CN113639188B - 一种液化天然气存储液舱制荡舱壁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化天然气存储液舱的制荡舱壁包括：液体容器；周界结构，周界结构位于液体容器内，周界结构与液体容器的内壁固定连接；若干个格栅件，格栅件的两端均与周界结构相连接，且若干个格栅件之间形成间隙。本发明的制荡舱壁无需大量的焊接工作，减少了破坏的危险点，提高了使用寿命。并且制荡舱壁中的格栅件，采用螺旋式等自持式结构，无需额外骨材就能拥有良好的强度与刚度，自然发挥对内容液体的阻尼制荡作用。此外，制荡舱壁中的格栅件为独立的单元，各格栅件间的空隙自然形成了液体流过通道。整体方案具有形式简单、建造成本低、便于维修更换的特点。

Description

一种液化天然气存储液舱制荡舱壁

技术领域

本发明涉及一种液化天然气存储液舱制荡舱壁。

背景技术

船舶上的液化天然气存储于液体容器内。由于船舶运动引起舱内液体产生与船舶运动并不完全同步的晃动现象。尤其在波浪中航行时，船舶的纵摇运动与沿纵向布置的液体容器可能会发生频率耦合，导致剧烈的纵向晃荡，并对液舱内构件造成晃荡冲击载荷。一般地，需要在液体容器内设置制荡舱壁，以缩短自由液面的尺寸，从而改变液体容器内液固耦合固有频率，降低晃荡的幅度。现在的常规制荡舱壁为完整板状结构，需要在壁板上开设大量的通孔及设置大量骨材，并且骨材与舱壁的基础板材之间需要采用焊接方式，还需在制荡舱壁与液体容器壳体两者之间补充弹性连接构件。该种方式形式复杂，需要消耗大量的工作成本，并且焊接质量影响着制荡舱壁的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中制荡舱壁的骨材与舱壁需要采用焊接的方式，消耗工作成本并影响制荡壁的使用寿命的缺陷，提供一种液化天然气存储液舱制荡舱壁。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种液化天然气存储液舱制荡舱壁，包括：液体容器；周界结构，所述周界结构位于所述液体容器内，所述周界结构与所述液体容器的内壁固定连接；若干个格栅件，所述格栅件的两端均与所述周界结构相连接，且若干个所述格栅件之间形成间隙。

在本方案中，采用上述结构形式，制荡舱壁无需开通孔，格栅件可以为垂向、横向或其他可能方向，并且格栅件之间空隙自然形成了液体流过通道，具有结构简单，建造成本低的特点。

极佳地，所述周界结构包括外侧面及与所述外侧面相邻的端面，所述端面与所述外侧面垂直，所述外侧面与所述液体容器内壁固定连接，所述端面与所述格栅件可拆地连接。

在本方案中，采用上述结构形式，格栅件之间无直接关联，并与周界结构的端面可拆卸地连接，无需大量的额外焊接工作量，具有结构简单，生产成本低的特点。

极佳地，所述端面与所述液体容器的横剖面平行；或者，所述端面与所述液体容器的纵剖面平行。

极佳地，所述周界结构呈环状。

在本方案中，采用上述结构形式，节约了安装和使用成本。

极佳地，各所述格栅件的延伸方向相互平行；或者，所述格栅件呈扇形开屏状分布。

在本方案中，采用上述结构形式，通过条状弹性构件作格栅式间隔排布，实现阻尼效果。格栅件允许采用一定的断面形式，以维持自身强度与刚度。

极佳地，所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部固定部，所述端部固定部与所述端面连接，所述端部固定部位于所述格栅件的两端，且与所述格栅件可拆卸地连接，所述端部固定部用以防止所述格栅件脱离所述周界结构。

在本方案中，采用上述结构形式，可以约束格栅件左右方向的位移。

极佳地，所述端部固定部包括第一端部固定件和第二端部固定件，所述格栅件包括相背的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与两个所述第一端部固定件可拆卸地连接，所述第二侧面与两个所述第二端部固定件可拆卸地连接。

在本方案中，采用上述结构形式，无需大量的焊接工作，具有安装方便，节省工时的特点。

极佳地，所述第一端部固定件与所述第二端部固定件沿所述端面周向间隔分布。

在本方案中，采用上述结构形式，可以使每个格栅件的受力均匀。并且上述结构使制荡舱壁较为美观。

极佳地，位于同一侧面的所述第一端部固定件和所述第二端部固定件均沿所述格栅件的延伸方向对称设置。

在本方案中，采用上述结构形式，使位于同一侧的端部固定件受力是均匀的。

极佳地，所述第一端部固定件包括第一竖直连接部分，第二端部固定件包括第二竖直连接部分，所述第一竖直连接部分和所述第二竖直连接部分的一端均与所述端面固定连接，且另一端均向远离所述端面的方向延伸，所述第一竖直连接部分与所述第一侧面抵接，所述第二竖直连接部分与所述第二侧面抵接。

在本方案中，采用上述结构形式，可以限制格栅件左右方向的移动，并且上述结构具有结构简单的特点。

极佳地，所述第一端部固定件还包括第一水平连接部分，所述第二端部固定件还包括第二水平连接部分，所述第一水平连接部分的一端与所述第一竖直连接部分的另一端固定连接，且所述第二水平连接部分的一端与所述第二竖直连接部分的另一端固定连接，所述第一水平连接部分的另一端向远离所述第一竖直连接部分的方向延伸，且所述第二水平连接部分的另一端向远离所述第二竖直连接部分的方向延伸，所述第一水平连接部分和所述第二连接部分均位于所述格栅件的上方。

在本方案中，采用上述结构形式，可以防止格栅件产生垂直于制荡舱壁向外的位移。

极佳地，所述第一端部固定件与所述第二端部固定件的截面均呈倒L型，且所述第一端部固定件与所述第二端部固定件的开口方向相对。

在本方案中，采用上述结构形式，具有连接可靠、形式简洁的特点，可以节约安装和使用成本。

极佳地，所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部制动件，所述端部制动件位于所述格栅件的一端，且所述端部制动件与所述端面相连接，所述端部制动件用以防止所述格栅件脱离所述固定部。

在本方案中，采用上述结构形式，可以防止格栅件产生过大的长度方向的位移。

极佳地，所述端部制动件包括抵接件，所述抵接件的一端与所述端面连接，另一端向远离所述端面的方向延伸，所述抵接件位于所述格栅件的一端，且与所述格栅件的一端一一对应抵接。

在本方案中，采用上述结构形式，可以防止格栅件因沿格栅件自身延伸方向载荷(如重力)而产生的向下的位移。并且，由于抵接件只位于格栅件的一端，另一端可以释放由于热胀冷缩而产生的位移。

极佳地，所述抵接件沿所述端面周向分布。

在本方案中，采用上述结构形式，使制荡舱壁较为美观。

极佳地，所述抵接件和所述格栅件的连接面与所述第一侧面呈角度。

在本方案中，采用上述结构形式，可以极大限度地限制格栅件产生过大的位移而脱离周界结构。

极佳地，所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括强力结构件，所述强力结构件的两端与所述周界结构连接，所述强力结构件与各所述格栅件固定连接，所述强力结构件的延伸方向与所述格栅件的延伸方向相互垂直。

在本方案中，采用上述结构形式，可以减少格栅件的自身跨距，提高整体强度与刚度。

极佳地，所述格栅件呈螺旋状；或者，所述格栅件的剖面呈折弯型。

在本方案中，采用上述结构形式，可以不用增设额外骨材而自持保障格栅件的强度和刚度，降低了整体方案的经济成本。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的制荡舱壁无需大量的焊接工作，减少了破坏的危险点，提高了使用寿命。并且制荡舱壁中的格栅件，采用螺旋式等自持式结构，无需额外骨材就能拥有良好的强度与刚度，自然发挥对内容液体的阻尼制荡作用。此外，制荡舱壁中的格栅件为独立的单元，各格栅件间的空隙自然形成了液体流过通道。整体方案具有形式简单、建造成本低、便于维修更换的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1的液化天然气存储液舱制荡舱壁示意图；

图2为本发明实施例1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例2的液化天然气存储液舱制荡舱壁示意图。

附图标记说明：

周界结构1

格栅件2

端部固定部3

第一端部固定件31

第一竖直连接部分311

第一水平连接部分312

第二端部固定件32

第二竖直连接部分321

第二水平连接部分322

端部制动件4

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

如图1至图2所示，本发明实施例的液化天然气存储液舱制荡舱壁包括：液体容器；周界结构1，周界结构1位于液体容器内，周界结构1与液体容器的内壁固定连接；若干个格栅件2，格栅件2的两端均与周界结构1相连接，且若干个格栅件2之间形成间隙。格栅件2为独立单元，便于运入液体容器内，因此具有维修更换方便的特点。制荡舱壁无需开通孔，格栅件2可以为垂向、横向或其他可能方向，并且格栅件2之间空隙自然形成了液体流过通道，具有结构简单，建造成本低的特点。

在本实施例中，液体容器选取的为液舱，或称之为液罐。制荡舱壁的材质选取与液体容器外壳钢材同等或者其他金属材料，譬如耐低温的奥氏体钢、镍钢、不锈钢或者其他耐低温金属材料。

作为一种较佳地实施方式，周界结构1包括外侧面及与外侧面相邻的端面，端面与外侧面垂直，外侧面与液体容器内壁固定连接，即沿液体容器周界设有周界结构1，作为制荡舱壁本体的外轮廓结构。端面与格栅件2可拆地连接，各格栅件2之间无直接关联，仅通过周界结构1连接为一体，共同构成制荡舱壁。并且，格栅件2可拆卸地与周界结构1的端面连接，无需大量焊接工作量，具有结构简单，生产成本低的特点。

作为一种较佳地实施方式，端面与液体容器的横剖面平行；或者，端面与液体容器的纵剖面平行，即制荡舱壁的端面所在的平面可以是液体容器的横剖面，也可以是纵剖面。

作为一种较佳地实施方式，制荡舱壁的周界结构1为沿液体容器周界设有的环形板圈，周界结构1呈环状。在本实施例中，周界结构1可以为环形板材框架，也可以为局部半舱壁或其他能构成完整边界的形式。

作为一种较佳地实施方式，制荡舱壁采用平面格栅式结构，通过条状弹性件2作格栅式间隔排布，实现阻尼效果并可以维持自身强度与刚度。各格栅件2的延伸方向相互平行，并且相邻两个格栅件2之间具有间隙。该间隙可以根据制荡舱壁的总通孔面积占比满足船级社规范要求而计算决定，也可通过数值模拟或缩比模型试验决定。在本实施例中，格栅件2端部保持为平面形式，具有安装方便的特点。

作为一种较佳地实施方式，液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部固定部3，端部固定部3与端面连接，端部固定部3位于格栅件2的两端，且与格栅件2可拆卸地连接，端部固定部3用以约束格栅件2宽度方向的位移，防止格栅件2脱离周界结构1。在本实施例中，格栅件2宽度方向为图1中左右方向，格栅件2两端均与周界结构1采用插销式连接。

作为一种较佳地实施方式，端部固定部3包括第一端部固定件31和第二端部固定件32，格栅件2包括相背的第一侧面和第二侧面，第一侧面为图1中，格栅件2左侧面，第二侧面为图1中格栅件2的右侧面。第一侧面与两个第一端部固定件31可拆卸地连接，第二侧面与两个第二端部固定件32可拆卸地连接，通过第一固定件，防止格栅件2向左移动脱落周界结构1，同时，通过第二固定件，防止格栅件2向右移动脱离周界结构1。

在本实施例中，第一固定件和第二固定件均与格栅件2采用插销式连接。由于该连接方式无需大量的焊接工作，具有安装方便，节省工时的特点。

作为一种较佳地实施方式，第一端部固定件31与第二端部固定件32沿端面周向间隔分布。由于相邻两个格栅件2间有间隙，并且格栅件2的左侧与第一端部固定件31相连接，格栅件2的右侧与第二端部固定件32相连接，因此，第一端部固定件31与第二端部固定在周界结构1的端面上为间隔分布的。格栅件2的两端沿周界结构1的端面周向分布，使得第一端部固定件31与第二端部固定件32沿周界结构1的端面周向分布，可以使每个格栅件2的受力均匀。

在本实施例中，第一端部固定件31与第二端部固定件32沿端面周向间隔分布，使制荡舱壁较为美观。

作为一种较佳地实施方式，位于同一侧面的第一端部固定件31和第二端部固定件32均沿格栅件2的延伸方向对称设置，以约束格栅件2非自身延伸方向的自由度。在格栅件2受到外力冲击时，位于同一侧的端部固定件受力是均匀的。

请参阅图2进行理解，第一端部固定件31包括第一竖直连接部分311，第二端部固定件32包括第二竖直连接部分321，第一竖直连接部分311和第二竖直连接部分321的一端均与端面固定连接，且另一端均向远离端面的方向延伸，第一竖直连接部分311与第一侧面抵接，用以限制格栅件2向左侧移动，第二竖直连接部分321与第二侧面抵接，用以限制格栅件2向右移动。

在本实施例中，上述结构具有结构简单的特点。

作为一种较佳地实施方式，第一端部固定件31还包括第一水平连接部分312，第二端部固定件32还包括第二水平连接部分322，第一水平连接部分312的一端与第一竖直连接部分311的另一端固定连接，且第二水平连接部分322的一端与第二竖直连接部分321的另一端固定连接，第一水平连接部分312的另一端向远离第一竖直连接部分311的方向延伸，且第二水平连接部分322的另一端向远离第二竖直连接部分321的方向延伸，第一水平连接部分312和第二连接部分均位于格栅件2的上方。在工作时，由于液体对格栅件2的撞击，使得格栅件2产生趋势为脱离制荡舱壁端面的位移。格栅件2向上的位移量超出竖直连接部分，会使其脱离周界结构1。因此，可以通过水平连接部分防止格栅件2产生较大的脱离位移。在本实施例中，左右方向的位移为图1中左右方向的位移。向上的位移为图1中，垂直于制荡舱壁向外方向的位移。

作为一种较佳地实施方式，第一端部固定件31与第二端部固定件32的截面均呈倒L型，且第一端部固定件31与第二端部固定件32的开口方向相对。在本实施例中，上述结构形式具有连接可靠，结构简单的特点，可以节约安装和使用成本。

作为一种较佳地实施方式，液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部制动件4，端部制动件4位于格栅件2的一端，且端部制动件4与端面相连接。端部制动件4用以防止因格栅件2产生过大的沿自身延伸方向的位移，而脱离固定部。

在本实施例中，端部制动件4可以与周界结构1刚性焊接，也可以是推止结构或其他类似功能结构。

作为一种较佳地实施方式，端部制动件4包括抵接件，抵接件的一端与端面连接，另一端向远离端面的方向延伸，抵接件位于格栅件2的一端，且与格栅件2的一端一一对应抵接。在安装时，由于格栅件2的延伸方向与液体容器的延伸方向相互垂直，且格栅件2重力会产生向下的位移，因此可以通过抵接件防止格栅件2脱离周界结构1。制荡舱壁在液体容器内工作，会产生热胀冷缩。由于存储液化天然气时为超低温，会导致格栅件2收缩；放空内容物时逐步恢复为常温，会出现格栅件膨胀的现象，因此抵接件只位于格栅件2的一端，格栅件2产生的位移量可以通过另一端释放出去。

在本实施例中，上述结构形式具有结构简单，方便安装的特点。

作为一种较佳地实施方式，抵接件沿端面周向分布。由于格栅件2在周界结构1的端面上是周向分布的，使得抵接件也是沿周界结构1的端面周向分布。

作为一种较佳地实施方式，抵接件和格栅件2的连接面与第一侧面呈角度。由于抵接件用以限制格栅件2沿长度方向的位移，第一固定件和第二固定件用以限制格栅件2左右方向的位移和发生垂直于格栅件2长度方向向外的位移。通过抵接件和固定件的协同作用，极大限度地限制格栅件2产生较大的位移而脱离周界结构1。

在本实施例中，左右方向的位移为图1中，格栅件2的向左和向右的位移。垂直于格栅件2长度方向向外的位移为图1中，垂直于制荡舱壁向外的位移，格栅件2的长度方向为格栅件2的延伸方向，抵接件和格栅件2的连接面与第一侧面呈某一合适地角度。

作为一种较佳地实施方式，液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括强力结构件，强力结构件的两端与周界结构1连接，强力结构件与各格栅件2固定连接，强力结构件的延伸方向与格栅件2的延伸方向相互垂直。如果格栅件2沿延伸方向的长度较长，可以在格栅件2中部补充与格栅件2延伸方向垂直的其他强力结构件，以提高整体刚度。强力结构件的两端可以与周界结构1固定连接，也可以与图1中，左右方向跨度最大的两个格栅件2固定连接。在本实施例中，强力结构件包括横向格栅件、横向板材或局部舱壁等。在其他实施例中，强力结构件与周界结构1也可采用与格栅件端部相似的连接方式。

作为一种较佳地实施方式，格栅件2自身无焊缝，无骨材，是通过将金属质板条沿其长度方向旋扭制成，呈螺旋状。扭旋金属格栅件2通过机械冷加工方法成形。单个格栅件2上，扭节可以保持为等节距，也可以调整为变节距。

在其他实施例中，格栅件2也可以使用钢板单面压筋形式实现，即格栅件2横断面为U形或者浅V形，或直接使用尺度适宜的商品角钢。也可以采用弹簧式构造，含圆钢弹簧或者板条螺旋弹簧，或断面为T型、U型、H型等开放型剖面的板梁结构。

实施例2

如图3所示，在本实施例中，格栅件2呈扇形开屏状分布。

本实施例的其他部分同实施例1，该处不再赘述。

在具体实施时，格栅件2是通过金属质板条绕其长度方向主轴旋扭制成，各格栅件2之间可以无直接关联。周界结构1为沿液体容器周界的环形板圈，横截面呈环形。在周界结构1上，周向间隔分布着第一端部固定件31和第二端部固定件32，两者横截面呈倒L型，并且开口方向是相对的。第一端部固定件31位于格栅件2的左侧，并且第二端部固定件32位于格栅件2的右侧。在安装时，格栅件2通过第一端部固定件31和第二端部固定件32与周界结构1采用插销式的连接方式。由于格栅件2自身的重力产生向下的位移，因此在格栅件2的一端安装有端部制动件4，以防止格栅件2因向下的位移过大而脱离周界结构1。由于制荡舱壁工作在液体容器内部，使格栅件2因受冷或受热而产生沿其延伸方向的位移，因此为了将该部分的位移释放掉，端部制动件4只位于格栅件2的一端。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，包括：

液体容器；

周界结构，所述周界结构位于所述液体容器内，所述周界结构与所述液体容器的内壁固定连接；

若干个格栅件，所述格栅件的两端均与所述周界结构相连接，且若干个所述格栅件之间形成间隙；

所述周界结构包括外侧面及与所述外侧面相邻的端面，所述端面与所述外侧面垂直，所述外侧面与所述液体容器内壁固定连接，所述端面与所述格栅件可拆地连接；

所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部固定部，所述端部固定部与所述端面连接，所述端部固定部位于所述格栅件的两端，且与所述格栅件可拆卸地连接，所述端部固定部用以防止所述格栅件脱离所述周界结构；

所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括若干个端部制动件，所述端部制动件位于所述格栅件的一端，且所述端部制动件与所述端面相连接，所述端部制动件用以防止所述格栅件脱离所述端部固定部；

所述端部制动件包括抵接件，所述抵接件的一端与所述端面连接，另一端向远离所述端面的方向延伸，所述抵接件位于所述格栅件的一端，且与所述格栅件的一端一一对应抵接，所述抵接件用于防止格栅件因自身重力而脱离周界结构，抵接件只位于格栅件的一端；

所述端部固定部包括第一端部固定件和第二端部固定件，所述格栅件包括相背的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与两个所述第一端部固定件可拆卸地连接，所述第二侧面与两个所述第二端部固定件可拆卸地连接；

所述第一端部固定件包括第一竖直连接部分，第二端部固定件包括第二竖直连接部分，所述第一竖直连接部分和所述第二竖直连接部分的一端均与所述端面固定连接，且另一端均向远离所述端面的方向延伸，所述第一竖直连接部分与所述第一侧面抵接，所述第二竖直连接部分与所述第二侧面抵接；

所述第一端部固定件还包括第一水平连接部分，所述第二端部固定件还包括第二水平连接部分，所述第一水平连接部分的一端与所述第一竖直连接部分的另一端固定连接，且所述第二水平连接部分的一端与所述第二竖直连接部分的另一端固定连接，所述第一水平连接部分的另一端向远离所述第一竖直连接部分的方向延伸，且所述第二水平连接部分的另一端向远离所述第二竖直连接部分的方向延伸，所述第一水平连接部分和所述第二水平连接部分均位于所述格栅件的上方。

2.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述端面与所述液体容器的横剖面平行；或者，所述端面与所述液体容器的纵剖面平行。

3.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述周界结构呈环状。

4.如权利要求3所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，各所述格栅件的延伸方向相互平行；或者，所述格栅件呈扇形开屏状分布。

5.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述第一端部固定件与所述第二端部固定件沿所述端面周向间隔分布。

6.如权利要求5所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，位于同一侧面的所述第一端部固定件和所述第二端部固定件均沿所述格栅件的延伸方向对称设置。

7.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述第一端部固定件与所述第二端部固定件的截面均呈倒L型，且所述第一端部固定件与所述第二端部固定件的开口方向相对。

8.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述抵接件沿所述端面周向分布。

9.如权利要求8所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述抵接件和所述格栅件的连接面与所述第一侧面呈角度。

10.如权利要求1所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述液化天然气存储液舱制荡舱壁还包括强力结构件，所述强力结构件的两端与所述周界结构连接，所述强力结构件与各所述格栅件固定连接，所述强力结构件的延伸方向与所述格栅件的延伸方向相互垂直。

11.如权利要求1至10任一项所述的液化天然气存储液舱制荡舱壁，其特征在于，所述格栅件为平板条扭转呈螺旋状；或者，所述格栅件的剖面呈折弯型。

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