SE526949C2 - Sätt att tillverka fartygsskrov - Google Patents

Description

co soon coon o. 1 n oss n (k: .no- .c @ IQ I I I 0 00 q q 00 no ecco 526 949 och kollision är reducerad eller eliminerad.

Det finns också ett stort behov av ett fartygsskrov med för- bättrad flytförmåga alternativt som är osänkbart. Detta gäller tankfartyg men särskilt också passagerarfartyg av uppenbara skäl.

I EP-Bl-473587 beskrivs ett sätt att åstadkomma ett förbättrat skrov, vid vilket skivor eller mattor av ett cellmaterial pålimmas på ett aluminiumskrov, och på detta appliceras ett glasfiberskikt. Detta sätt ger en rad fördelar och möjligheter.

Gamla rostskadade eller korroderade skrov kan på ett enkelt sätt_ renoveras. En värmeisolering uppnås som ger åtskilliga till- verkningsfördelar inom yachtindustrin, bl.a. eftersom kondens- problemen försvinner. Dessutom uppnås en ljuddämpande effekt, som är dubbelriktad. Cellmaterialet har också en energiupptagan- de förmåga som skyddar metallskrovet och ger en lokal styvhetsökning.

Uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett sätt att tillverka fartygsskrov med eliminerad eller åtmin- stone väsentligt reducerad risk för läckage vid grundstötning och kollision.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla ett sätt för tillverkning alternativt ombyggnation av fartygsskrov som gör fartyg med detta skrov väsentligen osänkbara. Även i skadat tillstånd skall det flyta så att t ex en oljelast kan pumpas till annat fartyg eller passagerare kan evakueras från haveristen.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett sätt att tillverka fartygsskrov som oberoende 10 15 20 l\) UI Jolo 0 I u nu 0:00 u; .ø;. .;:. ....

CD 00 coon o: a 0 g u 0 0 0 0 n c OO 00 5 2 6 9 4 9 ' av skrovform ger optimal vidhäftning mellan olika skikt av skrovet till minsta möjliga kostnad och utan krav på exakt anpassning som t ex mekaniska åtgärder i form av slipning, fräsning och liknande.

Ovanstående och andra ändamål med uppfinningen uppnås med sättet enligt uppfinningen som kännetecknas av att mellan ett inre skrov av stål eller aluminium byggt på en stödstruktur av spant, vägare och longitudinaler, och ett yttre skrov av höghållfast stål anordnas en konstruktion som fixerar skroven till varandra på önskat avstånd, men som är vekare än stödstrukturen för det inre skrovet, till bildning av en spalt, och att i spalten insprutas ett cellplastskiktbildande material, företrädesvis cellplastkulor tillsammans med ett bindemedel, varvid bildas ett cellplastskikt som vidhäftar till det inre och det yttre skrovet.

Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen väljs en tjocklek av 0,005 - 0,30 m för det höghållfasta stålet i ytterskrovet.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform av uppfinningen utfor- mas spalten mellan de två skroven 0,05 - 3,0 m bred.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen bringas cellplastskiktets densitet inklusive bindemedel att uppgå till 60 - 400 kg/nf, lämpligen högst 200 kg/m3, företrädesvis 100 - 150 kg/mï Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen förlimmas skrovens inåt mot spalten vända ytor med ett lim som ger upphov till en dilatationsfog eller viskoelastisk limfog, såsom ett två-komponents polyuretanlim, epoxiharts och fukthärdande enkomponents polyuretanlim eller olika typer av prepegs. 10 15 20 I\) U1 lo nu oooo :cos u o o o g g v00 n o unna .. .... (J o o o..o CD 526 9494 Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen väljs som material i cellplastkulorna polypropencellplast, polyetencell- plast, polystyrencellplst, PET-cellplast, PPO-cellplast, PVC- cellplast eller blandningar av dessa. Även andra polymermaterial kan användas.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen används som bindemedel en härdplast, eller annat härdande bindemedel.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Kombinationen av cellmaterialets (skummets) och det yttre skro- vets egenskaper har en avgörande funktion. Skrovets unika upp- byggnad gör att ytterskiktet och cellmaterialet bildar en defor- mationszon så att det upptar tillräcklig last för att innerskro- vet skall kollapsa före ytterskrovet. Skum med en hög flytgräns och progressiv hàrdnandemodul i kombination med ett ytterskikt med hög draghållfasthet och hög tillåten spänning är föredragen.

Företaget SSAB, Luleå, Sverige tillverkar och säljer ett hög- hållfast stål, benämnt Domex 500 som har det önskade egenska- perna för ytterskiktet.

När de mekaniska påkänningarna är så höga att det inre skrovet deformeras, sker en knäckning av strukturen innanför det inre skrovet. Först när deformationen i ytterskrovet passerar det höghållfasta stålets sträckgräns uppstår sprickbildning, varvid läckage ändå kan förhindras tack vare cellmaterialets tätande förmåga.

Det är väsentligt att den struktur som håller det yttre skrovet på det avsedda avståndet från det inre skrovet dimensioneras så att den deformeras vid en kraft som understiger en kraft som orsakar deformation av det inre skrovet. Därigenom uppnås att cellplasten kan uppfylla sin funktion som energiupptagande och 00 0000 0000 0 0 I O OO O 0 0 00 0000 00 0000 00 I I I l 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 sze 949 ga energifördelande zon.

Vid ombyggnation av befintliga dubbelskrovsfartyg finns redan en struktur som fixerar de två skroven till varandra. Dessa struk- turer kan då lämpligen försvagas på lämpligt sätt, företrädesvis på för grundstötning speciellt utsatta ställen. På dessa platser kan vekare plåtar svetsas in vilka skall vika sig vid skada och ej tryckas in genom den inre strukturen. Det injicerade skummet kan då fungera på avsett sätt. Avståndet mellan de två plåtarna är vid dubbelskrovsfartyg i regel ca 3 m. Därvid ger cellplast- skiktet önskad effekt i form av fördelning av krafter vid kolli- sion respektive grundstötning vid en låg densitet, såsom 60 - 150 kg/m3, samtidigt som flytförmågan blir mycket stor.

Det är också tänkbart att varv som är uppbyggda för att bygga dubbelskrovsfartyg fortsätter med detta men med anpassad mellan- skrovskonstruktion, varigenom varvets omställningskostnader kan minimeras.

Enligt en utföringsform av uppfinningen anordnas ett skikt av ett högelastiskt material mellan det inre och det yttre metall- skrovet, invid endera eller båda av dessa. Detta högelastiska material kan också vara ett som bildas av ett lim som används vid cellmaterialets limning på det inre och/eller det yttre skrovet.

Vid insprutningen av cellplast i form av partiklar tillsammans med ett bindemedel bildas ett sammanhängande celplastskikt samt uppnås bindning till de mot cellplastmaterialet vända av skrov- ytorna. Företrädesvis förlimmas skrovytorna med ett lim som ger upphov till en dilatationsfog eller viskoelastisk limfog mellan cellplastmaterial och metallskorv, t.ex. ett två-komponents polyuretanlim. Andra exempel på användbara lim är epoxiharts och fukthärdande enkomponents polyuretanlim, olika typer av prepegs. 10 15 20 nu: 0::0 :(15 .I:. .n:. ...- C oc! ha 000! 00 I O O 0 I O II 526 949 6 åë Cellmaterialet skall uppvisa till största delen slutna celler, och kan vara tillverkat av flera olika typer av material, och även blandningar av dessa, t.ex. polypropencellplast, polyeten- cellplast, PVC-cellplast, polystyrencellplast, PET-cellplast, PPO-cellplast, eller blandningar av dessa.

Cellmaterialet skall företrädesvis också vara flamskyddat, och därvid kan i partiklarna och/eller i bindemedlet vara införda expanderande grafitpartiklar som i händelse av brand expanderar och bildar ett obrännbart skikt.

Cellmaterialskiktets tjocklek och densitet inklusive bindemedel kan variera beroende på de aktuella betingelserna, och kan t ex ligga mellan ca 0,05 och 3 m respektive 60 - 400 kg/må, normalt upp till ca 200 kg/mï företrädesvis 100 - 150 kg/mï Cellmaterialskiktets tjocklek och densitet är av betydelse för funktionen som deformationszon och den energiabsorption som eftersträvas, men också för flytkraften. Genom att avpassa cellmaterialskiktets tjocklek och densitet till de aktuella förutsättningarna kan ett fartygs totalvikt helt kompenseras och fartyget bli osänkbart.

Med sättet enligt uppfinningen följer en rad väsentliga förde- lar. Oavsett det inre och yttre skrovens former uppnås en opti- mal fyllning och vidhäftning till såväl det inre som det yttre skrovet. Dessutom är det möjligt att variera cellplastskiktets tjocklek genom att göra spalten mellan det inre och det yttre skrovet olika stor på olika ställen av fartyget, om behov därav föreligger.

Skrovplátarnas tjocklek bestäms vid dimensioneringen av fartyget i enlighet med internationella klassningsregler. Användning av 10 15 CO OO OIII C000 I I 0 I O O I 0 Inc 00 00 00 I 0 0 I 0 I 0 0 1 OI 00 0000 II 000 526 949 höghàllfast stål ger en viktbesparing genom att man kan gå ned i tjocklek samtidigt som man ändå erhåller utomordentliga egenska- per som mycket hög dragbrotthållfasthet vid deformation på grund av grundstötning, kollision, explosion etc.

Flamskydd kan åstadkommas genom att expanderande grafitpartiklar blandas in i plastmaterialet och/eller i bindemedlet.

Man kan också anordna ett flamskydd i form av ett skikt av expanderande grafitpartiklar invid det yttre respektive det inre skrovet, dvs. i limmet.

Claims (10)

10 15 20 25 30 526 949 8 Patentkrav

1. l. Sätt för tillverkning av ett fartygsskrov, särskilt avsett för olje- och kemikaliefartyg, passagerarfartyg, och fiske- fartyg, innefattande ett inre skrov av stål eller aluminium byggt på en stödstruktur av spant, vägare och longitudinaler, samt ett yttre skrov av höghållfast stål, kännetecknat av: att mellan det inre skrovet och det yttre skrovet anordnas en konstruktion som fixerar skroven till varandra pà önskat avstånd till bildning av en spalt, vilken konstruktion är vekare än nämnda stödstruktur för det inre skrovet, eller I att vid ombyggnation av ett dubbelskrov, en mellan det inre och det yttre skrovet befintlig konstruktion anpassas så att nämnda konstruktion är vekare än innerskrovets stödstruktur, och att i spalten mellan det inre skrovet och det yttre skrovet insprutas ett cellplastskiktbildande material, företrädesvis cellplastkulor tillsammans med ett bindemedel, varvid bildas ett skikt av cellplastmaterial som vidhäftar till det inre skrovet och det yttre skrovet, varvid konstruktionen mellan det inre skrovet och det yttre skrovet dimensioneras så att den deformeras vid en kraft som understiger en kraft som orsakar deformation av det inre skrovet, så att cellplastmaterialet kan bilda en energiupp- tagande och energifördelande zon.

2. Sätt enligt krav l, kännetecknat av att det yttre skrovet och cellplastmaterialet utformas att bilda en energiupptagande deformationszon som vid yttre påkänning upptar tillräcklig last för att det inre skrovet skall kollapsa före det yttre skrovet.

3. Sätt enligt krav l eller 2, kännetecknat av att vid ombyggnation av ett dubbelskrov, konstruktionen mellan det inre skrovet och det yttre skrovet försvagas, företrädesvis på för grundstötning speciellt utsatta ställen. 10 l5 20 25 30 526 949 9

4. Sätt enligt något av kraven l-3, kännetecknat av att en tjocklek av 0,005 ~ 0,30 m för det höghållfasta stålet i ytterskrovet väljs. kännetecknat av att 3,0 m bred.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, spalten mellan de två skroven utformas 0,05 -

6. Sätt enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att cellplastskiktets densitet inklusive bindemedel bringas att uppgå :iii 60 - 400 kg/mï lämpligen högst 200 kg/mä företrä- desvis 100 - 150 kg/mß.

7. Sätt enligt något av kraven l-6, kännetecknat av att ett skikt av ett högelastiskt material anordnas mellan det inre skrovet och det yttre skrovet invid endera eller båda av dessa.

8. Sätt enligt krav 7, kännetecknat av att nämnda skikt av högelastiskt material bildas av ett lim genom att skrovens inåt mot spalten vända ytor förlimmas med nämnda lim som ger upphov till en dilatationsfog eller viskoelastisk limfog, såsom ett två-komponents polyuretanlim, epoxiharts och fukthärdande enkomponents polyuretanlim eller olika typer av prepegs.

9. Sätt enligt något av kraven l~8, kânnetecknat av att cellplastmaterialet innefattar cellplastkulor vars material väljs till polypropencellplast, polyetencellplast, polystyren- cellplast, PET-cellplast, PPO-cellplast, PVC-cellplast, eller blandningar av dessa.

10. Sätt enligt något av kraven l-9, kännetecknat av att som bindemedel används ett härdande bindemedel såsom härdplast.