雙殼油船的製作方法

2023-10-30 09:50:27 3

專利名稱：雙殼油船的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙殼油船，具有外殼和內殼，內殼與外殼隔開距離 並包圍各貨艙，其中外殼和內殼通過連接元件相互剛性連接。
技術背景對於雙殼油船在海損情況下不僅有船的外殼破壞的危險，而且還有 內殼破壞的危險。只有在比較小的海損的情況下才可能只有外殼破壞， 而內殼不破壞。但是損壞的通常情況可能的是，通過撞傷的運輸工具例 如其球鼻型船首的破壞力損壞外殼，並且通過外殼與內殼之間的固定元件也使內殼變形並且擊穿，從而貨物卸出。在石油的情況下會導致足夠知名的災難。發明內容開頭所述類型的雙殼油船按本發明的特徵在於，連接元件確切地說是其中至少一些垂直的內壁框梁(RahmentrSger)和/或其中至少一些水 平的縱梁(Stringer)配有額定斷裂部位(Sollbruchstelle)或者穿孔， 並且內殼由具有高斷裂延伸率的高彈性鋼製成。實現本發明的基本構思在於，其中至少 一些最好所有的固定元件和/ 或連接元件在外殼與內殼之間具有額定斷裂部位。在海損的情況下也可 以從外面將力施加到外殼上，並且因為額定斷裂部位在緊鄰的區域中承 受力的作用，所以斷開與內殼的機械連接，內殼保持完整無缺，並且貨 物不會卸出。在更大的碰撞或者不利角度下的力作用時，雖然也有力施 加到內殼上，但是由於內殼是由具有高斷裂延伸率的高彈性鋼製成的， 所以內殼會如此變形，使得不會由此出現裂紋。只有在特別大的力的情 況下內殼才可能破壞，但是這種情況根據對已知事故的統計最高只有3 %。本發明的原理基於這樣的認識，即在許多海損情況下，雖然船的外 殼按照本發明在那些允許的地方發生破壞，但是內殼僅僅只是變形。
本發明因此在到目前已知的和受分析的事故中幾乎百分之百防止貨 物特別是石油的卸出。在雙殼油船的情況下，在外殼與內殼之間的連接元件基本上是所謂 的縱梁、屬於縱梁的承載元件和垂直定向的框梁。這涉及一種由水平和 垂直定向的條狀連接件和固定在條上的板件構成的蜂窩結構。按照本發明，板通過穿孔行或者孔列設置額定斷裂部位，也就是說， 將具有斷口的圓孔或者各個長孔構造成線狀，從而得到了穿孔行。穿孔行最好設置在內殼附近。但是也可以考慮將這些穿孔行或者額 定斷裂行設置在更靠近外殼或者甚至在外殼與內殼之間在相同連接元件 上"^殳置多個這種行。這些孔也不必布置成按直線延伸，而是它們完全可 以成角度地或者波紋狀地布置。重要的是，在力從外面按本發明施加到 船的船身上時，力作用的直接附近處的額定斷裂部位承受過高的載荷， 並且在預定的部位上裂開，並且內殼由此不會受到損壞，並由此船的強 度得以保持。對於長孔的形狀可以基本上採用具有倒圓的矩形。但是也可以同樣 良好地沿縱向、也就是沿穿孔行的方向設置變尖的孔。在此重要的是， 相鄰的長孔之間保留下來的連接片的尺寸使得它們在一定的力作用下斷 裂，其中該斷裂力和在與其它船預計碰撞時可預計的破壞力相一致。用作縱梁板的支承的支撐件可以按相應的方式設置額定折彎部位， 從而使它們在承受破壞力時避免將力傳遞到內殼上或者不將大部分力傳 遞到內殼上，或者這樣傳遞，使得內殼不致破壞，儘管內殼可能在較大 的區域上變形。本發明的核心不僅在於使力流(Kraftflufi)中斷，而且還涉及將從 外部施加到船體的船身上的破壞力如此導引到內殼上，使得除內殼的變 形之外不會產生內殼的破壞。本發明並不限於雙殼油船，而且可以在所有雙殼船或者貨櫃船上 實現並且完全普遍地起作用，在大量可能的碰撞事故中可以保證貨物不 會從船體卸出。本發明不僅主要涉及具有鋼製外殼和鋼製內殼的雙殼油船，其中外
殼和內殼相互連接並構成船體。歐盟要求從2010年開始對5000 tdw以 上的油船有這樣的殼，因此在船的外部浮遊殼與內部貨艙區域之間相應 存在空腔。在一種已知的油船(US PS 3，844，239)中，存在金屬外殼並且在其 內部存在液體密封的殼，該殼由彈性材料製成並且是相應撓性的。在US 3,699,912中公開了一種油船，其中同樣不涉及一種通常定義 的雙殼油船。在這種已知的油船中，在內腔中有一個容器，該容器的向 外指向的壁由兩個屏障件構成。這兩個也被稱為襯層的屏障是可相對運 動的，並且可以在碰撞的情況下相對變形，使得其中例如盛有原油的內 腔向外保持封閉。在按JP 08230775 A的雙殼結構中涉及一種典型的雙殼油船。也設 置了 一個外殼和一個內殼，在外殼與內殼之間有作為連接件的縱梁—甲 板。現在以如下方式實現碰撞阻抗能力，即內殼不是通常如同雙殼油船 那樣由板構成，而是由波紋板件構成，由此在碰撞情況下內殼展開，並 可以通過波紋吸收;並撞能量。在一種已知的用於運輸化學物質的運輸工具中(EP 0 723卯8 Al) 並不涉及一種雙殼油船，而是一種具有外殼的運輸工具，其中部分設置 了具有內壁和外壁的雙壁結構。這兩個部件通過橫向加強件相互連接， 橫向加強件也用作隔壁。在此，外部連接是牢固的，而內部連接的實現 使得在碰撞的情況下破壞固定，從而不會在外殼中出現所謂的"薄膜應 力"，並且為此設置了只能抵靠一定極限載荷的加強件。在JP 07196074 A中涉及一種雙殼油船，其中在外壁與內壁的兩個 壁部之間設置了部件或者材料，這些部件或者材料能抵抗壓縮，但是不 能承受拉伸載荷。因此外殼在縱向設置了多個抗彎材料和水平連接鉚釘。 這些元件吸收由石並撞產生的壓力，以便通過這種方式方法保護內殼。當 在碰撞時大的變形力同時通過傳力件(Transweb-Teil)傳遞到內殼上時， i殳置在每個傳力件兩側的扭轉元件承受扭轉栽荷，並且扭轉元件最終在 相應栽荷的情況下與內殼分離，從而內殼只會稍微變形或者彎曲。該技 術方案出發於，在船的各殼之間布置可以承受壓力載荷但是不能承受拉伸載荷的特殊的縱向結構以及設有其它將碰撞產生的力轉換成扭轉力的 扭轉元件，並且通過這種方式只引起內殼微小的變形或者彎曲。但是這 種結構引起顯著更多的費用，其中還有疑問的是，這種扭轉元件是否完 全能構造成使它們能夠轉變可能的碰撞以及由此引起的載荷。在曰本專利公開文件JP 08301180 A中可以看到另一種典型的雙殼 油船。那裡設置了由鋼製成的外殼和同樣由鋼製成的內殼，其中在這兩 個部件之間設置了縱梁。為了在碰撞情況下避免石油從內容器中流出， 在內殼的內側設置了鋼板襯層。在此涉及一種具有厚度為1.5至3 mm的 薄板，也就是一種比內殼薄得多的材料。這種鋼製襯層通過間隔件固定。 這種結構的原理是，即使在外殼和內殼嚴重破壞的情況下還是能吸收足 夠的碰撞能量，並且內殼還是保持液體密封的狀態。整體考慮這些現有技術，它實際上對於類似的本發明的問題提供了 解決方案，可以確定的是，現有技術均沒有暗示在雙殼結構中考慮為外 殼和內殼的連接元件配置額定斷裂部位或者穿孔。通過這些額定斷裂部 位或穿孔可以實現在碰撞時吸收不能避免的船體變形，使得變形只在那 些不破壞內殼的地方出現。通過額定斷裂部位的斷裂，碰撞的能量作為 變形功被吸收。此外，外殼與內殼之間的機械連接被斷開，從而外部的 力在任何情況下都不能再作用到內殼上。本發明的另一特徵在於內殼材料的選擇，這裡應該涉及具有高斷裂 延伸率的高彈性鋼。這意味著，雙殼結構通過材料的選擇在沒有碰撞的 正常狀態下沒有變弱。


下面藉助於附圖示例性地描述本發明。 圖1示出了按本發明的雙殼油船的船身的一部分的示意圖； 圖2示出了在海損情況下相應的視圖並描述了其情況； 圖3作為例子示出了在海損後船身上的相應損壞； 圖4示出了按本發明的雙殼油船的外殼與內殼之間的腔的放大視圖； 圖5以放大的比例示出了在縱梁或者框梁的一部分中的穿孔。
具體實施例方式
在各圖中可以看到雙殼油船的外殼10以及內殼11。在外殼10與內殼11之間在蜂窩結構或者柵格結構中具有基本上垂直指向的框梁或者連接元件12以及基本上水平構成的連接元件13即所謂的縱梁。元件10至 13構成了剛性結構。在以放大的比例示出的圖4至可以看到水平的連接元件13和垂直的 連接元件12。外殼在該圖中省去，但是可以看到內殼ll。圖4示出了在 碰撞後的情況，並且可以看到額定斷裂部位20怎樣由於局部產生的力而 動作，使得內殼ll變形，但是不像未示出的外殼或者連接元件12和13 那樣變形。從圖4可以看到，內殼ll溫和地變形，而不致產生斷裂。有適合這 種載荷的並且特別具有高斷裂延伸率的鋼。圖5示出了連接元件12或者13的一部分中的三個並列的凹口 。可 以看到三個排成一列的長孔20，其中如此選擇相互之間的距離，使得他 們在相應的載荷下裂開。長孔的形狀不同於矩形或者倒圓的圓孔地選擇， 由此可以確保在穿孔行中希望的斷裂。在本發明的範圍內在不完全裝滿的貨艙(通常填充率在97% )的情 況下，在發生海損時保證，由於變形減小的貨艙內腔可以如此變形，使 得貨物可以通過破裂板(Berstplatte )轉移到雙層的中央縱搶壁 (Mitteimngsschott)的區域內，如它在圖1至3中所示。
權利要求
1.雙殼油船，具有外殼和內殼，內殼與外殼隔開距離並包圍各個貨艙，其中外殼和內殼通過基本上垂直和水平延伸的連接元件相互剛性連接，其特徵在於所述連接元件(12、13)確切地說是其中至少一些垂直的內壁框梁和/或其中至少一些水平的縱梁配置額定斷裂部位或穿孔(20)，並且內殼(11)由具有高斷裂延伸率的高彈性鋼製成。
2. 按權利要求l所述的雙殼油船，其特徵在於所述穿孔(20)配 置在垂直延伸的連接元件(12)即框梁中、在內殼的附近。
3. 按權利要求1或者2任一項所述的雙殼油船，其特徵在於所述 穿孔(20)配置在水平延伸的連接元件(13)即縱梁中、在內殼的附近。
4. 按權利要求1至3至少一項所述的雙殼油船，其特徵在於所述 穿孔(20)由成列的圃孔構成。
全文摘要
本發明涉及一種雙殼油船，具有鋼製的外殼和鋼製的內殼，內殼與外殼隔開距離並包圍各個貨艙，其中外殼和內殼通過垂直和水平延伸的元件相互剛性連接。連接元件配置額定斷裂部位或穿孔，並且內殼由具有高斷裂延伸率的高彈性鋼製成。
文檔編號B63B3/00GK101119888SQ200580001449
公開日2008年2月6日 申請日期2005年8月22日 優先權日2004年8月26日
發明者G·施特恩 申請人:林德瑙有限公司