專利名稱：裝備有沖激式隔板的油輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運載液體散裝貨物，諸如(原)油和油類物或運載不同液體產(chǎn)品的油輪。
在現(xiàn)有油輪設(shè)計中，在液體散裝貨物的液體艙組中都安裝有沖激式隔板用以減少貨物液體艙內(nèi)波浪運動引起的結(jié)構(gòu)性損壞，特別在部分充滿條件下(“沖激”意味晃動，氣泡，旋渦，沖洗)。
通常，沖激式隔板安裝在貨物液體艙的近似為一半的長度(寬度)上，并允許貨物通流，從而防止了流體靜力學(xué)加載。
根據(jù)裝載貨物和液體艙形式的不同，可應(yīng)用下列隔板型式中的一種a)自甲板至底部的全隔板(滿沖激)，其中有許多孔散布在整個表面面積；b)自甲板向下至部分高度的上部部分隔板，其中下部是打通的；和c)自底部向上至部分高度的下部部分隔板，其中上部是打通的。
常規(guī)的在整個面積上散布有許多孔的全沖激隔板(滿沖激式)將受到那些技術(shù)行家的贊賞，但在靠近頂部處至少應(yīng)有一個(翼)孔，在靠近底部處至少應(yīng)有一個(翼)孔以防止無意識的流體靜力學(xué)加載(在操作錯誤或運轉(zhuǎn)故障的情況下)和/或為泄水目的(底部)。
沖激式隔板的作用a)阻尼貨輪在航行條件下運動時的貨物表面(波浪)運動(這是由通過尖銳的邊緣或孔的流動中湍流所產(chǎn)生的)，和b)通過改變液體艙(臨界)長度和/或?qū)挾缺壤齺矸乐关浳锊▌拥墓舱?這是通過封閉表面的反射波而得到的)。
已知的滿沖激式隔板具有許多散布在整個隔板面積上的孔以便阻尼液體艙中流體的運動，并在正常裝貨作業(yè)時允許適當(dāng)?shù)牧鲃?。由于不產(chǎn)生流體靜力學(xué)加載，隔板的結(jié)構(gòu)是相對的輕的(薄板和加強肋)。
一般講，這種構(gòu)造運行正常。然而，由于(原)油輪的事故及它們大的污染影響，進(jìn)行著世界范圍的努力以改進(jìn)油輪的安全性，現(xiàn)今，日益增多要求建造這樣的油輪，使得它在失事或其它海難情況，貨物的泄漏，從而也即環(huán)境污染能被避免或達(dá)到最少。
該問題的一種解決方法是要求油輪完全是雙層船殼的，為此目的，過去曾建造過雙層底部和雙層舷側(cè)的油輪，然而，這帶來油輪價格的顯著增加。
此外，雙層底部結(jié)構(gòu)的缺點還在于，可能發(fā)生浮力損失而擱淺，且在貨物液體艙的底部由于腐蝕和/或沖蝕而滲漏時，貨物可能泄漏進(jìn)入雙層底部，當(dāng)貨物例如為油時，會產(chǎn)生危險的空氣和含碳?xì)浠衔镎羝幕旌衔?。除去爆炸外潛在危險性的，在進(jìn)入底部進(jìn)行日常的結(jié)構(gòu)檢查之前，要求進(jìn)行雙層底部的氣體探測及徹底通風(fēng)。
更有甚者，出入雙重底部也引起問題。它必須通過一個垂直向上通向甲板的垂直井或雙重舷側(cè)。其它涉及的問題還包括雙層底部中鋼結(jié)構(gòu)的維護，特別是為防止腐蝕而要求的大面積防腐涂層。此外，雙層船殼結(jié)構(gòu)只有在低能量碰撞情況下才能提供相當(dāng)?shù)谋Ｗo。
因此，許多組織對雙層船殼體為防止污染的最好解決存在疑問，要求能和雙層船殼油輪那樣提供防止貨物外流的相同水平的不同方案。
本發(fā)明的目的就是提出一種運載液體散裝貨物的油輪，它裝備有這樣結(jié)構(gòu)的貨物液體艙，即在事故或其它海難情況，環(huán)境污染能避免或達(dá)到最小，而成本增加也最小，其中，在損壞情況時(特別是舷側(cè)受損)，防止貨物外流的水平也有改進(jìn)。
因此，本發(fā)明提出一種運載液體散裝貨物或運載不同液體產(chǎn)品的油輪，所述油輪至少包含一個液體貨物液體艙，艙的內(nèi)部裝備有一個或多個裝置用以防止至少由貨物液體艙部分出來的事故性外流和在損壞情況下防止替換流動而不打亂正常的裝貨作業(yè)，也即，允許液體艙中作出性“通流”。
指出，US4,308,815揭示了一種安裝在油輪中的沖激式隔板。然而，該已知文件僅僅揭示了所謂的上部部分隔板，它在前面曾加以說明，且只涉及該沖激式隔板的最低位置與最重貨物的流體靜力學(xué)平衡水平間的特殊關(guān)系，既未能包括任何其它隔板的高度參數(shù)，也未包括孔的大小和位置。
此外，本發(fā)明提出的損壞情況下特殊外流和替換的防止也未曾被揭示。
按照本發(fā)明的最佳實施例，防止事故性外流和防止替換流動的裝置包括一具有板式結(jié)構(gòu)的滿沖激式隔板，除去開在所述液體艙底部附運的液體聯(lián)通裝置外，它自甲板至底部是封閉不透液體的。該聯(lián)通裝置最好包括一個或多個靠近底部的小孔。
令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在靠近貨輪底部少量孔的存在不會顯著地?fù)p害加載和卸載作業(yè)，而在事故情況下，來自未受損部分的事故性外流卻顯著地減少了。
現(xiàn)在將通過例子，結(jié)合附圖對發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明其中

圖1是裝備有已知沖激式隔板的油輪的現(xiàn)有流體靜力學(xué)平衡翼液體艙的示意透視圖；圖2是本發(fā)明提出的油輪液體艙的示意圖；圖3是裝備有本發(fā)明提出的液體艙的油輪在舷側(cè)受損條件下的示意圖。
請參考圖1，圖中表示了一只油輪的貨物液體艙1，在它的內(nèi)部以任何方式裝備了適用于在(部分)充滿條件下減小波浪運動這一目的的已知滿沖激式隔板2。還表示了一個自甲板1a至底部1b的全隔板(滿沖激)，其中許多孔4散布在整個表面區(qū)域。
在由于船3的碰撞舷側(cè)受損的情況，外流將發(fā)生，這樣，整個液體艙將充滿海水，而所有的油將流出。
圖2中示意地表示了一只油輪的貨物液體艙1’，在它的內(nèi)部以任何方式裝備了符合目的的，本發(fā)明提出的滿沖激式隔板2’。安裝在貨物液體艙內(nèi)的隔板2’在靠近底部16處具有一些小孔4’，只是為獲得貨物可控制的“通流”。方便的是，隔板2’是橫向(縱向)結(jié)構(gòu)，并安裝在貨物液體艙大約為一半的長度(寬度)上。
在圖3所示的由于船3’的碰撞，舷側(cè)受損的情況，貨物的一部分5將受保護，仍舊留在貨物液體船1’的未受損的左側(cè)艙室6內(nèi)，而艙室7則在所有流出后，完全被水所充滿。
全隔板(滿沖激)的全部船殼板，除去靠近底部1b的小孔4’外，自甲板1a至底部1b是封閉不透液體的。這具有下述優(yōu)點
防止由鄰近液體艙(由于流體靜力學(xué)平衡)的事故性外流；價格低廉，輕型標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；性能可靠不需維護；對于正常裝貨作業(yè)的缺陷很小。
該總體概念提供了一個良好的生態(tài)和經(jīng)濟前景。
靠近底部1b’的小孔4’允許貨物在裝貨和卸貨時的作業(yè)性流動，但將防止由于貨物油和(海)水的比重差而引起的事故性外流?？?’的大小只要足以防止對隔板的流體靜力學(xué)加載，因此結(jié)構(gòu)仍舊上相對輕的(雖然其重量要稍重于常規(guī)滿沖激式隔板)。
本發(fā)明隔板的原理是建筑在，假定貨物具有較低的比重，阻止由于貨物和(海)水的比重差而引起的貨物外流，即所謂的替換流動。然而，本發(fā)明的隔板不能阻止壓力外流，因此，該隔板在流體靜力學(xué)平衡的液體艙中最有效。
為解釋本發(fā)明隔板的作用，下面將說明受損情況下的替換流動過程。
貨物油和(海)呂的比重差會誘發(fā)一個緩慢的流動過程，它能用吃水線以下的貨物液體艙的舷側(cè)滲漏后的三個外流階段加以說明a)初始情況不發(fā)生壓力外流內(nèi)側(cè)的貨物壓力和外側(cè)水的壓力相等(所謂的“流體靜力學(xué)平衡”)。
b)中間情況由于貨物油和海水的比重差誘發(fā)的一個緩慢的流動過程較輕的貨物將在受損的上部流出，而較重的(海)水則在受損的下部流入。
c)最終情況該緩慢流動過程將持續(xù)至最高受損點以下的貨物全部被替換為止。在最高受損點以上的其余貨物將被安全地加以保護不再繼續(xù)外流。
本發(fā)明的隔板相似于貨物液體艙壁在靠近底部具有小的舷側(cè)受損孔最高受損點以下的液體貨物將被替換，而最高點以上的其余貨物則被安全地加以保護不再繼續(xù)外流。由于這些孔的最高高度是小的，總的外流也仍是小的。
在底部受損情況，特別是可能發(fā)生動力學(xué)外流，這意味著，由于湍流效應(yīng)，至少有一部分貨物從液體艙的未受損部分流出液體艙。這可在有疑慮的液體艙中安裝本發(fā)明提出的沖激式隔板而加以降低。
外流能被限于絕對最小(小于1％)，其方法是通過限制孔的尺寸，通過將它們放置于底部縱向/橫向板面板加強肋之間以及通過在開口的雙側(cè)安裝主要橫向/縱向結(jié)構(gòu)另件。
靠近底部的孔應(yīng)具有足夠的尺寸，以便使航行時的動力學(xué)載負(fù)和裝貨作業(yè)時的流體靜力學(xué)載負(fù)為最小。
對于甚大型油輪而言，顯示出在實際中6-9個孔已足夠了。孔的尺寸應(yīng)選成它們能為檢測及類似目的提供出入。
通常，該尺寸至少為600×400mm2。
在受損條件下，在隔板的上部產(chǎn)生一個小的流體靜力學(xué)載荷，但該載荷與正?；蝿虞d荷相比是小的。
本發(fā)明采用的隔板如能做成波紋形結(jié)構(gòu)以改善液體艙的清洗性能，則將受到該技術(shù)行家們的贊賞。
為防止隔板的無意識流體靜力學(xué)加載，最好在本發(fā)明隔板的兩側(cè)安裝一根平衡管，并在足夠高于流體靜力學(xué)平衡水平的高度加以聯(lián)結(jié)以防止受損條件下貨物的溢流(外流)。
能在現(xiàn)存在油輪上重新裝配上本發(fā)明的隔板或能將本發(fā)明的隔板包括在新油輪的設(shè)計中，則將受到贊賞。
該技術(shù)行家們贊賞的還有，應(yīng)用本發(fā)明的隔板不僅在舷側(cè)受損情況下有用，而在底部受損情況下也有用。
該技術(shù)行家們還贊賞，本發(fā)明不局限于應(yīng)用滿沖激式隔板，而且也能應(yīng)用下部是打通的上部部分隔板，只要它們滿足防止從貨物液體艙未受損部分發(fā)生事故性外流，防止受損情況下的替換流動，然而仍允許在液體艙中作業(yè)性“流通的要求，打通開口的高度最好采用0.5H或更少(H-液體艙的高)。
對該技術(shù)的行家們來說本發(fā)明與前述說明有多種修正是顯然的。這些修正將歸于所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種運載液體散裝貨物或運載不同液體產(chǎn)品的油輪，所述油輪至少包括一個液體貨物液體艙，在其內(nèi)部安裝了一個或多個裝置用以防止從貨物液體艙未受損部分出來的事故性外流，以及防止受損情況下的替換流動而不打亂正常的裝貨作業(yè)，也即仍允許在液體艙中的作業(yè)性“通流”。
2.如權(quán)利要求1所述的油輪，其中所述用于防止事故性外流以及防止替換流動的裝置包括一具有板狀結(jié)構(gòu)的滿沖激式隔板，除靠近所述液體艙底部開口的液體聯(lián)通裝置外，它是從甲板至底部封閉不透液體的。
3.如權(quán)利要求2所述的油輪，其中所述聯(lián)通裝置包括靠近底部的一個或多個小孔。
4.如權(quán)利要求3所述的油輪，其中孔的尺寸足以防止對隔板的流體靜力學(xué)加載。
5.如權(quán)利要求2-4之一所述的油輪，其中在一個方向延伸的板具有至少一個垂直部件。
6.如權(quán)利要求2-5中任一個權(quán)利要求所述的油輪，其中孔的數(shù)目為6-9。
7.如權(quán)利要求2-6中任一個權(quán)利要求所述的油輪，其中板式結(jié)構(gòu)是波紋形的。
8.如權(quán)利要求2-7中任一個權(quán)利要求所述的油輪，其中，在隔板的兩側(cè)安裝一根平衡管，并在足夠高于流體靜力學(xué)平衡水平的高度上加以聯(lián)結(jié)以防止受損條件下貨物的溢流。
全文摘要
一種裝備有滿沖激式隔板，用于運載液體散裝貨物的油輪。該隔板的全部船殼板除去靠近底部的一個或多個小孔外，自甲板至底部是封閉不透液體的。
文檔編號B63B3/58GK1124943SQ94192351
公開日1996年6月19日 申請日期1994年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月4日
發(fā)明者馬庫斯·范·德爾·蘭 申請人:馬庫斯·范·德爾·蘭