一种B型LNG船围护系统的制作方法

本发明专利申请是2018年4月17日专利申请201810341672.7的分案申请。

本发明涉及船舶制造技术领域，特别是涉及一种b型lng船围护系统及其支撑装置。

背景技术：

b型独立液货舱结构材料为9ni钢材，外围被聚氨酯绝缘层覆盖，与薄膜型lng船不同，其液货舱由船体支撑装置结构支撑。当船舶在海上航行时，受波浪影响，会产生横摇、纵摇和垂荡等船体运动状态，并导致其中相对独立的围护系统与船体结构发生相对运动，该运动会加剧lng船液货舱的晃荡，更严重的可能导致围护系统的损伤，破坏外部绝缘层，造成低温液体泄漏。

为避免上述问题，需在围护系统外围设置垂向支撑装置、止横摇支撑装置、止纵摇支撑装置，用于支撑围护系统的自重以及抵抗横向和纵向相对运动，通常需要布置大量支撑装置，这样就会导致围护系统与船体结构之间的间隙不足，增加后续施工维护的难度。

同时，支撑装置的布置导致外部绝缘层的整体性较差，增加低温液体泄漏的风险。此外，由于支撑装置的低温传导作用，引起与之相连的船体结构附近温度较低，过多的支撑装置的数量增加了低温材料的使用面积以及施工设计的工作量。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种b型lng船围护系统及其支撑装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种b型lng船围护系统支撑装置，包括下支撑座、上支撑座、设置在下支撑座和上支撑座之间的中间承压木、固定在下支撑座上表面上的下部横向支撑组件、设置在中间承压木的外围表面上的上部横向支撑组件以及外层承压木，所述下部横向支撑组件设置在上部横向支撑组件的外侧，外层承压木固定在下部横向支撑组件和上部横向支撑组件之间，所述外层承压木与上部横向支撑组件的接触面之间、中间承压木与上支撑座和上部横向支撑组件的接触面之间均设置有一层耐低温环氧基树脂层。

进一步地，所述中间承压木和外层承压木均为方型承压木，中间承压木的每个侧面上均固定有一个上部横向支撑组件，每个上部横向支撑组件的外侧均设置有一个下部横向支撑组件，每个上部横向支撑组件和与其相对的下部横向支撑组件之间均固定有一个外层承压木。

进一步地，所述下部横向支撑组件包括下部横向面板、多个相互平行设置的下部横向肘板，下部横向面板垂直固定在下面板上且其朝向外层承压木的侧面固定在外层承压木上，所述下部横向肘板分别与下面板和下部横向面板相垂直。

进一步地，所述上部横向支撑组件包括上部横向面板和上部横向肘板，所述上部横向面板竖直固定在中间承压木的外侧面上且其与上面板相垂直，中间承压木与上部横向面板之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层；所述上部横向肘板分别垂直固定在上部横向面板的各侧边上从而与上部横向面板构成一个用以固定外层承压木的矩形固定腔，外层承压木与矩形固定腔的内壁之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层。

进一步地，所述下支撑座包括下支撑板以及用以支撑下部横向支撑组件、上部横向支撑组件、外层承压木、中间承压木和上支撑座的下面板，所述下支撑板垂直固定在下面板的下表面上，所述中间承压木放置在下面板的上表面上。

进一步地，所述下支撑板为由多个纵横交错的两侧边内凹的梯形面板构成的网格状交叉支撑板。

进一步地，所述下面板的四个边角处分别设有内倒角。

进一步地，所述上支撑座包括上面板、垂直固定在上面板上的上支撑板，所述上面板固定在中间承压木的上方且其大小和形状与中间承压木相匹配，上面板与中间承压木的接触面之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层。

进一步地，所述上支撑板为由多个纵横交错的两侧边内凹的倒梯形面板构成的网格状交叉支撑板。

一种b型lng船围护系统，包括液货舱本体和多个支撑装置，所述支撑装置固定在液货舱本体和船体结构之间，每个支撑装置的四周敷设有绝缘屏蔽层。

本发明的积极有益效果：

1、通过使用本发明的b型lng船围护系统支撑装置，可以减少围护系统支撑装置的数量，节省围护系统的外围间隙，降低温度传导、缩减了船体结构的低温钢材的使用范围，提高围护系统绝缘层完整性。

2、本发明的b型lng船围护系统支撑装置的结构设计合理、制造方便、功能复合、用途多样，具备双相抗压能力，有效满足结构强度和疲劳要求，通过设置中间承压木和外层承压木，能够同时在纵向、横向和垂直方向上传递载荷，有效限制液货围护系统在横向、纵向以及垂直方向上的移动，有效降低了液货蒸发率。

附图说明

为了更清楚得说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a-a向剖面图。

图3为图1中b1-b1向剖面图。

图4为图2中f1-f1向剖面图。

图5为图1中c-c向剖面图。

图6为图1中d-d向剖面图。

图7为图1中e-e向剖面图。

图8为图3中h-h向剖面图。

图9为支撑装置的布置图。

图中标号的具体含义为：1为上支撑板，2为上面板，3为上部横向面板，4为上部横向肘板，5为中间承压木，6为外层承压木，7为下支撑板，8为下面板，9为下部横向面板，10为下部横向肘板，11为耐低温环氧基树脂层，12为第二固定腔，13为第一固定腔，14为支撑装置,15为船体结构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1-图9说明本实施方式，本发明的b型lng船围护系统支撑装置，包括下支撑座、上支撑座、中间承压木5、下部横向支撑组件、上部横向支撑组件和外层承压木6。所述下支撑座固定在船体结构上，上支撑座固定在液货舱本体的底部，中间承压木5固定在下支撑座和上支撑座之间，可通过下支撑座和上支撑座之间的中间承压木5承受垂直方向的载荷，防止围护系统在垂直方向上产生移动。所述上部横向支撑组件固定在中间承压木5的外围表面上，下部横向支撑组件固定在下支撑座上表面，与上部横向支撑组件配合将外层承压木6固定在两者之间，可承受纵向、横向方向的载荷，防止围护系统在纵向、横向方向上产生移动。

所述中间承压木5和外层承压木6可根据实际使用情况设置为多种形状，中间承压木5的每个外侧面上均固定有一个上部横向支撑组件，每个上部横向支撑组件的外侧均固定有一个下部横向支撑组件，两者之间固定有一个外层承压木6，这样在中间承压木的外围便围绕固定有一圈外层承压木，以使整个支撑装置能够承受垂直方向、纵向、横向方向的载荷，防止围护系统在垂直方向、纵向、横向方向上产生移动。

在本实施例中，所述中间承压木5和外层承压木6均为方型承压木，中间承压木5的四个侧面上均固定有一个上部横向支撑组件，每个上部横向支撑组件的外侧均对应设置有一个下部横向支撑组件，下部横向支撑组件固定在下支撑座上。每个上部横向支撑组件和与其相对的下部横向支撑组件之间均固定有一个外层承压木，即中间承压木的外围固定有4个外层承压木。

承压木作为受力主体与“腱鞘”，其选材有一定要求，本实施例中，可选用德国帝豪尼特层压木股份有限公司生产的b895系列承压木，该承压木的许用压应力为235mpa,许用剪应力为70mpa。且方型承压木在抗压方向和抗剪方向的弹性模量差别较大，其抗压特性一般高于抗剪特性，通过在中间承压木的外围设置一圈外层承压木，由中间承压木来承受垂向载荷，外围承压木承受水平载荷，从而使整个支撑装置具备了双相抗压能力。

所述下支撑座固定在船体结构强框架的交点处，包括下支撑板7和下面板8，所述下面板8用于支撑位于其上方的下部横向支撑组件、上部横向支撑组件、外层承压木、中间承压木和上支撑座，下面板的四个边角处分别设有内倒角。所述下支撑板7为由多个纵横交错的两侧边内凹的梯形面板构成的网格状交叉支撑板，采用两侧边内凹的梯形面板能够有效减缓下支撑板的结构应力，有效地传递垂直载荷，同时也能够减轻本申请支撑装置的重量，减轻垂荡运动。本实施例中，所述下支撑板7由6块两侧边内凹的梯形面板构成，横向方向的3块面板相互平行，纵向方向的3块面板相互平行，横向方向与纵向方向的面板之间相互垂直，该梯形面板可采用一定厚度的高强度耐低温钢（9ni钢）。所述下支撑板7焊接在船体结构强框架的交点处，其纵向中心线与船体结构的横向墙框结构对齐、横向中心线与船体结构纵桁对齐。下面板8固定在下支撑板7的上表面上，所述中间承压木5放置在下面板8的上表面上。

所述中间承压木5固定在下面板8的上端面的中间位置，上支撑座设置在中间承压木5的上方。

所述上支撑座固定在液货舱本体底部的强框架的交点处，包括上面板2和上支撑板1。所述上面板2固定在中间承压木5的上方且其大小和形状与中间承压木相匹配，上面板2与中间承压木5的接触面之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层11。所述上支撑板1的下端固定在上面板2上，上端固定在液货舱本体的底部，所述上支撑板1为由多个纵横交错的两侧边内凹的倒梯形面板构成的网格状交叉支撑板，本实施例中，上支撑板1与下支撑板7相似，也由6块两侧边内凹的梯形面板构成，但上支撑板比下支撑板小。

所述中间承压木5外围的每个侧面上均固定有一个上部横向支撑组件。上部横向支撑组件包括上部横向面板3和上部横向肘板4，所述上部横向面板3竖直固定在中间承压木5的外侧面上且其与上面板2相垂直，将上部横向面板3固定在中间承压木5上时，应使上面板2位于上部横向面板3的中间位置。所述上部横向面板3与中间承压木5之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层11。所述上部横向肘板4分别垂直固定在上部横向面板3的各侧边上从而与上部横向面板3构成一个用以固定外层承压木的固定腔，外层承压木6与该固定腔的内壁之间浇筑有8mm-12mm厚的耐低温环氧基树脂层11。

所述下部横向支撑组件固定在下面板8上且其与上部横向支撑组件配合，将外层承压木6固定牢固。所述下部横向支撑组件包括下部横向面板9、多个相互平行设置的下部横向肘板10，下部横向面板9垂直固定在下面板8上且其朝向外层承压木的侧面固定在外层承压木6上，所述下部横向肘板10分别与下面板8和下部横向面板9相垂直。本实施例中，每个下部横向支撑组件均包括1个下部横向面板和3个与下部横向面板相垂直的下部横向肘板。

在对本发明的b型lng船围护系统支撑装置进行装配时，具体包括以下装配步骤：

步骤1：在液货舱本体底部的设计位置焊接上支撑座和上部横向支撑组件。

具体地，首先，将液货舱本体的底部朝上放置，在液货舱本体底部的强框架的交点处焊接上支撑板1，使上支撑板的纵向中心线与液货舱本体的横向墙框结构对齐、横向中心线与船体结构纵桁对齐；

其次，在上支撑板1的自由端面上焊接水平设置的上面板2；

然后，组装上部横向支撑组件：在上部横向面板3的各侧边上分别垂直焊接一个上部横向肘板4，所述上部横向面板3与其各侧边上的上部横向肘板4构成一个用以固定外层承压木的第二固定腔12；

最后，在上支撑座的各侧壁上分别焊接固定一个上部横向支撑组件，使上部横向面板3与上面板2相垂直且上面板2位于上部横向面板3的中间位置。上支撑座与其周围的上部横向支撑组件之间围成一个第一固定腔13。

步骤2：在船体结构强框架的交点处焊接下支撑板7，使下支撑板的纵向中心线与船体结构的横向墙框结构对齐、横向中心线与船体结构纵桁对齐；然后，在下支撑板7的顶部焊接水平放置的下面板8，再将中间承压木5放置在下面板8上端面的中间位置，在中间承压木5顶部的各边角处分别放置一个顶升调节装置，该顶升调节装置可选用液压顶升装置等调节装置。

步骤3：将围护系统翻身至正态并吊装至设定位置，使中间承压木的上部恰好卡扣在第一固定腔内，调节顶升调节装置使中间层压木与上支撑座和上部横向支撑组件的接触面之间保持8mm-12mm的间隙，然后，在该间隙内浇筑耐低温环氧基树脂胶剂。

步骤4：通过顶升调节装置在各上部横向支撑组件内嵌入外层承压木，使外层承压木与上部横向支撑组件的内壁之间保持8mm-12mm的间隙，然后，在该间隙内浇筑耐低温环氧基树脂胶剂。

步骤5：在各外层承压木的侧面分别设置一个下部横向面板，将下部横向面板的底部焊接固定在下面板的上端面上，在下部横向面板上焊接多个相互平行的下部横向肘板，使下部横向肘板分别与下部横向面板和下面板相垂直。

步骤6：在支撑装置的四周敷设绝缘屏蔽层。

本发明的b型lng船围护系统，包括液货舱本体和多个支撑装置，所述支撑装置固定在液货舱本体和船体结构之间。围护系统中安装的支撑装置的数量和位置根据液货舱尺寸、强框数量、重量以及载荷大小来确定，每个支撑装置的四周敷设有绝缘屏蔽层。

当围护系统由于船体运动产生相对垂向运动时，围护系统的垂向载荷通过上面板传递至中间承压木，再传递至安装于船体结构的下支撑座的下面板，利用船体构件产生的结构反力抵抗围护系统的垂向载荷，最终抵消垂荡运动和围护系统的自重。

当围护系统由于船体运动产生相对水平运动（横摇或纵摇运动）时，围护系统底部的水平载荷（横向或纵向载荷）通过上部横向面板传递至前、后、左、右四个位置的外层承压木，再传递至安装于船体结构的下支撑座上的下部横向面板，利用船体构件产生的结构反力抵抗围护系统的水平载荷，最终抵消横摇和纵摇运动。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。