KR20100102873A - 선박용 유수분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 유수분리장치에 관한 것으로서, 선박의 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기가 설치된 것을 특징으로 한다. 따라서 본 고안에 의하면, 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 직접 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기를 설치함으로써, 스롭탱크의 삭제로 삭제된 공간을 별도의 적재 공간으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 선박 운반 성능의 향상을 가져오는 효과가 있다. 또한, 사이클론 분리기는 해수에 포함된 기름의 양에 따라 배출량을 조절함으로써, 유수 분리가 효율적으로 운용될 수 있다.

선박, 유수분리장치, 화물창, 세척, 사이클론분리기

Description

선박용 유수분리장치{oil-water separator for ship}

본 발명은 선박용 유수분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유조선과 같은 선박의 경우 화물창의 검사를 위하여 주기적으로 해수를 이용한 세척 작업을 실시하게 되는데, 이때 화물창 내에서 발생하는 기름과 해수를 효율적으로 분리 배출시킬 수 있는 선박용 유수분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 유조선은, 석유류·경유(鯨油)·당밀(糖蜜)·포도주원액·화공약품 및 액화석유가스(LPG)·액화천연가스(LNG) 등 액체화물을 용기에 넣지 않은 비포장 상태로 산적(散積)하여 대량 수송하는 선박으로 일반 화물선과는 달리 보통 화물창에 원유를 만재한 상태로 수송하고 양하지(揚荷地)에서 선적지로 되돌아갈 때는 공선 상태로 항해하게 된다.

이와 같은 유조선에서는 화물창의 검사를 위하여 주기적으로 해수를 이용하여 화물창 내부를 씻는 세척 작업을 실시하게 되고, 이렇게 화물창의 세척에 사용되었던 기름과 해수의 혼합액은 바다의 오염을 방지하기 위하여 분리 배출이 요구된다.

종래 기술에 따르면 도 1에서와 같이 선박에 나열 배치되는 화물창(10)과 화물창(10)의 일측으로 스롭탱크(slop tank:20)가 설치된다.

여기서 스롭탱크(20)는 통상적으로 화물창(10)의 내부를 청소하고 남은 기름과 해수의 혼합 잔류물이 이동되어 유수 분리가 이루어지는 탱크이다.

따라서 화물창(10)을 세척한 기름과 해수의 혼합액은 모두 스롭탱크(20)로 유입되고, 스롭탱크(20)에서는 유입된 기름과 해수의 혼합 잔류물을 중력에 의한 유수분리를 통해 해수만을 배출하게 된다.

스롭탱크(20)에서 실시되는 유수분리장치(미도시)는, MARPOL 73/78 국제협약에 의해 유분 농도의 배출규제 제한치가 1985년부터 100ppm 에서 15ppm으로 강화되었으며 유류여과장치와 유류배출자동정지장치 등의 설치가 의무화 되었다.

미국 연안경비대의 통계에 의하면 연간 약380만톤 정도의 유류가 해양에 유출되고 있으며 그 중 선박을 통하여 유출되는 양은 약 173만톤으로 총유출량의 50%에 해당된다고 보고 되어 있다.

이 유류의 유출량은 해수량에 비하면 무시해도 좋을 만큼 소량이지만 유류의 유출이 대부분 연안해역에서 발생하므로 해양생태계에 미치는 영향은 심각하다 할 수 있다.

따라서 현재 모든 선박에 장착된 유수분리장치는 MARPOL 규정에 따라 시설되었으며 일정 간격으로 장착된 설비의 성능 및 작동상황을 해당 선급에서 의무적으로 검사하는 실정이다.

그러나 종래와 같이 화물창(10)의 내부를 청소하고 남은 기름과 해수의 혼합 잔류물을 스롭탱크(20)로 이동시켜 유수 분리가 이루어지는 경우, 화물창(10)과 같이 별도의 대규모 스롭탱크(20)를 구비해야 되고, 이와 관련된 다수의 장치가 마련되어 설비 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이 미도시 되었지만 스롭탱크(20)내에 설치된 기존의 유수분리장치는 그 성능이 법규에 크게 미달하거나 실용성이 부족하여 대부분의 선원들은 유수분리장치의 사용을 기피하고 무단으로 유분이 함유된 선박내의 폐수를 해양에 방류하는 경우가 많아 해양오염의 중대한 원인을 제공하고 있다.

따라서 본 발명에서는 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 직접 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기를 설치함으로써, 스롭탱크의 삭제로 삭제된 공간을 별도의 적재 공간으로 활용할 수 있게 되어 선박 운반 성능의 향상을 가져올 수 있으며, 유수 분리의 효율적인 운용이 가능한 선박용 유수분리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선박용 유수분리장치에 있어서, 선박의 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기가 설치된 선박용 유수분리장치를 제공한다.

그리고 사이클론 분리기는, 중공의 원통형 본체와, 본체의 일측에 배출라인 과 연결되며 유입되는 해수와 기름의 혼합액이 가이드베인에 의해 강제 회동되도록 하는 입구부와, 입구부와 반대측의 본체에 형성되어 혼합액으로부터 분리된 기름이 배출되는 기름배출구와, 본체에 하방으로 연결 형성되어 혼합액으로부터 분리된 해수가 배출되는 해수배출구를 포함한다.

또한, 가이드베인은, 하나 이상이 동일 방향으로 경사지게 설치되어 유입되는 혼합액을 강제 회전시키게 되며, 기름배출구에는 해수배출구를 통해 배출되는 해수를 샘플링 조사하여 해수에 포함된 기름 양에 따라 기름배출구의 개도 정도를 조절할 수 있는 개도조절밸브가 포함된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 선박용 유수분리장치에 따르면, 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 직접 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기를 설치함으로써, 스롭탱크의 삭제로 삭제된 공간을 별도의 적재 공간으로 활용할 수 있으며, 이에 따라 선박 운반 성능의 향상을 가져오는 효과가 있다.

또한, 사이클론 분리기는 해수에 포함된 기름의 양에 따라 배출량을 조절함으로써, 유수 분리가 효율적으로 운용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생 략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 유수분리장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사이클론 분리기의 단면도이다.

도 2에 도시된 선박용 유수분리장치에 따르면, 유조선의 선박에는 원유를 실어 운반할 수 있는 복수의 화물창(100)이 마련된다.

이와 같은 화물창(100)은 주기적으로 해수를 이용하여 화물창 내부를 씻는 세척 작업을 실시하게 되며, 이때, 각 화물창(100)에서 세척으로 발생된 해수와 기름의 혼합액은 각 화물창(100)마다 연결되고 이 연결된 화물창(100)의 어느 하나 일측에 설치되는 배출라인(102)을 통해 배출된다

따라서 이 배출라인(102)상에 직접 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기(110)가 설치된다.

사이클론 분리기(110)는 도 3에서와 같이, 원심력을 이용하여 비중이 다른 해수와 기름을 분리할 수 있는 것으로서, 중공의 원통형 본체(112)가 설치되고, 배출라인(102)의 단부와 연결되는 입구부(114)가 본체(112)의 일측에 형성되며, 입구부(114)와 대향하는 반대측으로 혼합액으로부터 분리된 기름이 배출되는 기름배출구(116)가 수평하게 설치되고, 본체(112)의 하면으로 기름과 분리된 해수가 배출되도록 해수배출구(118)가 수직하게 설치된다.

더욱이 입구부(114)는 본체(112)측으로 폭이 점점 증대되도록 경사지게 형성되며, 경사진 내주면을 따라 유입되는 기름과 해수의 혼합액이 강제로 회동되도록 가이드베인(guide vane:114a)이 설치된다.

또한, 가이드베인(114a)은, 내주면을 따라 하나 이상 설치되되 동일 방향으로 경사지게 설치되어 폭이 점점 증대되는 입구부(114)에서 유속이 증대되어 유입되는 혼합액을 나선 방향으로 강제 회동시키게 된다.

한편, 해수배출구(118)를 통해 배출되는 해수를 샘플링 조사하여 해수에 포함된 기름양을 수시로 조사하게 되며, 이 조사된 기름양에 따라 배출되는 기름양을 조절할 수 있는 개도조절밸브(120)가 기름배출구(116)상에 설치된다.

개도조절밸브(120)는 제어부(122)에 의해 제어 구동되며, 솔레노이드 밸브 등이 사용될 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 선박용 유수분리장치의 작용을 설명하면 다음과 같이 이루어진다.

화물창(100)의 검사를 위하여 주기적으로 해수를 이용하여 화물창(100) 내부를 씻는 세척 작업을 실시하게 된다.

이때, 화물창(100) 내부를 세척한 해수와 기름의 혼합액은 각 화물창(100)을 거치면서 배출라인(102)에 직접 설치된 사이클론 분리기(110)로 유입된다.

사이클론 분리기(110)의 입구로 유입된 해수와 기름의 혼합액은 입구부(114)의 가이드베인(114a)을 통과하면서 강제로 회전되어 본체(112)의 내부로 이어진다.

본체(112)의 내부에서 혼합액은 원심력에 의해 해수와 기름간의 비중차에 의 해 무거운 성분은 외부로 배출되고, 상대적으로 가벼운 성분은 중심으로 분리된다. 즉, 해수는 비중이 대략 1.025이고 기름의 비중은 대략 0.85 정도의 비중을 가지고 있으므로 해수는 해수배출구(118)를 통해 배출되고, 중심으로 모여진 기름은 수평 방향의 기름배출구(116)로 배출되게 된다.

여기서 혼합액에 포함된 기름의 양에 따라 배출될 수 있는 해수의 양이 다를 수 있기 때문에, 해수배출구(118)측에서는 배출되는 해수를 수시로 받아 샘플링 조사를 하게 된다. 이 조사에 따라 기름이 포함되어 있지 않으면 제어부(122)를 통해 기름배출구(116)를 닫을 수 있으며, 기름이 감지되면 제어부(122)를 통해 개도조절밸브(120)의 개도 정도를 크게 하여 분리된 많은 양의 기름을 배출시키게 된다.

그리고 해수배출구(118)로 배출된 해수는 바다로 버려지고, 기름배출구(116)로 배출된 기름은 재활용되거나 폐유로 분리되어 별도 처리 과정을 거치게 된다.

그러므로 본 발명에서는 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인(102) 상에 직접 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기를 설치함으로써, 종래의 스롭탱크와 이에 따르는 장치 등의 설치를 삭제하여 비용 절감의 효과를 얻을 수 있고, 적재 공간의 활용도를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 선박용 유수분리장치에 대하여 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 화물창과 스롭탱크를 보여주는 개략도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 유수분리장치의 구성도이고,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사이클론 분리기의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 화물창 102 : 배출라인

110 : 사이클론 분리기 112 : 본체

114 : 입구부 114a : 가이드베인

116 : 기름배출구 118 : 해수배출구

120 : 개도조절밸브 122 : 제어부

Claims (4)

1. 선박용 유수분리장치에 있어서,

   선박의 화물창 세척시 사용되었던 해수와 기름의 혼합액이 배출되는 배출라인 상에 기름과 해수를 분리할 수 있는 사이클론 분리기가 설치된 선박용 유수분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이클론 분리기는,

   중공의 원통형 본체와,

   상기 본체의 일측에 상기 배출라인과 연결되며 유입되는 상기 해수와 기름의 혼합액이 가이드베인에 의해 강제 회동되도록 하는 입구부와,

   상기 입구부와 반대측의 상기 본체에 형성되어 상기 혼합액으로부터 분리된 기름이 배출되는 기름배출구와,

   상기 본체에 하방으로 연결 형성되어 상기 혼합액으로부터 분리된 해수가 배출되는 해수배출구

   를 포함하는 선박용 유수분리장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가이드베인은, 하나 이상이 동일 방향으로 경사지게 설치되는 선박용 유수분리장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 기름배출구에는

   상기 해수배출구를 통해 배출되는 해수를 샘플링 조사하여 해수에 포함된 기름 양에 따라 상기 기름배출구의 개도 정도가 조절될 수 있도록 제어부에 의해 제어 구동되는 개도조절밸브를 포함하는 선박용 유수분리장치.

Images