一种液化气船甲板结构的制作方法

1.本发明涉及液化气船设计领域，尤其是涉及一种液化气船甲板结构。


背景技术：

2.液化气船是众多船舶类型中的一种，由于货品多为低温货品，该类船型对货罐有特殊要求，主要的货罐类型包括a型独立罐、b型棱形独立罐、b型moss罐、c型独立罐以及薄膜舱等。本发明主要针对c型独立罐，此类货罐典型横剖面如附图1和附图2所示。
3.此类货罐在很多实船(尤其是海船)上均已有大量的应用，他们有一个共同的布置特征，即货舱的典型横截面从上到下依次是露天甲板、甲板下强横梁等支撑结构、货罐本身、内底(如有)和外底。
4.此外，对于液化气船，根据规范要求，“在露天甲板上需布置一定高度的透气桅”，这条要求对于某些有过桥需求或对空高有一定限制的船舶来说往往是设计的瓶颈。以过南京长江大桥的船舶为例，南京长江大桥空高要求24m，即过往船舶从水面量取到该船舶水面上最高点的距离不能超过24m，还要留有一些余量，约2m。而液化气船设置透气桅的要求，是要求透气桅高度从露天甲板开始不能低于船宽b的1/3和6m间的最大值。以一艘30m宽的船舶为例，如此透气桅的最高点距离露天甲板至少为max(30/3,6)＝10m，当船舶最低吃水一定时，船舶露天甲板的高度也就被空高限制住了，货罐的高度也就相应的被露天甲板和甲板下强横梁限制了，货舱舱容难以做大。具体如下附图3所示。
5.随着船舶尺度的增大，尤其是船舶宽度方向增大，无疑会增加甲板下强横梁的横向跨距，为保证有充足的强度，强横梁往往需要做的比较高。以往的船舶设计方案，如附图1和附图2所示，甲板强横梁都是在露天甲板的下方，当露天甲板高度被空高限制住后，强横梁越高，货罐的高度就会越小，货罐舱容也就越小。相反，如果要保证货罐容积，就要尽量压缩甲板强横梁的高度h，如此会导致甲板强横梁的横截面设计比例不合理，截面面积变大，结构重量会增大，船舶的初投资以及性能都会受不利影响。
6.如附图4所示：假设合理的强梁截面形式是方案1，方案2是受空高限制而被高度约束的强横梁截面形式，h2《h1,但为了保证相同的刚度，w2*t2》w1*t1且整个横梁截面积a2》a1。需要注意的是，强梁高度的压缩也是有极限的，不能一味的降低强梁高度。
7.目前，我国对于内河lng运输船的需求逐步增大，lng运输船或加注船都属于液化气船，也同样可能采用以上货罐类型，需要满足规范对透气桅高度的要求。以长江为代表的我国内河遍布很多桥梁，空高都有一定限制，如何在满足规范和过桥空高限制的前提下，把货罐高度尽量做大，舱容尽量做大，提高运输效率，提高运输经济性，是本发明设计的最主要初衷。
8.此外，货罐表面通常铺设有绝缘，为了维护绝缘的隔热效果，通常都需要人员可以实地观测绝缘表面情况。在货罐底部和舷侧可以通过内底通道以及舷侧检验平台进行观测。但对于货罐顶部通常人员到达比较困难，现有的方式基本是在货舱顶部甲板开若干人孔，可以使人员下到货罐上表面，以观测货罐上表面绝缘情况。由于货罐上部设置有大量甲
板强横梁的结构，人员前后移动很困难，对于货罐上表面的观测很不方便。


技术实现要素：

9.本发明要解决的技术问题是：在一定空高要求下，通过结构特殊设计，降低液化气船甲板强横梁等结构对货罐高度的限制影响，从而在给定船舶尺度条件下，最大限度增加货罐横剖面面积，增加货罐舱容、并放开甲板强横梁等结构的设计约束，可以应用更优化的截面形式与比例。此外，通过引入该甲板结构形式，为货罐上表面观测提供更为便利的观测方式。
10.为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种液化气船甲板结构，露天甲板上设有透气桅，露天甲板下设有货舱，其包括甲板强横梁、甲板纵桁、以及甲板骨材；
11.露天甲板上设有甲板强横梁、甲板纵桁和甲板骨材，露天甲板底部为光滑平板结构；
12.甲板纵桁和甲板骨材沿船体长度方向设置，甲板强横梁与甲板纵桁连接且垂直。
13.优选的，所述甲板纵桁设为多个，甲板骨材设于相邻两个甲板纵桁之间。
14.优选的，所述货舱顶部两侧角隅处为顶边舱区域；甲板强横梁两端高度逐渐降低，并于顶边舱区域上方平滑过渡。
15.优选的，所述露天甲板与货舱之间设有甲板下纵向强构件，甲板下纵向强构件包括内壳纵舱壁和顶边舱纵桁。
16.优选的，所述甲板下纵向强构件设于甲板强横梁的正下方。
17.优选的，所述货舱内设有货罐；货舱顶部设有甲板下纵向轨道，甲板下纵向轨道上活动设有轨道小车，轨道小车上设有用于观测货罐的摄像头。
18.优选的，所述甲板下纵向轨道为t型桁材。
19.优选的，所述甲板骨材、甲板纵桁和甲板强横梁上设有用于排水的流水孔。
20.优选的，所述甲板强横梁和/或甲板纵桁上设有液货设备。
21.优选的，所述甲板强横梁上设有货物压缩机和制冷压缩机。
22.综上所述，本发明包括以下有益技术效果：
23.应用本发明提出的技术方案，降低了液化气船空高限制对于货罐高度的影响，在船型尺度一定的条件下，可以设计出更大的货罐容积、更轻的甲板结构形式。此外，本发明还提供了一种更安全方便的货罐上表面绝缘监测方式。
24.对于过桥限制较多的长江等内河流域航行的液化气船，本发明的引入可以提升其运输效率，提高船型经济效益以及安全性。
附图说明
25.图1是背景技术中的双圆筒c型独立罐典型截面布置图；
26.图2是背景技术中的多个单圆筒c型独立罐典型截面布置图；
27.图3是背景技术中的透气桅型独立罐典型截面布置图；
28.图4是背景技术中的甲板强横梁不同腹板高度对应截面对比图；
29.图5是本发明的液化气船甲板结构横剖面视图；
30.图6是本发明的液化气船甲板结构侧视图；
31.图7是本发明的液化气船甲板结构俯视图；
32.图8是本发明的甲板下带摄像头轨道小车示意图；
33.图9是图8中沿a-a方向的甲板下带摄像头轨道小车示意图。
34.附图标记：1、货罐；2、透气桅；3、露天甲板；4、甲板强横梁；5、甲板纵桁；6、甲板骨材；7、摄像头；8、轨道小车；9、甲板下纵向轨道。
具体实施方式
35.本发明的主要思路就是将液化气船露天甲板的强横梁由常规的甲板下布置改为翻至甲板上布置，如附图5至附图9所示。
36.首先，甲板应用区域为液化气船货舱区，将液化气船的透气桅2布置在该货舱区甲板上。根据规范要求，液化气船的透气桅2高度是由露天甲板3量起，将甲板强横梁4等甲板结构翻至露天甲板3以上，并不会影响透气桅2高度的计算，透气桅2高度可以与甲板下设置强横梁方案相同。如此，当空高限制一定时，甲板上设置强横梁方案的露天甲板3高度同甲板下设置强横梁方案的高度也可以一样。但甲板强横梁4上翻后，货罐1的上边界只受露天甲板3限制，没有了原先甲板强横梁4对货罐1高度的影响。
37.此外，由于甲板强横梁4等结构上翻后，没有了对其高度的设计约束，甲板强横梁4可以选取更为合理的截面形式和比例。
38.甲板上设置强横梁方案的甲板附属加强结构布置在露天甲板3之上，主要构成包括甲板强横梁4、甲板纵桁5、以及甲板骨材6。露天甲板3上沿船长方向上布置多档甲板强横梁4，甲板强横梁4两端腹板高度逐渐减小，在顶边舱区域削斜过渡，如果附近区域通道面积紧张的话，则面板可端部放大，并与顶边舱里面的强构件对齐。甲板强横梁4的横向范围应覆盖甲板下纵向强构件(如内壳纵舱壁、顶边舱纵桁等)的横向位置。
39.通过适当调整间距，甲板强横梁4或甲板纵桁5可作为货舱区布置的货物压缩机等液货设备的基座。在压缩机房区域，甲板强横梁4适当调整，可兼作为货物压缩机和制冷压缩机的基座。甲板骨材6、甲板纵桁5、甲板强横梁4上面开设足够面积的流水孔，以保证露天甲板3的排水。
40.另外一方面，为解决货罐1上表面难于观测的问题，结合本发明提出的甲板强横梁4等结构上翻的方案，此时的货舱甲板下已经是光滑平板结构，没有了横向结构的阻挡，有条件在甲板下船中纵位置设置一条前后贯通的t型桁材作为甲板下纵向轨道9，每个货舱内的甲板下纵向轨道9为纵向布置且货舱内连续，甲板下纵向轨道9上安装轨道小车8和摄像头7，甲板下纵向轨道9上的轨道小车8可以沿着船长方向前后移动摄像头7，可以实时远侧观测货罐1上表面绝缘情况。
41.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。