一种适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构的制作方法

1.本实用新型涉及船舶节能减阻技术领域，尤其涉及一种适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构。


背景技术：

2.气层减阻技术是指通过气层减阻装置，向船底喷入适量气体，在船舶底部形成并保持薄气层，使船底与水有效隔离，减少船底湿表面积，从而减小船舶摩擦阻力，显著降低燃料消耗和co2排放的一项新型节能技术。气层减阻技术在应用于实船时，涉及如下关键技术：1)、气孔喷流的均匀性；2)、船舶底部气层的形成并稳定维持。稳压腔是气层减阻系统中的关键部件，体现了气体整流与稳压技术，使气体充分在稳压腔内降速、整流、稳压，保证各个喷气孔喷出的气体速度及压力保持一致，使得气体均匀地喷流入水，从而易于在船底形成并维持均匀稳定的气层。
3.目前现有技术中的稳压腔的实船安装存在两种典型的方式：无垫板型和垫板叠加型，可依据航行水域、船舶特征等因素选择不同的安装方式。由于稳压腔的空间较小，无法在此狭小的空间内布置阻水装置，因此仅能够依靠布置在输气管路上的单向止回阀及遥控阀阻止淡水或海水进入稳压腔。上述两种安装方式中，喷气头、稳压腔腔体、稳压腔垫板及位于单向截止阀前端的输气管路均采用耐海水腐蚀的不锈钢或耐蚀钢，构造局部耐蚀空间，减少由于海水进入引起的腐蚀问题。但由于船舶使用寿命为几十年，而耐海水不锈钢或耐蚀钢的有效耐蚀寿命是否能够与船舶使用寿命等同或超过，目前的材料行业无法给出明确结论，因此无法彻底解决稳压腔的防腐问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构，能够解决稳压腔防腐问题，杜绝由于海水进入稳压腔而引起的腐蚀风险。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构，设置于船舶的底部，其中包括：
7.pe管，所述pe管为多个且均沿船体的宽度方向延伸，多个所述pe管沿船体的长度方向平行且间隔分布，所述pe管穿设于所述船舶的纵骨；所述pe管设置有第一开口且第一开口沿船体的宽度方向延伸，所述pe管在所述第一开口的宽度方向的两侧均与船底板连接以形成稳压腔；
8.垫板，沿船体的宽度方向延伸，所述垫板为耐腐蚀材质且位于所述pe管和所述船底板之间，所述垫板与所述pe管密封连接且与所述船底板密封连接；所述垫板上设置有第一通孔，所述船底板设置有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述稳压腔通过所述第一通孔和所述第二通孔与所述船舶的外部连通。
9.可选地，所述适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括喷头，所述喷头穿设于所述第一通孔和所述第二通孔且与所述第一通孔的内壁和所述第二通孔的内壁密封
连接，所述喷头内部设置有喷孔，所述稳压腔通过所述喷孔与所述船舶的外部连通；所述喷头为pe材质或钢材质。
10.可选地，所述适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括外套管，所述外套管沿船体的宽度方向延伸且设置有第二开口，所述第二开口沿船体的宽度方向延伸，所述外套管在所述第二开口的宽度方向上的两侧均与所述船底板连接，所述pe管和所述垫板均穿设于所述外套管内部，所述外套管的外壁与所述纵骨焊接。
11.可选地，所述外套管为钢管。
12.可选地，所述垫板为pe材质或钢材质。
13.可选地，当所述船舶的吨位小于十万吨时，所述垫板为pe材质。
14.可选地，所述垫板与所述船底板之间通过环氧型胶粘剂密封粘接；
15.所述垫板沿船体的长度的两端面均通过第一密封剂与所述船底板密封连接，所述第一密封剂为环氧型胶粘剂、阳极屏涂料涂敷以及密封胶。
16.可选地，当所述船舶的吨位大于十万吨时，所述垫板为钢材质。
17.可选地，所述垫板沿船体的长度方向的两端均与所述船底板密封焊接；
18.所述pe管与所述垫板之间通过环氧型胶粘剂密封连接；所述pe管在所述第一开口的宽度方向上的两端面均通过第二密封剂与所述垫板密封连接，所述第二密封剂为环氧型胶粘剂、阳极屏涂料涂敷以及密封胶。
19.可选地，所述适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括紧固件，所述pe管在所述第一开口的宽度方向上的两端均通过所述紧固件与所述垫板连接。
20.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构，通过pe管与船底板连接形成稳压腔，腔壁的材料为pe材质，相比于现有技术中的钢材，耐腐蚀效果更好；同时在船底板和pe管之间设置垫板，能够避免pe管直接与船底板接触，构造一个完全与船底板隔绝的独立空间，进一步避免了船底板的腐蚀；同时，垫板为耐腐蚀材质，耐腐蚀性能更好，且垫板与船底板和pe管之间均采用密封连接，进一步保证了垫板和船底板以及垫板和pe管之间的连接的密封性，能够杜绝海水接触到船底板；此外在垫板上设置有第一通孔，在船底板设置有第二通孔，稳压腔中的气体能够从第一通孔和第二通孔处喷出，避免了设置喷头，能够简化稳压腔结构。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构(不设置外套管，垫板为pe材质)的结构示意图；
22.图2是图1在a
‑
a方向的剖视图；
23.图3是本实用新型实施例提供的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构(设置有外套管，垫板为pe材质)的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例提供的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构(不设置外套管，垫板为钢材)的结构示意图。
25.图中：
26.100
‑
纵骨；200
‑
船底板；300
‑
补板；
[0027]1‑
pe管；11
‑
稳压腔；
[0028]2‑
垫板；
[0029]3‑
喷头；31
‑
喷孔；
[0030]4‑
第一密封剂；5
‑
外套管；6
‑
紧固件；7
‑
第二密封剂。
具体实施方式
[0031]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034]
下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。
[0035]
如图1
‑
图4所示，该适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构设置于船舶的底部，包括pe管1和垫板2，其中pe管1为多个且均沿船体的宽度方向延伸，多个pe管1沿船体的长度方向平行且间隔分布，pe管1穿设于船舶的纵骨100；pe管1设置有第一开口且第一开口沿船体的宽度方向延伸，pe管1在第一开口的宽度方向上的两侧均与船底板200连接以形成稳压腔11；垫板2沿船体的宽度方向延伸，垫板2为耐腐蚀材质且位于pe管1和船底板200之间，垫板2与pe管1密封连接且与船底板200密封连接；垫板2上设置有第一通孔，船底板200设置有与第一通孔连通的第二通孔，稳压腔11通过第一通孔和第二通孔与船舶的外部连通。可以理解的是，通过pe管1与船底板200连接形成稳压腔11，腔壁的材料为pe材质，相比于现有技术中的钢材，耐腐蚀效果更好；同时在船底板200和pe管1之间设置垫板2，构造一个完全与船底板200隔绝的独立空间，能够避免pe管1直接与船底板200接触，进一步避免了船底板200的腐蚀；同时，垫板2为耐腐蚀材质，耐腐蚀性能更好，且垫板2与船底板200和pe管1之间均采用密封连接，进一步保证了垫板2和船底板200之间的连接的密封性，能够杜绝海水进入而接触到船底板200；此外在垫板2上设置有第一通孔，在船底板200设置有第二通孔，稳压腔11中的气体能够从第一通孔和第二通孔处喷出，避免了设置喷头3，能够简化稳压腔结构。
[0036]
具体地，船底板200为钢板，通过在pe管1和船底板200之间设置垫板2能够避免由于海水进入给船底板200造成的腐蚀。腔壁的材料为pe材质，一般可耐压1mpa。选用pe材质
的型号的不同，可承受不同等级的压力，可依据不同的船型进行pe材质的选型。
[0037]
本实施例中，可选用规格pe管1或定制形状的pe管1。稳压腔11的腔体为沿船宽的方向布置的狭长型气体通道，可采用分段连接的方式，相邻的两个pe管1之间可采用热熔焊接或电熔焊接，也可以为两者结合的方式。具体地，pe管1的截面为半圆形。在其他实施例中，pe管1的截面也可以为矩形等其它形状。
[0038]
本实施例中，为了保证纵骨100的结构稳定，在纵骨100延伸方向的两端分别设置有一个补板300，pe管1穿设于补板300且外壁与补板300固接。通过补板300能够增加纵骨100的结构强度，提高了纵骨100的稳定性。
[0039]
可选地，该适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括喷头3，喷头3穿设于第一通孔和第二通孔且与第一通孔的内壁和第二通孔的内壁密封连接，喷头3内部设置有喷孔31，稳压腔11通过喷孔31与船舶的外部连通；喷头3为pe材质或钢材质。可以理解的是，也可以在第一通孔和第二通孔的位置处设置喷头3，通过喷头3上的喷孔31喷射气体，即本实施例中，喷孔31可以为直接在垫板2和船底板200上打通孔，也可以设置喷头3，同时喷头3与第一通孔和第二通孔的内壁均密封连接，能够避免当喷头3不喷气时，海水从喷头3和第一通孔以及第二通孔的孔壁之间进入而接触到船底板200而造成船底板200腐蚀。至于喷头3的形状和尺寸可根据实际使用需求进行定制，在此不做限定。在其他实施例中，喷头3的材质可以为选用其他材质。
[0040]
可选地，垫板2为pe材质或钢材质。具体地，当船舶的吨位小于十万吨时，垫板2为pe材质。本实施例中，在船舶航行时，该稳压腔沿船长的方向覆盖区域的船底板200的变形小于预设值时，垫板2也选用pe材质，具体预设值的判断需依据对应的船舶参数，特别是船底板200的厚度及船舶的航速，例如可以为10mm～20mm。
[0041]
本实施例中，当垫板2为pe材质时，垫板2与船底板200之间通过环氧型胶粘剂密封粘接；垫板2沿船体的长度方向的两端面均通过第一密封剂4与船底板200密封连接，第一密封剂4为环氧型胶粘剂、阳极屏涂料涂敷以及密封胶。可以理解的是，采用pe材质的垫板2，并在垫板2和船底板200相对的侧面通过环氧型胶粘剂密封粘接，能够进一步避免该稳压腔结构被腐蚀，同时使用环氧型胶粘剂能够在保证垫板2和船底板200连接可靠的同时能够保证密封性，从而能够避免海水进入到垫板2和船底板200之间而接触到船底板200，以避免船底板200受到海水腐蚀。垫板2的两端面通过第一密封剂4与船底板200密封连接，能够保证垫板2和船底板200之间的密封效果更好，能够避免海水进入而接触到船底板200。优选地，环氧型胶粘剂、阳极屏涂料涂敷以及密封胶中的每一种均在垫板2的两端面和船底板200的连接处涂覆一层，即能够实现三重密封，进一步保证密封效果。在其他实施例中，第一密封剂4的种类及数量也可根据实际使用情况适应性调整，也可以使用其他类型的胶粘剂代替环氧型胶粘剂。
[0042]
具体地，当所述船舶的吨位大于十万吨时，垫板2为钢材质。本实施例中，在船舶航行时，该稳压腔沿船长的方向覆盖区域的船底板200的变形大于预设值时，垫板2选用钢材。可以理解的是，对于超大型船舶，由于船舶尺度太大，船长可达200m以上，该类型船舶在航行过程中，船底板200在船长方向会存在变形，变形尺度随船舶吨位的增大而逐渐增大。虽然稳压腔11在船长方向的尺寸为几百毫米的级别，船底板200的变形对于其几乎无影响，但还是使得采用pe材质的垫板2和船底板200之间的连接存在着局部被撕裂的风险，对于稳压
腔11的功能及船舶的安全造成一定的影响，通过采用钢材质的垫板2，能够避免由于船底变形对稳压腔11与船底板200之间的密封产生影响；此外钢材质的垫板2等同于对船底板200进行了加厚处理，有利于稳压腔11的防腐。
[0043]
在其他的实施例中，垫板2也可以根据船舶的不同尺寸、类型以及使用环境的不同，适应性选取其他行业中较为成熟的耐腐蚀材质。
[0044]
本实施例中，当垫板2为钢材质时，垫板2沿船体的长度方向的两端面均与船底板200密封焊接；pe管1与垫板2之间通过环氧型胶粘剂密封连接；pe管1在第一开口的宽度方向上的两端面均通过第二密封剂7与垫板2密封连接，第二密封剂7为环氧型胶粘剂、阳极屏涂料涂敷以及密封胶。可以理解的是，垫板2沿船体的长度方向的两端面均与船底板200密封焊接进一步保证了垫板2和船底板200之间的密封效果；pe管1与垫板2之间相对的侧面通过环氧型胶粘剂密封连接，能够保证pe管1与垫板2之间的密封效果；第二密封剂7能够实现pe管1在第一开口的宽度方向上的两端面与垫板2之间进行三重密封，进一步保证了密封效果。在其他实施例中，可根据实际情况适应性调整第二密封剂7的层数以及材料的种类；当垫板2选用其他耐腐蚀材质时，第一密封剂4和第二密封剂7的种类和设置位置可以根据垫板2材质的不同适应性调整。
[0045]
可选地，如图3所示，该适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括外套管5，外套管5沿船体的宽度方向延伸且设置有第二开口，第二开口沿船体的宽度方向延伸，外套管5在第二开口的宽度方向上的两侧均与船底板200连接，pe管1和垫板2均间隔穿设于外套管5内部，外套管5的外壁与纵骨100焊接。可以理解的是，上述的稳压腔结构中的pe管1会直接暴露在船舶舱体中，虽然pe材质的耐压程度非常高，但是对于尖锐物体的重击，有可能造成损伤，从而会破坏稳压腔11的密封性，造成气体漏气，有损稳压腔11的功能，甚至使稳压腔11的海水通过损伤点进入船体内部，对船舶安全造成影响。通过外套管5能够避免稳压腔11直接暴露在外，若出现稳压腔11漏水，海水会进入外套管5，能够避免渗漏到船体内部。
[0046]
可选地，外套管5为钢管。具体地，钢管在第二开口的宽度方向上的两侧均与船底板200焊接连接。本实施例中，外套管5的截面也为半圆形，且外套管5与pe管1之间的间距大于10cm，能够保证密封工艺要求，同时能够避免外套管5焊接对pe管1的影响。在其他实施例中，外套管5的截面也可以为矩形等其它形状，同时材质也可以选择其他强度较好的材质。
[0047]
在其他实施例中，也可以不设置外套管5。具体地，可根据不同船型或者稳压腔结构在船舶上设置位置的不同，适应性选择是否设置外套管5，同时外套管5的设置与否不受垫板2材质的影响。
[0048]
可选地，如图4所示，该适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括紧固件6，pe管1在第一开口的两端均通过紧固件6与垫板2连接。具体地，pe管1在第一开口的宽度方向的两侧均向外延伸有连接部，两个连接部分别通过两个紧固件6与垫板2连接，配合连接部与垫板2之间的粘接，两重连接方式能够保证pe管1与垫板2之间的连接更加可靠。本实施例中，紧固件6为螺栓，在其他实施例中，紧固件6也可以为销钉等其他结构。
[0049]
具体地，在如图1和图2所示的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构中，也可以在pe管1上增加连接部，将连接部与垫板2通过紧固件6连接，形成两重的连接方式，以保证连接可靠性。本实施例中，可根据不同的船型对稳压腔结构的稳定性要求的不同，以及在船舶上不同位置的稳压腔结构的可靠性的要求的不同，适应性选取是否使用紧固件6；同时
紧固件6的设置不受垫板2的材质以及是否设置外套管5的影响。
[0050]
本实施例中，该适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构还包括多个锌块，均设置于稳压腔11内部，有利于稳压腔11的防腐。在其他实施例中，也可以不设置锌块，或者也可以在本实施例提供的稳压腔结构的基础上进行耐腐蚀工艺的处理，以进一步增加该稳压腔结构的耐腐蚀性。
[0051]
本实施例中，pe管1上还连接有进气管，进气管与稳压腔11连通，进气管上还设置有阀组等结构，通过进气管能够向稳压腔11中通入气体。至于进气管以及阀组等的具体结构均已为现有技术，在此不再进行赘述。
[0052]
本实施例中提供的适用于气层减阻船舶的耐腐蚀稳压腔结构通过采用pe管1，垫板2采用耐腐蚀材质，同时垫板2与船底板200和pe管1之间均密封连接，能够解决稳压腔11的防腐问题，杜绝由于海水进入而接触船底板200引起的腐蚀风险；同时可根据不同的船型以及稳压腔结构在船舶上设置位置的不同，适应性选取垫板2的材质为pe材质或钢材质或其他材质，适应性选取是否设置外套管5和紧固件6，适应性地选取是否采用喷头3及选取喷头3的材质，以组成多种结构形式的耐腐蚀稳压腔结构，在保证该稳压腔结构能够解决稳压腔11防腐问题的同时，提高了灵活多样性。
[0053]
显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。