CN114954776B - 一种适用于fpso的舭龙骨 - Google Patents
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Abstract
一种适用于FPSO的舭龙骨，舭龙骨沿船体长度方向连续铺设，舭列板呈弧形，T型材腹板的自由端与弧形舭列板通过垫板连接，腹板与垫板形成77°夹角，腹板与船体基线成45°夹角。T型材的腹板宽度为1.5米，面板宽度为0.3米，T型材与舭列板相交处、腹板两侧分别焊接有上部防倾肘板和下部防倾肘板，上部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有上部纵向加强筋，下部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有下部纵向加强筋。上部防倾肘板和下部防倾肘板的根部均开有对称的角隅。本发明解决了舭龙骨结构自身的强度和疲劳问题，舭龙骨本身也参与了船体梁的总纵弯曲，可以保证舭龙骨30年不进坞，结构的疲劳寿命非常高。
Description
技术领域
本发明涉及浮式生产储油卸油装置（FPSO）船舶设计及建造技术领域，具体涉及FPSO船上所使用到的舭龙骨。
背景技术
舭龙骨是安装于船舶舭部的连续或者不连续的型材，设置舭龙骨可以增加船舶横摇时的阻尼，减小船舶的横摇角。舭龙骨的长度一般为船长的1/3~1/2，其结构形式有单板和双板两种。
舭龙骨属于一种固定式减摇装置，在船舶两舷对称布置。舭龙骨与舭部列板的连接应保证舭龙骨损伤时不至于伤及舭列板。
对于一般的航行船舶而言，安装舭龙骨后虽然可以减小船舶的横摇，但同时也增加了船舶的阻力。在零航速情况下，安装舭龙骨后的减摇效果最明显，但随着航速的增加，船体自身阻尼的增大，而舭龙骨产生的阻尼在总阻尼中所占的相对比例减小，减摇效果也随着降低。
但对于像FPSO这样常年系泊于固定海域的船舶，安装适宜的的舭龙骨对增强船舶的耐波性是有利的，对船员的工作和生活也是非常有益的。但现有的舭龙骨（如图1所示）对于减小船舶的横摇效果不明显。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种适用于FPSO的舭龙骨，旨在达到有效提高舭龙骨自身阻尼，提高减小船舶横摇效果的目的，其所采用的技术方案是：
一种适用于FPSO的舭龙骨，舭龙骨带有沿船体长度方向连续铺设的T型材，T型材腹板的自由端焊接在舭列板上，舭列板呈弧形，腹板与垫板成77°夹角，腹板与船体基线成45°夹角。
T型材的腹板宽度为1.5米，面板宽度为0.3米，在舭龙骨首端，腹板与舭列板相交处、腹板两侧分别焊接有多个上部防倾肘板和多个下部防倾肘板，多个上部防倾肘板沿腹板长度方向等间距设置，多个下部防倾肘板沿腹板长度方向等间距设置，上部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有上部纵向加强筋，下部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有下部纵向加强筋，上部纵向加强筋与下部纵向加强筋均沿舭龙骨长度方向连续铺设。
上部防倾肘板的根部开有上部角隅，下部防倾肘板的根部开有下部角隅，上部角隅、下部角隅的位置对称，上部角隅边缘是半径为60mm的圆弧形、下部角隅的边缘是半径为55mm的圆弧形，上部角隅、下部角隅的趾端高度均为15mm。上部角隅、下部角隅的趾端高度，是指上部角隅或下部角隅的端部分别与腹板、舭列板之间的距离。为了避免上部角隅、下部角隅在焊接过程中焊肉重叠，因此，要保证焊接在舭列板上的趾端距离T型材腹板与垫板交点处的距离均为75mm，所以将上部角隅和下部角隅的半径值分别设计为60mm和55mm。
本发明将舭龙骨靠近船艏的一端定义为舭龙骨首端，靠近船艉的一端定义为舭龙骨尾端。
位于舭龙骨尾端的腹板，腹板的宽度逐渐减小，面板长度在距离腹板宽度开始变小的100mm处截止，并且面板宽度在=距离面板尾端850mm处开始逐渐变小。采用这样的结构设计，可以使舭龙骨结构与船体结构之间形成过渡结构形式，减少应力集中，进而提高整体结构的疲劳寿命，将面板靠近舭龙骨尾端的一端定义为面板尾端。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，T型材腹板的自由端与弧形舭列板之间固定有垫板。这种设计形式可以有效预防舭列板发生破损。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，腹板与垫板的交点距离船基线的距离为1.25米。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，上部防倾肘板的位置与下部防倾肘板位置相对应，上部防倾肘板高度大于下部防倾肘板高度。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，上部纵向加强筋端部、下部纵向加强筋端部在距离腹板边缘0.2米处进行转折，沿着腹板端部边缘并平行于腹板端部边缘向下延伸。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，上部角隅和下部角隅的趾端距离腹板与垫板交点处的距离均为75mm。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，舭龙骨是被分成多段，两个相邻舭龙骨段通过插入板连接，插入板的中轴线与舭龙骨段的对接线相重合。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，插入板的高度为0.3米，宽度为0.6米，顶部边缘为弧形。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，沿上部防倾肘板自由端边缘固定有上部加强扁钢，沿下部防倾肘板自由端边缘固定有下部加强扁钢。
上述一种适用于FPSO的舭龙骨，更进一步地，上部防倾肘板、下部防倾肘板的趾端向外延伸。
本发明解决了舭龙骨结构自身的强度和疲劳问题，可以保证舭龙骨30年不进坞，结构的疲劳寿命非常高。采用腹板宽度1.5米，面板宽度0.3米这种大尺寸舭龙骨，可以有效增加船舶横摇阻尼，减小船舶横摇角，对FPSO船员的工作和生产是非常有益的。通过船模横摇阻尼衰减试验结果可以发现，本发明的舭龙骨（腹板宽度为1.5米）相比腹板宽度为1米的舭龙骨，横摇阻尼增加了32%。
附图说明
图1是现有舭龙骨主视示意图；
图2是本发明舭龙骨主视示意图；
图3是图2所示舭龙骨防倾肘板跟部软角隅示意图；
图4是本发明舭龙骨端部侧视示意图；
图5是本发明舭龙骨面板端部俯视示意图；
图6是本发明插入板结构示意图；
其中：1-舭列板、2-腹板、3-面板、4-垫板、5-上部防倾肘板、6-上部加强扁钢、7-下部防倾肘板、8-下部加强扁钢、10-下部纵向加强筋、11-上部纵向加强筋、12-船体内部对位加强、13-上部角隅、14-下部角隅、17-端部下加强筋、18-横向加强筋、22-舭龙骨分段对接缝、23-插入板。
实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
如图2、3、4所示的一种适用于FPSO的舭龙骨（以下简称舭龙骨），舭龙骨是沿船体长度方向连续铺设，显著增加了船舶横摇时的阻尼，降低了船舶横摇强度，将舭龙骨靠近船艏一端定义为首端，靠近船艉一端定义为尾端。舭龙骨总长为248米，带有一根连续的T型材，T型材的腹板宽度为1.5米，面板宽度为0.3米，腹板自由端通过垫板与舭列板连接，由于腹板与舭列板直接焊接，会损坏舭列板表面，因此，采用通过垫板连接。舭列板呈弧形，舭列板弧形半径为2.6米。T型材的腹板与舭列板连接后形成77°夹角，与船基线形成45°夹角。采用这样的结构这样既方便施工建造，同时减摇效果也非常好。在舭龙骨首端，腹板与舭列板连接处、腹板两侧分别焊接有多个上部防倾肘板和多个下部防倾肘板，如图4所示，多个上部防倾肘板和多个下部防倾肘板都是等间距设置（图4中上部防倾肘板与下部防倾肘板位置重合了，上部防倾肘板与下部防倾肘板位分别位于腹板两侧，且位置相对应），上部防倾肘板、下部防倾肘板所处位置与船体内部对位加强相对应，并且，上部防倾肘板与下部防倾肘板所处位置相对应，如图3所示，下部防倾肘板的高度高于上部防倾肘板的高度，采用这种结构是在腹板两侧不同高度位置上均采取加强措施，以保证腹板整体强度。在上部防倾肘板和下部防倾肘板的根部分别开有上部角隅和下部角隅，上部角隅和下部角隅的边缘分别为半径为60mm、半径为55mm的圆弧形，上部角隅、下部角隅的趾端高度均为15cm，上部角隅、下部角隅趾端距离腹板与舭列板交点的距离均为75cm（如图3所示）。采用这样的结构尺寸设计，是为了保证焊接时产生的焊肉不会堆叠。
如图4所示，上部防倾肘板远离舭列板一端焊接有上部纵向加强筋，下部防倾肘板远离舭列板一端焊接有下部纵向加强筋，上部纵向加强筋与下部纵向加强筋是连续设置的，上部纵向加强筋将多个上部防倾肘板进一步固定，以达到结构强度；下部纵向加强筋将多个下部防倾肘板进一步固定，上部纵向加强筋和下部纵向加强筋沿船体长度方向连续设置，也承受船体梁的总纵弯曲。纵向加强筋与防倾肘板相结合的结构，可以防止纵向加强筋屈曲变形，进而保证上部纵向加强筋和下部纵向加强筋能够更好的受力。
沿上部防倾肘板自由端的边缘焊接有上部加强扁钢，沿下部防倾肘板自由端的边缘焊接有下部加强扁钢，上部加强扁钢和下部加强扁钢分别加强了上部防倾肘板和下部防倾肘板边缘强度，进而提高上部防倾肘板和下部防倾肘板的受力强度，进而保证上部纵向加强筋和下部纵向加强筋的强度。
舭龙骨沿船体长度方向连续铺设，在距离舭龙骨尾端10米处，腹板的宽度逐渐变小，如图4中所示，腹板在宽度方向，腹板边缘逐渐光滑、平缓向下，与舭列板相连接成一体。并且，在腹板边缘下方连续设置有端部下加强筋，面板长度在距离腹板宽度变小的100mm处截止，面板的宽度在距离面板尾端850mm处逐渐变小（如图5所示），面板靠近船艉的一端定义为面板尾端。上部纵向加强筋和下部纵向加强筋均在腹板宽度变小处转折，在距离腹板宽度边缘0.2米处延伸向下，在上部纵向加强筋和下部纵向加强筋转折处固定有横向加强筋，可以防止折角处因结构突变而引起的结构破坏。
舭龙骨是沿船体长度方向连续铺设，在安装时，将整体的舭龙骨分成多个舭龙骨段，相邻舭龙骨段之间通过插入板连接，如图6所示，将两个舭龙骨段对接，在舭龙骨段对接缝处设置插入板，插入板长度为0.6米，高度为0.3米，顶部边缘为圆弧形，圆弧半径为0.15米，插入板的中轴线与舭龙骨段对接缝重合。插入板与舭龙骨段之间还放置有第二垫板，第二垫板的长度为0.3米，第二垫板的中轴线与舭龙骨段对接缝重合。安装时，先将第二垫板放置在舭龙骨段对接缝处，将第二垫板与舭龙骨段焊接，焊接好后再将插入板放置在第二垫板外，将插入板与第二垫板焊接，这种设计形式可以避免在分段缝处舭列板的焊缝与垫板的焊缝重叠，垫板的焊缝与腹板插入板的焊缝重叠以及0.3米长垫板的安装等问题。
本发明解决了舭龙骨结构自身的强度和疲劳问题，采用腹板宽度1.5米，面板宽度0.3米这种大尺寸舭龙骨，舭龙骨本身也参与了船体梁的总纵弯曲，可以保证舭龙骨30年不进坞，结构的疲劳寿命非常高。
Claims (10)
1.一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：舭龙骨带有沿船体长度方向连续铺设的T型材，T型材腹板的自由端焊接在舭列板上，舭列板呈弧形，腹板与垫板成77°夹角，腹板与船体基线成45°夹角；
在舭龙骨首端，腹板与舭列板相交处、腹板两侧分别焊接有多个上部防倾肘板和多个下部防倾肘板，多个上部防倾肘板沿腹板长度方向等间距设置，多个下部防倾肘板沿腹板长度方向等间距设置，上部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有上部纵向加强筋，下部防倾肘板远离舭列板的一端焊接有下部纵向加强筋，上部纵向加强筋与下部纵向加强筋均沿舭龙骨长度方向连续铺设；
上部防倾肘板的根部开有上部角隅，下部防倾肘板的根部开有下部角隅，上部角隅、下部角隅的位置对称，上部角隅边缘是半径为60mm的圆弧形、下部角隅的边缘是半径为55mm的圆弧形，上部角隅、下部角隅的趾端高度均为15mm；
位于舭龙骨尾端的腹板，腹板的宽度逐渐减小，面板长度在距离腹板宽度开始变小的100mm处截止，并且面板宽度在距离面板尾端850mm处开始逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：T型材的腹板宽度为1.5米，面板宽度为0.3米，T型材腹板的自由端与弧形舭列板之间固定有垫板。
3.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：腹板与垫板的交点距离船基线的距离为1.25米。
4.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：上部防倾肘板的位置与下部防倾肘板位置相对应，上部防倾肘板高度大于下部防倾肘板高度。
5.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：上部纵向加强筋端部、下部纵向加强筋端部在距离腹板边缘0.2米处进行转折，沿着腹板端部边缘并平行于腹板端部边缘向下延伸。
6.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：上部角隅和下部角隅的趾端距离腹板与垫板交点处的距离均为75mm。
7.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：舭龙骨安装时是被分成多段，两个相邻舭龙骨段通过插入板连接，插入板的中轴线与舭龙骨段的对接线相重合。
8.根据权利要求7所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：插入板的高度为0.3米，宽度为0.6米，顶部边缘为弧形。
9.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：沿上部防倾肘板自由端边缘固定有上部加强扁钢，沿下部防倾肘板自由端边缘固定有下部加强扁钢。
10.根据权利要求1所述的一种适用于FPSO的舭龙骨，其特征在于：上部防倾肘板、下部防倾肘板的趾端向外延伸。
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