船舶及其上管路穿艙件的製作方法
2023-06-22 16:23:46 3
船舶及其上管路穿艙件的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種船舶及其上管路穿艙件，其中，管路穿艙件包括一管件及一套設於管件外周的腹板，所述腹板為環形板狀，其中心具有一通孔，以供所述管件穿設於其中並焊接在所述腹板上，所述腹板嵌入在船舶的甲板和/或艙壁的開孔中，並以全熔透的焊接方式焊接在所述甲板和/或艙壁上，且所述腹板的板材及板級與所述甲板、艙壁的板材及板級一致。船舶包括甲板及艙壁，在所述甲板和/或艙壁上設有上述管路穿艙件。本實用新型減小了腹板的外徑，不僅使其可以適用於受結構限制的狹小區域，而且不會破壞管件的鍍鋅層，滿足了船體結構的強度及應力的要求，同時也滿足了船體結構的水密、氣密及防火的要求。
【專利說明】船舶及其上管路穿艙件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及管路穿艙件領域，尤其涉及一種適用於受結構限制的狹小區域的管路穿艙件。
【背景技術】
[0002]目前，現有的管路穿水密艙/壁艙結構為車間預製件，通常選用套管型或腹板搭接型的管路穿艙結構。
[0003]圖1為雙套管型管路穿艙結構的主視圖，圖2為雙套管型管路穿艙結構的俯視圖。如圖1-2所示，該管路穿艙結構2包括穿設於甲板和/或艙壁1的開孔中的管件21、連接在管件21兩端的法蘭211、212以及套設於管件21外周的套管22，套管22包括一長套管221與一套設在長套管221外周的短套管222。如採用船用鋼板加工該套管22作為穿艙件，則長套管221與短套管222各有兩道角焊縫，即該套管22共有四道角焊縫，再將套管22與管件21焊成璧合件時，勢必造成套管22的四道角焊縫長度增大，不僅增加了車間加工的工作量，而且在現場焊接時，由於焊液熱度高，會破壞長套管221與短套管222的鍍鋅層，使得管路穿艙結構2容易被腐蝕。
[0004]此外，由於雙套管型穿艙件的船體結構的開孔的孔徑一般比套管22的外徑01略大3-5皿，而法蘭211、212的外徑02大於船體結構的開孔的孔徑，所以安裝時法蘭211、212不能直接穿過船體結構。因此，在車間加工時，將其中一個法蘭212焊死於管件21的一端，另一個法蘭211則以點焊的方式焊接於管件21的另一端，用於在船上安裝時方便取下該點焊的法蘭211，讓管件21及套管22從船體結構的開孔處自下而上穿過後，再將法蘭211焊死。該點焊的方式增加了現場焊接的工作量，同時也破壞了長套管221與短套管222的鍍鋅層。
[0005]如申請號為201320271841.7、名稱為船用電纜穿艙裝置的專利申請，即屬於上述雙套管型管路穿艙結構。因其內框架不與電纜進行連接，其耐腐蝕性主要取決於1(:1(船舶用密封貫艙件)模塊式框架，而該種模塊式框架是廠家提供的成品，對焊接工藝及自身材質有嚴格的要求，且該材質與船體結構的板材存有區別，導致該種框架與船體結構在焊接後易受熱膨脹，造成框架與模塊之間無法緊密閉合，從而影響管路穿艙結構的耐火性及密封性，在潮溼的環境下，還容易被腐蝕。
[0006]基於此又提出了腹板搭接型的管路穿艙結構，圖3為腹板搭接型管路穿艙結構的主視圖，圖4為腹板搭接型管路穿艙結構的俯視圖。如圖3-4所示，該管路穿艙結構3包括一管件31、分別連接在管件31兩端的法蘭311及一套設並焊接於管件31外周的腹板32。根據船級社等相關標準，結構材質不同、結構強度也不同的常用管路穿艙結構不能與船體結構直接進行焊接連接，因此該腹板32通常以角焊的方式搭接在甲板和/或艙壁1的下方。為了補強船體結構的強度，腹板32的外徑04會根據船體結構的開孔的孔徑03的大小而改變，開孔越大，搭接部分越大，腹板32的外徑04越大，所佔用的空間也越大，則不適用於受結構限制的狹小區域內。另外，由於該角焊的方式會導致管路穿艙結構與船體結構間的連接不夠充分，通常需要加大與船體結構搭焊的寬度，使得腹板32佔用的面積過大，不僅增加了船體的重量，而且同樣不適用於受結構限制的狹小區域內，因為如果船體部分區域空間受限，將導致現場施工的困難。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供一種船舶及其上管路穿艙件，用於解決現有技術中管件的兩端焊接有法蘭時，法蘭不能直接通過船體結構而增加現場焊接的工作量的問題，以及管件外徑較大、船體開孔較大時，因管路穿艙件中的腹板佔用空間過大而不適用於狹小區域的問題。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種管路穿艙件，其包括一管件及一套設於管件外周的腹板，所述腹板為環形板狀，其中心具有一通孔，以供所述管件穿設於其中並焊接在所述腹板上，所述腹板嵌入在船舶的甲板和/或艙壁的開孔中，並以全熔透的焊接方式焊接在所述甲板和/或艙壁上，且所述腹板的板材及板級與所述甲板、艙壁的板材及板級一致。
[0009]進一步地，所述腹板的外徑與所述甲板、艙壁的開孔的孔徑相等。
[0010]進一步地，所述管件與外部管子對焊連接，所述腹板的外徑比所述管件的外徑大60暈米。
[0011]進一步地，所述管件的兩端各焊接有一用於連接外部管子的法蘭，所述法蘭的軸心與所述腹板的中心重合，所述腹板的外徑比所述法蘭的外徑大3毫米-5毫米。
[0012]進一步地，所述腹板的內徑比所述管件的外徑大3毫米-5毫米。
[0013]進一步地，當所述甲板和/或艙壁的厚度小於20毫米時，所述腹板的厚度不小於所述甲板和/或艙壁的厚度。
[0014]進一步地，當所述甲板和/或艙壁的厚度不小於20毫米時，所述腹板的厚度等於20毫米。
[0015]進一步地，所述管件的長度大於300毫米。
[0016]進一步地，所述管件以角焊的方式焊接在所述腹板上。
[0017]進一步地，所述法蘭以角焊的方式焊接在所述管件的兩端。
[0018]為了解決上述技術問題，本實用新型還提供一種船舶，其包括甲板及艙壁，在所述甲板和/或艙壁上設有上述管路穿艙件。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的船舶及其上管路穿艙件，具有以下有益效果:通過採用全熔透的焊接方式，將腹板嵌入在船體結構的開孔中，使得腹板的外徑與船體結構的開孔的孔徑保持一致，減小了腹板的外徑，不僅使其可以適用於受結構限制的狹小區域，而且不會破壞管件的鍍鋅層，滿足了船體結構的強度及應力的要求，同時也滿足了船體結構的水密、氣密及防火的要求。此外，當管件的兩端焊接有法蘭時，腹板的外徑要大於法蘭的外徑，即船體結構的開孔的孔徑要大於法蘭的外徑，使得法蘭可在車間加工時就焊死在管件上且直接穿過船體結構，而不必在車間加工時先採用點焊的方式焊接在管件的兩端，再在現場安裝時拆下法蘭，待管路穿艙件通過船體結構之後最後將其焊死，因此既可以減小現場焊接的工作量，也不會破壞管件的鍍鋅層。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為現有技術的雙套管型管路穿艙件的主視圖。
[0021]圖2為現有技術的雙套管型管路穿艙件的俯視圖。
[0022]圖3為現有技術的腹板搭接型管路穿艙件的主視圖。
[0023]圖4為現有技術的腹板搭接型管路穿艙件的俯視圖。
[0024]圖5為本實用新型的腹板嵌入型管路穿艙件的主視圖。
[0025]圖6為本實用新型的腹板嵌入型管路穿艙件的俯視圖。
[0026]其中，附圖標記說明如下:
[0027]1、甲板/艙壁；2、管路穿艙件；21、管件；211、法蘭；212、法蘭；22、套管；221、長套管；222、短套管；3、管路穿艙件；31、管件；311法蘭；32、腹板；4、管路穿艙件；41、管件；411、法蘭；42、腹板；00、管件的外徑；01、套管的外徑；02、法蘭的外徑；03、甲板/艙壁的開孔的孔徑；04、腹板的外徑；05、腹板的內徑；1、腹板的厚度4、甲板/艙壁的厚度。
【具體實施方式】
[0028]以下參考附圖，對本實用新型予以進一步地詳盡闡述。
[0029]船舶實施例
[0030]本實用新型提供的一種船舶，其包括甲板及艙壁，在甲板和/或艙壁上設有管路穿艙件。
[0031]本實用新型旨在改進管路穿艙件的結構，故而甲板、艙壁及船舶上的其他結構均可採用現有技術中的結構，在此不再贅述。
[0032]管路穿艙件實施例
[0033]請參閱圖5-6，本實用新型提供的一種管路穿艙件4，其設置在船舶的甲板和/或艙壁1上，其包括一管件41及一套設於管件41外周的腹板42。
[0034]具體地，管件41可以是鍍鋅管件，通常以角焊的方式焊接在腹板42上，管件41的長度通常大於300毫米，以滿足安裝及防火的要求。
[0035]腹板42為環形板狀，其中心具有一通孔(未示出)，以供管件41穿設於其中並焊接在腹板42上。
[0036]腹板42嵌入在船舶的甲板和/或艙壁1的開孔中，且以全熔透的焊接方式焊接在甲板和/或艙壁1上。相比傳統的搭接型腹板42的角焊方式，與船體結構對接的嵌入型腹板42的全熔透的焊接方式更能滿足船體結構強度和應力的要求，滿足甲板、艙壁的水密、氣密及防火的要求，而且使得船體結構的耐疲勞及強度受力性更好。
[0037]進一步地，腹板42的內徑05比管件41的外徑00大3毫米-5毫米。在管路穿艙件4與外部管路連接時，若管件41與外部管子對焊連接，則腹板42的外徑04比管件41的外徑00大60毫米。若管件41的兩端以角焊的方式各焊接有一用於連接外部管子的法蘭411，且法蘭411的軸心與腹板42的中心重合，則腹板42的外徑04比法蘭411的外徑02大3毫米-5毫米。其中，法蘭411的外徑02尺寸可根據管件41的型號進行選擇。腹板42的外徑04與甲板、艙壁的開孔的孔徑03相等。相比傳統的雙套管型管路穿艙件2 (如圖1所示)，當管件41的兩端焊接有法蘭411時，腹板42的外徑04要大於法蘭411的外徑02，即船體結構的開孔的孔徑03要大於法蘭411的外徑02，使得法蘭411可以角焊的方式焊接於管件41且直接穿過船體結構，而不同於雙套管型管路穿艙件2的法蘭211，在車間加工時需要先採用點焊的方式焊接在管件21的兩端以方便在船上安裝時可以取下該點焊的法蘭211，待管路穿艙件2通過船體結構之後再將其焊死，因此，法蘭411的角焊方式既可以減小現場焊接的工作量，且不會破壞管件41的鍍鋅層。相比傳統的搭接型腹板32 (如圖2所示)，由於嵌入型腹板42的外徑04與船體結構的開孔的孔徑03相等，使其所佔用的空間更小，更適用於受結構限制的狹小區域，而且採用該腹板42的管路穿艙件4同樣不會破壞管件41的鍍鋅層。
[0038]腹板42的厚度I取決於船體結構(例如甲板、艙壁等)板材的厚度I以滿足嵌入型的腹板42與船體結構全熔透的焊接要求。當甲板和/或艙壁1的厚度I小於20毫米時，腹板42的厚度I不小於甲板和/或艙壁1的厚度I當甲板和/或艙壁1的厚度〖不小於20毫米時，腹板42的厚度I等於20毫米。
[0039]腹板42的板材及板級與甲板、艙壁1的板材及板級一致，一方面可以保證船體結構強度的完整性，另一方面也可避免腹板與船體結構在焊接後因材質不一致而導致熱膨脹，造成腹板與船體結構之間無法緊密閉合。例如，腹板42可由船廠用結構鋼板切割而成，以保證其與船體結構的板材及板級一致，保證腹板與船體結構之間不易熱膨脹且可以緊密閉合，從而提高管路穿艙結構4的耐火性、密封性及耐腐蝕性，進而滿足船體結構的水密、氣密及防火的要求。
[0040]綜上所述，本實用新型的一種船舶及其上管路穿艙件通過採用全熔透的焊接方式將腹板嵌入在船體結構的開孔中的穿艙方式，使得腹板的外徑與船體結構的開孔的孔徑保持一致，不僅減小了腹板的外徑，使其可以適用於受結構限制的狹小區域，而且不會破壞管件的鍍鋅層，滿足了船體結構的強度及應力的要求，同時也滿足了船體結構的水密、氣密及防火的要求。此外，當管件的兩端焊接有法蘭時，腹板的外徑要大於法蘭的外徑，即船體結構的開孔的孔徑要大於法蘭的外徑，使得法蘭可在車間加工時就焊死在管件上且直接穿過船體結構，而不必在車間加工時先採用點焊的方式焊接在管件的兩端，再在現場安裝時拆下法蘭，待管路穿艙件通過船體結構之後最後將其焊死，因此既可以減小現場焊接的工作量，也不會破壞管件的鍍鋅層。
[0041]上述內容，僅為本實用新型的較佳實施例，並非用於限制本實用新型的實施方案，本領域普通技術人員根據本實用新型的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本實用新型的保護範圍應以權利要求書所要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種管路穿艙件，其特徵在於，包括:一管件及一套設於管件外周的腹板，所述腹板為環形板狀，其中心具有一通孔，以供所述管件穿設於其中並焊接在所述腹板上，所述腹板嵌入在船舶的甲板和/或艙壁的開孔中，並以全熔透的焊接方式焊接在所述甲板和/或艙壁上，且所述腹板的板材及板級與所述甲板、艙壁的板材及板級一致。
2.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述腹板的外徑與所述甲板、艙壁的開孔的孔徑相等。
3.如權利要求2所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述管件與外部管子對焊連接，所述腹板的外徑比所述管件的外徑大60毫米。
4.如權利要求2所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述管件的兩端各焊接有一用於連接外部管子的法蘭，所述法蘭的軸心與所述腹板的中心重合，所述腹板的外徑比所述法蘭的外徑大3暈米-5暈米。
5.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述腹板的內徑比所述管件的外徑大3暈米-5暈米。
6.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，當所述甲板和/或艙壁的厚度小於20毫米時，所述腹板的厚度不小於所述甲板和/或艙壁的厚度。
7.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，當所述甲板和/或艙壁的厚度不小於20毫米時，所述腹板的厚度等於20毫米。
8.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述管件的長度大於300毫米。
9.如權利要求1所述的管路穿艙件，其特徵在於，所述管件以角焊的方式焊接在所述腹板上。
10.一種船舶，包括甲板及艙壁，其特徵在於，在所述甲板和/或艙壁上設有如權利要求1-9任一所述的管路穿艙件。
【文檔編號】F16L5/02GK204176159SQ201420635297
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】董秀萍, 孫玉海, 朱光濤, 楊學磊 申請人:煙臺中集來福士海洋工程有限公司, 中集海洋工程研究院有限公司, 中國國際海運貨櫃(集團)股份有限公司