KR20120064692A - 드라이 벌크선의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입 개구부(12)를 갖는 유동 파이프(10) 및 유동화된 모래용 슬러리 주입구(34)를 가용 화물실(4) 내에 배치하는 단계를 포함하는 모래 운반 및 유동적인 하역을 위한 드라이 벌크선(1)의 제조방법에 있어서, 상기 슬러리 주입구(34) 및 하역 파이프(40) 사이에 슬러리 펌프(38)를 연결하여 배치하는 단계를 더 포함하며, 상기 슬러리 펌프(38)는 가용 화물실(4)에 인접한 화물실(2)에 위치하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법에 관한 것이다.

Description

드라이 벌크선의 제조방법 {A METHOD OF PREPARING A DRY BULK CARRIER}
본 발명은 드라이 벌크선의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 모래 운송 및 유동적인 하역을 위한 드라이 벌크선의 제조방법에 관한 것이다.
간척을 위하여 해역을 매움시 다량의 암석들이 종종 필요하다. 종래기술로는 소위 자체-하역 준설선인 TSHD("호퍼준설선(Trailing Suction Hopper Dredgers)")이 일반적으로 사용되었다. 선적지에서 하역지로 운송하는 동안 암석은 배안의 사일로 모양의 격실에 위치한다. 암석은 예를 들면 서로 상대적으로 이동하는 것을 허용하는 방식으로 구성된 두 개의 부분으로 형성된 선체의 주요 부분을 이용하여 배의 바닥을 개방하여 하역될 수 있다.
유럽특허 제0677618호에는 바닥 해치(bottom hatches)를 가진 배를 개시하고 있다.
그러나 언급된 종류의 배들은 장거리에 걸쳐 많은 양의 암석을 이동하는데 적합하지 않으며, 특히 공해를 가로질러 운송하는 경우에도 문제가 있다. 그 이유는 이 배들을 건조하고 운용하는데 비교적 많은 비용이 소요되고, 이들의 비교적 제한된 운송 능력에서 유래하는 경제성과 관련되어 있다.
하역 전이나 하역 중에 암석을 유동화시키는 방법은 알려져 있다. 미국특허 제3445008호에는 배의 화물실의 아래 부분이 물로 채워진 펌프로 물과 암석을 퍼내기 전에 물로 배의 화물실 아래 부분을 채우는 방법 및 장비를 기술하고 있다.
미국특허 제4033470호에는 화물을 유동화시키기 위하여 가압하에서 노즐 및 물을 사용하는 것을 개시하고 있다. 화물실에서 암석을 운송하는 것은 일반적으로 화물실이 밀폐되어야 하고, 공해에서 운송하는 동안 화물은 건조한 상태로 분류되어야 한다.
준설물을 수송하는데 이용되는 드라이 벌크선의 용도가 제안되어 왔고 노르웨이 특허출원 제19986101호는 화물의 표면에 위치하는 하역 장비를 기술하고 있으며, 상기 장비는 화물을 유동화시키고 펌프로 퍼내는 방식으로 구성된다. 그러나, 상기 해결방법은 하역 능력이 충분하지 못하다는 것이 입증된 바 있다.
본 발명의 목적은 상기 선행발명의 단점들 중 최소 하나 이상을 제거하거나 줄여주는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 하기 상세한 설명 및 청구항에 기술된 특징에 기인하여 성취될 수 있다.
모래 운송 및 유동적인 하역을 위한 드라이 벌크선의 제조방법이 제공되고, 상기 제조방법은 가용 화물실내에서 유입 구멍을 갖는 유동 파이프 및 유동화된 모래를 위한 슬러리 주입구를 배치하는 단계를 포함한다. 상기 제조방법은 슬러리 주입구 및 하역 파이프 사이에 슬러리 펌프를 연결하여 배치하는 단계를 더 포함하며, 상기 슬러리 펌프는 가용 화물실에 인접한 화물실에 위치한다.
상기 제조방법은 화물실들 사이의 격벽에 슬러리 주입구를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그러므로 배의 설계를 추후에 변경하지 않고서도 슬러리가 드라이 벌크선의 가용 화물실에서 하역될 수 있다.
상기 제조방법은 가용 화물실에 인접한 화물실에서 물 주입구 및 유동 파이프 사이에 연결된 워터 펌프를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
인접한 화물실에 펌프를 배치함으로서, 상기 펌프는 가용 화물실의 바닥에 가까운 높이의 정도에 위치하게 된다. 동시에, 상기 슬러리 펌프는 슬러리 주입구 근처에 위치할 수 있다. 이것은 그렇게 위치하지 않았다면 펌프에서 상당할 정도로 일어날 수 있는 공동현상을 감소시킨다. 슬러리 펌프에서 슬러리의 유출흐름은 모래의 정압에 의하여 촉진되고 가용 화물실의 슬러리 위에 위치하며 슬러리에 압력을 발생시킨다.
하역하는 동안, 물은 물 주입구 및 유입 개구부를 통과하여 흐를 수 있고 가용 화물실의 바닥에서 가장 가깝게 위치하는 모래를 유동화시키기 위하여 흔히 탱크탑이라고 명명된 노즐을 사용할 수 있다. 바람직하게 유입 개구부를 가진 유동 파이프는 가용 화물실의 벽이나 가용 화물실의 다른 수준의 높이에 배치될 수 있다.
모래의 유동을 더 개선하기 위하여 상기 제조방법은 가용 화물실, 바람직하게는 그 바닥에서, 에어 인젝션 파이프를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 에어 인젝션 파이프는 노즐과 같은 에어 인젝션 개구부와 함께 제공될 수 있다. 상기 에어 인젝션 파이프는 압력 탱크를 경유하여 컴프레서로 연결된다. 실험을 통하여 유동 모래로 약간의 에어를 혼합시키는 경우 좀 더 유동화된 물-유동 모래가 확보되는 것이 입증되었다.
드라이 벌크선은 운송량이 초과되지 않아야 하므로, 모든 격실이 모래로 채워질 수 없다. 이런 이유로 예를 들어 한 격실 걸러 다른 격실에는 펌프 및 포텐셜 컴프레서(potential compressor)뿐만 아니라 밸브 및 제어 컴포넌트를 포함하는 기술장비를 위하여 사용하는 것이 바람직하다. 슬러리 펌프에 유입되기 전에 유동 모래의 비중을 조절하기 위하여, 슬러리 파이프에 대하여 물의 인젝션 파이프는 슬러리 펌프의 주입구 측면에 배치할 수 있다. 물은 워터 펌프 또는 선체의 시 체스트(sea chest)로부터 공급될 수 있다.
일반적으로 화물실 하나의 장비는 인접한 두 개의 화물실에 공급될 수 있다.
유동화된 물질은 슬러리 주입구로 불어넣어 하역될 수 있으며 슬러리 펌프 및 하역 파이프를 경유하여 전진된다.
상기 제조방법은 모래가 드라이 벌크선으로부터 하역되는 경우 드라이 벌크선의 바깥쪽 끝으로 하역 파이프를 부가하는 단계, 또는 해변과 같이 유동 모래가 장거리로 운반시 하역파이프를 운송 파이프로 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 모래 운반선은 보통 일반적으로 선적지에 가까운 해저로부터 유동화된 또는 매우 습윤한 모래를 선적한다. 모래는 운송 중에 건조되어 분리되기 위하여 배수되어야 한다.
상기 제조방법은 가용 화물실에서 모래 배수를 위한 배수 컬럼을 최소한 하나 이상 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이런 유형의 배수 컬럼은 파이프의 길이 방향으로 파이프 벽에 다수의 구멍을 가질 수 있고, 각 구멍은 물이 구멍을 통하여 들어갈 수 있는 반면 가라앉은 모래는 벽에 의하여 가로 막히는 방식으로 선별될 수 있으며, 따라서 배수관으로 흘러가는 상당한 양의 모래 유실을 방지한다.
상기 제조방법은 모래 표면으로부터 물을 펌프로 내보내기 위하여 상기 배수 컬럼을 슬러리 펌프로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 최소 3개의 화물실을 가지고, 공해상을 가로질러 모래를 운반하기 위한 본 발명에 따라 제조된 드라이 벌크선의 용도는 모래의 운반 및 하역에 필요한 시간과 비용의 상당한 감소를 가져온다.
바람직한 제조방법과 실시예를 하기에 설명하며 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 선적하는 동안 본 발명에 따른 드라이 벌크선의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 드라이 벌크선의 화물실 부분의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 드라이 벌크선의 가용 화물실의 사시도를 도시한 것으로, 상기 가용 화물실의 크기는 파선으로 표시되어 있다.
도 4는 배수관의 부분 확대도를 도시한 것이다.
도면을 참고하여, 도면 부호 1은 다수의 화물실(2) 및 상기 화물실 중 최소한 하나 이상이 가용 화물실(4)로 사용되는 것을 포함하는 드라이 벌크선(1)을 나타낸다.
도 1에서, 상기 드라이 벌크선(1)은 드레져(6)에 고정되고, 유동적 형태의 모래는 상기 드레져로부터 가용 화물실(6)로 주입관(8)을 경유하여 흐르게 된다.
드라이 벌크선(1)의 가용 화물실(4)은 바닥 근처-탱크 탑-그 자체에 유입 개구부(12)를 가지는 다수의 유동 파이프(10)가 제공된다. 상기 유동 파이프(10)는 드라이 벌크선(1)의 수직방향에서 수평방향으로 신장되고 매니폴드(14)에 의하여 결합된다. 도 2를 참고하면, 상기 매니폴드(14)는 제1 워터 밸브(16)를 경유하여, 물 주입구(20)에서 물을 공급받는 워터 펌프(18)에 연결된다. 상기 물 주입구(20)는 시 체스트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 워터 펌프(18)은 가용 화물실(4)에 인접한 화물실(2)에 위치하고, 제2 워터 밸브(22)를 경유하여 인접하는 또 다른 가용 화물실(4)로 물을 공급하도록 설계된다. 도 2에서 상기 제2 워터 밸브(22)는 워터펌프(18) 아래에 숨겨져 있다.
유동 파이프(10) 부분은 가용 화물실(4)의 벽(24)에 위치한다.
에어 인젝션 개구부(28)를 갖는 다수의 에어 인젝션 파이프(26)는 가용 화물실(4) 바닥 근처에 배치된다. 상기 에어 인젝션 파이프(26)는 가용 화물실(4)에 상응하는 인접한 가용 화물실(2)에 위치한 압력 탱크(30)와 연락된다.
화물실(2)과 가용 화물실(4) 사이의 격벽(32)에 슬러리 주입구(34)가 위치한다. 상기 슬러리 주입구(34) 및 슬러리 밸브(36)를 경유하여 상기 가용 화물실(4)은 슬러리 펌프(38)의 주입구로 연결된다. 가용 화물실(4)에 인접한 화물실(2)에 위치한 상기 슬러리 펌프(38)는 하역 파이프(40)와 연결된다. 상기 하역 파이프(40)는 드라이 벌크선(1) 외부의 바다에서 종결된다.
중간 파이프(42)는 상기 매니폴드(14)와 슬러리 펌프(38)의 주입구 사이에 연결된다. 그 목적은 슬러리 펌프(38)로 유입되기 전에 유동 모래의 비중을 조정하기 위한 것이고, 상기 중간 파이프(42)를 경유하여 추가적인 물이 공급되게 하기 위한 것이다.
세 개의 배수 컬럼(44)은 가용 화물실(4)에 위치한다. 상기 배수 컬럼(44)의 하부에서 배수 밸브(48)를 경유하여 슬러리 펌프(38)에 연결된 배수 파이프(46)와 연결된다.
도 4를 참고하면, 상기 배수 컬럼(44)은 그 길이에 한하여 파이프 벽에 다수의 구멍(52)을 가진 파이프(50)를 포함한다. 상단에서 조여지고 바닥에서 열려지는 스크린(54)은 구멍(52)에서 파이프(50)를 둘러싸며, 환상공간(56)이 상기 스크린(54) 및 파이프(50) 사이에 형성된다.
물은 상기 환상공간(56)으로 흐를 수 있으며, 상기 구멍(52)을 통하여 상기 파이프(50)로 전진한다. 반면, 스크린(54) 주변의 가라앉은 모래는 가용 화물실(4)이 채워짐에 따라 바닥의 상기 환상공간(56)을 봉인하게 될 것이다
드라이 벌크선(1)의 선적 중, 유동 모래가 필링 파이프(8)를 경유하여 가용 화물실(4)로 흐를 때, 상기 모래(60)는 가용 화물실(4)에 가라앉는다. 상기 슬러리 밸브(36)은 닫겨지고 상기 배수 밸브(48)는 열려진다. 상기에서 기술된 바와 같이 과량의 물(58)이 배수 컬럼(44), 배수 파이프(46) 및 슬러리 펌프(38)을 경유하여 배수되고 하역 파이프(40)를 경유하여 바다로 배수된다.
드라이 벌크선(1)의 하역이 시작되기 전에 제1 워터 밸브(16)가 열려지고 상기 배수 밸브(48)는 닫겨지며 상기 슬러리 밸브(36)는 열려진다.
워터 펌프(18)가 시동되면, 물은 상기 물 주입구(20)로부터 상기 워터 펌프(18), 제1 워터 밸브(16), 매니폴드(14), 유동 파이프(10) 및 유입 개구부(12)를 경유하여 모래(60)로 흐르며, 유입 개구부(12)에 가장 가깝게 위치하는 모래부분은 유동화되고 슬러리 형상을 갖게 된다.
슬러리 펌프(38)가 가동되면, 상기 유동화된 모래는 슬러리 주입구(34), 슬러리 밸브(36) 및 슬러리 펌프(38)를 경유하여 하역 파이프(40)로 흐르게 된다.
바람직하게는 공기는 압력탱크(30)로부터 에어 인젝션 파이프(26) 및 에어 인젝션 개구부(28)를 경유하여 상기 유동화된 모래로 공급된다.

Claims (10)

  1. 유입 개구부(12)를 갖는 유동 파이프(10) 및 유동화된 모래용 슬러리 주입구(34)를 가용 화물실(4) 내에 배치하는 단계를 포함하는 모래 운반 및 유동적인 하역을 위한 드라이 벌크선(1)의 제조방법에 있어서, 상기 슬러리 주입구(34) 및 하역 파이프(40) 사이에 슬러리 펌프(38)를 연결하여 배치하는 단계를 더 포함하며, 상기 슬러리 펌프(38)는 가용 화물실(4)에 인접한 화물실(2)에 위치하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 가용 화물실(2, 4) 사이의 격벽에 슬러리 주입구(34)를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 드라이 벌크선(1) 상에 물 주입구(20) 및 유동 파이프(10) 사이에 워터 펌프(18)를 연결하여 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 가용 화물실(4)의 벽(24)에 유입 개구부(12)를 갖는 유동 파이프(10)를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 가용 화물실(4)에 에어 인젝션 파이프(26)를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 드라이 벌크선(1)에서 하역 파이프(40)를 양륙하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 상기 하역 파이프(40)를 수송 파이프(40)로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 가용 화물실(4)에서 최소한 하나 이상의 배수 컬럼(44)을 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제조방법은 가용 화물실(4)에서 상기 배수 컬럼(44)을 슬러리 펌프(38)로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 벌크선의 제조방법.
  10. 공해를 가로질러 모래를 운반하기 위한 청구항 1의 제조방법에 의하여 제조된 드라이 벌크선(1)의 용도.
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