CN106741655B - 液化气体运输船imoa型标准液货舱的支座系统及液货舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于超低温液化气体运输船IMO A型的标准液货舱的支座系统，包括防纵摇支座、防横摇支座、止浮支座、滑动支座。防纵摇支座安装在罐底纵向中心线，通过挡板和键板肘板固定支承垫块，上金属结构件与罐体焊接，支承垫块与金属结构件间通过不锈钢薄板沿纵向滑动。防横摇支座安装在罐底和罐顶横向中心线，可以沿横向滑动。止浮支座安装在罐顶，两排的键板通过环氧树脂固定支承垫块，上下支承垫块留有间隙。滑动支座安装在罐底，键板肘板通过环氧树脂四周固定支承垫块。本发明不仅能够对液罐体进行良好的支撑，且有效阻隔低温对船体结构的影响，允许液罐体在低温下变形收缩而与船体结构发生相对滑动，尽量减少支座应力产生。

Description

液化气体运输船IMOA型标准液货舱的支座系统及液货舱

技术领域

本发明涉及船用支座，具体涉及液化气体运输船IMO A型标准液货舱的支座系统。

背景技术

液化天然气(LNG)作为一种高热值、清洁无污染的新型能源，具有燃烧清洁、污染小的优势，现许多发达国家已经广泛应用于工业生产，成为世界上主要能源。由于液化气船在营运过程中，独立舱内的液货处于零下163℃，与外界空气、周围海水之间存在热交换，在液罐和船体结构之间需要设置一定数量的支座来阻隔低温和支撑罐体。罐体由于在较大的温差下发生较大的变形收缩，需要通过支座与双壳结构进行相对滑动来减小应力产生。老式的支座，即C型罐的鞍座，一般它的固定鞍座的上层压木插入了止移扁钢，对支座的温度场影响较大，需要改进，且它的木块和鞍座之间采取了刚性连接，产生较大应力得不到释放。老式的滑动支座，是通过上层压木和下层压木之间嵌有的不锈钢薄板进行滑动，易磨损且安全系数低。故，上述的支座已经难以满足现有的液化气体运输船需求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种用于超低温液化气船IMO A型标准液货舱的支座系统及使用该支座系统的液货舱。

为达到上述目的，本发明用于超低温液化气船IMO A型标准液货舱的支座系统可采用如下技术方案：

一种液化气体运输船IMO A型标准液货舱的支座系统，包括防纵摇支座、防横摇支座、止浮支座、滑动支座，

防纵摇支座包括第一金属结构件、位于第一金属结构件内的第一支承垫块、铺设在第一支承垫块上表面的第一不锈钢薄板、铺设在第一不锈钢薄板上的第一中间平板、位于第一支承垫块上部两侧并固定连接在第一金属结构件上的第一镶嵌块；第一镶嵌块与第一支承垫块之间设有固定在第一镶嵌块内侧面的第二不锈钢薄板，并且第二不锈钢薄板与第一支承垫块之间具有空隙；第一金属结构件下方设有阻挡在第一支承垫块下部两侧的第一挡板及固定在第一挡板外侧的第一键板肘板；

所述防横摇支座包括第二金属结构件、位于第二金属结构件内的第二支承垫块、铺设在第二支承垫块上表面的第三不锈钢薄板、铺设在第三不锈钢薄板上的第二中间平板；所述第二金属结构件设有位于第二支承垫块上部外侧的第二上键板肘板；在第二上键板肘板及第二支承垫块之间设有第二镶嵌块；第二镶嵌块与第二支承垫块之间设有固定在第二镶嵌块内侧面的第四不锈钢薄板，并且第四不锈钢薄板与第二支承垫块之间具有空隙；第二金属结构件下方设有阻挡在第二支承垫块下部两侧的第二挡板及固定在第二挡板外侧的第二下键板肘板；

所述止浮支座包括横截面为梯形的第三金属结构件、位于第三金属结构件上方的第三上支承垫块及第三下支承垫块；所述第三上支承垫块位于第三下支承垫块上方且与第三下支承垫块之间具有空隙；所述第三上支承垫块及第三下支承垫块通过第一键板进行四周固定。

所述滑动支座包括横截面为倒梯形的第四金属结构件、位于第四金属结构件下方的第四支承垫块；所述第四支承垫块通过与金属结构件固定连接的第二键板进行四周固定。

进一步的，所述防纵摇支座中的第一镶嵌块是由层压木或树脂材料制成，并与第一金属结构件之间涂有环氧树脂；第一支承垫块同样通过环氧树脂和第一金属结构件固定；第一、第二、第三、第四支承垫块同样由层压木或树脂材料制成，且第一支承垫块通过环氧树脂固定在第一金属结构件内，第二支承垫块通过环氧树脂固定在第二金属结构件内，第三支承垫块通过环氧树脂固定在第三金属结构件内，第四支承垫块通过环氧树脂固定在第四金属结构件内。

进一步的，所述防横摇支座的第二中间平板上、止浮支座的第三金属结构件上、滑动支座第四金属结构件上均固定有起加强作用的三角加强板。

进一步的，所述止浮支座的第三下支承垫块上方且与第三下支承垫块之间具有2～3cm的间隙。

进一步的，所述防纵摇支座的第一中间平板上层设有若干横向等距排列布置的第一加强板。

本发明还提供一种使用上述支座系统的液货舱，可采用如下技术方案：

一种使用上述支座系统的液货舱，所述液货舱位于液化气体运输船的船壳内，该液货舱包括液罐，所述防纵摇支座沿液罐底纵向中心线安装在各纵向构件处，并沿液罐底横向中心线对称；防横摇支座分别设置在液罐底和液罐顶，液罐底的防横摇支座沿液罐底横向中心线安装在各强框架上；液罐顶的防横摇支座沿液罐顶横向中心线安装在各强框架处；止浮支座位于液罐顶并对称的沿纵向排列，安装在液罐顶各强框架处；滑动支座安装在液罐底的各强框架和各纵向构件的交叉点处。

进一步的，该液货舱具有用以阻隔低温的次屏蔽层；所述第一金属结构件的顶部与液罐底固定，第一挡板及第一键板肘板用以安装在船壳上并埋在次屏蔽层中；所述第二金属结构件的顶部与液罐底固定，第二挡板及第二下键板肘板用以安装在船壳上并埋在次屏蔽层中。

进一步的，所述第三金属结构件的底部与液罐顶固定，第三支承垫块的顶部通过环氧树脂连接船壳，且第三支承垫块埋在次屏蔽层中。

进一步的，所述第四金属结构件的顶部与液罐底固定，第二键板固定在船壳上，第四支承垫块及第二键板埋在次屏蔽层中。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明结构中，针对的是IMO A型的标准货舱而设计出的4种支座结构，根据不同的功能设计不同的支座，罐体纵向通过防纵摇支座固定，罐体横向通过防横摇支座固定，从而通过防纵摇支座和防横摇支座的联合作用，对A型罐体进行中心定位，滑动支座和止浮支座顺应A型罐体的变形收缩，减少应力产生，不影响船体双壳结构。

(2)金属结构件的形式的变化及加强板的设置，可以保证金属结构件的纵横向强度，使罐体得到良好的支撑。在金属结构件和支承垫块之间通过不锈钢薄板滑动，相比于老式的支座的支承垫块和不锈钢薄板滑动，摩擦更小。

(3)在防纵摇和防横摇支座中，镶嵌块的设置，可以缓冲由罐体低温收缩以及在不同工况下对支座产生的应力，加上它与支承垫块之间设有间隙，非常有效地减小了对支承垫块的低温影响。此外，连接在液罐体上的金属结构件带动镶嵌块可以通过不锈钢薄板在间隙内滑动。

(4)在止浮支座中，上下层压木存在2～3cm的间隙，当船舱浸水，罐体上浮，止浮支座能承受对一空液舱所引起的向上浮力，而不致产生可能危及船体结构的影响。

附图说明

图1为本发明的液货舱中液罐顶的支座安装布置图；

图2为本发明的液货舱中液罐罐底的支座安装布置图；

图3为本发明中的防纵摇支座的主视图；

图4为图3中A-A方向的剖面示意图；

图5为图3中B-B方向的剖面示意图；

图6为本发明中的防横摇支座的主视图；

图7为图6中C-C方向的剖面示意图；

图8为图6中D-D方向的剖面示意图；

图9为本发明中的止浮支座的主视图；

图10为图9中E-E方向的剖面示意图；

图11为图9中F-F方向的剖面示意图；

图12为本发明中的滑动支座的主视图；

图13为图12中G-G方向的剖面示意图；

图14为图12中H-H方向的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图2所示，本发明提供的一种液化气体运输船IMO A型标准液货舱的支座系统，用以支撑液货舱中的液罐，包括防纵摇支座1、防横摇支座2、5、止浮支座3、滑动支座4。其中，阻止罐体发生纵摇、限制罐体与双层船壳发生纵向位移的支座称为防纵摇支座1，阻止罐体发生横摇倾斜、限制罐体与双层船壳发生横向位移的支座称为防横摇支座2、5，防止由船舱浸水导致空舱罐体上浮的支座称为止浮支座3，允许罐体由于变形收缩向四周自由滑动的支座称为滑动支座4。

该四种支座分别被布置安装在罐体的顶部和底部，安装位置的选择依据主要包括两点：(1)所选支座位置上，容器应力均匀，且各项应力不超过材料许用应力；(2)所选的支座位置应该处于船舶的强框架肋位。具体的为，防纵摇支座1应沿液罐底纵向中心线安装在各纵向构件处，并沿横向中心线对称；液罐底的防横摇支座2沿液罐底横向中心线安装在各强框架上；液罐顶的防横摇支座5沿液罐顶横向中心线安装在各强框架处；止浮支座3靠近液罐壁两侧，对称地沿纵向排列，安装在液罐顶各强框架处；滑动支座4应安装在液罐底的各强框架和各纵向构件的交叉点处。

图3至图5是IMO A型的标准液货舱与双层船壳14连接的防纵摇支座1结构示意图和剖面图，如图所示，与液罐底12相连接的第一金属结构件17由第一中间平板19分为上下两层，上层由第一加强板16横向等距排列布置，它的下层由第一加强板16纵向等距排列布置，以增强上第一金属结构件17横向和纵向强度。第一支承垫块18上表面铺了一层第一不锈钢薄板6，并在第一支承垫块18的自由面用螺钉固定，在第一支承垫块18的两侧是用螺栓9固定连接在第一金属结构件17上的第一镶嵌块8，第一镶嵌块8是由层压木或树脂材料制成，与第一金属结构件17之间涂有环氧树脂10，第一镶嵌块8内侧铺一层第二不锈钢薄板61，与第一支承垫块18之间设有空隙便于纵向自由滑动。与船体双壳焊接的下第一金属结构件17是由第一键板肘板15和第一挡板7组成，支承垫块18通过环氧树脂10和第一金属结构件17固定，挡板7可以阻止第一支承垫块18纵向窜动，两侧的键板肘板15横向等距排列布置来固定第一支承垫块18。次屏蔽层13由绝缘层和全密封薄膜层组成，绝缘层和全密封薄膜层之间通过不锈钢连接件密封连接。次屏蔽层13与第一支承垫块18采用搭接的方式连接，下第一金属结构件17埋在次屏蔽层13里，起到了阻隔低温的作用。

图6至图8是IMO A型的标准液货舱与双层船壳14连接的防横摇支座2结构示意图和剖面图，如图所示，它与防纵摇支座1结构类似，用来防止罐体横向移动及横摇倾斜，它不仅布置在液罐底12，也可以倒转180度布置在液罐顶22。所述防横摇支座包括第二金属结构件172、位于第二金属结构件172内的第二支承垫块182、铺设在第二支承垫块182上表面的第三不锈钢薄板62、铺设在第三不锈钢薄板62上的第二中间平板192。

第二金属结构件172设有位于第二支承垫块182上部外侧的第二上键板肘板152；在第二上键板肘板152及第二支承垫块182之间设有第二镶嵌块82；第二镶嵌块82与第二支承垫块182之间设有固定在第二镶嵌块82内侧面的第四不锈钢薄板63，并且第四不锈钢薄板63与第二支承垫块182之间具有空隙。

焊接在罐体的第二金属结构件172的第二下键板肘板152’沿纵向等距布置，不仅可以加强第二金属结构件172的横向强度，三角加强板21(其他类型的支座中如果也采用了三角加强板以提高结构强度，同样采用21作为标号，以下不再赘述)沿横向布置在中间平板192两侧，固定第二中间平板19并增加第二金属结构件纵向强度。第二金属结构件172的两侧是凸缘板20(其他类型的支座中如果也采用了凸缘板20，同样采用20作为标号，以下不再赘述)垂直焊接在第二中间平板192上，既固定了第二中间平板192，又造型美观。次屏蔽层13由绝缘层和全密封薄膜层组成，绝缘层和全密封薄膜层之间通过不锈钢连接件密封连接。次屏蔽层13与第二支承垫块182采用搭接的方式连接，下第二金属结构件172埋在次屏蔽层13里，起到了阻隔低温的作用。

图9至图11是IMO A型的标准液货舱与双层船壳14连接的止浮支座结构示意图和剖面图，A型液货罐和双层船壳14相对自由，如果发生船舱区域破损进水，液罐就会有很大的浮力作用而脱离船体结构，因此，液货舱必须设有止浮支座，使它能承受船舱进水至载重线吃水时，对一空液舱所引起的向上浮力，而不致产生可能危及船体结构的影响。如图所示，与船体双壳14以环氧树脂10连接的第三支承垫块用第一键板113进行四周固定；第三支承垫块包括位于第三金属结构件173上方的第三上支承垫块183及第三下支承垫块183’；所述第三上支承垫块183位于第三下支承垫块183’上方且与第三下支承垫块183’之间具有空隙，且上、下支承垫块之间有2～3cm的间隙。第三下支承垫块183’同样地用键板113进行四周固定。第三金属结构件173类似于鞍座基座，横截面为梯形。第三中间平板193呈十字形式安装，并用三角加强板213固定。次屏蔽层13由绝缘层和全密封薄膜层组成，绝缘层和全密封薄膜层之间通过不锈钢连接件密封连接。次屏蔽层13与第三支承垫块183、193采用搭接的方式连接，键板113埋在次屏蔽层13里，起到了阻隔低温的作用。

图12至图14是IMO A型的标准液货舱与双层船壳14连接的滑动支座结构示意图和剖面图，其中第四金属结构件由第四中间平板194十字形式组成，凸缘板20垂直焊接在第四中间平板194上以固定金属结构件的结构，三角加强板21增强第四金属结构件174的强度，第四支承垫块184上表面铺设一层不锈钢薄板64，并在第四支承垫块184四周用螺钉固定，第四支承垫块184四周用第三键板肘板154等距固定。第四金属结构件174和第四支承垫块184之间可以进行各个方向的滑动。次屏蔽层13由绝缘层和全密封薄膜层组成，绝缘层和全密封薄膜层之间通过不锈钢连接件密封连接。次屏蔽层13与第四支承垫块184采用搭接的方式连接，第三键板肘板154埋在次屏蔽层13里，起到了阻隔低温的作用。

本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种液化气体运输船IMO A型标准液货舱的支座系统，包括防纵摇支座、防横摇支座、止浮支座、滑动支座，其特征在于：

防纵摇支座包括第一金属结构件、位于第一金属结构件内的第一支承垫块、铺设在第一支承垫块上表面的第一不锈钢薄板、铺设在第一不锈钢薄板上的第一中间平板、位于第一支承垫块上部两侧并固定连接在第一金属结构件上的第一镶嵌块；第一镶嵌块与第一支承垫块之间设有固定在第一镶嵌块内侧面的第二不锈钢薄板，并且第二不锈钢薄板与第一支承垫块之间具有空隙；第一金属结构件下方设有阻挡在第一支承垫块下部两侧的第一挡板及固定在第一挡板外侧的第一键板肘板；

所述防横摇支座包括第二金属结构件、位于第二金属结构件内的第二支承垫块、铺设在第二支承垫块上表面的第三不锈钢薄板、铺设在第三不锈钢薄板上的第二中间平板；所述第二金属结构件设有位于第二支承垫块上部外侧的第二上键板肘板；在第二上键板肘板及第二支承垫块之间设有第二镶嵌块；第二镶嵌块与第二支承垫块之间设有固定在第二镶嵌块内侧面的第四不锈钢薄板，并且第四不锈钢薄板与第二支承垫块之间具有空隙；第二金属结构件下方设有阻挡在第二支承垫块下部两侧的第二挡板及固定在第二挡板外侧的第二下键板肘板；

所述止浮支座包括横截面为梯形的第三金属结构件、位于第三金属结构件上方的第三上支承垫块及第三下支承垫块；所述第三上支承垫块位于第三下支承垫块上方且与第三下支承垫块之间具有空隙；所述第三上支承垫块及第三下支承垫块通过第一键板进行四周固定；

所述滑动支座包括横截面为倒梯形的第四金属结构件、位于第四金属结构件下方的第四支承垫块；所述第四支承垫块通过与金属结构件固定连接的第二键板进行四周固定。

2.根据权利要求1所述的支座系统，其特征在于：所述防纵摇支座中的第一镶嵌块是由层压木或树脂材料制成，并与第一金属结构件之间涂有环氧树脂；第一支承垫块同样通过环氧树脂和第一金属结构件固定；第一、第二、第三、第四支承垫块同样由层压木或树脂材料制成，且第一支承垫块通过环氧树脂固定在第一金属结构件内，第二支承垫块通过环氧树脂固定在第二金属结构件内，第三支承垫块通过环氧树脂固定在第三金属结构件内，第四支承垫块通过环氧树脂固定在第四金属结构件内。

3.根据权利要求2所述的支座系统，其特征在于：所述防横摇支座的第二中间平板上、止浮支座的第三金属结构件上、滑动支座第四金属结构件上均固定有起加强作用的三角加强板。

4.根据权利要求3所述的支座系统，其特征在于：所述止浮支座的第三下支承垫块上方且与第三下支承垫块之间具有2~3cm的间隙。

5.根据权利要求3所述的支座系统，其特征在于：所述防纵摇支座的第一中间平板上层设有若干横向等距排列布置的第一加强板。

6.一种使用上述权利要求1至5中任一项支座系统的液货舱，所述液货舱位于液化气体运输船的船壳内，该液货舱包括液罐，其特征在于：所述防纵摇支座沿液罐底纵向中心线安装在各纵向构件处，并沿液罐底横向中心线对称；防横摇支座分别设置在液罐底和液罐顶，液罐底的防横摇支座沿液罐底横向中心线安装在各强框架上；液罐顶的防横摇支座沿液罐顶横向中心线安装在各强框架处；止浮支座位于液罐顶并对称的沿纵向排列，安装在液罐顶各强框架处；滑动支座安装在液罐底的各强框架和各纵向构件的交叉点处。

7.根据权利要求6所述的液货舱，其特征在于：具有用以阻隔低温的次屏蔽层；所述第一金属结构件的顶部与液罐底固定，第一挡板及第一键板肘板用以安装在船壳上并埋在次屏蔽层中；所述第二金属结构件的顶部与液罐底固定，第二挡板及第二下键板肘板用以安装在船壳上并埋在次屏蔽层中。

8.根据权利要求7所述的液货舱，其特征在于：所述第三金属结构件的底部与液罐顶固定，第三支承垫块的顶部通过环氧树脂连接船壳，且第三支承垫块埋在次屏蔽层中。

9.根据权利要求8所述的液货舱，其特征在于：所述第四金属结构件的顶部与液罐底固定，第二键板固定在船壳上，第四支承垫块及第二键板埋在次屏蔽层中。