CN107202735B - 一种液罐强度的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液罐强度的检测方法，主要包括：首先向液罐的左腔室中注水，直至水的重量等于满载液货时的预设重量；然后向液罐的右腔室中注水，并确保两个腔室中的水位高度相同；其次，同时向所述左腔室和右腔室中注入压缩气体，使得所述左腔室和右腔室顶部受到的压强达到港内工况预设蒸汽压力值；再次，同时排出所述左腔室和右腔室中的压缩气体；最后将所述左腔室和右腔室中的水排尽。本发明用于在港内静态工况下对液罐进行强度检测，其操作简单，需要的设备少，工作效率高。

Description

一种液罐强度的检测方法
技术领域
本发明涉及液化气船领域，尤其涉及一种液化气船中液罐强度的检测方法。
背景技术
液罐是安装放置在液化气船中的独立罐体，用于装载液化石油气、液货天然气等液货。
液罐在船舶港内(即港口内)装卸液货时存在着破舱泄漏的可能，因而存在巨大的人身财产安全和环境污染的风险。为了进一步校核设计和建造质量，根据《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规范》(IGC)的要求，液罐在建造完工后需要进行强度检测。
在港内装卸液货时，液罐可能出现单侧装载、舱内蒸汽压力达到释放阀最大调定值等极端工况。当液罐吊装、安装完成之后，需要进行强度检测试验。液罐强度试验作为建造过程的关键环节，需精心设计试验方案。如果试验载荷小于设计载荷，则起不到校核的目的；如果试验载荷大于设计载荷，则可能对液罐结构及相关设备造成永久性破坏。此外，如果只是向液罐中注水来模拟液货对液罐的压力，则无法模拟液罐内的蒸汽压力。因此，需要一种能够快速有效地检测液罐强度的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种简单高效、准确检测液罐强度的检测方法，以克服现有技术上的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种液罐强度的检测方法，所述液罐内部设有中纵舱壁，所述中纵舱壁将液罐分为两个结构相同且相对独立的左腔室和右腔室；所述检测方法包括以下步骤：
S1、关闭连接所述左腔室与右腔室导管上的阀门，向所述左腔室中注水，直至水的重量等于满载液货时的预设重量，停止向所述左腔室中注水，此时M水＝M液货，其中M水表示注入水的重量，M液货表示单侧满载时液货的预设重量，记录水位高度h1；
S2、向所述右腔室中注水，记录水位高度h2,当h2＝h1时，停止向所述右腔室中注水；
S3、同时向所述左腔室和右腔室中注入压缩气体，使得所述左腔室和右腔室顶部受到的压强达到港内工况预设蒸汽压力值；
S4、然后同时排出所述左腔室和右腔室中的压缩气体；
S5、将所述左腔室和右腔室中的水排尽。
优选地，S2和S3中向所述左腔室和右腔室中注入的水为工业用淡水，所述工业用淡水的PH值介于6-8.3之间，且氯含量不得高于50ppm。
优选地，所述压缩气体为压缩空气。
优选地，S5结束后，向所述左腔室和右腔室中的注入PH值介于6-8.3之间的水对所述左腔室和右腔室进行清洗。
进一步地，向左腔室和右腔室中注入的水中的氯含量不得高于50ppm。
如上所述，本发明一种液罐强度的检测方法，具有以下有益效果：
本发明用于模拟港内工况下液罐受到的载荷，其简单、易操作，能在较短的时间内对液罐进行强度检测。具体的，通过向液罐的左、右腔室中注入同等高度的水、以及等量压缩气体来模拟液货对液罐的压力，主要对液罐顶部和底部、以及中纵舱壁的底部进行强度检测校核。
附图说明
图1为本发明的第一步骤示意图。
图2为本发明的第二步骤示意图。
图3为本发明的第三步骤示意图。
图4为本发明的第四步骤示意图。
图5为本发明的第五步骤示意图。
图中：1、液罐 2、中纵舱壁
21、底部 3、左腔室
31、底部 32、顶部
4、右腔室 41、底部
42、顶部
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明使用水和压缩气体来检测液罐强度，因为水的密度和实际装载的液货密度不同，所以本发明只能将液罐顶部和底部的载荷，以及中纵舱壁的底部载荷模拟准确，不对液罐侧面载荷进行模拟。同时，因为本发明操作简单，因此只适用于检测液罐在港内工况下的所受载荷。
如图1-图4，液罐1中各壁板不同位置所受压强的大小采用图中阴影部分近似表示，按照压力公式P＝ρ*g*h可知，计算点离自由液面距离越大，则压强越大。利用此原理，近似绘制了液罐中个结构的压强分布图。
结合图1-图5，本发明一种液罐强度的检测方法，所述液罐1内部设有中纵舱壁2，所述中纵舱壁2将液罐1分为两个结构相同且相对独立的左腔室3和右腔室4，所述中纵舱壁2上穿设有将两个腔室3、4连通的导管(图中未表示)，所述导管上设有阀门，本发明的检测方法包括以下步骤：
S1、如图1所示，首先关闭连接所述左腔室3与右腔室4导管上的阀门，向所述左腔室3中注水，直至水的重量等于满载液货时的预设重量，停止向所述左腔室3中注水，此时M水＝M液货，其中M水表示注入水的重量，M液货表示单侧满载时液货的预设重量，记录水位高度h1。从图1中可看出左腔室3的底部31和中纵舱壁2的底部21已经受到压力作用，然后通过人工和摄像设备检查左腔室3的底部31和中纵舱壁2的底部21是否有显著变形或结构破坏。如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之直接进入后续步骤。
S2、如图2所示，向所述右腔室4中注水，记录水位高度h2,当h2＝h1时，停止向所述右腔室4中注水。从图2中可看出右腔室4的底部41也已经受到压力作用，然后通过人工和摄像设备检查右腔室4的底部41是否有显著变形或结构破坏。如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之直接进入后续步骤。
在向左腔室3和右腔室4中注水时，抽水机上能够显示抽水量，从而保证M水＝M液货。
S3、如图3所示，同时向所述左腔室3和右腔室4中注入压缩气体，使得所述左腔室3和右腔室4顶部受到的压强达到港内工况预设蒸汽压力值P0，此时，左腔室3的顶部32和右腔室4的顶部42受到气体压力作用，然后通过人工和摄像设备检查左腔室3的顶部32、底部31和右腔室4的顶部41、底部42是否有显著变形或结构破坏。如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之直接进入后续步骤。
S4、完成上述操作后，同时排出所述左腔室3和右腔室4中的压缩气体，即如图4所示，气体对液罐1顶部(左腔室的顶部32和右腔室的顶部42共同形成液罐的顶部)压力消失。本步骤中的压缩气体可以是惰性气体或普通空气，本实施例中优选采用压缩空气，压缩空气容易获取并且成本低。
S5、将所述左腔室3和右腔室4中的水排尽，即如图5所示，液罐1整体不再受液货的压力作用，从而完成对液罐1的顶部和底部、以及中纵舱壁2底部的强度检测，最后根据操作中的记录结果对液罐1进行相关处理，确保上述结构的强度满足使用要求。
在S5结束后，向所述左腔室3和右腔室4中的注入PH值介于6-8.3之间的水对所述左腔室3和右腔室4进行清洗。进一步地，向左腔室3和右腔室4中注入的水中的氯含量不得高于50ppm，防止水对液罐1的内壁造成腐蚀。
在本实施例中，S2和S3中向所述左腔室和右腔室中注入的水为工业用淡水，所述工业用淡水的PH值介于6-8.3之间，且氯含量不得高于50ppm。
在液罐1的设计阶段，因为已经采用各种数值及解析方法计算校核过液罐1中的构件尺寸，本发明的目的是为了进一步实际校核检测，保证结构安全可靠。
综上所述，本发明一种液罐强度的检测方法，操作简单、方便，在短时间内就能有效检测出液罐的相关结构强度。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种液罐强度的检测方法，所述液罐内部设有中纵舱壁，所述中纵舱壁将液罐分为两个结构相同且相对独立的左腔室和右腔室，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
S1、关闭连接所述左腔室与右腔室导管上的阀门，向所述左腔室中注水，直至水的重量等于满载液货时的预设重量，停止向所述左腔室中注水，此时M水＝M液货，其中M水表示注入水的重量，M液货表示单侧满载时液货的预设重量，记录水位高度h1，并且通过人工和摄像设备检查左腔室的底部和中纵舱壁的底部是否有显著变形或结构破坏，如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之进入步骤S2；
S2、向所述右腔室中注水，记录水位高度h2,当h2＝h1时，停止向所述右腔室中注水，并且通过人工和摄像设备检查右腔室的底部是否有显著变形或结构破坏，如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之进入步骤S3；
S3、同时向所述左腔室和右腔室中注入压缩气体，使得所述左腔室和右腔室顶部受到的压强达到港内工况预设蒸汽压力值，并且通过人工和摄像设备检查左腔室的顶部、底部和右腔室的顶部、底部是否有显著变形或结构破坏，如果相关结构有显著变形或结构破坏，则做出相应记录并留待后续解决，反之进入步骤S4；
S4、然后同时排出所述左腔室和右腔室中的压缩气体；
S5、将所述左腔室和右腔室中的水排尽。
2.根据权利要求1所述的一种液罐强度的检测方法，其特征在于：S1和S2中向所述左腔室和右腔室中注入的水为工业用淡水，所述工业用淡水的PH值介于6-8.3之间，且氯含量不得高于50ppm。
3.根据权利要求1所述的一种液罐强度的检测方法，其特征在于：S4中所述压缩气体为压缩空气。
4.根据权利要求1所述的一种液罐强度的检测方法，其特征在于：S5结束后，向所述左腔室和右腔室中的注入PH值介于6-8.3之间的水对所述左腔室和右腔室进行清洗。
5.根据权利要求4所述的一种液罐强度的检测方法，其特征在于：向左腔室和右腔室中注入的水中的氯含量不得高于50ppm。
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