一种船舶破舱防沉系统、船舶破舱防沉方法及船舶与流程

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶破舱防沉系统、船舶破舱防沉方法及船舶。


背景技术：

2.船舶在海上航行，通过水线以下部分的船体对海水的排挤所受到来自海水的反作用力而获得充足的浮力使船舶漂浮于水面。然而当船舶发生触礁、碰撞或其它事故造成船舶外壳破损进水时，容易使得船舶浮力不足，存在沉船风险。目前，为了确保船舶出现局部破舱时，尽可能地限制进水量，以使船舶能够保持有维持自身安全的浮态，一般需要将船舶水线下部分划分成多个相互独立的水密舱室或房间，使得当某个舱室或房间破损，海水只会浸入破损的舱室，而其它舱室及房间不受影响，继续为船舶提供浮力，以提高船舶的破舱抗沉性能。
3.现有技术中通过划分多个相互独立的水密舱室或房间的防沉方法存在以下问题：1、划分舱室越多，则需要的水密壁越多，进而使得船舶的空舱重量越重，不仅造船成本高，且降低船舶的载重量；2、每个独立舱室需要配置透气、测量、排水、管路等一系列设施，舱室越多，不仅增加设备成本，还增加船舶设计及建造难度，提高了船舶系统的复杂程度及故障概率，增加了船舶运营风险。
4.因此，亟待需要一种船舶破舱防沉系统以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的在于提供船舶破舱防沉系统，不仅能够提高船舶破舱抗沉性能，还可以降低船舶建造成本。
6.本发明的第二个目的在于提供船舶破舱防沉方法，基于上述船舶破舱防沉系统，能够提高船舶破舱后的抗沉性能，提高船舶安全性。
7.本发明的第三个目的在于提供船舶，包括上述船舶破舱防沉系统，能够提高船舶破舱后的抗沉性能，提高船舶安全性。
8.为实现上述目的，提供以下技术方案：
9.第一方面，提供了一种船舶破舱防沉系统，用于船舶舱室内的压力调节，所述船舶破舱防沉系统包括鼓风机和防沉模块，所述防沉模块包括：
10.进水监测探头，安装于所述舱室内的底部，所述进水监测探头用于监测所述舱室内是否有水；
11.透气管，其一端连接于所述舱室的顶部并与所述舱室内连通，所述透气管的另一端连通外界；
12.透气隔离阀，安装于所述透气管内；
13.鼓风管，其一端连通所述透气管并位于所述透气隔离阀与所述舱室之间，其另一端连通所述鼓风机；
14.鼓风隔离阀，安装于所述鼓风管内。
15.作为所述船舶破舱防沉系统的可选方案，所述防沉模块还包括压力监测探头，所述压力监测探头连接于所述透气管上并位于所述鼓风管的上游，所述压力监测探头用于监测所述透气管内的压力。
16.作为所述船舶破舱防沉系统的可选方案，所述防沉模块的数量为至少两个，所述防沉模块与所述舱室一一对应设置。
17.作为所述船舶破舱防沉系统的可选方案，一个所述鼓风机与至少两个所述防沉模块的鼓风管连通；或一个所述鼓风机与一个所述防沉模块的鼓风管连通。
18.第二方面，提供了一种船舶破舱防沉方法，基于如上所述的船舶破舱防沉系统，所述船舶破舱防沉方法包括如下步骤：
19.当所述舱室破舱进水且所述进水监测探头监测到所述舱室内有水时，关闭所述透气隔离阀，打开所述鼓风隔离阀；
20.然后所述鼓风机启动，所述鼓风机通过所述鼓风管向所述舱室内输送空气，以使所述舱室内压力增大并将所述舱室内的水挤出所述舱室。
21.作为所述船舶破舱防沉方法的可选方案，当所述鼓风机启动时，压力监测探头启动并监测所述透气管内的压力，所述鼓风机根据所述压力监测探头监测的压力值调节其鼓风功率。
22.作为所述船舶破舱防沉方法的可选方案，当所述压力监测探头监测到的压力值px小于p0时，增大所述鼓风机的鼓风功率，其中，所述p0为最小排水压力。
23.作为所述船舶破舱防沉方法的可选方案，当所述压力监测探头监测到的压力值px大于p1时，减小所述鼓风机的鼓风功率，其中，所述p1为最大排水压力。
24.作为所述船舶破舱防沉方法的可选方案，所述船舶破舱防沉方法还包括如下步骤：
25.当所述舱室未破舱时，打开所述透气隔离阀，关闭所述鼓风隔离阀，并停止所述鼓风机。
26.第三方面，提供了一种船舶，包括如上所述的船舶破舱防沉系统。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
28.本发明提供的船舶破舱防沉系统，包括鼓风机和防沉模块，防沉模块包括进水监测探头、透气管、透气隔离阀、鼓风管和鼓风隔离阀；进水监测探头安装于舱室内的底部，进水监测探头用于监测舱室内是否有水；透气管的一端连接于舱室的顶部并与舱室内连通，透气管的另一端连通外界；透气隔离阀安装于透气管内；鼓风管的一端连通透气管并位于透气隔离阀与舱室之间，其另一端连通鼓风机，鼓风隔离阀安装于鼓风管内。在破舱状态下，舱室内进水，透气隔离阀关闭，鼓风隔离阀打开，鼓风机启动，鼓风机向舱室内输送空气，使舱室内充满具有一定压力的空气，从而将舱室内的水挤出舱外，提高船舶的抗沉性能。
29.本发明提供的船舶破舱防沉方法，基于上述船舶破舱防沉系统，能够提高船舶破舱后的抗沉性能，提高船舶安全性。
30.本发明提供的船舶，包括上述船舶破舱防沉系统，能够提高船舶破舱后的抗沉性能，提高船舶安全性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例提供的船舶破舱防沉系统在舱室未破舱状态下的示意图；
33.图2为本发明实施例提供的船舶破舱防沉系统在舱室破舱状态下的示意图。
34.附图标记：
35.100、舱室；
36.1、鼓风机；
37.2、防沉模块；21、进水监测探头；22、透气管；23、透气隔离阀；24、鼓风管；25、鼓风隔离阀；26、压力监测探头；27、空气管头。
具体实施方式
38.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
39.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
42.图1示出了本发明提供的船舶破舱防沉系统在舱室100未破舱状态下的示意图。图2示出了本发明提供的船舶破舱防沉系统在舱室100破舱状态下的示意图。如图1-图2所示，船舶破舱防沉系统包括鼓风机1和防沉模块2，防沉模块2用于监测舱室100的状态，鼓风机1能够通过防沉模块2向舱室100内输送空气，从而可以调节船舶舱室100内的压力；当舱室100未破舱时，防沉模块2用作舱室100的透气装置，实现水密舱室100的透气功能；当舱室100破舱进水时，鼓风机1配合防沉模块2可增大舱室100内的压力，从而迫使舱室100内的水排出，提高船舶的抗沉性能。
43.舱室100的数量为两个，防沉模块2的数量为两个，每个防沉模块2对应一个舱室
100。鼓风机1的数量为一个，一个鼓风机1与两个防沉模块2连接，从而实现一个鼓风机1同时配合两个防沉模块2进行工作。当然，在其他实施例中，舱室100的数量还可以是任意数量，防沉模块2的数量与舱室100的数量相同，当然，防沉模块2的数量还可以大于舱室100的数量，保证每个舱室100配置一套防沉模块2即可。进一步地，鼓风机1的数量可以与舱室100的数量相同，即一个鼓风机1对应一个舱室100。当然，鼓风机1的数量还可以大于舱室100的数量，实现多个鼓风机1同时向一个舱室100内供给空气，以在短时间内迅速提高舱室100内的压力，将舱室100内的水快速排出。当然，鼓风机1的数量还可以小于舱室100的数量，一个鼓风机1可以对应两个或更多个舱室100，在此不作限制。
44.继续参见图1-图2，防沉模块2包括进水监测探头21、透气管22、透气隔离阀23、鼓风管24和鼓风隔离阀25。其中，进水监测探头21安装于舱室100内的底部，进水监测探头21用于监测舱室100内是否有水。透气管22的一端连接于舱室100的顶部并与舱室100内连通，透气管22的另一端连通外界。透气隔离阀23安装于透气管22内，透气隔离阀23用于打开或关闭舱室100与外界之间的连通。鼓风管24的一端连通透气管22并位于透气隔离阀23与舱室100之间，其另一端连通鼓风机1。鼓风隔离阀25安装于鼓风管24内，鼓风隔离阀25用于打开或关闭舱室100与鼓风机1之间的连通。当鼓风隔离阀25打开时，鼓风机1能够向舱室100内输送空气；当鼓风隔离阀25关闭时，鼓风机1不能够向舱室100内输送空气。
45.在常规状态下，即舱室100未破舱时，鼓风隔离阀25关闭，鼓风机1停止工作，透气隔离阀23打开，舱室100可通过透气管22与外界连通，实现正常的通气换气功能。
46.在破舱状态下，舱室100内进水，透气隔离阀23关闭，鼓风隔离阀25打开，鼓风机1启动，鼓风机1向舱室100内输送空气，使舱室100内充满具有一定压力的空气，从而将舱室100内的水挤出舱外。此时，由于进入破损舱室100内的水量很少，甚至没有，从而起到避免舱室100进水而导致船舶下沉。
47.继续参见图1-图2，防沉模块2还包括压力监测探头26，压力监测探头26连接于透气管22上并位于鼓风管24的上游，压力监测探头26用于监测透气管22内的压力。压力监测探头26通过检测透气管22内的压力，可反映舱室100内的压力情况，鼓风机1可根据压力监测探头26监测到的压力值调整鼓风功率，一方面确保破损舱室100内的风压足以将舱室100内的进水挤出舱外；另一方面，避免舱室100内的风压太大，导致舱室100变形。
48.继续参见图1-图2，防沉模块2还包括空气管头27，透气管22通过空气管头27与外界连通，空气管头27可防止外界雨水从透气管22进入舱室100内。
49.继续参见图1-图2，本实施例还提供了一种船舶破舱防沉方法，基于上述的船舶破舱防沉系统，船舶破舱防沉方法包括如下步骤：当舱室100破舱进水且进水监测探头21监测到舱室100内有水时，关闭透气隔离阀23，打开鼓风隔离阀25；然后鼓风机1启动，鼓风机1通过鼓风管24向舱室100内输送空气，以使舱室100内压力增大并将舱室100内的水挤出舱室100。
50.当鼓风机1启动时，压力监测探头26启动并监测透气管22内的压力，鼓风机1根据压力监测探头26监测的压力值调节其鼓风功率。优选地，当压力监测探头26监测到的压力值px小于p0时，增大鼓风机1的鼓风功率，其中，p0为最小排水压力。该p0的选取可根据舱室100的大小以及船舶的航行环境进行确定，可以理解的是，不同大小的舱室100，在浅水区航行或是在深水区航行，最小排水压力p0是不同的，在此不对具体数值作限制。优选地，当压
力监测探头26监测到的压力值px大于p1时，减小鼓风机1的鼓风功率，其中，p1为最大排水压力。该p1的选取可根据舱室100的大小以及舱壁的材料及厚度进行确定，只要保证舱室100的舱壁不因压力过大发生变形即可，在此不对具体数值作限制。
51.可选地，船舶破舱防沉方法还包括如下步骤：当舱室100未破舱时，打开透气隔离阀23，关闭鼓风隔离阀25，并停止鼓风机1。该方法能够保证在舱室100未破舱时，舱室100能够通过透气管22进行通气换气，改善舱室100环境。
52.本实施例还提供了一种船舶，包括如上所述的船舶破舱防沉系统。该船舶通过应用上述船舶破舱防沉系统，能够提高船舶破舱后的抗沉性能，提高船舶安全性。
53.注意，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“在其他实施例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。
54.上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种船舶破舱防沉系统，用于船舶舱室(100)内的压力调节，其特征在于，所述船舶破舱防沉系统包括鼓风机(1)和防沉模块(2)，所述防沉模块(2)包括：进水监测探头(21)，安装于所述舱室(100)内的底部，所述进水监测探头(21)用于监测所述舱室(100)内是否有水；透气管(22)，其一端连接于所述舱室(100)的顶部并与所述舱室(100)内连通，所述透气管(22)的另一端连通外界；透气隔离阀(23)，安装于所述透气管(22)内；鼓风管(24)，其一端连通所述透气管(22)并位于所述透气隔离阀(23)与所述舱室(100)之间，其另一端连通所述鼓风机(1)；鼓风隔离阀(25)，安装于所述鼓风管(24)内。2.根据权利要求1所述的船舶破舱防沉系统，其特征在于，所述防沉模块(2)还包括压力监测探头(26)，所述压力监测探头(26)连接于所述透气管(22)上并位于所述鼓风管(24)的上游，所述压力监测探头(26)用于监测所述透气管(22)内的压力。3.根据权利要求2所述的船舶破舱防沉系统，其特征在于，所述防沉模块(2)的数量为至少两个，所述防沉模块(2)与所述舱室(100)一一对应设置。4.根据权利要求3所述的船舶破舱防沉系统，其特征在于，一个所述鼓风机(1)与至少两个所述防沉模块(2)的鼓风管(24)连通；或一个所述鼓风机(1)与一个所述防沉模块(2)的鼓风管(24)连通。5.一种船舶破舱防沉方法，其特征在于，基于如权利要求1-4任一项所述的船舶破舱防沉系统，所述船舶破舱防沉方法包括如下步骤：当所述舱室(100)破舱进水且所述进水监测探头(21)监测到所述舱室(100)内有水时，关闭所述透气隔离阀(23)，打开所述鼓风隔离阀(25)；然后所述鼓风机(1)启动，所述鼓风机(1)通过所述鼓风管(24)向所述舱室(100)内输送空气，以使所述舱室(100)内压力增大并将所述舱室(100)内的水挤出所述舱室(100)。6.根据权利要求5所述的船舶破舱防沉方法，其特征在于，当所述鼓风机(1)启动时，压力监测探头(26)启动并监测所述透气管(22)内的压力，所述鼓风机(1)根据所述压力监测探头(26)监测的压力值调节其鼓风功率。7.根据权利要求6所述的船舶破舱防沉方法，其特征在于，当所述压力监测探头(26)监测到的压力值px小于p0时，增大所述鼓风机(1)的鼓风功率，其中，所述p0为最小排水压力。8.根据权利要求6所述的船舶破舱防沉方法，其特征在于，当所述压力监测探头(26)监测到的压力值px大于p1时，减小所述鼓风机(1)的鼓风功率，其中，所述p1为最大排水压力。9.根据权利要求5所述的船舶破舱防沉方法，其特征在于，所述船舶破舱防沉方法还包括如下步骤：当所述舱室(100)未破舱时，打开所述透气隔离阀(23)，关闭所述鼓风隔离阀(25)，并停止所述鼓风机(1)。10.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的船舶破舱防沉系统。

技术总结
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶破舱防沉系统、船舶破舱防沉方法及船舶。所述船舶破舱防沉系统包括鼓风机和防沉模块，防沉模块包括进水监测探头、透气管、透气隔离阀、鼓风管和鼓风隔离阀；进水监测探头安装于舱室内的底部，用于监测舱室内是否有水；透气管的一端连接于舱室的顶部并与舱室内连通，透气管的另一端连通外界；透气隔离阀安装于透气管内；鼓风管的一端连通透气管并位于透气隔离阀与舱室之间，其另一端连通鼓风机，鼓风隔离阀安装于鼓风管内。在破舱状态下，舱室内进水，透气隔离阀关闭，鼓风隔离阀打开，鼓风机启动，鼓风机向舱室内输送空气，使舱室内充满一定压力的空气，以将舱室内的水挤出舱外，提高船舶的抗沉性能。抗沉性能。抗沉性能。


技术研发人员：包霖 杨强 张泽锋
受保护的技术使用者：广船国际有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/5/30