一种月池区域分段式倾斜隔离空舱结构的制作方法

本发明涉及海洋工程设计领域，更具体的说，涉及海洋工程月池区域的分段式倾斜隔离空舱设计。

背景技术：

海洋工程的月池通常都是设计人员重点研究课题，特别是针对具备航行功能的海洋工程尤为重要，例如钻井船等作业的海洋工程，月池的大小与海洋工程阻力增加成非线性的正相关关系，也就是说月池越大，其产生的阻力就越大，其运营成本越高。对于含月池的海洋工程，为了减少月池影响并保留必要的月池尺寸，故需要对月池区域进行优化。

海洋工程在钻井作业时，需要在月池区域内安装井口防喷器和采油树等设备，而这些设备非常庞大，需要通过滑车才能完成运输，但当设备放置在滑车上时，由于滑车的设计形式，井口防喷器等设备会在月池端壁内侧产生一定高度的下降。为了保证上述设备的正常运行，在该高度范围内不能含有任何物体阻隔，但其下部区域无要求。

根据钻井船作业操作要求，钻井作业舱应该尽可能靠近月池区域。为了避免钻井作业时碰撞月池而造成的舱壁破损及浸泡设备，并有效控制破损程度，保护钻井操作设备，月池区域必须设计隔离空舱，通常情况下空舱全部设计在月池旁的舱室内，传统的常规隔离空舱设计如图1所示。

问题在于，通常隔离空舱全部设计在月池旁的舱室内，传统隔离空舱13如图1所示，或者采用水平舱底和舱顶的分段式，分段式水平舱底/舱顶空舱14、15如图2所示，这两种形式都会造成液舱及月池区域的部分舱容浪费，导致该海洋工程装载能力降低。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，对月池区域的隔离空舱进行了设计改进，在保证钻井设备正常使用的基础上，将隔离空舱设计成分段的倾斜形式。

为了达到上述目的，本发明提供一种月池区域分段式倾斜隔离空舱设计，将月池区域隔离空舱进行分段式布置，将隔离空舱设计为上下两段，即在月池与液舱间舱壁设置上段隔离空舱和下段隔离空舱。其中，上段隔离空舱具有倾斜底部，并位于液舱内，而下段隔离空舱具有倾斜顶部，并位于月池内。由于施工建造需要，隔离空舱的倾斜角度不可小于30°及大于60°。

具体说，一种月池区域分段式倾斜隔离空舱结构，在月池与液舱间舱壁设置了与所述月池宽度相同的上段隔离空舱和下段隔离空舱，所述月池的两侧为钻井作业舱，所述月池的宽度受左右钻井作业舱限制；所述上段隔离空舱位于所述液舱舱壁内侧，所述下段隔离空舱位于所述液舱舱壁外侧的所述月池内。

其中，所述上段隔离空舱长度L2满足0.5m≤L2≤2m，所述下段隔离空舱长度L1满足0.5m≤L1≤2m；设所述上段隔离空舱的倾斜底部最低点距主甲板高度h2，钻井相关设备在主甲板以下最低点高度h3、所述下段隔离空舱顶部与所述钻井相关设备间距h1以及倾斜底部垂直高度h5，则需满足h2＝h1+h3+h5，其高度范围满足0.5m≤h2≤21m、0.1m≤h5≤10m；所述下段隔离空舱倾斜顶部最高点距船底板的高度h4需满足0m≤h4≤20m；同时保证所述下段隔离空舱倾斜顶部最高点与钻井相关设备间距为h1范围为0.5m≤h1≤1m；所述钻井相关设备在主甲板以下最低点距主甲板的距离为h3，范围为0m≤h3≤20m；所述上段隔离空舱的倾斜底部与所述液舱舱壁存在夹角，角度与所述下段隔离空舱的倾斜顶部与所述月池内壁的夹角一致，范围为

本发明的优点是：(1)本发明与常规月池区域隔离空舱设计相比，在满足海洋工程设备正常运行的基础上，将液舱内的部分隔离空舱向外布置，合理降低月池对航行的影响，合理优化了月池和液舱空间，提高了船舶航行性能。(2)本发明采用分段式倾斜隔离空舱设计，特别是倾斜顶部、倾斜底部设计，保持月池上部的操作空间的同时，减少月池下部长度，增大了月池内部设备操作空间，增加了月池前部液舱的舱容，提高海洋工程的可变载荷的装载能力。(3)与常规海洋工程相比，月池长度相应减小，宽度不变，减少了月池的尺寸，同时采用倾斜顶部形式，加快月池内空舱顶部液体流动，进一步有效降低月池内乱流程度，降低海洋工程航行的阻力，同时增加液舱舱容和总纵强度。(4)由于月池长度减小，船体大开口尺寸减小，故海洋工程整体纵向强度提高，且结构整体性更加完整。

附图说明

图1是常规隔离空舱设计例1的月池区域侧视示意图。

图2是常规隔离空舱设计例2的月池区域侧视示意图。

图3是月池区域分段式倾斜隔离空舱设计的侧视示意图。

图4是图3的A向视示意图。

图5是图4的B向视示意图。

具体实施方式

本发明一种月池区域分段式倾斜隔离空舱设计，结构包括液舱1，上段隔离空舱2，下段隔离空舱3，月池4，钻井相关设备5，所述钻井相关设备5包括井口防喷器和采油树等设备，主甲板6，双层底甲板7，船底板8，月池纵向舱壁9，船中纵线10，下段隔离空舱倾斜顶部最低点(或上段隔离空舱倾斜底部最低点)11，下段隔离空舱倾斜顶部最高点(或上段隔离空舱倾斜底部最高点)12，月池4左右钻井作业舱16(分为图中的16a和16b)。图3、图4和图5分别为月池区域分段式倾斜隔离空舱设计的侧视图、横剖面图和俯视图(有变向)。

本发明针对月池区域隔离空舱进行了改进，具体方式如下：

根据规范要求，月池区域需要进行隔离空舱设计，所述月池4高度范围内，液舱1和月池4之间必须有隔离空舱阻隔。本发明在月池4与液舱1间舱壁设置了上段隔离空舱2和下段隔离空舱3，所述上段隔离空舱2具有倾斜底部，所述下段隔离空舱3具有倾斜顶部，上段隔离空舱2和下段隔离空舱3分别置于舱壁的两侧。其中，上段隔离空舱2位于液舱1舱壁内侧，而下段隔离空舱3位于液舱1舱壁外侧的月池4内，所有隔离空舱宽度同月池4宽度,。

图3中所示的上段隔离空舱2，长度L₂满足0.5m≤L₂≤2m，宽度同月池4区域的宽度，上段隔离空舱倾斜底部最低点11距主甲板6高度h₂，为钻井相关设备5在主甲板6以下最低点高度h₃、下段隔离空舱3顶部与钻井相关设备5间距h₁以及倾斜底部垂直高度h₅之和，即h₂＝h₁+h₃+h₅，其高度范围满足0.5m≤h₂≤21m，而其中倾斜底部垂直高度h₅则需要满足0.1m≤h₅≤10m。且上段隔离空舱2的倾斜底部与液舱1舱壁存在夹角，角度与下段隔离空舱3角度一致，角度范围为

下段隔离空舱3，长度L₁满足0.5m≤L₁≤2m，宽度同月池4区域宽度，下段隔离空舱倾斜顶部最高点12距船底板8的高度h₄需满足0m≤h₄≤20m，同时保证下段隔离空舱倾斜顶部最高点12与钻井相关设备5间距h₁范围为0.5m≤h₁≤1m，钻井相关设备5在主甲板以下最低点距主甲板6的距离h₃范围为0m≤h₃≤20m，且下段隔离空舱3的倾斜顶部与月池4内壁存在夹角角度范围为

按照上述设计方案，本发明可有效地控制月池4长度，将液舱1内的部分隔离空舱向外布置，保持月池4上部的操作空间的同时，减少月池4下部长度，同时增加下段隔离空舱3处液舱1的舱容。采用本发明可有效控制月池4尺寸及增加液舱1舱容，进而提高海洋工程的液体装载能力及纵向结构强度，同时减少了月池4内水阻力的影响。

优选方式下，月池4的高度范围内，液舱1和月池4之间必须有隔离空舱阻隔。本发明采用分段式倾斜隔离空舱设计，特别是倾斜顶部、倾斜底部设计，增大了月池4内部设备操作空间，并加快月池4内空舱顶部液体流动，进一步有效降低月池内乱流程度，降低航行的阻力，同时增加液舱1舱容和总纵强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。