CN114104192A - 一种集装箱船的c型lng燃料舱鞍座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，属于船舶设计制造技术领域。燃料舱下方设有鞍座，鞍座沿船长方向且与燃料舱轴线方向垂直；鞍座包括固定鞍座和滑动鞍座，分别设于船体的左舷和右舷；左舷和右舷的内底板上设有鞍座肘板，鞍座肘板上设有水平的鞍座面板；鞍座面板朝向左舷和右舷的两侧分别设有垂直的鞍座挡板，两个鞍座挡板分别朝向鞍座的外侧设有挡板面板；挡板面板与鞍座肘板之间设有挡板肘板；鞍座肘板靠近内底板的端部设有嵌厚板；挡板肘板和鞍座肘板靠近内底板的一端设有双圆弧段结构。通过本发明解决了集装箱船结构与燃料舱布置存在的空间冲突，以及现有的鞍座结构强度不足，安全性不足的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，属于船舶设计制造技术领域。
背景技术
使用液化天然气作为燃料的船舶以及运输液化天然气的船舶，需采用特殊的液罐装载液化天然气；液罐通常采用C型舱结构形式，C型舱与船体间通过布置鞍座结构，将载荷传递到主船体上，达到对C型舱的承载作用。目前用于C型液化天然气(LNG)液罐的鞍座结构的技术方案，如中国专利，专利号CN105570682B公开了一种液货罐及具有该液货罐的LNG船，罐体为由两个半罐拼合而成的双耳罐，鞍座具有用于与罐体以及加强腹板结合的弧形支撑部，该专利的液货罐，通过在罐体的加强腹板上设置止摇扁钢，并在鞍座的垫木上设置沟槽，能够有效的避免罐体的晃动，弧形支撑部为连续性曲面。上述液货罐的布置方案，轴线方向与船长方向保持一致，鞍座布置垂直于液货罐的轴线方向，即沿船宽方向布置。但是由于集装箱船用于装载LNG燃料舱区域结构尺度的特点，即船宽方向间距大于船长方向间距，为了达到空间利用率的最大化，LNG双耳罐的轴线需沿间距较大的方向布置，即与船宽方向保持一致。因此，上述液货罐及鞍座的布置存在一定技术局限性。另外，如中国专利，专利号CN203727613U公开了一种新型船用LNG液罐鞍座，该鞍座包括固定鞍座和滑动鞍座，固定鞍座处，层压木与鞍座采用非刚性连接的方式，解决液罐横向收缩带来的不利影响。上述液罐鞍座的结构形式中，鞍座面板上有挡板支撑，鞍座肘板趾端为直边形式。根据IGC规范，船宽方向加速度ay与服务航速和初稳性高度(GM)正相关。由于集装箱船具有高航速，压载工况下初稳性高度(GM)较大的特点，因而燃料舱承受较大的船宽方向载荷；同时由于集装箱船内部缺少对于燃料舱船宽方向额外的支撑，因而燃料舱船宽方向的载荷只能通过挡板传递到鞍座及其加强结构，鞍座结构存在较大的应力集中。上述的鞍座结构形式不具备足够的强度，船体结构安全性不足。所以，现有技术存在以下技术问题：(1)现有的集装箱船结构与燃料舱布置存在空间冲突的问题；(2)现有鞍座布置与燃料舱布置不匹配；现有鞍座结构安全性不足。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的集装箱船结构与燃料舱布置存在空间冲突，以及现有的鞍座结构强度不足，安全性不足的技术问题。
为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，燃料舱下方设有鞍座，鞍座的长度方向沿船长方向且与燃料舱轴线方向垂直；鞍座包括固定鞍座和滑动鞍座，所述固定鞍座和滑动鞍座分别设于船体的左舷和右舷，左舷和右舷的内底板上设有鞍座肘板，鞍座肘板上设有水平的鞍座面板，鞍座面板与燃料舱之间设有层压木；鞍座面板朝向左舷和右舷的两侧分别设有垂直的鞍座挡板，两个所述鞍座挡板分别朝向鞍座的外侧设有挡板面板；挡板面板与鞍座肘板之间设有挡板肘板；鞍座肘板靠近内底板的端部设有嵌厚板；挡板肘板和鞍座肘板靠近内底板的一端设有双圆弧段结构。
优选地，所述鞍座面板的下方垂直设有鞍座腹板，鞍座腹板的上端与鞍座面板连接，鞍座腹板的下端与内底板连接。
优选地，所述鞍座腹板设于船体纵桁的上方。
优选地，所述鞍座腹板与船体纵桁设于一个平面上。
优选地，所述挡板面板水平垂直于鞍座挡板；挡板面板与鞍座挡板焊接连接。
优选地，所述鞍座肘板靠近内底板的一端设为鞍座肘板趾端，鞍座肘板趾端在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧一和趾端上圆弧一；趾端下圆弧一设于趾端上圆弧一的下方且靠近内底板。
优选地，所述趾端下圆弧一和趾端上圆弧一分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。
优选地，所述挡板肘板靠近内底板的一端设为挡板肘板趾端，挡板肘板趾端在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧二和趾端上圆弧二；趾端下圆弧二设于趾端上圆弧二的下方靠近内底板；所述趾端下圆弧二和趾端上圆弧二分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。
优选地，所述鞍座肘板朝向左舷和右舷的一侧分别设有鞍座肘板面板；鞍座肘板面板靠近内底板的一端的厚度经过切削加工处理。
优选地，所述鞍座肘板面板靠近内底板的一端的宽度经过切削加工处理。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明相比于传统的鞍座结构，增加设置挡板面板，有效提高了鞍座的抗弯能力，降低了鞍座结构上的应力水平。
(2)本发明相比于传统的鞍座结构，鞍座结构端部过渡形式更加平缓，载荷传递更加平顺，有效缓解了结构端部应力集中的现象。
(3)鞍座肘板趾端和挡板肘板趾端采用双圆弧的形式，有效提高了趾端处的疲劳强度，提升了结构的安全性。
(4)鞍座沿船长方向布置有效解决了燃料舱横置的相关加强件不匹配的问题。
附图说明
图1为本发明一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座结构布置示意图；
图2为本发明一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座横剖面示意图；
图3为本发明一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座肘板趾端形式示意图；
附图标记：1.固定鞍座；2.滑动鞍座；3.燃料舱；4.燃料舱外板；5.层压木；6.鞍座挡板；7.挡板面板；8.鞍座腹板；9.船体纵桁；10.鞍座肘板底边臂长；11.嵌厚板；12.鞍座肘板趾端；13.挡板肘板趾端；14.鞍座肘板；15.挡板肘板；16.鞍座面板；17.鞍座肘板面板；18.趾端下圆弧一；19.趾端上圆弧一；20.切线夹角；21.内底板；22.鞍座肘板面板端部。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
如图1-3所示，本发明所采取的技术方案是提供一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，燃料舱3下方设有鞍座，鞍座的长度方向沿船长方向且与燃料舱3轴线方向垂直；鞍座包括固定鞍座1和滑动鞍座2，固定鞍座1和滑动鞍座2分别设于船体的左舷和右舷，左舷和右舷的内底板21上设有鞍座肘板14，鞍座肘板14上设有水平的鞍座面板16，鞍座面板16与燃料舱3之间设有层压木5；鞍座面板16朝向左舷和右舷的两侧分别设有垂直的鞍座挡板6，两个鞍座挡板6分别朝向鞍座的外侧设有挡板面板7；挡板面板7与鞍座肘板14之间设有挡板肘板15；鞍座肘板14靠近内底板21的端部设有嵌厚板11；挡板肘板15和鞍座肘板14靠近内底板21的一端设有双圆弧段结构。鞍座面板16的下方垂直设有鞍座腹板8，鞍座腹板8的上端与鞍座面板16连接，鞍座腹板8的下端与内底板21连接。鞍座腹板8设于船体纵桁9的上方。鞍座腹板8与船体纵桁9设于一个平面上。挡板面板7水平垂直于鞍座挡板6；挡板面板7与鞍座挡板6焊接连接。鞍座肘板14靠近内底板21的一端设为鞍座肘板趾端12，鞍座肘板趾端12在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧一18和趾端上圆弧一19；趾端下圆弧一18设于趾端上圆弧一19的下方且靠近内底板21。趾端下圆弧一18和趾端上圆弧一19分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。挡板肘板15靠近内底板21的一端设为挡板肘板趾端13，挡板肘板趾端13在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧二和趾端上圆弧二；趾端下圆弧二设于趾端上圆弧二的下方靠近内底板21；趾端下圆弧二和趾端上圆弧二分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。鞍座肘板14朝向左舷和右舷的一侧分别设有鞍座肘板面板17；鞍座肘板面板17靠近内底板21的一端的厚度经过切削加工处理。鞍座肘板面板17靠近内底板21的一端的宽度经过切削加工处理。
本发明提供的C型LNG燃料舱鞍座结构，沿船长方向布置，与燃料舱3轴线方向垂直，包括固定鞍座1和滑动鞍座2，固定鞍座1和滑动鞍座2分别布置在船体的左舷和右舷，鞍座面板16与燃料舱3之间垫有一定厚度的层压木5。鞍座腹板8与船体纵桁9对齐。鞍座面板16两侧的鞍座挡板6的边缘处设置挡板面板7，该面板7采用扁钢型材，以提高鞍座对于船宽方向载荷的承载能力。挡板面板7与鞍座挡板6之间的焊接采用全焊透。鞍座肘板底边臂长10进行加大处理。鞍座肘板14和挡板肘板15端部趾端采用双圆弧的形式，以提高趾端的疲劳强度，趾端板厚进行局部加大。趾端根部的板厚进行切削处理。在鞍座肘板面板17的端部，对其板厚和面板宽度进行切削处理。
实施例
如图1所示，本发明提供一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，包含固定鞍座1和滑动鞍座2，两种鞍座分别布置在船体的左舷和右舷，鞍座沿船长方向布置，与燃料舱3罐体的中轴线方向垂直，鞍座位置位于罐体轴线方向总长约1/4和3/4处。如图2为鞍座的横剖面详图，鞍座的鞍座面板16与燃料舱外板4之间垫有一定厚度的层压木5。
鞍座腹板8与船体纵桁9对齐。
为了提高鞍座对于船宽方向载荷的承载能力，在鞍座挡板6的边缘处设置挡板面板7，挡板面板7与鞍座挡板6之间采用全焊透连接，挡板面板7的尺寸与鞍座挡板6的尺寸相似。挡板面板7通过挡板肘板15与鞍座肘板面板17相连。
鞍座肘板14的鞍座肘板底边臂长10与传统鞍座相比增大25％左右，鞍座肘板14的趾端增加嵌厚板11，嵌厚板11的板厚与鞍座肘板14的板厚相比，增大约30％-50％。嵌厚板11端部板厚按约1:3的比例进行切削。
为了提高鞍座肘板趾端12和挡板肘板趾端13的疲劳强度，鞍座肘板趾端12和挡板肘板趾端13采用双圆弧形式，如图3为鞍座肘板趾端12和挡板肘板趾端13的详图。其中趾端下圆弧一18与趾端上圆弧一19相切，趾端上圆弧一19的切线与内底板21的切线夹角20约为15°。鞍座肘板趾端12通过全焊透与内底板21连接。鞍座肘板面板端部22板厚切削比例约为1:3。鞍座肘板面板端部22宽度按约1:5的比例切削。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于，燃料舱下方设有鞍座，鞍座的长度方向沿船长方向且与燃料舱轴线方向垂直；鞍座包括固定鞍座和滑动鞍座，所述固定鞍座和滑动鞍座分别设于船体的左舷和右舷，左舷和右舷的内底板上设有鞍座肘板，鞍座肘板上设有水平的鞍座面板，鞍座面板与燃料舱之间设有层压木；鞍座面板朝向左舷和右舷的两侧分别设有垂直的鞍座挡板，两个所述鞍座挡板分别朝向鞍座的外侧设有挡板面板；挡板面板与鞍座肘板之间设有挡板肘板；鞍座肘板靠近内底板的端部设有嵌厚板；挡板肘板和鞍座肘板靠近内底板的一端设有双圆弧段结构。
2.如权利要求1所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座面板的下方垂直设有鞍座腹板，鞍座腹板的上端与鞍座面板连接，鞍座腹板的下端与内底板连接。
3.如权利要求2所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座腹板设于船体纵桁的上方。
4.如权利要求3所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座腹板与船体纵桁设于一个平面上。
5.如权利要求1所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述挡板面板水平垂直于鞍座挡板；挡板面板与鞍座挡板焊接连接。
6.如权利要求1所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座肘板靠近内底板的一端设为鞍座肘板趾端，鞍座肘板趾端在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧一和趾端上圆弧一；趾端下圆弧一设于趾端上圆弧一的下方且靠近内底板。
7.如权利要求6所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述趾端下圆弧一和趾端上圆弧一分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。
8.如权利要求7所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述挡板肘板靠近内底板的一端设为挡板肘板趾端，挡板肘板趾端在沿船宽方向垂直于水平面的平面上的投影设有双圆弧段结构；双圆弧段设为连续的趾端下圆弧二和趾端上圆弧二；趾端下圆弧二设于趾端上圆弧二的下方靠近内底板；所述趾端下圆弧二和趾端上圆弧二分别为两个相切圆的切点两侧的不同圆的圆周的一段。
9.如权利要求1所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座肘板朝向左舷和右舷的一侧分别设有鞍座肘板面板；鞍座肘板面板靠近内底板的一端的厚度经过切削加工处理。
10.如权利要求9所述的一种集装箱船的C型LNG燃料舱鞍座，其特征在于：所述鞍座肘板面板靠近内底板的一端的宽度经过切削加工处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220301 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |