專利名稱：內(nèi)設(shè)利用管道的自動(dòng)壓載系統(tǒng)的船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于船舶的技術(shù)領(lǐng)域，此技術(shù)詳細(xì)來(lái)說(shuō)是關(guān)于油船，LNG船等裝有海水壓載物系統(tǒng)的船舶的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)所謂壓載物即是為了保證船體的穩(wěn)定和平衡所裝載的重量物。為了盡量減小船舶前后左右的不穩(wěn)定狀況，確保船舶不會(huì)被大風(fēng)大浪掀翻，船舶都具備壓載物系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，貨船等船舶都具備壓載倉(cāng)。這些船通常在裝滿壓載物海水的情況下到達(dá)裝貨碼頭，載貨后再排出壓載海水駛向目的港口。
雖然有時(shí)也用固體物特別是高密度的固體物來(lái)充當(dāng)壓載物，但是一般來(lái)說(shuō)人們常用在船附近較容易得到的水來(lái)壓艙。所以，大部分船舶都具備容納壓載水的容器即壓載水艙。因此，水泵和排水管道及閥門也就成為船舶的必備之物。
另外，最近由于船舶沖撞和觸礁所引起的海洋污染現(xiàn)象的日益嚴(yán)重，出臺(tái)了二重船體強(qiáng)制化的規(guī)定。因此通常來(lái)說(shuō)船體外板和構(gòu)成貨艙的內(nèi)板之間的空間內(nèi)都設(shè)有壓載艙。
上述普通船舶所應(yīng)用的海水壓載系統(tǒng)還需進(jìn)一步改善。
為了給船內(nèi)裝入可與船體浮力相抵消的一定量的壓載海水，需要啟動(dòng)水泵和排灌設(shè)施。然而，這種系統(tǒng)常常會(huì)伴隨能量流失，水泵損傷等問題，這種管道的流通以及類似的方式不是必需的消耗。
另外，船內(nèi)壓載水艙內(nèi)的海水中所含的微生物也會(huì)隨著船到達(dá)船舶的下一個(gè)目的港口。為了裝載貨物，在目的港，船舶又需要排出這些壓載水。而這些水中所含的微生物就有可能引起目的港海域的生物環(huán)境的嚴(yán)重變化。為了改善這種現(xiàn)象，人們提出了各種方案，但是一直以來(lái)收效甚微。為解決這個(gè)問題，各國(guó)政府也正在研究設(shè)立各種新法規(guī)。
壓載艙與海水接觸的一面易發(fā)生腐蝕，會(huì)導(dǎo)致船體的脆弱。因此需要經(jīng)常性的油漆船舶內(nèi)部和更換鐵板，而這又會(huì)增加許多修理和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。而且，受腐蝕所污染的海水又會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成莫大的危害。
更重要的問題是，船舶被損傷后，用傳統(tǒng)的方法很難維持船的復(fù)原性和生存性。為此，出臺(tái)了許多二重船體構(gòu)造強(qiáng)制性的規(guī)定。然而即使這樣，船舶的復(fù)原性和生存性仍然難以保障。這種損害是難以想象的。

發(fā)明內(nèi)容
為解決這一問題，本發(fā)明的目的就是要向人們提供一種新船。這種船在空船狀態(tài)下，航海途中打開海水流通口使海水流入，從而起到自動(dòng)壓載的功能。由于海水自由流通，壓載水的污染就不會(huì)發(fā)生，因此，對(duì)貨物船目的港海域環(huán)境造成的影響就會(huì)極大減少。
為了最大程度的防止和減少船舶構(gòu)成物件的腐蝕，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供設(shè)置有特殊管道從而使流入的海水不至于直接接觸船舶內(nèi)板的船舶。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供為了排出流入管道的海水而設(shè)置有另一管道的船舶。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在這一管道內(nèi)充入壓縮空氣從而使海水排出。這一功能可利用裝載貨物時(shí)所形成的貨物的重力和壓力而實(shí)現(xiàn)。即，提供同時(shí)具備海水用管道和壓縮空氣用管道，兩種管道可相互作用的船舶。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是裝載貨物時(shí)，將空氣管道內(nèi)充滿壓縮空氣，以防止可能發(fā)生的船舷以及船底的沖擊所造成的船體損傷所引起的海水的流入量降到最低，從而向人們提供修復(fù)率強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的船舶。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，空船時(shí)具備事先已設(shè)定的壓載物吃水線的二重構(gòu)造船舶，包括船底部分和船舷部分形成的外板和此外板內(nèi)側(cè)船底部分及船舷部分形成的內(nèi)板，以及位于此內(nèi)板與外板之間的氣體用管道和海水用管道。外板上設(shè)有連接海水用管道的海水流通口。海水用管道在空船時(shí)可使海水充滿從船底部分到船側(cè)壓載艙吃水線的外板與內(nèi)板間的空間。氣體用管道則在實(shí)際裝載貨物時(shí)使空氣充滿船底部分及船舷部分的外板與內(nèi)板間的空間。
本發(fā)明一實(shí)施例中，上述海水流通口上設(shè)置有開閉裝置。
本發(fā)明一實(shí)施例中，上述外板和內(nèi)板之間的空間被分為船底艙和船舷艙兩部分；上述氣體用管道分為設(shè)在船底艙的船底氣體管道和設(shè)在船舷部位的船舷用氣體管道；海水用管道包括設(shè)在船底的船底海水管道和設(shè)在船舷的船舷海水管道。
上述內(nèi)板內(nèi)側(cè)的貨艙也設(shè)有氣體管道。貨艙氣體管道至少可以連接位于上述內(nèi)板和外板間的一條氣體管道。
各個(gè)海水流通口的構(gòu)成至少可以向兩個(gè)劃定的內(nèi)板與外板間的空間供給海水。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，二重船體構(gòu)造船舶空船時(shí)，在滿足壓載艙吃水線的方法上，包括提供設(shè)有海水流通口的外板和內(nèi)板間具備與上述海水流通口相連接的海水用管道和氣體用管道的船舶的步驟，和空船時(shí)打開上述海水流通口使海水流入到海水用管道內(nèi)并達(dá)到滿足壓載物吃水線的程度的步驟，和滿載貨物時(shí)，往上述氣體管道內(nèi)供給氣體從而將海水用管道內(nèi)的海水排出船外的步驟。
本發(fā)明的實(shí)施例還包括貨物裝載時(shí)關(guān)閉上述海水流通口這一步驟。
依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，可以達(dá)到前面所說(shuō)的本發(fā)明的目的。擁有了這一構(gòu)造，浮力不是作用于船的外板，而是作用于船的貨艙外板。因此可以更容易的確保壓載物吃水線，所以可以不使用壓載水流入和排出的各種裝置就可以使海水自由出入船舶，從而可極大地減少海水污染和微生物的危害。海水接觸船舶的面極小，可以更好的減少船體的腐蝕和油漆船體的費(fèi)用。另外，航海途中船舶損傷時(shí)還可以減少船體的沖擊。
詳細(xì)來(lái)說(shuō)，首先本發(fā)明的最大效果是使船舶損傷時(shí)還可以保持船的復(fù)原性和生存性?？沾瑺顟B(tài)下船舶損傷的情況，海水處于自由進(jìn)出的狀態(tài)，可最大的減少船體的沖擊。在這種情況下，往空氣用管道內(nèi)供給適當(dāng)程度的壓縮空氣，基本不會(huì)影響船體的吃水線變化。當(dāng)然船體也會(huì)和未損傷的正常狀態(tài)沒有多大區(qū)別。
另外，即使在滿載貨物時(shí)船舶損傷的情況下，通過(guò)壓縮空氣管道可抵消船體的沖擊，從而可以將船的損傷降到最低程度，并且此時(shí)海水幾乎不流入?？梢愿玫木S持船體的生存性和復(fù)原性。即，船舶顛覆和沉沒的可能性將會(huì)很好地減少。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)效果是不發(fā)生通常壓載物所引起的污染。因?yàn)闆]有封閉壓載艙，海水可以自由出入壓載艙，從而可以避免其它地域微生物所引起的海水污染。例如，這樣做可以滿足防止商業(yè)用船舶壓載水導(dǎo)致的美國(guó)領(lǐng)海內(nèi)有機(jī)物的擴(kuò)散和流入的法案，即National Invasive Species Act(P.L.104-332)所要求的事項(xiàng)，并且消除與此相關(guān)的一系列問題。
本發(fā)明的第二個(gè)效果是大幅減少船體的腐蝕和油漆面，減輕船舶維修方面的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。海水用管道可防止船體和海水的直接接觸，從而可以保持壓載艙內(nèi)部的干燥狀態(tài)。
本發(fā)明的第三個(gè)效果是減少壓載系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。壓載艙自由開關(guān)，從而減少了壓艙物的存在必要性，這樣也就節(jié)省了壓載系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。
本發(fā)明的第四個(gè)效果是提高船舶的使用效率。利用貨艙的管道，可以交替運(yùn)送不同的多種多樣的貨物，從而使往返運(yùn)營(yíng)成為可能，對(duì)于海運(yùn)公司提高利潤(rùn)和減少運(yùn)費(fèi)大有裨益。
另外，壓載艙內(nèi)具備設(shè)有連接海水用管道的壓縮空氣用管道，從而可以強(qiáng)行排出流入壓載艙的海水的設(shè)備。使用船內(nèi)具備的壓縮空氣供給裝置，即空氣壓縮器來(lái)保持這一管道內(nèi)空氣的適當(dāng)量，船舶損傷時(shí)可以大幅度增強(qiáng)船的復(fù)原性和生存性，船體受沖擊時(shí)還可大幅抵消對(duì)船體的沖擊力。.最后，本發(fā)明在滿足對(duì)船舶壓載物的要求的同時(shí)，消除了傳統(tǒng)壓載物所引起的負(fù)面影響，解決了壓載系統(tǒng)的矛盾。


通過(guò)下面涉及本發(fā)明附圖的具體描述，可以更加直觀地理解上述或其它目的以及技術(shù)特征。
圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的船舶斜視圖，為了能看清船體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將甲板和船舷外板的一部分及內(nèi)部船底內(nèi)板和船舷的一部分切開所得到的圖示。
圖2是圖1所示船舶的底面圖，所表示的是海水流通裝置。
圖3和圖4是圖1所示船舶的縱斷面圖，圖3所示為空船狀態(tài)，圖4則是載物狀態(tài)的圖示。
具體實(shí)施例方式
船舶的船體構(gòu)造是形成船的輪廓和骨架的重要結(jié)構(gòu)，一般常于木板上固定上長(zhǎng)條支撐木制成。圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的船舶的船體構(gòu)造的圖例。這個(gè)圖示中，雖然省略了長(zhǎng)條支撐木，但是實(shí)際作業(yè)者應(yīng)該都會(huì)知道在船的適當(dāng)位置上設(shè)有龍骨等各種支撐木。
參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例的二重船體船舶10具備甲板12和船舷外板14以及船底外板16。另外，船舶10在上述外板14與16的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有船舷內(nèi)板18和船底內(nèi)板20。橫向來(lái)看，船舶10還具有橫艙壁28。依此橫艙壁28劃定內(nèi)板18與20的內(nèi)側(cè)空間和內(nèi)板18、20與外板14、16間的空間。內(nèi)板18與20內(nèi)側(cè)所劃定的空間分別構(gòu)成貨艙30。另外，外板14、16和內(nèi)板18、20間所劃定的各個(gè)空間依艙壁22被分為兩個(gè)部分。位于側(cè)面的空間為船舷艙24(又稱“翼柜”)，位于船底的空間為船底艙26。另外，其他的變形例中，船舶還可具備沿著船舶前后方向中心線CL延長(zhǎng)的艙壁。
參照?qǐng)D2，船底設(shè)有很多海水流通口32。這些海水流通口32都和設(shè)在鄰近的船舷艙24和船底艙26的船舷海水管道和船底海水管道(以后再詳細(xì)說(shuō)明)相連接。然而，本發(fā)明并不限于這些。每個(gè)管道可以連接專門設(shè)計(jì)的海水流通口32。每個(gè)海水流通口32都設(shè)有開關(guān)裝置35(參照?qǐng)D3和圖4)。本發(fā)明的開關(guān)裝置也不僅限于圖3和圖4所示例的構(gòu)成，作業(yè)者從圖3和圖4中應(yīng)該會(huì)知道這種裝置據(jù)其所設(shè)定的位置的不同而各有不同。
參照?qǐng)D3和圖4，船舷艙24設(shè)有船舷空氣管道34和船舷海水管道36。就像圖3所圖示的那樣，進(jìn)入最大量的海水時(shí)，使其充滿壓載艙吃水線BL下的船舷艙24的全部空間，船舷海水管道36的大小即由此確定。如圖4所示，進(jìn)入最大量的壓縮空氣時(shí)，使其充滿船舷艙24，船舷空氣管道34的大小即由此確定。
另外，船底艙26設(shè)有船底空氣管道38和船底海水管道40。如圖3所示，進(jìn)入最大量海水時(shí)，使其充滿船底艙26的全部空間，船底海水管道40的大小即由此確定。如圖4所示，進(jìn)入最大量的壓縮空氣時(shí)，使其充滿船底艙26，船底空氣管道38的大小即由此確定。
另外，貨艙30設(shè)有貨艙空氣管道42。這一貨艙空氣管道42的大小如圖3所示那樣，是使壓縮空氣充滿從貨艙30底部至壓載艙吃水線BL的貨艙的程度。然而，本發(fā)明不限于這些。
圖3和圖4中雖沒有詳細(xì)說(shuō)明，貨艙空氣管道42與船舷空氣管道34和船底空氣管道38相連接。這樣，當(dāng)貨物壓迫貨艙空氣管道42時(shí)壓縮空氣可以全部移到船舷空氣管道34和船底空氣管道38。此時(shí)，這些空氣管道應(yīng)與沒有圖示的壓縮空氣供給裝置相連接(圖中未標(biāo)出)。與此構(gòu)成不同，貨物艙空氣管道42只與船底空氣管道38相連接，船舷空氣管道34只可與壓縮空氣裝置相連接。
這種管道據(jù)所要充滿的物質(zhì)類型可以使用不同的材料(例如海水管道可使用防水材料)和強(qiáng)化材料。管道可用伸縮性雖不強(qiáng)但可展開可折疊的柔軟的材料制成，也可用可伸縮，可膨脹縮小的材料制作。
另外，圖示雖沒有詳細(xì)說(shuō)明，船舶10具備排水裝置，船舷海水管道36和船底海水管道40與排水裝置相連接。排水裝置包括排水管和專門的排水口(圖中未標(biāo)出)。
下面參照?qǐng)D3和圖4說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例中船舶的壓載系統(tǒng)的作用?？沾瑺顟B(tài)下，如圖3所示，操作海水流通口32的開關(guān)裝置35，打開海水流通口32。這樣，海水就進(jìn)入各個(gè)船底海水管道40和船舷海水管道36。海水進(jìn)入船底海水管道40，基本充滿船底艙26。海水進(jìn)入船舷海水管道36，基本充滿船舷艙24的壓載物吃水線BL以下。這樣，浮力實(shí)際上作用于船舶的外板，壓載物吃水線得以確保。這時(shí)，空氣從船底空氣管道38和船舷空氣管道34移動(dòng)至貨艙空氣管道42。如此，船底空氣管道38內(nèi)的空氣完全排出，船舷空氣管道34的空氣只充滿壓載物吃水線BL上的空間。
空船狀態(tài)下，航海途中打開海水流通口，使海水自由進(jìn)出管道。所以，管道由航海所經(jīng)過(guò)的海域的海水充滿。
下面說(shuō)明船舶滿載貨物時(shí)的情況。首先，關(guān)閉海水流通口。當(dāng)貨艙30內(nèi)裝滿LNG或石油等貨物后，打開貨艙空氣管道42，使管道內(nèi)的空氣進(jìn)入并充滿船底空氣管道38和船舷空氣管道34。此時(shí)，船底空氣管道38和船舷空氣管道34使船底艙26和船舷艙24基本充滿。此時(shí)，若空氣量不足，啟動(dòng)壓縮空氣供給裝置(如壓縮空氣泵)供給空氣。另外一方面，海水管道36與40內(nèi)的海水通過(guò)排水管排出排水口。這種情況如圖4所示。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例中的船體構(gòu)造。例如，其他實(shí)施例中，沒有專門的貨艙空氣管道，可利用壓縮空氣供給裝置(船舶上通常所設(shè)置的空氣壓縮器)向各個(gè)空氣管道供給空氣。這時(shí)，可使用特殊的排氣裝置。又，在另外一個(gè)變形例中，船底艙和船舷艙可共通為一個(gè)，也可由船底艙中央分開。
以上是通過(guò)上述實(shí)施例所作的對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，但是本發(fā)明并不僅限于這些。實(shí)際作業(yè)者可在不脫離本發(fā)明的主旨和范圍的前提下，作出修正和變更，這些修正和變更也屬于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)于空船時(shí)具備事前設(shè)定的壓載物吃水線的二重船體構(gòu)造船舶，包括船底部分和船舷部分所形成的外板和此外板內(nèi)側(cè)船底部分和船舷部分形成的內(nèi)板，和位于此內(nèi)板和上述外板之間的氣體用管道和位于上述內(nèi)板和外板間的海水用管道，上述外板上設(shè)有連接海水用管道的海水流通口；空船時(shí)，上述海水用管道可使海水充滿從上述船底部分至船舷部分的壓艙物吃水線外板和內(nèi)板間的空間；滿載貨物時(shí)，上述氣體用管道可使空氣充滿上述船底部分和上述船舷部分的外板與內(nèi)板間的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二重船體構(gòu)造船舶，海水流通口上設(shè)置有開關(guān)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二重船體構(gòu)造船舶，外板和內(nèi)板間的空間分為船底艙和船舷艙，氣體用管道具備設(shè)在上述船底艙的船底氣體用管道和設(shè)在船舷艙的船舷用氣體管道，海水用管道包括設(shè)于船底艙的船底海水管道和設(shè)在船舷艙的船舷海水管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的二重船體構(gòu)造船舶，內(nèi)板內(nèi)側(cè)的貨艙上具備氣體用管道，此貨艙氣體管道至少與位于上述內(nèi)板和外板間的氣體管道中的一個(gè)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的二重船體構(gòu)造船舶，各個(gè)海水流通口至少可以向兩個(gè)劃定的內(nèi)板與外板間的空間供給海水。
6.二重船體構(gòu)造船舶空船時(shí)滿足壓載物吃水線的方法，步驟為提供形成海水流通口的外板和內(nèi)板間具備與上述海水流通口相連接的海水用管道和氣體用管道的船舶的階段；空船時(shí)打開上述海水流通口使海水流入到海水用管道內(nèi)并達(dá)到滿足壓載物吃水線的程度的階段；滿載貨物時(shí)，往上述氣體管道內(nèi)供給氣體從而將海水用管道內(nèi)的海水排出船外的階段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，滿載貨物時(shí)，還包括關(guān)閉上述海水流通口的階段的滿足壓載物吃水線的步驟。
全文摘要
二重船體構(gòu)造船舶空船時(shí)確定事先設(shè)定的壓艙物吃水線，為此，船舶包括船底部分和船舷部分所形成的外板和此外板內(nèi)側(cè)船底和船舷部分形成的內(nèi)板，以及位于此內(nèi)板和上述外板之間的氣體用管道和海水管道。并且，外板上設(shè)有連接海水管道的流通口，空船時(shí)通過(guò)海水管道海水可以充滿從船底部分到船舷部分的壓艙物吃水線內(nèi)板與外板之間的空間。裝載貨物時(shí)氣體用管道則可使空氣充滿船底部分和船舷部分的內(nèi)板與外板之間的空間。
文檔編號(hào)B63B13/00GK1946607SQ200580012278
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者金容敬 申請(qǐng)人:金容敬, 金春植