корпус танкера для наливных грузов

Формула изобретения

1. Корпус танкера для наливных грузов, характеризующийся тем, что он содержит конструктивный набор, включающий киль преимущественно коробчатый в поперечном сечении, систему рамных шпангоутов, стрингеров и бимсов, закрепленные на наборе, днище, второе дно с обшивкой, двойные борта, содержащие внешнюю и внутреннюю обшивки, образующие междубортное пространство, верхнюю палубу, носовую и кормовую оконечности и образующие грузовой отсек грузовые и отстойные танки, образованные предпочтительно главными поперечными водонепроницаемыми переборками, по крайней мере, часть из которых оперты на рамные шпангоуты, и продольными переборками, средняя из которых расположена предпочтительно в зоне диаметральной плоскости танкера и выполнена гофрированной преимущественно с вертикальным расположением гофров, а две другие продольные переборки, по крайней мере, в пределах грузового отсека совмещены каждая с внутренней обшивкой соответствующего двойного борта, а главные водонепроницаемые поперечные переборки выполнены в виде снабженной фундаментом опертой по контуру гофрированной конструкции предпочтительно с вертикально ориентированными, имеющими полки и стенки гофрами, образующими по длине переборки не менее двух участков с дифференцированными жесткостью и моментом инерции, а фундамент переборки выполнен в виде протяженного элемента с опорной полкой и отогнутыми вниз ребрами, причем переборка с фундаментом установлена преимущественно с опиранием на рамный шпангоут танкера, а гофрированные конструкции переборок выполнены гнутосварными, смонтированными из гнутых до требуемого профиля и соединенных на сварке элементов, составляющих предпочтительно часть шага гофра или кратных шагу гофров.

2. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что основные конструкции корпуса выполнены сварными, например из судостроительной листовой стали предпочтительно категории LRA и профильной судостроительной стали предпочтительно категории LRA.

3. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что борта, по крайней мере, на большей части их высоты выполнены вертикальными.

4. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что участки гофрированной конструкции переборки выполнены неравновеликими по длине.

5. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один из гофрированных участков переборки выполнен с трапециевидной формой гофров.

6. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что гофры на участках с дифференцированными жесткостью и моментом инерции, выполнены с различным углом наклона стенок к условной средней плоскости переборки.

7. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один из участков выполнен с наименьшим отклонением стенок гофров от нормали к условной средней плоскости переборки или без отклонения с образованием гофров в поперечном сечении прямоугольной или квазипрямоугольной формы.

8. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что полки гофров на разных участках переборки удалены от условной средней плоскости на разные расстояния.

9. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что полки гофров различной формы на разных участках переборки удалены от условной средней плоскости переборки на равные расстояния с образованием гофрированной переборки равновеликой условной толщины по всей ее длине.

10. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что участок гофрированной конструкции с наибольшим углом наклона стенок гофров к условной средней плоскости переборки составляет большую часть ее длины.

11. Корпус танкера по п.7, отличающийся тем, что участок переборки с прямоугольной или квазипрямоугольной в поперечном сечении формой гофров составляет большую часть длины переборки и одним из вертикальных торцов прикреплен к средней продольной переборке танкера в зоне его диаметральной плоскости.

12. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что участок с трапецеидальной формой гофров с наибольшим отклонением стенок гофра от нормали к условной средней плоскости переборки обращен к борту танкера и прикреплен к нему своим вертикальным торцом.

13. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что фундамент переборки оперт понизу на флор, выполненный пространственным и состоящим из двух элементов, один из которых является нижним элементом рамного шпангоута, а второй установлен параллельно ему.

14. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, продольные переборки соединены с конструкциями внутреннего борта с плавным переходом, выполненным, предпочтительно по цилиндрической поверхности, а поперечные переборки и средняя продольная переборка соединены со вторым дном и верхней палубой посредством разгружающих создаваемые в зоне опирания местные усилия конструктивных элементов, образованных продольными, и/или поперечными листами, подкрепленными ребрами и/или диафрагмами.

15. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что внешняя и внутренние обшивки двойных бортов, по крайней мере, в средней части корпуса танкера выполнены с продольным набором.

16. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что танкер содержит, по крайней мере, десять грузовых танков и не менее чем два отстойных танка, при этом танки имеют продольные и поперечные переборки и днище плоской конструкции, причем суммарная вместимость грузовых танков составляет 36000-72000 м³, предпочтительно 50000-55000 м³, отстойные танки размещены преимущественно между крайними по ходу танкера грузовыми танками и кормовой оконечностью танкера и их суммарный объем составляет 2-4%, предпочтительно 2,5-3,7% от суммарного объема грузовых танков.

17. Корпус танкера по п.1, отличающийся тем, что для предотвращения сброса и возможного разлива груза за борт по контуру верхней палубы выполнен ширстрек с возвышением его верхней кромки над верхней палубой на величину предпочтительно от 150 до 250 мм, а в районе кормовой оконечности танкера выполнено плавное повышение на длине 5 м верхней кромки ширстрека до превышения над верхней палубой предпочтительно на 450-550 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкциям корпусов танкеров (судов для наливных грузов).

Из уровня техники известен корпус танкера, содержащий борта, палубу и подвижное днище, установленное с возможностью вертикального перемещения относительно бортов. С целью улучшения проходимости, пожарной безопасности и упрощения очистки нижняя часть бортов выполнена эластичной (SU 880870, 15.11.1981, В 63 В 25/08).

Также известен корпус нефтеналивного судна, содержащий грузовые танки (SU 1191353, 15.11.1985, В 63 В 25/12).

Наиболее близким аналогом является корпус судна, включающий днище, борта, верхнюю палубу, грузовую зону с образующими водонепроницаемые отсеки продольными и поперечными переборками, шпангоуты, корму с образующей надстройку кормовой рубкой, бульбообразным носом и наклонным форштевнем (RU 2127206 С1, 1999.03.10, В 63 В 3/08, В 63 В 3/24).

Недостатком известных технических решений является то, что при их эксплуатации не обеспечивается достаточная аварийная остойчивость, живучесть, долговечность судна, что в свою очередь приводит к дополнительным затратам при эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности, долговечности и живучести судна.

Поставленная задача решается за счет того, что корпус танкера для наливных грузов согласно изобретению содержит конструктивный набор, включающий киль, преимущественно коробчатый в поперечном сечении, систему рамных мидель-шпангоутов, стрингеров и бимсов, закрепленные на наборе днище, второе дно с обшивкой, двойные борта, содержащие внешнюю и внутреннюю переборки, образующие междубортное пространство, верхнюю палубу, носовую и кормовую оконечности и образующие грузовой отсек грузовые и отстойные танки, образованные, предпочтительно, главными поперечными водонепроницаемыми переборками, по крайней мере, часть из которых оперты на рамные шпангоуты, и продольными переборками, средняя из которых расположена, предпочтительно, в зоне диаметральной плоскости танкера и выполнена гофрированной, преимущественно с вертикальным расположением гофров, а две другие продольные переборки, по крайней мере, в пределах грузового отсека совмещены каждая с внутренней переборкой соответствующего двойного борта, а главные водонепроницаемые поперечные переборки выполнены в виде снабженной фундаментом опертой по контуру гофрированной конструкции, предпочтительно, с вертикально ориентированными, имеющими полки и стенки гофрами, образующими по длине переборки не менее двух участков с дифференцированными жесткостью и моментом инерции, а фундамент переборки выполнен в виде протяженного элемента с опорной полкой и отогнутыми вниз ребрами, причем переборка с фундаментом установлена, преимущественно, с опиранием на рамный шпангоут танкера, а гофрированные конструкции переборок выполнены гнутосварными, смонтированными из гнутых до требуемого профиля и соединенных на сварке элементов, составляющих, предпочтительно, часть шага гофра или кратных шагу гофров.

При этом основные конструкции корпуса могут быть выполнены сварными, например, из судостроительной листовой стали, предпочтительно, категории LRA и профильной судостроительной стали, предпочтительно, категории LRA.

Борта, по крайней мере, на большей части их высоты могут быть выполнены вертикальными.

Участки гофрированной конструкции переборки могут быть выполнены неравновеликими по длине.

По крайней мере, один из гофрированных участков переборки может быть выполнен с трапециевидной формой гофров.

Гофры на участках с дифференцированными жесткостью и моментом инерции могут быть выполнены с различным углом наклона стенок к условной средней плоскости переборки.

По крайней мере, один из участков может быть выполнен с наименьшим отклонением стенок гофров от нормали к условной средней плоскости переборки или без отклонения с образованием гофров в поперечном сечении прямоугольной или квазипрямоугольной формы.

Полки гофров на разных участках переборки могут быть удалены от условной средней плоскости на разные расстояния.

Полки гофров различной формы на разных участках переборки могут быть удалены от условной средней плоскости переборки на равные расстояния с образованием гофрированной переборки равновеликой условной толщины по всей ее длине.

Участок гофрированной конструкции с наибольшим углом наклона стенок гофров к условной средней плоскости переборки может составлять большую часть ее длины.

Участок переборки с прямоугольной или квазипрямоугольной в поперечном сечении формой гофров может составлять большую часть длины переборки и одним из вертикальных торцов прикреплен к средней продольной переборке танкера в зоне его диаметральной плоскости.

Участок с трапецеидальной формой гофров с наибольшим отклонением стенок гофра от нормали к условной средней плоскости переборки может быть обращен к борту танкера и прикреплен к нему своим вертикальным торцом.

Фундамент переборки может быть оперт понизу на флор, выполненный пространственным и состоящий из двух элементов, один из которых является нижним элементом рамного шпангоута, а другой установлен параллельно ему.

По крайней мере, продольные переборки могут быть соединены с конструкциями внутреннего борта с плавным переходом, выполненным, предпочтительно, по цилиндрической поверхности, а поперечные переборки и средняя продольная переборка соединены со вторым дном и верхней палубой посредством разгружающих создаваемые в зоне опирания местные усилия конструктивных элементов, образованных продольными и/или поперечными листами, подкрепленными ребрами и/или диафрагмами.

Внешняя и внутренние переборки двойных бортов, по крайней мере, в средней части корпуса танкера могут быть выполнены с продольным набором.

Танкер может содержать, по крайней мере, десять грузовых танков и не менее чем два отстойных танка, при этом танки имеют продольные и поперечные переборки и днище плоской конструкции, причем суммарная вместимость грузовых танков составляет 36000-72000 м³, предпочтительно 50000-55000 м³, отстойные танки размещены, преимущественно, между крайними по ходу танкера грузовыми танками и кормовой оконечностью танкера и их суммарный объем составляет 2-4%, предпочтительно 2,5-3,7%, от суммарного объема грузовых танков.

Для предотвращения сброса и возможного разлива груза за борт по контуру верхней палубы может быть выполнен ширстрек с возвышением его верхней кромки над верхней палубой на величину, предпочтительно, от 150 до 250 мм, а в районе кормовой оконечности танкера выполнено плавное повышение на длине 5 м верхней кромки ширстрека до превышения над верхней палубой, предпочтительно, на 450-550 мм.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в обеспечении повышения экономичности судна за счет снижения материалоемкости судна и затрат на его эксплуатацию, а также повышения долговечности и живучести судна за счет оптимальной, разработанной в изобретении конструкции корпуса судна, которая обеспечивает улучшение остойчивости судна в нормальных и экстремальных ситуациях и увеличение прочности корпуса на воздействие статических и динамических нагрузок, а именно за счет оптимального подкрепления внутренней и внешней переборок бортов внутренними элементами жесткости, совмещения конструкций танка и переборок судна, конструктивного исполнения продольных и поперечных переборок судна, обеспечивающих в сочетании оптимальную работу танков, грузового отсека судна и судна в целом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - танкер, вид сбоку с сечением по диаметральной плоскости ниже конструктивной ватерлинии;

на фиг.2 - танкер, план по контурной ватерлинии;

на фиг.3 - рамный шпангоут, вид спереди;

на фиг.4 - конструктивный узел главной водонепроницаемой поперечной и средней продольной переборок корпуса танкера;

на фиг.5 - элементы, составляющие гофрированные конструкции переборок;

на фиг.6 - конструктивный узел корпуса танкера.

Корпус 1 танкера для наливных грузов содержит конструктивный набор, включающий киль (не показан), преимущественно коробчатый в поперечном сечении, систему рамных мидель-шпангоутов 2, стрингеров (не показан) и бимсов (не показан), закрепленные на наборе днище 3, второе дно 4 с обшивкой, двойные борта 5, содержащие внешнюю 6 и внутреннюю 7 переборки, образующие междубортное пространство 8, верхнюю палубу 9, носовую 10 и кормовую 11 оконечности и образующие грузовой отсек 12 грузовые 13 и отстойные 14 танки. Грузовые 13 и отстойные 14 танки образованы главными поперечными водонепроницаемыми переборками 15, по крайней мере, часть из которых оперты на рамные шпангоуты 2, и продольными переборками 16, 17. Средняя продольная переборка 16 расположена в зоне диаметральной плоскости 18 танкера и выполнена гофрированной с вертикальным расположением гофров 19. Две другие продольные переборки 17 в пределах грузового отсека совмещены каждая с внутренней переборкой 7 соответствующего двойного борта 5. Главные водонепроницаемые поперечные переборки 15 выполнены в виде снабженной фундаментом 20 опертой по контуру гофрированной конструкции предпочтительно с вертикально ориентированными, имеющими полки 21 и стенки 22 гофрами 23, образующими по длине переборки два участка 24, 25 с дифференцированными жесткостью и моментом инерции. Фундамент 20 переборки 15 выполнен в виде протяженного элемента 26 с опорной полкой 27 и отогнутыми вниз ребрами 28. Переборка 15 с фундаментом 20 установлена, преимущественно, с опиранием на рамный шпангоут 2 танкера, а гофрированные конструкции переборок 15 выполнены гнутосварными, смонтированными из гнутых до требуемого профиля и соединенных на сварке элементов 29, составляющих часть шага гофра 23 или кратных шагу гофров 23.

Основные конструкции корпуса 1 выполнены сварными из судостроительной листовой стали категории LRA и профильной судостроительной стали категории LRA.

Борта 5 на большей части их высоты выполнены вертикальными.

Участки 24, 25 гофрированной конструкции переборки 15 выполнены неравновеликими по длине, а участок 25 переборки 15 выполнен с трапециевидной формой гофров 30.

Гофры 23, 30 на соответствующих участках 24, 25 выполнены с различным углом наклона стенок 22 к условной средней плоскости 31 переборки 15.

Участок 24 выполнен с наименьшим отклонением стенок 22 гофров 23 от нормали 32 к условной средней плоскости 31 переборки 15 или без отклонения с образованием гофров 23 в поперечном сечении прямоугольной или квазипрямоугольной формы.

Полки гофров на разных участках переборки могут быть удалены от условной средней плоскости на разные расстояния (не показано).

Полки 21 гофров 23, 30 различной формы на соответствующих участках 24, 25 переборки 15 удалены от условной средней плоскости 31 переборки 15 на равные расстояния с образованием гофрированной переборки равновеликой условной толщины по всей ее длине.

Участок 24 гофрированной конструкции с наибольшим углом наклона стенок 22 гофров 23 к условной средней плоскости 31 переборки 15 составляет большую часть ее длины.

Участок 24 переборки 15 с прямоугольной или квазипрямоугольной в поперечном сечении формой гофров 23 составляет большую часть длины переборки 15 и одним из вертикальных торцов 33 прикреплен к средней продольной переборке 16 танкера в зоне его диаметральной плоскости 18.

Участок 25 с трапецеидальной формой гофров 30 с наибольшим отклонением стенок 22 гофра 30 от нормали 32 к условной средней плоскости 31 переборки 15 обращен к борту 5 танкера и прикреплен к нему своим вертикальным торцом 34.

Фундамент 20 переборки 15 оперт понизу на флор 35, выполненный пространственным и состоящий из двух элементов, один из которых является нижним элементом рамного шпангоута 2, а другой установлен параллельно ему.

Продольные переборки 17 соединены с конструкциями внутреннего борта 5 с плавным переходом, выполненным по цилиндрической поверхности 36, а поперечные переборки 15 и средняя продольная переборка 16 соединены со вторым дном 4 и верхней палубой 9 посредством разгружающих создаваемые в зоне опирания местные усилия конструктивных элементов 37, образованных продольными и/или поперечными листами 38, подкрепленными ребрами и/или диафрагмами 39.

Внешняя 6 и внутренние 7 переборки двойных бортов 5 в средней части корпуса 1 танкера выполнены с продольным набором.

Танкер содержит десять грузовых танков 13 и два отстойных танка 14, при этом танки имеют продольные 16, 17 и поперечные 15 переборки и днище 40 плоской конструкции. Суммарная вместимость грузовых танков 13 составляет 52970 м ³, отстойные танки 14 размещены, преимущественно, между крайними по ходу танкера грузовыми танками 13 и кормовой оконечностью 11 танкера и их суммарный объем составляет 3% от суммарного объема грузовых танков 13.

Для предотвращения сброса и возможного разлива груза за борт 5 по контуру верхней палубы 9 выполнен ширстрек 41 с возвышением его верхней кромки над верхней палубой 9 на величину 200 мм, а в районе кормовой оконечности 11 танкера выполнено плавное повышение на длине 5 м верхней кромки ширстрека 41 до превышения над верхней палубой 9 на 500 мм.