CN115285308B - 一种新型集装箱船lng舱的分段划分方法 - Google Patents

一种新型集装箱船lng舱的分段划分方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，该方法将底部区域划分为三部分，将舷侧区域和顶边区域分别划分为四部分，将横壁区域的一段横壁结构分别包含在舷侧、底部和顶板区域内，极大地提高了新型集装箱船LNG舱的分段建造效率，改善了作业环境，降低了施工作业难度，为同类型LNG舱结构分段划分设计积累了科学合理的技术经验，提供了一套成熟可用的分段划分设计方法思路。

Description

一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法。
背景技术
传统双燃料集装箱船的LNG舱都是独立布置，但目前出现一种新型的双燃料集装箱船，该船的LNG舱两边布置有双空舱，双空舱之间还布置有燃油舱，因此其舭部区域宽度比传统集装箱船增加很大，为了保证LNG舱的独立性并尽量减少后续搭载施工对LNG舱的影响，基本上无法采用传统的分段划分形式。
如若采用传统现有的LNG舱分段划分方法来建造该种新型集装箱船的LNG舱，会存在下列缺陷：
首先，舭部区域宽度较宽，传统的划分将舭部区域单独划分为1只分段，以LNG舱斜旁板为基面建造，分段高度过高，且分段重量较重，一般船厂的生产要素都无法满足，另外分段结构复杂，包含多道纵壁结构，制作难度高，效率低下。
其次，由于该种新型集装箱船的舷侧区域布置有两只空舱和燃油舱等舱室，包含多道纵壁结构，传统的分段划分将舷侧区域划分为1只分段，以外板或LNG舱内壁为基面建造，分段高度非常高，接近10米，分段的内壁折角点无法包含在分段内，无法在分段建造阶段进行制造。
再次，传统的分段划分不利于保证空舱区域的结构完整，从而影响分段阶段的空舱舾装完整性，对后续搭载阶段LNG舱的施工带来影响，对控制整个LNG舱建造周期都是非常不利的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，该方法不仅能够保证LNG舱建造的高效率和高质量，同时也能实现缩短LNG舱建造周期和满足涂装PSPC标准。
一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，所述LNG舱的LNG罐体两侧布置有空舱，两侧的双空舱内均布置有燃油舱，
所述方法具体包括以下步骤：
S1，根据LNG舱的总长度将整个LNG舱划分成两段符合当前船厂生产要素上限的环段，每个环段均由底部区域、舭部区域、舷侧区域、顶边区域、横壁区域和甲板区域组成；
S2，将位于内纵壁折角点上方500～800mm位置处的直线作为底部区域与舷侧区域之间的横向断缝线，以将内纵壁与下斜傍板之间的折角结构包含在底部区域，将底部区域划分为三部分；
将紧邻并位于下斜傍板上方的平台作为舭部区域与舷侧区域之间的横向断缝线，将舷侧区域划分为四部分；
将经过二甲板平台并向二甲板平台下方弯折的折线作为舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线，以将内纵壁与上斜傍板之间的折角区域包含在顶边区域内，将顶边区域划分为四部分；
将位于内甲板、上斜傍板与上纵桁板之间的交点舯侧设定距离的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线；
将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持设定宽度垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线，以将横壁区域的部分横壁结构分别包含在底部区域、舷侧区域和顶边区域内，将横壁区域划分为两部分。
优选地，将底部区域划分为三部分时，将管弄结构包含在底部中间分段内，将下斜傍板与内底板之间的折角结构包含在底部左侧分段和底部右侧分段内。
优选地，将底部区域划分为三部分时，将其底部左侧分段与底部中间分段之间的纵向断缝线、底部中间分段与底部右侧分段之间的纵向断缝线设置在位于下斜傍板与内底板之间的交点舯侧1～2档肋位的位置处。
优选地，所述舷侧区域包括左舷分段和右舷分段，在将舷侧区域划分为四部分，分别以位于燃油舱中部纵桁材舯侧300mm～500mm位置处的直线为纵向断缝线将其左舷分段和右舷分段各自划分为两部分。
优选地，将顶边区域划分为四部分时，顶边区域的纵向断缝线与舷侧区域的纵向断缝线上、下对齐。
优选地，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线经过二甲板平台并弯折至二甲板平台下方500mm～1000mm的位置。
优选地，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线的弯折至二甲板平台下方的部分位于二甲板平台下方减轻孔的垂向中心线上。
优选地，将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持300mm～800mm垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线，以将横壁区域的部分横壁结构分别包含在底部区域、舷侧区域和顶边区域内。
优选地，将横壁区域划分为两部分时，将其横壁左侧分段与横壁右侧分段之间的纵向断缝线设置在距离横壁区域中心线向左或向右1000mm的位置处。
优选地，将位于内甲板、上斜傍板与上纵桁板之间的交点舯侧1～2档肋位位置处的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线，且该斜线向舯倾斜200mm。
本发明的有益效果是：
1、本发明将底部分为左、中、右三只分段，中部分段将管弄部分包含在内，提高管舾装完整性，左、右底部分段包含一部分舭部区域，将LNG舱斜傍板折角点包含在内，有利于搭载阶段LNG舱内壁的合拢对接，提高装配和焊接效率。
2、根据舷侧区域的结构特点，将舷侧区域从燃油舱中部断开，分为左、左中、右、右中四只分段，每只分段仅包含双纵壁结构，降低了分段的制作高度，减少合拢组立次数，有利于提高分段的建造效率，同时每只分段都将空舱区域基本包含完整，有利于提高空舱的舾装完整性。
3、顶边区域的分段划分与舷侧区域上、下保持一致，也分为左、左中、右、右中4只分段，有利于后续总组划分，搭载阶段合拢构架少，提高了装配和焊接效率，同时左中、右中两只分段将LNG舱内壁折角点包含在内，在分段制作阶段即可完成施工，有利于后续总组和搭载阶段的内壁接缝对接合拢，提高了装配和焊接效率。
5、LNG舱横壁区域的分段划分时，前、后壁保持划分一致，有利于后续的搭载施工，由于前、后壁横壁结构板连续，纵壁在此处断开的结构特点，将隔舱分段的一段横壁结构分别包含在舷侧、底部和顶边分段内，这样LNG舱内壁与横壁的角焊接在分段制作阶段即可完成施焊，搭载阶段仅需要进行横壁的平对接，可大幅提高装配和焊接效率。
6、本发明的分段划分方法提高了新型集装箱船LNG舱的分段建造效率，改善了作业环境，降低了施工作业难度，为同类型LNG舱结构分段划分设计积累了科学合理的技术经验，提供了一套成熟可用的分段划分设计方法思路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是前环段分段划分的立体结构示意图。
图2是前环段分段划分的左半平面示意图。
图3是LNG舱的舱室布置示意图。
图4是前环段经分段划分后得到的各分段的示意图。
图中标号的含义为：
1为底部区域与舷侧区域之间的横向断缝线；
2为舭部区域与舷侧区域之间的横向断缝线；
3为舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线；
4为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线；
5为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线；
6为底部区域内的底部左侧分段与底部中间分段之间的纵向断缝线；
7为舷侧区域内的将左舷分段划分为两部分的纵向断缝线；
8为顶边区域内的将其左侧区域划分为两部分的纵向断缝线；
9为纵桁板，10为内甲板，11为上斜傍板，12为内纵壁，13为下斜傍板，14为内底板，
15为底部区域，16为舭部区域，17为舷侧区域，18为顶边区域，19为甲板区域，20为横壁区域，
21为横壁区域内的横壁左侧分段与横壁右侧分段之间的纵向断缝线，
22为LNG罐体，23为空舱，24为燃油舱，25为管弄结构。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。
本发明给出一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，该方法适用于LNG舱的LNG罐体22两侧布置有空舱23、且两侧的双空舱23内均布置有燃油舱24的新型集装箱船。
本发明给出的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，需满足以下四点划分原则和要求：
1)货舱区域的尺寸、建造LNG舱过程中所使用的的板材的最大尺寸、最大重量需符合现有船厂的生产要素的上限，并保证能采购到的型材的尺寸和板厚对分段长度的最大限制。
2)划分得到的各分段应便于装配和焊接，尽量利用平直区域作建造基面，底部分段以外板为基面合拢建造，舷侧分段以外板或纵壁为基面建造，顶边分段以外板或甲板为基面建造，隔舱分段以横壁板为基面建造，这样均有利于分段胎架的布置。
3)划分得到的各分段应便于分段总组与总段搭载，利于脚手、支撑等工装搭设，减少干涉现象。
同时分段划分时应尽量减少分段总组和总段搭载给燃料舱内壁带来的油漆破损，考虑到燃油舱结构较为简单，舷侧和顶边区域分段划分从燃油舱中部断开，可有效减少搭载合拢的工作量，并能保证每只分段仅包含双壁结构，利于分段建造，建造高度大大降低。
4)燃料舱内壁折角点等关键节点不宜布置在分段大接缝处，应在分段制造过程中控制。
5)便于空舱舾装完整性，减少搭载阶段空舱区域施工对燃料舱内壁的影响。
具体地，本发明给出的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，包括以下步骤：
S1，根据LNG舱的总长度将整个LNG舱划分成两段符合当前船厂生产要素上限的环段(即前、后两个环段)，每个环段均由底部区域15、舭部区域16、舷侧区域17、顶边区域18、横壁区域20和甲板区域19组成。
以13000箱双燃料集装船的LNG舱为例，其LNG舱的总长约33米，因此，将其分为前、后两个环段后，应保证每个环段的长度不大于18米，如图1所示。
S2，将位于内纵壁折角点上方500～800mm位置处的直线作为底部区域15与舷侧区域17之间的横向断缝线1，以将内纵壁12与下斜傍板13之间的折角结构包含在底部区域15，这样能便于底部区域15与舷侧区域17在总组阶段的合拢对接。
将底部区域15划分为左、中、右三部分，分别为底部左侧分段、底部中间分段和底部右侧分段，底部区域15划分为三部分后，管弄结构25应包含在底部中间分段内，这样可以提高管舾装的完整性，管弄区域25的结构如图3所示，同时，将下斜傍板13与内底板14之间的折角结构应包含在底部左侧分段和底部右侧分段内(由于LNG舱为对称结构，因此其左、右侧均设置有一个下斜傍板13，左侧的下斜傍板13与内底板14之间的折角结构应包含在底部左侧分段内，右侧的下斜傍板13与内底板14之间的折角结构应包含在底部右侧分段内)，这样有利于搭载阶段LNG舱内壁的合拢在内底板平直区域进行对接，可避免在下斜傍板13处合拢对接，从而可提高合拢对接的装配效率和焊接效率。
具体地，将底部区域15划分为三部分时，将其底部左侧分段与底部中间分段之间的纵向断缝线6、底部中间分段与底部右侧分段之间的纵向断缝线设置在位于下斜傍板13与内底板14之间的交点舯侧1～2档肋位的位置处。
将位于下斜傍板13上方且紧邻着下斜傍板13的平台作为舭部区域与舷侧区域之间的横向断缝线2。
将舷侧区域17划分为四部分，由于舷侧区域17由左舷分段和右舷分段组成，因此在将舷侧区域17划分为四部分时，分别以位于燃油舱中部纵桁材舯侧300mm～500mm位置处的直线为纵向断缝线7将其左舷分段和右舷分段各自划分为左右两部分，且设置该纵向断缝线7时，纵向断缝线7应避开纵桁材趾端150mm以上，并将甲板反顶三角肘板划分到某一部分分段内，尽量不增加总组和搭载阶段散装件，这样划分得到的四部分分段仅包含双纵壁结构，不仅可以降低各部分分段的制作高度，也可以降低分段合拢组立次数，从而提高了分段的建造效率，同时这四部分分段内的空舱区域结构基本包含完整，有利于提高空舱的舾装完整性。
将经过二甲板平台并向二甲板平台下方弯折的折线作为舷侧区域17与顶边区域18之间的横向断缝线3，以将内纵壁12与上斜傍板11之间的折角区域包含在顶边区域18内，即舷侧区域17与顶边区域18之间的横向断缝线3由两部分组成，一部分是经过二甲板平台的直线，另一部分是位于二甲板下方的直线。具体地，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线3经过二甲板平台并弯折至二甲板平台下方500mm～1000mm的位置，这样可将LNG舱内纵壁12与上斜傍板11之间的折角结构包含在顶边分段18内，以便于后续分段的搭载合拢。
优选地，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线3的弯折至二甲板平台下方的部分应尽量位于二甲板平台下方减轻孔的垂向中心线上。
将顶边区域18划分为四部分，由于LNG舱为对称结构，因此，顶边区域18也分为左侧区域和右侧区域，在将顶边区域18划分为四部分时，分别按照划定的纵向断缝线将其左侧区域和右侧区域各自划分为左右两部分。顶边区域的纵向断缝线8与舷侧区域的纵向断缝线7上、下对齐，这样有利于后续总组划分，使搭载阶段合拢构架变少，从而提高装配和焊接效率。
将位于内甲板10、上斜傍板11与上纵桁板9之间的交点舯侧设定距离的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线4。
甲板区域19单独划分为一只分段，考虑到建造LNG舱时需在舱内搭设大量的脚手架，且该分段再整个LNG舱搭载阶段是最后合拢的，因此，顶边区域18与甲板区域19之间的斜纵向断缝线4宜设置在位于内甲板10、上斜傍板11与上纵桁板9之间的交点舯侧1～2档肋位的位置处，且该斜纵向断缝线4向舯倾斜200mm，以便于后期搭载阶段甲板区域19的嵌补插入。
LNG舱的横壁区域20位于底部区域15、舷侧区域17和顶边区域18之间，因此，将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持设定宽度垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线5，以将横壁区域的部分横壁结构分别包含在底部区域15、舷侧区域17和顶边区域18内。具体地，将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持300mm～800mm垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线5，该断缝线5与横壁板之间的具体垂直距离需根据横壁板的拼板板缝的位置来定，从而可减少板缝数量，这样划分可使LNG舱内壁与横壁板的角接缝在分段制作阶段全部施焊结束，在分段搭载阶段仅需仅需横壁板之间的平对接即可，可答复提高装配和焊接效率。优选地，横壁区域与底部区域之间的断缝线设置在位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持400mm垂直距离的位置处，横壁区域与舷侧区域之间的断缝线设置在位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持700mm垂直距离的位置处，横壁区域与顶边区域之间的断缝线设置在位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持300mm垂直距离的位置处。
将横壁区域20划分为两部分，分别为横壁左侧分段和横壁右侧分段。具体地，将横壁区域20划分为两部分时，将其横壁左侧分段与横壁右侧分段之间的纵向断缝线21设置在距离横壁区域20中心线向左或向右约1000mm的位置处，这样可避开梯道结构，将梯道结构完整地包含在横壁左侧分段或横壁右侧分段内，从而保证舾装的完整性，同时也可减少后续搭载干涉现象。
下面以13000箱双燃料集装船的LNG舱为例，详细说明其LNG舱的分段划分。
由于将整个LNG舱划分得到的前、后两个环段均由底部区域15、舭部区域16、舷侧区域17、顶边区域18、横壁区域20和甲板区域19组成。因此，下面以其中某一环段为例，详细说明该环段的划分过程(另一环段的划分方法与该环段相同)。
底部区域15与舷侧区域17之间的划分：将位于内纵壁12折角点上方500-800mm位置处的直线作为底部区域与舷侧区域之间的横向断缝线1，以将内纵壁12与下斜傍板13之间的折角结构包含在底部区域。
底部区域15内分段的划分：将位于下斜傍板13与内底板14之间的交点舯侧1～2档肋位位置处的直线作为纵向断缝线6，将底部区域15划分为底部左侧分段HB01P、底部中间分段HB01C、底部右侧分段HB01S。
舭部区域16与舷侧区域17之间的划分：将位于下斜傍板13上方且紧邻着下斜傍板的平台作为舭部区域与舷侧区域之间的横向断缝线2。
舷侧区域17内分段的划分：以位于燃油舱中部纵桁材舯侧300mm～500mm位置处的直线为纵向断缝线7将舷侧区域17的左舷分段和右舷分段各自划分为左右两部分，分为HS21P、HS21A、HS21B、HS21S四只分段。
舷侧区域17与顶边区域18之间的划分：将经过二甲板平台并弯折至二甲板平台下方500mm～1000mm的折线作为舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线3，以将内纵壁12与上斜傍板11之间的折角区域包含在顶边区域18内。
顶边区域18内分段的划分：顶边区域的纵向断缝线8与舷侧区域的纵向断缝线7上、下对齐，从而可分成HS11P、HS11S、HD11P、HD11S四只分段，其中，HD11P分段和HD11S分段将LNG舱内壁折角点包含在内，在分段制作阶段施工结束，有利于后续总组和搭载阶段的内壁接缝对接合拢，提高装配和焊接效率。
顶边区域18与甲板区域19之间的划分：将位于内甲板14、上斜傍板11与上纵桁板9之间的交点舯侧1～2档肋位的位置的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线4。
甲板区域19单独划分为一只分段HD11C。
LNG舱的横壁区域20内分段的划分：将距离横壁区域中心线向左或向右约1000mm位置处的直线作为纵向断缝线21，将横壁区域20划分为横壁左侧分段HT11P与横壁右侧分段HT11S。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，所述LNG舱的LNG罐体两侧布置有空舱，两侧的双空舱内均布置有燃油舱，
所述方法具体包括以下步骤：
S1，根据LNG舱的总长度将整个LNG舱划分成两段符合当前船厂生产要素上限的环段，每个环段均由底部区域、舭部区域、舷侧区域、顶边区域、横壁区域和甲板区域组成；
S2，将位于内纵壁折角点上方500～800mm位置处的直线作为底部区域与舷侧区域之间的横向断缝线，以将内纵壁与下斜傍板之间的折角结构包含在底部区域，将底部区域划分为三部分；
将紧邻并位于下斜傍板上方的平台作为舭部区域与舷侧区域之间的横向断缝线，将舷侧区域划分为四部分；
将经过二甲板平台并向二甲板平台下方弯折的折线作为舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线，以将内纵壁与上斜傍板之间的折角区域包含在顶边区域内，将顶边区域划分为四部分；
将位于内甲板、上斜傍板与上纵桁板之间的交点舯侧设定距离的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线；
将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持设定宽度垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线，以将横壁区域的部分横壁结构分别包含在底部区域、舷侧区域和顶边区域内，将横壁区域划分为两部分。
2.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将底部区域划分为三部分时，将管弄结构包含在底部中间分段内，将下斜傍板与内底板之间的折角结构包含在底部左侧分段和底部右侧分段内。
3.根据权利要求2所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将底部区域划分为三部分时，将其底部左侧分段与底部中间分段之间的纵向断缝线、底部中间分段与底部右侧分段之间的纵向断缝线设置在位于下斜傍板与内底板之间的交点舯侧1～2档肋位的位置处。
4.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，所述舷侧区域包括左舷分段和右舷分段，在将舷侧区域划分为四部分，分别以位于燃油舱中部纵桁材舯侧300mm～500mm位置处的直线为纵向断缝线将其左舷分段和右舷分段各自划分为两部分。
5.根据权利要求4所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将顶边区域划分为四部分时，顶边区域的纵向断缝线与舷侧区域的纵向断缝线上、下对齐。
6.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线经过二甲板平台并弯折至二甲板平台下方500mm～1000mm的位置。
7.根据权利要求6所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，舷侧区域与顶边区域之间的横向断缝线的弯折至二甲板平台下方的部分位于二甲板平台下方减轻孔的垂向中心线上。
8.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将位于横壁板舯侧并与其内壁之间保持300mm～800mm垂直距离的位置作为横壁区域与底部区域、舷侧区域和顶边区域之间的断缝线，以将横壁区域的部分横壁结构分别包含在底部区域、舷侧区域和顶边区域内。
9.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将横壁区域划分为两部分时，将其横壁左侧分段与横壁右侧分段之间的纵向断缝线设置在距离横壁区域中心线向左或向右1000mm的位置处。
10.根据权利要求1所述的新型集装箱船LNG舱的分段划分方法，其特征在于，将位于内甲板、上斜傍板与上纵桁板之间的交点舯侧1～2档肋位位置处的斜线作为顶边区域与甲板区域之间的斜纵向断缝线，且该斜线向舯倾斜200mm。
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