CN118004328A - 一种满足安全返港要求的船舶压载水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种满足安全返港要求的船舶压载水系统，所述船舶压载水系统设置为环形结构，并根据船舶的稳定性结果将所船舶压载水系统分隔为多个区域；所述环形结构的压载总管贯穿所有的所述区域，且每个所述区域的分界舱壁两侧均设有隔离阀。本发明采用单一的压载系统设计，以较小的成本实现任何单一不超过事故界限的火灾或浸水事故发生时压载系统仍保持运行，且满足调载工况要求。

Description

一种满足安全返港要求的船舶压载水系统

技术领域

本发明涉及船舶设计技术，更具体地说，涉及一种满足安全返港要求的船舶压载水系统。

背景技术

根据SOLAS国际公约要求，2010年后建造的、船长大于等于120米或者具有3个及以上主竖区的客船，以及符合前述客船要求且船载人数大于等于240人的特殊用途船舶，需要具备公约要求的安全返港能力。具体的，是指当船舶出现不超过事故界限的火灾或浸水事故之后，其主要系统均需要保持运行，以确保其能够依靠自身的能力，安全地返回最近的港口。其中，压载系统是主要系统之一，要求在船舶发生不超过事故界限的火灾或浸水事故之后仍能保持运行，以便能在船舶安全返回港口过程中能根据需要调整压载，使船舶保持安全的航行姿态。

冗余设计是最保守的设计方法，即采用完全冗余的双重压载系统，以确保任何不超过事故界限的火灾或浸水事故发生时若其中一套系统丧失功能，则启用备用系统以确保压载系统运行。但是对于大型客船或功能复杂的特殊用途船舶，一般需要做很多主竖区和众多的功能分舱，导致事故分析变得异常复杂，采用完全冗余系统设计会带来高昂的初始建造成本和增加船舶运行管理成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种满足安全返港要求的船舶压载水系统，采用单一的压载系统设计，以较小的成本实现任何单一不超过事故界限的火灾或浸水事故发生时压载系统仍保持运行，且满足调载工况要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种满足安全返港要求的船舶压载水系统：

所述船舶压载水系统设置为环形结构，并根据船舶的稳定性结果将所船舶压载水系统分隔为多个区域；

所述环形结构的压载总管贯穿所有的所述区域，且每个所述区域的分界舱壁两侧均设有隔离阀。

较佳的，所述区域分隔为六个，包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域和第六区域；

其中，所述第一区域为艏左泵舱，所述第二区域为左舷管弄间，所述第三区域为艉左泵舱，所述第四区域为艏右泵舱，所述第五区域为右舷管弄间，所述第六区域为艉右泵舱。

较佳的，所述艏左泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第一隔离阀，用以隔离所述第一区域和所述第四区域；

第一海水总管，为所述第一区域的取水源；

第一压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第一压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第二隔离阀，用以隔离所述第一区域和所述第二区域。

较佳的，所述左舷管弄间内所述环形结构的压载总管上设有：

第三隔离阀，用以隔离所述第二区域和所述第一区域；

第四隔离阀，用以隔离所述第二区域和所述第三区域。

较佳的，所述艉左泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第五隔离阀，用以隔离所述第三区域和所述第二区域；

第二海水总管，为所述第三区域的取水源；

第二压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第二压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第六隔离阀，用以隔离所述第三区域和所述第六区域。

较佳的，所述艏右泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第七隔离阀，用以隔离所述第四区域和所述第一区域；

第三海水总管，为所述第四区域的取水源；

第三压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第三压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第八隔离阀，用以隔离所述第四区域和所述第五区域。

较佳的，所述右舷管弄间内所述环形结构的压载总管上设有：

第九隔离阀，用以隔离所述第五区域和所述第四区域；

第十隔离阀，用以隔离所述第五区域和所述第六区域。

较佳的，所述艉右泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第十一隔离阀，用以隔离所述第六区域和所述第五区域；

第四海水总管，为所述第六区域的取水源；

第四压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第四压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第十二隔离阀，用以隔离所述第六区域和所述第三区域。

较佳的，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域内均设有固定灭火系统。

较佳的，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域之间的所述分界舱壁均为A60防火等级，且为水密分隔。

本发明所提供的一种满足安全返港要求的船舶压载水系统，采用环形设计，并根据各种设计工况的稳性计算结果，将压载系统合理地分为数个可相互分隔的分区，当发生任何不超过事故界限的火灾或浸水事故时，使其最多导致其中一个分区失效，可采取手动操作将失效的分区从整个系统中隔离开来，以使剩余的系统仍保持运行，并确保剩余系统的压载水调节功能满足航行所需的各种工况要求。

附图说明

图1是本发明船舶压载水系统的结构框架示意图。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

结合图1所示，本发明所提供的一种满足安全返港要求的船舶压载水系统：

船舶压载水系统设置为环形结构，并根据各种设计工况船舶的稳定性计算结果将所船舶压载水系统分隔为多个区域，当发生任何不超过事故界限的火灾或浸水事故时，使其最多导致其中一个区域失效，可采取手动操作将失效的区域从整个系统中隔离开来，以使剩余的系统仍保持运行，并确保剩余系统的压载水调节功能满足航行所需的各种工况要求。

环形结构的压载总管贯穿所有的区域，且每个区域的分界舱壁两侧均设有隔离阀。

区域分隔为六个，包括第一区域10、第二区域20、第三区域30、第四区域40、第五区域50和第六区域60。

其中，第一区域10为艏左泵舱，第二区域20为左舷管弄间，第三区域30为艉左泵舱，第四区域40为艏右泵舱，第五区域50为右舷管弄间，第六区域60为艉右泵舱。根据SOLAS公约的相关要求，以上六个区域均设置固定灭火系统，并且不同区域之间相邻的舱壁均为A60防火等级，且为水密分隔。基于此，任意一个区域发生不超过事故界限的火灾或浸水事故时，均被限制在事故发生处所，且不会蔓延至相邻区域。

第一区域10(艏左泵舱)内环形结构的压载总管11是船舶压载水系统处于第一区域10中的部分，其上设有：

第一隔离阀12，用以隔离第一区域10和第四区域40，第一隔离阀12设于第一区域10内，当第四区域40内发生不超过事故界限的火灾事故时，第一隔离阀12可以关闭，同时关闭位于第五区域50的第九隔离阀52，即可将位于发生事故的第四区域40的船舶压载水系统部分隔离，以保持剩余系统功能的可用性。

第一海水总管13，是船舶压载水系统位于第一区域10的取水源。

第一压载泵14，在正常情况下，第一压载泵14作为整个船舶压载水系统的压载泵之一，可以实现船舶的压载和排载功能。

第一压载水排出口15，为第一区域10的压载水排出口，在正常情况下，船舶压载水系统可通过第一压载水排出口15将压载水排到船外。

第二隔离阀16，用以隔离第一区域10和第二区域20，第二隔离阀16设于第一区域10内，当第二区域20内发生不超过事故界限的火灾事故时，第二隔离阀16可以关闭，同时关闭第三区域30的第五隔离阀32，即可将位于发生事故的第二区域20的船舶压载水系统部分隔离，以保持剩余系统功能的可用性。

第二区域20(左舷管弄间)内环形结构的压载总管21是船舶压载水系统处于第二区域20中的部分，其上设有：

第三隔离阀22，用以隔离第二区域20和第一区域10，第三隔离阀22设于第二区域10内，当第一区域10内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第三隔离阀22和第四区域40的第七隔离阀42即可以隔离因事故而失效的第一区域10内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第四隔离阀23，用以隔离第二区域20和第三区域30，第四隔离阀23设于第二区域10内，当第三区域30内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第四隔离阀23和第六区域60的第十二隔离阀66即可以隔离因事故而失效的第三区域30内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第三区域30(艉左泵舱)内环形结构的压载总管31是船舶压载水系统处于第三区域30中的部分，其上设有：

第五隔离阀32，用以隔离第三区域30和第二区域20，第五隔离阀32设于第二区域10内，当第二区域20内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第五隔离阀32和第一区域10的第二隔离阀16即可以隔离因事故而失效的第二区域20内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第二海水总管33，是船舶压载水系统位于第三区域30的取水源。

第二压载泵34，在正常情况下，第二压载泵34作为整个船舶压载水系统的压载泵之一，可以实现船舶的压载和排载功能。

第二压载水排出口35，为第三区域30的压载水排出口，在正常情况下，船舶压载水系统可通过第二压载水排出口35将压载水排到船外。

第六隔离阀36，用以隔离第三区域30和第六区域60，第六隔离阀36设于第三区域30内，当第六区域60内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第六隔离阀36和第五区域50的第十隔离阀53即可以隔离因事故而失效的第六区域60内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第四区域40(艏右泵舱)内环形结构的压载总管41是船舶压载水系统处于第四区域40中的部分，其上设有：

第七隔离阀42，用以隔离第四区域40和第一区域10，第七隔离阀42设于第四区域40内，当第一区域10内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第七隔离阀42和第二区域20的第三隔离阀22即可以隔离因事故而失效的第一区域10内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第三海水总管43，是船舶压载水系统位于第四区域40的取水源。

第三压载泵44，在正常情况下，第三压载泵44作为整个系统的压载泵之一，可以实现船舶压载和排载功能。

第三压载水排出口45，为第四区域40的压载水排出口，在正常情况下，船舶压载水系统可通过第三压载水排出口45将压载水排到船外。

第八隔离阀46，用以隔离第四区域40和第五区域50，第八隔离阀46设于第四区域40内，当第五区域50内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第八隔离阀46和第六区域60的第十一隔离阀62即可以隔离因事故而失效的第五区域50内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第五区域50(右舷管弄间)内环形结构的压载总管51是船舶压载水系统处于第五区域50中的部分，其上设有：

第九隔离阀52，用以隔离第五区域50和第四区域40，第九隔离阀52设于第五区域50内，当第四区域40内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第九隔离阀52和第一区域10的第一隔离阀12即可以隔离因事故而失效的第四区域40内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第十隔离阀53，用以隔离第五区域50和第六区域60，第十隔离阀53设于第五区域50内，当第六区域60内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第十隔离阀53和第三区域30的第六隔离阀36即可以隔离因事故而失效的第六区域60内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第六区域60(艉右泵舱)内环形结构的压载总管61是船舶压载水系统处于第六区域60中的部分，其上设有：

第十一隔离阀62，用以隔离第六区域60和第五区域50，第十一隔离阀62设于第六区域60内，当第五区域50内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第十一隔离阀62和第四区域40的第八隔离阀46即可以隔离因事故而失效的第五区域50内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

第四海水总管63，是船舶压载水系统位于第六区域60的取水源。

第四压载泵64，在正常情况下，第四压载泵64作为整个系统的压载泵之一，可以实现船舶压载和排载功能。

第四压载水排出口65，为第六区域60的压载水排出口，在正常情况下，船舶压载水系统可通过第四压载水排出口65将压载水排到船外。

第十二隔离阀66，用以隔离第六区域60和第三区域30，第十二隔离阀66设于第六区域60内，当第三区域30内发生不超过事故界限的火灾事故时，通过关闭第十二隔离阀66和第二区域20的第四隔离阀23即可以隔离因事故而失效的第三区域30内的船舶压载水系统，保持剩余系统功能的可用性。

综上所述，本发明满足安全返港要求的船舶压载水系统设计为环形系统，覆盖全船所有的压载舱，由海水总管、4台压载泵、环形压载总管、总管上各个分区之间的隔离阀、各功能性阀门和压载总管到各个压载舱的压载支管等组成。在未发生事故的完整工况下，压载系统中的任意一台压载泵，均可以通过环形压在总管实现全船压载舱的压载和排载功能。为满足安全返港的相关要求，使船舶在发生不超过事故界限的火灾或浸水事故之后仍能保持压载系统的运行，以便能在船舶安全返回港口过程中能根据需要调整压载，使船舶保持安全的航行姿态，将整个压载系统分为六个可相互独立的部分，所述六个部分分别位于六个相互之间具有A60防火等级且为水密分割的独立处所内。当所述六个处所中的任意一个发生不超过事故界限的火灾或浸水事故时，通过手动操作关闭所述发生火灾或浸水事故两侧相邻区域内的隔离阀，即可将处于所述事故区域的压载系统从整个压载系统中隔离，并保持剩余压载系统功能的可用性。一般的，当某一处所发生火灾事故时，在事故处所配置满足公约要求的固定灭火系统并且处所围壁为A60防火等级时，火灾事故即不会扩散至所述围壁之外而将火灾事故限制在所述事故处所的范围以内。当发生以上所述火灾事故时，一般认为所述事故处所内所有的系统将失去功能，其中的管路也认为不留存。在以上所述火灾事故情况下，需要在所述事故处所以外且未受所述火灾事故影响的位置设置隔离阀，在发生以上所述火灾事故时，可以通过关闭隔离阀将以上所述事故处所内不留存的压载系统隔离，而剩余压载系统保持可用。一般的，认为浸水事故并不影响压载系统的管路的可用性，但是如果事故处所包含电动压载泵等，将认为受事故影响的电动压载泵等为不可用，在这种情况下，也可以不采取手动操作关闭隔离阀，而整个压载系统保持可用。具体的，所述压载系统的六个部分所覆盖的压载舱的数量和位置的选择，需要根据安全返港所需工况的稳性计算进行校核，确保失去任意一部分的压载系统所覆盖的压载舱调载功能时，剩余压载系统所覆盖的压载舱的调载能力可以将船舶保持在满足航行姿态的要求。

实施例

再参考图1所示，本实施例船舶设有12对压载舱，分别是压载舱1P～压载舱12P和压载舱1S～压载舱12S。本实施例船舶压载水系统由海水总管、压载泵、压载总管、压载支管、隔离阀、压载排出管路和其他辅助性阀附件等组成。本实施例船舶压载水系统配置4台压载泵，分别是第一压载泵14位于第一区域10(艏左泵舱)、第二压载泵34位于第三区域30(艉左泵舱)、第三压载泵44位于第四区域40(艏右泵舱)和第四压载泵64位于第六区域60(艉右泵舱)。本实施例中船舶的舯部左右两舷设置管弄，用于前后管系连通，分别为第二区域20(左舷管弄间)和第五区域50(右舷管弄间)。本实施例船舶压载水系统由上述压载泵、管路和隔离阀等组成一个环形回路，使得所述任何一台压载泵均能通过环形总管对全船进行压载和排载。

本实施例船舶压载水系统的环路贯穿六个区域，并在不同区域的分界舱壁两侧均设置隔离阀，船舶压载水系统被隔离阀分为六个可相互隔离的部分。根据安全返港所需工况的稳性计算进行校核，确保六个区域中任意一部分的压载系统失去对所覆盖的压载舱调载功能时，剩余船舶压载水系统所覆盖的压载舱的调载能力仍可以将船舶保持在满足航行姿态的要求。

某一区域发生火灾事故时，一般认为事故区域内所有的系统将失去功能，其中的管路也认为不留存。根据SOLAS公约的相关要求，对以上六个区域均设置固定灭火系统，并确保不同区域之间相邻的舱壁均为A60防火等级，且为水密分隔。基于此，六个区域中任意一个区域发生不超过事故界限的火灾或浸水事故时，均被限制在事故发生区域以内，且不会蔓延至相邻区域，从而确保任何不超过事故界限的火灾或浸水事故最多导致压载系统中其中一个部分失去功能，通过手动操作关闭发生火灾或浸水事故两侧相邻区域内的隔离阀，即可将处于事故区域的压载系统从整个压载系统中隔离，并保持剩余压载系统功能的可用性。一般的，认为浸水事故并不影响压载系统的管路的可用性，但是如果事故处所包含电动压载泵等，将认为受事故影响的电动压载泵等为不可用，在这种情况下，也可以不采取手动操作关闭隔离阀，而整个压载系统保持可用。

综上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于：

所述船舶压载水系统设置为环形结构，并根据船舶的稳定性结果将所船舶压载水系统分隔为多个区域；

所述环形结构的压载总管贯穿所有的所述区域，且每个所述区域的分界舱壁两侧均设有隔离阀。

2.根据权利要求1所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于：所述区域分隔为六个，包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域和第六区域；

其中，所述第一区域为艏左泵舱，所述第二区域为左舷管弄间，所述第三区域为艉左泵舱，所述第四区域为艏右泵舱，所述第五区域为右舷管弄间，所述第六区域为艉右泵舱。

3.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述艏左泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第一隔离阀，用以隔离所述第一区域和所述第四区域；

第一海水总管，为所述第一区域的取水源；

第一压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第一压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第二隔离阀，用以隔离所述第一区域和所述第二区域。

4.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述左舷管弄间内所述环形结构的压载总管上设有：

第三隔离阀，用以隔离所述第二区域和所述第一区域；

第四隔离阀，用以隔离所述第二区域和所述第三区域。

5.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述艉左泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第五隔离阀，用以隔离所述第三区域和所述第二区域；

第二海水总管，为所述第三区域的取水源；

第二压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第二压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第六隔离阀，用以隔离所述第三区域和所述第六区域。

6.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述艏右泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第七隔离阀，用以隔离所述第四区域和所述第一区域；

第三海水总管，为所述第四区域的取水源；

第三压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第三压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第八隔离阀，用以隔离所述第四区域和所述第五区域。

7.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述右舷管弄间内所述环形结构的压载总管上设有：

第九隔离阀，用以隔离所述第五区域和所述第四区域；

第十隔离阀，用以隔离所述第五区域和所述第六区域。

8.根据权利要求2所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于，所述艉右泵舱内所述环形结构的压载总管上设有：

第十一隔离阀，用以隔离所述第六区域和所述第五区域；

第四海水总管，为所述第六区域的取水源；

第四压载泵，用以实现所述船舶的压载和排载；

第四压载水排出口，用以将压载水排出所述船舶外；

第十二隔离阀，用以隔离所述第六区域和所述第三区域。

9.根据权利要求1-8之一所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于：所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域内均设有固定灭火系统。

10.根据权利要求1-8之一所述的满足安全返港要求的船舶压载水系统，其特征在于：所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域之间的所述分界舱壁均为A60防火等级，且为水密分隔。