KR20120094661A

KR20120094661A - 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치

Info

Publication number: KR20120094661A
Application number: KR1020110014058A
Authority: KR
Inventors: 김윤상
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-27

Abstract

본 발명은 해양 구조물 또는 선박에서 빌지의 이송을 위해 빌지 웰에 대한 잔류 수위의 자동 검출과 그에 따른 펌프의 온/오프 시점에 대한 최적화된 구동 제어를 구현함으로써, 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감하고 펌프의 작동 횟수를 줄여 설비의 내구 수명을 연장할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 빌지 웰(10)에 저장된 오수를 집수하는 빌지 탱크(12), 상기 각 빌지 웰(10) 내에 저장된 오수의 잔류량를 검출하는 수위 검출부(14), 상기 빌지 웰(10)과 상기 빌지 탱크(12) 사이에 배설되는 석션 관로(16), 상기 석션 관로(16)의 개폐를 조절하는 원격 개폐 조절부(18), 상기 석션 관로(16) 상에 설치되는 펌프(20), 및 상기 수위 검출부(14)로부터 검출되는 오수의 잔류량에 따라 상기 원격 개폐 조절부(18)에 대한 개폐와 상기 펌프(20)의 구동을 조절하는 중앙 제어부(22)를 구비한다.

Description

해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치{Bilge transfer equipment for marine structures ＆ ship}

본 발명은 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 빌지 웰에 대한 잔류 수위의 검출로부터 빌지의 이송을 위한 석션 관로의 개폐와 펌프의 구동을 각각 자동적으로 수행함으로써 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감하고 펌프 작동의 횟수를 줄여 설비의 수명 연장을 기대할 수 있도록 하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박을 비롯한 각종 해양 구조물은 오수(汚水)에 의한 해양 오염을 방지하기 위해 오수의 별도 저장과 이송 및 배출을 위한 다양한 설비를 구비한다. 이와 같은 빌지 처리를 위한 설비의 주요 구성은 빌지 웰(Bilge well)과 빌지 탱크, 석션 관로(Suction line) 및 펌프 등으로 이루어진다.

종래, 빌지 처리를 위한 설비에 있어, 빌지 웰은 오수에 해당하는 빌지(Bilge)를 일시적으로 저장하기 위한 공간에 해당하는 것으로서, 선체 내에서 오수가 발생하는 구역에 각각 개별적으로 설치된다. 이때 빌지 웰은 탱크 형태의 구조물로 이루어져 내부에 저장할 수 있는 오수의 양을 한정하게 된다. 그리고 빌지 탱크는 빌지 웰에 저장된 빌지의 잔류 정도가 기준 용량을 초과할 경우를 대비하여 마련된 것으로 빌지 웰의 용량 보다 통상적으로 크게 설정된다.

또한 석션 관로는 빌지 웰과 빌지 탱크 사이에 배설되어 빌지의 이송을 위한 경로 역할을 수행하는 데, 이를 위해 석션 관로 상에는 빌지의 이송을 위한 펌프와 함께 관로의 개폐를 조절하기 위한 밸브가 별도로 설치된다. 이 경우, 빌지 웰에는 잔류된 빌지의 저장량을 검출하기 위한 센서류에 해당하는 수위 검출부가 구비되고, 석션 관로에 설치된 펌프의 온/오프 구동 제어는 수위 검출부로부터 측정되는 빌지의 잔류량에 따라 결정된다.

이와 같은 구성의 종래 빌지 이송장치에서는 다음과 같은 일련의 동작 과정이 이루어진다. 일례로, 각 빌지 웰에 설치된 수위 검출부로부터 측정된 잔류량에 의한 레벨 하이 알람 시 오퍼레이터에 의한 수동조작으로 밸브를 개방시킨 상태에서 펌프의 구동을 개시하고, 레벨 로우 시 펌프의 구동을 자동적으로 중단하는 로직을 주로 사용한다. 또한 일부 호선의 경우, 펌프의 온/오프 구동을 레벨 하이 검출 시 자동적으로 개시하고 레벨 로우 검출 시 자동적으로 중단하는 로직을 사용하기도 한다.

그러나 레벨 하이 검출 시 펌프의 구동을 자동적으로 개시하고 레벨 로우 검출 시 펌프를 자동적으로 중지하는 로직을 구현할 경우, 일부 빌지 웰에 잔류하는 빌지가 완전하게 배출되는 시점 이전에 펌핑이 중단하는 사례가 종종 발생하기도 한다. 이러한 현상은 차후 빌지 웰의 내부로 빌지를 저장하고 잔류된 빌지의 용량 검출에 따른 펌프의 자동 구동 및 중단시키는 일련의 동작을 수행할 때, 잔수가 많이 남은 일부 빌지 웰에서 상대적으로 잔수가 덜 남은 빌지 웰에 비해 더 빨리 하이 레벨에 도달하므로 인해 잦은 펌프의 온/오프 작동을 초래하게 된다. 이 결과, 펌프의 잦은 온/오프 동작은 펌프의 수명(Life cycle)을 단축시키게 될 뿐만 아니라, 밸브의 개폐를 수동적으로 실시하는 시스템의 경우 오퍼레이터에 의한 빈번한 조작이 수반되어 작업 시수를 증가하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 빌지의 이송을 위해 빌지 웰에 대한 잔류 수위의 자동 검출과 그에 따른 펌프의 온/오프 시점에 대한 최적화된 구동 제어를 구현함으로써, 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감하고 펌프의 작동 횟수를 줄여 설비의 내구 수명을 연장할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 빌지를 저장하는 다수의 빌지 웰;

상기 빌지 웰 내에 저장된 빌지의 집수를 위한 빌지 탱크;

상기 각 빌지 웰 내 개별적으로 설치되어 빌지의 잔류량을 검출하여 출력하는 수위 검출부;

상기 빌지 웰과 상기 빌지 탱크 사이를 교통시키고 빌지의 이송을 위한 펌프를 설치하는 석션 관로;

상기 석션 관로의 개폐를 조절하고 개폐의 전환 시 그에 상응하는 피드백 신호를 출력하는 원격 개폐 조절부; 및

상기 수위 검출부로부터 출력되는 신호에 따라 상기 원격 개폐 조절부의 개폐를 조절하고, 상기 원격 개폐 조절부로부터 출력되는 피드백 신호에 따라 상기 펌프의 구동을 조절하는 중앙 제어부를 구비하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치를 제시한다.

본 발명에 따른 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치에 의하면, 다수의 빌지 웰에 모인 빌지의 잔류 수위를 각각 개별적으로 검출한 다음 필요 시 빌지 탱크로의 이송을 자동적으로 수행하고, 특히 다수의 빌지 웰 중에서 어느 하나의 빌지 웰에서 설정값 이상으로 빌지의 잔류 시 펌프의 구동을 지속하며, 모든 빌지 웰에서 설정값 이하로 빌지의 잔류를 검출할 때 펌프의 구동을 중단시킴으로써 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감함과 더불어 펌프의 작동 횟수를 줄여 설비의 수명 연장을 기대할 수 있게 된다.

부연하자면, 본 발명은 각 빌지 웰 내에 잔류한 오수의 양에 따라 펌프의 온/오프 전환시점에 대한 최적화된 구동 제어를 구현함으로써 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감하고, 펌프의 온/오프 절환 횟수를 줄임으로써 설비의 내구 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양 구조물의 빌지 이송장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 구조물의 빌지 이송장치를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 해양 구조물 또는 선박의 빌지 처리를 위한 이송장치는 빌지 웰(10)과 빌지 탱크(12), 수위 검출부(14), 석션 관로(16), 원격 개폐 조절부(18), 펌프(20), 및 중앙 제어부(22)를 포함하여 구성된다. 상기 빌지 웰(10)은 선체 내 각종 오수의 발생 지역에 대해 개별적으로 설치되는 것으로, 본 발명의 실시예에서 상기 빌지 웰(10)은 선수와 선미측에 각각 좌현과 우현에 걸쳐 4군데의 개소로 구비되는 데, 이러한 빌지 웰(10)의 설치 위치와 개소는 이에 한정되지 않는다.

상기 빌지 탱크(12)는 상기 다수의 빌지 웰(10)에 저장된 오수를 한 군데로 집수하기 위해 마련된다. 상기 수위 검출부(14)는 상기 빌지 웰(10) 내에 개별적으로 설치되어 저장된 오수의 잔류량를 검출하는 것으로, 오수의 잔류량을 실시간으로 검출하여 출력하기 위해 센싱부와 신호 출력부를 구비한다. 예컨대, 상기 수위 검출부(14)는 레벨 트랜스미터(Level transmitter)로 구현할 수 있고, 이때 각각의 레벨 트랜스미터는 상기 빌지 웰(10) 내에 저장된 오수의 잔류량을 수위지시 제어(LIC, Level Indication Control)값으로 출력한다.

상기 석션 관로(16)는 상기 다수의 빌지 웰(10)로부터 상기 빌지 탱크(12) 사이에 걸쳐 오수의 유동 경로를 형성하기 위해 배설되는 것으로, 상기 다수의 빌지 웰(10)에 대해 개별적으로 설치된 분지 관로(16a)와, 상기 분지 관로(16a)를 하나로 합류시켜 상기 석션 관로(16)에 이르도록 설치된 합류 관로(16b)를 포함함으로써, 상기 빌지 웰(10)로부터 상기 빌지 탱크(12) 내로 오수의 집수를 허용하는 역할을 수행한다.

상기 원격 개폐 조절부(18)는 상기 석션 관로(16)에 있어 상기 각 빌지 웰(10)로 분지된 분지 관로(16a) 상에 각각 설치되어 관로의 개폐를 개별적으로 조절하는 역할을 수행한다. 이 경우, 상기 원격 개폐 조절부(18)는 상기 석션 관로(16)에 대한 개폐의 전환 시 그에 상응하는 피드백 신호를 상기 중앙 제어부(22)로 출력함으로써, 상기 중앙 제어부(22)는 상기 원격 개폐 조절부(18)로부터 입력되는 피드백 신호에 근거하여 상기 다수의 빌지 웰(10)에 대한 개별적인 집수 상황을 정확하게 파악할 수 있게 된다. 이를 위해 상기 원격 개폐 조절부(18)는 상기 분지 관로(16a)에 대한 개폐를 조절하기 위한 조작부와 개폐 전환 시 이에 상응하는 신호를 출력하기 위한 신호 출력부를 구비한다.

상기 펌프(20)는 상기 석션 관로(16)에 있어 합류 관로(16b) 상에 설치되어 상기 다수의 빌지 웰(10)로부터 상기 빌지 탱크(12) 내부로 오수의 집수를 도모하는 역할을 수행한다. 상기 합류 관로(16b) 상에서 상기 펌프(20)를 보조하는 예비 펌프(20')를 추가적으로 병렬 설치할 수도 있다. 이때 상기 합류 관로(16b)는 상기 펌프(20)와 상기 예비 펌프(20')에 대해 각각 독립된 경로로서 설치되어 상기 빌지 탱크(12)로 합류하도록 배치된다.

상기 중앙 제어부(22)는 상기 다수의 수위 검출부(14)로부터 검출되는 상기 빌지 웰(10)에 대한 각각의 오수 잔류량에 대한 정보를 매개로 상기 원격 개폐 조절부(18)에 대한 개별적인 개폐 제어와 함께 상기 펌프(20)의 구동을 위한 온/오프 제어를 수행한다. 즉, 상기 중앙 제어부(22)는 상기 빌지 웰(10)에 대해 개별적으로 설치된 수위 검출부(14)로부터 입력되는 정보를 매개로 해당 빌지 웰(10) 내 오수의 잔류량을 파악하고, 설정된 레벨 하이(잔류량이 설정된 기준값 이상인 상태)의 신호값을 입력받으면 해당 빌지 웰(10)의 분지 관로(16a)에 설치된 원격 개폐 조절부(18)를 개방시킨다. 반대로 레벨 로우(잔류량이 설정된 기준값 미만인 상태)의 신호값을 입력받으면 원격 개폐 조절부(18)를 폐쇄시킨다.

또한, 상기 중앙 제어부(22)는 상기 원격 개폐 조절부(18)로부터 입력되는 피드백 신호를 매개로 다수의 원격 개폐 조절부(18) 중에서 어느 하나의 원격 개폐 조절부(18)에서 개방 신호를 입력받으면 상기 펌프(20)의 구동을 온 시키고, 다수의 원격 개폐 조절부(18) 중 모두에서 폐쇄 신호를 입력받으면 상기 펌프(20)의 구동을 오프시킨다.

요약하자면, 상기 중앙 제어부(22)는 상기 다수의 빌지 웰(10) 중에서 어느 하나의 빌지 웰(10)에서 오수의 잔류 정도가 설정값 이상이 되면 상기 펌프(20)의 구동을 개시하고, 다수의 빌지 웰(10) 중 모든 빌지 웰(10)에서 오수의 잔류량이 설정값 이하로 전부 떨어지지 않는 한 상기 펌프(20)의 구동 상태를 지속함으로써 모든 빌지 웰(10)에서 완전한 오수의 배출(Full Evacuation)을 유도하게 된다. 이때 상기 중앙 제어부(22)는 상기 수위 검출부(14)로부터 입력되는 신호를 통해 해당 빌지 웰(10) 내 오수의 잔류량이 설정값 이하로 떨어짐을 검출하면 해당 빌지 웰(10)의 분지 관로(16a)에 설치된 원격 개폐 조절부(18)를 폐쇄 상태로 전환시킨다. 또한, 상기 중앙 제어부(22)는 다수의 빌지 웰(10) 중 모든 빌지 웰(10)에서 오수의 잔류 정도가 설정값 이하로 떨어지면 상기 펌프(20)의 구동을 중단시켜 빌지의 이송을 종료하게 된다.

아울러, 상기 중앙 제어부(22)는 상기 수위 검출부(14)로부터 입력되는 오수의 잔류량에 대한 신호값을 근거로 상기 원격 개폐 조절부(18)에 대한 개폐를 결정하게 되는 데, 이때 원격 개폐 조절부(18)의 개폐를 조절하기 위한 한계값은 상기 빌지 웰(10)의 전체 용량을 기준으로 다양한 범위(예; 75~85%)에서 가변적으로 결정할 수 있고, 이러한 결정은 오퍼레이터에 의한 설정을 통해 이루어진다.

따라서 본 발명은 선박 내에 구비된 다수의 빌지 웰(10) 중에서 어떠한 빌지 웰(10) 내 잔류된 오수가 설정값 이상이 되면, 오퍼레이터의 개입 없이도 오수의 완전한 배출이 이루어지므로 오퍼레이터에 의한 작업 시수를 절감할 수 있게 된다. 또한 본 발명은 모든 빌지 웰(10)로부터 잔류된 오수가 설정값 이하로 떨어질 때까지 펌프(20)의 구동을 지속함으로써 잦은 펌프(20)의 온/오프 구동에 따른 수명 저하를 방지할 수 있게 된다. 이때, 다수의 빌지 웰(10) 중에서 설정값 이하로 오수의 배출이 완료된 빌지 웰(10)과 교통하는 분지 관로(16a)에 대한 개폐를 조절하는 원격 개폐 조절부(18)는 상기 중앙 제어부(22)의 제어에 의해 이미 폐쇄 상태로 전환되므로, 상기 펌프(20)로부터 부여되는 흡입력의 불필요한 낭비는 완벽하게 배제될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 있어 상기 펌프(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 중앙 제어부(22)의 제어에 의해 구동의 온/오프가 조절되는 일반 전기 구동식 펌프로 구현될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 공압의 인가 시 동작하는 공압 구동식 다이아프램 펌프(Air operated diaphragm pump)로 대체될 수도 있다. 특히 빌지 처리장치에 있어 펌프(20)를 공압 구동식의 다이아프램 펌프로 적용할 경우, 고압의 공급원으로부터 상기 펌프(20)에 이르는 경로에 대해 공압 관로(Air supply line;24)가 배설되고, 이러한 공압 관로(24) 상에는 관로의 개폐를 조절할 수 있는 별도의 개폐 조절밸브(26)가 설치되며, 상기 개폐 조절밸브(26)는 상기 중앙 제어부(22)에 의해 그 개폐가 조절된다. 일례로서 상기 개폐 조절밸브(26)는 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)로 구현할 수도 있다. 도 1과 도 2에 있어 미 설명 부호 28은 각 빌지 웰(10)의 내부로 오수의 유입을 위한 각종 드레인 관로를 나타낸다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-빌지 웰 12-빌지 탱크
14-수위 검출부 16-석션 관로
18-원격 개폐 조절부 20-펌프
22-중앙 제어부 24-공압 관로
26-개폐 조절밸브

Claims

해양 구조물 또는 선박에서 빌지를 이송하기 위한 장치로서,
빌지를 저장하는 다수의 빌지 웰(10);
상기 빌지 웰(10) 내에 저장된 빌지의 집수를 위한 빌지 탱크(12);
상기 각 빌지 웰(10) 내 개별적으로 설치되어 빌지의 잔류량을 검출하여 출력하는 수위 검출부(14);
상기 빌지 웰(10)과 상기 빌지 탱크(12) 사이를 교통시키고 빌지의 이송을 위한 펌프(20)를 설치하는 석션 관로(16);
상기 석션 관로(16)의 개폐를 조절하고 개폐의 전환 시 그에 상응하는 피드백 신호를 출력하는 원격 개폐 조절부(18); 및
상기 수위 검출부(14)로부터 출력되는 신호에 따라 상기 원격 개폐 조절부(18)의 개폐를 조절하고, 상기 원격 개폐 조절부(18)로부터 출력되는 피드백 신호에 따라 상기 펌프(20)의 구동을 조절하는 중앙 제어부(22)를 구비하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치.
해양 구조물 또는 선박에서 빌지를 이송하기 위한 장치로서,
빌지를 저장하는 다수의 빌지 웰(10);
상기 빌지 웰(10) 내에 저장된 빌지의 집수를 위한 빌지 탱크(12);
상기 각 빌지 웰(10) 내 개별적으로 설치되어 빌지의 잔류량을 검출하여 출력하는 수위 검출부(14);
상기 빌지 웰(10)과 상기 빌지 탱크(12) 사이를 교통시키고 빌지의 이송을 위한 공압 구동식 펌프(20)를 설치하는 석션 관로(16);
상기 석션 관로(16)의 개폐를 조절하고 개폐의 전환 시 그에 상응하는 피드백 신호를 출력하는 원격 개폐 조절부(18);
상기 펌프(20)의 구동을 위한 작동압을 제공하는 공압 관로(24);
상기 공압 관로(24)의 개폐를 조절하기 위한 개폐 조절밸브(26); 및
상기 수위 검출부(14)로부터 출력되는 신호에 따라 상기 원격 개폐 조절부(18)의 개폐를 조절하고, 상기 원격 개폐 조절부(18)로부터 출력되는 피드백 신호에 따라 상기 개폐 조절밸브(26)의 개폐를 조절하여 상기 펌프(20)의 구동을 제어하는 중앙 제어부(22)를 구비하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 석션 관로(16)는 상기 다수의 빌지 웰(10)에 대해 개별적으로 설치된 분지 관로(16a)와, 상기 분지 관로(16a)를 단일의 개체로 합류시켜 상기 빌지 탱크(12)에 연결하는 합류 관로(16b)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치.
청구항 3에 있어서,
상기 원격 개폐 조절부(18)는 상기 분지 관로(16a)에 개별적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치.
청구항 3에 있어서,
상기 합류 관로(16b) 상에서 상기 펌프(20)에 대해 병렬 설치된 예비 펌프(20')를 더 포함하고, 상기 예비 펌프(20')의 구동 제어는 상기 중앙 제어부(22)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 해양 구조물 또는 선박의 빌지 이송장치.