스 운반선은 흘수 조정을 위한 밸러스트 탱크(110), 액화천연가스가 저장될 수 있는 화물창(120) 및 해수를 청수로 전환시키는 담수화 장치(200)를 포함할 수 있다. 화물창(120)에 저장되는 액화천연가스는 액화천연가스 수요처(20)에 공급되는 액화천연가스 이외에도 액화천연가스 운반선의 시설물을 냉각시키기 위한 냉각 물질로서 사용될 수 있다. 한편, 담수화 장치(200)는 평형수를 발라스트 탱크(110)로부터 담수화 장치(200)를 거쳐 화물창(120)으로 안내하는 이송관(251), 발라스트 탱크(110)에 충전된 평형수를 승압부로(220)로 이송시키는 발라스트 펌프(210), 평형수를 기 설정된 압력으로 승압시키는 승압부(220) 및 승압된 평형수를 역삼투부(240)로 이송시키는 부스터 펌프(230)를 포함할 수 있다. 그리고 담수화 장치(200)는 역삼투부(240)로부터 회수된 해수를 다시 승압부(220)로 이송시키는 회수관(252) 및 고농도의 염수를 배출시키는 염수 배출부(260)를 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 담수화 장치(200)는 담수화 장치의 일 예일 뿐, 전술된 구조를 갖는 담수화 장치로 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 원리에 의해 운전되는 담수화 장치일 수 있다. 본 실시예에 따른 액화천연가스 운반선은 액화천연가스 공급처(10)에서 액화천연가스를 적하한 후 액화천연가스 수요처(20)에서 액화천연가스를 하역하고, 화물창(120)에 청수를 채워 청수 수요처(30)에 청수를 운반하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 화물창(120)을 포함하는 액화천연가스 운반선은 액화천연가스 공급처(10)에서 화물창(120)에 액화천연가스를 적하(S100)할 수 있으며, 이 경우 도 3에서와 같이 화물창(120)에는 액화천연가스가 저장될 수 있다. 이 때, 화물창(120)에 액화천연가스가 가득 저장된 상태이므로 액화천연가스 운반선의 밸러스트 탱크(110)에는 평형수가 충전되지 않은 상태일 수 있다. 그 후 액화천연가스 운반선은 액화천연가스 수요처(20)로 이동(S200)할 수 있다. 도 4는 도 3의 화물창(120)에 액화천연가스가 적하되지 않은 상태를 나타낸 단면도이다. 도 4를 참조하면, 액화천연가스 운반선이 액화천연가스 수요처(20)에 도달하면 액화천연가스를 화물창(120)으로부터 하역(S300)할 수 있다. 이 때, 액화천연가스는 일반적으로 액체 상태로 하역된 후 육상에 설치된 재기화 장치 등에 의해 재기화된 후 천연가스 소비처로 가스 배관 등을 통해 이송될 수 있다. 그리고 액화천연가스 하역이 완료된 후 화물창(120)은 개방될 수 있으며, 하역되지 못하고 화물창(120) 상에 잔존하던 초저온 저압 상태의 액화천연가스는 외부 온도 및 압력차에 의해 기화될 수 있으므로 화물창(120)은 액화천연가스가 잔존하지 않은 상태가 될 수 있다. 따라서 추후에 청수를 화물창(120)에 저장시키기 위한 별도의 준비 작업이 수행되지 않을 수 있다. 화물창(120)으로부터 액화천연가스의 하역이 완료되면 액화천연가스 운반선은 청수 수요처(30)로 이동할 수 있으며, 이동과정에서 액화천연가스 운반선의 발라스트 탱크(110)에 평형수를 충전한 후 담수화 장치(200)를 이용하여 평형수를 청수로 전환하여 화물창(120)에 저장(S400)할 수 있다. 도 5는 도 3의 화물창(120)에 청수가 저장된 모습을 나타낸 단면도이다. 도 5를 참조하면, 발라스트 탱크(110)에 충전된 평형수(해수)는 담수화 장치(200)에 의해 청수로 전환될 수 있으며, 전환된 청수는 화물창(120)에 저장될 수 있다. 그리고 평형수의 화물창(120)으로의 이동으로 인해 발라스트 탱크(110)는 비어있는 상태가 될 수 있다. 그리고 액화천연가스 운반선이 청수 수요처(30)에 도달하면, 청수는 청수 수요처에 공급(S500)될 수 있으며, 액화천연가스 운반선은 다시 액화천연가스 공급처(10)로 이동(S600)할 수 있다. 이 때, 화물창(120)은 비어있는 상태이므로 발라스트 탱크(110)에는 다시 평형수가 충전될 수 있다. 한편, 액화천연가스 운반선이 액화천연가스 공급처(10)에 도착한 후 화물창(120)에 액화천연가스의 적하 단계(S100)가 바로 수행될 수 있도록 액화천연가스 운반선이 액화천연가스 공급처(10)로 이동하는 과정에서 액화천연가스 적하 준비 단계(S800)가 더 수행될 수 있다. 청수가 저장되었던 화물창(120) 내부에는 습공기 등과 같은 불순물이존재할 수 있으므로 액화천연가스 공급처(10) 도착 이전에 이러한 불순물을 제거하는 작업이 수행될 수 있다. 구체적으로 액화천연가스 운반선과 같은 선박에는 일반적으로 가열기(warm up heater), 불활성 가스 생성 장치(Inert Gas Generator), 기화기(vaporizer) 및 살수 펌프(spray pump) 등이 사전에 구비될 수 있으며, 이러한 설비를 이용하여 적하 준비 단계가 수행될 수 있다. 먼저, 화물창(120) 내부에 잔존하는 습공기는 가열기에 의해 건조될 수 있으며, 이후 불활성 가스 생성 장치에 의해 생성된 불활성 가스를 화물창(120) 내부에 충전하는 방식으로 습공기를 제거할 수 있다. 그 후 기화기를 이용하여 액화천연가스를 기체 상태의 천연가스로 전환시킨 후 화물창(120)에 주입시킴으로써 불활성 가스를 배기(purging)시킬 수 있다. 그리고 살수 펌프로 액화천연가스를 분사하여 화물창(120) 내부를 미리 냉각 시킬 수 있다. 전술된 과정을 통해서 화물창(120)에는 액화천연가스와 반응하는 불순물이 모두 제거될 수 있으며, 이에 따라 액화천연가스 공급처(10)에서 액화천연가스 적하 단계(S100)가 신속하게 이루어질 수 있다. 본 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 운용 방법은 액화천연가스 운반선이 공선 상태로 운항되는 시간이 줄어들므로, 액화천연가스 운반선의 운용 효율을 증가시킬 수 있다. 이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 액화천연가스 공급처 20: 액화천연가스 수요처
30: 청수 수요처 110: 발라스트 탱크
120: 화물창 200: 담수화 장치 |
