KR20220157125A - 선박 평형수 처리 시스템 - Google Patents

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KR20220157125A KR1020210064791A KR20210064791A KR20220157125A KR 20220157125 A KR20220157125 A KR 20220157125A KR 1020210064791 A KR1020210064791 A KR 1020210064791A KR 20210064791 A KR20210064791 A KR 20210064791A KR 20220157125 A KR20220157125 A KR 20220157125A
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오일석
임재동
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 별도의 펌프 룸이 없어 밸러스트 탱크 내에 잠수형 밸러스트 펌프를 설치하여야 하는 유조선이나 화학물질 운반선에 적용하기에 유용하며, 구조적으로 간단하면서 적은 비용으로도 방폭 규정을 만족하는 설비를 구축할 수 있도록 하는 선박 평형수 처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 메인 밸러스트 탱크(4); 메인 취수구(110)로부터 상기 메인 밸러스트 배관(200); 상기 메인 밸러스트 배관(200) 중에 설치되는 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120); 그리고 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 상기 메인 밸러스트 배관(200)에 설치되고 해수의 유량을 검출하여 제어부에 인가하는 잠수형 유량계(130); 를 포함하여 이루어진다.

Description

선박 평형수 처리 시스템{Ballast water management system}
본 발명은 선박 평형수 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 펌프 룸이 없어 밸러스트 탱크 내에 잠수형 밸러스트 펌프를 설치하여야 하는 유조선이나 화학물질 운반선에 적용하기에 유용하며, 구조적으로 간단하면서 적은 비용으로도 방폭 규정을 만족하는 설비를 구축할 수 있도록 하는 선박 평형수 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적인 상선, 컨테이너선, 또는 벌크선과 같은 선박은 위험구역과 안전구역의 구분없이 안전구역으로 분류되기 때문에 특별한 안전장치(예: 폭발방지장치)를 필요로 하지 않는다.
그러나 폭발 등의 위험을 초래할 가능성이 있는 물질을 운반하는 유조선이나 화학물질 운반선 등과 같은 선박에서는 특별한 안전장치가 필요하다.
이에, 국제선급연합회(IACS)의 선급규정에서는, 선박 평형수 처리 시스템의 설치에 대한 방폭 규정을 두어, 선박 내 위험지역에 설치되는 설비는 방폭 구조를 갖추어 방폭인증(explosion proof)을 받도록 하고 있다.
예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 예를 참조하면, 유조선과 같이 위험물질을 운송하는 선박일 경우, 화물탱크(Cargo tank) 주변이 모두 위험구역(방폭인증이 필요한 구역)으로 분류된다.
즉, 화물탱크, 밸러스트 탱크(Ballast tank), 펌프 룸(B/P Room or C/P Room) 및 이것들이 위치하는 구역의 갑판 상방 2.4미터까지를 위험구역(Hazadous/Non-Safe Area)(Zone 0, Zone 1, Zone 2)으로 지정하고 있다. 그 외의 기관실(E/R), 거주구(ACCOM.), 갑판 상방 2.4미터 이상의 구역은 안전구역(Safe Area)으로 분류한다.
따라서, 상기 위험구역(Zone 0, Zone 1, Zone 2)에 설치되는 설비나 장비들은 모두 방폭설계를 하여 방폭인증을 받아야 한다.
또한, 폭발 방지를 위해, 위험구역에서 안전구역으로의 유체(예; 평형수)의 이동은 금지되는 한편, 안전구역에서 위험구역으로 유체를 이동할 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같은 역류방지밸브를 포함하는 역류방지장치를 설치하도록 하고 있다.
한편, 선박 평형수의 살균 처리 방식은, 약품 주입방식, 자외선 조사방식, 전기분해 방식 등이 있다. 대개는 필터에서 1차적으로 40~50㎛ 크기 이상의 생물을 제거한 뒤, 평형수 처리부에서 2차적으로 전기분해하여 얻은 전해수(산화제)나 미리 저장해 둔 살균제를 밸러스트 탱크로 유입되는 해수에 주입하거나, 밸러스트 탱크로 유입되는 해수 전체에 자외선을 조사하여 살균한다. 필터를 사용하지 않는 직접식 전기분해 방식은, 메인 밸러스트 배관에 설치된 전해조에서 해수 전체를 직접 전기분해하여 살균한다. 이때, 메인 발라스트 배관의 유량에 따라 제어가 이루어지므로 평형수 처리부는 유량계를 포함하여 구성된다
크기가 작아서 펌프 룸이 없거나 펌프 룸 공간이 협소한 유조선일 경우에는, 밸러스트 탱크 내에 잠수형 밸러스트 펌프와 메인 발라스트 배관이 설치된다. 그러나 안전상의 문제로 위험구역에서 안전구역으로의 유체 이동이 금지되므로 선박평형수 처리설비의 설치에 제약이 따른다. 선박 공간이 협소하기 때문에 평형수 처리부는 주로 갑판 상부의 위험구역에 설치된다. 평형수 처리를 위해서 메인 발라스트의 배관을 발라스트 펌프에서 평형수 처리부까지, 평형수 처리부에서 발라스트 탱크까지 연결함으로써 배관 설비 비용이 상승하고 메인 밸러스트 펌프(14)의 수두 감소가 발생한다.
또한, 안전구역으로 분류되는 선미 탱크(8)에 채울 평형수를 처리하기 위해서는 기관실(6)과 같은 안전구역에 별도의 평형수 처리부(26)를 추가로 설치해야 한다. 반면에 메인 발라스트 탱크 평형수를 처리하기 위한 평형수 처리부는 위험구역에 설치되기 때문에 방폭 인증을 만족해야 한다. 전기분해 방식의 처리설비는 전기분해 과정에서 발생되는 수소가스로 인하여 방폭인증을 받기 어렵다는 문제도 있다.
기관실 내에 별도의 메인 발라스트 펌프와 배관을 설치하여 기관실 내의 하나의 평형수 처리부에서 선미 탱크의 평형수와 메인 발라스트 탱크의 평형수를 모두 처리할 수도 있다. 이 경우, 고용량의 펌프와 배관들을 설치함으로써 비용이 상승한다.
또한, 기관실(6)에 있는 평형수 처리부(40)의 전해조에서 발생하는 수소가스를 안전한 선외측 폐위구역으로 내보내기 위한 별도의 설비를 갖추어야 한다.
또한, 위험구역에 설치되는 서브 구성 설비(18)에 대해서는 별도의 방폭인증을 받아야 한다.
등록특허 제10-1880529호(2018.07.16.)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 적은 비용으로도 방폭 규정을 만족하는 설비를 구축할 수 있도록 하는 선박 평형수 처리 시스템을 제공하는 것에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 메인 밸러스트 탱크(4); 메인 취수구(110)로부터 상기 메인 밸러스트 배관(200); 상기 메인 밸러스트 배관(200) 중에 설치되는 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120); 그리고 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 상기 메인 밸러스트 배관(200)에 설치되고 해수의 유량을 검출하여 제어부에 인가하는 잠수형 유량계(130); 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서, 살균제 공급 모듈(900)이, 갑판(2) 상부의 위험구역(HZ)에서 위쪽으로 벗어난 안전구역(SZ)에 설치되고, 상기 살균제 공급 모듈(900)로부터 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 상기 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점을 연결하여, 상기 메인 밸러스트 배관(200) 내에 살균제를 주입하기 위한 메인측 살균제 주입배관(920)이 설치되며, 상기 안전구역(SZ)과 상기 위험구역(HZ)의 경계 구간의 상기 메인측 살균제 주입배관(920)에는 역류방지밸브 장치(930)를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서, 상기 메인 밸러스트 탱크(4)의 선미 방향에 기관실(6)을 구비하고; 상기 기관실(6)의 선미 방향에 선미 밸러스트 탱크(8)를 구비하며; 상기 기관실(6)에는, 소방 및 잡용 펌프(520)와, 선미 취수구(510)로부터 상기 소방 및 잡용 펌프(520) 및 선미 밸러스트 탱크(8)를 연결하는 선미 밸러스트 배관(600)과, 상기 선미 밸러스트 배관(600)을 분기하여 평형수를 선외로 배출하기 위한 선미 디밸러스트 배관(700) 및 선미 배출 배관(800)이 설치되며; 상기 살균제 공급 모듈(900)로부터 상기 소방 및 잡용 펌프(520) 하류 측의 상기 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점을 연결하여, 상기 선미 밸러스트 배관(600) 내에 살균제를 주입하기 위한 선미측 살균제 주입배관(910)을 설치할 수 있다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서, 상기 선미측 살균제 주입배관(910)을 개폐하는 선미측 살균제 주입밸브(912)가 설치되고; 상기 선미측 살균제 주입배관(910)이 접속된 지점의 하류 측의 상기 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점에는 전환밸브(914)가 설치되어; 상기 전환밸브(914)의 선택적 개폐 작동에 의해, 상기 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 취수되어 상기 선미 밸러스트 배관(600)으로 공급되는 해수가, 상기 선미 밸러스트 탱크(8)로 들어가 저장되거나 상기 선미측 살균제 주입배관(910)를 거꾸로 흘러 상기 살균제 공급 모듈(900)에 사용될 용수로서 제공되도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에 의하면, 유량에 따른 살균 제어를 위해 기존의 평형수 처리설비 내의 유량계 대신 메인 발라스트 배관에 잠수형 유량계(130)로 설치함에 따라, 메인 발라스트 배관을 처리설비까지 연장하거나 별도의 메인 발라스트 펌프와 배관을 설치하기 위해로 발생하는 비용이 절감된다. 즉, 유량계를 위해 선박 평형수를 갑판 측의 평형수 처리설비까지 이동시킬 필요가 없으므로 그만큼의 비용이 절감된다.
이 경우, 많은 유량을 보내기 위해 지름을 크게 만든 메인 밸러스트 배관(200)을 살균제 공급 모듈(900)로 연장하여 연결할 필요 없이, 살균제만을 주입하기 위한 지름이 작은 별도의 메인측 살균제 주입배관(920)만을 구비하면 되므로, 설비 비용을 줄일 수 있고, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)의 수두 감소가 발생할 일이 없다.
또한, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에 의하면, 메인 발라스트 배관에 잠수형 유량계(130)로 설치함에 따라, 선박 평형수를 갑판 측의 평형수 처리설비로 이동시킬 필요가 없기 때문에 평형수 처리 설비를 위험구역에 설치할 필요가 없어진다. 즉, 살균제 공급 모듈(900)을 갑판(2) 상부의 위험구역(HZ)을 벗어난 안전구역(SZ)에 설치할 수 있고, 안전구역(SZ)으로부터는 살균제만을 메인 밸러스트 배관(200)에 주입하는 구성으로 설계할 수 있음으로써, 살균제 공급 모듈(900)에 대한 방폭설비나 방폭인증이 필요 없게 되며, 그에 따라 설비 비용이 감소 된다.
또한, 살균제 공급 모듈(900)이 메인 밸러스트 탱크(4)에 공급되는 평형수뿐만 아니라 선미 밸러스트 탱크(8)에 공급되는 평형수까지 살균제를 공급할 수 있게 된다. 따라서, 선미 밸러스트 탱크(8)에 채워질 평형수를 살균하기 위한 별도의 살규제 공급 장치를 설치할 필요가 없다. 이는 살균제 공급 모듈(900)이 안전구역(SZ)에 위치시켰기 때문에, 살균제 공급 모듈(900)을 통해 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장될 해수의 살균처리도 가능해진다.
또한, 소방 및 잡용 펌프(520)를 통해 살균제 공급 모듈(900)에 전해용 해수를 공급할 수 있다. 이처럼 소방 및 잡용 펌프(520)가 살균제 공급 모듈(900)에 필요한 전해용 해수까지 공급할 수 있으므로, 전체 시스템이 구조적으로 간단해지고 설비 비용이 절감된다.
도 1은, 유조선과 같이 위험물질을 운송하는 선박의 위험구역을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 유조선과 같이 위험물질을 운송하는 선박의 위험구역을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 3은, 국제선급연합회(IACS)의 선급규정에서, 안전구역으로부터 위험구역으로 유체를 이동시켜야 할 경우에 설치하여야 하는 역류방지장치의 예를 보인 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서 밸러스팅 시의 해수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서 디밸러스팅 시의 해수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서 살균수 공급 모듈에 전해용 해수를 공급하는 흐름을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 선박 평형수 처리 시스템의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 7에는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템을 나타내는 도면이 도시되어 있다. 도 4에서, 좌측의 그림은 선체를 측면에서 바라보았을 때를 기준으로 나타낸 도면이고, 우측의 그림은 선체의 횡단면을 기준으로 나타낸 도면이다. 이하에서, 펌프를 기준으로 하여, 펌프에 유입되는 쪽을 '상류'라고 정의하고, 펌프로부터 유출되는 쪽을 '하류'하고 정의하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템(100)에서, 메인 밸러스트 탱크(4)는 선체의 측면(우현쪽, 좌현쪽)과 바닥(선저)에서 화물탱크(Cargo Tank)를 둘러싸는 모양으로 형성되어 있다.
또한, 기관실(6)은 코퍼 댐(Cofferdam)을 사이에 두고 선미 측에 설치되어 있으며, 선미 밸러스트 탱크(8)는 기관실(6) 후방의 선미에 설치되어 있다.
선박은, 화물탱크(Cargo Tank) 및 그 화물탱크를 둘러싸고 있는 메인 밸러스트 탱크(4), 그리고 이것들이 위치하는 구역의 갑판(2) 상방의 지정된 높이(예; 갑판(2)으로부터 2.4미터)까지는 선급규정에 의해 위험구역(HZ)으로 분류되어 있다.
그리고 상기 위험구역(HZ)에서 위쪽으로 벗어난 구역(예; 갑판(2)으로부터 2.4미터를 초과한 지역)은 안전구역(SZ)으로 분류되어 있다.
또한, 기관실(6) 및 선미 밸러스트 탱크(8), 그리고 기관실(6) 및 선미 밸러스트 탱크(8)가 위치하는 구역의 갑판(2) 상방은 안전구역으로 분류되어 있다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 평형수 살균 처리 방식은, 별도의 해수를 전기분해하여 생성한 전해수(예; 차아염소산과 같은 산화제) 또는 별도의 살균용 약품을 밸러스트 배관에 주입하는 방식을 채용한다.
본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서, 위험구역인 메인 밸러스트 탱크(4) 안에는, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)를 포함하는 평형수 공급 및 배출 장치가 구비되고, 그 평형수 공급 및 배출 장치에 살균제를 제공하기 위한 살균제 공급 모듈(900)이 별도로 설치된다.
평형수 공급 및 배출 장치는, 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)와, 메인 취수구(110)로부터 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 및 메인 밸러스트 탱크(4)를 연결하는 메인 밸러스트 배관(200)과, 메인 밸러스트 배관(200)을 분기하여 평형수를 선외로 배출하기 위한 제1 디밸러스트 배관(300) 및 제2 디밸러스트 배관(400)이 설치된다.
본 발명에서, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200)에는, 해수의 유량을 검출하여 제어부에 인가하기 위한 잠수형 유량계(130)가 설치된다. 유량계를 기존처럼 갑판 측의 처리설비에 설치하지 않고 탱크 내의 메인 밸러스트 배관(200)에 잠수형 유량계(130)로 설치함에 따라, 갑판 측의 유량계에 밸러스트 수를 경유시키기 위해 메인 밸러스트 배관(200)를 연장하던 불합리함을 제거할 수 있다.
또한, 메인 밸러스트 배관(200)을 통해 메인 밸러스트 탱크(4)로 유입되는 평형수의 유량을 검출하기 위해 잠수형 유량계(130)를 사용하므로, 방폭 안전성을 도모할 수 있다. 제어부는, 잠수형 유량계(130)에서 검출된 평형수의 유량에 따라 살균제 공급 모듈(900)에서 공급할 살균제의 유량을 조절한다.
또한, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)와 메인 취수구(110) 사이의 메인 밸러스트 배관(200)에는 제1 밸러스트 밸브(202)가 설치된다. 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)의 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200)에는 제2 밸러스트 밸브(204)가 설치된다.
또한, 제1 디밸러스트 배관(300)은 상기 제2 밸러스트 밸브(204) 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점과 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)와 상기 제1 밸러스트 밸브(202) 사이의 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점을 연결한다. 제1 디밸러스트 배관(300)에는 제1 디밸러스트 밸브(302)가 설치된다.
상기 제2 디밸러스트 배관(400)은, 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)와 상기 제2 밸러스트 밸브(204) 사이의 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점으로부터 분기되어 선외측으로 연장된다. 제2 디밸러스트 배관(400)에는 제2 디밸러스트 밸브(402)가 설치된다.
밸러스팅 시에는, 즉, 메인 밸러스트 탱크(4)에 해수(평형수)를 채울 때에는, 제1 디밸러스트 밸브(302) 및 제2 디밸러스트 밸브(402)는 닫고, 제1 밸러스트 밸브(202) 및 제2 밸러스트 밸브(204)는 연다. 따라서, 해수는 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)에 의해 메인 취수구(110)로부터 취수되어 제1 밸러스트 밸브(202), 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120), 제2 밸러스트 밸브(204)를 경유하는 메인 밸러스트 배관(200)을 통해 메인 밸러스트 탱크(4)에 들어가 저장된다.
디밸러스팅 시에는, 즉, 메인 밸러스트 탱크(4)에 저장되어 있는 평형수를 선외로 배출할 때에는, 제1 밸러스트 밸브(202) 및 제2 밸러스트 밸브(204)는 닫고, 제1 디밸러스트 밸브(302) 및 제2 디밸러스트 밸브(402)는 연다. 따라서, 메인 밸러스트 펌프(120)가 작동하면, 메인 밸러스트 탱크(4)에 저장된 평형수는, 제1 디밸러스트 배관(300)으로 흡입된 후, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 및 메인 밸러스트 배관(200)을 흘러 제2 디밸러스트 배관(400)을 통해 선외로 배출된다.
살균제 공급 모듈(900)은, 기관실이나 거주구역 등의 안전구역(또는 안전지대)에 설치되거나, 특히 갑판(2) 상부의 위험구역(HZ)에서 위쪽으로 벗어난 안전구역(SZ)에 설치할 수 있다. 선급규정에 의하면, 화물탱크 및 그 화물탱크를 둘러싸고 있는 메인 밸러스트 탱크(4), 그리고 이것들이 위치하는 구역의 갑판(2) 상방의 2.4미터 높이까지는 위험구역(HZ)으로 분류되어 있으므로, 2.4미터를 초과하는 높이의 구역인 안전구역(SZ)에 살균제 공급 모듈(900)이 설치된다.
이 살균제 공급 모듈(900)은, 별도의 해수를 전기분해하여 전해수(예; 차아염소산과 같은 산화제)를 생성하고 공급 가능한 모듈(예 전해조를 포함하는 모듈), 또는 별도의 살균용 약품을 저장하고 공급 가능한 모듈로 이루어진다.
살균제 공급 모듈(900)로부터는 메인측 살균제 주입배관(920)이 연장된다. 이 메인측 살균제 주입배관(920)은, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점에 연결된다. 따라서, 살균제 공급 모듈(900)에서 생성된 살균제(전해수 또는 약품)는, 메인측 살균제 주입배관(920)을 통해 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200) 내에 주입된다.
안전구역으로부터 위험구역으로 살균제를 이송하기 위하여, 상기 메인측 살균제 주입배관(920) 상에는, 안전구역(SZ)과 위험구역(HZ)의 경계 구간에 역류방지밸브 장치(930)가 설치된다.
이와 같이, 살균제 공급 모듈(900)을 갑판(2) 상부의 위험구역(HZ)을 벗어난 안전구역(SZ)에 설치하여, 안전구역(SZ)으로부터 살균제를 메인 밸러스트 배관(200)에 주입하는 구성으로 설계함으로써, 살균제 공급 모듈(900)에 대한 방폭설비나 방폭인증이 필요 없게 되며, 그에 따라 설비 비용이 감소 된다.
또한, 메인 밸러스트 배관(200)처럼 지름이 큰 배관을 살균제 공급 모듈(900)로 연장하여 연결할 필요 없이, 살균제만을 주입하기 위한 지름이 작은 별도의 메인측 살균제 주입배관(920)을 구비하면 되므로, 설비 비용을 줄일 수 있고, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120)의 수두 감소가 발생할 일이 없다.
본 발명의 선박은, 메인 밸러스트 탱크(4)의 선미 방향에 기관실(6)을 구비하고, 기관실(6)의 선미 방향에 선미 밸러스트 탱크(8)를 구비할 수 있다.
상기 기관실(6)에는, 소방 및 잡용 펌프(Fire & General Service Pump)(520)와, 선미 취수구(510)로부터 상기 소방 및 잡용 펌프(520) 및 선미 밸러스트 탱크(8)를 연결하는 선미 밸러스트 배관(600)과, 상기 선미 밸러스트 배관(600)을 분기하여 평형수를 선외로 배출하기 위한 선미 디밸러스트 배관(700) 및 선미 배출 배관(800)이 설치될 수 있다.
소방 및 잡용 펌프(520)와 선미 취수구(510) 사이의 선미 밸러스트 배관(600)에는 취수 밸브(602)가 설치된다. 소방 및 잡용 펌프(520)의 하류 측의 선미 밸러스트 배관(600)에는 선미 밸러스트 밸브(604)가 설치된다.
또한, 선미 디밸러스트 배관(700)에는 제1 디밸러스트 밸브(302)가 설치되고, 선미 배출 배관(800)에는 선미 배출 밸브(802)가 설치된다.
밸러스팅 시에는, 즉, 선미 밸러스트 탱크(8)에 해수(평형수)를 채울 때에는, 선미 디밸러스트 밸브(702) 및 선미 배출 밸브(802)는 닫고, 취수 밸브(602) 및 선미 밸러스트 밸브(604)는 연다. 따라서, 해수는 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 선미 취수구(510)로부터 취수되어 취수 밸브(602), 소방 및 잡용 펌프(520), 선미 밸러스트 밸브(604)를 경유하는 선미 밸러스트 배관(600)을 통해 선미 밸러스트 탱크(8)에 들어가 저장된다.
디밸러스팅 시에는, 즉, 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장되어 있는 평형수를 선외로 배출할 때에는, 취수 밸브(602) 및 선미 밸러스트 밸브(604)는 닫고, 선미 디밸러스트 밸브(702) 및 선미 배출 밸브(802)는 연다. 따라서, 소방 및 잡용 펌프(520)가 작동하면, 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장된 평형수는, 선미 디밸러스트 배관(700)으로 흡입된 후, 소방 및 잡용 펌프(520) 및 선미 밸러스트 배관(600)을 흘러 선미 배출 배관(800)을 통해 선외로 배출된다.
본 발명에서는, 살균제 공급 모듈(900)이 선미 밸러스트 탱크(8)에 유입되는 평형수를 살균하기 위한 살균제 공급원의 역할을 겸하게 할 수 있다.
이를 위해, 살균제 공급 모듈(900)로부터 선미측 살균제 주입배관(910)이 연장된다. 선미측 살균제 주입배관(910)은, 소방 및 잡용 펌프(520) 하류 측의 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점을 연결한다.
선미측 살균제 주입배관(910)에는 선미측 살균제 주입밸브(912)가 설치된다.
즉, 본 발명에 따르면, 선미 밸러스트 탱크(8)에 평형수를 공급하는 펌프를 기존의 소방 및 잡용 펌프(520)를 이용할 수 있으므로, 선미 밸러스트 탱크(8)를 위한 추가적인 펌프를 설치할 필요가 없다.
또한, 살균제 공급 모듈(900)이 메인 밸러스트 탱크(4)에 공급되는 평형수뿐만 아니라 선미 밸러스트 탱크(8)에 공급되는 평형수까지 살균제를 공급할 수 있게 된다. 따라서, 선미 밸러스트 탱크(8)에 채워질 평형수를 살균하기 위한 별도의 살규제 공급 장치를 설치할 필요가 없다. 이는 살균제 공급 모듈(900)이 안전구역(SZ)에 위치시켰기 때문에, 살균제 공급 모듈(900)을 통해 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장될 해수의 살균처리도 가능해지는 것이다.
본 발명에서는, 상기 소방 및 잡용 펌프(520)를 통해 살균제 공급 모듈(900)에 전해용 해수를 공급할 수 있도록 구성할 수 있다.
이를 위해, 선미측 살균제 주입배관(910)이 접속된 지점의 하류 측의 상기 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점에 전환밸브(914)가 설치된다.
이 전환밸브(914)는, 선택적 개폐 작동에 의해, 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 선미 밸러스트 배관(600)으로 흐르는 평형수를 선미 밸러스트 탱크(8)로 향하게 하거나 살균제 공급 모듈(900)로 향하게 한다.
즉, 상기 전환밸브(914)가 열리면, 상기 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 취수되어 상기 선미 밸러스트 배관(600)을 흐르는 해수(평형수)는 선미 밸러스트 탱크(8)로 들어가 저장된다.
반대로, 전환밸브(914)가 닫히면, 선미 밸러스트 배관(600)을 흐르는 해수(평형수)는 선미측 살균제 주입배관(910)를 거꾸로 흘러 살균제 공급 모듈(900)에 공급되어 전해를 위한 용수로서 사용된다.
이처럼 소방 및 잡용 펌프(520)가 살균제 공급 모듈(900)에 필요한 전해용 해수까지 공급할 수 있으므로, 전체 시스템이 구조적으로 간단해지고 설비 비용이 절감된다.
[밸러스팅(Ballasting) 과정]
다음으로, 도 5에는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서 밸러스트 의 해수의 흐름을 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 선미 밸러스트 탱크(8)에 평형수를 채울 때에는, 선미 디밸러스트 밸브(702) 및 선미 배출 밸브(802)는 닫고, 취수 밸브(602) 및 선미 밸러스트 밸브(604)는 연다.
따라서, 소방 및 잡용 펌프(520)를 작동시키면, 해수는 선미 취수구(510)로부터 취수되어 취수 밸브(602), 소방 및 잡용 펌프(520), 선미 밸러스트 밸브(604)를 경유하는 선미 밸러스트 배관(600)을 통해 선미 밸러스트 탱크(8)에 들어가 저장된다.
이때, 메인측 살균제 주입밸브(922)를 개방하여, 살균제 공급 모듈(900)에서 생성된 살균제를, 메인측 살균제 주입배관(920)을 통해 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 메인 밸러스트 배관(200) 내에 주입함으로써, 메인 밸러스트 탱크(4)에 유입되는 해수를 살균처리한다.
이 경우, 제어부는 잠수형 유량계(130)로부터의 검출신호에 의해 메인 밸러스트 탱크(4)로 유입되는 해수의 유량을 산출하고, 그 산출값에 대응하여 주입할 살균제의 유량을 조절한다.
메인 밸러스트 탱크(4)에 평형수를 채우는 동작과 함께, 선미 밸러스트 탱크(8)에 평형수를 채우거나, 아니면 메인 밸러스트 탱크(4)와 별도로 선미 밸러스트 탱크(8)에 평형수를 채울 수 있다.
선미 밸러스트 탱크(8)에 평형수를 채울 때에는, 선미 디밸러스트 밸브(702) 및 선미 배출 밸브(802)는 닫고, 취수 밸브(602), 선미 밸러스트 밸브(604) 및 전환밸브(914)는 연다. 따라서, 해수는 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 선미 취수구(510)로부터 취수되어 취수 밸브(602), 소방 및 잡용 펌프(520), 선미 밸러스트 밸브(604) 및 전환밸브(914)를 경유하는 선미 밸러스트 배관(600)을 통해 선미 밸러스트 탱크(8)에 들어가 저장된다.
이때, 선미측 살균제 주입밸브(912)를 개방하여, 살균제 공급 모듈(900)에서 생성된 살균제를, 선미측 살균제 주입배관(910)을 통해 소방 및 잡용 펌프(520) 하류 측의 선미 밸러스트 배관(600) 내에 주입함으로써, 선미 밸러스트 탱크(8)에 유입되는 해수를 살균처리한다.
[디밸러스팅(Deballasting) 과정]
도 6에는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서 디밸러스팅 시의 해수의 흐름을 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 디밸러스팅 시에는, 즉, 메인 밸러스트 탱크(4)에 저장되어 있는 평형수를 선외로 배출할 때에는, 살균제 공급 모듈(900)의 가동을 정지하고 선미측 살균제 주입밸브(912) 및 메인측 살균제 주입밸브(922)를 닫거나, 또는 살균제 공급 모듈(900)은 가동하면서 선미측 살균제 주입밸브(912) 및 메인측 살균제 주입밸브(922)를 닫는다.
또한, 제1 밸러스트 밸브(202) 및 제2 밸러스트 밸브(204)는 닫고, 제1 디밸러스트 밸브(302) 및 제2 디밸러스트 밸브(402)는 연다.
따라서, 메인 밸러스트 펌프(120)가 작동하면, 메인 밸러스트 탱크(4)에 저장된 평형수는, 제1 디밸러스트 배관(300)으로 흡입된 후, 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 및 메인 밸러스트 배관(200)을 흘러 제2 디밸러스트 배관(400)을 통해 선외로 배출된다.
또한, 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장되어 있는 평형수를 선외로 배출할 때에는, 취수 밸브(602), 선미 밸러스트 밸브(604) 및 전환밸브(914)는 닫고, 선미 디밸러스트 밸브(702) 및 선미 배출 밸브(802)는 연다.
따라서, 소방 및 잡용 펌프(520)가 작동하면, 선미 밸러스트 탱크(8)에 저장된 평형수는, 선미 디밸러스트 배관(700)으로 흡입된 후, 선미 디밸러스트 밸브(702), 소방 및 잡용 펌프(520) 및 선미 배출 밸브(802)를 경유하여 선미 배출 배관(800)을 통해 선외로 배출된다.
[전해용 해수 공급 과정]
도 7에는, 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템에서, 살균제 공급 모듈(900)에 전해용 해수를 공급하는 흐름을 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 살균제 공급 모듈(900)에 전해용 해수를 공급할 때에는, 선미 밸러스트 탱크(8)의 밸러스트나 디밸러스트를 수행하지 않는다.
그리고 선미 디밸러스트 밸브(702), 선미 배출 밸브(802) 및 전환밸브(914)는 닫고, 취수 밸브(602), 선미 밸러스트 밸브(604) 및 선미측 살균제 주입밸브(912)는 연다.
이에 소방 및 잡용 펌프(520)를 작동하면, 선미 취수구(510)로부터 취수되는 해수는, 선미 밸러스트 배관(600)을 따라 흐르다가 선미측 살균제 주입배관(910)으로 들어가 살균제 공급 모듈(900)에 공급되게 된다.
이처럼 살균제 공급 모듈(900)에 전해용 해수를 공급하는 과정에서, 메인 밸러스트 탱크(4) 측은, 밸러스트나 디밸러스트 동작을 수행하여도 무방하다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
2: 갑판
4: 메인 밸러스트 탱크
6: 기관실
8: 선미 밸러스트 탱크
100: 선박 평형수 처리 시스템
110: 메인 취수구
120: 잠수형 메인 밸러스트 펌프
130: 잠수형 유량계
200: 메인 밸러스트 배관
202: 제1 밸러스트 밸브
204: 제2 밸러스트 밸브
300: 제1 디밸러스트 배관
302: 제1 디밸러스트 밸브
400: 제2 디밸러스트 배관
402: 제2 디밸러스트 밸브
510: 선미 취수구
520: 소방 및 잡용 펌프
600: 선미 밸러스트 배관
602: 취수 밸브
604: 선미 밸러스트 밸브
700: 선미 디밸러스트 배관
702: 선미 디밸러스트 밸브
800: 선미 배출 배관
802: 선미 배출 밸브
900: 살균제 공급 모듈
910: 선미측 살균제 주입배관
912: 선미측 살균제 주입밸브
914: 전환밸브
920: 메인측 살균제 주입배관
922: 메인측 살균제 주입밸브

Claims (4)

  1. 선박의 평형수를 처리하는 시스템으로서,
    메인 밸러스트 탱크(4);
    메인 취수구(110)와 상기 메인 밸러스트 탱크(4)를 연결하는 메인 밸러스트 배관(200);
    상기 메인 밸러스트 배관(200) 중에 설치되는 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120); 및
    상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 상기 메인 밸러스트 배관(200)에 설치되고 해수의 유량을 검출하여 제어부에 인가하는 잠수형 유량계(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    살균제 공급 모듈(900)이, 기관실(6), 거주구역, 또는 갑판(2) 상부의 위험구역(HZ)에서 위쪽으로 벗어난 안전구역(SZ)에 설치되고,
    상기 살균제 공급 모듈(900)로부터 상기 잠수형 메인 밸러스트 펌프(120) 하류 측의 상기 메인 밸러스트 배관(200)의 한 지점을 연결하여, 상기 메인 밸러스트 배관(200) 내에 살균제를 주입하기 위한 메인측 살균제 주입배관(920)이 설치되며,
    상기 안전구역(SZ)과 상기 위험구역(HZ)의 경계 구간의 상기 메인측 살균제 주입배관(920)에는 역류방지밸브 장치(930)가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 밸러스트 탱크(4)의 선미 방향에 기관실(6)을 구비하고,
    상기 기관실(6)의 선미 방향에 선미 밸러스트 탱크(8)를 구비하며,
    상기 기관실(6)에는, 소방 및 잡용 펌프(520)와, 선미 취수구(510)로부터 상기 소방 및 잡용 펌프(520) 및 선미 밸러스트 탱크(8)를 연결하는 선미 밸러스트 배관(600)과, 상기 선미 밸러스트 배관(600)을 분기하여 평형수를 선외로 배출하기 위한 선미 디밸러스트 배관(700) 및 선미 배출 배관(800)이 설치되며,
    상기 살균제 공급 모듈(900)로부터 상기 소방 및 잡용 펌프(520) 하류 측의 상기 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점을 연결하여, 상기 선미 밸러스트 배관(600) 내에 살균제를 주입하기 위한 선미측 살균제 주입배관(910)이 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선미측 살균제 주입배관(910)을 개폐하는 선미측 살균제 주입밸브(912)가 설치되고,
    상기 선미측 살균제 주입배관(910)이 접속된 지점의 하류 측의 상기 선미 밸러스트 배관(600)의 한 지점에는 전환밸브(914)가 설치되어,
    상기 전환밸브(914)의 선택적 개폐 작동에 의해, 상기 소방 및 잡용 펌프(520)에 의해 취수되어 상기 선미 밸러스트 배관(600)으로 공급되는 해수가, 상기 선미 밸러스트 탱크(8)로 들어가 저장되거나 상기 선미측 살균제 주입배관(910)를 거꾸로 흘러 상기 살균제 공급 모듈(900)에 사용될 용수로서 제공되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.
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