CN106335620B - 一种适用于极地航行船的防冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于极地航行船的防冻方法，其管路防冻方式采用加热伴管形防冻结构和保温材相结合、放残法及干燥气体法的混合组成模式；其机械舱室及液舱的防冻方式采用蒸汽加热、电加热及电加热器与保温材相结合的混合组成模式；其设备防冻方式采用加热、封闭保护的混合组成模式；其通道防冻方式采用电加热及封闭保护或者两者组合的混合组成模式。本发明从管路系统、机械舱室及液舱、设备、通道等方面考虑，有效的保证了极地航行船各重要系统、设备能在低气温、低水温等恶劣环境下能够正常运作、各舱室及通道的功能不受影响，从而保证极地航行船在寒冷海域内的安全航行。

Description

一种适用于极地航行船的防冻方法

技术领域

本发明属于极地航行船舶设计领域，具体涉及适用于极地航行船的防冻方法。

背景技术

船舶在极地航行时，由于外界环境温度极低，各船舶系统会受到影响。例如：压载舱内的压载水会因为环境温度极低，压载水表面会结冰，导致压排载时，舱室受过大的正负压而损坏舱室结构；消防系统的消防栓布置于暴露区划，在外界温度极低时，消防栓会被冰雪覆盖，导致需要消防时，不能立刻投入使用；极低的环境温度也会对设备的运行造成影响，例如：应急发电机在极低的室内环境下不能顺利启动；系泊设备被冰雪覆盖住后，不能操作。在寒冷气温下，逃生通道有可能会被冰雪覆盖，无法正常通行；门窗有可能被冰雪堵住从而人员都不能进出等，对极地船舶的安全航行产生了极大的威胁。

发明内容

发明目的：本发明的目的是解决极区高寒低温天气对极地航行船的性能及操作产生破坏性影响，提供了适合于极地航行船的防冻方法（涵盖管路系统、机械舱室及液舱、设备及通道），保证极地航行船各重要管路系统、设备能在低气温、低水温等恶劣环境下能够正常运作、机械舱室及液舱、通道的功能不受影响，从而保证极地航行船在寒冷海域内的安全航行。

技术方案：本发明所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，所述极地航行船的管路防冻方式根据不同功能管路系统的位置及介质分别采用加热伴管形防冻结构和保温材相结合、放残法及干燥气体法的混合组成模式；所述极地航行船的机械舱室及液舱的防冻方式根据舱室类型及位置分别采用蒸汽加热、电加热及电加热器与保温材相结合的混合组成模式；所述极地航行船的设备防冻方式根据其功能及操作要求分别采用加热、封闭保护的混合组成模式；所述极地航行船的通道防冻方式根据其功能及布置空间设置成电加热及封闭保护或者两者组合的混合组成模式。

进一步的，所述加热伴管形防冻结构和保温材相结合中具体采用蒸汽伴热管和电加热伴管结构，且管体外设有保温材，具体的燃油和柴油系统采用蒸汽伴热管结构，清水、饮用水系统以及甲板排水系统采用电加热伴管结构。

进一步的，所述保温材在暴露区域管路选用硅酸盐，在室内区划管路选用玻璃纤维，保温材厚度为20-50mm。

进一步的，所述放残法是在目标管路的最低点设置小管径的放残点，具体的在污水系统和消防系统采用放残法；所述干燥气体法采用吸附式干燥剂，降低气体压力露点，具体的在压缩空气系统采用干燥气体法。

进一步的，所述机械舱室及液舱内的蒸汽加热是依靠蒸汽加热铜管及蒸汽加热桶来加热，电加热是依靠电加热器来加热；具体的在边压载舱、艏艉尖舱以及燃油舱采用蒸汽加热，在侧推间、舵机房、应急消防泵房以及应急发电机房采用电加热，在机舱采用空间电加热器、通风加热器与保温材玻璃纤维相结合的方式，保温材玻璃纤维的厚度为30-50mm。

进一步的，所述设备防冻方式中的加热分别采用蒸汽加热、加热电缆及电加热器加热模式；具体的船舶的锚、系泊设备防冻采用半封闭的保护结构，使用加热帆布将两舷的结构封闭，同时液压控制系统采用低温用液压油；救生艇、救生筏等救生设备布置于封闭结构内部，即救生设备保护在半遮蔽的室内，而对于救生设备释放所要求的开口，则采用加热帆布进行保护，同时通过电加热器对整个空间进行加热；透气管头采用自加热型电加热器，暴露区划门的门框内设置加热电缆，门框温度保持在3℃左右，圆形或棒状天线提供加热保护盖，雷达天线提供加热器，海底门采用蒸汽加热。

进一步的，所述通道防冻方式中的电加热采用加热电缆预埋在通道表面下方，表面温度控制在3-5℃；通道封闭保护是通过将居住区结构与两翼设置成一体的全封闭型式，将通道封闭在室内。

进一步的，具体的，逃生通道采用电加热和封闭保护相结合的方式，暴露区划设备操作通道和登轮通道采用电加热方式，集结站采用封闭保护结构。

有益效果：本发明通过对极地航行船的管路系统、机械舱室及液舱、设备及通道的防冻方法进行合理的选择，有效的保证了所述极地航行船各重要系统、设备能在低气温、低水温等恶劣环境下能够正常运作、机械舱室及液舱、通道的功能不受影响，从而保证极地航行船在寒冷海域内的安全航行。

附图说明

图1为本发明蒸汽伴管结构示意图；

图2为本发明电加热伴管结构示意图；

图3为本发明放残管结构示意图；

图4为本发明吸附式干燥器结构示意图；

图5为本发明边压载舱蒸汽加热结构示意图；

图6为本发明各机械舱室电加热结构示意图；

图7为本发明船艏锚绞机封闭保护结构示意图；

图8为本发明船艉绞缆机封闭保护结构示意图；

图9为本发明救生设备封闭保护结构示意图；

图10为本发明另一救生设备封闭保护结构示意图；

图11为本发明通道电加热结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明：

本发明针对极地航行船，提供了涵盖管路系统、机械舱室及液舱、设备及通道的防冻方法，具体如下：

极地航行船船体区划的液体介质管路可以采用如图1-2所示的蒸汽伴热/电伴热+保温材、图3所示的放残法进行防冻，气体介质管路可以采用图4所示的干燥气体法进行防冻。蒸汽伴热法是依靠蒸汽加热管来加热“目标管路”及“管路内介质”，具体的如图1所示，是在液体管道1的端部和外侧均设有保温材料2，在液体管道1下方设有多根蒸汽加热管3。具体的燃油和柴油系统采用蒸汽伴热管结构，清水、饮用水系统以及甲板排水系统采用电加热伴管结构。保温材料2在暴露区域管路选用硅酸盐，在室内区划管路选用玻璃纤维，保温材厚度为20-50mm。

电加热法是依靠加热电缆来加热“目标管路”及“管路内介质”，具体的如图2所示，在管道4的外侧分别设有保温材6和防水层7，管道4内设有加热电缆5，加热电缆5通过固定胶带8与管道4固定连接。所述保温材6选用硅酸盐(暴露区域管路)及玻璃纤维(室内区划管路)，厚度一般为20-50mm。

所述的放残法是在目标管路的最低点设置小管径的放残点17。所述干燥气体法采用吸附式干燥剂，降低气体压力露点。

所述极地航行船液舱的蒸汽加热法是依靠蒸汽加热装置（蒸汽加热铜管及蒸汽加热桶）来加热，图5为压载舱蒸汽加热管布置图，在边压载舱10内设有多路蒸汽支管11，蒸汽支管11分别连接有蒸汽主管路9和蒸汽回路12。具体的在边压载舱、艏艉尖舱以及燃油舱采用蒸汽加热。

如图6所示，在机械舱室内根据舱容及需保证的温度分别配备1-7台不同功率的电加热器，在侧推间、舵机房、应急消防泵房以及应急发电机房采用电加热。在机舱围壁采用厚度为30-50mm保温材玻璃纤维，同时增加空间电加热器和通风加热器。

所述极地航行船的锚、系泊设备防冻采用如图7-8所示的半封闭的保护结构，当船舶航行于极地环境时，可以使用加热帆布13将两舷的结构封闭，同时液压控制系统采用低温用液压油。所述极地航行船的救生艇/筏等救生设备布置于结构内部，即救生设备保护在半遮蔽的室内，而对于救生设备释放所要求的开口，则采用加热帆布13进行保护。如图9和图10所示，同时通过加热器对整个空间进行加热，使救生设备一直保持在适宜的温度。所述极地航行船的透气管头采用自加热型，暴露区划门的门框内设置加热电缆，门框温度保持在3℃左右，确保船员的正常通行，圆形或棒状天线提供加热保护盖，雷达天线提供加热器。

所述极地航行船的通道电加热法中,加热电缆15预埋在通道表面14下方，并设有保温材质16，如图11所示，表面温度控制在3-5℃。所述极地航行船的通道封闭保护是通过将居住区结构与两翼设置成一体的全封闭型式，将通道封闭在室内，可以确保通道表面无冰。具体的，逃生通道采用电加热和封闭保护相结合的方式，暴露区划设备操作通道和登轮通道采用电加热方式，集结站采用封闭保护结构。

本发明将极地航行船的防冻方式根据不同功能管路系统的位置及介质设定为加热伴管形防冻结构(蒸汽伴热、电伴热)与保温材相结合、放残法及干燥气体法的混合组成模式，机械处所及液舱的舱室类型及位置设定为蒸汽加热、电加热及电加热器与保温材相结合的混合组成模式，设备的功能及操作要求设定为加热(蒸汽加热、加热电缆及电加热器等)、封闭保护的混合组成模式，通道的功能及布置空间设置成电加热及封闭保护或者两者组合的混合组成模式，有效的保证了极地航行船各重要系统、设备能在低气温、低水温等恶劣环境下能够正常运作、各舱室及通道的功能不受影响，从而保证极地航行船在寒冷海域内的安全航行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：所述极地航行船的管路防冻方式根据不同功能管路系统的位置及介质分别采用加热伴管形防冻结构和保温材相结合、放残法及干燥气体法的混合组成模式；所述极地航行船的机械舱室及液舱的防冻方式根据舱室类型及位置分别采用蒸汽加热、电加热及电加热器与保温材相结合的混合组成模式；所述极地航行船的设备防冻方式根据其功能及操作要求分别采用加热、封闭保护的混合组成模式；所述极地航行船的通道防冻方式根据其功能及布置空间设置成电加热及封闭保护或者两者组合的混合组成模式；

所述机械舱室及液舱内的蒸汽加热是依靠蒸汽加热铜管及蒸汽加热桶来加热，电加热是依靠电加热器来加热；具体的在边压载舱、艏艉尖舱以及燃油舱采用蒸汽加热，在侧推间、舵机房、应急消防泵房以及应急发电机房采用电加热，在机舱采用空间电加热器、通风加热器与保温材玻璃纤维相结合的方式，保温材玻璃纤维的厚度为30-50mm；

所述设备防冻方式中的加热分别采用蒸汽加热、加热电缆及电加热器加热模式；具体的船舶的锚、系泊设备防冻采用半封闭的保护结构，使用加热帆布将两舷的结构封闭，同时液压控制系统采用低温用液压油；救生艇、救生筏等救生设备布置于封闭结构内部，即救生设备保护在半遮蔽的室内，而对于救生设备释放所要求的开口，则采用加热帆布进行保护，同时通过电加热器对整个空间进行加热；透气管头采用自加热型电加热器，暴露区划门的门框内设置加热电缆，门框温度保持在3℃左右，圆形或棒状天线提供加热保护盖，雷达天线提供加热器，海底门采用蒸汽加热。

2.根据权利要求1所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：所述加热伴管形防冻结构和保温材相结合中具体采用蒸汽伴热管和电加热伴管结构，且管体外设有保温材，具体的燃油和柴油系统采用蒸汽伴热管结构，清水、饮用水系统以及甲板排水系统采用电加热伴管结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：所述保温材在暴露区域管路选用硅酸盐，在室内区划管路选用玻璃纤维，保温材厚度为20-50mm。

4.根据权利要求1所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：所述放残法是在目标管路的最低点设置小管径的放残点，具体的在污水系统和消防系统采用放残法；所述干燥气体法采用吸附式干燥剂，降低气体压力露点，具体的在压缩空气系统采用干燥气体法。

5.根据权利要求1所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：所述通道防冻方式中的电加热采用加热电缆预埋在通道表面下方，表面温度控制在3-5℃；通道封闭保护是通过将居住区结构与两翼设置成一体的全封闭型式，将通道封闭在室内。

6.根据权利要求5所述的一种适用于极地航行船的防冻方法，其特征在于：具体的，逃生通道采用电加热和封闭保护相结合的方式，暴露区划设备操作通道和登轮通道采用电加热方式，集结站采用封闭保护结构。