KR20160054314A

KR20160054314A - 티알오 측정 장치

Info

Publication number: KR20160054314A
Application number: KR1020140153755A
Authority: KR
Inventors: 홍일기
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2016-05-16

Abstract

본 발명은 선박평형수 처리 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물에 설치되는 티알오 측정 장치로써, 해수의 티알오 농도를 측정 가능한 측정부와, 해수 파이프로부터 측정부로 연장된 제1 배관과, 제1 배관에 설치되어 해수 파이프로부터 추출된 채수를 측정부로 공급하는 채수 펌프와, 제1 배관으로부터 분기되어 해수 파이프로 연장되고, 채수를 분기하여 해수 파이프로 회귀시키는 제2 배관을 포함하는 티알오 측정 장치를 제공한다.

Description

티알오 측정 장치 {TOTAL RESIDUAL OXIDANT MEASURING APPARATUS}

본 발명은 선박평형수 처리 시스템에 이용되는 티알오 측정 장치에 관한 것이다.

선박평형수 처리 시스템(ballast water treatment system)은 선박 및 해양 구조물 등 부유식 구조물(floating type structure) 내의 선박평형수를 수처리하여 유해성 플랑크톤, 박테리아를 사멸하고 생태계 교란을 방지하기 위한 것으로, 유엔 산하 국제해사기구(IMO)의 규약에 의거하여 모든 선박에 선박평형수 처리 시스템 설치를 의무화하는 규약이 발효된 바, 선박평형수 처리 시스템에 대한 관심 및 연구 개발이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.

선박평형수 처리 시스템 중 해수를 전기분해하여 차아염소산염(hypochlorite) 등의 전해 소독수를 생성하는 전기분해 방식의 수처리 시스템은 생성된 전해 소독수를 주입하여 발라스트 탱크 내부에 저장된 선박평형수를 소독, 살균 처리한다. 또한, 소독 및 살균 처리가 완료된 후 발라스트 탱크 외부로 배출되는 배출수의 티알오 농도를 적정수준으로 유지할 수 있도록 발라스트 탱크의 후류에 중화제를 투입하여 배출수를 중화시킨다.

선박평형수 처리 시스템에는 선박평형수를 소독 및 살균처리하는 동시에 선박평형수의 살균 정도를 측정할 수 있도록 티알오(total Residual Oxidant, TRO) 측정 장치가 설치된다.

일반적으로 티알오 측정 장치는 씨 체스트(sea chest)와 발라스트 펌프(ballast pump)를 거쳐 발라스트 탱크(ballast tank)로 유입되는 유입수와, 발라스트 탱크로부터 선박 외부로 배출되는 배출수의 티알오 농도를 구간 별로 측정할 수 있도록 선박평형수의 흐름을 따라 선박평형수 처리 시스템의 여러 지점으로부터 분기되어 설치된다.

다만, 이와 같은 티알오 측정 장치는 정격 용량이 한정되어있으므로 선박평형수 처리 시스템으로부터 추출된 채수(water sample)가 티알오 측정 장치로 바로 유입되지 못한 채 정체하게 되고, 이에 따라 각 구간을 흐르는 해수의 실시간 티알오 측정 농도를 측정하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 해수의 실시간 티알오 측정이 가능한 티알오 측정 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박평형수 처리 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물에 설치되는 티알오 측정 장치로써, 해수의 티알오 농도를 측정 가능한 측정부, 해수 파이프로부터 상기 측정부로 연장된 제1 배관, 상기 제1 배관에 설치되어 상기 해수 파이프로부터 추출된 채수를 상기 측정부로 공급하는 채수 펌프, 상기 제1 배관으로부터 분기되어 상기 해수 파이프로 연장되고, 상기 채수를 분기하여 상기 해수 파이프로 회귀시키는 제2 배관을 포함하는 티알오 측정 장치가 제공된다.

이때, 티알오 측정 장치는 상기 측정부와 연결되고, 측정에 사용된 채수를 측정부 외부로 배출시키는 제3 배관을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 측정부는 상기 제1 배관과 연결되어 상기 공급받은 채수의 티알오 농도를 측정하는 티알오 측정기 및 상기 티알오 측정기로 유입되는 채수의 흐름을 조절하는 레귤레이터를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 연결부위는 상기 채수 펌프보다 후류에 위치할 수 있다.

이때, 상기 채수 펌프는 다이어프램 펌프(diaphram pump)일 수 있다.

이때, 티알오 측정 장치는 상기 제2 배관에 설치되고, 상기 분기된 채수의 흐름을 조절 가능한 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.

이때, 티알오 측정 장치는 상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 연결부위에 설치되고, 상기 분기된 채수의 흐름을 조절 가능한 제어 밸브를 더 포함하되, 상기 제어밸브는 삼방제어밸브일 수 있다.

이때, 티알오 측정 장치는 상기 채수 펌프, 상기 레귤레이터 및 상기 제어 밸브와 연결되고 상기 채수의 흐름을 조절 가능한 제어부를 더 포함할 수 있다.

이때, 티알오 측정 장치는 상기 제2 배관에 설치되고, 상기 제어 밸브의 후류에 위치하는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치는 제1 배관 및 측정부에 채수가 정체되지 않고 지속적으로 흐르도록 제어됨으로써 해수 파이프 해당 구간 채수의 티알오 농도를 실시간으로 측정 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 티알오 측정 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치는 해양 구조물에 설치된 해수 파이프로부터 채수(sample water)를 추출, 해당 해수 파이프 구간의 티알오 농도를 측정할 수 있다. 본 실시예에서 해수 파이프는 선박평형수 처리 장치의 메인 발라스트 파이프(main ballast pipe) 또는 선박평형수 처리 장치의 각 구성을 연결하는 배관, 예를 들어 발라스트 탱크와 전기분해 설비를 연결하는 배관과 같은 구성일 수 있다.

도 1을 참고하면 본 실시예에 따른 티알오 측정 장치(10)는 측정부(100), 제1 배관(200), 채수 펌프(300) 및 제2 배관(400)을 포함할 수 있다.

측정부(100)는 채수를 공급받아 티알오 농도를 측정할 수 있다. 본 실시예에서 측정부(100)는 선박평형수 처리 장치 내의 다양한 구간, 예를 들어 메인 발라스트 파이프 상의 전해 설비 전 구간이나 전해 설비와 발라스트 탱크 사이의 구간에 설치되거나, 발라스트 탱크와 중화제 공급부 사이에 설치될 수 있다. 측정부(100)는 티알오 측정기(110)와 레귤레이터(120)를 포함할 수 있다.

티알오 측정기(110)는 공급받은 채수의 티알오 농도를 측정할 수 있다.

또한, 레귤레이터(120)는 상기 티알오 측정기(110)와 연결되고, 티알오 측정 장치(10)로 공급되는 채수를 공급받는다. 레귤레이터(120)는 채수의 유량이나 유속 등, 공급받은 채수의 흐름을 제어할 수 있다. 이를 통해, 티알오 측정기(110)가 정격 용량의 채수를 공급받을 수 있다.

제1 배관(200)은 해수 파이프(11)로부터 측정부(100)를 향해 연장될 수 있다. 해수 파이프(11)를 흐르던 해수의 일부는 채수로 추출되어 제1 배관(200)의 내부로 분기될 수 있다. 제1 배관(200)에는 채수가 해수 파이프(11)로부터 측정부(100)를 향해 이동할 수 있도록 역류방지밸브(도시하지 않음)가 설치될 수 있다.

한편, 제1 배관(200)은 채수가 과도하게 정체되지 않도록 비교적 작은 외경, 예를 들어 외경이φ8 (O.D 8) 정도인 파이프를 사용할 수 있으나, 본 발명의 범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 채수 펌프(300)나 레귤레이터(120) 등을 통해 채수의 흐름을 제어할 수도 있다.

채수 펌프(300)는 제1 배관(200)에 설치되고, 채수를 측정부(100)로 공급하기 위한 동력을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 채수 펌프(300)는 다이아프램 펌프(diaphragm pump)로서, 이를 통해 채수의 이동에 필요한 동력을 제공하는 동시에 채수가 해수 파이프(11)로 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

제2 배관(400)은 제1 배관(200)으로부터 분기되어 해수 파이프(11)로 연장될 수 있다. 즉, 제2 배관(400)은 제1 배관(200)을 따라 측정부(100)로 공급되던 채수 중 일부를 분기하여 해수 파이프(11)로 회귀시킬 수 있다. 이를 통해 제1 배관(200)을 통해 측정부(100)에 공급되는 채수의 흐름을 조절함으로써 레귤레이터가 티알오 측정기에 정격 용량의 채수를 지속적으로 공급하도록 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 제2 배관(400)과 해수 파이프(11)의 연결부위는 제1 배관(200)과 해수 파이프(11)의 연결부위보다 전류(Upstream)에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명의 범위에 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 배관(400)과 해수 파이프(11)의 연결부위는 제1 배관(200)과 해수 파이프(11)의 연결부위보다 후류(Downstream)에 위치할 수도 있다. 이와 같이, 선박 또는 해양구조물의 내부 배치관계, 티알오 측정 장치의 크기 등에 따라 해수 파이프(11)에 연결되는 제1 배관(200) 및 제2 배관(400)을 다양하게 배치할 수 있다. 또한, 채수 펌프(300)를 통해 공급된 채수가 원활하게 측정부(100)로 공급되거나 제2 배관(400)으로 분기될 수 있도록, 제2 배관(400)과 제1 배관(200)의 연결부위는 채수 펌프(300)보다 후류에 위치할 수 있다.

본 실시예에서 제2 배관(400)을 통해 분기되는 채수는 제1 배관(200)을 흐르는 채수의 약 80% 이상일 수 있다. 즉, 티알오 측정기(110)로 실제 공급되는 채수가 제1 배관(200)을 흐르는 채수의 20% 이하일 수 있다. 다만, 본 발명의 범위가 이와 같은 사항으로 한정되는 것은 아니며, 제1 배관(200)의 외경, 제1 배관(200)과 제2 배관(400) 내부 채수의 흐름 등에 따라 달라질 수 있다.

한편, 본 실시예에서 티알오 측정 장치(10)는 제3 배관(500), 제어 밸브(600), 체크 밸브(700) 및 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.

제3 배관(500)은 티알오 측정기(110)와 연결되어 측정에 사용된 채수를 측정부(100) 외부로 배출시킨다. 본 실시예에서 제3 배관(500)은 측정에 사용된 채수를 배출(drain)시켜 빌지 웰(bildge well)에 공급하는 드레인 파이프(drain pipe)일 수 있다.

제어 밸브(600)는 제2 배관(400)에 설치되어 제2 배관(400)으로 분기되는 채수의 유량이나 유속 등의 흐름을 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 해수 파이프(11) 해당 구간, 즉 해수 파이프(11)와 제1 배관(200)의 연결 부위에 해당하는 티알오 농도를 실시간으로 측정할 수 있도록 티알오 측정기(110)와 레귤레이터(120)에 정격 용량의 채수를 공급하여 제1 배관(200) 내부의 채수가 정체되지 않도록 조절할 수 있다.

체크 밸브(700)는 제2 배관(400)에 설치되되, 제어 밸브(600)의 후류에 위치할 수 있다. 체크 밸브(700)는 제2 배관(400)으로부터 해수 파이프(11)를 향해 회귀되는 채수가 측정부(100)를 향해 역류하지 않도록 채수의 흐름을 조절할 수 있다.

제어부(800)는 채수 펌프(300), 레귤레이터(120) 및 제어 밸브(600)와 연결되어 제1 배관(200)과 제2 배관(400) 내부 채수의 흐름을 유기적으로 제어할 수 있다. 예를 들어 레귤레이터(120)에 공급되는 채수의 유량이 급증하면 채수 펌프(300)의 구동을 줄이면서 제어 밸브(600)를 개방할 수 있다. 이에 따라, 제1 배관(200) 및 측정부(100)에 채수가 정체되지 않고 지속적으로 흐르도록 제어됨으로써 해수 파이프(11)의 해당 구간에서의 티알오 농도를 실시간으로 측정 가능하다.

이와 같이 본 실시예의 티알오 측정 장치(10)는 선박평형수 처리 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물에 설치되어 부유식 구조물 내부 해수 파이프의 각 구간별 티알오 농도를 실시간 측정 가능한 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 변형예에 따른 티알오 측정 장치를 나타낸 개략도이다.

도 2를 참고하면, 본 변형예의 티알오 측정 장치(10)는 제어 밸브(600)의 설치 위치가 다른 점을 제외하고는 일 실시예와 동일한 구성으로 이루어진다.

본 변형예에서 제어 밸브(600)는 전술한 일 실시예와 달리 제1 배관(200)과 제2 배관(400)의 연결부위에 설치될 수 있다. 제어 밸브(600)는 채수 펌프(300), 측정부(100) 및 체크 밸브(700)와 각각 연결될 수 있도록 삼방제어밸브일 수 있다.

본 변형예의 티알오 측정 장치(10)는 제어 밸브(600)가 제1 배관(200)과 제2 배관(400)의 연결부위에 설치되는 삼방제어밸브인 바, 제1 배관(200) 및 제2 배관(400) 내부 채수의 흐름을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예와 변형에에 따른 티알오 측정 장치(10)의 구성을 설명하였다. 하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치(10)의 동작을 설명한다. 티알오 측정 장치(10)의 동작은 전술한 도 1을 다시 참고하여 설명하도록 한다.

선박평형수 처리 장치가 설치된 선박 또는 부유식 구조물의 해수 파이프(11)로부터 추출된 채수는 제1 배관(200)을 따라 채수 펌프(300)로 흐른다. 채수 펌프(300)는 채수를 펌핑하여 측정부(100)를 향해 이송시킨다.

제1 배관(200)을 따라 측정부(100)에 유입된 채수는 레귤레이터(120)를 거쳐 티알오 측정기(110)에 정격 용량만큼 공급되도록 제어된다. 티알오 측정기(110)에서는 공급받은 채수의 티알오 농도를 측정하는 동시에, 측정에 사용된 채수를 제3 배관(500)을 통해 배출(drain)시켜 빌지 웰(bildge well)이나 선박 또는 부유식 구조물의 외부로 이송시킬 수 있다.

한편, 측정부(100)를 향해 이송되던 채수 중 일부는 제2 배관(400)을 따라 제1 배관(200)으로부터 분기된다. 제2 배관(400)의 내부로 분기된 채수는 제어 밸브(600)에 의해 그 흐름이 제어될 수 있다. 본 실시예에서 채수 펌프(300), 제어 밸브(600) 및 레귤레이터(120)는 제어부(800)에 의해 연동됨으로써, 티알오 측정기(110)로 실제 공급되는 채수의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

제어 밸브(600)로부터 방출된 채수는 체크 밸브(700)에 의해 역류가 방지되면서 해수 파이프(11)로 회귀될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물을 도시한 개략도이다.

도 3을 참고하면, 선박 또는 부유식 구조물(15)은 선박평형수 처리 장치(14) 및 전술한 도 1의 티알오 측정 장치(10)를 구비할 수 있다. 본 발명의 선박 또는 부유식 구조물(15)은 2 이상의 티알오 측정 장치(10)가 선박평형수 처리 장치(14)의 발라스트 메인 파이프나 발라스트 탱크와 전기분해 설비를 연결하는 배관 등, 해수 파이프(11)의 여러 구간에 설치됨으로써, 해수 파이프(11)의 해당 구간 별로 채수의 티알오 농도를 측정할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 티알오 측정 장치와, 이를 구비한 선박 또는 부유식 구조물은 해수 파이프로부터 구간 별로 채수를 추출하고, 추출된 채수의 흐름을 정밀 제어함으로써 해수 파이프의 각 구간 별로 실시간 티알오 농도를 측정할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 티알오 측정 장치 11: 해수 파이프
14: 선박평형수 처리 장치 15: 선박 또는 부유식 구조물
100: 측정부 110: 티알오 측정기
120: 레귤레이터 200: 제1 배관
300: 채수 펌프 400: 제2 배관
500: 제3 배관 600: 제어 밸브
700: 체크 밸브 800: 제어부

Claims

선박평형수 처리 장치를 구비한 선박 또는 부유식 구조물에 설치되는 티알오 측정 장치로써,
해수의 티알오 농도를 측정 가능한 측정부;
해수 파이프로부터 상기 측정부로 연장된 제1 배관;
상기 제1 배관에 설치되어 상기 해수 파이프로부터 추출된 채수를 상기 측정부로 공급하는 채수 펌프; 및
상기 제1 배관으로부터 분기되어 상기 해수 파이프로 연장되고, 상기 채수를 분기하여 상기 해수 파이프로 회귀시키는 제2 배관;
을 포함하는 티알오 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 측정부와 연결되고, 측정에 사용된 채수를 측정부 외부로 배출시키는 제3 배관을 더 포함하는 티알오 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 측정부는
상기 제1 배관과 연결되어 상기 공급받은 채수의 티알오 농도를 측정하는 티알오 측정기; 및
상기 티알오 측정기로 유입되는 채수의 흐름을 조절하는 레귤레이터;
를 포함하는 티알오 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 연결부위는 상기 채수 펌프보다 후류에 위치하는 티알오 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 채수 펌프는 다이어프램 펌프(diaphram pump)인 티알오 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2 배관에 설치되고, 상기 분기된 채수의 흐름을 조절 가능한 제어 밸브를 더 포함하는 티알오 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 연결부위에 설치되고, 상기 분기된 채수의 흐름을 조절 가능한 제어 밸브를 더 포함하되, 상기 제어밸브는 삼방제어밸브인 티알오 측정 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 채수 펌프, 상기 레귤레이터 및 상기 제어 밸브와 연결되고 상기 채 수의 흐름을 조절 가능한 제어부를 더 포함하는 티알오 측정 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제2 배관에 설치되고, 상기 제어 밸브의 후류에 위치하는 체크 밸브를 더 포함하는 티알오 측정 장치.