KR101623082B1

KR101623082B1 - Ballast apparatus of ocean structure

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Publication number: KR101623082B1
Application number: KR1020100013683A
Authority: KR
Inventors: 김유일; 황윤식; 변윤철; 강도욱; 장재형; 이근보; 이정한
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: KR20110094366A

Abstract

본 발명은 각종 기계, 제어 장치의 오작동으로 인해 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 공기의 압력을 이용하여 유입된 해수를 원활하게 배출할 수 있는 해상 구조물의 밸러스트 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되며 복수의 밸러스트 탱크들을 포함하는 해상 구조물의 밸러스트 장치에 있어서, 상기 밸러스트 장치는 상기 밸러스트 탱크에 압축공기를 공급할 수 있는 압축공기 공급장치와, 상기 압축공기를 상기 밸러스트 탱크에 이송할 수 있도록 상기 밸러스트 탱크에 연결된 공기통기관(air vent pipe)과, 상기 밸러스트 탱크에 연결된 해수 유출입구를 통하여 해수가 이송될 수 있는 해수 이송라인을 포함하며, 상기 복수의 밸러스트 탱크들 중 유입된 해수의 제거가 필요한 하나 이상의 밸러스트 탱크에는 압축공기를 주입하여 해수를 배출하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물의 밸러스트 장치가 제공된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a ballast system for a marine structure capable of smoothly discharging seawater using the pressure of air when undesired seawater is introduced into a ballast tank due to malfunction of various machines and control devices.
According to the present invention, there is provided a ballast apparatus for a maritime structure including a plurality of ballast tanks, which are floated at sea, comprising: a compressed air supply device capable of supplying compressed air to the ballast tank; An air vent pipe connected to the ballast tank for transferring the ballast water to the ballast tank and a seawater transfer line through which the seawater can be transferred through the seawater outlet port connected to the ballast tank, Wherein at least one ballast tank requiring removal of the seawater introduced from the tanks is supplied with compressed air to discharge the seawater.

Description

[0001] BALLAST APPARATUS OF OCEAN STRUCTURE [0002]

본 발명은 각종 기계, 제어 장치의 오작동으로 인해 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 공기의 압력을 이용하여 유입된 해수를 원활하게 배출할 수 있는 해상 구조물의 밸러스트 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a ballast system for a marine structure capable of smoothly discharging seawater using the pressure of air when undesired seawater is introduced into a ballast tank due to malfunction of various machines and control devices.

최근 시추해역의 수심이 깊어지면서 해양시추에 사용되는 이동식 시추장비(MODU ; Mobile Drilling Unit)의 형식도 해저착지식에서 부유식으로 변화했다. 해저착지식 시추선에는 잠수식 시추선과 갑판승강식 시추선이 있으며, 부유식은 반 잠수식 리그선(Semi Submersible Rig)과 드릴 쉽(Drilling Ship)으로 나뉜다. 통상적으로 반잠수식 리그선은 조선소에서 설계, 건조하고 있으나 자체 항해능력이 없고 예인선에 의해 이동하므로 선박으로 분류하지 않으며, 드릴 쉽은 자체 항해능력을 가지고 있어서 몇가지 설계 조건을 제외한다면 선박의 범주에 넣어서 생각할 수 있다.As the depth of the drilling waters deepened in recent years, the type of mobile drilling unit (MODU) used for marine drilling has also changed from flooding to floating. There are submersible drilling rigs and deck lift drill rigs on the bottom of the sea, and floating semi-submersible rigs and drilling ships. Generally semi-submersible leagues are designed and built in the shipyard but they are not classified as a ship because they have no self-navigation ability and are moved by a tugboat. Drillshops have their own navigation capability. You can think by putting.

종래 해저착지식 시추장비와는 달리 부유식 시추장비의 경우는 해양에서 부유된 상태로 균형을 유지할 필요가 있기 때문에 다수의 밸러스트 탱크 내에 적정 양의 해수를 밸러스트수로서 이용하여 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-ballasting)하여 선체의 자세를 유지하게 된다. 특히, 최근 주목받고 있는 반잠수식 리그선(Semi Submersible Rig)은 폰툰(pontoon)에 복수개의 칼럼(column)을 세우고 칼럼을 연결하는 상부갑판 상에 시추장비를 설치하며 상기 칼럼 및 폰툰에는 복수개의 밸러스트 탱크가 설치된다. Unlike conventional drilling rigs, floating drilling equipment requires balancing in a floating state in the ocean. Therefore, it is necessary to use an appropriate amount of seawater as ballast water in a plurality of ballast tanks for ballasting or De-ballasting is performed to maintain the posture of the hull. Particularly, semi-submersible rigs, which have recently been attracting attention, include a plurality of columns on a pontoon and drilling equipment on the upper deck connecting the columns, and a plurality of columns A ballast tank is installed.

그런데 일반 상선과 달리 반잠수식 리그선은 작은 GM값을 가짐으로 인해 밸러스트 탱크의 운영 중에 밸러스트 탱크의 손상이나 밸브의 오작동에 의한 해수의 유입시에 복원력을 잃고 기움(Listing) 혹은 전복(Capsizing)사고로 이어지는 경우가 많다. However, unlike general merchant ships, semi-submersible leagues have a low GM value, which causes loss of restorative power when the ballast tanks are in operation or seawater is introduced due to malfunction of valves, It often leads to accidents.

리그선에서는 제한된 공간을 최대한 활용하기 위하여 형태 및 용량이 다른 밸러스트 탱크가 폰툰(pontoon) 및 칼럼(column)의 내부에 위치하므로, 각각의 밸러스트 탱크의 레벨은 동일하지 않다. 각각의 밸러스트 탱크 내로 해수의 유입을 조절하는 밸브가 오작동, 고장 등의 원인으로 제대로 작동하지 않을 경우, 칼럼(column)에 위치한 밸러스트 탱크 내의 해수가 중력에 의해 폰툰(pontoon)에 위치한 밸러스트 탱크 내로 이동하는 것과 같이 밸러스트 탱크 내로 원하지 않는 해수가 유입될 수 있다. In order to utilize the limited space in the league line, the ballast tanks having different shapes and capacities are located inside the pontoon and the column, so the level of each ballast tank is not the same. If the valve controlling the inflow of seawater into each ballast tank does not work properly due to malfunction or failure, the seawater in the ballast tank located in the column is moved into the ballast tank located in the pontoon by gravity Unwanted seawater may enter the ballast tank as it does.

또한, 밸러스트 탱크 내로 유입되는 해수의 조절은 칼럼(column)별로 따로 제어되는 경우가 일반적이므로, 어느 한 칼럼(column)의 밸러스트 탱크 내로 해수를 유입하는 밸브가 제대로 작동하지 않을 경우 리그선 전체의 자세 유지가 어려워질 수 있다. Since the control of the seawater flowing into the ballast tank is generally controlled separately for each column, if the valve for introducing seawater into the ballast tank of any one of the columns does not work properly, Maintenance can be difficult.

도 1은 종래 반 잠수식 리그선(1)의 밸러스팅 시스템을 대략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a balustering system of a conventional semi-submersible type of rigid line 1. In Fig.

밸러스팅(Ballasting)시의 작동을 살펴보면, 씨 체스트(Sea Chest; 2)로부터 유입된 해수는 개방된 씨 체스트 밸브(Sea Chest Valve; 3)를 통하여 메인 밸러스트 펌프(5)쪽으로 이동하게 된다. 이때 보조 밸러스트 펌프(6)는 해수의 양, 압력 등의 조건에 따라서 메인 밸러스트 펌프(5)의 구동을 돕게 되며 비상 빌지 펌브(7)는 리그선의 바닥에 고인 물을 퍼올 릴 때 사용될 수 있다. 또한 메인 밸러스트 펌프 토출량 조절 밸브(8), 보조 밸러스트 펌프 토출량 조절 밸브(9) 및 비상 빌지 밸브(10)는 각각 해당 펌프의 유량을 조절할 수 있다.In operation of the ballasting, the seawater introduced from the sea chest 2 is moved to the main ballast pump 5 through the open sea chest valve 3. At this time, the auxiliary ballast pump 6 assists the driving of the main ballast pump 5 according to conditions such as the amount of seawater, pressure, etc., and the emergency bilge pump 7 can be used when the water leaking to the bottom of the league line is poured. In addition, the main ballast pump discharge amount regulating valve (8), the auxiliary ballast pump discharge amount regulating valve (9) and the emergency bilge valve (10) can respectively regulate the flow rate of the corresponding pump.

유입된 해수는 메인 밸러스트 펌프(5)를 통하여 오버보드 밸브(Overboard Valve; 11) 및 메인 필링 밸브(12)를 지나 컬럼 탱크의 밸브들(15, 16), 차단밸브(21) 및 폰툰 탱크의 밸브(17)의 선택적 개폐에 따라 제 1 컬럼 탱크(19), 제 2 컬럼 탱크(18) 및 폰툰 탱크(20) 중 원하는 탱크에 해수를 채울 수 있게 된다. 다만 상기 탱크들에 해수가 유입됨으로써 탱크 안에 채워진 공기를 외부로 배출할 필요가 있는데 이는 공기 통기관(23)을 통하여 상부에 있는 공기 배출구(22)로 각 탱크로부터 채워진 공기가 자연 배출될 수 있다. 이에 따라서 리그선의 무게중심을 해양의 조건에 따라서 조절할 수 있게 된다. The introduced seawater flows through the overboard valve 11 and the main filling valve 12 through the main ballast pump 5 to the valves 15 and 16 of the column tank and the shutoff valve 21, The selective opening and closing of the valve 17 makes it possible to fill the desired tank among the first column tank 19, the second column tank 18 and the pontoon tank 20 with seawater. However, it is necessary to discharge the air filled in the tank to the outside by introducing seawater into the tanks, so that the air filled in from each tank can be discharged to the air outlet 22 at the upper part through the air vent pipe 23. Accordingly, the center of gravity of the league line can be adjusted according to the conditions of the ocean.

디밸러스팅(De-ballasting)시의 작동을 살펴보면, 차단밸브(21)를 개방한 상태에서 제 1 컬럼 탱크 밸브(19), 제 2 컬럼 탱크 밸브(18) 및 폰툰 탱크 밸브(20)를 선택적으로 개방하여 원하는 탱크의 해수를 배출시킬 수 있게 된다. 해수는 3방향 밸브(4)를 지나 메인 밸러스트 펌프(5)를 통하여 이동하며 메인 필링 밸브(12)가 잠긴 상태에서 오버보드 밸브(11)를 지나 중력채움배관(Pipe for Gravity Filling; 13)에 이르게 되면 중력에 의해 외부 배수 파이프(14)로 자연 배수된다. The first column tank valve 19, the second column tank valve 18, and the pontoon tank valve 20 are selectively activated in the state of opening the shutoff valve 21 in the de-ballasting operation. So that the seawater of the desired tank can be discharged. The seawater flows through the three-way valve 4 and through the main ballast pump 5 and flows through the overboard valve 11 in the state where the main filling valve 12 is locked to the Pipe for Gravity Filling 13 And then it is naturally drained to the external drain pipe 14 by gravity.

상술한 밸러스팅 시스템에서 밸러스트 탱크의 손상이나 밸브의 오작동 등으로 인해 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되는 경우 적절한 대책을 통해 해수의 유입을 차단하거나 유입된 해수를 배출함으로써 선체의 기움(Listing)과 그로 인한 전복(Capsizing)을 방지할 필요가 있다.
If undesired seawater enters the ballast tank due to damage to the ballast tank or malfunction of the valve in the ballasting system described above, appropriate measures may be taken to prevent the inflow of seawater or to discharge the incoming seawater, It is necessary to prevent capsizing caused thereby.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 선체가 손상되거나 밸브 등을 포함한 기계, 제어 장치의 오작동으로 인하여 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 기존의 밸러스팅 시스템을 백업할 수 있는 독립적인 시스템을 갖추도록 함으로써, 압축공기를 이용하여 오작동으로 유입된 해수를 원활하게 배출할 수 있는 해상 구조물의 밸러스트 장치를 제공하고자 하는 것이다.In order to solve such conventional problems, it is an object of the present invention to provide an independent, reliable, and reliable system for backing up existing balusting systems when unintentional seawater is introduced into the ballast tanks due to damage to the hull, The system is equipped with a ballast device for a marine structure capable of smoothly discharging seawater introduced by a malfunction using compressed air.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되며 복수의 밸러스트 탱크들을 포함하는 해상 구조물의 밸러스트 장치에 있어서,To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a ballast apparatus for a marine structure including a plurality of ballast tanks,

상기 밸러스트 장치는 상기 밸러스트 탱크에 압축공기를 공급할 수 있는 압축공기 공급장치와, 상기 압축공기를 상기 밸러스트 탱크에 이송할 수 있도록 상기 밸러스트 탱크에 연결된 공기통기관(air vent pipe)과, 상기 밸러스트 탱크에 연결된 해수 유출입구를 통하여 해수가 이송될 수 있는 해수 이송라인을 포함하며, 상기 복수의 밸러스트 탱크들 중 유입된 해수의 제거가 필요한 하나 이상의 밸러스트 탱크에는 압축공기를 주입하여 해수를 배출하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물의 밸러스트 장치가 제공된다.The ballast device includes a compressed air supply device capable of supplying compressed air to the ballast tank, an air vent pipe connected to the ballast tank to transfer the compressed air to the ballast tank, Wherein at least one of the plurality of ballast tanks is provided with at least one ballast tank for discharging seawater by injecting pressurized air into the at least one ballast tank, the seawater transfer line being capable of transferring seawater through a connected sea- A ballast device of a marine structure is provided.

상기 밸러스트 장치는 상기 해수 유출입구의 내벽에 설치된 스토퍼와, 상기 스토퍼를 기준으로 상부에 설치되어 상기 해수 유출입구를 개폐하는 플로터와, 상기 스토퍼를 기준으로 하부에 설치되고 상기 플로터에 연결된 망형의 그리드를 포함하며, 해수의 유입시에는 상기 그리드가 상기 스토퍼와 만나게 되어 상기 플로터가 상기 해수 유출입구를 개방한 상태에서 해수가 상기 밸러스트 탱크에 유입되고, 해수의 배출시에는 압축공기의 압력에 의해 해수가 배출된 후 상기 플로터가 상기 해수 유출입구를 폐쇄하게 되는 것이 바람직하다.The ballast device includes a stopper installed on an inner wall of the seawater outflow inlet, a floater installed on the upper portion of the stopper to open and close the seawater outlet, a mesh-type grid installed below the stopper, The seawater is introduced into the ballast tank while the floater is opened to open the seawater outlet port. When the seawater is discharged, the seawater flows into the ballast tank by the pressure of the compressed air, It is preferable that the floater closes the seawater outlet port.

상기 압축공기 공급장치와 상기 공기통기관은 해수의 배출시에만 연결호스로 연결되는 것이 바람직하다.Preferably, the compressed air supply device and the air tunnel engine are connected by a connecting hose only when the seawater is discharged.

상기 압축공기 공급장치는 공기압축기(air compressor)인 것이 바람직하다.The compressed air supply device is preferably an air compressor.

상기 압축공기 공급장치는 공기압력용기(air pressure vessel)를 더 포함하는 것이 바람직하다.The compressed air supply device may further include an air pressure vessel.

상기 압축공기 공급장치의 압력은 상기 밸러스트 탱크의 정수압(hydrostatic pressure) 이상인 것이 바람직하다.Preferably, the pressure of the compressed air supply device is equal to or higher than hydrostatic pressure of the ballast tank.

상기 공기통기관은 밸러스트 탱크의 정수압 이상의 압력을 견딜 수 있는 두께를 가지는 것이 바람직하다.Preferably, the air cylinder engine has a thickness capable of withstanding a pressure equal to or higher than the hydrostatic pressure of the ballast tank.

상기 해수 유출입구는 상기 밸러스트 탱크의 하부에 상방향으로 연결된 것이 바람직하다.Preferably, the seawater outlet port is connected upwardly to a lower portion of the ballast tank.

상기 해상 구조물은 폰툰(pontoon)에 복수개의 칼럼(column)을 세우고 상기 칼럼을 연결하는 상부갑판 상에 시추설비를 설치하여 이루어진 반잠수식 리그선(Semi Submersible Rig)인 것이 바람직하다.Preferably, the sea structure is a semi-submersible rig having a plurality of columns on a pontoon and a drilling facility installed on an upper deck connecting the columns.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 밸러스트 탱크들을 포함하는 해상구조물의 밸러스트 장치에 있어서, 상기 복수의 밸러스트 탱크들에는 압축공기를 공급하는 압축공기 공급장치가 연결되어 있어 해수가 유입된 하나 이상의 밸러스트 탱크에 압축공기를 주입하여 해수를 배출하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물의 밸러스트 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ballast apparatus for a marine structure including a plurality of ballast tanks, wherein a compressed air supply device for supplying compressed air to the plurality of ballast tanks is connected, There is provided a ballast apparatus for a marine structure, characterized in that compressed air is injected into the ballast tank to discharge seawater.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 선체가 손상되거나 밸브 등을 포함한 기계, 제어 장치의 오작동으로 인하여 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되더라도 공기통기관(air vent pipe)을 통해 밸러스트 탱크로 압축공기가 주입되며, 이 주입된 압축공기의 압력으로 인해 해수가 밸러스트 탱크 외부로 배출될 수 있으므로 선체의 기움(Listing)이나 전복(Capsizing)이 발생하는 것을 방지하여 선체의 복원력을 확보할 수 있다. According to the present invention as described above, compressed air is injected into a ballast tank through an air vent pipe even if undesired seawater flows into the ballast tank due to damage to the hull, malfunction of the machine including the valve, Since the pressure of the injected compressed air may cause the seawater to be discharged to the outside of the ballast tank, the restoration of the hull can be ensured by preventing the hull from being listed or capsizing.

도 1은 종래 리그선의 밸러스팅 시스템을 대략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 해상 구조물의 밸러스트 장치 개념도.
도 3은 도 2의 A부분의 확대도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically shows a ballasting system of a conventional rigid line; FIG.
2 is a conceptual diagram of a ballast system for a marine structure according to the present invention.
3 is an enlarged view of a portion A in Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 구조물의 밸러스트 장치를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A ballast apparatus for a marine structure according to a preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

다만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 반 잠수식 리그선(Semi Submersible Rig)의 경우를 예시하여 설명하겠지만, 밸러스트 탱크를 가질 수 있는 부유식 해상 구조물이라면 본 발명의 밸러스트 장치가 적용될 수 있다. 여기서 부유식 해상 구조물은 화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 화물선, LNG 수송선, LNG RV 등의 선박이나, 반잠수식 리그선, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 플랜트를 포함할 수 있다.However, in a preferred embodiment of the present invention, the semi-submersible rig will be described as an example, but the ballast device of the present invention can be applied to a floating structure capable of having a ballast tank. Floating marine structures may include vessels such as cargo ships, LNG carriers, LNG RVs, semi-submerged leagues, LNG FPSOs, and LNG FSRUs that transport or store cargo at sea.

본 발명에 따른 반 잠수식 리그선의 경우 도면에는 도시되지 않았지만 폰툰(pontoon)에 복수개의 칼럼(column)을 세우고 상기 칼럼을 연결하는 상부갑판 상에 시추설비를 설치하여 이루어질 수 있다.In the semi-submerged league line according to the present invention, although not shown in the drawings, a plurality of columns may be installed on a pontoon and a drilling facility may be installed on an upper deck connecting the columns.

도 2에는 본 발명에 따른 해상 구조물의 밸러스트 장치 개념도가 도시되어 있다. 다만 정상적인 상태에서의 밸러스팅 시스템은 도 1에 도시된 바와 같으므로 밸브, 펌프 등을 포함하는 기계, 제어장치의 도시는 생략하며 본 발명의 중요한 특징을 중심으로 설명하기로 한다. 즉 본 발명에 따른 밸러스트 장치는 기존의 정상적인 상태에서 작동하는 밸러스팅 시스템과는 별도로 선체의 손상, 밸브의 오작동 등으로 밸러스트 탱크(34)에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 기존 시스템을 백업할 수 있는 독립적인 시스템을 구성한 것이다.2 is a conceptual diagram of a ballast system for a marine structure according to the present invention. However, since the ballasting system in a normal state is as shown in FIG. 1, the illustration of a machine including a valve, a pump, and the like is omitted, and important features of the present invention will be described. That is, the ballast system according to the present invention is capable of backing up the existing system when undesired seawater is introduced into the ballast tank 34 due to damage to the ship, malfunction of the valve, etc., separately from the ballasting system operating in the normal state It is an independent system.

본 발명의 일 실시예에 따른 반 잠수식 리그선에 적용된 밸러스트 장치는 밸러스트 탱크(34)에 압축공기를 공급할 수 있는 압축공기 공급장치(31a, 31b)와 상기 압축공기를 상기 밸러스트 탱크(34)에 이송할 수 있도록 상기 밸러스트 탱크(34)에 연결된 공기통기관(Air vent pipe, 32)과 상기 밸러스트 탱크(34)에 연결된 해수 유출입구(35)를 통하여 해수가 이송될 수 있는 해수 이송라인(33)을 포함한다. The ballast device applied to the semi-submerged league line according to the embodiment of the present invention includes compressed air supply devices 31a and 31b capable of supplying compressed air to the ballast tank 34 and the compressed air supplied to the ballast tank 34, And a seawater discharge line 35 connected to the ballast tank 34. The seawater discharge line 35 is connected to the ballast tank 34 through a sea water transfer line 33 ).

공기 통기관(Air vent pipe, 32)의 경우 도 1의 기존 밸러스팅 시스템을 참고하면, 밸러스트 탱크에 해수가 유입될 때 탱크에 있던 공기가 외부로 배출될 수 있는 경로 역할을 할 수 있다. 하지만 본 발명의 일 실시예에서는 선체의 손상, 밸브의 오작동 등으로 인한 비상시 밸러스트 탱크(34)에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 기존의 공기 통기관(Air vent pipe, 32)을 이용하여 밸러스트 탱크(34)에 압축공기를 주입할 수 있다. In the case of the air vent pipe 32, referring to the existing ballasting system of FIG. 1, when the seawater is introduced into the ballast tank, the air in the tank can serve as a path for discharging the air to the outside. However, in an embodiment of the present invention, when undesired seawater flows into the ballast tank 34 in an emergency due to damage to the hull, malfunction of the valve, or the like, the ballast tank 34 ). &Lt; / RTI >

밸러스트 탱크(34)에 원하지 않는 해수가 유입되었을 때 해수의 배출을 위하여 압축공기 공급장치(31a, 31b)는 상기 공기 통기관(Air vent pipe, 32)에 연결호스(36)로 연결될 수 있다. 즉 평상시에는 공기 통기관(Air vent pipe, 32)이 정상적인 밸러스팅 시스템에서 공기를 배출할 수 있는 역할을 할 수 있지만 밸브 등의 오작동으로 리그선이 기울어 졌을 때는 압축공기 공급장치(31a, 31b)가 연결호스(36)를 통하여 공기 통기관(Air vent pipe, 32)에 연결되어 원하지 않는 해수가 유입된 밸러스트 탱크(34)의 해수를 배출함으로써 리그선의 균형을 유지할 수 있게 된다. The compressed air supply devices 31a and 31b may be connected to the air vent pipe 32 by a connection hose 36 for discharging seawater when unwanted seawater is introduced into the ballast tank 34. In other words, normally, the air vent pipe 32 can serve to discharge air from the normal ballasting system, but when the league line is tilted due to a malfunction of the valve or the like, the compressed air supply devices 31a and 31b The balance of the leash line can be maintained by discharging the seawater of the ballast tank 34 into which the undesired seawater flows, through the connecting hose 36 to the air vent pipe 32.

본 발명의 일 실시예에서는 압축공기 공급장치로서 공기 압축기(Air compressor, 31a)와 공기압력용기(Air Pressure Vessel, 31b)를 포함할 수 있다. 공기 압축기(31a)만을 이용할 수도 있지만 보다 효과적으로 압축공기를 공급하기 위하여 공기압력용기(Air Pressure Vessel, 31b)를 같이 사용할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the compressed air supply device may include an air compressor 31a and an air pressure vessel 31b. Only the air compressor 31a may be used, but an air pressure vessel 31b may be used to supply the compressed air more effectively.

보다 상세하게는 리그선의 경우 일반적으로 시추작업시 해양의 움직임으로 인해 라이져(Riser)에 가해지는 힘을 상쇄하기 위한 라이져 텐셔너(Riser Tensioner,)를 구동하기 위해 일정량의 공기를 공기압력용기(APV; Air Pressure Vessel, 31b)에 저장하게 된다. 이러한 공기압력용기(APV; Air Pressure Vessel, 31b)에 저장된 고압공기를 본 발명의 일 실시예에서는 원하지 않는 해수가 유입된 밸러스트 탱크(34)에 주입하여 해수를 배출하는데 사용할 수 있다.More specifically, in the case of a league line, a certain amount of air is supplied to an air pressure vessel (APV) to drive a riser tensioner for canceling a force applied to a riser due to ocean movement during drilling. Air Pressure Vessel, 31b. The high-pressure air stored in the air pressure vessel (APV) 31b may be used to discharge the seawater by injecting undesired seawater into the ballast tank 34 in an embodiment of the present invention.

압축공기를 이용하여 밸러스트 탱크(34)의 해수를 배출시키기 위해서는 압축공기 공급장치의 압력이 밸러스트 탱크(34)에 작용하는 정수압(hydrostatic pressure) 이상인 것이 바람직하다. In order to discharge the seawater of the ballast tank 34 using compressed air, it is preferable that the pressure of the compressed air supply device is equal to or higher than hydrostatic pressure acting on the ballast tank 34.

또한 공기통기관(Air vent pipe, 32)에는, 밸러스트 탱크(34)에 작용하는 정수압 이상의 압력을 가지는 압축공기가 이동하게 되므로 상기 공기통기관(Air vent pipe, 32)은 상기 정수압 이상의 압력을 견딜 수 있는 두께를 가지는 것이 바람직하다. 일반적으로 30m 흘수(draft)기준으로 공기통기관(Air vent pipe, 32)의 두께는 최소 2mm 이상으로 설계되는 것이 바람직하다.Since the compressed air having a pressure higher than the hydrostatic pressure acting on the ballast tank 34 moves to the air vent pipe 32, the air vent pipe 32 is able to withstand the pressure above the hydrostatic pressure It is preferable to have a thickness. In general, it is desirable that the thickness of the air vent pipe 32 is designed to be at least 2 mm or more based on a draft of 30 m.

공기통기관(Air vent pipe, 32)을 통해 밸러스트 탱크(34)에 주입된 압축공기의 압력과 해수의 무게를 고려할 때 해수 유출입구(35)의 경우는 밸러스트 탱크의 하부에 상방향으로 연결되는 것이 바람직하다. Considering the pressure of the compressed air injected into the ballast tank 34 through the air vent pipe 32 and the weight of the seawater, in the case of the seawater outlet port 35, the upward connection is made to the lower part of the ballast tank desirable.

도 3에는 해수 유출입구(35)인 A부분을 확대한 확대도가 도시되어 있다. 3 is an enlarged view of an enlarged view of a portion A which is the seawater outlet port 35. As shown in Fig.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 장치는, 해수 유출입구(35)의 내벽에 설치된 스토퍼(38)와, 상기 스토퍼(38)를 기준으로 상부에 설치되어 상기 해수 유출입구(35)를 개폐하는 플로터(Floater, 37)와, 상기 스토퍼(38)를 기준으로 하부에 설치되고 상기 플로터(37)에 연결된 망형의 그리드(Grid, 39)를 포함할 수 있다. As shown in the figure, the ballast apparatus according to the embodiment of the present invention includes a stopper 38 installed on the inner wall of the seawater outlet 35, and a stopper 38 installed on the top of the stopper 38, And a grid-like grid (Grid) 39 installed below the stopper 38 and connected to the plotter 37.

도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 해수의 유입시에는 플로터(37)가 부력에 의해 상승된 상태이므로 그리드(39)가 스토퍼(38)와 만나게 되어 플로터(37)가 상기 해수 유출입구(35)를 개방한 상태에서 해수가 화살표 방향과 같이 밸러스트 탱크에 유입될 수 있다. 스토퍼(38)는 플로터(37)에 연결된 그리드(39)를 고정하게 되므로 플로터(37)가 부력에 의해 해수 유출입구(35)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.3 (a), when the seawater flows in, the floater 37 is raised by buoyancy so that the grid 39 is brought into contact with the stopper 38, so that the plotter 37 is connected to the seawater outlet 35), the seawater can flow into the ballast tank as indicated by the arrows. The stopper 38 fixes the grid 39 connected to the floater 37 so that the floater 37 can be prevented from being detached from the seawater outlet 35 by buoyancy.

플로터(37)는 큰 부력을 가질 수 있는 공기 주머니일 수 있다. 플로터(37)의 부력이 작을 경우 플로터(37)가 해수 유출입구(35)를 개방할 수 없어 해수가 밸러스트 탱크(34)내로 유입될 수 없기 때문이다. 그리드(39)는 해수가 유출입 될 수 있어야 하므로 격자형 등을 포함한 망형인 것이 바람직하다.The plotter 37 may be an air bag capable of having a large buoyancy. The floater 37 can not open the seawater outlet 35 when the buoyant force of the floater 37 is small and the seawater can not flow into the ballast tank 34. It is preferable that the grid 39 is of a net shape including a lattice type because sea water can flow in and out.

도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 해수의 배출시에는 압축공기의 압력에 의해 해수가 배출된 후 플로터(37)가 해수 유출입구(35)를 폐쇄할 수 있다. 해수 유출입구(35)가 플로터(37)에 의해 폐쇄됨으로써, 화살표와 같이 압축공기가 해당 밸러스트 탱크에서 외부로 유출될 수 없으므로 다른 밸러스트 탱크로 압력이 미치는 것을 방지할 수 있다. As shown in FIG. 3 (b), when the seawater is discharged, the seawater is discharged by the pressure of the compressed air, and then the plotter 37 can close the seawater outlet 35. Since the seawater outlet 35 is closed by the floater 37, the compressed air can not flow out from the ballast tank to the outside as shown by the arrow, so that the pressure can be prevented from being applied to the other ballast tank.

이와 같이 본 발명의 밸러스트 장치에 따르면, 선체가 손상되거나 밸브 등을 포함한 기계, 제어 장치의 오작동으로 인하여 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되더라도 공기통기관(air vent pipe, 32)을 통해 밸러스트 탱크로 압축공기가 주입되며, 이 주입된 압축공기의 압력으로 인해 해수가 밸러스트 탱크 외부로 배출될 수 있으므로 선체의 기움(Listing)이나 전복(Capsizing)이 발생하는 것을 방지하여 선체의 복원력을 확보할 수 있다. As described above, according to the ballast apparatus of the present invention, even if undesired seawater flows into the ballast tank due to damage to the hull, malfunction of the machine including the valve, and control device, the ballast tank is compressed through the air vent pipe Air is injected into the ballast tank, and seawater can be discharged to the outside of the ballast tank due to the pressure of the injected compressed air, thereby preventing the ship from being listed or capsizing.

또한 본 발명의 밸러스트 장치에 따르면, 기존의 정상적인 상태에서 작동하는 밸러스팅 시스템과는 별도로, 밸브 등의 오작동으로 인해 밸러스트 탱크에 원하지 않는 해수가 유입되는 비상시 작동할 수 있는 독립적인 시스템을 구축함으로써 기존의 기계, 제어장치에 고장이 발생하더라도 비상시 상황에 효과적인 대처가 가능하다.According to the ballast apparatus of the present invention, in addition to the ballasting system operating in the conventional normal state, an independent system capable of operating in an emergency in which unwanted seawater flows into the ballast tank due to a malfunction of the valve or the like, Even if a failure occurs in the machine or control device of the vehicle, it is possible to cope effectively with the emergency situation.

이상과 같이 본 발명에 따른 해상 구조물의 밸러스트 장치를, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. 하지만 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
As described above, the ballast apparatus for a marine structure according to the present invention has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

1: 반 잠수식 리그선 2: 씨 체스트(Sea Chest)
3: 씨 체스트 밸브 4: 3 방향 밸브
5: 메인 밸러스트 밸브 6: 보조 밸러스트 밸브
7: 비상 빌지 펌프 8: 메인 밸러스트 펌프 토출량 조절 밸브
9:보조 밸러스트 펌프 토출량 조절 밸브
10: 비상 빌지 밸브 11: 오버보드 밸브
12: 메인 필링 밸브 13: 중력 채움 배관
14: 외부 배수 파이프 15: 제 2 컬럼 탱크 밸브
16: 제 1 컬럼 탱크 밸브 17: 폰툰 탱크 밸브
18: 제 2 컬럼 탱크 19: 제 1 컬럼 탱크
20: 폰툰 탱크 21: 차단 밸브
22: 공기 배출구 23: 공기 통기관(Air vent pipe)
31a: 공기 압축기 31b: 공기압력용기
32: 공기 통기관 33: 해수 이송라인
34: 밸러스트 탱크 35: 해수 유출입구
36: 연결호스 37: 플로터
38: 스토퍼 39: 그리드1: semi-submersible league line 2: Sea Chest
3: Seed chest valve 4: 3-way valve
5: Main ballast valve 6: Auxiliary ballast valve
7: Emergency bilge pump 8: Main ballast pump discharge control valve
9: auxiliary ballast pump discharge volume control valve
10: Emergency bilge valve 11: Overboard valve
12: main filling valve 13: gravity filling pipe
14: External drainage pipe 15: Second column tank valve
16: first column tank valve 17: pontoon tank valve
18: second column tank 19: first column tank
20: pontoon tank 21: shutoff valve
22: air outlet 23: air vent pipe
31a: air compressor 31b: air pressure container
32: air vent pipe 33: sea water transfer line
34: ballast tank 35: seawater outlet
36: Connection Hose 37: Plotter
38: Stopper 39: Grid

Claims

CLAIMS 1. A ballast system for a marine structure used in suspension at sea and comprising a plurality of ballast tanks,
The ballast device includes a compressed air supply device capable of supplying compressed air to the ballast tank, an air vent pipe connected to the ballast tank to transfer the compressed air to the ballast tank, And a seawater transfer line through which the seawater can be transferred through the connected seawater outlet port,
Wherein at least one of the plurality of ballast tanks is required to remove inflow of seawater,
The ballast device includes a stopper installed on an inner wall of the seawater outflow inlet, a floater installed on the upper portion of the stopper to open and close the seawater outlet, a mesh-type grid installed below the stopper, / RTI >
When the seawater flows into the ballast tank, the grid meets the stopper, and the seawater is introduced into the ballast tank in a state where the plotter opens the seawater outlet port. When the seawater is discharged, the seawater is discharged by the pressure of the compressed air And the floater closes the seawater outlet port.

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The method according to claim 1,
Wherein the compressed air supply device and the air tunnel engine are connected by a connecting hose only at the time of discharge of seawater.

The method according to claim 1,
Wherein the compressed air supply device is an air compressor.

The method of claim 4,
Wherein the compressed air supply device further comprises an air pressure vessel.

The method according to claim 1,
Wherein the pressure of the compressed air supply device is equal to or greater than hydrostatic pressure of the ballast tank.

The method according to claim 1,
Wherein the balloon tube has a thickness capable of withstanding a pressure higher than hydrostatic pressure of the ballast tank.

The method according to claim 1,
And the seawater outlet is connected to the lower portion of the ballast tank in an upward direction.

The method according to claim 1,
Wherein the maritime structure is a semi-submersible rig having a plurality of columns on a pontoon and a drilling facility installed on an upper deck connecting the columns. Ballast systems.

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