专利名称：双壳油船的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双壳油船，具有外壳和内壳，内壳与外壳隔开距离 并包围各货舱，其中外壳和内壳通过连接元件相互刚性连接。
技术背景对于双壳油船在海损情况下不仅有船的外壳破坏的危险，而且还有 内壳破坏的危险。只有在比较小的海损的情况下才可能只有外壳破坏， 而内壳不破坏。但是损坏的通常情况可能的是，通过撞伤的运输工具例 如其球鼻型船首的破坏力损坏外壳，并且通过外壳与内壳之间的固定元件也使内壳变形并且击穿，从而货物卸出。在石油的情况下会导致足够知名的灾难。发明内容开头所述类型的双壳油船按本发明的特征在于，连接元件确切地说是其中至少一些垂直的内壁框梁(RahmentrSger)和/或其中至少一些水 平的纵梁(Stringer)配有额定断裂部位(Sollbruchstelle)或者穿孔， 并且内壳由具有高断裂延伸率的高弹性钢制成。实现本发明的基本构思在于，其中至少 一些最好所有的固定元件和/ 或连接元件在外壳与内壳之间具有额定断裂部位。在海损的情况下也可 以从外面将力施加到外壳上，并且因为额定断裂部位在紧邻的区域中承 受力的作用，所以断开与内壳的机械连接，内壳保持完整无缺，并且货 物不会卸出。在更大的碰撞或者不利角度下的力作用时，虽然也有力施 加到内壳上，但是由于内壳是由具有高断裂延伸率的高弹性钢制成的， 所以内壳会如此变形，使得不会由此出现裂紋。只有在特别大的力的情 况下内壳才可能破坏，但是这种情况根据对已知事故的统计最高只有3 %。本发明的原理基于这样的认识，即在许多海损情况下，虽然船的外 壳按照本发明在那些允许的地方发生破坏，但是内壳仅仅只是变形。
本发明因此在到目前已知的和受分析的事故中几乎百分之百防止货 物特别是石油的卸出。在双壳油船的情况下，在外壳与内壳之间的连接元件基本上是所谓 的纵梁、属于纵梁的承载元件和垂直定向的框梁。这涉及一种由水平和 垂直定向的条状连接件和固定在条上的板件构成的蜂窝结构。按照本发明，板通过穿孔行或者孔列设置额定断裂部位，也就是说， 将具有断口的圆孔或者各个长孔构造成线状，从而得到了穿孔行。穿孔行最好设置在内壳附近。但是也可以考虑将这些穿孔行或者额 定断裂行设置在更靠近外壳或者甚至在外壳与内壳之间在相同连接元件 上"^殳置多个这种行。这些孔也不必布置成按直线延伸，而是它们完全可 以成角度地或者波紋状地布置。重要的是，在力从外面按本发明施加到 船的船身上时，力作用的直接附近处的额定断裂部位承受过高的载荷， 并且在预定的部位上裂开，并且内壳由此不会受到损坏，并由此船的强 度得以保持。对于长孔的形状可以基本上采用具有倒圆的矩形。但是也可以同样 良好地沿纵向、也就是沿穿孔行的方向设置变尖的孔。在此重要的是， 相邻的长孔之间保留下来的连接片的尺寸使得它们在一定的力作用下断 裂，其中该断裂力和在与其它船预计碰撞时可预计的破坏力相一致。用作纵梁板的支承的支撑件可以按相应的方式设置额定折弯部位， 从而使它们在承受破坏力时避免将力传递到内壳上或者不将大部分力传 递到内壳上，或者这样传递，使得内壳不致破坏，尽管内壳可能在较大 的区域上变形。本发明的核心不仅在于使力流(Kraftflufi)中断，而且还涉及将从 外部施加到船体的船身上的破坏力如此导引到内壳上，使得除内壳的变 形之外不会产生内壳的破坏。本发明并不限于双壳油船，而且可以在所有双壳船或者集装箱船上 实现并且完全普遍地起作用，在大量可能的碰撞事故中可以保证货物不 会从船体卸出。本发明不仅主要涉及具有钢制外壳和钢制内壳的双壳油船，其中外
壳和内壳相互连接并构成船体。欧盟要求从2010年开始对5000 tdw以 上的油船有这样的壳，因此在船的外部浮游壳与内部货舱区域之间相应 存在空腔。在一种已知的油船(US PS 3，844，239)中，存在金属外壳并且在其 内部存在液体密封的壳，该壳由弹性材料制成并且是相应挠性的。在US 3,699,912中公开了一种油船，其中同样不涉及一种通常定义 的双壳油船。在这种已知的油船中，在内腔中有一个容器，该容器的向 外指向的壁由两个屏障件构成。这两个也被称为衬层的屏障是可相对运 动的，并且可以在碰撞的情况下相对变形，使得其中例如盛有原油的内 腔向外保持封闭。在按JP 08230775 A的双壳结构中涉及一种典型的双壳油船。也设 置了 一个外壳和一个内壳，在外壳与内壳之间有作为连接件的纵梁—甲 板。现在以如下方式实现碰撞阻抗能力，即内壳不是通常如同双壳油船 那样由板构成，而是由波紋板件构成，由此在碰撞情况下内壳展开，并 可以通过波紋吸收;並撞能量。在一种已知的用于运输化学物质的运输工具中(EP 0 723卯8 Al) 并不涉及一种双壳油船，而是一种具有外壳的运输工具，其中部分设置 了具有内壁和外壁的双壁结构。这两个部件通过横向加强件相互连接， 横向加强件也用作隔壁。在此，外部连接是牢固的，而内部连接的实现 使得在碰撞的情况下破坏固定，从而不会在外壳中出现所谓的"薄膜应 力"，并且为此设置了只能抵靠一定极限载荷的加强件。在JP 07196074 A中涉及一种双壳油船，其中在外壁与内壁的两个 壁部之间设置了部件或者材料，这些部件或者材料能抵抗压缩，但是不 能承受拉伸载荷。因此外壳在纵向设置了多个抗弯材料和水平连接铆钉。 这些元件吸收由石並撞产生的压力，以便通过这种方式方法保护内壳。当 在碰撞时大的变形力同时通过传力件(Transweb-Teil)传递到内壳上时， i殳置在每个传力件两侧的扭转元件承受扭转栽荷，并且扭转元件最终在 相应栽荷的情况下与内壳分离，从而内壳只会稍微变形或者弯曲。该技 术方案出发于，在船的各壳之间布置可以承受压力载荷但是不能承受拉伸载荷的特殊的纵向结构以及设有其它将碰撞产生的力转换成扭转力的 扭转元件，并且通过这种方式只引起内壳微小的变形或者弯曲。但是这 种结构引起显著更多的费用，其中还有疑问的是，这种扭转元件是否完 全能构造成使它们能够转变可能的碰撞以及由此引起的载荷。在曰本专利公开文件JP 08301180 A中可以看到另一种典型的双壳 油船。那里设置了由钢制成的外壳和同样由钢制成的内壳，其中在这两 个部件之间设置了纵梁。为了在碰撞情况下避免石油从内容器中流出， 在内壳的内侧设置了钢板衬层。在此涉及一种具有厚度为1.5至3 mm的 薄板，也就是一种比内壳薄得多的材料。这种钢制衬层通过间隔件固定。 这种结构的原理是，即使在外壳和内壳严重破坏的情况下还是能吸收足 够的碰撞能量，并且内壳还是保持液体密封的状态。整体考虑这些现有技术，它实际上对于类似的本发明的问题提供了 解决方案，可以确定的是，现有技术均没有暗示在双壳结构中考虑为外 壳和内壳的连接元件配置额定断裂部位或者穿孔。通过这些额定断裂部 位或穿孔可以实现在碰撞时吸收不能避免的船体变形，使得变形只在那 些不破坏内壳的地方出现。通过额定断裂部位的断裂，碰撞的能量作为 变形功被吸收。此外，外壳与内壳之间的机械连接被断开，从而外部的 力在任何情况下都不能再作用到内壳上。本发明的另一特征在于内壳材料的选择，这里应该涉及具有高断裂 延伸率的高弹性钢。这意味着，双壳结构通过材料的选择在没有碰撞的 正常状态下没有变弱。
下面借助于附图示例性地描述本发明。 图1示出了按本发明的双壳油船的船身的一部分的示意图； 图2示出了在海损情况下相应的视图并描述了其情况； 图3作为例子示出了在海损后船身上的相应损坏； 图4示出了按本发明的双壳油船的外壳与内壳之间的腔的放大视图； 图5以放大的比例示出了在纵梁或者框梁的一部分中的穿孔。
具体实施例方式
在各图中可以看到双壳油船的外壳10以及内壳11。在外壳10与内壳11之间在蜂窝结构或者栅格结构中具有基本上垂直指向的框梁或者连接元件12以及基本上水平构成的连接元件13即所谓的纵梁。元件10至 13构成了刚性结构。在以放大的比例示出的图4至可以看到水平的连接元件13和垂直的 连接元件12。外壳在该图中省去，但是可以看到内壳ll。图4示出了在 碰撞后的情况，并且可以看到额定断裂部位20怎样由于局部产生的力而 动作，使得内壳ll变形，但是不像未示出的外壳或者连接元件12和13 那样变形。从图4可以看到，内壳ll温和地变形，而不致产生断裂。有适合这 种载荷的并且特别具有高断裂延伸率的钢。图5示出了连接元件12或者13的一部分中的三个并列的凹口 。可 以看到三个排成一列的长孔20，其中如此选择相互之间的距离，使得他 们在相应的载荷下裂开。长孔的形状不同于矩形或者倒圆的圆孔地选择， 由此可以确保在穿孔行中希望的断裂。在本发明的范围内在不完全装满的货艙(通常填充率在97% )的情 况下，在发生海损时保证，由于变形减小的货艙内腔可以如此变形，使 得货物可以通过破裂板(Berstplatte )转移到双层的中央纵抢壁 (Mitteimngsschott)的区域内，如它在图1至3中所示。
权利要求
1.双壳油船，具有外壳和内壳，内壳与外壳隔开距离并包围各个货舱，其中外壳和内壳通过基本上垂直和水平延伸的连接元件相互刚性连接，其特征在于所述连接元件(12、13)确切地说是其中至少一些垂直的内壁框梁和/或其中至少一些水平的纵梁配置额定断裂部位或穿孔(20)，并且内壳(11)由具有高断裂延伸率的高弹性钢制成。
2. 按权利要求l所述的双壳油船，其特征在于所述穿孔(20)配 置在垂直延伸的连接元件(12)即框梁中、在内壳的附近。
3. 按权利要求1或者2任一项所述的双壳油船，其特征在于所述 穿孔(20)配置在水平延伸的连接元件(13)即纵梁中、在内壳的附近。
4. 按权利要求1至3至少一项所述的双壳油船，其特征在于所述 穿孔(20)由成列的圃孔构成。
全文摘要
本发明涉及一种双壳油船，具有钢制的外壳和钢制的内壳，内壳与外壳隔开距离并包围各个货舱，其中外壳和内壳通过垂直和水平延伸的元件相互刚性连接。连接元件配置额定断裂部位或穿孔，并且内壳由具有高断裂延伸率的高弹性钢制成。
文档编号B63B3/00GK101119888SQ200580001449
公开日2008年2月6日 申请日期2005年8月22日 优先权日2004年8月26日
发明者G·施特恩 申请人:林德瑙有限公司