CN109263846A - 一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，每路水平向的通风管路和竖直向的通风管路均由多个螺旋风管分段连接而成，螺旋风管分段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；每个螺旋风管分段由多个螺旋风管段构成；螺旋风管段包括直筒形螺旋风管段和/或变径管；直筒形螺旋风管段之间采用内接头连接，且内接头的两端设置橡胶条；直筒形螺旋风管段和变径管之间采用风管法兰和法兰螺栓连接；弯头采用螺旋风管弯头，螺旋风管弯头与螺旋风管段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；水平向的通风管路采用水平吊架与甲板连接；竖直向的通风管路采用竖直吊架与舱壁连接。本发明的优化结构具有重量较轻、价格较便宜、安装难度小等特点。

Description

一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构
技术领域
本发明涉及一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构。
背景技术
在大型运输船如集装箱船或散货船在运输不易流态化也不具有化学危险的货物时，只要靠货舱舱口盖自带的百叶窗来实现自然通风即可。但若运输会使船舶产生危险局面的具有化学危险的货物时，就需要设置强制的连续机械通风，需要配置机械式的通风设备，如风机和风道。考虑到机械式通风一般为敞开式的，而船舶在航行中一般要求货舱的百叶窗统统关闭，所以机械式通风的风管的布置要严格按照相关规定。通常货舱中的风道由几十根管道构成。通常使用钢制圆管作为风道材料，钢制圆风管的横截面积为0.2m2～0.8m2不等，壁厚为3～5mm。采用此种钢制圆风管有以下优缺点：
1.优点
1)强度高，钢制圆风管本身变形量小；
2)抗腐蚀性高，使用年限较长。
2.缺点
1)重量较大，不利于减轻空船的重量；
2)制造成本较高；
3)运输成本高；
4)穿舱处使用套管，套管与风管之间、套管与船体之间均需要焊接，并需要使用强度较高的腹板做支架，腹板与风管之间也需要焊接，因此焊接量较大，且受船体变形影响大；
5)油漆处理后易生锈，热镀锌处理易导致变形；且由于尺寸较大，油漆、热镀锌难度均较大；
6)安装过程中，吊运难度较大，容易引发安全事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，它不仅能够满足通风的要求，并且具有重量较轻、价格较便宜、安装难度小等特点，可以用于船舶货舱或者其他区域的通风系统中。
本发明的目的是这样实现的：一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，包括多路水平向的通风管路、多路竖直向的通风管路、与水平向的通风管路和竖直向的通风管路连接的弯头和竖直向的通风管路的穿舱支架，其中，
每路水平向的通风管路和竖直向的通风管路均由多个螺旋风管分段连接而成，螺旋风管分段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；每个螺旋风管分段由多个螺旋风管段构成；所述螺旋风管段包括直筒形螺旋风管段和/或变径管；直筒形螺旋风管段之间采用内接头连接，且内接头的两端设置橡胶条；直筒形螺旋风管段和变径管之间采用风管法兰和法兰螺栓连接；
所述弯头采用螺旋风管弯头，螺旋风管弯头与螺旋风管段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；
水平向的通风管路采用水平吊架与甲板连接；相邻的水平吊架的间距不超过2500mm；
竖直向的通风管路采用竖直吊架与舱壁连接；相邻的竖直吊架的间距不超过3000mm；
所述水平吊架和竖直吊架均为抱箍支架；所述抱箍支架包括抱箍和两根角钢；所述抱箍由两片半圆环抱箍在螺旋风管段对合后联接而成，两片半圆环抱箍的两端各自向外弯折形成一个安装耳，两个安装耳上均开设螺栓孔；两根所述角钢的一端各自固定一块封板，每块封板上均开设一个抱箍螺栓通孔并通过抱箍螺栓与所述抱箍的两个安装耳连接，该两根角钢的另一端焊接在甲板上或舱壁上；
所述穿舱支架设在甲板的穿舱处，甲板的穿舱处开设一孔径大于螺旋风管段的外径的贯穿孔；所述穿舱支架为一对分别由水平段和垂直段构成的L形结构件，该一对L形结构件的水平段的头部均开设一个法兰螺栓穿孔并各自通过法兰螺栓以中心对称的方式与靠近所述甲板的上表面的螺旋风管段上的风管法兰连接，该一对L形结构件的垂直段的下端焊接在甲板的上表面。
上述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其中，所述直筒形螺旋风管段和螺旋风管弯头的壁厚均为0.5～1.5mm，孔径均为80～1500mm。
上述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其中，所述风管法兰为角钢法兰，角钢法兰的一面通过铆钉安装在螺旋风管段的端部或变径管的端部或螺旋风管弯头的端部，直筒形螺旋风管段或变径管或螺旋风管弯头的端头翻边在角钢法兰的另一面上。
上述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其中，所述抱箍与螺旋风管段之间设置3mm厚的橡胶垫；所述抱箍的宽度为25mm。
上述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其中，所述L形结构件的水平段和垂直段均采用角铁；一对所述L形结构件的垂直段的下端各自通过一个三角形垫板焊接在甲板的上表面。
本发明的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构的技术方案具有以下优点：
1.直接效果
1)通过将风管改为大口径螺旋风管；大大减轻了通风风道的重量，
2)节省成本；
3)减少焊接量；
2.间接效果
1)减重后，船舶的能耗会降低，运营成本下降，有助于造船企业“绿色造船”理念的提升；
2)改善后，风管的运输成本会大幅降低，现场安装效率会有效提升，而且，重量减轻后能够在一定程度上避免吊运、安装过程中的安全事故。
附图说明
图1是本发明的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构中的竖直向的通风管路的轴测图；
图2是本发明的通风风道的优化结构中的竖直向的通风管路实际安装的示意图；
图3是本发明的通风风道的优化结构中的直筒形螺旋风管的结构示意图；
图4本发明的通风管路的优化结构中的变径管的结构示意图；
图5本发明的通风管路的优化结构中的弯头的结构示意图；
图6本发明的通风管路的优化结构中的抱箍支架的轴测图；
图7本发明的通风管路的优化结构中的穿舱支架的轴测图；
图8本发明的通风管路的优化结构中的水平向的通风管路的安装示意图；
图9本发明的通风管路的优化结构中的竖直向的通风管路的安装示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图9，本发明的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，包括多路水平向的通风管路、多路竖直向的通风管路、与水平向的通风管路和竖直向的通风管路连接的弯头和竖直向的通风管路的穿舱支架50。
水平向的通风管路和竖直向的通风管路上还间隔地设置通风栅60。竖直向的通风管路上还在靠近二甲板处设置探烟器基座70，用于安装二氧化碳探烟器。
每路水平向的通风管路和竖直向的通风管路均由多个螺旋风管分段连接而成，螺旋风管分段之间采用风管法兰11以及法兰螺栓和螺母连接，连接时在风管法兰11之间垫阻燃密封橡胶垫片12。
每个螺旋风管分段由多个螺旋风管段构成。螺旋风管段包括直筒形螺旋风管段10和/或变径管20；直筒形螺旋风管段10之间采用内接头连接，且内接头的两端设置橡胶条，保证风管密性连接；直筒形螺旋风管段10和变径管20之间采用风管法兰11和法兰螺栓连接，连接时在风管法兰11之间垫阻燃密封橡胶垫片12。
弯头采用螺旋风管弯头30，螺旋风管弯头30与螺旋风管段之间采用风管法兰11以及法兰螺栓和螺母连接。螺旋风管弯头壁厚为0.5～1.5mm，孔径为80～1500mm。
风管法兰11为角钢法兰，角钢法兰的一面通过铆钉安装在直筒形螺旋风管段10或变径管20或螺旋风管弯头30的端部，直筒形螺旋风管段10或变径管20或螺旋风管弯头30的端头翻边在角钢法兰的另一面上。
水平向的通风管路采用水平吊架与甲板100连接；相邻的水平吊架的间距不超过2500mm。
竖直向的通风管路采用竖直吊架与舱壁200连接；相邻的竖直吊架的间距不超过3000mm。
水平吊架和竖直吊架均为抱箍支架40，抱箍支架40包括抱箍41和两根角钢42；抱箍41由两片半圆环抱箍在螺旋风管10对合后联接而成，两片半圆环抱箍的两端各自向外弯折形成一个安装耳，两个安装耳上均开设螺栓孔；两根角钢42的一端各自固定一块封板420，每块封板420上均开设一个抱箍螺栓通孔并通过抱箍螺栓与抱箍41的两个安装耳连接，该两根角钢42的另一端焊接在甲板100上或舱壁200上。抱箍41的宽度为25mm，抱箍41与螺旋风管段之间设置3mm厚的橡胶垫，避免抱箍41松动。
穿舱支架50设在甲板100的穿舱处，甲板100的穿舱处开设一孔径大于螺旋风管段的外径的贯穿孔，避免螺旋风管段10与甲板100直接接触；穿舱支架50为一对分别由水平段51和垂直段52构成的L形结构件，水平段51和垂直段52均采用角铁，该一对L形结构件的水平段51的水平面的头部均开设一个法兰螺栓穿孔510并各自通过法兰螺栓以中心对称的方式与靠近甲板100的上表面的风管法兰11连接，该一对L形结构件的垂直段52的下端各自通过一个三角形垫板53焊接在甲板100的上表面，避免螺旋风管段滑落。
本发明的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构具有以下优点：
以20000TEU集装箱船为例：
货舱共有60根通风管路，规格均为DN750，总长度约为1580m。按照现有设计方案，采用厚度t＝3.5mm的钢制圆风管，优化后采用厚度t＝1.5mm的大口径螺旋风管，分析如下：
1.直接效果
1)减轻重量，DN＝750、t＝3.5mm的钢制圆风管每米重量约为64.6KG，DN＝750、t＝1.5mm的螺旋风管每米重量约为27.7KG。优化后，可减轻重量：(64.6-27.7)x 1580＝58302KG。
2)节省成本，DN＝750、t＝3.5mm的钢制圆风管每米单价约为605元，DN＝750、t＝1.5mm的螺旋风管每米单价约为439元，优化后，可节约成本：(605-439)x 1580＝262280元。
3)减少焊接量，采用钢制圆风管共产生焊缝约6500m，需焊材约1500Kg。优化后，焊接量可完全取消，仅增加约20000个铆钉，制作更简便。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，包括多路水平向的通风管路、多路竖直向的通风管路、与水平向的通风管路和竖直向的通风管路连接的弯头和竖直向的通风管路的穿舱支架，其特征在于，
每路水平向的通风管路和竖直向的通风管路均由多个螺旋风管分段连接而成，螺旋风管分段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；每个螺旋风管分段由多个螺旋风管段构成；所述螺旋风管段包括直筒形螺旋风管段和/或变径管；直筒形螺旋风管段之间采用内接头连接，且内接头的两端设置橡胶条；直筒形螺旋风管段和变径管之间采用风管法兰和法兰螺栓连接；
所述弯头采用螺旋风管弯头，螺旋风管弯头与螺旋风管段之间采用风管法兰以及法兰螺栓和螺母连接；
水平向的通风管路采用水平吊架与甲板连接；相邻的水平吊架的间距不超过2500mm；
竖直向的通风管路采用竖直吊架与舱壁连接；相邻的竖直吊架的间距不超过3000mm；
所述水平吊架和竖直吊架均为抱箍支架；所述抱箍支架包括抱箍和两根角钢；所述抱箍由两片半圆环抱箍在螺旋风管段对合后联接而成，两片半圆环抱箍的两端各自向外弯折形成一个安装耳，两个安装耳上均开设螺栓孔；两根所述角钢的一端各自固定一块封板，每块封板上均开设一个抱箍螺栓通孔并通过抱箍螺栓与所述抱箍的两个安装耳连接，该两根角钢的另一端焊接在甲板上或舱壁上；
所述穿舱支架设在甲板的穿舱处，甲板的穿舱处开设一孔径大于螺旋风管段的外径的贯穿孔；所述穿舱支架为一对分别由水平段和垂直段构成的L形结构件，该一对L形结构件的水平段的头部均开设一个法兰螺栓穿孔并各自通过法兰螺栓以中心对称的方式与靠近所述甲板的上表面的螺旋风管段上的风管法兰连接，该一对L形结构件的垂直段的下端焊接在甲板的上表面。
2.根据权利要求1所述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其特征在于，所述直筒形螺旋风管段和螺旋风管弯头的壁厚均为0.5～1.5mm，孔径均为80～1500mm。
3.根据权利要求1所述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其特征在于，所述风管法兰为角钢法兰，角钢法兰的一面通过铆钉安装在螺旋风管段的端部或变径管的端部或螺旋风管弯头的端部，直筒形螺旋风管段或变径管或螺旋风管弯头的端头翻边在角钢法兰的另一面上。
4.根据权利要求1所述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其特征在于，所述抱箍与螺旋风管段之间设置3mm厚的橡胶垫；所述抱箍的宽度为25mm。
5.根据权利要求1所述的大型集装箱船货舱的通风管路的优化结构，其特征在于，所述L形结构件的水平段和垂直段均采用角铁；一对所述L形结构件的垂直段的下端各自通过一个三角形垫板焊接在甲板的上表面。
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