專利名稱：船舶防沉用方法及泡沫噴注裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及航海領域，主要涉及一種對船舶破損艙室進行排水的船舶防沉用方法及泡沫噴注裝置。
背景技術：
目前航海領域中，當船舶發(fā)生破損時，主要依靠堵漏箱、堵漏傘等進行堵漏，通過消防泵、主機進行排水。當破損過大時，往往無法有效地進行堵漏，這種情況只有棄艙，加固水密隔墻，限制海水向鄰艙蔓延。大量進水后，船舶原有的平衡被打破，出現傾斜，需要采用對角灌注、導移載荷的方法平衡船體。水線附近大破損或多艙進水時，往往存在大面積自由 液面，船舶的初穩(wěn)度可能大大下降，必要時只有犧牲儲備浮力換取穩(wěn)度。船舶不沉性的保證除了可以使用減少進水量的方法之外，還可以使用增加排水體積的方法。如圖1，在各重要艙室中安置一個或數個巨型柔性氣囊1，氣囊I是用鋼絲做承力夾層、由橡膠制成的密閉性膠袋。氣囊I與高壓空氣管道3相連，用電磁閥門控制開關，艙室一定高度(如艙室3/4高度)的位置安裝浸水感應裝置2。當險情發(fā)生時，破損艙室水位不斷上升，浸水感應裝置2被淹時，發(fā)出信號控制高壓空氣電磁閥打開，氣囊I充氣。在海水淹沒整個艙室時，氣囊I將向舷外排出相應體積的海水，假如氣囊I展開的體積是100立方米，它將為船舶提供100噸的浮力，以期達到消除下沉，使船上?。恢辽倏蓽p緩下沉，為其它營救措施的進行爭取寶貴的時間。通過柔性氣囊技術，不僅可以減少喪失的儲備浮力，還可以通過將柔性氣囊懸掛于適當位置，消除傾斜、增加動穩(wěn)性儲備。但是，現有技術存在如下缺點一是無法加固水密隔墻，海水可能從隔墻向鄰艙蔓延；二是海水無法灌滿艙室時，無法消除自由液面；三是有些艙室(如機艙)空間比較擁擠，氣囊膨漲時會被卡住，無法有效排水；四是破損艙存在比較鋒利的鋼片、斷裂的機械部件可能刺破氣囊，致使其無法正常使用；五是艙室特殊情況下(如電器短路)可能伴隨著大火，氣囊橡皮可能被燒壞；六是為提高船舶不沉性就必須為多數水線附近艙室配備氣囊，發(fā)揮作用的可能就兩到三個艙室，配備成本過高。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種不同于現有技術，且排水效果良好的船舶防沉用方法及裝置。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種船舶防沉用方法，所述方法包括向破損艙室注入可固化的泡沫，由泡沫固化后將海水排出破損艙室的步驟。進一步地，所述可固化的泡沫由發(fā)泡原料和催化劑混合后發(fā)泡而成，所述方法在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還包括將所述發(fā)泡原料和發(fā)泡劑進行混合的步驟。進一步地，所述方法在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還包括檢測艙室是否進水，以判斷是否需要注入泡沫進行排水的步驟。進一步地，所述發(fā)泡原料為固體泡沫樹脂。為了解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了一種使用上述方法，新型設計的船舶防沉用泡沫噴注裝置，包括位于被保護艙室內，用以向被保護艙室注入可固化泡沫的泡沫產生器；所述泡沫產生器通過管線連接混合器；所述混合器通過管線分別連接原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置，管線上設有虹吸管閥；所述 原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置還通過管線連接高壓空氣儲存裝置，管線上設有充氣閥。進一步地，所述高壓空氣儲存裝置連接所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置的管線上還設有減壓閥和氣瓶閥；所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置還通過管線連接原料源和發(fā)泡劑源，管線上設有裝填閥。進一步地，所述原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置及高壓空氣儲存裝置均為位于被保護艙室內部的儲存鋼瓶；所述被保護艙室內部還包括有檢測被保護艙室是否進水的控制閥傳感器。進一步地，所述原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置、高壓空氣儲存裝置及混合器均位于被保護艙室外部；多個被保護艙室共用至少一個原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置、高壓空氣儲存裝置及混合器。進一步地，所述被保護艙室內還包括有感應裝置，所述感應裝置連接有中央控制站，所述中央控制站根據預定設置對多個所述被保護艙室的泡沫噴射進行控制。進一步地，所述混合器還連接有攪拌電機；混合器內還設有預熱電阻；所述高壓空氣儲存裝置還通過管線連接所述泡沫產生器。本發(fā)明不受船艙空間內部結構和形狀的限制，泡沫膨脹時，只要有空隙就能將其填滿，排水效果良好，而且，不會形成自由液面，提高船舶穩(wěn)性；泡沫固化后形成密封墻，等于加固了水密隔墻，能有效地防止海水向鄰艙滲漏。


圖I是現有氣囊防沉裝置原理示意圖。圖2是本發(fā)明的船舶防沉用方法防沉原理實驗示意圖。圖3是本發(fā)明的船舶防沉用方法防沉原理實驗流程圖。圖4是本發(fā)明的船舶防沉用泡沫噴注裝置一種實施方式示意圖。圖5是本發(fā)明的船舶防沉用泡沫噴注裝置另一種實施方式示意圖。其中1，氣囊；2，浸水感應裝置；3，高壓空氣管道；4，虹吸管閥；5，充氣閥；6，減壓閥；7，氣瓶閥；8，裝填閥；9，泡沫產生器；10，管線；11，混合器；12，原料儲存裝置；13，發(fā)泡劑儲存裝置；14，高壓空氣儲存裝置；15，攪拌電機；16，預熱電阻。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
本發(fā)明的一種船舶防沉用方法，包括向破損艙室注入可固化的泡沫，由泡沫固化后將海水排出破損艙室的步驟；該可固化的泡沫由發(fā)泡原料和催化劑混合后發(fā)泡而成，在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還可包括將所述發(fā)泡原料和發(fā)泡劑按比例混合的步驟。需要特別指出的是，具體實施方式
中，本方法在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還可包括檢測艙室是否進水的步驟，以判斷是否需要注入泡沫進行排水，若艙室進水，則進行前述的注入泡沫排水操作。該檢測步驟可通過人工觀察來實現，也可使用控制閥傳感器等感應裝置配合其它裝置進行自動控制。優(yōu)選地，本發(fā)明的發(fā)泡原料為固體泡沫樹脂或其它泡沫樹脂，向所述破損艙室注入可固化的泡沫的壓力為0. 2^0. 5MPa。發(fā)泡原料和發(fā)泡劑為本領域成熟的技術，在此不在詳述，最優(yōu)地，所述固體泡沫樹脂可以為羅克休泡沫樹脂。 下面以簡易實驗的方式模擬本發(fā)明泡沫排水的效果I.材料準備固體泡沫樹脂和發(fā)泡劑混合物I罐、密閉容器I只、塑料水管數米、
電鉆I臺、量筒、燒杯若干。2.工作準備用電鉆在密閉容器上鉆兩個大小不同的孔，將塑料管穿過小孔，扎入瓶底，另一端固定于數米高的位置。量取一定量的水注入容器。3.實驗步驟( I)實驗主要分為以下幾個步驟①固體泡沫樹脂和發(fā)泡劑混合物注入和泡沫的形成；②泡沫不斷膨脹排出容器中的積水，并固化；③查驗泡沫的防水效果；④測量剩余積水體積，計算泡沫排水能力；(2)實驗步驟示意圖實驗裝置防沉原理示意如圖2，試驗裝置防沉原理流程如圖3。4.實驗操作過程將固體泡沫樹脂和發(fā)泡劑混合物通過密閉容器大孔注入瓶內，泡沫瞬間發(fā)泡，泡沫膨脹固化過程中向下擠壓積水，積水從塑料管中排出。5.實驗結果試驗結果表明，采用固化泡沫的方式，可以輕易地將水從容器中排出。本發(fā)明不受空間內部結構和形狀的限制，泡沫具有體積不收縮、不破滅、閉孔結構氣密性好、不燃燒、無毒無味、價格低廉等諸多優(yōu)點，是較為理想的抗沉材料。此外，泡沫膨脹指數巨大，如船舶攜帶40噸的固體泡沫樹脂和發(fā)泡劑，按理想膨脹倍數30倍計算，大約可以產生900立方米的泡沫，相當于儲備了 900噸的浮力；當然，除固體泡沫樹脂外，目前市場上許多發(fā)泡原料都可以實現。本發(fā)明在一定程度上提高了船舶的動力及生命力，艙室中各種裝備如柴油機等，如果沒有被水淹而熄火，由于泡沫隔絕了海水，因此還能使用一段時間。另外，本發(fā)明極大地提升了船舶的不沉性，例如船舶設計時，要求任意相鄰3個艙段淹沒不沉，使用泡沫進行填充，假設每個艙室殘留1/3海水無法排除，則船舶的不沉性能將提高到任意相鄰9個艙段淹沒不沉，船舶生命力大大加強。本發(fā)明經過技術改進，還可用于船舶打撈；亦可用于軍事，如艦艇、潛艇等，由于泡沫形成后為固體，即使多次遭受彈片攻擊，也不會影響泡沫提供的浮力效果，進而可以大大提高艦艇的不沉性，提高生命力。最后，隨著科技的進步，發(fā)泡泡沫的發(fā)泡倍數可能會不斷增加，泡沫形成的速度會更快，屆時用本發(fā)明實現船舶抗沉性能的效果將會更加明顯。本發(fā)明泡沫充填可固化的泡沫時，注入的泡沫體在一定時間內具有流動性，可進入所有空間和縫隙，并且進入的泡沫體不收縮，在一定時間內產生凝固并逐漸固化，因此可以有效充填整個空間和水密隔墻中的縫隙；由于固化前流動性較好，不需要很高壓力就可實現有效擴散，使接頂時只需要0. 2 0. 5MPa充填壓力就可以實現有效接頂和擴散，因此充填設備功率較小、成本低，作業(yè)安全簡便。此外，由于可固化的泡沫流動性好，不會形成自由液面，提高船舶穩(wěn)性。泡沫固化后形成密封墻，等于加固了水密隔墻，有效地防止海水向鄰艙滲漏。此外，本發(fā)明還具有良好的防火性能，適用于伴隨有大火時的抗沉，兼具滅火功能，由于能隔絕空氣內外交換，因此在封艙滅火時也能使用。
基于前述船舶防沉用方法，本發(fā)明提出了兩種船舶防沉用泡沫噴注裝置，當然，根據前述方法還可再設計出更多的裝置，在此不再一一舉例。實施方式I :如圖4所示，本發(fā)明的船舶防沉用泡沫噴注裝置，包括位于被保護艙室內，用以向被保護艙室注入可固化泡沫的泡沫產生器9 ;泡沫產生器9通過管線10連接混合器11 ;混合器11通過管線10分別連接原料儲存裝置12和發(fā)泡劑儲存裝置13，管線10上設有虹吸管閥4 ;原料儲存裝置12和發(fā)泡劑儲存裝置13還通過管線10連接高壓空氣儲存裝置14，管線10上設有充氣閥5。作為本發(fā)明的進一步改進，高壓空氣儲存裝置14連接原料儲存裝置12和發(fā)泡劑儲存裝置13的管線10上還設有減壓閥6和氣瓶閥7 ;原料儲存裝置12和發(fā)泡劑儲存裝置13還通過管線10連接原料源和發(fā)泡劑源，管線10上設有裝填閥8。本發(fā)明所用的發(fā)泡原料和發(fā)泡劑為本領域成熟的技術，在此不在詳述，優(yōu)選地，原料儲存裝置12內儲存的發(fā)泡原料為固體泡沫樹脂或其他泡沫樹脂；最優(yōu)地，所述固體泡沫樹脂可以為羅克休泡沫樹脂。所述發(fā)泡劑儲存裝置13內裝有發(fā)泡劑，發(fā)泡劑起到促進發(fā)泡原料發(fā)泡的催化作用。本實施方式中，原料儲存裝置12、發(fā)泡劑儲存裝置13及高壓空氣儲存裝置14均位于被保護艙室內部；優(yōu)選采用儲存鋼瓶，鋼瓶移動和加裝原料都很方便，適合需要單獨保護的重要艙室。此外，本裝置中還可包括有檢測被保護艙室是否進水的控制閥傳感器(圖中未示)，設于被保護艙室內部。當艙室發(fā)生破損，導致海水進入艙室后，控制閥傳感器檢測到艙室有海水進入，相關閥門工作，使得原料儲存裝置12與發(fā)泡劑儲存裝置13內的發(fā)泡材料迅速進入混合器11混合，發(fā)生化學反應后通過泡沫產生器9形成并噴出泡沫，泡沫充斥艙室大部分空間，將海水排出艙外，為船舶提供一定的浮力。本實施方式的工作過程為某艙室進水準備棄艙時，打開氣瓶閥7，高壓空氣經過減壓閥6減壓，經過充氣閥5分別進入裝有發(fā)泡原料(如固體泡沫樹脂)的原料儲存裝置12和裝有發(fā)泡劑的發(fā)泡劑儲存裝置13，被壓縮空氣驅動的發(fā)泡原料和發(fā)泡劑在混合器11中混合后通過泡沫產生器9產生大量泡沫噴注到破損艙室。除減壓閥6外，各閥門均可采用電磁閥，并且可以聯動，做到一鍵啟動。對于無人艙室可采用浸水感應，通過控制閥傳感器自動啟動。泡沫噴入艙室后，不斷膨脹，受到艙壁阻擋后繼續(xù)向空隙膨脹，填滿空間后，與水面接觸，膨脹的壓力克服水壓后將海水從破口和艙底排水閥中排出，從而保護了整個艙室。另外，艙室中的機械，如柴油機等如果未被水淹而熄火，由于它的油路、氣路都是密閉的，泡沫無法進入，因而還能使用一段時間。實施方式2 圖5所示為本發(fā)明的船舶防沉用泡沫噴注裝置的另一種實施方式，本實施方式與前述實施方式I基本相同，區(qū)別在于原料儲存裝置12、發(fā)泡劑儲存裝置13、高壓空氣儲存裝置14及混合器11均位于被保護艙室外部，集中使用和控制，以節(jié)省成本和空間；此時，多個被保護艙室可共用至少一個原料儲存裝置12、發(fā)泡劑儲存裝置13、高壓空氣儲存裝置14及混合器11，這些裝置的數量根據需要選用，并無特別的限制。毫無疑問地，本實施方式中每個被保護艙室內也可包括有感應裝置(圖中未示)，所有感應裝置可連接至統(tǒng)一的中央控制站(圖中未示)，中央控制站根據預定設置對多個被保護艙室的泡沫噴射進行控制。為了提高發(fā)泡效果和速度，混合器11還可連接有攪拌電機 15 ;混合器11內還設有預熱電阻16。此外，高壓空氣儲存裝置14還可通過管線10連接泡沫產生器9，用來通過高壓空氣對泡沫產生器9進行清潔、加速等操作。本實施方式采用集中控制，其工作過程為當某艙室準備棄艙，或無人艙室水位上升至危險水位時，感應裝置傳遞信號給中央控制站。中央控制站根據該艙室的容積自動計算發(fā)泡原料(如樹脂)和發(fā)泡劑的用量，啟動高壓空氣儲存裝置14，驅動定量的發(fā)泡原料和發(fā)泡劑進入混合器11，經過攪拌電機15攪拌充分混合后，送入破損艙的泡沫產生器9發(fā)泡；當溫度較低時，可以使用預熱電阻16加熱以提高發(fā)泡速度。本實施方式的未盡工作過程與實施方式I相同，在此不再詳述。本發(fā)明的船舶防沉用泡沫噴注裝置便于統(tǒng)一存儲；特別在采用集成式泡沫噴注系統(tǒng)時，可以在中央控制站統(tǒng)一控制下對各艙室進行抗沉，提高了使用效率，節(jié)約了成本。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種船舶防沉用方法，其特征在于，所述方法包括向破損艙室注入可固化的泡沫，由泡沫固化后將海水排出破損艙室的步驟。
2.根據權利要求I所述的船舶防沉用方法，其特征在于，所述可固化的泡沫由發(fā)泡原料和催化劑混合后發(fā)泡而成，所述方法在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還包括將所述發(fā)泡原料和發(fā)泡劑進行混合的步驟。
3.根據權利要求2所述的船舶防沉用方法，其特征在于，所述方法在向破損艙室注入可固化的泡沫之前，還包括檢測艙室是否進水，以判斷是否需要注入泡沫進行排水的步驟。
4.根據權利要求2所述的船舶防沉用方法，其特征在于，所述發(fā)泡原料為固體泡沫樹脂。
5.一種船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，包括位于被保護艙室內，用以向被保護艙室注入可固化泡沫的泡沫產生器；所述泡沫產生器通過管線連接混合器；所述混合器通過管線分別連接原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置，管線上設有虹吸管閥；所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置還通過管線連接高壓空氣儲存裝置，管線上設有充氣閥。
6.根據權利要求5所述的船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，所述高壓空氣儲存裝置連接所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置的管線上還設有減壓閥和氣瓶閥；所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置還通過管線連接原料源和發(fā)泡劑源，管線上設有裝填閥。
7.根據權利要求5或6所述的船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，所述原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置及高壓空氣儲存裝置均為位于被保護艙室內部的儲存鋼瓶；所述被保護艙室內部還包括有檢測被保護艙室是否進水的控制閥傳感器。
8.根據權利要求5或6所述的船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，所述原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置、高壓空氣儲存裝置及混合器均位于被保護艙室外部；多個被保護艙室共用至少一個原料儲存裝置、發(fā)泡劑儲存裝置、高壓空氣儲存裝置及混合器。
9.根據權利要求8所述的船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，所述被保護艙室內還包括有感應裝置，所述感應裝置連接有中央控制站，所述中央控制站根據預定設置對多個所述被保護艙室的泡沫噴射進行控制。
10.根據權利要求8所述的船舶防沉用泡沫噴注裝置，其特征在于，所述混合器還連接有攪拌電機；混合器內還設有預熱電阻；所述高壓空氣儲存裝置還通過管線連接所述泡沫產生器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種船舶防沉用方法及泡沫噴注裝置，所述方法包括向破損艙室注入可固化的泡沫，由泡沫固化后將海水排出破損艙室的步驟。所述裝置包括位于被保護艙室內，用以向被保護艙室注入可固化泡沫的泡沫產生器；所述泡沫產生器通過管線連接混合器；所述混合器通過管線分別連接原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置，管線上設有虹吸管閥；所述原料儲存裝置和發(fā)泡劑儲存裝置還通過管線連接高壓空氣儲存裝置，管線上設有充氣閥。本發(fā)明不受船艙空間內部結構和形狀的限制，泡沫膨脹時，只要有空隙就能將其填滿，排水效果良好，而且，不會形成自由液面，提高船舶穩(wěn)性；泡沫固化后形成密封墻，等于加固了水密隔墻，能有效地防止海水向鄰艙滲漏。
文檔編號B63B43/02GK102745313SQ20121025688
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權日2012年7月24日
發(fā)明者葉霖 申請人:葉霖