KR100325929B1 - Apparatus for removal sediment in ballast tank of ship - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박의 발라스트 탱크 침전물 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선박의 발라스트 탱크에 유입되어 있던 해수를 배출전 또는 배출중에 탱크 바닥 저면에 해수를 일정시간(수초-수분간) 분사시켜 침전된 머드(mud),미생물 및 고형물을 수중으로 부유시켜 발라스트 탱크의 해수와 함께 침전물이 배출될 수 있게 펌프,연결배관,밸브 및 노즐이 장착된 분사관으로 구성된 침점물 제거장치를 제공하기 위한 것으로 선박(S)의 발라스트 탱크(1)(1')에 침전물을 제거하는 장치를 구성함에 있어서,해수유입구(2)를 통하여 엔진 룸(8)에 설치된 펌프(3)로 해수를 유입시켜 주 급수관(4)에서 부 급수관(5)(5')으로 공급하고 부 급수관(5)(5')에 설치된 밸브(6)(6')를 통하여 각각의 발라스트 탱크(1)(1')에 분사구(11)(11')가 형성된 분사관(7)(7')으로 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에 설치된 구조 보강재(9)(9')의 사이에 분사구(11)(11')가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 탱크 침전물 제거장치.The present invention relates to an apparatus for removing ballast tank sediment of a vessel, and more particularly, by spraying seawater on the bottom of a tank for a predetermined time (seconds to several minutes) before or during discharge of seawater that has flowed into a ballast tank of a vessel. In order to provide mud, microorganisms and solids in the water to provide a deposit removal device consisting of a spray pipe equipped with a pump, a connecting pipe, a valve and a nozzle to discharge the sediment with the seawater of the ballast tank. In constructing a device for removing deposits in the ballast tanks (1) (1 ') of (S), the seawater is introduced into the pump (3) installed in the engine room (8) through the seawater inlet (2) and the main water supply pipe ( 4 to the secondary water supply pipe (5) (5 ') and through the valve (6) 6' installed in the secondary water supply pipe (5) (5 ') to each ballast tank (1) (1') 11) Bars of tanks 1, 1 'with injection tubes 7, 7' formed with 11 '. Structural reinforcing material (9) (9 ') to the injection hole 11 (between 11') of the ballast tanks to remove deposits on the vessel characterized in that the installation devices installed in the bottom surface (10).
Description
본 발명은 선박의 발라스트 탱크 침전물 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선박의 발라스트 탱크에 유입되어 있던 해수를 배출전 또는 배출중에 탱크 바닥 저면에 해수를 일정시간(수초-수분간) 분사시켜 침전된 머드(mud),미생물 및 고형물을 수중으로 부유시켜 발라스트 탱크의 해수와 함께 침전물이 배출될 수 있게 펌프,연결배관,밸브 및 노즐이 장착된 분사관으로 구성된 침점물 제거장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing ballast tank sediment of a vessel, and more particularly, by spraying seawater on the bottom of a tank for a predetermined time (seconds to several minutes) before or during discharge of seawater that has flowed into a ballast tank of a vessel. In order to provide mud, microorganisms and solids in the water to provide a debris removal device consisting of a spray pipe equipped with a pump, a connecting pipe, a valve and a nozzle to discharge the sediment with the sea water of the ballast tank.
일반적으로 선박의 발라스트 탱크는 화물의 선적 및 하역을 할 때 선박의 무게중심이 변동되는 것을 최소화하여 안전한 항해를 하기 위한 것으로 도 1 에 도시된 바와같이 발라스트 탱크는 좌,우로 대칭이 되도록 다수개 설치되어 있으며 각각의 탱크는 독립된 방의 구조로 형성되어 발라스트 탱크에 유입된 해수가 서로 다른 탱크로 이동되지 않는다.In general, a ballast tank of a ship is for safe navigation by minimizing the variation of the center of gravity of a ship when loading and unloading cargo. As shown in FIG. 1, a plurality of ballast tanks are installed to be symmetrical left and right. Each tank is formed in a separate room structure so that the seawater entering the ballast tank is not moved to the other tanks.
선박에 화물이 만재되면 발라스트 탱크에 해수를 유입시키지 않아도 선박의 무게중심이 해수면 아래로 하강하여 파도 등의 외력이 작용하여도 안전하게 항해할 수 있으나 선적된 하물이 없는 상태에서 운항하는 경우에는 선박의 무게중심을 하강시키기 위하여 발라스트 탱크에 해수를 유입시켜 운항하여야 한다.When cargo is loaded on the vessel, the center of gravity of the vessel can be safely lowered below sea level without the inflow of seawater into the ballast tank, so that it can sail safely even when external forces such as waves are applied. In order to lower the center of gravity, seawater should be flown into the ballast tank.
따라서 선박운항시 화물의 선적 및 하역을 반복하면서 발라스트 탱크는 해수의 유입과 배출을 반복하며 해수가 유입될 때 해수와 함께 유입된 머드,미생물 및 고형물이 운항하는 동안에 고형물이 부유하다가 발라스트 탱크의 바닥 저면에 침전되어 발라스트 탱크의 해수를 배출시킬 때 해수와 함께 배출되지 않고 바닥 저면에 침전물로 쌓이게 되며 운항횟수가 반복되면서 그 양이 증대되는 것이다.Therefore, the ballast tank repeats the loading and unloading of cargo during ship operation, and the ballast tank repeats the inflow and outflow of seawater, and when the seawater flows, the solids float while the mud, microorganisms and solids flowed along with the seawater. When it is settled on the bottom and discharged the seawater of the ballast tank, it is not discharged with the seawater, but is accumulated as a sediment on the bottom and the amount is increased as the number of flights is repeated.
상기한 현상은 특히 발라스트 탱크의 해수가 유입되는 지점의 환경에 따라 영향을 받게되며 수심이 낮거나 바닥에 머드,씰트(silt),쉐일(shale),실리카(silika) 및 세사(가는모래) 등의 입자가 작은 물질이 다량 분포되어 있는 지역 그리고 미생물의 번식이 두드러진 녹조,적조를 비롯한 해양 미생물의 농도가 높은 지역의 경우는 상기한 현상은 더욱 심하게 되며 특히 침전물에 발수-압밀화를 잘 일으키는 머드물질이 다량 함유된 침전물은 시간이 경과함에 따라 점점 더 굳어져서 제거하기가 어려운 상태가 된다.The above phenomenon is particularly affected by the environment of the point where the seawater of the ballast tank is introduced, and mud, silt, shale, silica and fine sand are used on the bottom of the water or at the bottom. The above phenomenon is more severe in areas where large amounts of small particles are distributed and in areas where marine microorganisms have high concentrations, including green algae and red tide, where the growth of microorganisms is prominent. Precipitates containing a large amount of material become harder and harder to remove over time.
종래에는 선박의 발라스트 탱크에 침전된 침전물을 제거하기 위하여 작업자가 직접 발라스트 탱크의 바닥 저면으로 내려가서 수작업으로 물청소하여 침전물을 제거하였다.Conventionally, in order to remove the sediment deposited in the ballast tank of the ship, the worker directly descends to the bottom of the ballast tank to manually wash the water to remove the sediment.
그리고 발라스트 탱크에 해수가 배출되지 않은 상태에서는 침전된 입자간에 발수작용이 일어나는 속도가 탱크가 비어있을 때 보다 매우 느려서 침전물 입자간에 결합이 강해지기 전에 발라스트 탱크에서 해수를 배출할 때 마다 청소를 수행하는 것이 용이하나 현실적으로 다수개의 탱크를 매 운항 때 마다 일일이 청소하는 것은 어려운 일이며 해수가 배출되고 바닥에 침전된 입자는 탱크가 비어 있어서 표면수가 없이 시간이 경과하면서 입자 사이에 간극수가 빠지며 입자간 결합력이 강화되는 입자간 발수작용이 심해지므로 침전물 형성 후 시간이 경과 할수록 작업자가 청소하기가 어려울 뿐만아니라 탱크 내부에 유입된 미생물의 영향으로 탱크 벽면과 바닥에 미생물 슬라임(biological slime)이 형성되어 매우 미끄러워서 청소작업이 어렵고 안전사고의 위험이 있는 등의 문제점이 있었다.And when the seawater is not discharged to the ballast tank, the rate of water repellent action between the precipitated particles is much slower than when the tank is empty, so that the cleaning is performed every time the seawater is discharged from the ballast tank before the bond between the sediment particles becomes strong. It is easy to clean, but in reality, it is difficult to clean a large number of tanks at every operation, and the seawater is discharged and the particles deposited on the bottom are empty because the tanks are empty. As the water reinforcing effect between the particles is strengthened, it is difficult for the worker to clean as time elapses after the formation of the precipitate, and also due to the influence of microorganisms introduced into the tank, microbial slime is formed on the tank wall and the bottom, making it very slippery. Difficult cleaning and safety accident There were problems of that risk.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 선박의 발라스트 탱크로부터 해수를 배출전 또는 배출시에 탱크 바닥 저면에 해수를 일정시간 일정압력으로 분사시켜 침전된 머드,미생물 및 고형물을 바닥에서 수중으로 부유시켜 탱크의 해수와 함께 침전물을 배출시켜서 탱크의 벽면과 바닥 저면의 부식을 방지하고 작업에 따른 인건비와 유지보수 비용을 절감시킬 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention was created for the purpose of solving the above-mentioned problems, mud, microorganisms and precipitated by spraying seawater at a constant pressure for a predetermined time on the bottom of the tank before or during discharge of seawater from the ballast tank of the vessel Floating solids from the bottom to the water to discharge the sediment together with the sea water of the tank to prevent corrosion of the wall and bottom of the tank and to provide a device that can reduce the labor cost and maintenance costs according to the work.
상기한 장치를 제공하기 위하여 해수유입구를 통해 해수를 펌프로 유입시켜서 주 급수관으로 해수를 공급하고 각각의 부 급수관과 밸브에 의해 발라스트 탱크로 연결시키고 부 급수관에 연결된 다수의 분사관에 설치된 분사구를 통해 발라스트 탱크의 저면 바닥으로 해수를 분사시켜 침전물을 부유시켜서 탱크내의 유입되어 있던 해수을 배출시킬 때 침전물도 함께 배출시킬 수 있게한 장치를 제공할 수 있게 하였다.In order to provide the above device, the seawater is introduced into the pump through the seawater inlet to supply the seawater to the main water supply pipe, connected to the ballast tank by the respective subwater supply pipes and valves, and through the injection holes installed in a plurality of injection pipes connected to the subwater supply pipes. By spraying seawater to the bottom of the ballast tank, it is possible to provide a device that allows the sediment to be suspended so that the sediment is also discharged when the seawater that has flowed in the tank is discharged.
도 1 은 본 발명이 적용되는 선박의 전체 개략도1 is an overall schematic view of a vessel to which the present invention is applied
도 2 는 본 발명의 확대 측단면 구조도Figure 2 is an enlarged side cross-sectional structural view of the present invention
도 3 은 본 발명의 분사관이 설치되는 부분사시도Figure 3 is a partial perspective view of the spray pipe of the present invention is installed
도 4 는 본 발명 분사구의 단면구조도Figure 4 is a cross-sectional structural view of the injection hole of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1)(1') 발라스트 탱크 (2) 해수 유입구(1) (1 ') ballast tanks (2) seawater inlets
(3) 펌프 (4) 주 급수관(3) pump (4) main water pipe
(5)(5') 부 급수관 (6)(6') 밸브(5) (5 ') secondary water line (6) (6') valve
(7)(7') 분사관 (8) 엔진룸(7) (7 ') injection pipe (8) engine room
(9)(9') 구조 보강재 (10) 바닥 저면(9) (9 ') structural reinforcement (10) bottom bottom
(11)(11') 분사구 (S) 선박11 (11 ') Nozzle (S) Vessel
이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명이 적용되는 선박의 전체 개략도로서 해수유입구에서 해수를 유입하여 각각의 발라스트 탱크로 해수를 분사시킬수 있는 전체 배관 구조도이고,도 2 는 본 발명의 확대 측단면 구조도로서 좌,우측의 발라스트 탱크로 연결된 배관의 단면도이며,도 3 은 본 발명의 분사관이 설치되는 부분사시도로서 탱크의 보강재 사이에 분사구가 설치된 것을 도시한 것이며,도 4 는 본 발명 분사구의 단면구조도로서 분사구 노즐의 방향을 도시한 것이다.1 is an overall schematic diagram of a ship to which the present invention is applied, and is a schematic view showing the entire piping structure capable of injecting seawater from a seawater inlet and injecting seawater into each ballast tank, and FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional structural view of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a pipe connected to a ballast tank, and FIG. 3 is a partial perspective view of the injection pipe of the present invention, showing that injection holes are installed between reinforcement materials of the tank, and FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of the injection hole of the present invention. It is shown.
선박(S)의 발라스트 탱크(1)(1')에 침전물을 제거하는 장치를 구성함에 있어서,In constructing a device for removing deposits in the ballast tanks 1 (1 ') of the ship S,
해수유입구(2)를 통하여 엔진 룸(8)에 설치된 펌프(3)로 해수를 유입시켜 주 급수관(4)에서 부 급수관(5)(5')으로 공급하고 부 급수관(5)(5')에 설치된 밸브(6)(6')를 통하여 각각의 발라스트 탱크(1)(1')에 분사구(11)(11')가 형성된 분사관(7)(7')으로 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에 설치된 구조 보강재(9)(9')의 사이에 분사구(11)(11')가 설치된 구조이다.The seawater is introduced into the pump 3 installed in the engine room 8 through the seawater inlet 2 and supplied from the main water supply pipe 4 to the subwater supply pipes 5, 5 ', and the secondary water supply pipes 5, 5'. Tank (1) (1) with injection pipes (7) (7 ') formed with injection holes (11) (11') in each ballast tank (1) (1 ') through valves (6) (6') provided in the The injection hole 11, 11 'is provided between the structural reinforcement materials 9 and 9' provided in the bottom bottom surface 10 of "'.
이와같이 된 본 발명은 선박(S)을 운항하면서 선적된 화물의 중량에 따라 선박(S)의 무게중심을 조절하기 위하여 해수를 유입 및 배출시키는 발라스트 탱크(1)(1')에서 유입된 해수를 배출시킬 때 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에 침전된 침전물을 부유시켜 유입되어 있던 해수와 함께 배출시키기 위하여 해수유입구(2)로 엔진 룸(8)에 설치된 펌프(3)를 작동시켜 해수를 유입시키고 유입된 해수는 주 급수관(4)을 통하여 부 급수관(5)(5')으로 공급되고 부 급수관(5)(5')에 설치된 밸브(6)(6')를 통하여 발라스트 탱크(1)(1')로 해수를 분사시키는데 분사는 수초에서 수분간의 단시간에 분사하고 필요에 따라서 밸브(6)(6')를 개폐조작하여 수분에서 수십분 내의 시간에 모든 탱크(1)(1')에 해수를 분사시킬 수 있다.According to the present invention, the seawater introduced from the ballast tank (1) (1 ') for introducing and discharging seawater in order to adjust the center of gravity of the ship (S) in accordance with the weight of the cargo shipped while operating the ship (S). Pump (3) installed in engine room (8) with seawater inlet (2) for discharging sediment deposited on bottom bottom (10) of tank (1) (1 ') with discharged seawater Water flows into the secondary water supply pipe (5) (5 ') through the main water supply pipe (4), and the valves 6 and 6' installed in the secondary water supply pipes (5) and 5 'are operated. The seawater is injected into the ballast tanks (1) (1 ') through the spraying in a short time of several seconds to several minutes, and if necessary, the valves (6) and 6' are opened and closed to operate all tanks in a few minutes to several tens of minutes. Sea water can be sprayed on the
각각의 탱크(1)(1') 내부로 부 급수관(5)(5')에서 분지되어 분사관(7)(7')이 설치되어 있으며 분사관(7)(7')은 일정간격으로 노즐 또는 분사구(11)(11')가 설치되어 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에 구조 보강재(9)(9')와 대응되게 설치간격과 설치갯수 및 분사각을 설정하여 분사에 의해 일어난 와류가 구조 보강재(9)(9')에 의해 간섭받지 않고 거의 모든 바닥 저면(10)에 유동시킬 수 있게 배치된다.Each tank 1, 1 'is branched from the secondary water supply pipes 5, 5' to the injection pipes 7 and 7 ', and the injection pipes 7 and 7' are spaced at regular intervals. Nozzles or nozzles 11, 11 'are installed to set the installation interval, the number of installations and the spray angle on the bottom bottom 10 of the tank 1, 1' to correspond to the structural reinforcement 9, 9 '. So that the vortices generated by the spray can flow to almost all bottom bottoms 10 without being interfered by the structural reinforcement 9, 9 ′.
해수의 분사에 의하여 침전물이 수중으로 부유하기 위해서는 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에서 유속이 침전물의 임계전단속도(Critical shear velocity)보다 커야 하므로 거의 모든 바닥 저면(10)에 침전물의 임계전단속도보다 높은 유속을 나타낼수 있도록 충분한 유량과 유속으로 해수를 분사시킨다.In order for the sediment to float in the water by the injection of seawater, the flow rate at the bottom bottom 10 of the tank 1, 1 'must be greater than the critical shear velocity of the sediment, so that almost all bottom bottoms 10 Sea water is injected at a sufficient flow rate and flow rate to produce a flow rate higher than the critical shear rate of the sediment.
침전물의 제거를 목적으로 하는 해수의 분사는 발라스트 탱크(1)(1')내에 해수가 유입되어 있거나 배출,유입시 및 탱크(1)(1')가 비워져 있을 때 등 언제든지 가능하지만 발라스트 탱크(1)(1')의 해수가 비워지면 침전물의 발수현상이 가속화되어 더욱 견고화되므로 탱크(1)(1')를 비우고 난 후에 해수를 분사하는 것은 바람직 하지 않고 해수를 배출시킬 때 해수를 분사시켜 침전물이 부유 직후 탱크(1)(1') 밖으로 배출시키는 것이 바람직 하다.Injection of seawater for the purpose of removing sediment is possible at any time, such as when seawater is introduced into the ballast tank (1) (1 ') or when it is discharged or introduced and when the tank (1) (1') is empty. 1) When the seawater of (1 ') is emptied, the water repellent phenomenon of the sediment is accelerated and it becomes more solid. Therefore, it is not preferable to spray seawater after emptying the tanks (1) (1'). The sediment is preferably discharged out of the tank 1, 1 'immediately after floating.
그리고 발라스트 탱크(1)(1') 내부의 분사관(7)(7')은 바닥 저면(10)으로부터 설치높이는 유효한 분사각,분사유량 및 분사속도에 영향을 미치는 것으로 탱크(1)(1')의 바닥 저면(10)에 설치된 구조 보강재(9) 상에 분사관(7)(7')을 고정설치하는 것이 설치비를 최소화 할 수 있는 바람직한 방법이지만 상황에 따라 분사관(7)(7')의 높낮이를 조절하여 설치할 수도 있다.In addition, the injection pipes 7 and 7 'inside the ballast tank 1 and 1' affect the effective spray angle, injection flow rate and injection speed of the installation height from the bottom bottom 10. Although fixed installation of the injection pipes (7) (7 ') on the structural reinforcement (9) installed on the bottom bottom 10 of the' () 'is a preferable way to minimize the installation cost, depending on the situation the injection pipes (7) (7) It can be installed by adjusting the height of ').
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
그러므로 본 발명은 종래 수작업에 의해 발라스트 탱크 내부의 침전물을 제거하던 것을 획기적으로 개선한 것으로 작업인력이 필요없는 무인장치이며 침전물의 고형화가 진행되지 않아 발라스트 탱크의 부식이 일어나지 않고 기계적 작동에 의해 침전물을 제거함으로 유지보수가 간단하고 운전 유지비가 저렴한 등의 효과가 있으며 본 발명의 장치는 거의 모든 종류의 중대형 선박에 장착이 가능하여 선박의 발라스트 탱크에 발생되는 침전물을 용이하게 제거할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.Therefore, the present invention is a drastically improved removal of the sediment in the ballast tank by the conventional manual work, it is an unmanned device that does not require the work force and solidification of the sediment does not proceed, the corrosion of the ballast tank does not occur and sediment by mechanical operation By removing, the maintenance is simple and the operation and maintenance cost is low, and the device of the present invention can be installed on almost all kinds of medium and large ships, so that the sediment generated in the ballast tank of the ship can be easily removed. There is.
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