一种用于船舶货舱空气置换的装置的制作方法

1.本发明涉及船舶制造技术领域，具体的，涉及一种用于船舶货舱空气置换的装置。


背景技术：

2.液化气船是一种专门用于装运液化石油气、液化天然气和液化乙烯气体等的船舶，而作为液化气船最重要功能区的货舱不仅影响着船舶的运营经济性，而且对于航行的安全性十分重要。因此在航行过程中或者停靠港口时，工作人员都需要进入货舱进行结构检修，以保证船舶的安全性。然而，由于货舱无法主动与外界置换空气，长期的密闭环境使得内部空气非常浑浊甚至夹杂着有毒气体，为了工作人员的安全，在进入之前需要对货舱内的空气进行惰化和置换。传统的方式是采用高压空气泵通过一根从主甲板延伸到货舱底部的不锈钢管来进行气体置换，但这种方式采用的不锈钢管不仅价格贵、成本高，而且惰化和置换货舱内空气的效率也比较低，影响工作效率。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种用于船舶货舱空气置换的装置，包括输气系统和输气管道，输气管道由依次连接的第一壁板、第二壁板、第三壁板及货舱的横舱壁围成，输气管道一端与输气系统连通，另一端与货舱连通，使气体经由输气管道进入货舱。本发明提供的用于船舶货舱空气置换的装置，依附货舱的横舱壁建造输气管道，再利用输气系统完成横舱壁前后两个货舱区域的空气惰化和置换，在液化气船布置空间紧张的情况下既满足了通风和空气惰化的需求，又对主要承力结构的横舱壁进一步加强，实现船舶结构功能一体化，节省了成本，提高了空气置换效率以及安全性。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于船舶货舱空气置换的装置，包括：
5.输气系统，设置于船舶的主甲板上，用于向货舱中输送气体；
6.输气管道，沿垂直于所述货舱底面的方向延伸，所述输气管道由依次连接的第一壁板、第二壁板、第三壁板及所述货舱的横舱壁围成，其中，所述第一壁板、所述第三壁板均垂直于所述横舱壁，所述第二壁板平行于所述横舱壁；所述输气管道一端与所述输气系统连通，另一端与所述货舱连通，使所述气体经由所述输气管道进入所述货舱。
7.可选的，所述输气系统包括：
8.气体瓶，用于储存压缩的惰化气体；
9.空气泵，用于将所述气体瓶中的惰化气体泵入所述输气管道；
10.输气软管，用于连接所述空气泵与所述输气管道，且所述输气软管与所述输气管道的连接处设置有用于密封的气密盖；
11.控制箱，用于控制所述空气泵和所述气体瓶的开启与关闭。
12.可选的，所述输气管道中设置有第一支撑板，所述第一支撑板与所述第二壁板垂直设置，与所述第一壁板平行设置，且所述第一支撑板一端延伸至主甲板，另一端延伸至所
述货舱的底面。
13.可选的，所述第一支撑板与所述第一壁板之间的距离，等于所述第一支撑板与所述第三壁板之间的距离。
14.可选的，所述第一支撑板上均匀设置有多个腰圆孔，所述腰圆孔的数量为n，且n≥2。
15.可选的，所述输气管道中具有多个平行设置的第二支撑板，所述第二支撑板与所述第一壁板、所述第二壁板垂直设置，且所述第二支撑板一端延伸至所述第一壁板，另一端延伸至所述第三壁板。
16.可选的，所述第二支撑板的数量为n-1，且n≥2。
17.可选的，每个所述第二支撑板上均设置有两个通孔，其中，一个所述通孔位于所述第一壁板与所述第一支撑板之间，另一个所述通孔位于所述第三壁板与所述第一支撑板之间。
18.可选的，所述第一壁板与所述第三壁板之间的距离至少为所述横舱壁上的相邻的两个纵骨之间的距离。
19.可选的，所述横舱壁底部设置有第一输气孔，所述第二壁板底部设置有第二输气孔，且所述第一输气孔与所述第二输气孔在平行于所述货舱底面的方向上交错设置。
20.本发明提供的用于船舶货舱空气置换的装置，至少具有以下有益效果：
21.本发明提供的用于船舶货舱空气置换的装置，依附货舱的横舱壁建造输气管道，再利用输气系统完成横舱壁前后两个货舱区域的空气惰化和置换，在液化气船布置空间紧张的情况下既满足了通风和空气惰化的需求，又对主要承力结构的横舱壁进一步加强，实现船舶结构功能一体化，节省了成本，提高了空气置换效率以及安全性。
附图说明
22.图1显示为实施例提供的用于船舶货舱空气置换的装置的结构示意图。
23.图2显示为实施例中输气管道的侧视图。
24.图3显示为实施例中输气管道中的第一支撑板的结构示意图。
25.图4显示为实施例中输气管道中的第二支撑板的结构示意图。
26.元件标号说明
27.100
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输气系统
28.200
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输气管道
29.11
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气体瓶
30.12
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空气泵
31.13
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输气软管
32.14
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控制箱
33.21
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第一壁板
34.22
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第二壁板
35.220
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第二输气孔
36.23
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第三壁板
37.24
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横舱壁
38.240
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第一输气孔
39.241
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纵骨
40.25
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第一支撑板
41.250
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腰圆孔
42.26
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第二支撑板
43.260
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通孔
具体实施方式
44.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
45.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
46.实施例
47.本实施例提供一种用于船舶货舱空气置换的装置，如图1所示，包括输气系统100和输气管道200，输气管道200一端与输气系统100连通，另一端与货舱连通，使输气系统100输出的气体经由输气管道200进入货舱。
48.如图1所示，输气系统100设置于船舶的主甲板上，用于向货舱中输送气体，输气系统100包括气体瓶11、空气泵12、输气软管13和控制箱14。作为示例，气体瓶11用于储存压缩的惰化气体；空气泵12用于将气体瓶11中的惰化气体泵入输气管道200；输气软管13用于连接空气泵12与输气管道200，且输气软管13与输气管道200的连接处设置有用于密封的气密盖(未在图中示出)，以保证对货舱进行空气惰化和置换时，有毒气体不会泄露出去造成危害；控制箱14用于控制空气泵12和气体瓶11的开启与关闭，具体的，当空气泵12和气体瓶11处于开启状态时，二者连通，空气泵12能够将气体瓶11中的惰化气体通过输气软管13泵入输气管道200，而当空气泵12和气体瓶11处于关闭状态时，二者互不连通。在本实施例中，输气系统100为高压输气系统，即空气泵12选用高压空气泵，输气软管13选用能够承受高压的输气软管。
49.参照图1和图2所示，输气管道200沿垂直于货舱底面的方向延伸(图1所示y轴方向)，且输气管道200由依次连接的第一壁板21、第二壁板22、第三壁板23及货舱的横舱壁24围成，其中，第一壁板21、第三壁板23均垂直于横舱壁24，第二壁板22平行于横舱壁24。在本实施例中，第二壁板22设置在横舱壁24前面靠近船尾的一侧，第一壁板21设置在第三壁板23远离横舱壁24中线的一侧。
50.作为示例，横舱壁24上设置有多个均匀排布的纵骨241(纵向加强筋)，第一壁板21与第三壁板23之间的距离至少为相邻的两个纵骨之间的距离d，一般的，两个纵骨之间的距离d约为0.8m，在本实施例中，第一壁板21与第三壁板23之间的距离为三个纵骨241在平行于货舱底面的方向上(图1所示x轴方向)的距离2d，即约为1.6m。
51.参照图1和图3所示，输气管道200中还设置有第一支撑板25，第一支撑板25与第二壁板22垂直设置，与第一壁板21和第三壁板23平行设置，且第一支撑板25一端延伸至主甲板，另一端延伸至货舱的底面。作为示例，第一支撑板25与第一壁板21之间的距离，等于第一支撑板25与第三壁板23之间的距离，即第一支撑板25位于第一壁板21与第三壁板23之间的中线位置。由于横舱壁24是主要承力结构，设置在横舱壁24附近的第一壁板21、第二壁板22和第三壁板23结构需要考虑强度问题，因此，设置第一支撑板25以保证结构具有足够的强度。
52.参照图3所示，第一支撑板25上均匀设置有多个腰圆孔250，以保证空气的置换效率。作为示例，腰圆孔250的数量为n，且n≥2，其具体数量由船舶高度决定，在本实施例中，腰圆孔250的数量为四个。在其他可选实施例中，可以用其他图案的通孔替代腰圆孔250，例如矩形孔等，即能够满足空气置换即可。
53.如图1所示，输气管道200中还具有多个平行设置的第二支撑板26，第二支撑板26与第一壁板21、第二壁板22垂直设置，且第二支撑板26一端延伸至第一壁板21，另一端延伸至第三壁板23。考虑到结构的安全性，尤其涉及到结构的屈曲问题，在输气管道200内沿着船深方向(图1所示y轴方向)均匀的布置多个相互平行的第二支撑板26，以起到加强结构的作用。作为示例，第二支撑板26的数量为n-1，且n≥2，即相邻腰圆孔250之间均设置有一个第二支撑板26，在本实施例中，第二支撑板26的数量为三个。
54.参照图4所示，每个第二支撑板26上均设置有两个通孔260，以实现输气功能，其中，一个通孔260位于第一壁板21与第一支撑板25之间，另一个通孔260位于第三壁板23与第一支撑板25之间。在本实施例中，通孔260为圆角矩形孔，在其他可选实施例中，通孔260的图形可以为其他样式。
55.如图1所示，横舱壁24底部设置有第一输气孔240，第二壁板22底部设置有第二输气孔220，第一输气孔240和第二输气孔220均用于使输气管道200中的气体流入货舱。作为示例，第一输气孔240与第二输气孔220在平行于货舱底面的方向上交错设置，以防止气体对流影响换气效率，例如，当第一输气孔240设置于第一壁板21和第一支撑板25之间时，第二输气孔220则设置于第三壁板23和第一支撑板25之间；当第一输气孔240设置于第三壁板23和第一支撑板25之间时，第二输气孔220则设置于第一壁板21和第一支撑板25之间。
56.如图2所示，第一壁板21、第二壁板22和第三壁板23的下趾端a均采用带圆弧的软趾结构，以减小船舶在海上航行过程中，因遭受周期性的载荷而导致的结构疲劳损伤。
57.本实施例提供的用于船舶货舱空气置换的装置的工作原理如下：
58.首先，检查货舱置换前的环境，确保货舱内的干燥，确保装置连接安装正确。
59.接着，通过控制箱14启动装置，并开启第一输气孔240和第二输气孔220，使干燥空气/惰性气体进入输气管道200，流向货舱。在此过程中，通过装置压力表观察货舱内的气压，以避免货舱内气压过大；检测第一输气孔240和第二输气孔220输出的气体，当输出的气体达到规定的置换完成标准时，即可以停止操作。
60.接着，关闭第一输气孔240和第二输气孔220，以使货舱保持空间密闭一段时间，然后再次测量第一输气孔240和第二输气孔220处的空气，如果仍然达到规定的置换完成标准，则通过控制箱14关闭装置，即完成空气的惰化、置换；反之，若未达到规定的置换完成标准，则继续进行空气惰化、置换过程，直至达标。
61.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。

技术特征：
1.一种用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，包括：输气系统，设置于船舶的主甲板上，用于向货舱中输送气体；输气管道，沿垂直于所述货舱底面的方向延伸，所述输气管道由依次连接的第一壁板、第二壁板、第三壁板及所述货舱的横舱壁围成，其中，所述第一壁板、所述第三壁板均垂直于所述横舱壁，所述第二壁板平行于所述横舱壁；所述输气管道一端与所述输气系统连通，另一端与所述货舱连通，使所述气体经由所述输气管道进入所述货舱。2.根据权利要求1所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述输气系统包括：气体瓶，用于储存压缩的惰化气体；空气泵，用于将所述气体瓶中的惰化气体泵入所述输气管道；输气软管，用于连接所述空气泵与所述输气管道，且所述输气软管与所述输气管道的连接处设置有用于密封的气密盖；控制箱，用于控制所述空气泵和所述气体瓶的开启与关闭。3.根据权利要求1所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述输气管道中设置有第一支撑板，所述第一支撑板与所述第二壁板垂直设置，与所述第一壁板平行设置，且所述第一支撑板一端延伸至主甲板，另一端延伸至所述货舱的底面。4.根据权利要求3所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述第一支撑板与所述第一壁板之间的距离，等于所述第一支撑板与所述第三壁板之间的距离。5.根据权利要求3所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述第一支撑板上均匀设置有多个腰圆孔，所述腰圆孔的数量为n，且n≥2。6.根据权利要求5所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述输气管道中具有多个平行设置的第二支撑板，所述第二支撑板与所述第一壁板、所述第二壁板垂直设置，且所述第二支撑板一端延伸至所述第一壁板，另一端延伸至所述第三壁板。7.根据权利要求6所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述第二支撑板的数量为n-1，且n≥2。8.根据权利要求6所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，每个所述第二支撑板上均设置有两个通孔，其中，一个所述通孔位于所述第一壁板与所述第一支撑板之间，另一个所述通孔位于所述第三壁板与所述第一支撑板之间。9.根据权利要求1所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述第一壁板与所述第三壁板之间的距离至少为所述横舱壁上的相邻的两个纵骨之间的距离。10.根据权利要求1所述的用于船舶货舱空气置换的装置，其特征在于，所述横舱壁底部设置有第一输气孔，所述第二壁板底部设置有第二输气孔，且所述第一输气孔与所述第二输气孔在平行于所述货舱底面的方向上交错设置。

技术总结
本发明提供一种用于船舶货舱空气置换的装置，包括输气系统和输气管道，输气管道由依次连接的第一壁板、第二壁板、第三壁板及货舱的横舱壁围成，输气管道一端与输气系统连通，另一端与货舱连通，使气体经由输气管道进入货舱。本发明提供的用于船舶货舱空气置换的装置，依附货舱的横舱壁建造输气管道，再利用输气系统完成横舱壁前后两个货舱区域的空气惰化和置换，在液化气船布置空间紧张的情况下既满足了通风和空气惰化的需求，又对主要承力结构的横舱壁进一步加强，实现船舶结构功能一体化，节省了成本，提高了空气置换效率以及安全性。性。性。


技术研发人员：郑凡 李小灵 巩鹏 周清华 顾金兰
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/5/24