CN105253277B - 一种空压机压载半潜船压载舱下潜辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统，在空压机压载半潜船压载水舱的压载调节系统中增设压载补水泵，压载水舱透气管近空压机端设置溢流集管、溢流报警器、溢流舱；所述压载补水泵进水端与海水箱连接，出水端通过补水调节阀与各个压载水舱连接；所述溢流集管前设置溢流调节阀，并通过溢流报警器与溢流舱连通，所述溢流报警器接收溢流信号时报警，溢流结束信号时，停止报警。本发明的关键是设置了空压机压载系统的补水设施。也即设置了补水泵，溢流集管，溢流报警器及相应管路，使得任何工况下均能注满压载舱。本发明与现有技术相比，能够确保压载舱能够注满海水，杜绝了压载舱不能满舱给船舶的吃水和船舶稳性带来的隐患。

Description

一种空压机压载半潜船压载舱下潜辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及一种半潜船，具体来说，是一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统及方法，属于半潜船压载水舱技术领域。

背景技术

半潜船由于需要实现快速上浮和下潜的功能，往往采用空压机进行压载舱的注排水操作。

目前采用空压机进行压载舱注排水的半潜船压缩空气排载和压载系统原理图如图1所示。以压载舱一为例，船舶上浮时，将需要压载舱一的通海阀QD01和压载阀QD02打开，空压机往压载舱一注入压缩空气，由于空压机出口端空气压力大于通海阀处海水的压力，所以压载舱内海水被压缩空气挤压出去，船舶在压载舱排水的过程中逐渐上浮。船舶需要下潜时，船舶需要注入压载水，空压机抽气，造成压载舱一内形成负压，辅助进水，加快船舶下潜速度。压载泵和压载水处理装置则是服务于那些需要进行压载水处理的压载舱。

为了防止压载舱破损时带来的压载舱间相互串通带来的危害，需要在船中主甲板面以下紧贴甲板面处设置安全区，每个压载舱连接至空压机的空气管均要在安全区内设置一个弯头，弯头顶端紧贴主甲板面。这样做的好处是当某个压载舱破损时，进而导致从该压载舱穿过的其它压载舱的透气管破损时，压载水需要通过安全区内高度的透气管才能与其余压载舱贯通，大大增加船舶的安全性。安全区详图如图2所示，在安全区弯头和穿 过主甲板的透气管之间的水平透气管容易积水，且无法排出。

由于空气管弯头的存在，以压载舱一为例，在压载舱一注水末期，少部分从压载舱一进入空气管的海水积聚在空气管中无法排出。当空气管中水量积聚到一定程度的时候，则空气管中的海水聚集在主甲板以下水平段空气管的首部，由于空压机的安装高度与主甲板的高度差，空压机无法将水平透气管中积聚的海水抽走，虽确保了空压机不进水，但空压机也无法继续起到提供更大负压的作用。压载舱一不能注满，在压载舱顶部留有空气。这样导致的后果一是船舶无法达到设计的吃水；同时，船舶航行过程中由于压载舱内自由液面，造成压载水在舱内晃荡，给压载舱的结构强度和船舶的稳性带来安全隐患。

综上，当透气管积水严重时，导致空压机的吸气气路受堵，上方抽吸负压不足，压载舱通过底部的通海管注水困难，进而造成船舶无法达到设计吃水以及由于压载舱无法注满压载水造成压载水在舱内晃荡给船舶安全带来危害。

尤其当艏倾(艏部先向下下潜)时，透气管靠近空压机这端几乎完全被积水封堵，空压机运行完全失去效果，导致下潜困难。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的空压机压载半潜船压载舱的注水过程中，透气管积水受堵，导致空压机的吸气气路受堵，上方抽吸负压不足，压载舱通过底部的通海管注水困难，进而造成船舶无法达到设计吃水以及由于压载舱无法注满压载水造成压载水在舱内晃荡给船舶安全带来危害。

针对目前半潜船空气压载管路中存在的这个问题。本发明在目前半潜船空气压载管路的基础上增加了压载舱补水系统，较好地解决了压载舱无法注满给船舶带来的上述不利影响。

本发明采取以下技术方案：

一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统，在空压机压载半潜船压载水舱的压载调节系统中增设压载补水泵，压载水舱透气管近空压机端设置溢流集管、溢流报警器、溢流舱；所述压载补水泵进水端与海水箱连接，出水端通过补水调节阀QD03与位于底部的压载水舱一连接；所述溢流集管前设置溢流调节阀QD04，并通过溢流报警器与溢流舱连通，所述溢流报警器接收溢流信号时报警，溢流结束信号时，停止报警。

进一步的，所述透气管近空压机一端具有一段竖直的管路，这段竖直的管路向上穿过主甲板，所述溢流集管与这段竖直的管路连通。

更进一步的，所述溢流集管高于主甲板760mm。

一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统的下潜辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)半潜船实施下潜时，先进行艏潜，透气管近空压机一端积水受堵；

B)启动压载补水泵，并且打开补水调节阀QD03和溢流调节阀QD04，向压载水舱注入海水，水压将积聚在透气管中的海水挤压到溢流集管中，流向溢流舱；

C)感应到水流通过时，溢流报警器发出报警信号，提示溢流开始；

D)直至感应不到水流通过时，溢流报警器停止报警信号，提示溢流结束。

而且由于压载补水泵排量远小于压载泵排量，所以不会造成透气管内 压载水流动阻力过大，给压载舱带来过大的背压，从而超过压载舱的设计压力。

本发明的有益效果在于：

1)消除空气管积水导致压载舱无法注满给船舶的下潜吃水的问题。

2)消除了由于船舶无法达到设计吃水以及压载舱无法注满压载水造成压载水在舱内晃荡给船舶安全带来的危害。

3)尤其适用于半潜船进行艏潜时，透气管发生倾斜，积水集中在尾部，导致透气管几乎全部受堵的情况，这种情况下压载补水泵补水的效率高，效果更佳，较快的将透气管中的积水排出，具有意想不到的技术效果。

4)将溢流集管设置在透气管竖直段的部位，溢流排水的效率更高。

5)采用溢流报警器进行报警提示，使船员对补水工作所处的阶段进行充分的掌控，便于进行补水操作，人性化较好。

6)解决了本领域长期存在的但未能解决的技术难题。

附图说明

图1是现有技术中的半潜船空气压载系统原理图。图中压载补水泵的补水管路仅画出了与压载水舱一连通的情况，实际是需要和各个压载水舱连通，因此本视图采用了简化示意的方式。

图2是图1左部的放大图。

图3是图1右部的放大图。

图4是图1中详图A区域的细节结构图。

图5是图4放大后，对积水液面进行示意的视图。

图6是图1中详图B位置的细节结构图。

图7是本发明半潜船空气压载系统原理图。

图8是图7左部的放大视图。

图9是图7右部的放大视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图7-图9，一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统，在空压机压载半潜船压载水舱的压载调节系统中增设压载补水泵，压载水舱透气管近空压机端设置溢流集管、溢流报警器、溢流舱；所述压载补水泵进水端与海水箱连接，出水端通过补水调节阀QD03与各个压载水舱一连接；所述溢流集管前设置溢流调节阀QD04，并通过溢流报警器与溢流舱连通，所述溢流报警器接收溢流信号时报警，溢流结束信号时，停止报警。

参见图7，所述透气管近空压机一端具有一段竖直的管路，这段竖直的管路向上穿过主甲板，所述溢流集管与这段竖直的管路连通。

参加图7，所述溢流集管高于主甲板760mm。

一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统的下潜辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)半潜船实施下潜时，先进行艏潜，透气管近空压机一端积水受堵；

B)启动压载补水泵，并且打开补水调节阀QD03和溢流调节阀QD04，向压载水舱注入海水，水压将积聚在透气管中的海水挤压到溢流集管中，流向溢流舱；

C)感应到水流通过时，溢流报警器发出报警信号，提示溢流开始；

D)直至感应不到水流通过时，溢流报警器停止报警信号，提示溢流结束。

具体来看，本发明实际设置了一套补水和溢流系统，如图7所示。在压载舱注水过程中，若透气管中积聚了大量海水，由于空压机的安装高度与主甲板的高度差，导致空压机无法将水平透气管中积聚的海水抽走，实际上也不允许大量的海水进入到空压机的吸入端，因为空压机气水分离器无法分离大量的海水。这样的话就导致该透气管服务的压载舱无法继续注入海水。

本发明在目前半潜船空气压载系统的基础上增加了补水和溢流系统。主要是增加了一台补水泵和一根溢流集管以及溢流报警器等相关设备。以压载水舱一为例，当其透气管中积聚大量海水，空压机抽真空无法继续使压载舱一进水时，补水系统开始工作。将压载补水泵启动，并且打开阀QD03和QD04，补水泵向压载水舱注入海水，补水泵将积聚在水平透气管中的海水挤压到溢流集管中，最终流入到溢流舱内，此时溢流集管和溢流舱间的溢流报警器发出报警信号，报警信号停止，则说明透气管中没有海水溢出。而且由于补水泵排量远小于压载泵排量，所以不会造成透气管内压载水流动阻力过大，给压载舱带来过大的背压，从而超过压载舱的设计压力。

本发明的关键是设置了空压机压载系统的补水设施。也即设置了补水泵，溢流集管，溢流报警器及相应管路，使得任何工况下均能注满压载舱。本发明与现有技术相比，能够确保压载舱能够注满海水，杜绝了压载舱不能满舱给船舶的吃水和船舶稳性带来的隐患。

Claims (3)

1.一种空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统，其特征在于：

在空压机压载半潜船压载水舱的压载调节系统中增设压载补水泵，压载水舱透气管近空压机端设置溢流集管、溢流报警器、溢流舱；

所述压载补水泵进水端与海水箱连接，出水端通过补水调节阀(QD03)与各个压载水舱连接；

所述溢流集管前设置溢流调节阀(QD04)，并通过溢流报警器与溢流舱连通，所述溢流报警器接收溢流信号时报警，溢流结束信号时，停止报警；所述透气管近空压机一端具有一段竖直的管路，这段竖直的管路向上穿过主甲板，所述溢流集管与这段竖直的管路连通。

2.如权利要求1所述的空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统，其特征在于：所述溢流集管高于主甲板760mm。

3.一种权利要求1所述的空压机压载半潜船压载水舱下潜辅助系统的下潜辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)半潜船实施下潜时，先进行艏潜，透气管近空压机一端积水受堵；

B)启动压载补水泵，并且打开补水调节阀(QD03)和溢流调节阀(QD04)，向各个压载水舱注入海水，水压将积聚在透气管中的海水挤压到溢流集管中，流向溢流舱；

C)感应到水流通过时，溢流报警器发出报警信号，提示溢流开始；

D)直至感应不到水流通过时，溢流报警器停止报警信号，提示溢流结束。