一种具有独立液舱的新型液化气船的制作方法

本发明涉及船舶设计制造领域，具体涉及一种具有独立液舱的新型液化气船。

背景技术：

用于装载低温液化气(温度不低于-165℃)的imob型独立液货舱和imoa型独立液货舱的液化气船通常都均采用平甲板设计，因为船舶主尺度受到码头、河道和港口的限制，另外由于低温液货的密度都小于1，为了控制稳性安全，在船舶主尺度框架被限定的情况下，液舱的总舱容难以进一步扩大。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有独立液舱的新型液化气船，通过采用新的设计思路，能够在船舶主尺度框架限定的情况下，进一步扩展液舱的容量，同时确保液化气船的重心变化不大，又兼顾卸放空气吃水的要求。

为实现上述目的，本发明提供一种具有独立液舱的新型液化气船，包括安装在船体货舱中的独立液舱、以及覆盖在独立液舱上方的凸平结合甲板；所述凸平结合甲板包括位于船体左右两侧处的舷侧平段甲板、位于中间且高于舷侧平段甲板的中间平段甲板、以及连接舷侧平段甲板和中间平段甲板的连接段甲板，所述凸平结合甲板为整体式单壳甲板；所述独立液舱上部突出于舷侧平段甲板，所述独立液舱的装卸管在中间平段甲板上向船舷侧延伸、并向下弯曲至其装卸出口靠近舷侧平段甲板上端。

进一步地，所述独立液舱突出于舷侧平段甲板的左右两侧舱板分别与左右两侧连接段甲板保持平行，所述连接段甲板与竖直方向的夹角为0-50°。

进一步地，所述独立液舱上部包括液舱中间平板、以及左右两侧的液舱斜边板，所述凸平结合甲板中的连接段甲板为倾斜的且覆盖在液舱斜边板上方，所述中间平段甲板覆盖在液舱中间平板上方、且两者保持平行。

进一步地，所述船体为双壳体结构，所述船体的舷侧双壳包括舷侧内壳板和舷侧外板，且独立液舱处的舷侧内壳板上端向内倾斜、形成顶边舱斜板，所述顶边舱斜板位于液舱斜边板上方。

进一步地，所述连接段甲板、顶边舱斜板和液舱斜边板的倾斜角度相同。

进一步地，所述连接段甲板、顶边舱斜板和液舱斜边板的倾斜角度相同，且与竖直方向的夹角为35-50°。

进一步地，所述液舱斜边板与竖直方向的夹角为45°。

进一步地，所述独立液舱侧壁与舷侧内壳板之间还设有止浮装置。

进一步地，所述船体为双壳体结构，所述船体的舷侧双壳包括舷侧内壳板和舷侧外板，且独立液舱处的舷侧内壳板竖向延伸至上端与连接段甲板下端相接，所述舷侧平段甲板位于舷侧内壳板和舷侧外板的上端。

进一步地，所述船体的舷侧双壳纵向连续，其纵向跨度包括机舱、货舱、和首部舱段；在船头和船尾还设有油舱，所述油舱处设有隔离双壳，且油舱处的隔离双壳与独立液舱处的舷侧双壳纵向贯通。

进一步地，所述独立液舱为多个、且前后排列布置，所有独立液舱顶部的凸平结合甲板连续构成一整体。

如上所述，本发明涉及的新型液化气船，具有以下有益效果：

通过设置上部凸起的独立液舱和凸平结合甲板，凸平结合甲板中的舷侧平段甲板可与原有设计甲板保持相同高度，独立液舱的装卸管从中间平段甲板延伸过来，在连接段甲板或舷侧平段甲板处向下弯折，使其装卸出口靠近舷侧平段甲板上端，以此使卸放空气吃水基本不会增高，满足港口要求。中间平段甲板和连接段甲板形成一段凸起甲板，容纳独立液舱的上端的凸起部分，独立液舱的宽度和两边高度被船舶的主尺度和卸放空气吃水限制，通过上端凸起的部分，可有效地扩大舱容。本发明采用一种全新的设计思路，在船舶的主尺度一定的情况下，突破了现有设计液舱舱容的限制，有效地拓展了液舱的容量，同时确保液化气船的整体重心高度变化不大，又能够满足卸放空气吃水要求。

附图说明

图1为本发明的新型液化气船的外部侧视示意图。

图2为本发明的新型液化气船的外部俯视示意图。

图3为本发明实施例一中的独立液舱和凸平结合甲板的横截面示意图。

图4为本发明实施例一中的液舱斜边板与竖直方向夹角为35°时的结构示意图。

图5为本发明实施例一中的液舱斜边板与竖直方向夹角为50°时的结构示意图。

图6为本发明实施例二中的独立液舱和凸平结合甲板的横截面示意图。

元件标号说明

1独立液舱

1-1液舱中间平板

1-2液舱斜边板

2凸平结合甲板

2-1舷侧平段甲板

2-2中间平段甲板

2-3连接段甲板

3装卸管

3-1装卸出口

3-2卸放滴盘

4舷侧外板

5舷侧内壳板

5-1顶边舱斜板

6压载舱

7船底

8上支座

9下支座

10油舱

11止浮装置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1至图5，本发明提供了一种具有独立液舱的新型液化气船，包括安装在船体货舱中的独立液舱1、以及覆盖在独立液舱1上方的凸平结合甲板2；凸平结合甲板2包括位于船体左右两侧处的舷侧平段甲板2-1、位于中间且高于舷侧平段甲板2-1的中间平段甲板2-2、以及连接舷侧平段甲板2-1和中间平段甲板2-2的连接段甲板2-3，凸平结合甲板2为整体式单壳甲板；独立液舱1上部突出于舷侧平段甲板2-1，独立液舱1的装卸管3在中间平段甲板2-2上向船舷侧延伸、并向下弯曲至其装卸出口3-1靠近舷侧平段甲板2-1上端。

液化气船甲板设计的优先要考虑因素包括设计计算难度、制造实现难度、以及制造成本等，在现有的设计中，设计师基于简单设计理念，都是采用平甲板结构，其设计简单，属于简单箱型结构，在空间利用上面不灵活，不能大型化。液化气船在液舱上端的甲板采用平甲板，液舱的横向宽度由船宽所决定，在船舶的主尺度船长、船宽和型深一定的情况下，由于船舶重量重心和卸放空气吃水的限制，甲板的高度也被限制，从而限制了液舱的容量。在本申请中，卸放空气吃水是指液化气装卸出口3-1与水面之间的高度h，参见图3。

本发明涉及的新型液化气船，采用一种全新的设计思路，采用上部凸起的独立液舱1与凸平结合甲板2相配合的新型设计(也称为brilliance型)，在船舶的主尺度一定的情况下，突破了现有设计液舱舱容的限制，有效地扩展液舱的容量，同时确保液化气船的重心变化不大，又兼顾卸放空气吃水的要求。具体地，参见图3，舷侧平段甲板2-1的高度可以保持基本不变，独立液舱1的装卸管3从中间平段甲板2-2延伸过来，在连接段甲板2-3或舷侧平段甲板2-1处向下弯折，使其装卸出口3-1靠近舷侧平段甲板2-1上端，装卸出口3-1下方的卸放滴盘3-2可以布置在舷侧平段甲板2-1上，确保卸放空气吃水基本不用增高、或者增高很小，以对应满足港口装卸臂高度的要求。独立液舱1上部与中间平段甲板2-2之间、以及与连接段甲板2-3之间都根据相关要求采用合适间距，中间平段甲板2-2和连接段甲板2-3形成一段凸起甲板，容纳独立液舱1上端凸出于舷侧平段甲板2-1的部分，独立液舱1的宽度和两边高度被船舶的主尺度和卸放空气吃水限制，通过上端凸起部分，有效地扩大了舱容，并且，由于增加的凸起部分位于船舶左右方向的中间位置处，对于液化气船而言，其整体重心变化不大。同时，由于凸平结合甲板2采用整体纵向设计，为整体式单壳甲板，也即舷侧平段甲板2-1、和中间平段甲板2-2和连接段甲板2-3为一体式的，凸平结合甲板2的纵向强力结构位于中间平段甲板2-2和连接段甲板2-3下方，采用凸平结合甲板2，其结构强度高，设计加工简单。另外，凸平结合甲板2具备更广阔的三维空间扩展概念，将凸平结合甲板2展开来，可具备丰富的三维布置空间，在凸平结合甲板2上布置相应设备，中间平段甲板2-2和连接段甲板2-3构成的凸起部分甲板可以布置船管系和液货系统布置，舷侧平段甲板2-1保证合适的集管区域布置、舷梯布置和人员通道。

在本申请中，优选地，独立液舱1突出于舷侧平段甲板2-1的左右两侧舱板分别与左右两侧连接段甲板2-3保持平行，以此尽可能的提升独立液舱1的舱容，其中，连接段甲板2-3与竖直方向的夹角为0-50°。

下面以两个具体实施例对本申请进行进一步说明。

实施例一：

参见图1至图5，本实施例以在某主流巴拿马运河船型的主尺度框架船长228米，船宽32.2米，型深22.2米下为例进行说明。

在本实施例中，参见图3、图4和图5，独立液舱1上部包括液舱中间平板1-1、以及左右两侧的液舱斜边板1-2，也即独立液舱可以采用棱形液舱，凸平结合甲板2中的连接段甲板2-3为倾斜的且覆盖在液舱斜边板1-2上方，中间平段甲板2-2覆盖在液舱中间平板1-1上方，且两者保持平行。

参见图3，在本实施例中，船体为双壳体设计，独立液舱1的横向宽度由船宽所决定，独立液舱1的横向长度等于船宽减去“舷侧双壳宽度”和“舷侧双壳到独立液舱1外表面间距”。舷侧双壳宽度由于要保证可以走人，预留通道，至少大于800mm；船侧双壳到液罐外表面间距由于必须满足海事法规“检验通道”的要求，也需要大于600mm，因此独立液舱1的横向宽度被限制。参见图3所示，在本实施例中，船体为双壳体设计，船体的舷侧双壳包括舷侧内壳板5和舷侧外板4，独立液舱1处的舷侧内壳板5上端具有向内倾斜的顶边舱斜板5-1，顶边舱斜板5-1位于液舱斜边板1-2上方，舷侧平段甲板2-1覆盖在顶边舱斜板5-1上端，舷侧内壳板5和舷侧外板4之间为压载舱6，采用上述顶边舱斜板5-1的设计，在不影响独立液舱1宽度的情况下，可进一步地增加压载舱6的舱容，同时能够增加舷侧平段甲板2-1处的结构强度。

作为优选设计，参见图3、图4和图5，连接段甲板2-3、顶边舱斜板5-1与液舱斜边板1-2的倾斜角度相同，三者保持一致。其中，液舱斜边板1-2与竖直方向的夹角θ具有相应的设计要求，参见图4和图5，减小夹角θ，可增加独立液舱1的舱容，增加经济性，但是会减少压载舱6的总舱容，增加夹角θ可增加压载舱6的总舱容，但是独立液舱1的舱容会减少，经济性降低，同时中间平段甲板2-2部分减少，不利于甲板面布置设备，通过综合平衡全船压载量和独立液舱1舱容，夹角θ优选为35°～50°，以45°为常规最优选择，兼顾了独立液舱1舱容、重心和卸放空气吃水。在本实施例中，舷侧平段甲板2-1的宽度为4000-7000mm，主要保证合适的集管区域布置、舷梯布置、人员通道、以及适合的压载舱6容量。当然，连接段甲板2-3、顶边舱斜板5-1与液舱斜边板1-2三者的倾斜角度也可以略微不同。

本发明的新型液化气船，主要可用于运输低温的液化气(设计温度不低于-110℃)。参见图1和图2，新型液化气船中设有多个棱形的独立液舱1，沿着船体前后方向布置，在本实施例中，具有四个钢制细晶粒碳锰钢、3.5镍、5镍、高猛钢材质的独立液舱1，独立液舱1内储藏低温的液化气，从船首至船尾依次编号为no.1～no.4。优选地，所有独立液舱1顶部的凸平结合甲板2连续构成一整体，增加甲板整体结构强度。在独立液舱1下端通过独立的下支座9支撑在船体的双层船底7上，独立液舱1重量通过下支座9由船体承受，独立液舱1上端与凸平结合甲板2之间可设有独立的上支座8，起到止浮和限位的作用。

作为优选设计，参见图3、图4和图5，在独立液舱左右两侧1与舷侧内壳板5之间还设有止浮装置11，具体地，在舷侧内壳板5上固定有止浮块，独立液舱1左右侧壁上设有与止浮块配合的结构，起到止浮和限位的作用，此时，独立液舱1顶部可不设置上支座8等止浮结构，使得独立液舱1顶部可以尽可能的靠近甲板，节省顶部空间，可进一步扩大原来的设计舱容。

参见图1和图2，在本实施例中，船体的舷侧双壳纵向连续，其纵向跨度包括机舱、货舱、和首部舱段。在船体的前端和后端设有油舱10时，油舱10必须设置隔离双壳，前端油舱10位于编号no.1的独立液舱1前，后端油舱10位于编号no.1的独立液舱1后，no.1～no.4独立液舱1侧边处的压载舱6编号依次为no.1w.b.t.(p)～no.4w.b.t.(p)，前端油舱10的隔离双壳与no.1w.b.t.(p)的双壳纵向贯通设计，后端油舱10的隔离双壳与no.4w.b.t.(p)的双壳纵向贯通设计，可以增强船体梁的强度，保证纵向构件的连续性。

实施例二：

参见图6，在本实施例中，与实施例一具有以下不同之处：(1)船体也为双壳体结构，船体的舷侧双壳包括舷侧内壳板5和舷侧外板4，但是独立液舱1处的舷侧内壳板5竖向延伸至上端与连接段甲板2-3下端相接，而不具有倾斜部分，结构简单，舷侧平段甲板2-1位于舷侧内壳板5和舷侧外板4的上端。(2)凸平结合甲板2中的连接段甲板2-3与竖直方向的夹角为0°，也即位凸平结合甲板2为竖向的，独立液舱1两侧舱板竖向延伸(也可看做是实施例一中的液舱斜边板1-2与竖直方向的夹角为0°)，其外形呈六边形，此时独立液舱1的舱容可达到最大化效果，可用于对压载舱6要求不高的情况，或者对卸放空气吃水要求不高的情况。实施例二的其他地方与实施例一相同，因此不再赘述。

本发明的上部凸起的独立液舱1与凸平结合甲板2相配合的新型设计，也可以用于单壳船体，得到单壳的新型液化气船。

由上可知，本发明的具有独立液舱1的新型液化气船，提供一种更经济、更安全的新船型设计方案，可在船宽、船长含货舱长度、型深等主尺度有限定的情况下，通过独立液舱1与凸平结合甲板2的brillance型设计，达到液舱舱容最大化的目的，并且在液舱舱容增大过程中，可以不改变初始的船宽、船长和型深的限定值，整体重心高度变化不大，同时可满足港口适用性要求，并且甲板的结构强度好，方便设计。以某巴拿马运河船型为例，其主尺度框架包括船长228米，船宽32.2米，型深22.2米，采用现有设计目前液舱总舱容一直限制在75,000立方米，采用本发明的brillance型设计，将舱容突破到85,000立方米及以上，并且保证整体重心变化不大，卸放空气吃水满足一般港口不超过18米的要求。

综上所述，发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。