CN113212640B - 货舱的半封闭隔舱壁结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种货舱的半封闭隔舱壁结构，船体中设有货舱，货舱内设有液罐，其特征在于，半封闭隔舱壁结构包括设置在所述货舱中且沿所述船体宽度方向延伸的隔舱壁，所述隔舱壁包括与所述液罐外壁水密连接的内支座，以及与所述货舱内壁水密连接的外支座，所述内支座和外支座相互配合，两者之间通过弹性密封剂水密连接；所述隔舱壁的最高点低于所述货舱的顶部，所述货舱中高度在所述隔舱壁以上的空腔相互连通，高度低于所述隔舱壁的空腔被n个(n≥1)所述隔舱壁分隔为n+1个互相水密不连通的部分。本发明的有益之处在于：在不减小货舱和液罐尺寸、舱容的前提下，减小货舱破损进水量，提高船舶的破舱稳性，进而提高船舶的安全性。

Description

货舱的半封闭隔舱壁结构

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种货舱的半封闭隔舱壁结构。

背景技术

在船舶的设计和使用过程中，确保稳性安全是船舶设计的基础，只有满足了船舶稳性要求，才能保证船员和货物的安全。其中，破舱稳性是船舶设计中需要重点关注的，对于可能发生的船舶破损和进水情况，需要给出合理的设计方案和技术准备，降低船舶倾覆的风险。在船舶的各种破损情况里，最危险的是货舱破损进水，这是由于货舱内空间大，其破损时进水量大，船舶面临着较大的破舱稳性不足的风险。

在现有的船舶设计中，通常采用增大压载舱、增加隔离空舱、增加货舱双壳、提高干舷吃水、增大储备浮力等手段来提升船舶的破舱稳性，但这些手段均会造成货舱的舱容利用率降低，船舶的燃油消耗增加，导致船舶能效较差。因此，如何在不减小货舱布置尺寸的前提下改善船舶的破舱稳性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种货舱的半封闭隔舱壁结构，其可以在不降低货舱的舱容利用率的基础上提升船舶的破舱稳性。

本发明提供了一种货舱的半封闭隔舱壁结构，船体中设有货舱，货舱内设有液罐，其特征在于，半封闭隔舱壁结构包括设置在所述货舱中且沿所述船体宽度方向延伸的隔舱壁，所述隔舱壁包括与所述液罐外壁水密连接的内支座，以及与所述货舱内壁水密连接的外支座，所述内支座和外支座相互配合，两者之间通过弹性密封剂水密连接；所述隔舱壁的最高点低于所述货舱的顶部，所述货舱中高度在所述隔舱壁以上的空腔相互连通，高度低于所述隔舱壁的空腔被n个(n≥1)所述隔舱壁分隔为n+1个互相水密不连通的部分。

优选地，所述内支座包括水密连接在所述液罐外壁上的内面板，所述内面板远离所述液罐的一面设有纵骨和一圈内肋板，所述纵骨上安装有垫木，所述垫木的顶部粘接在所述内面板上，且位于所述内肋板内侧；所述外支座包括通过支撑板水密连接在所述货舱内壁上的外面板，所述外面板靠近所述液罐的一面设有一圈外肋板，所述垫木的底部粘接在所述外面板上，且位于所述外肋板内侧；所述弹性密封剂填充在所述垫木、内肋板和外肋板之间。

优选地，所述内面板焊接在所述液罐外壁上；所述支撑板焊接在所述货舱内壁和外面板之间。

优选地，在所述液罐的底部还设有两个间隔的鞍座，所述隔舱壁位于两个所述鞍座之间。

优选地，所述外面板的高度低于所述鞍座中下面板的高度，所述垫木和粘结剂的总高度大于所述鞍座中承压木的高度。

优选地，所述隔舱壁的最高点设有顶板，所述顶板与所述隔舱壁最低点之间的距离不小于所述货舱总高度的68％。

优选地，所述货舱包括两个分别位于所述液罐前后两侧的货舱壁，所述隔舱壁与货舱壁之间的距离占所述货舱总长度的20％-50％。

优选地，所述隔舱壁与货舱壁之间的距离大于L^2/3/3，其中L为船体的长度。

优选地，所述垫木的宽度是所述弹性密封剂的宽度的1.2-1.5倍，所述弹性密封剂的宽度不得小于50毫米。

优选地，所述货舱中高度在所述隔舱壁以上的空腔用于人员通行、气体扩散和管路布置。

本发明的有益之处在于：

在不减小货舱和液罐尺寸、舱容的前提下，减小货舱破损进水量，提高船舶的破舱稳性，进而提高船舶的安全性；

在不设置双层外壳的同时，达到更好的稳性衡准指标，提高船舶破舱稳性残余能力的同时，保证了舱容利用率；

采用弹性密封剂和垫木，保证在液罐外形变化过程中自身的水密性不被破坏，进一步提高了船舶的安全性。

设计半封闭式的隔舱壁，方便人员通行、气体扩散和管路布置，便于船员使用，降低了建造成本。

附图说明

图1是本发明实施例一的船体主视示意图；

图2是图1中A-A方向的剖视图；

图3是半封闭隔舱壁结构的示意图；

图4是图1中B-B方向的剖视图；

图5是鞍座的结构示意图；

图6是本发明实施例二的船体主视示意图。

元件标号说明：

1 船体

11 货舱

12 货舱壁

2 液罐

3 隔舱壁

31 内支座

311 纵骨

312 内面板

313 内肋板

32 外支座

321 外面板

322 外肋板

323 支撑板

33 垫木

34 粘结剂

35 弹性密封剂

36 顶板

4 压载舱

5 鞍座

511 下面板

512 垫木槽

513 肋板

52 上面板

53 承压木

54 环氧树脂

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

液化气船的结构如图1所示，船体1中设有货舱11，货舱11内设有液罐2。在货舱11的下方、船体1的底部还设有用于调整船舶的重心位置、浮态和稳性的压载舱4。货舱11由两个分别位于液罐2前后两侧且沿船体宽度方向延伸的货舱壁12，上甲板和压载舱4的顶部，以及船体1的两侧壁限定，即由货舱内壁限定。在货舱11中、液罐2的底部设有多个对液罐2起到支撑作用的鞍座5，液罐2及其所装载货物的重量均会通过鞍座5传递到主船体结构。在船体1中，货舱11的数量为一个或多个；液罐2可以是单耳罐、双耳罐、三耳罐，同时可以是A型罐、B型罐或C型罐；压载舱4的数量可以是一个或多个，顶部可采用平面或折面结构，本领域技术人员也可以根据需要将压载舱4替换为隔离空舱。

如图1-3所示，本发明提供了一种货舱的半封闭隔舱壁结构，该结构包括设置在货舱11中且沿船体1宽度方向延伸的隔舱壁3，隔舱壁3包括与液罐2外壁水密连接的内支座31，以及与货舱11内壁水密连接的外支座32，内支座31和外支座32相互配合，两者之间通过弹性密封剂35水密连接。隔舱壁3的最高点低于货舱11的顶部，因此货舱11中高度在隔舱壁3的高度以上的空腔相互连通，这部分空腔用于人员通行、气体扩散和管路布置，可以减少气体泄漏感应器以及货舱内消防灭火设备的布置数量和成本，满足船员使用通行需求，便于施工，减少了设置水密穿舱件的劳动工作量。而高度低于隔舱壁3高度的空腔则被n个(n≥1)隔舱壁3分隔为n+1个互相水密不连通的部分，当货舱11的前部或后部发生破损时，进水只能浸没部分货舱11，进水量比设置隔舱壁3之前明显减小，有效改善了船舶稳性。优选地，隔舱壁3与货舱壁12之间的距离占货舱11总长度的20％-50％，同时大于L^2/3/3，其中L为船体1的长度。这样设置可以保证船舶的破舱稳性满足《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(IGC规则)的要求。

在本发明的实施例一中，内支座31包括水密连接在液罐2外壁上的内面板312，内面板312远离液罐2的一面设有纵骨311和一圈内肋板313，纵骨311上安装有垫木33，垫木33的顶部通过粘结剂34粘接在内面板312上，且位于所述内肋板313内侧；外支座32包括通过支撑板323水密连接在货舱11内壁上的外面板321，外面板321靠近液罐2的一面设有外肋板322，垫木33的底部通过粘结剂34粘接在外面板321上，且位于外肋板322内侧；弹性密封剂35填充在垫木33、内肋板313和外肋板322之间。这样设置便于搬运和施工，可以很方便地与液罐2、船体1配合安装。在隔舱壁3的最高点设有顶板36，顶板36与隔舱壁3最低点之间的距离不小于货舱11总高度的68％，即高于货舱11的中心高度，进一步确保船舶满足破舱稳性的要求。顶板36的位置需经过模型试验对比，并根据货舱11破损时进水的最高液位高度来设定，在保证稳性安全的同时，尽量减小结构重量。

具体地，内面板312焊接在液罐2外壁上，支撑板323焊接在货舱11内壁和外面板321之间，粘结剂34在安装完成后固化，将垫木33与内面板312、外面板321水密连接。垫木33的宽度是弹性密封剂35的宽度的1.2-1.5倍，弹性密封剂35的宽度不得小于50毫米。这样设置可以保证足够的弹性密封剂35充满垫木33、内肋板313和外肋板322之间的空腔，实现对货舱11的水密性分隔。粘结剂34可以是环氧树脂等粘性材料，弹性密封剂35则应具有很强的弹性和粘性，可采用如合成橡胶、有机硅胶等材质，其在液罐2变形的过程中可以提供一定的弹性力来适应液罐2的外形尺寸变化，并在此过程中确保水密性，而环氧树脂在安装结束后会固化变硬，没有弹性，不能满足弹性密封剂35的使用需求。即使垫木33与粘结剂34之间发生撕裂，弹性密封剂35仍能维持水密性能。垫木33具有一定的弹性，其在液罐3的热胀冷缩过程中可以提供一定的变形和扭曲。本领域技术人员也可以根据需要，调整内肋板313和外肋板322的数量，如在内面板312上设置两个相对的内肋板313，在外面板321上设置两个相对的外肋板322，或者取消粘结剂34和垫木33，直接在内肋板313、外肋板322、内面板312和外面板321限定的空间内填充弹性密封剂35，获得另一种形式的内支座31和外支座32。

如图1-5所示，在本发明的实施例一中，隔舱壁3的数量为一个，货舱11中高度低于隔舱壁3的空腔被一个隔舱壁3分隔为两个互相水密不连通的部分。鞍座5的数量为两个，隔舱壁3位于两个鞍座5之间。现有的鞍座结构如图4和图5所示，鞍座5包括安装在液罐2底部的上面板52，以及通过肋板513安装在货舱11底部的下面板511。上面板52的底面上设有承压木53，下面板511的顶面围有垫木槽512，承压木53的底部位于垫木槽512中，且两者之间填充有环氧树脂54。该鞍座结构具有足够的强度和刚度来传递各种载荷，可以避免产生不必要的应力集中，同时也能适应液罐2的外形尺寸变化。但鞍座5并非水密结构，其上开有人孔、检修孔、漏水孔等结构件，且鞍座5的对称中心处与液罐2之间留有空隙。隔舱壁3的设计思路与鞍座5并不相同，其为水密结构，但不承受液罐2的压力。鞍座5的最高点要低于货舱11的中心高度，同时低于液罐2中最宽处的高度，从而提供良好的支撑力。但隔舱壁3的最高点需要高于货舱11的中心高度，保证船舶满足破舱稳性要求。进一步地，为保证水密性，外面板321的高度低于下面板511的高度，垫木33与粘结剂34的总高度大于承压木53的高度。

如图6所示，在本发明的实施例二中，隔舱壁3的数量为两个，货舱11中高度低于隔舱壁3的空腔被两个隔舱壁3分隔为三个互相水密不连通的部分。鞍座5的数量为两个，两个隔舱壁3均位于两个鞍座5之间。这样设置相较于实施例一可以进一步改善船舶的破舱稳性，但也增大了施工成本和耗时。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种货舱的半封闭隔舱壁结构，船体(1)中设有货舱(11)，货舱(11)内设有液罐(2)，其特征在于，半封闭隔舱壁结构包括设置在所述货舱(11)中且沿所述船体(1)宽度方向延伸的隔舱壁(3)，所述隔舱壁(3)包括与所述液罐(2)外壁水密连接的内支座(31)，以及与所述货舱(11)内壁水密连接的外支座(32)，所述内支座(31)和外支座(32)相互配合，两者之间通过弹性密封剂(35)水密连接；所述隔舱壁(3)的最高点低于所述货舱(11)的顶部，所述货舱(11)中高度在所述隔舱壁(3)以上的空腔相互连通，高度低于所述隔舱壁(3)的空腔被n个所述隔舱壁(3)分隔为n+1个互相水密不连通的部分，n≥1；所述内支座(31)包括水密连接在所述液罐(2)外壁上的内面板(312)，所述内面板(312)远离所述液罐(2)的一面设有纵骨(311)和一圈内肋板(313)，所述纵骨(311)上安装有垫木(33)，所述垫木(33)的顶部粘接在所述内面板(312)上，且位于所述内肋板(313)内侧；所述外支座(32)包括通过支撑板(323)水密连接在所述货舱(11)内壁上的外面板(321)，所述外面板(321)靠近所述液罐(2)的一面设有一圈外肋板(322)，所述垫木(33)的底部粘接在所述外面板(321)上，且位于所述外肋板(322)内侧；所述弹性密封剂(35)填充在所述垫木(33)、内肋板(313)和外肋板(322)之间。

2.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述内面板(312)焊接在所述液罐(2)外壁上；所述支撑板(323)焊接在所述货舱(11)内壁和外面板(321)之间。

3.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，在所述液罐(2)的底部还设有两个间隔的鞍座(5)，所述隔舱壁(3)位于两个所述鞍座(5)之间。

4.根据权利要求3所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述外面板(321)的高度低于所述鞍座(5)中下面板(511)的高度，所述垫木(33)和粘结剂(34)的总高度大于所述鞍座(5)中承压木(53)的高度。

5.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述隔舱壁(3)的最高点设有顶板(36)，所述顶板(36)与所述隔舱壁(3)最低点之间的距离不小于所述货舱(11)总高度的68％。

6.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述货舱(11)包括两个分别位于所述液罐(2)前后两侧的货舱壁(12)，所述隔舱壁(3)与货舱壁(12)之间的距离占所述货舱(11)总长度的20％-50％。

7.根据权利要求6所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述隔舱壁(3)与货舱壁(12)之间的距离大于L^2/3/3，其中L为船体(1)的长度。

8.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述垫木(33)的宽度是所述弹性密封剂(35)的宽度的1.2-1.5倍，所述弹性密封剂(35)的宽度不得小于50毫米。

9.根据权利要求1所述的半封闭隔舱壁结构，其特征在于，所述货舱(11)中高度在所述隔舱壁(3)以上的空腔用于人员通行、气体扩散和管路布置。

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