JP2007276727A - 船舶におけるウオーターバラストタンクの構造および張水方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来の二重底ウオーターバラストタンクの問題点を解決し、泥砂を限定した狭い場所に堆積させ、二重底ウオーターバラストタンクには泥砂の混入の少ないウオーターバラストを注水するようにして、堆積泥砂の除去を効率よく、容易に行える船舶におけるウオーターバラストタンクの構造と同ウオーターバラストタンクの張水方法を得ることを目的とする。
【解決手段】 二重底部分をウオーターバラストタンクにした船舶におけるウオーターバラストタンクの構造であって、二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画される沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて二重底ウオーターバラストタンクと沈泥用バラストタンクを連通させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、船舶におけるウオーターバラストタンクの構造および同タンクへのウオーターバラストの張水方法に関するものであり、特に、二重底ウオーターバラストタンクに泥砂を除いたウオーターバラストを注水するウオーターバラストタンクの構造および同ウオーターバラストタンクへの張水方法に係わる。

船舶においては二重船底構造が採用されており、その二重底のボイド部分はウオーターバラストタンクとして使用されている。また、側壁部も二重壁にしてサイド部にもウオーターバラストタンクを形成したものもある。通常、これらのウオーターバラストタンクへの注排水は二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管により注排水される（例えば、特許文献1参照）。
また、この二重底ウオーターバラストタンクは内底板の上方にあるカーゴタンクと一体にして船体の長手方向に複数個に区画されており、前記注排水管は複数個の区画を貫通して配設され、この注排水管より各区画ごとに枝管が設けられている。

このような注排水管を通して、ポンプより吸い上げられた海水がウオーターバラストとして二重底ウオーターバラストタンクに注水され、張水される。このとき、喫水の浅い港湾などではウオーターバラストを吸い上げると、泥砂混じりのウオーターバラストを吸い上げることがあり、泥砂混じりのウオーターバラストを張水すると、船舶の航海中に泥砂が沈殿して二重底ウオーターバラストタンクの底部に堆積する状態になる。

ローディング時にウオーターバラストを排水しても、堆積泥砂は流れ出難く堆積したままの場合が多い。このようにウオーターバラストタンク内に泥砂が堆積したままだと、堆積泥砂の重量分だけ船の積載量が減少することになり、積載効率が低下する。
したがって、このような積載効率の低下を防ぐためにはウオーターバラストタンク内の堆積泥砂を除去することが必要であり、定期的に堆積泥砂の排出作業を行っている。

しかし、船舶の二重底を形成する外板の内面には、ロンジやフロア材など縦横の補強材が格子状に配置され、区画された形状である。そして、この補強材間に堆積した泥砂を除去するには全区画にわたって人力作業で行っている。

例えば、大きなタンカーの二重底ウオーターバラストタンク全体では、長さ２６０ｍ×幅６０ｍ程度あり、各区画は長さ３ｍ〜６ｍ×幅０．８〜０．９ｍ程度であって、総区画数は３，０００〜６，０００区画になる。このように、広域な面積におよび、膨大な数の区画から、区画ごとに人力で泥砂を除去する作業は労力と時間そしてコストがかかる大変な作業であり、極めて効率の悪い作業であった。

また、ウオーターバラストを排水するときは、前記注排水管の枝管に取り付けられたベルマウスから吸水して排出されるが、ベルマウスは前記補強材により格子状に区画されたある区画に配設されるので、補強材の高さより水位が下がったとき、各区画内のウオーターバラストはベルマウスが配設されている区画に向けて流れ込むように、ウオーターコースが形成されている。

このウオーターコースは縦横の補強材の下端部に空けたドレンホールにより形成されているが、二重底ウオーターバラストタンク内に泥砂の堆積が多いときには、ウオーターコースが計画通りに形成されないことがあるし、ひどい場合は堆積泥砂がドレンホールを塞いでしまいウオーターコースが形成されないこともある。

特開平５−７７７８１号公報（第２頁、図１）

本発明は、上述のごとき問題点を解決したものであり、泥砂を限定した狭い場所に堆積させ、二重底ウオーターバラストタンクには泥砂の混入の少ないウオーターバラスとを注水するようにして、堆積泥砂の除去を効率よく、容易に行える船舶におけるウオーターバラストタンクの構造と同ウオーターバラストタンクの張水方法を得ることを目的とする。

二重底部分をウオーターバラストタンクにした船舶におけるウオーターバラストタンクの構造であって、二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画される沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて二重底ウオーターバラストタンクと沈泥用バラストタンクを連通させた。

このウオーターバラストタンクの構造において、沈泥用ウオーターバラストタンク内底面をフラットにしたこと、二重底ウオーターバラストタンク内と沈泥用ウオーターバラストタンクの内底部に注排水管を備えたこと、二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管にバルブを介して接続され、沈泥用ウオーターバラストタンク内に開口する枝管を設けたこと、外板と側内板とによって区画される船舶の側方ボイド部を沈泥用ウオーターバラストタンクに形成したこと。

さらに、沈泥用ウオーターバラストタンクを複数個に区画し、ウオーターバラストを導入する区画から順次上層部と隣の区画の下層部とを連通させる導水管を設けたことおよび二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管と沈泥用ウオーターバラストタンク内に開口する注排水管とをバルブを挿設した連結管を介して連結したことも特徴とする。

また、二重底部分をウオーターバラストタンクとした船舶におけるウオーターバラストタンクの張水方法であって、二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画される沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて、沈泥用バラストタンクにウオーターバラストを注水し、沈泥用バラストタンク内に泥砂を沈殿させて、沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部のウオーターバラストを二重底ウオーターバラストタンクに注水して、張水するようにした。

このウオーターバラストの張水方法において、二重底ウオーターバラストタンクに一旦注水したウオーターバラストを、ポンプにより二重底ウオーターバラストタンク内に枝管を介して開口する注排水管から吸水し、沈泥用ウオーターバラストタンク内に枝管を介して開口する注排水管に供給して二重底ウオーターバラストタンクと沈泥用ウオーターバラストタンク間でウオーターバラストを循環させるようにしたことも特徴とする。

二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画される沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて、沈泥用バラストタンクにウオーターバラストを注水し、沈泥用バラストタンク内に泥砂を沈殿させ、沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部のウオーターバラストを二重底ウオーターバラストタンクに注水して、張水するようにしたので、あらかたの泥砂を沈泥用ウオーターバラストタンク内に沈殿させ、二重底ウオーターバラストタンクには泥砂の混入が少ないウオーターバラストを張水することができる。この結果、泥砂は狭い沈泥ウオーターバラストタンクから排出できるので、泥砂排出作業が効率的に、容易に行えるようになった。また、二重底ウオーターバラストタンク内のウオーターコースに悪影響を与えることもなくなった。

以下、図示した本発明の最良の形態について説明する。図１は本発明による船舶におけるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図、図２は注排水方式が異なるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図、図３は構造が異なるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図である。図４はカスケード式沈泥用ウオーターバラストタンクの例を示す概略側断面図、図５は図１に示す構成の展開した平面図、図６は図２に示す構成の展開した平面図である。

先ず、図１に沿ってウオーターバラストタンクの概要について説明する。なお、図１は側壁部も二重構造とし、該二重側壁部のボイド部もウオーターバラストタンクに形成した例を示している。
船体１は、外板２と内底板３および内側板４とにより二重船殻構造になっており、外板２と内底板３との間に二重底ウオーターバラストタンク５が形成されている。
また、該二重底ウオーターバラストタンク５の上方に位置して、外板２と内側板４との間には底板７を有する沈泥用ウオーターバラストタンク６が形成されている。二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６との連接部は底板７により水密に保たれている。

二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラスとタンク６とは、一端を沈泥用ウオーターバラストタンク６の上層部に開口し、多端を二重底ウオーターバラストタンク５内に開口する導水路８によって連通されている。導水路８はパイプやトランクなどにより構成される。

二重底ウオーターバラストタンク５には、船長方向の各区画ごとにベルマウスＢと開閉弁Ｖを備えた枝管９′を有する注排水管９が設けられている。また、沈泥用ウオーターバラストタンク６下層部には、船長方向の各区画ごとにベルマウスＢと開閉弁Ｖを備えた枝管１０′を有する注排水管１０が設けられている。なお、配置スペースの関係などから注排水管１０を二重底ウオーターバラストタンク５内に配置し、枝管１０′を沈泥用ウオーターバラストタンク６内に通して開口するようにしてもよい。図中１１は船体１の中央に縦通する縦通隔壁であり、１２は外板２の内面に縦方向に取り付けられたロンジを示す。

図２に示す例では、二重底ウオーターバラストタンク５に設けられた注排水管９に開閉弁Ｖを介して接続され、沈泥用ウオーターバラストタンク６内下層部に配したベルマウスＢに連結される枝管１３が設けられている。
図１、図２に示す例では、二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６との連接部の底板７の上面、つまり、沈泥用ウオーターバラストタンク６の内底面には補強材を取り付けず、フラットな内底面に形成されている。

図３に示す構成は、二重底ウオーターバラストタンク５の側方に位置して、外板２と内底板３との間には縦仕切り板１４を有する沈泥用ウオーターバラストタンク６が形成されている。二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６との連接部は縦仕切り板１４により水密に保たれている。

図４に示すごとく横仕切り板１５を設けて、沈泥用ウオーターバラストタンク６を縦方向（船長方向）に複数段に仕切り、手前側（船尾側）の仕切り部内低層部にベルマウスＢを配置するとともに、ベルマウスＢを配置した仕切り部から順次、隣接する仕切り部に、一端を手前側の仕切り部の上層部に開口し、多端を隣接する仕切り部の下層部に開口する導水管１６で連通させたカスケード方式のタンク構成とすることもできる。なお、この場合隣接する仕切り部には排水専用のベルマウスを配置することができる。

図５は図１の構成を展開した平面図であるが、ポンプ１７により、シーチェスト１８、吸水管１９を通して吸水したウオーターバラストを注排水管１０に供給し、該注排水管
１０に設けた枝管１０′より沈泥用ウオーターバラストタンク６に注水し、沈泥用ウオーターバラストタンク６から導水路８により二重底ウオーターバラストタンク５に注水して張水し、また、ポンプ１７により注排水管９を介して二重底ウオーターバラストタンク５および注排水管１０を介して沈泥用ウオーターバラストタンク６のウオーターバラストを排出管２１から排出するラインを示している。

このラインにおいて注水するときは、吸水管１９に設けた開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と、注排水管１０に設けた開閉弁Ｖ５、Ｖ９および注排水管１０の枝管１０′に設けた電磁開閉弁Ｖ１１を開き、注排水管９に設けた開閉弁Ｖ４、Ｖ８と、排水管２１に設けた開閉弁Ｖ６と、注排水管９と注排水管１０との連結管２０に設けた開閉弁Ｖ７および注排水管９の枝管９′に設けた開閉弁Ｖ１０を閉じる。
この状態でポンプ１７を作動すると、浮遊物などの進入を阻止されながらシーチェスト１８から吸水されたウオーターバラストは、ポンプ１７から注排水管１０に供給され、枝管１０′より沈泥用ウオーターバラストタンク６内に注水される。

そして、沈泥用ウオーターバラストタンク６内の水位が上昇すると、沈泥用ウオーターバラストタンク６の上層部に開口する導水路８にウオーターバラストが流れ込み、二重底ウオーターバラストタンク５に注水されることになる。このとき、ウオーターバラストに混じっている比重の大きい粗粒泥砂は沈泥用ウオーターバラストタンク６内に沈殿し、二重底ウオーターバラストタンク５には沈泥用ウオーターバラストタンク６の泥砂の混入が少ない上層水が注水されることになる。

ウオーターバラストを排出するときには、開閉弁Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８、Ｖ９および電磁開閉弁Ｖ１０、Ｖ１１を開き、開閉弁Ｖ１、Ｖ５を閉じてポンプ１７を作動すれば、二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６内のウオーターバラストは注排水管９および注排水管１０からポンプ１７によって吸水され、開閉弁Ｖ６を通って排水管２１から船外に排出される。なお、ウオーターバラストは吸水管１９を通してシーチェスト１８から排出することもある。

上記のごとくウオーターバラストを排出するとき、開閉弁Ｖ７を開き、Ｖ８を閉じておけば、沈泥用ウオーターバラストタンク６からの排出を優先して行うことができ、続いて開閉弁Ｖ８を開き、Ｖ７を閉じれば二重底ウオーターバラストタンク５からの排出を行うことができる。したがって、二重底ウオーターバラストタンク５からのウオーターバラスト排出中に、沈泥用ウオーターバラストタンク６内の堆積泥砂を排出する作業に取り掛かることも可能である。

また、開閉弁Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ８、Ｖ９および電磁開閉弁Ｖ１０、Ｖ１１を開き、開閉弁Ｖ１、Ｖ６、Ｖ７を閉じた状態でポンプ１７を作動すれば、二重底ウオーターバラストタンク５内のウオーターバラストを注排水管９から、ホンプ１７を介して注排水管１０に供給でき、沈泥用ウオーターバラストタンク６に循環供給できる。沈泥用ウオーターバラストタンク６と二重底ウオーターバラストタンク５とは導水路８により連通されているので、このようにして船舶の航海中にウオーターバラストを二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６との間で循環させることができる。

このようにウオーターバラストを循環させることで、さらにウオーターバラストに混入している比重の軽い細粒の泥砂を沈泥用ウオーターバラストタンク６に沈殿させることができる。
なお、図５に示す例においては注排水管９を排水専用に使用するように説明したが、全く泥砂の混入が問題にならないウオーターバラストを注水する場合は、開閉弁Ｖ７、Ｖ８および電磁開閉弁Ｖ１０を開いて注排水管９にウオーターバラストを供給し、二重底ウオーターバラストタンク５に直接注水することも可能である。

図６は図２の構成を展開した平面図であるが、ポンプ１７により、シーチェスト１８、吸水管１９を通して吸水したウオーターバラストを注排水管９に供給し、注配水管９より枝管１３を介して沈泥用ウオーターバラストタンク６に注水し、沈泥用ウオーターバラストタンク６から導水路８により二重底ウオーターバラストタンク５に注水して張水し、また、ポンプ１７により注排水管９から二重底ウオーターバラストタンク５および枝管１３を介して注排水管９から沈泥用ウオーターバラストタンク６のウオーターバラストを排水管２１から排出するラインを示している。

このラインにおいて注水するときは、吸水管１９に設けた開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と、注排水管９に設けた開閉弁Ｖ５および注排水管９からの枝管１３に設けた電磁開閉弁Ｖ１２を開き、排水管２１の開閉弁Ｖ６と注排水管９に設けた開閉弁Ｖ４および注排水管９の枝管９′に設けられた電磁開閉弁Ｖ１０を閉じる。
この状態でポンプ１７を作動すると、浮遊物などの進入を阻止されながらシーチェスト１８から吸水されたウオーターバラストは、ポンプ１７から注排水管９に供給され、枝管１３から沈泥用ウオーターバラストタンク６に注水される。

沈泥用ウオーターバラストタンク６内の水位が上昇すると、沈泥用ウオーターバラストタンク６の上層部に開口する導水路８にウオーターバラストが流れ込み、該導水路８から二重底ウオーターバラストタンク５に注水されることになる。このとき、ウオーターバラストに混入している比重の大きい粗粒泥砂は沈泥用ウオーターバラストタンク６内に沈殿し、二重底ウオーターバラストタンク５には沈泥用ウオーターバラストタンク６の泥砂の混入が少ない上層水が注水されることになる。

ウオーターバラストを排出するときには、開閉弁Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６および電磁開閉弁Ｖ１０、Ｖ１２を開き、開閉弁Ｖ１、Ｖ５を閉じる。この状態でポンプ１７を作動すれば、二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６内のウオーターバラストは注排水管９からポンプ１７によって吸水され、開閉弁Ｖ６を通って排水管２１から船外に排出される。

なお、ポンプ１７の前段にはストレーナ２２が設けられており、ポンプ１７に異物が侵入するのを防いでいる。また、ポンプ１７の吐出側にはチェック弁Ｖ１３と絞り弁Ｖ１４とが設けられている。

上記の説明においては、二重側壁のボイド部を沈泥用ウオーターバラストタンクにしたものについて説明したが、シングル側壁の船舶においては同様な構成の、即ち、限定された広さであり、一端を上層部に開口し、多端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を備えた沈泥用ウオーターバラストタンクを二重底ウオーターバラストタンクと水密に形成することで本発明を実施することが可能である。

上述のごとく、本発明においては、限定された狭い沈泥用ウオーターバラストタンク６を備え、ウオーターバラストを、一旦、沈泥用ウオーターバラストタンク６に注水し、該沈泥用ウオーターバラストタンク６内の上層水を二重底ウオーターバラストタンク５に注水して張水するようにしたので、ウオーターバラストに混入する泥砂はあらかた沈泥用ウオーターバラストタンク６内に沈殿することになる。このため、沈殿した泥砂の排出作業は限られたゾーンである沈泥用ウオーターバラストタンク６内から効率よく排出することができる。

なお、図１、図２に示したように沈泥用ウオーターバラストタンク６の内底面をフラットに形成しておけば、泥砂の排出作業をきわめて容易に行うことができる。
また、沈泥用ウオーターバラストタンク６への注水をゆっくり行い、沈泥用ウオーターバラストタンク６内の水位の上昇を時間をかけて行うようにすれば、より多くの泥砂を沈泥用ウオーターバラストタンク６に沈殿させることができる。
しかし、ウオーターバラスト注水のスピードは、アンローディング作業との兼ね合いがあるので、ウオーターバラストに混入される殆どの泥砂を沈殿させることは困難である。

特に、比重が軽く細粒の泥砂はウオーターバラストに混入したまま二重底ウオーターバラストタンク５に入ってしまう。そこで、本発明はこのようなときには、一旦、ウオーターバラストを張水したあと、航行中に二重底ウオーターバラストタンク５と沈泥用ウオーターバラストタンク６との間でウオーターバラストを循環できるようにし、より多くの泥砂を沈泥用ウオーターバラストタンク６に沈殿させることができるようにした。

なお、二重底ウオーターバラストタンク５への通行用として、沈泥用ウオーターバラストタンク６の底板７、縦仕切り板１４に水密なハッチを設けることは可能である。

本発明によるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図。 注排水方式が異なるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図。 構造が異なるウオーターバラストタンクの概略構成を示す正断面図。 カスケード式沈泥用ウオーターバラストタンクの例を示す概略側断面図。 図１に示す構成の展開した平面図。 図２に示す構成の展開した平面図。

符号の説明

１ 船体 ２ 外板
３ 内底板 ４ 内側板
５ 二重底ウオーターバラストタンク ６ 沈泥用ウオーターバラストタンク
７ 底板 ８ 導水路
９ 注排水管 １０ 注排水管
１１ 縦通隔壁 １２ ロンジ
１３ 枝管 １４ 縦仕切り板
１５ 横仕切り板 １６ 導水管
１７ ポンプ １８ シーチェスト
１９ 吸水管 ２０ 連結管
２１ 排出管
Ｂ ベルマウス Ｖ 弁

Claims (9)

1. 二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画され、狭い底面を有する沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて二重底ウオーターバラストタンクと沈泥用バラストタンクを連通させたことを特徴とする船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
2. 沈泥用ウオーターバラストタンクの内底面をフラットに形成したことを特徴とする請求項１に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
3. 二重底ウオーターバラストタンク内と、沈泥用ウオーターバラストタンクの内底部に注排水管を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
4. 二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管に接続され、沈泥用ウオーターバラストタンク内に開口する枝管を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
5. 外板と内板とによって区画される船舶の側方ボイド部に沈泥用ウオーターバラストタンクを形成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
6. 沈泥用ウオーターバラストタンクを複数個に区画し、ウオーターバラストを導入する区画から順次上層部と隣の区画の下層部とを連通させる導水管を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
7. 二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管と沈泥用ウオーターバラストタンク内に備えた注排水管とをバルブを挿設した連結管を介して連結したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項６に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの構造。
8. 二重底ウオーターバラストタンクと水密に区画され、狭い底面を有する沈泥用ウオーターバラストタンクを形成し、一端を沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部に開口し、他端を二重底ウオーターバラストタンク内に開口する導水路を設けて、沈泥用バラストタンクにウオーターバラストを注水し、沈泥用バラストタンク内に泥砂を沈殿させ、沈泥用ウオーターバラストタンクの上層部のウオーターバラストを二重底ウオーターバラストタンクに注水するようにしたことを特徴とする船舶におけるウオーターバラストタンクの張水方法。
9. 二重底ウオーターバラストタンクに一旦注水したウオーターバラストを、ポンプにより二重底ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管から吸水し、沈泥用ウオーターバラストタンク内に備えられた注排水管に供給して二重底ウオーターバラストタンクと沈泥用ウオーターバラストタンク間で循環させるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の船舶におけるウオーターバラストタンクの張水方法。
   

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