一种独立型低温液货舱的穹顶结构及其安装方法与流程

1.本发明涉及船舶制造领域，具体涉及一种独立型低温液货舱的穹顶结构及其安装方法。


背景技术：

2.独立型低温液货舱可以用于低温液货运输船，例如液化天然气船或液化石油气船等，也可以作为燃料舱，运用在以低温液体燃料为驱动燃料的其他船型中。
3.独立型低温液货舱的穹顶结构作为液货和人员的进出通道，一般会突出低温液货舱的舱顶板，并穿过船体甲板。穹顶结构穿过船体甲板后需要与其连接，形成封闭的空间，保证独立液货舱与船体之间的空间(货舱处所)的气密性，防止低温气体泄漏。
4.由于独立型低温液货舱与船体结构仅通过支撑座连接，在船舶营运中，随着船舶的运动，会出现二者运动不一致的情况；且低温液货舱与船体存在着较大的温度差，二者由于热胀冷缩而产生的变形情况不一致。以上多种原因导致独立型低温液货舱与船体之间存在着相对变形。因此，穹顶结构与船体甲板之间的连接需要采用柔性连接的形式，可以释放相对变形和位移，避免产生应力集中而破坏。
5.因此需要对独立型低温液货舱的穹顶结构进行特殊设计，保证液货舱使用的功能性，既要满足连接气密性要求又要尽可能柔软，避免限制液货舱变形和位移，造成结构破坏。由于液货舱表面布满易燃的绝缘层，该结构还需要方便安装，减少动火。


技术实现要素：

6.为了实现上述目的，本发明提供了一种独立型低温液货舱的穹顶结构及其安装方法，本发明的独立型低温液货舱的穹顶结构可以有效满足穹顶结构的功能性要求，可以实现货舱处所的气密性；实现穹顶结构和甲板的柔性连接，释放结构相对变形和位移；实现结构制造的便利性，避免结构搭载后的动火操作，减少安全隐患，具有很强的实用价值。
7.本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：
8.一种独立型低温液货舱的穹顶结构，包括穹顶顶板、穹顶围板、密性连接构件，穹顶围板穿过船体甲板，穹顶围板的下端连接液货舱，穹顶顶板盖在穹顶围板上端；船体甲板对应穹顶围板设有开孔，开孔的口径大于穹顶顶板的尺寸；穹顶顶板和船体甲板之间连接有密性连接构件，密性连接构件为柔性连接件；密性连接构件沿穹顶围板外部一圈设置；穹顶顶板上设有人孔和贯穿孔。
9.进一步地，穹顶顶板下端面靠近边缘的位置设有一圈内部支撑板，船体甲板上端面靠近开孔的一圈设有外部支撑板，密性连接构件连接在内部支撑板和外部支撑板之间。
10.进一步地，船体甲板的下端面对应外部支撑板设有加强框体。
11.进一步地，液货舱包括设置在液货舱上端的液货舱甲板，液货舱甲板上对应穹顶围板设有开口，穹顶围板下端连接到开口；液货舱甲板下端对应穹顶围板设有加强筋，液货舱甲板下端还设有一圈加强框，加强框设置在加强筋的外围，加强筋延伸与加强框连接。
12.进一步地，密性连接构件为环形波纹结构；密性连接构件的环形内侧连接固定到内部支撑板，密性连接构件的环形外侧连接固定到外部支撑板。
13.进一步地，内部支撑板的一侧设有螺柱，密性连接构件的环形内侧对应螺柱设有安装孔，螺柱上还套设有依次设置的弹性垫片、钢性垫片、螺母，螺柱依次穿过安装孔、弹性垫片、钢性垫片、螺母。
14.进一步地，外部支撑板上设有螺栓安装孔，螺栓安装孔内穿设有螺栓，螺栓上配置有密性垫块、弹性垫片、钢性垫片、螺母，螺栓依次穿过密性垫块、螺栓安装孔、弹性垫片、刚性垫片、螺母。
15.进一步地，穹顶顶板上端靠近边缘的位置还安装有拦水盖板，拦水盖板相对穹顶顶板向外延伸覆盖在密性连接构件上方。
16.进一步地，拦水盖板靠近外部支撑板的一侧向下弯折并延伸至外部支撑板的侧面。
17.本发明还提供了一种独立型低温液货舱的穹顶结构的安装方法，包括以下步骤：
18.步骤1、在穹顶顶板的下端面靠近边缘的位置安装内部支撑板，内部支撑板沿穹顶顶板下端一圈设置，在穹顶顶板的下端面安装加强筋；内部支撑板侧面预先焊接装配螺柱，在穹顶顶板的上端面边缘位置预先焊接装配螺柱；
19.步骤2、在环形的穹顶围板上装配加强筋，然后将穹顶围板安装在穹顶顶板下端，内部支撑板处于穹顶围板外围，形成穹顶部件；
20.步骤3、将穹顶部件焊接到液货舱的液货舱甲板上，并在液货舱甲板的下端面对应穹顶围板安装加强筋和加强框，加强框设置在加强筋的外围，所述加强筋延伸与加强框连接，形成液货舱穹顶分段；
21.步骤4、将液货舱穹顶分段与其他液货舱分段焊接，形成液货舱总段，将液货舱总段吊入船坞中进行搭载：
22.步骤5、在船体甲板上开设开孔，沿开口边缘一圈安装外部支撑板，并在船体甲板下端面对应外部支撑板安装加强框体，船体甲板下端面安装加强筋，形成船体甲板分段；
23.步骤6、将船体甲板分段吊入船坞搭载，液货舱穹顶分段的穹顶围板穿过船体甲板的开孔；
24.步骤7、在内部支撑板和外部支撑板之间安装密性连接构件；密性连接构件呈环形，密性连接构件的环形内侧安装到内部支撑板侧面的螺柱上，密性连接构件的环形外侧安装到外部支撑板的侧面
25.步骤8、在穹顶顶板的边缘安装拦水盖板，拦水盖板安装到穹顶顶板上端的螺柱上。
26.相比与现有技术，本发明的有益效果在于：
27.(1)本发明中的穹顶结构突出船体甲板，并在穹顶甲板上设置人孔和贯穿孔，方便人员和液货通过穹顶结构进出液货舱，实现穹顶的基本功能。
28.(2)本发明通过柔性的密性连接构件连接船体甲板和液货舱甲板，使得独立液货舱和船体之间的间隙变成封闭空间，并通过垫片的设置，保证了间隙空间的气密性，放置低温气体泄漏。
29.(3)内部支撑板和外部支撑板形成两个形状相似的长方形环形围壁，两者在水平
方向上错位，通过这种设计，当包含内部支撑板的穹顶分段安装到位后，依然可以方便从上方吊入完整的船体甲板分段，可以有效提供分段完整性。
30.(4)由于先安装的穹顶分段外层会铺设绝缘材料，该绝缘材料一般具有易燃性，极易由于附近结构的焊接而起火，本发明的方法将船体甲板分段完整吊入，避免了该区域的焊接操作，消除了安全隐患。
31.(5)本发明通过拦水盖板的设置，可以有效减少雨水和海浪直接作用在密性连接构件上，避免密性连接构件的材料因雨水或海水侵蚀被破坏或老化，提升安全性及使用寿命。
32.(6)本发明通过在内部支撑板上和穹顶甲板上预先安装螺柱，解决了船体甲板分段吊入后空间狭小不便于施工的问题，便于密性连接构件和拦水盖板的安装。
附图说明
33.图1是本发明的独立型液货舱的穹顶结构的示意图。
34.图2是本发明中的穹顶顶板的俯视图。
35.图3是本发明中的船体甲板俯视图。
36.图4是本发明中的密性连接构件的结构示意图。
具体实施方式
37.下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：
38.一种独立型低温液货舱的穹顶结构，如图1-4所示，包括穹顶顶板12、穹顶围板11、密性连接构件31，穹顶围板11穿过船体甲板21，穹顶围板11的下端连接液货舱，穹顶顶板12盖在穹顶围板11上端；船体甲板21对应穹顶围板11设有矩形的开孔214，开孔214的口径大于穹顶顶板12的尺寸；穹顶顶板12和船体甲板21之间连接密性连接构件31，密性连接构件31为柔性连接件，材料如膨胀橡胶；密性连接构件31沿穹顶围板11外部一圈设置；穹顶顶板12上设有两个人孔121和若干个贯穿孔，穹顶顶板12的下端面设置有加强筋123，穹顶顶板12下端面的加强筋123纵横交错。
39.液货舱包括设置在液货舱上端的液货舱甲板13，液货舱甲板13上对应穹顶围板11设有开口，穹顶围板11下端连接到开口；液货舱甲板13下端对应穹顶围板11设有加强筋131，液货舱甲板13下端还设有一圈加强框132，加强框132设置在加强筋131的外围，加强筋131延伸与加强框132连接。
40.穹顶围板11的横截面呈长方形，作为优选，在穹顶围板11的拐角位置设置转圆，减少局部应力集中；作为优选，转圆半径大于500mm。
41.穹顶顶板11下端面靠近边缘的位置设有一圈内部支撑板122，船体甲板21上端面靠近开孔的一圈设有外部支撑板211，内部支撑板122和外部支撑板211构成两个形状相似的长方形环形围壁，内部支撑板122位于外部支撑板211内，内部支撑板122和外部支撑板211在水平方向错开200-300mm间隙，高度方向重叠，密性连接构件31连接在内部支撑板122和外部支撑板211之间的重叠区域。船体甲板的21的下端面对应外部支撑板211设有加强框体212。
42.密性连接构件31为环形波纹结构，密性连接构件31的环形内侧连接固定到内部支
撑板122，密性连接构件31的环形外侧连接固定到外部支撑板211。
43.具体地，为了方便安装，内部支撑板122的一侧设有螺柱317，密性连接构件31的环形内侧对应螺柱317设有安装孔，螺柱317上还套设有依次设置的弹性垫片318、钢性垫片319、螺母316，螺柱317依次穿过安装孔、弹性垫片318、钢性垫片319、螺母316。
44.外部支撑板211上设有螺栓安装孔，螺栓安装孔内穿设有螺栓315，螺栓315上配置有密性垫块320、弹性垫片314、钢性垫片313、螺母312，螺栓315依次穿过密性垫块320、螺栓安装孔、弹性垫片314、钢性垫片313、螺母312。
45.为了防止雨水、海浪的侵蚀等，穹顶顶板12上端靠近边缘的位置还安装有拦水盖板325，拦水盖板325相对穹顶顶板12向外延伸覆盖在密性连接构件31上方。拦水盖板325靠近外部支撑板211的一侧向下弯折并延伸至外部支撑板211的侧面。在穹顶顶板211上端靠近边缘的位置安装有螺柱323，螺柱323穿过拦水盖板325，并在螺柱323上依次安装弹性垫片321、钢性垫片322、螺母324，将拦水盖板325固定在穹顶顶板12上。
46.本实施例另外还提供了一种独立型低温液货舱的穹顶结构的安装方法，包括以下步骤：
47.步骤1、在穹顶顶板12的下端面靠近边缘的位置安装内部支撑板122，内部支撑板122沿穹顶顶板12下端一圈焊接固定，在穹顶顶板12的下端面安装加强筋123；内部支撑板122侧面预先焊接装配螺柱317后安装在穹顶顶板12下端，在穹顶顶板12的上端面边缘位置预先焊接装配螺柱323；
48.步骤2、在环形的穹顶围板11上装配加强筋111，然后将穹顶围板11安装在穹顶顶板12下端，内部支撑板122处于穹顶围板11外围，形成穹顶部件；
49.步骤3、将穹顶部件焊接到液货舱的液货舱甲板13上，并在液货舱甲板13的下端面对应穹顶围板11安装加强筋131和加强框132，加强框132设置在加强筋131的外围，加强筋131延伸与加强框132连接，形成液货舱穹顶分段；
50.步骤4、将液货舱穹顶分段与其他液货舱分段焊接，形成液货舱总段，将液货舱总段吊入船坞中进行搭载：
51.步骤5、在船体甲板21上开设开孔，沿开口边缘一圈安装外部支撑板211，并在船体甲板21的下端面对应外部支撑板211安装加强框体212，船体甲板21的下端面安装加强筋213，形成船体甲板分段；
52.步骤6、将船体甲板分段吊入船坞搭载，液货舱穹顶分段的穹顶围板穿过船体甲板的开孔；
53.步骤7、在内部支撑板122和外部支撑板211之间安装密性连接构件31；密性连接构件31呈环形，密性连接构件31的环形内侧安装到内部支撑板122侧面的螺柱上，密性连接构件31的环形外侧安装到外部支撑板211的侧面上；
54.步骤8、在穹顶顶板12的边缘安装拦水盖板325，拦水盖板325安装到穹顶顶板12上端的螺柱323上。
55.本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，包括穹顶顶板、穹顶围板、密性连接构件，所述穹顶围板穿过船体甲板，所述穹顶围板的下端连接液货舱，所述穹顶顶板盖在穹顶围板上端；船体甲板对应穹顶围板设有开孔，开孔的口径大于穹顶顶板的尺寸；所述穹顶顶板和船体甲板之间连接有密性连接构件，所述密性连接构件为柔性连接件；所述密性连接构件沿穹顶围板外部一圈设置；所述穹顶顶板上设有人孔和贯穿孔。2.根据权利要求1所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述穹顶顶板下端面靠近边缘的位置设有一圈内部支撑板，所述船体甲板上端面靠近开孔的一圈设有外部支撑板，所述密性连接构件连接在内部支撑板和外部支撑板之间。3.根据权利要求2所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述船体甲板的下端面对应外部支撑板设有加强框体。4.根据权利要求1所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述液货舱包括设置在液货舱上端的液货舱甲板，液货舱甲板上对应穹顶围板设有开口，穹顶围板下端连接到开口；所述液货舱甲板下端对应穹顶围板设有加强筋，所述液货舱甲板下端还设有一圈加强框，所述加强框设置在加强筋的外围，所述加强筋延伸与加强框连接。5.根据权利要求2所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述密性连接构件为环形波纹结构；密性连接构件的环形内侧连接固定到内部支撑板，所述密性连接构件的环形外侧连接固定到外部支撑板。6.根据权利要求5所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述内部支撑板的一侧设有螺柱，所述密性连接构件的环形内侧对应螺柱设有安装孔，所述螺柱上还套设有依次设置的弹性垫片、钢性垫片、螺母，所述螺柱依次穿过安装孔、弹性垫片、钢性垫片、螺母。7.根据权利要求5所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述外部支撑板上设有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔内穿设有螺栓，所述螺栓上配置有密性垫块、弹性垫片、钢性垫片、螺母，所述螺栓依次穿过密性垫块、螺栓安装孔、弹性垫片、刚性垫片、螺母。8.根据权利要求2或5或6或7所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述穹顶顶板上端靠近边缘的位置还安装有拦水盖板，所述拦水盖板相对穹顶顶板向外延伸覆盖在密性连接构件上方。9.根据权利要求8所述的一种独立型低温液货舱的穹顶结构，其特征在于，所述拦水盖板靠近外部支撑板的一侧向下弯折并延伸至外部支撑板的侧面。10.一种独立型低温液货舱的穹顶结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在穹顶顶板的下端面靠近边缘的位置安装内部支撑板，内部支撑板沿穹顶顶板下端一圈设置，在穹顶顶板的下端面安装加强筋；内部支撑板侧面预先焊接装配螺柱，在穹顶顶板的上端面边缘位置预先焊接装配螺柱；步骤2、在环形的穹顶围板上装配加强筋，然后将穹顶围板安装在穹顶顶板下端，内部支撑板处于穹顶围板外围，形成穹顶部件；步骤3、将穹顶部件焊接到液货舱的液货舱甲板上，并在液货舱甲板的下端面对应穹顶围板安装加强筋和加强框，加强框设置在加强筋的外围，所述加强筋延伸与加强框连接，形成液货舱穹顶分段；
步骤4、将液货舱穹顶分段与其他液货舱分段焊接，形成液货舱总段，将液货舱总段吊入船坞中进行搭载：步骤5、在船体甲板上开设开孔，沿开口边缘一圈安装外部支撑板，并在船体甲板下端面对应外部支撑板安装加强框体，船体甲板下端面安装加强筋，形成船体甲板分段；步骤6、将船体甲板分段吊入船坞搭载，液货舱穹顶分段的穹顶围板穿过船体甲板的开孔；步骤7、在内部支撑板和外部支撑板之间安装密性连接构件；密性连接构件呈环形，密性连接构件的环形内侧安装到内部支撑板侧面的螺柱上，密性连接构件的环形外侧安装到外部支撑板的侧面；步骤8、在穹顶顶板的边缘安装拦水盖板，拦水盖板安装到穹顶顶板上端的螺柱上。

技术总结
本发明涉及一种独立型低温液货舱的穹顶结构及其安装方法，穹顶围板穿过船体甲板，穹顶围板的下端连接液货舱，穹顶顶板盖在穹顶围板上端；船体甲板对应穹顶围板设有开孔，开孔口径大于穹顶顶板的尺寸；穹顶顶板和船体甲板之间连接密性连接构件，密性连接构件为柔性连接件；密性连接构件沿穹顶围板外部一圈设置；穹顶顶板上设有人孔和贯穿孔。安装时，在穹顶顶板的下端面安装内部支撑板和穹顶围板，然后焊接到液货舱甲板上，在船体甲板上开设开孔安装外部支撑板，穹顶围板穿过船体甲板的开孔，在内部支撑板和外部支撑板之间安装密性连接构件，安装拦水盖板。本发明通过柔性连接释放结构相对变形和位移，方便建造，避免搭载后动火，减少安全隐患。减少安全隐患。减少安全隐患。


技术研发人员：杨仁记 林盼盼 刘金峰
受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/12