应用于b型独立舱的局部次屏壁系统及船舶或海洋结构物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了应用于B型独立舱的局部次屏壁系统及船舶或海洋结构物，其与B型独立液货舱壳体完全分离，依附在船体内壳上，并且在B型独立舱壳体外形成密性空间。依附在船体内壳上的绝缘层起到绝热作用，保证密性的防溅膜由固定装置固定在船体内壳上，采用承压木支撑B型独立舱，船体底部设计为加强膜，用来承载少量的泄漏货物载荷。B型舱壳体和防溅膜之间的密性空间可作为施工空间和检修空间，对B型舱壳体和防溅膜进行检测。本发明的技术方案结构简洁，安装方便，可节省船厂的建造成本，缩短施工周期。
【专利说明】应用于B型独立舱的局部次屏壁系统及船舶或海洋结构物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种运输及储存液化气体的船舶舱体结构，更确切地说，涉及应用于按《国际散装运输液化气体船规则》(IGC code)要求设计的B型独立液货舱的局部次屏壁系统。
【背景技术】
[0002]通常，用于运输及储存温度在_55°C以下液化气体的船舶，如甲烷、乙烷、乙烯等，其货物围护系统可采用B型独立舱、C型独立舱或薄膜型液货舱三种型式。
[0003]按照IGC code的要求，薄膜型围护系统需要完整的主屏壁及完整的次屏壁，其形式为完整的次屏壁依附在船体内壳上，完整的主屏壁依附在次屏壁上，主屏壁和次屏壁必须设计有足够的强度用于支撑液化气的货物载荷，并且该载荷最终由船体结构承担。薄膜型围护系统对制造安装精度及工艺要求非常高，且周期较长。
[0004]C型独立液货舱是一种压力容器，按照IGC code的要求，不需要设置次屏壁，但由于其设计蒸气压力较高，通常C型独立液货舱仅应用于小型液化气运输船，对于7或8万方以上的液化气运输船，目前并没有实例应用。
[0005]B型独立液货舱系指采用模型试验、精确分析手段和分析方法确定应力水平、疲劳寿命和裂纹扩展特性进行设计的液货舱。该类型液货舱自身壳体为主屏壁，按照IGC code的要求，需要设置局部次屏壁系统。该局部次屏壁系统不需要支撑液化气货物的载荷，仅需要承担少量的货物泄露。目前应用于B型独立舱的局部次屏壁系统有SPB型和Moss型，另外还有一些暂未应用到实船的发明设计。
[0006]所有这些局部次屏壁系统都是依附在B型独立舱壳体的，而由于B型独立舱载货工况下温度极低，空舱工况下又趋于常温，温差会非常大，随之而来的收缩变形量是不可忽略的。上述局部次屏壁系统在设计时，必须能够吸收掉B型独立舱的收缩变形量，否则局部次屏壁系统就会不可避免的被损坏。因此，传统的局部次屏壁系统结构相对复杂，安装工艺要求相对较高。
[0007]由上可见，目前对于大型LNG、LEG (乙烷、乙烯)运输船，无论是采用薄膜型围护系统还是采用B型独立舱，对船厂的技术要求和工艺水平是非常高的。
[0008]专利CNCN101959752A提出一种用于提高具有波纹的膜片的抗压特性的膜片加固构件，一种具有所述加固构件的膜组件，以及一种构造所述膜组件的方法。该发明通过提供一种用于具有波纹并且安装在LNG液货舱的隔离结构件内的膜片的加固构件，可以防止波纹的塌陷，并且对于相同负载可以削弱振动而不需要增加波纹的表面刚性，并且可以通过形成附加隔离层提高隔离特性。但该专利仅仅涉及膜组件，且其屏壁系统结构相对复杂，安装工艺要求相对较高。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，提供一种B型独立液货舱的局部次屏壁系统，可用于液化气运输船或浮式海洋结构物的储存系统，该局部次屏壁系统与B型独立舱完全分离，依附在船体内壳上，无需考虑B型独立舱收缩变形的影响，从而大大降低了对安装工艺的要求，且可以缩短生产周期。
[0010]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案实现的:
[0011]为达到上述目的，一方面，提供了应用于B型独立舱的局部次屏壁系统，应用于运输及存储液化气体船，所述船内设有具有容纳空间的船体内壳，所述局部次屏壁系统包括绝缘层、防溅膜和独立舱舱体，所述绝缘层与所述船体内壳的容纳空间的内表面相连，并形成绝缘空间，所述防溅膜与所述绝缘层的绝缘空间的内表面相连，并形成密性空间，所述独立舱舱体与所述船体内壳的容纳空间的内表面通过木质支座相连，并置于所述防溅膜形成的密性空间中。
[0012]优选的，所述绝缘层直接与船体内壳相连。
[0013]优选的，所述防溅膜直接与所述绝缘层相连，并通过固定装置进行安装。
[0014]优选的，所述固定装置包括底座、木质连接杆、顶座、垫片和螺栓，所述底座通过焊接与所述船体内壳相连，所述木质连接杆的两端分别与所述底座和顶座相连，所述顶座通过垫片和螺栓的配合与所述防溅膜相连。
[0015]优选的，所述防溅膜上位于所述船体内壳底部的位置还设有加强膜。
[0016]优选的，所述加强膜的材料为木质板。
[0017]优选的，还包括支座，所述独立舱舱体通过所述支座与所述船体内壳相连。
[0018]优选的，所述支座由木质承压木制成。
[0019]优选的，所述防溅膜采用低温金属材料制成，所述防溅膜由数块薄金属板拼接而成。
[0020]另一方面，提供了船舶或海洋结构物，包含上述的局部次屏壁系统。
[0021]借由上述技术方案，本发明应用于B型独立舱的局部次屏壁系统及船舶或海洋结构物至少具有下列优点及有益效果:
[0022]本发明所述的局部次屏壁系统，由于B型独立液货舱完全分离，因此不会受到B型独立舱自身收缩变形的影响，同时局部次屏壁系统的固定装置是焊接在船体内壳上而不是B型独立舱壳体上，降低了对B型独立舱壳体材料机械性能的影响；
[0023]根据本发明，该局部次屏壁系统的安装由船体内壳开始，依次向外安装直至防溅膜或加强膜，其结构简单，安装方便。对船厂的硬件设备及施工工艺要求相对较低，可降低生产成本、缩短施工周期，其产生的经济效益是明显的。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1、2为根据本发明的实施例的用于船舶(LNG船、LEG船、LPG船等)或浮式海洋结构物(FLNG、FSRU, LNGRV等)的B型独立液货舱货物围护系统典型横剖面图；
[0025]图3是本发明的实施例中防溅膜、绝缘层及固定装置截面剖视图；
[0026]图4是本发明的实施例的固定装置构造说明；
[0027]图5是本发明的实施例的防溅膜固定方式说明；
[0028]图6是本发明的实施例中加强膜、绝缘层及固定装置的截面剖视图；
[0029]图7是本发明的实施例的支座区域截面剖视图。
【具体实施方式】
[0030]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段，以下结合附图及优选实施例，对依据本发明提出的用于B型独立液货舱的局部次屏壁系统的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。然而，在以下说明具体到本发明的特定实施例或特定使用的程度上，旨在仅作为示例性目的并且简单地提供示例性实施例的说明。因此，本发明不限于以下所述的具体实施例，而是包括落入所附权利要求的真正思想和范围内的全部可替换的修改和等价物。
[0031]本发明的实施例应用于IGC code所述的B型独立液货舱储罐，更具体地说，所述储罐可设计成承载温度约_163°C的液态常压天然气，以及其他液态气体如丙烷、乙烷、乙烯或丁烷等，所述储罐和本发明的实施例配合，即可安装到船舶或浮式海洋结构物上，用于液化气的运输或储存。
[0032]图1及图2为根据本发明的实施例进行设计的，船舶或浮式海洋结构物的典型横剖面示意图，其结构布置具有双层底、双舷侧和双甲板的特点，即船体内壳I上所有骨材布置在外侧，以保证本发明所述的局部次屏壁系统可依附在船体内壳容纳空间的内侧。
[0033]如图1和图2中，系统包括绝缘层2、防溅膜3和独立舱舱体6。绝缘层2直接依附在船体内壳I上。
[0034]防溅膜3布置在绝缘层2上，防止泄露的少量液化气进入绝缘层2区域。在船体内底部分，防溅膜3进行了加强，用于承载少量的泄露的液化气。
[0035]独立舱舱体6优选通过支座4支撑独立于船体内壳I上。图1和图2中支座4的数量及型式仅为示意，可根据实际情况增加数量或者增大支座尺寸。
[0036]防溅膜3和独立舱舱体6之间围成的密性空间5，其宽度需满足施工要求，在运营过程中，该空间内充满惰性气体，以防止空气对内部构件产生腐蚀。
[0037]此外，在本发明的局部次屏壁系统中，优选的布置有温度和压力传感器。在发生液化气泄漏的情况下，其能在第一时间检测到密性空间5中气体压力的上升以及防溅膜3表面温度的下降，但监测手段不限于此。
[0038]如图3中所示，在本发明的实施例中，绝缘层2可通过现场发泡技术或者预制安装来实现，其材料优选但不限于聚氨酯。其厚度由所装液化气温度、蒸发率(BOR)的要求、船体内壳材料的许用温度等因素确定。
[0039]此外，防溅膜3优选为厚度约I至4毫米的低温金属材料制成，其最低设计温度应不高于所装液化气的设计温度。例如，当该储罐装载LNG时，防溅膜3可选用9Ni钢、304L不锈钢或5083铝合金等。
[0040]并结合如图5中所示，防溅膜3由固定装置13通过多点支撑并固定。固定装置13包括底座7和木质连接杆8。木质连接杆8可提供一定的强度，同时可起到绝热的作用。[0041 ] 如图4中所示，在本发明的实施例中，优选固定装置13包括底座7、木质连接杆8、顶座12、垫片10和螺栓9。底座7为圆柱型套筒，材料可选择与船体内壳一致，其直接焊接在船体内壳I上。顶座12优选带有螺杆，其材料可选择与防溅膜3 —致，顶座12与连接杆顶部牢固相接，再将带有顶座的连接杆放入底座中并固定。
[0042]在防溅膜3外侧，设有金属垫片10和金属螺栓9，通过该螺栓9和垫片10的配合将防溅膜3固定，该螺栓9及垫片10的材料可选择与防溅膜3 —致或其他低温材料。
[0043]此外，还优选包括密性软垫片11，其材料性能应不受液化气低温的影响，布置在顶座12和防溅膜3之间，以保证了密性空间5的气密性。
[0044]如图5中所示，在本发明的实施例中，防溅膜3覆盖整个船体内壳I的内表面，优选通过大量金属薄板拼接而成。
[0045]并优选每张薄板通过多个固定装置13进行固定。在本实施例中，优选为上下各一排，间隔约2至5米，但不限于此方式。薄板与薄板之间可通过焊接、铆接或其他任何方式进行连接，但必须保证连接处的气密性。
[0046]在本发明的实施例中，当出现少量液化气泄漏时，船体顶部和舷侧的防溅膜3不承载泄漏的载荷，而船体底部的防溅膜3需要承载该泄漏的载荷，因此需要设计加强膜14。
[0047]如图6中所示，在本发明的实施例中，与顶部和舷侧的防溅膜3唯一不同的是，优选在防溅膜3和密性软垫片11之间增加了一层高强度木质板作为加强膜14，这样底部的防溅膜3和加强膜14即可以承载液化气泄漏的载荷，同时也可以承载检修过程中检修人员进入密性空间5后的各种载荷。
[0048]如图7中所示，在本发明的实施例中，独立舱船体6通过支座4设于船体内壳I上。优选支座4由木质承压木制成，其尺寸根据材料导热性能及承压载荷等因素确定。
[0049]木质承压木制成的支座4与船体内壳I直接相接触。为保证充分接触，在二者之间可填充环氧树脂。
[0050]此外，B型独立舱舱体6和支座4之间优选还设置舱体底座15，该舱体底座14与支座4相连接。为保证充分接触，在二者之间可填充环氧树脂。
[0051]另外，为了防止B型独立舱在船体货舱内部相对运动，可在支座4的上下设置肘板，限制其相应方向的运动自由度。同时，结合如图1和图2中所示，优选在B型舱顶部设置支座4，其作用为在破舱工况下，防止B型独立舱罐体上浮。
[0052]如图7中所示，在本发明的实施例中，支座4四周设有与其紧密相连的局部圆弧16，该局部圆弧16通过防溅膜3在与支座4邻接部位圆弧过渡形成。
[0053]本发明的实施例中还包括一种船舶或海洋结构物，设有如上述的局部次屏壁系统。由于上述局部次屏壁系统具有上述技术效果，因此，设有该局部次屏壁系统的船舶或海洋结构物也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
[0054]综上所述，根据本发明设计的局部次屏壁系统，结构简洁，安装方便，可节省船厂的建造成本，缩短施工周期。
[0055]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本【技术领域】的专业人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述说明的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种应用于B型独立舱的局部次屏壁系统，应用于运输及存储液化气体船，所述船内设有具有容纳空间的船体内壳，其特征在于，所述局部次屏壁系统包括绝缘层、防溅膜和独立舱舱体，所述绝缘层与所述船体内壳的容纳空间的内表面相连，并形成绝缘空间，所述防溅膜与所述绝缘层的绝缘空间的内表面相连，并形成密性空间，所述独立舱舱体与所述船体内壳的容纳空间的内表面相连，并置于所述防溅膜形成的密性空间中。
2.根据权利要求1所述的局部次屏壁系统，其特征在于，所述绝缘层直接与船体内壳相连。
3.根据权利要求1所述的局部次屏壁系统，其特征在于，所述防溅膜直接与所述绝缘层相连，并通过固定装置进行安装。
4.根据权利要求3所述的局部次屏壁系统，其特征在于，所述固定装置包括底座、木质连接杆、顶座、垫片和螺栓，所述底座通过焊接与所述船体内壳相连，所述木质连接杆的两端分别与所述底座和顶座相连，所述顶座通过垫片和螺栓的配合与所述防溅膜相连。
5.根据权利要求1所述的局部次屏壁系统，其特征在于，所述防溅膜上位于所述船体内壳底部的位置还设有加强膜。
6.根据权利要求5所述的加强膜，其特征在于，所述加强膜的材料为木质板。
7.根据权利要求1所述的局部次屏壁系统，其特征在于，还包括支座，所述独立舱舱体通过所述支座与所述船体内壳相连。
8.根据权利要求8所述的局部次屏壁系统，其特征在于，所述支座由木质承压木制成。
9.根据权利要求1所述的防溅膜，其特征在于，所述防溅膜采用低温金属材料制成，所述防溅膜由数块薄金属板拼接而成。
10.一种船舶或海洋结构物，其特征在于，包含权利要求1至9任一项所述的局部次屏壁系统。
【文档编号】B63B25/08GK104443283SQ201410697341
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】吕立伟, 郑文青 申请人:中国船舶工业集团公司第七〇八研究所