KR101814749B1 - 리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치 - Google Patents

Abstract

리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치는, 반원통 형상을 가지며, 일측이 서로 힌지 결합된 제1 부분 몸체와 제2 부분 몸체를 포함하되, 상기 제1 부분 몸체와 상기 제2 부분 몸체가 힌지축을 중심으로 회동하여 선체 외벽에 설치된 케이슨의 둘레를 둘러싸면서 하부가 막힌 원통 형상의 조립 몸체를 형성할 수 있다.

Description

리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치{Assistant device for quay wall test of lift pump}

본 발명은 리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치에 관한 것이다.

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물의 경우 주변의 해수를 유입하여 프로세스(process) 과정 중에 활용하거나 내부 구성부품들(예를 들어, 발전기(generator) 등)을 냉각시키기 위한 냉각수, 선박의 균형을 맞추기 위한 밸러스트수, 화재 진압을 위한 방화수 등으로 이용하고 있다.

이 경우 대용량의 해수 유입이 필요하게 되며, 선박 저면의 씨체스트(sea chest)를 이용하기도 하지만, 경우에 따라 선체의 외벽에 리프트 펌프(lift pump) 및 케이슨(caisson)을 설치하여 해수를 리프팅하여 사용하기도 한다.

도 1에는 리프트 펌프 및 케이슨이 설치된 해양 구조물이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 해양 구조물의 선체(1) 외벽에 설치된 케이슨(10)의 하단에는 석션 호스(suction hose)(20)가 설치되어 있어, 해저의 찬물을 끌어올려 사용할 수 있게 하고 있다.

하지만, 이런 해수 리프팅 방식의 경우 조선소에서 해양 구조물을 건조하는 과정 중에 해당 설비의 테스트 및 시운전을 원활히 하기 힘든 문제가 있다.

도 2는 조선소에서 건조 중인 해양 구조물을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 도 1의 경우에는 해저면까지의 수심이 100~150m 정도 되는 것에 비해, 조선소의 안벽(quay wall)에서는 수심이 20~25m 정도 밖에 되지 않음을 확인할 수 있다. 이처럼 안벽의 수심이 얕은 관계로 케이슨(10)의 하단에 형성된 펌프 석션 유입구(pump suction inlet)로 안벽 근처 바닥의 흙과 모래가 같이 빨려 올라 가게 된다.

이러한 이유로 해수 리프트 펌프를 설치한 후 테스트와 시운전은 해상에서 실시하는 경우가 많은데, 해상 작업의 특성 상 조선소 안벽에서의 작업 대비 시간과 비용이 추가로 발생하게 되는 단점이 있다.

한국공개특허 제10-2011-0027065호 (2011.03.16 공개) - FPSO선의 냉각수 이물질 유입방지장치

본 발명은 케이슨을 둘러싸도록 설치되며 상단에 해수 유입구가 형성되어 해수 유입 시에 바닥의 흙과 모래가 함께 유입되는 것을 방지하는 리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 힌지 및 리프팅 러그를 통해 탈착이 용이하고 그 설치 작업이 해수면 위에서 이루어질 수 있는 리프트 펌프의 안벽 테스트용 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 반원통 형상을 가지며, 일측이 서로 힌지 결합된 제1 부분 몸체와 제2 부분 몸체를 포함하되, 상기 제1 부분 몸체와 상기 제2 부분 몸체가 힌지축을 중심으로 회동하여 선체 외벽에 설치된 케이슨의 둘레를 둘러싸면서 하부가 막힌 원통 형상의 조립 몸체를 형성하는 안벽 테스트용 보조 장치가 제공된다.

조립 몸체의 상단에 설치되는 리프팅 러그를 더 포함하되, 상기 리프팅 러그는 상기 케이슨의 외부에 돌출 설치된 고정바에 끼움 결합될 수 있다.

상기 조립 몸체의 길이는 상기 케이슨의 케이슨 유입구와 상기 고정바 사이의 거리보다 클 수 있다.

상기 조립 몸체의 상부에 하나 이상의 해수 유입구가 관통 형성되되, 상기 해수 유입구는 상기 조립 몸체 상부에 형성될 수 있다.

상기 해수 유입구에 설치되어 상하로 슬라이딩 이동하여 상기 해수 유입구의 크기를 조절하는 커버를 더 포함하되, 상기 커버는 상기 조립 몸체가 상기 케이슨에 장착된 후 상기 해수 유입구의 최상점보다 해수면의 높이가 낮을 때 하방으로 슬라이딩 이동하여 상기 해수 유입구의 최하점이 해수면 아래에 놓여지도록 할 수 있다.

상기 조립 몸체의 상부에 하방으로 소정 각도만큼 경사지고 끝단에 해수 유입구가 형성된 브랜치 가이드를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 케이슨을 둘러싸도록 설치되며 상단에 해수 유입구가 형성되어 해수 유입 시에 바닥의 흙과 모래가 함께 유입되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 힌지 및 리프팅 러그를 통해 탈착이 용이하고 그 설치 작업이 해수면 위에서 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 리프트 펌프 및 케이슨이 설치된 해양 구조물을 나타낸 도면,
도 2는 조선소에서 건조 중인 해양 구조물을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 설치될 케이슨의 사시도,
도 4는 도 3의 케이슨에 설치되는 안벽 테스트용 보조 장치의 조립 전후 모습을 나타낸 도면,
도 5는 안벽 테스트용 보조 장치가 설치된 케이슨의 정면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 장착된 모습을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 장착된 모습을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈", "…유닛" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 설치될 케이슨의 사시도이고, 도 4는 도 3의 케이슨에 설치되는 안벽 테스트용 보조 장치의 조립 전후 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 안벽 테스트용 보조 장치가 설치된 케이슨의 정면도이다.

도 3 내지 도 5에는 선체(1), 케이슨(10), 파이프 스택(14), 펌프 유닛(13), 스트레이너(12), 케이슨 유입구(11), 고정바(15), 안벽 테스트용 보조 장치(50), 조립 몸체(60), 제1 부분 몸체(60a), 제2 부분 몸체(60b), 해수 유입구(80), 힌지(70), 리프팅 러그(90), 관통홀(95), 바닥면(65), 제1 바닥면(65a), 제2 바닥면(65b)이 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치는 FPSO와 같은 해양 구조물 혹은 선박의 선체 외벽에 설치된 케이슨의 둘레에 탈부착이 용이한 구조를 가지면서 장착 상태에서는 상부의 해수 유입구를 통해 해수가 내부로 유입되도록 하여 안벽 바닥의 모래나 흙이 함께 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서 안벽 테스트용 보조 장치(50)가 탈부착되는 케이슨(10)은 선체(1)의 외벽에 설치되는 원통형 구조물로서, 그 내부에 스트레이너(12), 펌프 유닛(13), 파이프 스택(14)이 순차적으로 아래에서부터 위로 설치된다.

케이슨 유입구(11) 부근에 설치되는 스트레이너(12)는 케이슨 유입구(11)를 통해 유입되는 해수에 포함된 고형물을 제거하여 이물질이 유입되는 것을 방지하는 여과기이다.

펌프 유닛(13)은 펌핑 동작을 통해 흡입압을 발생시켜 케이슨 유입구(11)를 통해 외부의 해수가 케이슨(10) 내부로 유입되도록 한다. 여기서, 펌프 유닛(13)은 해수 리프트 펌프(seawater lift pump)일 수 있다.

파이프 스택(14)은 펌프 유닛(13)의 펌핑 동작에 의해 유입된 해수를 소정의 배관을 따라 지정된 설비로 이송시키는 경로로서의 역할을 한다. 파이프 스택(14)의 타단에는 냉각 대상이 되는 내부 구성부품들(예를 들어, 발전기(generator) 등)을 냉각시키기 위한 냉각장치, 선박의 균형을 맞추기 위한 밸러스트수를 저장하는 밸러스트 탱크, 화재 진압을 위한 방화수를 저장하는 방화수 저장탱크 등이 연결되어 있을 수 있다.

본 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치(50)는 원통형의 조립 몸체(60)로 조립되는 제1 부분 몸체(60a)와 제2 부분 몸체(60b)를 포함하는 것을 기본 골격으로 한다.

제1 부분 몸체(60a)와 제2 부분 몸체(60b)는 일측에 설치된 힌지(70)에 의해 서로 완전히 분리되지 않으면서 힌지축을 중심으로 회동하여 조립 몸체(60)로 조립되거나 조립 몸체(60)에서 각각의 부분 몸체로 분리될 수 있다.

제1 부분 몸체(60a)와 제2 부분 몸체(60b)는 반원통형 형상을 가지며, 하단에는 제1 바닥면(65a)과 제2 바닥면(65b)이 설치된다. 조립 몸체(60)로 조립되는 경우 제1 바닥면(65a)과 제2 바닥면(65b)은 서로 만나 하부가 막힌 바닥면(65)을 형성하고, 하부에서의 이물질(예컨대, 모래 혹은 흙)이 유입되는 것을 방지한다.

조립 몸체(60)의 상부에는 하나 이상의 해수 유입구(80)가 관통 형성된다. 해수 유입구(80)의 위치는 안벽 테스트용 보조 장치(50)가 케이슨(10)에 장착된 경우 해수면 아래에 놓여지도록 하되 최대한 바닥면으로부터는 이격되도록 하는 위치일 수 있다.

해수 유입구(80)는 상하로 슬라이딩 이동하는 커버(미도시)가 마련되어 있을 수 있다. 커버는 설치된 이후 해수면의 높이에 따라 내부로 해수가 유입될 수 있게 하기 위해 하방으로 슬라이딩 이동하여 해수 유입구(80)의 크기를 하방으로 증가시켜 해수 유입구(80)의 최하점을 해수면 아래로 낮추어 줄 수 있다.

조립 몸체(60)의 상단에는 리프팅 러그(90)가 설치될 수 있다. 리프팅 러그(90)에는 관통홀(95)이 형성되어 있어 케이슨(10)의 외부에 돌출 설치된 고정바(15)에 대응되어 끼움 결합함으로써 안벽 테스트용 보조 장치(50)가 케이슨(10)에 대해 소정 높이에서 걸려 있도록 한다.

본 실시예에서는 힌지(70)와 리프팅 러그(90)를 통해 안벽 테스트용 보조 장치(50)의 장착 혹은 탈착되는 작업이 해수면 위에서 이루어질 수 있게 되고, 이는 작업자의 작업 효율을 높일 수 있다.

본 실시예에서 조립 몸체(60)의 제1 부분 몸체(60a)제2 부분 몸체(60b)수직 길이는 케이슨(10)의 외부에 돌출 설치된 고정바(15)와 케이슨 유입구(11) 사이의 거리에 비해 클 수 있다.

해수 유입구(80)를 통해 유입된 해수는 바닥면(65)을 향하여 하강하고, 펌프 유닛(13)의 펌핑 동작에 의해 케이슨 유입구(11)로 유입되는 흐름을 가지게 된다. 이 경우 제1 부분 몸체(60a)조립 몸체(60)가 충분한 길이를 가지게 되면 케이슨 유입구(11)와 바닥면(65) 사이에 소정 간격을 가지는 공간을 만들어 줄 수 있어, 해수 유입구(80)를 통해 안벽 테스트용 보조 장치(50)의 몸체 내부로 유입된 해수가 원활하게 케이슨 유입구(11)로 유입되도록 할 수 있다.

본 실시예에서는 케이슨(10)의 펌프 유닛(13)이 테스트 혹은 시운전을 수행하는 과정에서 해수가 안벽 테스트용 보조 장치(50)의 상부에 형성된 해수 유입구(80)를 통해 안벽 바닥으로부터 소정 높이를 가지는 지점에서 유입되어, 안벽 바닥의 이물질이 함께 흡입되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 장착된 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안벽 테스트용 보조 장치가 장착된 모습을 나타낸 도면이다.

도 6에는 안벽 테스트용 보조 장치(50a)의 해수 유입구(80)가 조립 몸체(60)에 대해 관통 형성된 구조가 도시되어 있다. 이러한 구조의 경우 해수가 유입되는 과정에서 해수 유입구(80)의 형상으로 인해 난류(turbulence)가 발생하여 해수 리프트 펌프의 원활한 테스트 및 시운전을 방해할 가능성 있다.

이 경우 도 7에 도시된 것처럼 해수 유입구(110)가 하방으로 소정 각도만큼 경사진 브랜치 가이드(100)의 끝단에 형성되는 경우, 해수가 흡입력에 의해 원활히 안벽 테스트용 보조 장치(50b)의 몸체 내부로 원활히 유입되도록 할 수 있을 것이다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 선체 10: 케이슨
11: 케이슨 유입구 12: 스트레이너
13: 펌프 유닛 14: 파이프 스택
15: 고정바 50, 50a, 50b: 안벽 테스트용 보조 장치
60: 조립 몸체 60a: 제1 부분 몸체
60b: 제2 부분 몸체 65: 바닥면
65a: 제1 바닥면 65b: 제2 바닥면
70: 힌지 80: 해수 유입구
90: 리프팅 러그 95: 관통홀
100: 브랜치 가이드 110: 해수 유입구

Claims (6)

1. 반원통 형상을 가지며, 일측이 서로 힌지 결합된 제1 부분 몸체와 제2 부분 몸체를 포함하되,
   상기 제1 부분 몸체와 상기 제2 부분 몸체가 힌지축을 중심으로 회동하여 선체 외벽에 설치된 케이슨의 둘레를 둘러싸면서 하부가 막힌 원통 형상의 조립 몸체를 형성하며,
   조립 몸체의 상단에 설치되는 리프팅 러그를 더 포함하되,
   상기 리프팅 러그는 상기 케이슨의 외부에 돌출 설치된 고정바에 끼움 결합되는 안벽 테스트용 보조 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 조립 몸체의 길이는 상기 케이슨의 케이슨 유입구와 상기 고정바 사이의 거리보다 큰 안벽 테스트용 보조 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 조립 몸체의 상부에 하나 이상의 해수 유입구가 관통 형성되되,
   상기 해수 유입구는 상기 조립 몸체 상부에 형성되는 안벽 테스트용 보조 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 해수 유입구에 설치되어 상하로 슬라이딩 이동하여 상기 해수 유입구의 크기를 조절하는 커버를 더 포함하되,
   상기 커버는 상기 조립 몸체가 상기 케이슨에 장착된 후 상기 해수 유입구의 최상점보다 해수면의 높이가 낮을 때 하방으로 슬라이딩 이동하여 상기 해수 유입구의 최하점이 해수면 아래에 놓여지도록 하는 안벽 테스트용 보조 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 조립 몸체의 상부에 하방으로 소정 각도만큼 경사지고 끝단에 해수 유입구가 형성된 브랜치 가이드를 더 포함하는 안벽 테스트용 보조 장치.

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