專利名稱：壓載艙透氣系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的半潛船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及船舶和海上平臺(tái)的壓載系統(tǒng)，特別涉及壓載艙透氣系統(tǒng)， 尤其涉及半潛船和半潛式海上平臺(tái)的壓載艙透氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
壓載系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于各種船舶以及海上平臺(tái)。通過對(duì)設(shè)置于船體或平臺(tái)下部結(jié)構(gòu)中各部位的壓載艙執(zhí)行壓載/排載操作，調(diào)節(jié)吃水和船體縱、橫向的平穩(wěn)及安全的穩(wěn)心高度，有利于提高船舶和海上平臺(tái)在壓載航行或拖航時(shí)的穩(wěn)性，減少船體變形，以免引起過大的彎曲力矩和剪切力，降低船體振動(dòng)并且改善空艙適航性，從而避免在風(fēng)浪中的激烈搖擺。此外，壓載系統(tǒng)是半潛船以及半潛式海上平臺(tái)的重要組成部分。壓載系統(tǒng)可以通過壓載/排載操作使半潛船或海上平臺(tái)在下潛狀態(tài)、航行/壓載狀態(tài)等不同的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，大幅度改變船舶或平臺(tái)的吃水深度。通常，半潛船有較大開敞露天載貨甲板，艏部或艉部有較高上層建筑或甲板室或浮箱，并且在裝卸貨物作業(yè)過程中呈半潛狀態(tài)。例如，半潛船可以用作專門從事運(yùn)輸大型海上石油鉆井平臺(tái)、大型艦船、潛艇、龍門吊、預(yù)制橋梁構(gòu)件等超長超重，但又無法分割吊運(yùn)的超大型設(shè)備的特種海運(yùn)船舶。半潛船主要有無動(dòng)力半潛駁船和自航式半潛運(yùn)船兩類。其工作原理與潛水艇非常類似，所不同的是，潛艇可以全部艇身沒入水下，而半潛船則是除船樓建筑以外的船身甲板潛入水下。半潛船在工作時(shí)，通過壓載系統(tǒng)進(jìn)行壓載/排載操作來調(diào)整船身壓載水量，可以平穩(wěn)地將大到例如足球場(chǎng)大小的船身甲板潛入5至30米或更深的水下，只露出船樓建筑。然后等需要裝運(yùn)的貨物(如游艇、潛艇、駁船、鉆井平臺(tái)等)拖拽到已經(jīng)潛入水下的裝貨甲板上方時(shí)，啟動(dòng)大型空氣壓縮機(jī)，用壓縮空氣將半潛船身壓載艙的壓載水排出船體，或者用水泵將半潛船身壓載艙的壓載水排出船體，使船身連同甲板上的承載貨物一起浮出水面，然后將貨物固定在甲板上進(jìn)行運(yùn)輸。半潛式海上平臺(tái)指用立柱或沉箱將上殼體連接到下殼體或柱靴上的海上平臺(tái)，例如半潛式鉆井平臺(tái)。上殼體裝設(shè)全部鉆井機(jī)械、平臺(tái)操作設(shè)備以及物資儲(chǔ)備和生活設(shè)施。下殼體有靴式、矩形駁船船體式、條形浮筒式等。漂浮作業(yè)時(shí)下殼體或柱靴潛入水中，部分立柱露出海面，靠錨纜或動(dòng)力定位，為半潛狀態(tài)；在淺水區(qū)坐底作業(yè)時(shí)下殼體或柱靴坐落在海底上，部分立柱露出海面，為坐底狀態(tài)。半潛式海上平臺(tái)的壓載系統(tǒng)使平臺(tái)能夠相對(duì)自由的吃水，保持在深海中的穩(wěn)性。拖航時(shí)排出壓載水，使下潛體浮出水面。在對(duì)半潛船的壓載艙進(jìn)行壓載或排載操作時(shí)要保持艙內(nèi)壓力的平衡，因此往往設(shè)計(jì)使壓載艙與大氣連通的透氣系統(tǒng)作為壓載系統(tǒng)的一部分。—種現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)由美國專利US 4，715，309公開，該系統(tǒng)是半潛式海上平臺(tái)的壓載艙透氣系統(tǒng)該半潛式海上平臺(tái)具有多個(gè)壓載艙，各個(gè)壓載艙分別具有各自的透氣管與大氣連通，從而可以在對(duì)各個(gè)壓載艙進(jìn)行注入/排出壓載水操作時(shí)保持各個(gè)壓載艙內(nèi)壓力的平衡。[0008]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2007-90933公開各個(gè)壓載艙分別通過各自的透氣溢流支管連接到透氣溢流總管，透氣溢流總管再通過透氣管連通至大氣。然而，無論是以上兩種情況的任何一種，隨著吃水量的增加，下潛深度不斷增加， 壓載艙柜承受的靜壓也隨之增加，這樣要求壓載艙的艙壁板設(shè)計(jì)有一定厚度以承受處于最大下潛狀態(tài)下承受的靜壓。這樣對(duì)于具有多個(gè)壓載艙的大型船舶，若多個(gè)壓載艙位于船舶底部，壓載艙柜扶強(qiáng)材的強(qiáng)度將會(huì)顯著增加，這樣不但空船的重量顯著增加，而且也增加了船舶的制造成本。對(duì)此，本發(fā)明人意識(shí)到，對(duì)于大型船舶減少扶強(qiáng)材的用量也是至關(guān)重要的。上述日本特開2007-90933還涉及試圖通過改進(jìn)溢流系統(tǒng)來減輕船舶重量通過配置溢流專用管使大量海水不經(jīng)艙內(nèi)直接通過該溢流專用管排出，這樣，可以減少流經(jīng)壓載艙及連接壓載艙的溢流支管的溢流量，從而溢流支管的管道阻力變小，這樣，溢流支管的管徑可以做得更小，從而減少用鋼量。然而，該現(xiàn)有技術(shù)并未涉及半潛船，更未涉及隨著下潛深度的增加對(duì)壓載艙的影響。因此，該設(shè)計(jì)能否應(yīng)用于半潛船，能否滿足大型半潛船最大下潛深度設(shè)計(jì)還是一個(gè)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型正是鑒于上述情況作出的，旨在提供一種能夠滿足大型半潛船的最大下潛深度設(shè)計(jì)，并盡可能減少船舶扶強(qiáng)材用量的船舶配置。對(duì)此，本發(fā)明人意識(shí)到，半潛船或半潛式海上平臺(tái)往往可以配置有總?cè)萘靠蛇_(dá)上萬噸的幾十個(gè)甚至更多個(gè)壓載艙，這樣壓載艙柜的扶強(qiáng)材用量對(duì)于整個(gè)船舶的重量有巨大影響。因此，若能減少各個(gè)壓載艙柜內(nèi)部扶強(qiáng)材的用量，將會(huì)顯著減輕船舶重量。進(jìn)一步，本發(fā)明人還意識(shí)到，若能減輕各個(gè)壓載艙柜內(nèi)部的壓力，那么可以減少壓載艙柜內(nèi)部的艙板厚度。本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種使壓載艙的設(shè)計(jì)壓力不隨最大設(shè)計(jì)下潛深度的增加而增加，從而減少壓載艙的用鋼量的壓載艙透氣系統(tǒng)。一種壓載艙透氣系統(tǒng)，包括多個(gè)壓載艙，各個(gè)壓載艙的下部連接注排管；與所述多個(gè)壓載艙的上部連通的共同溢流艙；與所述共同溢流艙的上部連通的透氣管；以及與各個(gè)壓載艙對(duì)應(yīng)地設(shè)置的透氣溢流管閥，各個(gè)透氣溢流管閥位于對(duì)應(yīng)的壓載艙和共同溢流艙之間；其中，所述多個(gè)壓載艙的總?cè)莘e大于所述共同溢流艙的容積。又，可以是各個(gè)壓載艙的容積均小于共同溢流艙的容積。采用這樣的配置，壓載艙艙柜內(nèi)的壓力不受下潛深度的影響，這樣在設(shè)計(jì)壓載艙柜內(nèi)部的艙板壁厚度時(shí)可以僅僅考慮艙柜本身的容積和尺寸，而不受下潛深度及壓載艙在船舶中的位置的影響，例如這樣配置的壓載艙可以位于船舶底部。又，盡管共同溢流艙由于其艙柜內(nèi)壓力隨著下潛深度增加，而需要設(shè)計(jì)得比較厚， 然而各個(gè)壓載艙的容積均大于共同溢流艙的容積，而且本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)還具有多個(gè)壓載艙，這樣，對(duì)于船舶整體重量而言，采用如上配置的壓載艙透氣系統(tǒng)，仍能顯著降低用鋼量，降低成本并能減輕船重。還可以包括對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)壓載艙的多個(gè)透氣溢流支管，各個(gè)透氣溢流支管位于所述共同溢流艙與對(duì)應(yīng)的壓載艙之間，并且所述透氣溢流管閥設(shè)置在對(duì)應(yīng)的透氣溢流支管上。采用這種配置，可以自如地開啟或關(guān)閉壓載艙和共同溢流艙之間的連通。還可以包括透氣溢流總管，所述透氣溢流總管位于所述各個(gè)透氣溢流支管與所述共同溢流艙之間。采用這種配置，各個(gè)壓載艙的透氣溢流支管均通過透氣溢流總管與共同溢流艙連通，可以簡化共同溢流艙的管路配置。還可以包括多個(gè)所述共同溢流艙，所述共同溢流艙的數(shù)量小于所述壓載艙的數(shù)量。多個(gè)共同溢流艙可以進(jìn)一步提高透氣溢流性能，并且在此情況下，仍保持共同溢流艙的數(shù)量小于所述壓載艙的數(shù)量以減少船舶整體用鋼量。又，所述共同溢流艙的頂部朝向大氣的一端可以配置多個(gè)透氣管或支管。這樣，可以進(jìn)一步提高透氣性能。又，所述注排管具有注排管閥。在對(duì)壓載艙進(jìn)行壓載操作時(shí)，可以控制透氣溢流管閥比注排管閥先開后閉，以防止壓載艙超壓。又，所述共同溢流艙的下部可以連接至設(shè)置有排載管閥的排載管。這樣，可以對(duì)共同溢流艙進(jìn)行注水、排水操作。本實(shí)用新型還提供包含前述壓載艙透氣系統(tǒng)的半潛船。
圖1是一種現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)的示意圖。圖2是另一種現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)的示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖5是配備本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的船舶的示意圖。圖6是配備本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的半潛式海上平臺(tái)的示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖參考下面的說明，可以更容易地理解本實(shí)用新型。應(yīng)理解，附圖僅設(shè)計(jì)用于說明目的，而并非作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。應(yīng)進(jìn)一步理解，附圖不需按比例繪制，除非另外指出，否則它們僅意圖概念性地說明本說明書所描述的結(jié)構(gòu)或步驟。圖1示意性地示出一種現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)100。為便于說明，圖1未對(duì)現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)作出全面的描述，而是僅示出了該壓載艙透氣系統(tǒng)中的一個(gè)壓載艙的配置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，壓載艙透氣系統(tǒng)100可以包括多個(gè)壓載艙。如圖1所示，壓載艙103上部設(shè)置有壓載艙透氣管102，其向上延伸至船舶或海上平臺(tái)的上甲板(未示出)之上，且在其端部設(shè)置有透氣頭101與大氣連通。壓載艙103下部與壓載艙注排水支管105 連通。多個(gè)注排水支管105連接至注排水總管(未示出)。注排水總管與海水箱連通并設(shè)置有壓載泵。注排水支管105中設(shè)置有閥104，用于控制通過注排水支管注入/排出的壓載水量。當(dāng)執(zhí)行壓載操作時(shí)，壓載系統(tǒng)開啟閥104以允許用壓載泵(未示出)將壓載水輸送到各個(gè)壓載艙103中，同時(shí)各個(gè)壓載艙103中的空氣從透氣頭101排出。壓載水可以是通過海水箱吸入的海水。當(dāng)執(zhí)行排載操作時(shí)，閥104開啟，用泵將壓載艙103中的壓載水通過壓載水注排管系排出。對(duì)于使用圖1所示壓載艙透氣系統(tǒng)的半潛船或半潛式海上平臺(tái)，在其最大下潛狀態(tài)下，壓載艙103艙柜內(nèi)承受的靜壓H=H1+H2+H3。隨著最大設(shè)計(jì)下潛深度的增加，航行/壓載吃水與最大下潛狀態(tài)吃水之間的落差H2+H3增加，壓載艙103承受的靜壓H相應(yīng)增加，因此必須增加壓載艙的艙壁板厚度、扶強(qiáng)材結(jié)構(gòu)以滿足其設(shè)計(jì)壓力的要求，結(jié)果是壓載艙用鋼量增加。另外，半潛船或半潛式海上平臺(tái)可以配置有總?cè)萘靠蛇_(dá)上萬噸的幾十個(gè)甚至更多個(gè)壓載艙，因此空船重量將會(huì)顯著增加。圖2示出另一種現(xiàn)有的壓載艙透氣系統(tǒng)200。與圖1所示系統(tǒng)不同，在壓載艙透氣系統(tǒng)200中，壓載艙203a、20 并不直接通過各自的壓載艙透氣管與大氣連通，而是直接連接到透氣溢流支管207a、207b。來自多個(gè)壓載艙的透氣溢流支管207a、207b進(jìn)而連接到透氣溢流總管206。透氣溢流總管206連接到透氣管202。透氣管202向上延伸穿過上甲板 (未示出)，并在端部設(shè)置有透氣頭201。應(yīng)注意，壓載系統(tǒng)的其他部件，諸如壓載艙注排水支管、注排水總管、海水箱、壓載泵等部件通常對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，因此未在圖2 中示出。另外，雖然圖2中僅示出兩個(gè)壓載艙203a、203b，壓載艙透氣系統(tǒng)200可以包括多個(gè)壓載艙。雖然圖2所示的系統(tǒng)中設(shè)置了溢流支管207a、207b及溢流總管206，但與圖1的壓載艙透氣系統(tǒng)100相同，當(dāng)壓載艙透氣系統(tǒng)200用在半潛船舶中時(shí)，壓載艙203a、20 在最大下潛狀態(tài)下承受的靜壓仍然為H=H1+H2+H3，隨著最大設(shè)計(jì)下潛深度的增加，壓載艙的艙壁板厚度、扶強(qiáng)材結(jié)構(gòu)將會(huì)顯著增加，空船重量也將顯著增加。圖3示出本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例300。如圖3所示，壓載艙 303上部設(shè)置有透氣溢流支管307，透氣溢流支管307連接至透氣溢流總管306。透氣溢流總管306連接至共同溢流艙309上部。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，雖然圖3中僅示出了一個(gè)壓載艙303，本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)包括通過透氣溢流支管和總管連接至共同溢流艙309的多個(gè)壓載艙。共同溢流艙309頂部設(shè)置有壓載溢流艙透氣管302。壓載溢流艙透氣管302向上延伸穿過上甲板(未示出)，并且在端部設(shè)置有壓載艙透氣頭301。應(yīng)注意，溢流艙在現(xiàn)有技術(shù)中通常設(shè)置在燃油溢流系統(tǒng)中，用于回收溢流的燃油，而本實(shí)用新型的共同溢流艙是壓載艙的共同溢流艙，也可稱為壓載溢流艙。另外，雖然圖3所示共同溢流艙309頂部僅設(shè)置有一個(gè)壓載溢流艙透氣管，共同溢流艙309頂部可設(shè)置多個(gè)壓載溢流艙透氣管，以增加透氣能力。壓載艙注排支管305連接至壓載艙303下部，并且在其中設(shè)置有閥304。與壓載艙注排支管連接的注排總管以及海水箱、壓載泵或空氣壓縮機(jī)等壓載系統(tǒng)中的其他部件通常對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，因此不需要在此詳述。另外，在所示實(shí)施例中，與壓載艙 303連接的透氣溢流支管307中設(shè)置有閥308。優(yōu)選地，閥304、308為截止閥。在閥門控制時(shí)，閥308比閥304先開后閉，以防止壓載艙超壓。具體來說，對(duì)壓載艙 303執(zhí)行壓載操作時(shí)，首先開啟閥308，然后開啟閥304，以允許通過壓載泵或空氣壓縮機(jī)將壓載水注入壓載艙303，同時(shí)允許壓載艙303中的空氣通過透氣溢流支管307、透氣溢流總管306、共同溢流艙309和壓載溢流艙透氣管302排出。壓載水可以是例如從海水箱(未示出)吸入的海水。當(dāng)壓載艙303滿載時(shí)，壓載水通過透氣溢流支管307和透氣溢流總管306 溢流至共同溢流艙309。停止注入壓載水時(shí)，首先關(guān)閉閥304，然后關(guān)閉閥308。這樣，當(dāng)閥 308處在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，可以防止泵或空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓力直接作用到艙柜，從而防止艙柜超壓。應(yīng)注意，共同溢流艙309可以具有與排載泵或空氣壓縮機(jī)(未示出)連接的共同溢流艙排載管318，用于排出共同溢流艙309中的壓載水。且在共同溢流艙排載管318中設(shè)置有共同溢流艙排載管閥316，用于控制共同溢流艙309排出的壓載水的量。在執(zhí)行排載操作時(shí)，首先通過共同溢流艙排載管318排出共同溢流艙309中的壓載水。然后先開啟閥308， 再開啟閥304，通過泵或空氣壓縮機(jī)從注排支管305排出壓載艙303中的壓載水。如上所述先排出共同溢流艙309中的壓載水可以去除在最大下潛狀態(tài)下作用于閥308上的壓頭H3， 從而確保開啟閥308時(shí)，壓載艙303不會(huì)超壓。當(dāng)圖3所示壓載艙透氣系統(tǒng)300用在半潛船或半潛式海上平臺(tái)中時(shí)，在最大下潛狀態(tài)下，閥308關(guān)閉，壓載艙303內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受靜壓H=H1+H2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實(shí)施例中壓載艙的設(shè)計(jì)壓力從常規(guī)設(shè)計(jì)的H1+H2+H3減小到H1+H2，沒有了額外的H3壓頭，而對(duì)于半潛船或半潛式海上平臺(tái)，H3將高達(dá)30m或更多。因此壓載艙艙柜內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力將顯著降低。隨著半潛船舶的最大設(shè)計(jì)下潛深度的增加，壓載艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)的艙壁板厚度、扶強(qiáng)材結(jié)構(gòu)沒有變化，因此，空船重量只有外板及其扶強(qiáng)材部分的增加。此時(shí)，共同溢流艙309結(jié)構(gòu)承受靜壓仍為H=Hl' +H2，+H3，= H1+H2+H3。因此，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，雖然增設(shè)共同溢流艙需要增加用鋼量，但只要共同溢流艙所需用鋼量少于多個(gè)壓載艙節(jié)省的用鋼量， 就能降低半潛船舶的總用鋼量。優(yōu)選地，共同溢流艙309的容積小于壓載艙303的容積。圖4示出本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例400。為便于說明，圖4中僅示出該系統(tǒng)所包括的多個(gè)壓載艙中的一個(gè)。多個(gè)壓載艙403的配置與圖3中所示的壓載艙303相似。設(shè)置有閥404的注排支管405連接到壓載艙403下部。壓載艙403上部連接到設(shè)置有閥408的透氣溢流支管407。來自多個(gè)壓載艙403的透氣溢流支管407連接到透氣溢流總管406。另外，雖然圖4中未示出，壓載艙透氣系統(tǒng)400也可以包括共同溢流艙排載管和共同溢流艙排載管閥等部件。與圖3所示的實(shí)施例不同，透氣溢流總管406連接至多個(gè)共同溢流艙。相應(yīng)地，壓載艙透氣系統(tǒng)400的透氣和溢流性能增強(qiáng)。僅作為示例，透氣溢流總管406連接至兩個(gè)共同溢流艙409a、409b。共同溢流艙409a、409b分別連接至各自的透氣管40加、402b，通過透氣頭401a、401b與大氣連通。優(yōu)選地，共同溢流艙409a，409b的容積小于壓載艙403的容積。另一方面，類似于圖3所示的實(shí)施例，當(dāng)執(zhí)行壓載操作時(shí)，各壓載艙403的閥408 比閥403先開后閉，以確保壓載艙403不會(huì)超壓。當(dāng)執(zhí)行排載操作時(shí)，先排出共同溢流艙或壓載溢流艙409a、409b中的壓載水，以去除在最大下潛狀態(tài)下作用于閥408上的壓頭H3，確保開啟閥408時(shí)壓載艙403不會(huì)超壓。當(dāng)圖4所示壓載艙透氣系統(tǒng)400用在半潛船或半潛式海上平臺(tái)中時(shí)，在最大下潛狀態(tài)下，閥408關(guān)閉，壓載艙403內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受靜壓H=H1+H2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實(shí)施例中壓載艙的設(shè)計(jì)壓力從常規(guī)設(shè)計(jì)的H1+H2+H3減小到H1+H2，沒有了額外的H3壓頭，而對(duì)于半潛船或半潛式海上平臺(tái)，H3將高達(dá)30m或更多。因此壓載艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力將顯著降低。 隨著半潛船舶的最大設(shè)計(jì)下潛深度的增加，壓載艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)的艙壁板厚度、扶強(qiáng)材結(jié)構(gòu)沒有變化，空船重量只有外板及其扶強(qiáng)材部分的增加。共同溢流艙409a、409b結(jié)構(gòu)承受靜壓仍為Η=ΗΓ +Η2，+Η3，= Η1+Η2+Η3。因此，在該實(shí)施例中，雖然增設(shè)多個(gè)共同溢流艙需要增加用鋼量，但只要壓載艙的數(shù)量大于共同溢流艙的數(shù)量，使得增加共同溢流艙所需用鋼量少于多個(gè)壓載艙節(jié)省的用鋼量，最終的壓載艙和共同溢流艙結(jié)構(gòu)的總用鋼量將顯著減少。應(yīng)理解，雖然在圖3和圖4中，各個(gè)壓載艙的透氣溢流支管通過透氣溢流總管連接到共同溢流艙，然而，可以理解，也可不配置溢流總管，從而使各個(gè)壓載艙的透氣溢流支管/ 透氣溢流管直接連接到共同溢流艙。又，應(yīng)理解，雖然在圖3和圖4中，與大氣連通的透氣管的端部均配置透氣頭，但可以理解可以不配置透氣頭，而使透氣管直接與大氣連通。還可以理解，盡管圖3和圖4示出的實(shí)施例中，透氣溢流總管未配置閥，但可以理解，可以在透氣溢流總管中配置閥。圖5示出配備本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的船舶500。圖5中僅示出多個(gè)壓載艙中的兩個(gè)壓載艙503a、503b。注排水支管50fe、5(^b連接到壓載艙503a、503b的下部且其中分別設(shè)置有閥5(Ma、504b。注排水總管510連接到海水箱511并與注排水支管50fe、 505b連接。透氣溢流支管507a、507b連接到壓載艙503a、50;3b上部且其中分別設(shè)置有閥 508a、508b。透氣溢流總管506連接到共同溢流艙509。共同溢流艙509上部設(shè)置有延伸至上甲板上方并具有透氣頭501的透氣管502。另外，雖然圖5中未示出，船舶500的壓載艙透氣系統(tǒng)也可以包括共同溢流艙排載管和共同溢流艙排載管閥等部件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，執(zhí)行壓載操作時(shí)，可以使用泵(未示出)或空氣壓縮機(jī)(未示出)將壓載水注入到壓載艙中。執(zhí)行排載操作時(shí)，可以使用泵(未示出)或空氣壓縮機(jī)(未示出)排出壓載艙中的海水。另外類似于如上參考圖3所述，在圖5所示實(shí)施例中，當(dāng)執(zhí)行壓載操作時(shí)，設(shè)置在透氣溢流支管中的閥508a、508b比設(shè)置在注排水支管中的閥5(Ma、504b 先開后閉以防止壓載艙超壓；當(dāng)執(zhí)行排載操作時(shí)，先排出共同溢流艙或壓載溢流艙509中的壓載水，以確保開啟閥508a、508b時(shí)壓載艙503a、50;3b不會(huì)超壓。增加共同溢流艙所需用鋼量少于多個(gè)壓載艙節(jié)省的用鋼量，因此最終的壓載艙和共同溢流艙結(jié)構(gòu)的總用鋼量將顯著減少，從而船舶500的總重減小，制造成本降低，載重量提高。應(yīng)理解，圖5所示實(shí)施例并非是對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式的限制。本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)可以設(shè)置于船舶的不同部位。圖6示出配備本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)的半潛式海上平臺(tái)的實(shí)施例600的局部。在圖6所示的實(shí)施例中，半潛式海上平臺(tái)600的立柱612和柱靴613中于不同高度上分別設(shè)置多個(gè)壓載艙603a、603b、603c，多個(gè)壓載艙通過透氣溢流支管和透氣溢流總管連接到共同溢流艙609a、609b、609c。共同溢流艙609a、609b、609c分別通過端部設(shè)置有透氣頭 601a,601b,601c的透氣管6(^a、602b、602c連通至大氣。雖然在圖中所示的每個(gè)高度上僅示出一個(gè)壓載艙和一個(gè)共同溢流艙，但應(yīng)理解，本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)在半潛式海上平臺(tái)中的配置不限于此。在本實(shí)用新型的范圍中，可以在海上平臺(tái)下部結(jié)構(gòu)中的不同高度上設(shè)置多個(gè)壓載艙和多個(gè)共同溢流艙，也可以為不同高度上配置的壓載艙設(shè)置共同溢流艙，以實(shí)現(xiàn)減少總用鋼量的效果。另外，雖然圖6中未示出，半潛式海上平臺(tái)600的壓載艙透氣系統(tǒng)也可以包括共同溢流艙排載管和共同溢流艙排載管閥等部件。應(yīng)注意，本文中包括的壓載艙透氣系統(tǒng)可用于各種船舶和海上平臺(tái)，特別是半潛船和半潛式海上平臺(tái)，包括但不限于自航半潛船、非自航半潛駁船、半潛式鉆井平臺(tái)等。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本實(shí)用新型可以應(yīng)用于最大下潛狀態(tài)吃水與航行/壓載吃水之間具有顯著落差的任何船舶和海上平臺(tái)。例如，該落差可以是5 — 30米，或30米以上。另外，在各實(shí)施例中，雖然壓載艙如附圖所示為矩形艙柜的形式，壓載艙也可以采取其他形式，如橫向傾斜壓載艙的形式。還應(yīng)理解，在本文中公開的結(jié)構(gòu)和配置本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)被視為具有限制意義，因?yàn)榇罅康淖凅w是可能的。本公開的主題包括在本文中公開的各種結(jié)構(gòu)和配置，及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組合及子組合。本申請(qǐng)的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權(quán)利要求可能引用“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣的元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過修改本申請(qǐng)的權(quán)利要求或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來請(qǐng)求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價(jià)或不同，都應(yīng)被視為包括在本實(shí)用新型的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，包括 多個(gè)壓載艙，各個(gè)壓載艙的下部連接注排管； 與所述多個(gè)壓載艙的上部連通的共同溢流艙； 與所述共同溢流艙的上部連通的透氣管；以及與各個(gè)壓載艙對(duì)應(yīng)地設(shè)置的透氣溢流管閥，各個(gè)透氣溢流管閥位于對(duì)應(yīng)的壓載艙和共同溢流艙之間；其中，所述多個(gè)壓載艙的總?cè)莘e大于所述共同溢流艙的容積。
2.如權(quán)利要求1所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)壓載艙的多個(gè)透氣溢流支管，各個(gè)透氣溢流支管位于所述共同溢流艙與對(duì)應(yīng)的壓載艙之間，并且所述透氣溢流管閥設(shè)置在對(duì)應(yīng)的透氣溢流支管上。
3.如權(quán)利要求2所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，還包括透氣溢流總管，所述透氣溢流總管位于所述各個(gè)透氣溢流支管與所述共同溢流艙之間。
4.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，所述各個(gè)壓載艙的容積大于所述共同溢流艙的容積。
5.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)所述共同溢流艙，所述共同溢流艙的數(shù)量小于所述壓載艙的數(shù)量。
6.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，所述透氣管朝向大氣的端部設(shè)置有透氣頭。
7.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，所述共同溢流艙的上部連接至多個(gè)透氣管或支管。
8.如權(quán)利要求1一 3中任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，所述注排管具有注排管閥。
9.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)，其特征在于，所述共同溢流艙的下部連接至設(shè)置有排載管閥的排載管。
10.一種半潛船，其特征在于，具有如權(quán)利要求1 一 9中的任一項(xiàng)所述的壓載艙透氣系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種壓載艙透氣系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的半潛船，所述壓載艙透氣系統(tǒng)包括多個(gè)壓載艙，各個(gè)壓載艙的下部連接注排管；與所述多個(gè)壓載艙的上部連通的共同溢流艙；與所述共同溢流艙的上部連通的透氣管；以及與各個(gè)壓載艙對(duì)應(yīng)地設(shè)置的透氣溢流管閥，各個(gè)透氣溢流管閥位于對(duì)應(yīng)的壓載艙和共同溢流艙之間；其中，所述多個(gè)壓載艙的總?cè)莘e大于所述共同溢流艙的容積。本實(shí)用新型的壓載艙透氣系統(tǒng)可以顯著降低壓載艙艙柜內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力，從而減少壓載艙用鋼總量，進(jìn)而降低空船重量及制造成本，并提高船舶性能，特別適用于半潛船和半潛式海上平臺(tái)。
文檔編號(hào)B63B27/24GK201951688SQ20102058948
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者周建華, 彭志亮, 徐建東 申請(qǐng)人:巴柏賽斯船舶科技(上海)有限公司