CN211139566U - 一种减少lng晃荡的槽型制荡舱壁 - Google Patents

Abstract

一种可以减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，属于船舶与海洋工程制造技术领域。包括LNG独立罐和非水密槽型制荡舱壁，所述槽型制荡舱壁采用冲压而成的半圆形槽型或“八”字形槽型，槽型舱壁上开若干减轻孔和流水孔，周界与独立罐焊接成一体，可以减轻液体在液罐内的晃荡，从而提高船舶的稳性和安全性。本实用新型实现了在常温下加工成型，避免了复杂的低温钢薄板与扶强材的焊接作业，结构完整性好，强度高，重量轻，加工简便，制荡效果好，提高了船舶的稳性和安全性，布置灵活，可普遍使用。

Description

一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁

【技术领域】

本实用新型涉及船舶与海洋工程制造技术领域，具体涉及一种在槽型制荡舱壁上开孔以减少液体晃荡从而减少液体晃荡压力的方法。

【背景技术】

为了保护环境，减少大气污染，国际海事组织(IMO)、中国及世界上主要沿海国家相继制定了日益严苛的船舶排放标准，液化天然气(LNG)以其热值高、对环境污染小的优势逐渐成为绿色能源的首选，国际、国内的LNG贸易和运输迅猛增长。在此背景下，LNG船和船用LNG燃料罐被设计得越来越大。LNG需要在常压-163℃液化的状态下运输，IMO IGC规则要求对LNG液舱用绝缘隔热材料包敷，以保证船体结构的安全，为了降低LNG船建造成本和LNG运输成本，以及满足远航程所需LNG燃料的要求，LNG船液舱和船用LNG燃料罐被设计得越来越大。晃荡是指部分装载的液舱内带有自由表面的液体在外界激励作用下的运动，当外界激励频率接近液体的固有频率(特别是最低阶的固有频率)时，液体的运动会非常剧烈，并对液舱壁产生强烈的冲击，严重时还会导致结构的失效及破坏。由于受到液舱围护系统强度的制约，为减少液舱晃荡压力的影响，薄膜型LNG船严格限制LNG的装载高度。根据法国GTT公司相关文件的要求，LNG装载高度的上限不低于液货舱净高H的70％，下限不高于H的10％，即装载高度只能控制在70％H以上或者10％H以下，装载高度在10％～70％H是禁止的。根据英国劳氏船级社发布的《薄膜型LNG船晃荡分析指南》(2009年版)和大量的实验结果，装载高度在30％H附近时，液体的晃荡可能最为剧烈。但是，中小型LNG船可能要在多港口装卸LNG，LNG会因为自然蒸发而液面降低，LNG燃料舱，浮式LNG储存船、以及LNG加注船必须设计成无限制装载，这些船舶的晃荡问题就显得尤为突出。这些无限制装载的LNG舱大多采用IMO独立罐的结构，即IMO IGC规则中所定义的A型、B型或C型独立罐，这些大型的独立罐建造完成后需要用龙门吊或者浮吊吊装到船体货舱进行安装，独立罐的重量控制非常重要，不能超过龙门吊或浮吊的安全工作负荷，而且浮吊的租金非常昂贵。因此，如何低成本，重量轻，便于加工，并且能够有效地减少液体晃荡是LNG船、LNG加注船和LNG燃料舱在大型化过程中一个亟待解决的课题。

现有的液化气船制荡舱壁是在与液舱截面形状相同的平面舱壁上焊接垂向或水平桁材和扶强材，形成板格结构，在板格上开若干减轻孔和流水孔，从而对液体的运动产生制荡作用。这种方法的缺点是结构复杂，重量大，焊接工作量大，建造成本高，低温钢薄板焊接热变形大，对焊接的质量控制要求高。

现有的C型LNG独立罐通常采用舱内的加强环和强框桁材来抑制液体的晃荡作用，这种方法对无限制装载高度的液罐的制荡作用很小。

【实用新型内容】

实用新型的目的：本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种在根据本实用新型设计的槽型舱壁上开减轻孔和流水孔，将槽型舱壁作为制荡舱壁以减少液体晃荡，保证船舶安全的方法。本实用新型的槽型制荡舱壁具有重量轻、成本低、制荡效果好、容易加工、结构强度高的优点。

技术方案：本实用新型所述的一种减少液体晃荡的槽型制荡舱壁，包括LNG独立罐和根据本实用新型设计的槽型制荡舱壁。所述LNG独立罐内设有减少液体晃荡的非水密槽型制荡舱壁，所述非水密槽型制荡舱壁沿独立罐的横剖面成平面布置，沿边界与独立罐焊接成一体，所述槽型制荡舱壁上均匀分布冲压而成的半圆形槽型，槽型的两端成半圆形以减少应力集中，所述半圆形槽型沿垂向连续，水平槽型在垂向连续槽型之间间隔分布。在平面上形成“#”字形板格结构，在垂向槽型和水平槽型交错而成的平面板格中间，即“#”字的中间开腰圆形或圆形的减轻孔和流水孔。所述槽型制荡舱壁与独立罐焊接处不冲压槽型，保持平面以便于焊接作业，此方法适用于中小型液罐。对于较大的液罐，所述槽型可以延伸到制荡舱壁端部，以提高强度。根据需要，一个液罐里可以设置一道或多道所述的横向或纵向槽型制荡舱壁，以取得更好的制荡效果。所述制荡舱壁的材料与液罐材料相同。

优选地，对于大中型独立罐，制荡舱壁受到的液体冲击作用力较大，板厚较大，所述半圆槽型的加工难度和变形量会增大，此时，可采用“八”字槽型，槽型沿垂向连续，一直延伸到两端，无水平槽型，在槽型面板上开若干腰圆孔和流水孔，所述槽型制荡舱壁的周界与独立罐焊接。

优选地，对于新造大中型独立罐或营运的独立罐型液化气运输船，所述槽型制荡舱壁与独立罐的T型强框结构焊接，槽型深度与强框结构的面板宽度相匹配。

进一步地，所述槽型制荡舱壁的板厚可根据所入级的船级社规范计算选取。

进一步地，在“八”字形槽型舱壁的腹板上开减轻孔和流水孔，可进一步减轻槽型制荡舱壁的重量，但同时会削弱槽型舱壁的强度，特别是抗剪强度和抗弯强度，需要根据船级社的规范校核其强度满足规范的要求。

有益效果：

1.本实用新型结构完整性好，强度高，重量轻，可以节省昂贵的低温钢材料，加工简便，布置灵活，制荡效果好，提高了船舶的稳性。

2.低温钢薄板与桁材、扶强材的焊接工艺复杂，焊接变形大，焊接质量难以控制。本实用新型根据低温钢韧性好，延伸率高的特点，采用常温加工成型，避免了以上复杂的低温钢薄板焊接作业。

3.本实用新型的槽型舱壁表面光滑平整，便于检查和清理。

4.本实用新型的结构不会产生液体滞留。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例一中提供的半圆形槽型制荡舱壁焊接在C型罐的示意图；

图1.1是图1的A-A剖面剖视图；

图1.2是图1的B-B剖面剖视图；

图1.3是图1的C-C剖面剖视图；

图2是本实用新型实施例二中提供的“八”字形槽型制荡舱壁焊接在C型罐的示意图；

图2.1是图2的A-A剖面剖视图；

图3是本实用新型实施例三中提供的槽型制荡舱壁焊接在C型双耳罐的示意图；

图3.1是图3的A-A剖面剖视图；

图4是本实用新型实施例四中提供的槽型制荡舱壁焊接在C型罐强框上的示意图；

图4.1是图4的A-A剖面剖视图；

图5是本实用新型实施例五中提供的槽型制荡舱壁焊接在A型或B型棱柱型罐强框上的示意图；

图5.1是图5的A-A剖面剖视图。

图中：

1、C型罐；2、货物维护系统；3、半圆形槽型舱壁；4、减轻孔；5、流水孔和透气孔；6、纵骨；

21、C型罐；22、货物维护系统；23、“八”字形槽型舱壁；24、减轻孔；25、流水孔和透气孔；

31、C型双耳罐；32、货物维护系统；33、“八”字形槽型舱壁；34、减轻孔；35、流水孔和透气孔；36、中纵舱壁；

41、C型罐；42、货物维护系统；43、“八”字形槽型舱壁；44、减轻孔；45、横向强框；46、流水孔和透气孔；47、强框面板；48、肘板；49、纵骨；

51、A型或B型棱柱型罐；52、货物维护系统；53、中纵舱壁；54、纵骨；55、纵桁；56、横向强框；57、减轻孔；58、“八”字形槽型舱壁；59、流水孔和透气孔；60、强框面板；61、肘板。

【具体实施方式】

本说明书附图所示的结构，比例，大小等，仅用以配合说明书所揭示的内容，以便于熟悉该技术的工程技术人员理解与阅读，并非用以限制本实用新型可实施的限定条件，故不具有技术上的实际意义，任何结构的修饰，比例关系的调整，槽型或开孔形状的改变，在不影响本实用新型所产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”，“下”，“左”，“右”，“中间”，“横舱壁”，“纵舱壁”，“腰圆形”，“圆形”，“垂向”，“水平”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限制本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，亦视为本实用新型可实施的范畴。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述。实施例中的材料均为低温钢，与独立罐的材料相同。

实施例一，见图1和图1.1～1.3所示的一种半圆形槽型制荡舱壁焊接在C型独立罐的示意图，包括C型独立罐1和槽型制荡舱壁3。所述C型独立罐外面包敷有货物维护系统2，独立罐内有纵骨6，所述槽型制荡舱壁上均匀分布有半圆形槽型，槽型的两端成半圆形以减少应力集中，所述半圆形槽型沿垂向连续，水平槽型在垂向连续槽型之间间隔分布。在平面上形成“#”字形板格结构，在垂向槽型和水平槽型交错而成的平面板格中间，即“#”字的中间开腰圆形或圆形的减轻孔4和流水孔5。所述槽型制荡舱壁与独立罐焊接处不设置槽型，保持平面以便于焊接，所述槽型制荡舱壁沿独立罐的横剖面布置，沿周界与独立罐焊接成一体。

实施例二，见图2和图2.1所示的一种“八”字形槽型制荡舱壁焊接在C型独立罐的示意图，包括C型独立罐21和槽型制荡舱壁23。所述C型独立罐外面包敷有货物维护系统22，所述槽型制荡舱壁上均匀分布有“八”字形槽型，所述“八”字形槽型沿垂向连续，一直延伸到顶端和底端，无水平槽型。在槽型面板上开若干腰圆形或圆形的减轻孔24和流水孔25。所述槽型制荡舱壁沿独立罐的横剖面布置，沿周界与独立罐焊接成一体。

实施例三，见图3所示的一种“八”字形槽型制荡舱壁焊接在C型双耳独立罐的示意图，包括C型双耳独立罐31和槽型制荡舱壁33。所述C型双耳独立罐外面包敷有货物维护系统32，所述槽型制荡舱壁上均匀分布有“八”字形槽型，所述“八”字形槽型沿垂向连续，一直延伸到顶端和底端，无水平槽型，所述槽型舱壁沿中纵舱壁分成左右两部分。在槽型面板上开若干腰圆形或圆形的减轻孔34和流水孔35。所述槽型制荡舱壁沿双耳独立罐的横剖面布置，沿周界与双耳罐和中纵舱壁36焊接成一体。

实施例四，见图4和图4.1所示的一种“八”字形槽型制荡舱壁焊接在C型独立罐强框上的示意图，包括C型独立罐41和槽型制荡舱壁43。所述C型独立罐外面包敷有货物维护系统42，内部有纵骨49和横向强框45，所述槽型制荡舱壁上均匀分布有“八”字形槽型，所述“八”字形槽型沿垂向连续，一直延伸到顶端和底端，无水平槽型。在槽型面板上开若干腰圆形或圆形的减轻孔44和流水孔46。所述槽型制荡舱壁沿独立罐的横向强框45布置，沿周界与独立罐横向强框45的面板47焊接成一体，肘板48用于提高横向强框的强度和强框面板的稳定性。

实施例五，见图5和图5.1所示的一种“八”字形槽型制荡舱壁焊接在A型或B型棱柱形独立罐强框上的示意图，包括棱柱形独立罐51和槽型制荡舱壁58。所述棱柱形独立罐外面包敷有货物维护系统52，内部有纵骨54，中纵舱壁53，纵桁55和横向强框56，所述槽型制荡舱壁上均匀分布有“八”字形槽型，所述“八”字形槽型沿垂向连续，一直延伸到顶端和底端，无水平槽型，所述横向槽型制荡舱壁沿中纵舱壁分成左右两部分。在槽型舱壁面板上开若干腰圆形或圆形的减轻孔57和流水孔59。所述槽型制荡舱壁沿独立罐的横向强框56布置，沿周界与独立罐横向强框的面板60和中纵舱壁53焊接成一体，肘板61用于提高横向强框的强度和强框面板的稳定性。

优选地，根据需要，一个液罐里可以设置一道或多道所述的横向槽型制荡舱壁，也可以设置一道或多道纵向的槽型制荡舱壁，以取得更好的制荡效果，其原理和应用与所述的横向槽型制荡舱壁类似。

优选地，对于新造大中型独立罐或已建成的独立罐型液化气运输船，所述槽型制荡舱壁与独立罐的T型强框结构焊接，槽型深度与强框结构的面板宽度相匹配。

进一步地，所述槽型制荡舱壁的板厚可根据所入级的船级社规范计算选取。

进一步地，以上所述是在“八”字形槽型制荡舱壁的面板上开孔，也可以在槽型制荡舱壁的腹板上开孔，可进一步减轻槽型制荡舱壁的重量，但同时会削弱槽型舱壁的强度，特别是抗剪强度和抗弯强度，需要根据船级社的规范校核其强度满足规范的要求。

以上所述仅是本实用新型的一部分较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的工程技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许变化或修改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，包括LNG独立罐和槽型制荡舱壁，其特征在于：所述LNG独立罐为C型LNG独立罐(1)，独立罐内有纵骨(6,49,54)，所述槽型制荡舱壁上有垂向和水平分布的半圆形槽型(3)，所述槽型的两端压制成半圆形，所述槽型制荡舱壁上开有减轻孔(4,24,34,44,57)和流水孔(5,25,35,46,59)，所述槽型制荡舱壁与独立罐焊接处不设置槽型而保持平面，槽型舱壁的周界与独立罐焊接成一体。

2.根据权利要求1所述的一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，其特征在于：所述槽型制荡舱壁上有垂向连续的“八”字形槽型(23,33,43,58)，所述槽型制荡舱壁上开有减轻孔(4,24,34,44,57)和流水孔(5,25,35,46,59)，所述槽型舱壁的周界与独立罐(21)焊接成一体。

3.根据权利要求1所述的一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，其特征在于：所述独立罐为双耳C型罐，所述槽型制荡舱壁上有垂向连续的“八”字形槽型(23,33,43,58)，所述槽型舱壁沿双耳罐中纵舱壁(36,53)分成左右两部分，所述槽型制荡舱壁上开有减轻孔(4,24,34,44,57)和流水孔(5,25,35,46,59)，所述槽型舱壁的周界与双耳罐(31)和中纵舱壁焊接成一体。

4.根据权利要求1所述的一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，其特征在于：所述独立罐内壁焊接有纵骨(6,49,54)和横向强框(45,56)，所述槽型制荡舱壁上有垂向连续的“八”字形槽型(23,33,43,58)，所述槽型制荡舱壁上开有减轻孔(4,24,34,44,57)和流水孔(5,25,35,46,59)，所述槽型制荡舱壁的周界与独立罐的横向强框(45,56)焊接成一体。

5.根据权利要求1所述的一种减少LNG晃荡的槽型制荡舱壁，其特征在于：所述独立罐为A型或B型棱柱形独立罐(51)，所述棱柱形独立罐(51)内壁上焊接有纵骨(6,49,54)、中纵舱壁(36,53)和横向强框(45,56)，所述槽型制荡舱壁上有垂向连续的“八”字形槽型(23,33,43,58)，所述槽型制荡舱壁上开有减轻孔(4,24,34,44,57)和流水孔(5,25,35,46,59)，所述槽型制荡舱壁的周界与独立罐的横向强框(45,56)和中纵舱壁(36,53)焊接成一体。

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