方便海上长时间作业的舷门的制作方法

1.本实用新型涉及一种海工作业船作业的舷门，尤其是一种需长时间海上作业的船舶，配合各种类型的吊架进行长时间跨舷作业的海工作业船作业的舷门。


背景技术：

2.1.目前海上跨舷作业形式主要有rov(remote operated vehicle，遥控无人潜水器)收放、ctd(conductivity,temperature,depth温盐深)采水器收放等，这些作业形式主要是将rov、ctd等水下作业设备从船舶内部投放到水面以下，然后让rov和ctd采水器等装备在水下进行作业，这类作业的时长比较长(基本上都在1小时以上)，作业人员在甲板上的等待时间比较长。
3.2.rov和ctd采水器等深海装备上搭载大量精密仪器，需要在一个比较好的环境中进行存储和保养，所以现阶段设计的科考船大多为这些装备提供了一个舱室室内环境，那么从室内环境投放到室外(水下)就必须通过一扇可以打开的舷门，供rov和ctd采水器的支撑吊伸出舷外到水面之上投放。
4.3.如上所述，rov和ctd采水器等深海装备需要在水下工作很长时间，所以只要吊臂伸出舷外期间传统的舷门就必须长时间打开，而rov和ctd采水器联通其支撑吊伸出舷外所需的舷门面积非常大，这就导致船舶的舷侧长时间存在一个巨大开口，既不利于船舶安全，也降低了该舱室的舒适性(空调无法保温、保湿且风雨、上浪都会灌入)
5.目前这种大开口舷门只适用于短时间工作的舷外设备，不适用于长时间工作的舷外设备。所谓的长时间工作的舷外设备主要从事海洋科考和海洋工程作业，比如ctd采水作业水下作业超过2000m水深就需要作业1个小时，6500m水深就需要3个小时，水深越深作业时间越久；而rov水下作业的时间更久，“海洋石油286”在进行四段合计86.98公里长的海底电缆铺设期间，rov下水34次，累计水下作业时间长达454小时，平均单次下水作业时间耗时13.4小时。
6.长时间舷外工作的设备需要舷门长时间打开，这会带来以下几个重大缺陷：
7.1.长时间情况下海况多变，大舷门的开口很大，非常接近水线，如果海况突然变差导致波浪变得汹涌，就很有可能灌入大舷门之中。此时，舷外设备还在水下(大概率是深海)作业，船上有缆绳和舷外设备联系，短时间内无法回收舷外设备，也就不能关上舷门。考虑到现在船东要求的最大作业海况达到4～6级(有义波高2.5～3.9m)，舷门打开时间越长，灌入海水的风险越高，对船舶稳性等安全性造成影响。
8.2.大舷门长时间打开会导致和海洋的空气交换量显著增加，进而影响舱室内环境。由于深海仪器上搭载的都是精密仪器，对这些精密仪器的标定设备一般也都存储在这个舱门之内的舱室中，这些标定设备(比如笔记本电脑)的ip等级很低，如果大量高盐、高湿的海气灌入，会造成设备损坏，金属件腐蚀等；同时，科学家也会在内部舱室中工作，大量高温/低温、高湿的的海气灌入舱室之中会极度影响人的舒适度，在南北极和赤道附近工作的船舶如果不能有效控制舱室温度，对人的生命安全也会造成影响。
9.3.之前的大舷门由于关闭之后需要承受一定的上浪拍击载荷所以整个门板都做得非常厚实，但是缺点是打开之后厚重的门板以悬臂梁的型式对门页铰链造成载荷，久而久之门页铰链可能变形，门板下垂，最后导致关门不严甚至无法正常启闭。


技术实现要素：

10.为解决现行舷门的技术问题，本实用新型提出一种方便海上长时间作业的舷门。
11.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
12.一种方便海上长时间作业的舷门，包括：
13.上舷门和下舷门，坐落于一套门框之上，配合深海作业设备及深海作业支撑吊臂工作；仅在深海作业设备完成进出舱收放的时间完全打开，在深海作业设备水下作业期间关闭下舷门，而保留上舷门作为深海作业支撑吊臂的出口；所述上舷门和下舷门除各自和门框之间的缝隙能保证密性之外，所述上舷门和下舷门之间的缝隙密性不低于船级社的要求；
14.上舷门的上门门组，采用液压铰链启闭门型，可视舷门的宽度设置单开门或双开门，用于为深海作业支撑臂提供开口；
15.下舷门的下门门组，采用液压铰链启闭门型，可舷视门的宽度设置单开门或者双开门，视舷门内外空间情况选择内开或外开，用于为深海作业设备提供进出开口。
16.进一步，所述上舷门和下舷门组成的整套舷门呈“日字型”或“品字型”或“田字型”；“日字型”即上下舷门均为单开门，“品字型”即上舷门为单开门下舷门为双开门或反之，“田字型”即上下舷门均为双开门。
17.进一步，所述门框根据所处位置分为：门楣，用于上门门组上方的密封支撑；上门门组左右门框，用于上门门组左右的密封支撑；门肩，用于下门门组与上门门组不交界部分的上方密封支撑；下门门组左右门框，用于下门门组左右的密封支撑；门槛用于下门门组下方的密封支撑。
18.进一步，所述上门门组包含上门门页、上门密封条和上门侧锁插销，所述上门侧锁插销使上门门页和上门门组左右门框固定，使上门密封条与门楣及上门门组左右门框相挤压形成密封。
19.进一步，所述下门门组包含下门门页、下门密封条、下门侧锁插销、下门顶锁插销和下门底锁插销；所述下门顶锁插销用于使上门门组和下门门组之间固定，下门底锁插销用于使下门门组和门槛之间固定，并使下门密封条与门框及上门密封条形成密封。
20.进一步，为保证下门门组的密封条在和上门门组密封条以及门肩、下门门组的左右门框和门槛的位置同时形成密封，在该位置上设置“垫高”件，“垫高”件的厚度与上门密封条厚度一致。
21.进一步，所述上门门组宽度b1和高度h1按照深海作业支撑吊臂的截面尺寸增加一定的工程余量来确定。
22.进一步，所述下门门组宽度为b2，深海作业设备的宽度为b3，深海作业支撑吊臂端部摇摆中心到深海作业设备底部距离为l，最大纵摇角为α，应满足：
23.b2》b3
·
cosα+2l
·
sinα+δ
24.式中：δ为工程余量，根据建造误差因素选取。
25.进一步，所述上舷门和下舷门通过控制开关按钮和深海作业设备支撑吊臂进行动作互锁。
26.进一步，所述上门门组的开口尺寸略大于深海作业支撑吊臂的截面尺寸；所述下门门组的开口高度根据深海作业支撑吊臂导接头完全压缩之后的深海作业设备上缘所在高度确定；所述上门门组和下门门组的门页厚度和结构形式分别与实际载荷相适配。
27.本实用新型的有益效果是：
28.1.本实用新型通过将原本的大舷门设计成上下两组的开启方式，仅在深海设备完成进出舱收放的时间完全打开，在深海设备水下作业期间关闭下门，而保留上门作为深海设备支撑吊臂的出口。
29.2.本实用新型解决了长时间舷外作业的工况下，下门打开容易灌入海水的问题，在关闭下舷门之后可以将最低进水点大幅提高。
30.3.本实用新型解决了上下两组舷门之间的密性问题，关闭后可以达到船级社认可的风雨密要求。
31.4.通过尽可能小尺寸的上门门组解决了海气大量灌入舱室的问题，舱室内通过空调调节，可以保证相对安全、舒适的生活和工作环境。
32.5.通过对上下两组舷门的开关程序和深海设备支撑吊臂的联锁，解决了舷门开关误操作之后和吊臂及深海设备之间的干涉问题。
33.6.通过合理设计下门门组的宽度，避免了船舶纵摇(当舷门设置在左右舷时)导致的深海作业设备和门框的干涉。
34.7.通过合理设计下门门组高度，避免了深海作业支撑吊臂导接头因缩进量过大而导致深海作业设备和门肩的干涉。
35.8.通过合理设计选取不同厚度和结构形式的上下门页，减轻门页重量、降低铰链负荷，减少铰链变形和门页下垂导致门无法正常启闭的风险。
附图说明
36.图1为本实用新型的舷门正视图；
37.图2为图1中的a-a剖面视图；
38.图3为本实用新型的舷门正视详图；
39.图4为图3中的b-b剖面视图；
40.图5为图3中c-c剖面视图；
41.图6为控制程序逻辑判断流程图；
42.图7为纵摇示意图；
43.其中：(a)为船舶平浮，(b)为船舶发生纵摇。
具体实施方式
44.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
45.如图1至图5所示，本实用新型的一种方便海上长时间作业的舷门，包括：
46.门框1，采用与船体结构相同的材料，与船体结构焊接后为整个舷门提供支撑；
47.上门门组2和下门门组3，坐落于一套门框1之上，配合深海作业设备及深海作业支
撑吊臂工作；
48.上门门组2，采用常规液压铰链启闭门型，可视门的宽度设置单开门或双开门，由于上门门组舷内有深海作业支撑吊臂，所以一般先舷外打开；
49.下门门组3，采用常规液压铰链启闭门型，可视门的宽度设置单开门或者双开门，视舷内外空间情况选择内开还是外开；
50.与本实用新型相配合的有深海作业设备4、深海作业支撑吊臂5和深海作业支撑吊臂导接头6，其中深海作业支撑吊臂导接头6和深海作业支撑吊臂5连接，其带有一定的伸缩量，用于减少收放深海作业设备的晃荡。
51.优选地，门框1根据所处位置分为：门楣11用于上门门组上方的密封支撑；上门门组左右门框12用于上门门组左右的密封支撑；门肩13用于下门门组与上门门组不交界部分的上方密封支撑；下门门组左右门框14用于下门门组左右的密封支撑；门槛15用于下门门组下方的密封支撑。
52.优选地，上门门组2包含上门门页21、上门密封条22和上门侧锁插销23，其中侧锁插销使上门门页和上门门组左右门框固定，使上门密封条与门楣及上门门组左右门框相挤压形成密封。
53.优选地，下门门组3包含下门门页31、下门密封条32、下门侧锁插销33、下门顶锁插销34和下门底锁插销35。其中下门如果采用双开门则下门侧锁插销33位于两扇门页之间，而如果使用单开门则下门侧锁插销33位于门边一侧。侧锁插销用于使下门两扇门页之间或下门门页和下门门组左右门框固定，下门顶锁插销34用于使上门门组和下门门组之间固定，下门底锁插销34用于使下门门组3和门槛之间固定。以上固定的目的都是为了使下门密封条与门框及上门密封条形成密封。
54.优选地，为保证下门门组的密封条在和上门门组密封条以及门肩、下门门组3左右门框和门槛等位置同时形成密封，需在上述位置设置“垫高”件16，“垫高”件16的厚度应与上门密封条厚度一致。
55.优选地，如果该舷门要求的密性等级非常高，还可以在密封条上加装连杆式压紧机构，这样可以进一步压紧密封条以提高密性。
56.优选地，当深海作业设备未工作，处于存储状态的情况下：上门门组2采用外开，下门门组采用内开设计可任意打开上下门组无先后顺序；上门门组2采用外开，下门门组2也采用外开设计时应当遵循“上门先开、下门先关”的原则，不可任意开关门；如因特殊设计要求需任意顺序开关门且为上下门组均外开，则应当放弃上下门之间的密性要求，或者以二次操作的方式填补密性。
57.优选地，考虑到本舷门的操作复杂，对舷门的控制系统设置一套与深海作业支撑吊臂互锁的程序很有必要，程序逻辑判断流程图见附图6。
58.优选地，上门门组宽度b1和高度h1主要按照深海作业支撑吊臂的截面尺寸增加一定的工程余量来确定。
59.优选地，如图7的(a)，(b)所示，假设下门门组宽度为b2，深海作业设备的宽度为b3，吊臂端部摇摆中心到深海作业设备底部距离l，可能的最大纵摇角为α，那么应满足：
60.b2》b3
·
cosα+2l
·
sinα+δ
61.式中：δ为工程余量，根据建造误差等因素由设计者选取。
62.优选地，考虑到深海作业支撑吊臂导接头普遍带有弹簧阻尼，在高度方向有一定的弹性伸缩量，下门高度h2应考虑深海作业支撑吊臂导接头完全收缩之后的深海作业设备的上缘仍低于门肩。
63.优选地，上下门组可以根据上浪载荷的不同设计为厚度不一样、结构形式不一样的门板，这样可以显著降低门页重量方便，减少因铰链变形、门页下垂而导致门无法正常启闭的风险。
64.本实用新型的舷门在使用时应按顺序操作：
65.1)深海作业设备投放前完全打开上下门组，深海作业支撑吊臂携深海作业设备和深海作业支撑吊臂伸出舷外；
66.2)深海作业支撑吊臂下探并释放深海作业设备；
67.3)深海作业支撑吊臂回归水平位置，此时下门门组关闭保护舷门内舱室；
68.4)深海作业设备作业完成后启动回收流程，下门门组打开；
69.5)深海作业支撑吊臂下探，将深海作业设备卡入深海作业支撑吊臂导接头中；
70.6)深海作业支撑吊臂回归水平位置并缓速收入舷内；
71.7)关闭上下门组。