JP2000225985A - 呼び水式タンク浚え制御装置 - Google Patents

呼び水式タンク浚え制御装置

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JP2000225985A
JP2000225985A JP11029894A JP2989499A JP2000225985A JP 2000225985 A JP2000225985 A JP 2000225985A JP 11029894 A JP11029894 A JP 11029894A JP 2989499 A JP2989499 A JP 2989499A JP 2000225985 A JP2000225985 A JP 2000225985A
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JP
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tank
ballast
pump
water
control device
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Masayoshi Shin
雅善 新
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼び水式を採用するも自動化してタンクにお
ける浚え作業の高効率化と省力化が図れる呼び水式タン
ク浚え制御装置を提供する。 【解決手段】 バラストタンク3内のバラスト水を排出
するバラストポンプ1と、該バラストポンプ1に呼び水
としての船外海水を吸い込まれるためのシーチェスト7
と、前記バラストタンク3の浚え開始状態を検出する圧
力計9等の検出手段と、該検出手段からの検出信号に基
づいて前記シーチェスト7におけるシーチェスト弁8の
弁開度を逆流せずにバラストタンク3内のバラスト水を
効率よく引けるように自動制御する制御装置6と、を備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原油タンカーある
いはLNG船のような貨物船における呼び水式タンク浚
え制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種船舶のバラストタンク内のバラス
ト水(主に海水)をバラストポンプを用いて船外に排出
する場合において、タンク液位が低くなると、ポンプ吸
い込み側圧力(ポンプ吸込圧)が低下してバラストポン
プ内でキャビテーションが発生したり、エアを噛んでバ
ラストポンプが吸引しなくなり、バラストタンク内のバ
ラスト水の排水、浚え(バラスト水の略完全な汲み出
し)ができなくなる。
【0003】そこで、従来は、専用のストリッピング装
置やエゼクタを用いてバラストタンク内のバラスト水の
浚えを行っている(特開平5−238473号公報参
照)。また、上記状況下で、上記船舶が通常備えている
シーチェスト弁(船外弁)を開いて、船底より船外の海
水を呼び水として取水する(バラストポンプで吸い込ま
せる)ことで、バラストタンク内のバラスト水を引くこ
とができる。但し、シーチェスト弁を開き過ぎると船外
の海水がバラストタンク内へ逆流してしまうため、従来
はこれをオペレータが経験により手動操作で行ってい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、専用のスト
リッピング装置やエゼクタを用いてバラストタンク内の
バラスト水の浚えを行う方式にあっては、専用装置であ
ることに加えてバラストポンプの大容量化に伴い装置が
繁雑・大型化して建造コストの増大を招来するという問
題点があった。一方、船外海水の呼び水方式にあって
は、手動操作であることから、オペレータの熟練が必要
であり、常に効率の良いバラスト排水の実施は期待でき
ないという問題点があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、呼び水式を採用
するも自動化してタンクにおける浚え作業の高効率化と
省力化が図れる呼び水式タンク浚え制御装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明に係る呼び水式タンク浚え制御装置は、バラス
トタンク内のバラスト水を排出するバラストポンプと、
該バラストポンプに呼び水としての船外海水を吸い込ま
せるためのシーチェストと、前記バラストタンクの浚え
開始状態を検出する検出手段と、該検出手段からの検出
信号に基づいて前記シーチェストの弁開度を逆流せずに
バラストタンク内のバラスト水を効率よく引けるように
自動制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【0007】また、浚え対象タンク内の液体を排出する
ポンプと、該ポンプに呼び水として吸い込まれる液体を
収容する他の水位の高いタンクと、前記浚え対象タンク
の浚え開始状態を検出する検出手段と、該検出手段から
の検出信号に基づいて前記他の水位の高いタンクのタン
ク付弁開度を逆流せずに浚え対象タンク内の液体を効率
よく引けるように自動制御する制御装置と、を備えたこ
とを特徴とする。
【0008】また、バラストタンク内のバラスト水を排
出するバラストポンプと、該バラストポンプに呼び水と
しての船外海水を吸い込ませるためのシーチェストと、
前記バラストタンクのエア噛み状態を検出する検出手段
と、該検出手段からの検出信号に基づいて前記バラスト
ポンプと前記バラストタンクのタンク付弁と前記シーチ
ェストのシーチェスト弁とを時系列的に制御してバラス
トタンク内のバラスト水の吸込みを復旧する制御装置
と、を備えたことを特徴とする。
【0009】また、浚え対象タンク内の液体を排出する
ポンプと、該ポンプに呼び水として使用される他の水位
の高いタンクと、前記浚え対象タンクのエア噛み状態を
検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づ
いて前記ポンプと前記浚え対象タンク及び呼び水として
使用される他の水位の高いタンクのタンク付弁とを時系
列的に制御して浚え対象タンク内の液体の吸込みを復旧
する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【0010】また、前記エア噛み状態を検出する検出手
段は、前記ポンプのエア噛み時における吐出圧及び吸込
圧の圧力変動を検出するものであることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る呼び水式タン
ク浚え制御装置を実施例により図面を用いて詳細に説明
する。
【0012】[第1実施例]図1は本発明の第1実施例
を示す呼び水式タンク浚え制御装置の模式側面図、図2
は同じくコントローラにおける自動制御フローチャート
である。
【0013】図1において、符号1はバラストポンプで
あり、このバラストポンプ1の吸込み口にバラスト水配
管2が接続されると共に、このバラスト水配管2に、船
幅方向に複数設けられたバラストタンク3の底部にそれ
ぞれ開口するベルマウス4が分岐管2aを介して接続さ
れている。符号5は各分岐管2aに介設されたタンク付
弁を示していて、各タンク付弁5は船橋(ブリッジ)、
貨物制御室(カーゴコンソールルーム)もしくは機関室
(居住区外)内に設置された制御装置(コントローラ)
6により、開閉を制御されるようになっている。
【0014】船底には船外海水取入れ用のシーチェスト
7が設けられていて、このシーチェスト7と前記バラス
ト水配管2とを、バラストポンプ1に対し最も上流側に
位置して接続する配管2bが設けられている。符号8は
配管2bに介設されたシーチェスト弁を示していて、こ
のシーチェスト弁8も前記制御装置6により開閉を制御
されるようになっている。
【0015】前記バラストポンプ1の吸込み口に圧力計
9が取り付けられていて、この圧力計9で計測された圧
力P suc (ポンプ吸込圧)が前記制御装置6に入力され
る。また、バラストポンプ1の吐出口は吐水配管10を
介して船外排出口11に通じている。
【0016】また、前記制御装置6には、各バラストタ
ンク3におけるタンク液位h tk(船底から液面までの高
さ)と吃水h draft (船底〜海面までの高さ)が図示し
ない液面計を介して情報として入力されると共に、船底
〜合流点までの高さh junc,タンクからの流量Q tk,シ
ーチェストからの流量Q sc,タンクから合流点までの損
失係数k tk,シーチェストから合流点までの損失係数
(シーチェスト弁の開度を含む)k sc,合流点から圧力
計までの損失係数k com ,海水比重γ等浚え制御に必要
な各種データが予め保持・計算されるようになってい
る。
【0017】このように構成されるため、バラストタン
ク3内のバラスト水の排出をバラストポンプ1により行
う。この際、制御装置6からの信号でタンク付弁5は開
かれる一方、シーチェスト弁8は閉じられている。
【0018】そして、バラストタンク3内の液位が浚え
開始レベルに達すると、制御装置6はこれを図示しない
液面計からの信号で検知して、逆流せずにバラストタン
ク3内のバラスト水を効率よく引くためのシーチェスト
弁8の開度を、タンク液位h tk,ポンプ吸込圧P suc
吃水h draft を基に計算で求め、自動で開度制御を行
い、バラストタンク3の浚えを行う。
【0019】即ち、制御装置6のタンク浚え自動制御動
作を示す図2のように、ステップP1でバラストタンク
(排水タンク)3のレベルチェックを行いつつ、ステッ
プP2で浚え開始レベルに到達したかどうかを判断す
る。開始レベルに到達してなければステップP1に戻
り、到達していればステップP3で例えば下記の(1)
式を用いてシーチェスト弁8の開度計算を行い、この計
算結果に基づいてステップP4でシーチェスト弁8のア
クチュエータに開指令を送る。次いで、ステップP5で
浚えが終了したかどうかを判断し、終了してなければス
テップP3に戻り、終了していればステップP6で次の
浚えタンクの有・無を判断する。有れば、ステップP1
に戻り、無ければ浚え作業を終了するのである。
【0020】 P suc /γ+sgn(Q tk+Q sc)k com(Q 1k +Q sc)2 =(h tk −h junc) −sgn(Q tk)k tk Q tk 2 =(h draft−h junc) −sgn(Q sc)k sc Q sc 2 ・・・・・・(1) 但し P suc :ポンプ吸込圧 γ : 海水比重 h draft :吃水 h tk : タンク液位 h junc :船底〜合流点までの高さ Q tk :タンクからの流量 Q sc :シーチェストからの流量 k tk :タンクから合流点までの損失係数 k sc :シーチェストから合流点までの損失係数 k com :合流点から圧力計までの損失係数 sgn :x≧0のとき、sgn(x) =1 ,x<0のとき、sgn(x) = −1
【0021】このようにして本実施例では、原油タンカ
ー等が本来的に有するシーチェスト7を効果的に利用し
て呼び水式で浚え作業を自動で行うことができ、高効率
化と省力化が図れる。また、装置の繁雑・大型化を回避
できるので、建造コストの削減も可能となる。更に、本
制御装置は荷役自動制御装置(SUPER CARGO SYSTEM)に
容易に組み合わせることができる。
【0022】[第2実施例]図3は本発明の第2実施例
を示す呼び水式タンク浚え制御装置の模式側面図であ
る。
【0023】この実施例は、第1実施例における制御装
置6の入出力装置6aに各バラストタンク3に設けた液
面計12からのタンク液位情報を入力すると共に、この
入力情報に基づいて弁制御装置6bからの制御信号で各
バラストタンク3のタンク付弁5を開閉制御するように
して、船外海水を呼び水として使用する代わりに、自船
の他の水位の高いバラストタンク13からのバラスト水
を呼び水として使用するようにした例である。その他の
構成は第1実施例と同様であるので、図1と同一部材・
部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【0024】この実施例によれば、第1実施例と同様の
作用・効果が得られると共に、他の水位の高いバラスト
タンク13内のバラスト水を呼び水とするので、そのタ
ンク13のバラスト排水作業の手間を縮小することがで
きる利点がある。
【0025】[第3実施例]図4は本発明の第3実施例
を示す呼び水式タンク浚え制御装置の模式側面図、図5
はバラストポンプのエア噛み運転移行時における吐出圧
及び吸込圧の変化を示すグラフである。
【0026】この実施例は、バラストタンク3のバラス
ト水の排水が進み、タンク液位が浚え開始レベルに到達
してバラストポンプ1がエア噛み運転(空気を吸ってし
まって、液を吸い上げられない状態)になる時に、バラ
ストポンプ1の吐出圧及び吸込圧で、図5のような圧力
変動が観測されることに着目して、第1実施例における
バラストポンプ1の吐出口に、吸込口に加えてもう一つ
の圧力計14を取り付け、これらの両圧力計9,14か
らの圧力信号でバラストポンプ1のエア噛み状態を検出
した時に、制御装置6(図1参照)は下記の手順でバラ
ストポンプ1とタンク付弁5及びシーチェスト弁8等を
自動制御してバラストタンク3からのバラスト水の吸い
込みを復旧するようにした例である。その他の構成は第
1実施例と同様であるので、図1と同一部材・部位には
同一符号を付して重複する説明は省略する。
【0027】[手順] (1)バラストポンプ1を停止し、バラストタンク3の
タンク付弁5を閉める。 (2)シーチェスト弁8を開け、バラストポンプ1及び
バラスト水配管2の吸入側内に船外海水を流し込む。 (3)バラストポンプ1を起動する。 (4)徐々にタンク付弁5を開け、海水呼び水式タンク
浚え制御を行う。
【0028】この実施例によれば、前述した本来的な作
用・効果は第1実施例と同様に得られるが、弁開度の計
算を特に必要としないので第1実施例に比べ制御が簡単
で済むという利点がある。
【0029】尚、この実施例においても、第2実施例の
ように他に高水位のバラストタンク13(図3参照)が
存在する場合には、シーチェスト弁8を使わずに、高水
位のバラストタンク3内のバラスト水を呼び水として使
用することができる。
【0030】また、第2実施例や第3実施例の変形例の
ように高液位タンクを呼び水用タンクとして使用する方
式は、バラストタンク3内のバラスト水の浚え作業に限
らず、カーゴタンク内のカーゴ(原油等)の浚え作業に
も適用可能でる。勿論、この際、呼び水として使用され
る液位の高い他のタンクはバラストタンクではなくカー
ゴタンクとなる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、バラストタンク内のバラスト水を排出するバラス
トポンプと、該バラストポンプに呼び水としての船外海
水を吸い込ませるためのシーチェストと、前記バラスト
タンクの浚え開始状態を検出する検出手段と、該検出手
段からの検出信号に基づいて前記シーチェストの弁開度
を逆流せずにバラストタンク内のバラスト水を効率よく
引けるように自動制御する制御装置と、を備えたことを
特徴とするので、原油タンカー等が本来的に有するシー
チェストを効果的に利用して呼び水式で浚え作業を自動
で行うことができ、高効率化と省力化が図れる。また、
装置の繁雑・大型化を回避できるので、建造コストの削
減も可能となる。
【0032】請求項2の発明によれば、浚え対象タンク
内の液体を排出するポンプと、該ポンプに呼び水として
吸い込まれる液体を収容する他の水位の高いタンクと、
前記浚え対象タンクの浚え開始状態を検出する検出手段
と、該検出手段からの検出信号に基づいて前記他の水位
の高いタンクのタンク付弁開度を逆流せずに浚え対象タ
ンク内の液体を効率よく引けるように自動制御する制御
装置と、を備えたことを特徴とするので、請求項1の発
明と同様の効果が得られると共に、他の水位の高いタン
ク自体の浚え作業の手間を縮小することができる。
【0033】請求項3の発明によれば、バラストタンク
内のバラスト水を排出するバラストポンプと、該バラス
トポンプに呼び水としての船外海水を吸い込ませるため
のシーチェストと、前記バラストタンクのエア噛み状態
を検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基
づいて前記バラストポンプと前記バラストタンクのタン
ク付弁と前記シーチェストのシーチェスト弁とを時系列
的に制御してバラストタンク内のバラスト水の吸込みを
復旧する制御装置と、を備えたことを特徴とするので、
請求項1の発明と同様の効果が得られると共に、弁開度
の計算等を特に必要としないので制御が簡単で済む。
【0034】請求項4の発明によれば、浚え対象タンク
内の液体を排出するポンプと、該ポンプに呼び水として
使用される他の水位の高いタンクと、前記浚え対象タン
クのエア噛み状態を検出する検出手段と、該検出手段か
らの検出信号に基づいて前記ポンプと前記浚え対象タン
ク及び呼び水として使用される他の水位の高いタンクの
タンク付弁とを時系列的に制御して浚え対象タンク内の
液体の吸込みを復旧する制御装置と、を備えたことを特
徴とするので、請求項1の発明と同様の効果が得られる
と共に、弁開度の計算等を特に必要としないので制御が
簡単で済む。また、他の水位の高いタンク自体の浚え作
業の手間を縮小することができる。
【0035】請求項5の発明によれば、前記エア噛み状
態を検出する検出手段は、前記ポンプのエア噛み時にお
ける吐出圧及び吸込圧の圧力変動を検出するものである
ことを特徴とするので、エア噛み状態を簡単な装置で容
易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す呼び水式タンク浚え
制御装置の模式側面図である。
【図2】同じくコントローラにおける自動制御フローチ
ャートである。
【図3】本発明の第2実施例を示す呼び水式タンク浚え
制御装置の模式側面図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す呼び水式タンク浚え
制御装置の模式側面図である。
【図5】バラストポンプのエア噛み運転移行時における
吐出圧及び吸込圧の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 バラストポンプ 2 バラスト水配管 3 バラストタンク 4 ベルマウス 5 タンク付弁 6 コントローラ 7 シーチェスト 8 シーチェスト弁 9 圧力計 10 吐水配管 11 船外排出口 12 液面計 13 水位の高い他のバラストタンク 14 もう一つの圧力計

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バラストタンク内のバラスト水を排出す
    るバラストポンプと、該バラストポンプに呼び水として
    の船外海水を吸い込ませるためのシーチェストと、前記
    バラストタンクの浚え開始状態を検出する検出手段と、
    該検出手段からの検出信号に基づいて前記シーチェスト
    の弁開度を逆流せずにバラストタンク内のバラスト水を
    効率よく引けるように自動制御する制御装置と、を備え
    たことを特徴とする呼び水式タンク浚え制御装置。
  2. 【請求項2】 浚え対象タンク内の液体を排出するポン
    プと、該ポンプに呼び水として吸い込まれる液体を収容
    する他の水位の高いタンクと、前記浚え対象タンクの浚
    え開始状態を検出する検出手段と、該検出手段からの検
    出信号に基づいて前記他の水位の高いタンクのタンク付
    弁開度を逆流せずに浚え対象タンク内の液体を効率よく
    引けるように自動制御する制御装置と、を備えたことを
    特徴とする呼び水式タンク浚え制御装置。
  3. 【請求項3】 バラストタンク内のバラスト水を排出す
    るバラストポンプと、該バラストポンプに呼び水として
    の船外海水を吸い込ませるためのシーチェストと、前記
    バラストタンクのエア噛み状態を検出する検出手段と、
    該検出手段からの検出信号に基づいて前記バラストポン
    プと前記バラストタンクのタンク付弁と前記シーチェス
    トのシーチェスト弁とを時系列的に制御してバラストタ
    ンク内のバラスト水の吸込みを復旧する制御装置と、を
    備えたことを特徴とする呼び水式タンク浚え制御装置。
  4. 【請求項4】 浚え対象タンク内の液体を排出するポン
    プと、該ポンプに呼び水として使用される他の水位の高
    いタンクと、前記浚え対象タンクのエア噛み状態を検出
    する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて
    前記ポンプと前記浚え対象タンク及び呼び水として使用
    される他の水位の高いタンクのタンク付弁とを時系列的
    に制御して浚え対象タンク内の液体の吸込みを復旧する
    制御装置と、を備えたことを特徴とする呼び水式タンク
    浚え制御装置。
  5. 【請求項5】 前記エア噛み状態を検出する検出手段
    は、前記ポンプのエア噛み時における吐出圧及び吸込圧
    の圧力変動を検出するものであることを特徴とする請求
    項3又は4記載の呼び水式タンク浚え制御装置。
JP11029894A 1999-02-08 1999-02-08 呼び水式タンク浚え制御装置 Withdrawn JP2000225985A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325964A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Oshima Shipbuilding Co Ltd バルブ開閉装置
CN101432187B (zh) * 2006-02-17 2012-02-29 沙特阿拉伯石油公司 用于海船的循环压载交换系统
JP2014097686A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Miura Co Ltd バラスト水排出装置

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