CN113460222B - 一种b型储舱分体式次屏壁 - Google Patents

Abstract

一种B型储舱分体式次屏壁，分体式次屏壁通过垂向支撑位于主屏壁与船体结构之间。分体式次屏壁包括轴撑区，轴撑区整体呈十字型，轴撑区的横向轴承与B型舱底部横向中心轴线相平行，轴撑区的纵向轴撑与B型舱底部纵向中心轴线相平行，横向轴撑与纵向轴撑上等间距设置有多个向下凹陷的集液槽。或者分体式次屏壁包括轴撑区和侧撑区，侧撑区呈方形，侧撑区与轴撑区柔性连接，侧撑区与轴撑区通过垂向支撑固定在主屏壁与船体结构之间。本发明的这种分体式次屏壁，其根据疲劳及裂纹扩展分析结果，轴撑区与侧撑区可以自由组合形成任意形状的次屏壁，灵活设置轴撑区和侧撑区，将次屏壁设置在所需位置，节省材料，降低成本。

Description

一种B型储舱分体式次屏壁

技术领域

本发明涉及船舶建造及设计领域，具体涉及船舶中针对B型储舱所需要设置的次屏壁。

背景技术

根据IMO IGC/IGF的要求，B型舱次屏壁的设置应基于疲劳及裂纹扩展分析结果，确定发生低温液体泄漏的高风险区域，评估低温液体泄漏量，合理设计次屏壁形式，使之满足集纳泄漏液体15天的要求。

现有的次屏壁设计方式为整体设计，将次屏壁整体固定在船体内部，其安装困难，吊装时难以固定吊点，并且在吊运过程中难以把控整体稳定性。当发生低温收缩时，次屏壁钢板易产生收缩变形不均匀的情况，从而产生褶皱失效的趋势，进而导致次屏壁更换困难，难以掌控。船体运动过程中会产生持续震动，整体次屏壁结构本身缺少缓冲和减震的装置，次屏壁钢板同样会产生变形不均匀的情况。

现有的整体次屏壁是通过可滑动的垂向支撑固定在主屏壁和船体结构之间，船体运动会产生水平方向的载荷，船体运动的载荷很容易使得垂向支撑在正常航运情况下产生持续滑动，从而威胁到结构体系的安全性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种B型储舱分体式次屏壁，旨在达到方便安装、灵活使用、稳定性强的目的，其所采用的技术方案是：

一种B型储舱分体式次屏壁，B型储舱位于船体结构内，B型储舱带有主屏壁，分体式次屏壁包括轴撑区，所述轴撑区整体呈十字型，位于所述B型储舱下方，所述轴撑区的横向轴撑与所述B型舱底部横向中心轴线相平行，所述轴撑区的纵向轴撑与所述B型舱底部纵向中心轴线相平行。所述横向轴撑与所述纵向轴撑上等间距设置有多个向下凹陷的集液槽所述横向轴撑上的所述集液槽与所述横向轴撑相垂直，所述纵向轴撑上的所述集液槽与所述纵向轴撑相垂直。

或者分体式次屏壁包括轴撑区和侧撑区，所述侧撑区呈方形，所述侧撑区位于所述横向轴撑与所述纵向轴撑相交叉形成的凹陷处，所述侧撑区与所述轴撑区柔性连接，所述侧撑区与所述轴撑区通过垂向支撑固定在所述主屏壁与所述船体结构之间。

本发明的次屏壁为分体式次屏壁，其具体有轴撑区和侧撑区，其可以是轴撑区单独使用，也可以是轴撑区与一个侧撑区相拼接，或者轴撑区与一个以上的侧撑区相拼接形成次屏壁。由于轴撑区与侧撑区的这种分体结构，将一个大型整体分成了多个小型的个体，灵活使用，方便安装及损坏时的更换，同时也降低成本。轴撑区是分体式次屏壁的主要构件，轴撑区的横向轴撑和纵向轴撑分别与B型储舱主屏壁底部的横向中轴线和纵向中轴线相对应，轴撑区处于主屏壁底部中心位置，其可以覆盖B型储舱大部分的高危险泄漏区。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述分体式次屏壁是一个轴撑区，或者是一个轴撑区与一个侧撑区，或者是一个轴撑区与一个以上侧撑区。轴撑区和侧撑区可以任意组合，根据疲劳及裂纹扩展分析结果不同，可以采用不同的次屏壁方案。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述轴撑区边缘向上弯曲呈“U”型，所述侧撑区与所述轴撑区相连接的一侧(简称侧撑区连接侧)向下弯曲呈弧形，所述轴撑区边缘位于所述侧撑区连接侧的下方，所述轴撑区边缘与所述侧撑区连接侧之间粘接有隔热缓冲材料。隔热缓冲材料是既有一定结构强度又有一定软度的物体，其位于侧撑区与轴撑区连接处，在侧撑区与轴撑区之间，当船舶在运行过程中产生的持续震动对次屏壁造成影响时，隔热缓冲材料接收到这种震动，由于其采用柔性连接，其连接处具有一定的柔韧性，隔热缓冲材料会被压缩或产生轻微变形，以缓解次屏壁受到的震动力，进而对次屏壁起到保护作用，避免次屏壁因为船舶震动而产生变形。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述主屏壁下表面、主屏壁横向中轴线和纵向中轴线上等间距固定有多个限位件，所述限位件与所述集液槽位置相对应，所述限位件插入所述集液槽内，在所述集液槽内悬空。限位件悬空位于集液槽内，当船舶在航行过程中产生的震动波及到次屏壁时，带动次屏壁也产生震动，限位件和集液槽相结合，起到限位作用，限制次屏壁移动。限位件和集液槽与柔性连接相结合，使次屏壁具有一定的缓冲能力，提升次屏壁结构稳定性，避免次屏壁在航行过程中因震动发生变形或产生褶皱。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述侧撑区远离与所述轴撑区相连接的一侧，端部向上弯曲呈弧形。侧撑区与轴撑区拼接后，形成的整体边缘呈向上弯曲的弧形，可以像“托盘”一样，对B型储舱的泄漏液体进行盛接，进一步提高次屏壁的盛接能力，保证B型储舱的安全性。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述隔热缓冲材料是木块或聚四氟乙烯或丁腈橡胶。轴撑区与侧撑区采用柔性连接，即是在轴撑区与侧撑区连接处粘接木块或橡胶这种既有一定结构强度又有一定软度的物体，避免采用硬性连接(如焊接)所产生的应力集中，增强了次屏壁连接处的韧性，进而增强了次屏壁的整体韧性，使次屏壁带有一定缓冲能力，降低船舶在运行过程中产生的震动对次屏壁的影响。当有某个侧撑区受冷收缩时，由于其采用木块或橡胶这种柔性连接，这种褶皱在连接处即会断开，不会牵连其相邻轴撑区的主钢板结构。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述侧撑区连接侧与所述轴撑区边缘之间的间距为40-200mm，所述侧撑区连接侧弧形底端距离所述轴撑区边缘。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述限位件是一字型或十字型，所述一字型限位件等间距固定在所述主屏壁底部的横向中轴线和纵向中轴线上，一字型限位件与横向中轴线、纵向中轴线均垂直设置，所述十字型限位件固定在所述主屏壁底部横向中轴线与纵向中轴线相交处。十字型限位件设置在轴撑区的中心位置，其起到双向限位的作用。限位件与轴撑区横向轴撑配合，起到纵向限位的作用，限位件与轴撑区纵向轴撑相配合，起到横向限位的作用。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述横向轴撑和所述纵向轴撑相交处，采用转角过渡，或者圆角过渡。采用圆角作为横向轴撑与纵向轴撑的连接过渡，其应力水平低，受力状态好。

上述一种B型储舱分体式次屏壁，更进一步地，所述转角过渡的角度为45°，所述圆角过渡的半径为500-2000mm。

本发明的这种分体式次屏壁，其根据疲劳及裂纹扩展分析结果，轴撑区与侧撑区可以自由组合形成任意形状的次屏壁，灵活设置轴撑区和侧撑区，将次屏壁设置在所需位置，节省材料，降低成本。分体式次屏壁采用柔性连接，克服了次屏壁本身的刚度局限性，可释放掉低温收缩变形和船体载荷，同时可起到缓冲减震的效果。集液槽与主屏壁底部的限位件相结合，可有效抵抗船体横向和纵向载荷的作用。分体式和柔性连接，克服了次屏壁本身的刚度局限性，可释放掉低温收缩变形和船体载荷，同时可起到缓冲减震的效果。

附图说明

图1是本发明轴撑区结构示意图；

图2是本发明轴撑区与四个侧撑区拼接后结构示意图；

图3是轴撑区侧视结构示意图；

图4是柔性连接结构示意图；

其中：1-轴撑区、2-侧撑区、3-集液槽、4-限位件、5-隔热缓冲材料、6-主屏壁、7-分体式次屏壁、8-船体结构、9-垂向支撑。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种B型储舱分体式次屏壁，分体式次屏壁由轴撑区1组成，轴撑区整体呈十字型结构，轴撑区带有横向轴撑和纵向轴撑，横向轴撑和纵向轴撑交叉呈十字，固定连接，其连接处采用转角过渡。分体式次屏壁7通过垂向支撑9固定在B型储舱的主屏壁6和船体结构8之间，次屏壁和主屏壁绝热层、船体结构之间留有不小于600mm的空间，方便施工人员维修、实时监测和应急处理。

横向轴撑与B型储舱底部横向中轴线相平行，纵向轴撑与B型储舱底部纵向中轴线相平行。在横向轴撑和纵向轴撑上等间距设置有向下凹陷的集液槽3(如图3所示)，在横向轴撑和纵向轴撑相交叉处也设置有一个集液槽。B型储舱底部横向中轴线和纵向中轴线上等间距设置有多个限位件4，限位件的位置与集液槽的位置相对应。限位件有两种形式，一种限位件呈“一”字型，一种限位件呈“十”字型，限位件悬空插入集液槽内。在B型储舱底部横向中轴线和纵向中轴线上等间距设置有“一”字型限位件，在横向中轴线和纵向中轴线交叉处设置有“十”字型限位件。限位件和集液槽相配合，起到限位作用，即在船舶产生震动时，限制次屏壁受船舶震动影响而产生位置移动，进而产生次屏壁变形、损坏等问题，有效抵抗船体横向和纵向载荷的作用。

根据疲劳及裂纹扩展分析结果，非B型储舱底部横向中轴线和纵向中轴线区域发生泄漏的风险极低，或是几乎不会发生低温液体泄漏，只在B型储舱底部设置十字型轴撑区即可，从而在控制低温液体泄漏风险的前提下，进一步节省材料、节约成本。采用这种十字型结构的轴撑区，其自身具有良好的稳定性，且固定在船体结构上，无需考虑船体振动问题，当发生低温收缩时，十字型结构轴撑区组成的次屏壁仅仅沿轴向产生收缩量，变形容易控制。

实施例2

如图2所示，分体式次屏壁由一个轴撑区(轴撑区如实施例1中所述)和四个侧撑区组成，侧撑区呈方形，其与轴撑区拼接后，通过垂向支撑固定在主屏壁与船体结构之间。轴撑区与侧撑区采用柔性连接，如图4所示，侧撑区位于轴撑区上方，轴撑区边缘向上弯曲呈“U”型，侧撑区与轴撑区相拼接一侧向下弯曲呈四分之一圆弧形，轴撑区与侧撑区之间通过隔热缓冲材料连接，隔热缓冲材料粘接在轴撑区与侧撑区之间。采用这种柔性连接，可有效减弱船体振动对二者的强度影响。

根据疲劳及裂纹扩展分析结果，面对复杂的海况、覆盖范围更广的航线以及更复杂的结构连接形式，需采用轴撑区及四个侧撑区拼接的方案，此方案为最安全的方案，此方案可保障次屏壁以及B型舱在全寿命周期内的可维修性、安全性以及实时监测的便捷性。采用这种侧撑区结构，侧撑区钢板尺寸大大减小，同时通过设置固定和滑动的垂向支撑，可显著降低低温收缩变形，提升结构稳定性。

实施例3

分体式次屏壁由一个轴撑区和部分侧撑区组成(未给出示意图)，根据疲劳及裂纹扩展分析结果，如果侧撑区发生泄漏的风险较低，出于安全考虑，可设置部分侧撑区，从而实现控制液体泄漏风险与节约成本的平衡。轴撑区与侧撑区结构及连接方式如实施例1、2中所述。

Claims (8)

1.一种B型储舱分体式次屏壁，B型储舱位于船体结构(8)内，B型储舱带有主屏壁(6)，其特征在于：分体式次屏壁(7)包括轴撑区(1)和侧撑区(2)，所述分体式次屏壁是一个轴撑区，或者是一个轴撑区与一个侧撑区，或者是一个轴撑区与一个以上侧撑区；

所述轴撑区整体呈十字型，位于所述B型储舱下方，所述轴撑区的横向轴撑与所述B型舱底部横向中心轴线相平行，所述轴撑区的纵向轴撑与所述B型舱底部纵向中心轴线相平行；

所述横向轴撑与所述纵向轴撑上等间距设置有多个向下凹陷的集液槽(3)，所述横向轴撑上的所述集液槽与所述横向轴撑相垂直，所述纵向轴撑上的所述集液槽与所述纵向轴撑相垂直；

所述主屏壁下表面、主屏壁横向中轴线和纵向中轴线上等间距固定有多个限位件(4)，所述限位件与所述集液槽位置相对应，所述限位件插入所述集液槽内，在所述集液槽内悬空；

所述侧撑区呈方形，所述侧撑区位于所述横向轴撑与所述纵向轴撑相交叉形成的凹陷处，所述侧撑区与所述轴撑区柔性连接，所述侧撑区与所述轴撑区通过垂向支撑固定在所述主屏壁与所述船体结构之间。

2.根据权利要求1所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述轴撑区边缘向上弯曲呈“U”型，所述侧撑区与所述轴撑区相连接的一侧(简称侧撑区连接侧)向下弯曲呈弧形，所述轴撑区边缘位于所述侧撑区连接侧的下方，所述轴撑区边缘与所述侧撑区连接侧之间粘接有隔热缓冲材料(5)。

3.根据权利要求1所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述侧撑区远离与所述轴撑区相连接的一侧，端部向上弯曲呈弧形。

4.根据权利要求2所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述隔热缓冲材料是木块或聚四氟乙烯或丁腈橡胶。

5.根据权利要求2所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述侧撑区连接侧与所述轴撑区边缘之间的间距为40-200mm。

6.根据权利要求1所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述限位件是一字型或十字型，所述一字型限位件等间距固定在所述主屏壁底部的横向中轴线和纵向中轴线上，所述十字型限位件固定在所述主屏壁底部横向中轴线与纵向中轴线相交处。

7.根据权利要求1所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述横向轴撑和所述纵向轴撑相交处，采用转角过渡，或者圆角过渡。

8.根据权利要求7所述的一种B型储舱分体式次屏壁，其特征在于：所述转角过渡的角度为45°，所述圆角过渡的半径为500-2000mm。