CN112896416A - 一种压载舱连通系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压载舱连通系统，包括布置在压载舱内的第一吸口和布置在货舱内的第二吸口，第一吸口和第二吸口通过阀门连接，阀门连接于中继集成器，中继集成器分别连接于驾驶室内的配电控制设备和安全室内的显示控制设备；货舱内设有与中继集成器连接的液位传感器；当中继集成器同时接收到配电控制设备和显示控制设备的控制命令时，中继集成器发送显示控制设备的控制命令；当货舱破损进水时，船员通过配电控制设备或显示控制设备发送控制命令打开阀门，使货舱与压载舱连通，减小船舶横倾角度，延缓船舶沉没；由于显示控制设备的命令优先于配电控制设备的命令，一旦船舶同时遭遇海盗和货舱破损，可通过显示控制设备控制系统，避免船舶倾覆。

Description

一种压载舱连通系统及船舶

技术领域

本发明属于船舶布置技术领域，具体涉及一种压载舱连通系统及船舶。

背景技术

在船舶的设计和使用过程中，稳性安全是船舶设计的基础，只有满足了船舶稳性，才能保证船员和货物的安全。其中，破舱稳性是船舶设计时的重点，对于可能发生的船舶破损和进水，需要给出合理的设计方案和技术准备，以降低船舶倾覆的风险。而对于货舱来说，船舶各种破损情况里最危险的就是货舱发生破损进水的情况，这是因为货舱空间较大，一旦发生破损，就会进入大量的水，而进水量越大，船舶越容易倾覆。

现有的船舶设计技术中，对于船舶货舱破损稳性的改善，通常采用的是增大压载舱、增加隔离空舱或增加货舱双壳或者提高干舷吃水，增大储备浮力等手段。但这些手段都会降低货舱的舱容利用率，为达到设计舱容，只能增加货舱区的长度和宽度，增加船舶的燃油消耗，船舶能效较差。因此，如何在不改变船舶结构的前提下，通过合理的系统设计改善稳性安全是本领域技术人员需要解决的技术问题。

此外，船舶上都会设置安全室，以便遭遇海盗时船员可进入安全室内以保障自身的生命安全，而现有的压载舱连通系统主要通过驾驶室进行控制，一旦船员全部进入安全室，且货舱破损时，若不及时处理，船舶很快就会倾覆，无法保证船员的生命安全。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压载舱连通系统及船舶，以解决现有压载舱设计中货舱舱容利用率不高的问题，同时，也解决了现有压载舱连通只能通过驾驶室控制导致船舶遭遇海盗时无法控制压载舱与货舱连通进而导致船舶倾覆的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种压载舱连通系统，包括布置在压载舱内的第一吸口和布置在货舱内的第二吸口，所述第一吸口和所述第二吸口通过水密管路连通，所述水密管路上设有阀门，所述阀门连接于中继集成器，所述中继集成器连接于驾驶室内的配电控制设备，所述中继集成器连接于安全室内的显示控制设备；所述货舱内设有可监测货舱液位高度的液位传感器，所述液位传感器与所述中继集成器连接；当中继集成器同时接收到配电控制设备和显示控制设备的控制命令时，中继集成器发送显示控制设备的控制命令；本发明通过中继集成器接收液位传感器发来的货舱内液位高度信息，并将该液位高度信息转换成货舱进水量信息发送给配电控制设备和显示控制设备，以便进水量超过设定值时，船员通过配电控制设备或显示控制设备发送控制命令打开阀门，使得货舱与压载舱连通，减小船舶横倾角度，延缓船舶沉没时间，以便船员有足够的时间去解决货舱破损进水问题；此外，由于显示控制设备的命令优先于配电控制设备的命令，一旦船舶同时遭遇海盗和货舱破损进水时，船员都集中在安全室内时，可通过显示控制设备控制阀门的打开或闭合，避免船舶因货舱进水倾覆，影响船员的生命安全。

优选地，所述中继集成器连接于压载水系统中的压载泵，以便货舱与压载舱连通后提高船舶的残余稳性，降低船舶倾覆的风险后，关闭阀门，并启动压载泵，调整压载舱内的水量，进一步提高船舶稳性。

优选地，所述货舱内还设有高液位报警器，所述高液位报警器与所述中继集成器连接，以便提醒船员及时采取措施，避免船舶倾覆。

优选地，所述货舱的舱壁上设有结构应变传感器，所述结构应变传感器与所述中继集成器连接，以便货舱结构变形量超过设定值时，船员及时弃船逃生。

优选地，所述液位传感器安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的10％，以便船员根据进水量信息主动调整船舶稳性。

优选地，所述高位报警器安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的80％，避免报警不及时，导致船舶倾覆。

本发明还提供一种包含上述压载舱连通系统的船舶，所述安全室位于上层建筑内，且所述安全室和与安全室同层的相邻舱室之间设有隔舱，既避免上层建筑内的其它舱室与安全室连通，防止火势蔓延损坏安全室，又提高船舶的横向强度。

优选地，所述安全室位于货舱上方，且安全室与上层建筑之间的距离不小于全船总长度的4％，所述安全室与货舱之间设有双壳，所述双壳的长度比所述安全室的长度至少大150mm，所述双壳的宽度比所述安全室的宽度至少大150mm，既避免货舱与安全室连通，延缓火灾烧毁安全室设备的时间，又具有加固船体的作用。

优选地，所述双壳由不燃隔热材料制成，且双壳的长度比所述安全室的长度至少大450mm，所述双壳的宽度比所述安全室的宽度至少大450mm，进一步增加安全室的防火需求。

如上，本发明的一种压载舱连通系统及船舶，具有以下有益效果：

(1)当货舱发生破损进水时，船员可主动打开阀门使得货舱与压载舱连通，调整船舶稳性，降低船舶倾覆风险；

(2)当船舶稳性明显提高时，可关闭阀门并打开压载泵，调整压载舱内的水量，进一步增加了船舶稳性；

(3)当同时遭遇货舱破损进水和海盗来袭时，船员可通过安全室控制压载连通系统，避免船舶倾覆影响船员的生命安全；

(4)在保证货舱舱容利用率的同时，提高船舶的残余稳性，同时，也未增加主船体的尺寸，降低船舶能耗。

附图说明

图1为本发明中压载舱连通系统的布置示意图。

图2为本发明中安全室布置在上层建筑的示意图，

图3为本发明中安全室布置在货舱上方的示意图。

附图标记说明

压载舱1，第一吸口11，第二吸口12，水密管路13，阀门14，中继集成器15，配电控制设备16，显示控制设备17，液位传感器18，压载泵19，高液位报警器20，结构应变传感器21，货舱2，机舱3，空舱31，机舱中继站32，上层建筑4，驾驶室41，安全室51，隔舱52，双壳53。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，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。

如图1至图3所示，本发明提供一种压载舱连通系统，包括布置在压载舱1内的第一吸口11和布置在货舱2内的第二吸口12，第一吸口11和第二吸口12通过水密管路13连通，水密管路13上设有阀门14，阀门14通过防水电缆连接于中继集成器15，中继集成器15通过防水电缆连接于驾驶室41内的配电控制设备16；中继集成器15通过防水电缆连接于安全室51内的显示控制设备17；货舱2内设有可监测货舱液位高度的液位传感器18，液位传感器18通过防水电缆与中继集成器15连接；当中继集成器15同时接收到配电控制设备16和显示控制设备17的控制命令时，中继集成器15发送显示控制设备17的控制命令；在本实施例中，第一吸口11和第二吸口12均布置有多个，且第一吸口11和第二吸口12的数量一一对应设置。

常规状态下，阀门14处于常闭状态；当货舱2破损进水时，货舱2内的液位传感器18可实时监测到货舱2内的液位高度，并将该液位高度信息传输给中继控制器15，中继控制器15根据获得的液位高度信息及事先输入的货舱2尺寸信息，计算出货舱2的进水量(即进水体积)，并将进水量信息传输给配电控制设备16和显示控制设备17，以便船员通过配电控制设备16和/或显示控制设备17控制阀门14打开，使得货舱2与压载舱1连通，以调节船舶的残余稳性，延缓或者避免船舶倾覆；此外，配电控制设备16、显示控制设备17分别布置在驾驶室41和安全室51，使得船舶同时遭遇海盗和货舱破损进水时，聚集在安全室51内的船员可通过显示控制设备17控制阀门14打开，调节船舶的残余稳性能力，避免船员在等待救援过程中因船舶倾覆而丧命。

如图1所示，中继集成器15通过防水电缆连接于压载泵19，该压载泵19与船舶本身的压载水系统连接，以便通过货舱与压载舱连通或者丢弃船上货物等方法提高船舶的残余稳性能力，降低船舶倾覆的风险后，船员通过配电控制设备16或显示控制设备17关闭阀门14，并启动压载泵19，调整压载舱1内的水量，进一步提高船舶的残余稳性能力。

如图1所示，所述货舱2内还设有高液位报警器20，高液位报警器20与中继集成器15连接，以便提醒船员及时采取措施，提高船舶稳性，避免船舶倾覆。

如图1所示，货舱2的舱壁上设有结构应变传感器21，结构应变传感器21与中继集成器连接15，以便货舱2的结构变形量超过设定值时，船员能及时弃船逃生。

当货舱2为非规则设计时(即货舱2由上至下的横截面面积不相等)，液位传感器18安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的10％，高液位报警器20安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的80％；当货舱2为规则设计时(即货舱2整体呈圆柱状或方形状)，液位传感器18安装高度不大于货舱总高度的5％，高液位报警器20安装高度为货舱2总高度的65％～80％。

如图2和图3所示，本发明还提供一种包含压载舱连通系统的船舶，安全室51位于上层建筑4内，且安全室51和与安全室51相邻的同层舱室之间设有隔舱52，安全室51与隔舱52的舱壁和甲板由钢板制成，且安全室51与隔舱52的舱壁和甲板均布置有不燃隔热层，且隔舱52的舱壁间距不小于800mm；在另一实施例中，安全室51位于货舱2上方，且安全室52与上层建筑4之间的距离不小于全船总长度的4％，安全室51与货舱2之间设有双壳53，双壳53的长度比安全室51的长度至少大150mm，双壳53的宽度比安全室51的宽度至少大150mm，当双壳53由不燃隔热材料制成时，且双壳53的长度比安全室51的长度至少大450mm，双壳53的宽度比安全室51的宽度至少大450mm，以保证安全室51的防火要求。

安全室51配置有通风设备以保持舱室内部气压高于大气压，当安全室51过压失效时，发出声光报警，提醒船员及时采取措施。

如图1至图3所示，中继集成器15设置在机舱中继站32内，机舱中继站32通过空舱31布置在机舱3中，空舱31、机舱中继站32的甲板和舱壁由钢板制成，且空舱31、机舱中继站32的舱壁和甲板均布置有不燃隔热层，具有防火功能；此外，机舱中继站32配置有用于冷却、防火以及船员防护的水雾系统。

综上，本发明的压载舱连通系统及船舶，通过吸口、水密管路、阀门、压载泵等设备配合，调整货舱进水量和压载舱内的水量，进一步增加了船舶的稳性；在保证货舱舱容利用率的同时，提高船舶的残余稳性，同时，也未增加主船体的尺寸，降低船舶能耗；此外，本发明系统配备两个独立的控制设备，使得船舶同时遭遇海盗和货舱破损进水后，聚集在安全室内的船员可通过显示控制设备控制各设备的运行，避免在等待救援过程

上述实施例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。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，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 (9)

1.一种压载舱连通系统，其特征在于，包括布置在压载舱(1)内的第一吸口(11)和布置在货舱(2)内的第二吸口(12)，所述第一吸口(11)和所述第二吸口(12)通过水密管路(13)连通，所述水密管路(13)上设有阀门(14)，所述阀门(14)连接于中继集成器(15)，所述中继集成器(15)连接于驾驶室(41)内的配电控制设备(16)，所述中继集成器(15)连接于安全室(51)内的显示控制设备(17)；所述货舱(2)内设有可监测货舱液位高度的液位传感器(18)，所述液位传感器(18)与所述中继集成器(15)连接；当中继集成器(15)同时接收到配电控制设备(16)和显示控制设备(17)的控制命令时，中继集成器(15)发送显示控制设备(17)的命令。

2.根据权利要求1所述的一种压载舱连通系统，其特征在于，所述中继集成器(15)连接于压载泵(19)。

3.根据权利要求1所述的一种压载舱连通系统，其特征在于，所述货舱(2)内还设有高液位报警器(20)，所述高液位报警器(20)与所述中继集成器(15)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种压载舱连通系统，其特征在于，所述货舱(2)的舱壁上设有结构应变传感器(21)，所述结构应变传感器(21)与所述中继集成器(15)连接。

5.根据权利要求1所述的一种压载舱连通系统，其特征在于，所述液位传感器(18)安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的10％。

6.根据权利要求2所述的一种压载舱连通系统，其特征在于，所述高位报警器(20)安装高度以下的货舱舱容体积不大于货舱舱容总体积的80％。

7.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的压载舱连通系统，所述安全室(51)位于上层建筑(4)内，且所述安全室(51)和与安全室(51)同层的相邻舱室之间设有隔舱(52)。

8.根据权利要求7所述的一种船舶，其特征在于，所述安全室(51)位于货舱(2)上方，且安全室(51)与上层建筑(4)之间的距离不小于全船总长度的4％，所述安全室(51)与货舱(2)之间设有双壳(53)，所述双壳(53)的长度比所述安全室(51)的长度至少大150mm，所述双壳(53)的宽度比所述安全室(51)的宽度至少大150mm。

9.根据权利要求8所述的一种船舶，其特征在于，所述双壳(53)由不燃隔热材料制成，且双壳(53)的长度比所述安全室(51)的长度至少大450mm，所述双壳(53)的宽度比所述安全室(51)的宽度至少大450mm。

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