KR101239345B1 - 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박에 관한 것으로, 선체와, 선체에 헐 구조로 설치되며, 상하 방향으로 연장되어 해수가 채워지는 해수 유입부와, 해수 유입부의 하단부에 연결되며, 해수 유입부의 연장 방향을 따라 이동 가능하고, 해수 유입부로 해수를 흡입하는 해수 라이저와, 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되며, 해수 유입부에 채워진 해수를 공급받아 저장하는 해수 저장 탱크와, 해수 저장 탱크의 일측에 제공되며, 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되고, 해수 저장 탱크에 저장된 해수를 펌핑하여 수요처로 공급하는 원심 펌프를 포함할 수 있다.

Description

선박{VESSEL}
본 발명의 실시예는 선박에 관한 것이다.
FPSO(floating production storage offloading), FSRU(floating storage and regasification unit) 등의 부유식 해양 구조물, 드릴쉽(drillship) 등과 같은 선박은 해상에서 단독 계류된 상태에서 해저 자원의 시추, 생산, 저장, 하역 등의 작업을 수행할 수 있다.
이러한 선박에는 상술한 바와 같은 작업을 위한 각종 설비들이 탑재 및 구비될 수 있다. 또한, 탑재된 각종 설비들의 냉각을 위해 선박에는 해수를 흡입하여 냉각수로 사용하기 위한 해수 흡입 설비들이 구비될 수 있다.
도 1은 종래에 해수 흡입 설비가 구비된 선박을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 선박은 선체 후미의 선저 부분에 해수 라이저(110)를 구비할 수 있고, 이러한 해수 라이저(110)를 통해 대략 150 m 부근의 해수를 흡입할 수 있다. 이를 위해 해수 라이저(110)가 구비되는 선저 부분의 선체 내부에는 흡입 펌프가 설치되는 케이슨(caisson, 120)이 구비될 수 있다.
도 2는 종래에 선박에 구비되는 해수 흡입 설비를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 선박에 설치되는 해수 흡입 설비는 해수를 흡입하는 해수 라이저(110), 해수 흡입 설비 설치 공간인 케이슨(120), 케이슨(120) 내부에 설치되는 흡입 펌프(130), 흡입 펌프(130)에 연결되어 해수 수요처로 해수를 공급하는 공급 배관(140) 등을 구비할 수 있다.
여기에서, 흡입 펌프(130)는 수중 방식(submersible type)의 펌프가 사용되며, 수중 방식의 흡입 펌프(130)는 케이슨(120) 내부의 분할된 공간에 대응하여 각각 설치될 수 있다. 이러한 흡입 펌프(130)는 일부가 해수 라이저(110)를 통해 유입된 해수에 잠긴 형태로 수중에 위치할 수 있다.
여기에서, 흡입 펌프(130)로 수중 방식의 펌프가 사용되는 이유는, 배관 시스템의 설계에 의해 결정되는 유효흡입수두(NPSHa : Available NPSH)와 펌프의 설계에 의해 결정되는 필요흡입수두(NPSHr : Required NPSH)의 관계에서 유효흡입수두가 필요흡입수두보다 상대적으로 더 큰 값을 갖도록 하기 위해서이며, 수중 방식의 펌프는 케이슨(120) 내부에 설치되는 바, 펌프 설치를 위한 별도의 공간이 필요하지 않기 때문이다.
해수 라이저(110)는 흡입 펌프(130)에 일대일로 대응될 수 있도록 배치될 수 있으며, 다수의 파이프가 하나의 묶음 형태로 배치될 수 있다.
하지만, 상술한 바와 같은 해수 흡입 설비에 구비되는 수중 방식의 펌프는 일반 흡입 펌프보다 훨씬 고가의 장비이기 때문에, 해수 유입을 위한 설비 비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들에서는 해수 유입 설비의 설비 비용을 낮출 수 있는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선체와, 상기 선체에 헐 구조로 설치되며, 상하 방향으로 연장되어 해수가 채워지는 해수 유입부와, 상기 해수 유입부의 하단부에 연결되며, 상기 해수 유입부의 연장 방향을 따라 이동 가능하고, 상기 해수 유입부로 상기 해수를 흡입하는 해수 라이저와, 상기 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 해수 유입부에 채워진 상기 해수를 공급받아 저장하는 해수 저장 탱크와, 상기 해수 저장 탱크의 일측에 제공되며, 상기 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되고, 상기 해수 저장 탱크에 저장된 상기 해수를 펌핑하여 수요처로 공급하는 원심 펌프를 포함하는 선박을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 유입된 해수를 해수 저장 탱크에 저장하고, 저장된 해수를 원심 펌프를 통해 해수 수요처로 공급함으로써, 해수 유입 설비 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래에 해수 흡입 설비가 구비된 선박을 보여주는 도면.
도 2는 종래에 선박에 구비되는 해수 흡입 설비를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 해수 흡입 설비를 갖는 선박을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해수 흡입 설비를 갖는 선박을 보여주는 도면.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 해수 흡입 설비를 갖는 선박을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 해수 라이저(310), 해수 유입부(320), 유입 배관(330), 해수 저장 탱크(340), 펌핑 배관(350), 여과기(360), 조절 밸브(370), 원심 펌프(380), 공급 배관(390)을 구비할 수 있다.
해수 라이저(310)는 일정 깊이의 해수를 흡입하여 해수 유입부(320)로 공급할 수 있으며, 예를 들어 수심 약 150 m 부근의 해수를 해수 유입부(320)로 공급할 수 있다. 해수 라이저(310)는 해수 유입부(320)의 하단부로부터 수중으로 연장 형성될 수 있다. 이러한 해수 라이저(310)는 원심 펌프(380)의 개수에 대응되도록 제공될 수 있으며, 원심 펌프(380)와 일대일 대응할 수 있다. 또한, 해수 라이저(310)는 해수 유입부(320)의 연장 방향을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다.
해수 유입부(320)는 해수가 해수 저장 탱크(340)에 저장되기 전 임시로 저장되는 공간일 수 있으며, 헐(hull) 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 해수 유입부(320)는 선체를 형성하는 헐이 내측으로 합입되어 형성될 수 있다. 또한, 해수 유입부(320)는 필요 시 해수 라이저(310)를 상측으로 끌어올려 유지, 보수가 가능하도록 상하 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이를 위해 해수 유입부(320)의 측벽에는 해수 라이저(310)의 이동을 안내하는 가이드 레일(미도시)이 마련될 수도 있다.
해수 유입부(320)는 선체의 중간, 또는 선미측에 제공될 수 있다.
유입 배관(330)은 해수 유입부(320)와 해수 저장 탱크(340)를 연결하는 배관으로, 해수 유입부(320)에 유입된 해수를 해수 저장 탱크(340)로 유입시킬 수 있다. 여기에서, 유입 배관(330)에는 해수 저장 탱크(340)로 해수가 유입되는 것을 차단하거나 그 유량을 조절하기 위한 조절 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
해수 저장 탱크(340)는 선체의 선저부에 구비될 수 있으며, 해수 유입부(320)로부터 유입 배관(330)을 통해 유입되는 해수를 저장할 수 있다. 이러한 해수 저장 탱크(340)는 해수 유입부(320)의 수위보다 낮은 위치에 구비될 수 있다. 이에 의해, 해수 유입부(320)에 임시로 저장되어 있던 해수가 중력에 의해 해수 저장 탱크(340)로 유입될 수 있다. 즉, 추가적인 동력의 투입 없이 해수 유입부(320)로부터 해수 저장 탱크(340)로 해수를 공급할 수 있으므로, 에너지를 절약할 수 있다.
펌핑 배관(350)은 해수 저장 탱크(340)와 원심 펌프(380)를 연결하는 배관으로, 해수 저장 탱크(340)에 저장된 해수는 원심 펌프(380)의 구동 시 펌핑 배관(350)을 통해 공급 배관(390)으로 이동될 수 있다.
펌핑 배관(350) 상에는 여과기(360) 및 조절 밸브(370)가 설치될 수 있다.
여기에서, 여과기(360)는 펌핑 배관(350)을 통해 이송되는 해수에 포함된 해양 생물, 부유물 등의 불순물을 여과하여 깨끗한 해수가 수요처에 공급될 수 있도록 한다.
조절 밸브(370)는 여과기(360)의 후단에 설치되어 불순물이 제거된 해수의 유량을 조절할 수 있다. 물론, 조절 밸브(370)는 펌핑 배관(350)을 통한 해수의 이송을 차단할 수 있다.
원심 펌프(380)는 해수 저장 탱크(340)와 펌핑 배관(350)으로 연결되며, 해수 저장 탱크(340)의 일측에 위치할 수 있다. 또한, 원심 펌프(380)는 해수 저장 탱크(340)의 상부 데크(deck)에 위치될 수 있다. 또한, 원심 펌프(380)는 해수 유입부(320)에 유입된 해수의 수위보다 낮은 위치에 설치될 수 있다. 그리고, 원심 펌프(380)를 구동하기 위한 펌프 설비(380a)는 원심 펌프(380)의 상단부에 연결되어 설치될 수 있다.
공급 배관(390)은 원심 펌프(380)를 통해 펌핑된 해수를 해수 수요처로 공급하기 위한 배관으로, 해수를 냉각수로 이용하는 각종 설비로 해수를 공급할 수 있다.
이러한 원심 펌프(380)는 종래에 사용되었던 수중 방식의 펌프(도 2의 130)보다 가격이 저렴하며, 이송 가능한 최대 유량이 크기 때문에 필요한 펌프 수를 대폭 줄일 수 있다. 또한, 대폭 줄어든 펌프 수에 일대일 대응하여 설치되는 해수 라이저(310)의 수도 마찬가지로 줄일 수 있다.
또한, 종래의 기술과 같은 케이슨(도 2의 120)을 설치하지 않고, 선체의 헐과 같은 구조로 해수 유입부(320)를 형성할 수 있으므로, 제조 비용을 절약할 수 있다.
따라서, 전체적인 해수 유입 설비의 설치에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
한편, 해수 라이저(310), 해수 유입부(320), 유입 배관(330), 펌핑 배관(350), 여과기(360), 조절 밸브(370), 원심 펌프(380), 공급 배관(390)은 하나의 셋트로 다수개가 제공될 수 있으며, 일 예로 선박의 길이 방향 또는 폭 방향을 따라 나란하게 여러 셋트가 배치될 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 해수 유입 설비에서 해수 유입부가 선체의 외부에 구비되는 선박에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 해수 흡입 설비를 갖는 선박을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 해수 라이저(310'), 해수 유입부(320'), 유입 배관(330'), 해수 저장 탱크(340), 펌핑 배관(350), 여과기(360), 조절 밸브(370), 원심 펌프(380), 공급 배관(390)을 구비할 수 있다.
여기에서, 해수 유입부(320')는 선체의 외부 측면에 별도로 설치될 수 있으며, 선체와 같은 헐 구조로 외벽이 형성될 수 있다. 예를 들면, 해수 유입부(320')는 밸러스트 탱크(400)가 내측에 구비된 선체의 측면 외부에 제공될 수 있다. 해수 라이저(310')는 선체의 측벽에 설치된 해수 유입부(320')의 하단부에 연결될 수 있다.
또한, 유입 배관(330')은 선체 외부 측면에 설치된 해수 유입부(320')와 해수 저장 탱크(340)를 연결하기 위해 밸러스트 탱크(400)를 통과하여 형성될 수 있다. 이러한 해수 유입부(320')가 선체 외부에 설치됨으로써, 선박의 내부 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있다.
즉, 해수 유입부(320')가 선체 외부에 설치되면, 해수 유입부(320')에 유입된 해수를 해수 저장 탱크(340)에 저장하고, 저장된 해수를 원심 펌프(380)를 통해 해수 수요처로 공급함으로써, 해수 유입 설비 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 선박의 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 선박의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
310, 310': 해수 라이저 320, 320': 해수 유입부
330, 330' : 유입 배관 340 : 해수 저장 탱크
350 : 펌핑 배관 360 : 여과기
370 : 조절 밸브 380 : 원심 펌프
390 : 공급 펌프 400 : 밸러스트 탱크

Claims (4)

  1. 선체와,
    상기 선체의 저부에 상기 선체를 형성하는 헐 구조로 설치되며, 상하 방향으로 연장되어 해수가 임시로 저장되는 해수 유입부와,
    상기 해수 유입부의 하단부에 연결되며, 상기 해수 유입부의 연장 방향을 따라 이동 가능하고, 상기 해수 유입부로 상기 해수를 흡입하는 해수 라이저와,
    상기 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 해수 유입부에 채워진 상기 해수를 공급받아 저장하는 해수 저장 탱크와,
    상기 해수 저장 탱크의 일측에 제공되며, 상기 해수 유입부의 수위보다 낮은 위치에 배치되고, 상기 해수 저장 탱크에 저장된 상기 해수를 펌핑하여 수요처로 공급하는 원심 펌프를 포함하는
    선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 해수 유입부는, 상기 선체의 내측에 제공되는 것을 특징으로 하는
    선박.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 해수 저장 탱크와 상기 원심 펌프를 연결하는 펌핑 배관과,
    상기 펌핑 배관 상에 배치되며 해수에 포함된 불순물을 제거하는 여과기와,
    상기 여과기의 후단에 설치되어 상기 펌핑 배관을 통과하는 해수의 유량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하는
    선박.
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