一种液货舱与船体间的弹性密封装置及船舶的制作方法

1.本技术涉及船舶液舱建造技术领域，具体而言，涉及一种液货舱与船体间的弹性密封装置及船舶。


背景技术：

2.在搭设有独立液货舱的液化气体运输船中，船体制造形成出货舱结构，然后将液货舱安装和放置在货舱结构中。
3.液货舱长期存储lpg、leg、lng等各种低温液货，液货舱会产生静电现象，存在静电着火的风险。为了消除静电，一般利用电缆将液货舱与船体结构连接，从而将液货舱产生的静电释放掉，以降低静电着火风险。但是电缆在长期的使用中，可能出现接口老化脱落的情况，可能导致意外的静电着火事故发生。此外，电缆走线相对来说会有些杂乱，并不利于实现便捷和整洁的施工要求。
4.进一步地，由于独立液货舱在船体的货舱结构中并非完全固定，受到船舶航行运动载荷和装卸货温度变化载荷的影响，液货舱产生一定的位置移动或热胀冷缩，因此现有技术中为了对上述产生的位移或胀缩进行缓冲，通常在液货舱与货舱结构之间留有一定空间，称为货空舱区域(hold space)。货空舱区域为液货舱的位置移动和热胀冷缩提供缓冲空间。同时，为了隔绝危险气源，要求货空舱区域始终处于密封的干燥或惰化状态，并利用补气系统向货空舱区域内补充氮气或惰性气体，使货空舱区域保持微正压状态。
5.在常规技术方案中，一般利用环形的密封环来封闭货空舱区域的开口位置，从而来保证货空舱区域处于封闭的状态，但是在液货舱反复的位移作用下，挤压货空舱区域内的气体，从而对密封环产生反复的冲击，进而可能导致密封环的寿命降低。
6.同时，液货舱位移还可能拉扯用于释放静电的电缆，可能导致电缆的损坏，进而导致静电着火的风险增大。


技术实现要素：

7.本技术实施例的目的在于提供一种液货舱与船体间的弹性密封装置及船舶，其能够有效释放液货舱产生的静电，还能密封货空舱区域，同时为液货舱的位置移动和热胀冷缩提供缓冲。
8.第一方面，提供了一种液货舱与船体间的弹性密封装置，包括可导电的过渡结构、可导电的裙边结构、可导电的裙边结构、具有弹性的密封圈和可导电的遮盖件。
9.其中，可导电的过渡结构整体呈环形，其靠近液货舱的顶部环绕一周布置，且过渡结构与液货舱的外壁密封连接。可导电的裙边结构整体呈环形，其围绕液货舱设置，且裙边结构与船体密封连接；裙边结构与过渡结构形成出环形开口。具有弹性的密封圈整体呈环形，其环形内侧与过渡结构密封连接，环形外侧与裙边结构密封连接，以使密封圈封闭环形开口。可导电的遮盖件整体呈环形，其设置有至少一个沿其环形一周延伸的弯折部用于承受变形作用；遮盖件罩设住密封圈，且遮盖件的内侧与过渡结构密封连接且形成电路通路，
外侧与裙边结构密封连接且形成电路通路，遮盖件与密封圈之间形成沿环形延伸的密封腔。
10.在一种可实施的方案中，遮盖件包括位于中间的两个过渡段，两个过渡段成预定夹角连接以形成弯折部，两个过渡段连接处的预设夹角朝向密封圈。
11.在一种可实施的方案中，密封圈处于环形开口之间的部分被配置为拱形部，拱形部的凸起侧面向遮盖件。
12.在一种可实施的方案中，密封圈处于环形开口之间的部分的截面被配置为曲线型。
13.在一种可实施的方案中，在液货舱的顶部为围壁结构，围壁结构的上部覆盖有气室平台板，气室平台板的边沿超出围壁结构的边沿，弹性密封装置还包括环形的防护板；防护板的上端与气室平台板超出围壁结构边沿的部分连接，防护板的下端从遮盖件的外侧一至延伸至靠近裙边结构，以将遮盖件和密封圈遮盖住。
14.在一种可实施的方案中，防护板的截面呈阶梯形结构，阶梯形结构的下侧比上侧更靠外圈一侧。
15.在一种可实施的方案中，在气室平台板与过渡结构之间设置有支撑用的肘板，肘板上侧与气室平台板的下表面连接，肘板下侧与过渡结构连接，肘板的侧边与液货舱的顶部的围壁外侧连接。
16.在一种可实施的方案中，围壁结构内预定深度处设置有气室顶板,气室顶板用于封闭液货舱；围壁结构和气室顶板围成凹槽，在凹槽内填充保温材料以形成气室保温层。
17.在一种可实施的方案中，围壁结构的横截面为三角形。
18.在一种可实施的方案中，遮盖件与密封圈之间形成的密封腔中填充氮气或惰性气体。
19.在一种可实施的方案中，弹性密封装置还包括压力检测装置，压力检测装置连通至密封腔内，用以检测密封腔内的压力变化；遮盖件上设置有可打开和关闭的气口。
20.在一种可实施的方案中，弹性密封装置还包括气源装置和控制器，气源装置与气口连通，控制器与气源装置和压力检测装置信号连接；控制器接收压力检测装置发送来的压力信号，并控制气源装置通过气口按照预定设置向密封腔内充入预定量的气体或抽出预定量的气体。
21.根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶，包括前述方案中的液货舱与船体间的弹性密封装置。
22.与现有技术相比，本技术的有益效果至少包括为：
23.(1)利用环形的密封圈将裙边结构与过渡结构形成出的环形开口进行封闭，实现对货空舱区域的密封，起到隔绝危险气源的作用。又因为密封圈具有弹性，对于液货舱因振动发生位移或者热胀冷缩变化时，导致货空舱区域内的气体压力变化或者某侧的环形开口的尺寸发生变化，进而密封圈发生形变，以适应货空舱区域内的气体压力变化或者环形开口的尺寸变化，以实现较好地缓冲作用。
24.(2)因为遮盖件与密封圈之间形成沿环形延伸的密封腔，当货空舱区域内的气体压力较大时，密封圈朝向环形开口外侧变形，会挤压密封腔中的气体，从而对密封圈的变形起到一定的缓冲抵抗作用，以防止密封圈的过度变形，降低对密封圈的变形冲击，从而能够
相对延长密封圈的使用寿命。
25.(3)可导电的遮盖件连接过渡结构和裙边结构，实现液货舱与船体的电路通路，当液货舱产生静电时，静电直接经由可导电的遮盖件传递至船体，然后再传递至海水，从而能够将独立的液货舱本身产生静电着火或爆炸的危险降至最小程度，起到了防静电防爆的作用。可导电的遮盖件完全替代了传统电缆连接的方式，整洁条理，且接触面积大，有效保证静电传输释放的效果。
26.(4)可导电的遮盖件相当于遮盖在密封圈上，还能起到对密封圈的遮盖防护作用，基本上隔绝外界异物对密封圈的损伤，从而能够相对提高密封圈的使用寿命。
27.(5)在液货舱因振动发生位移或者热胀冷缩变化导致环形开口发生尺寸变化时，遮盖件的弯折部也能随之产生一定的形变以适应环形开口尺寸的变化。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为根据本技术实施例示出的一种液货舱与船体间的弹性密封装置的俯视图；
30.图2为根据本技术实施例示出的一种液货舱与船体间的弹性密封装置的中纵剖面图；
31.图3为图2中a处的局部结构放大图；
32.图4为根据本技术实施例示出的一种密封圈截面为曲线型的弹性密封装置的局部剖面图；
33.图5为根据本技术实施例示出的一种密封腔可充气的弹性密封装置的局部示意图。
34.图中：10、过渡结构；20、裙边结构；30、密封圈；31、拱形部；40、遮盖件；401、弯折部；41、过渡段；42、气口；50、防护板；60、压力检测装置；70、气源装置；80、控制器；100、液货舱；101、围壁结构；102、气室平台板；103、肘板；104、气室顶板；105、气室保温层；200、船体；300、环形开口；400、密封腔。
具体实施方式
35.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.第一方面，如图1、图2和图3所示，本技术实施例提供一种液货舱与船体间的弹性
密封装置，包括可导电的过渡结构10、可导电的裙边结构20、可导电的裙边结构20、具有弹性的密封圈30和可导电的遮盖件40。
38.其中，如图3所示，可导电的过渡结构10整体呈环形，其靠近液货舱100的顶部环绕一周布置，且过渡结构10与液货舱100的外壁密封连接。可导电的裙边结构20整体呈环形，其围绕液货舱100设置，且裙边结构20与船体200密封连接；裙边结构20与过渡结构10形成出环形开口300。具有弹性的密封圈30整体呈环形，其环形内侧与过渡结构10密封连接，环形外侧与裙边结构20密封连接，以使密封圈30封闭环形开口300。可导电的遮盖件40，整体呈环形，其设置有至少一个沿其环形一周延伸的弯折部401用于承受变形作用，遮盖件40罩设住密封圈30，且遮盖件40的内侧与过渡结构10密封连接且形成电路通路，外侧与裙边结构20密封连接且形成电路通路，遮盖件40与密封圈30之间形成沿环形延伸的密封腔400。
39.在上述实施例的技术方案使用时，利用环形的密封圈30将裙边结构20与过渡结构10形成出的环形开口300进行封闭，从而实现对货空舱区域的密封，起到隔绝危险气源的作用。又因为密封圈30具有弹性，对于液货舱100因振动发生位移或者热胀冷缩变化时，导致货空舱区域内的气体压力变化或者某侧的环形开口300的尺寸发生变化，进而密封圈30发生形变，以适应货空舱区域内的气体压力变化或者环形开口300的尺寸变化，以实现较好地缓冲作用。
40.同时，因为遮盖件40与密封圈30之间形成沿环形延伸的密封腔400，当货空舱区域内的气体压力较大时，密封圈30朝向环形开口300外侧变形，会挤压密封腔400中的气体，从而对密封圈30的变形起到一定的缓冲抵抗作用，以防止密封圈30的过度变形，降低对密封圈30的变形冲击，从而能够相对延长密封圈30的使用寿命。
41.进一步地，可导电的遮盖件40连接过渡结构10和裙边结构20，从而实现液货舱100与船体200的电路通路，当液货舱100产生静电时，静电直接经由可导电的遮盖件40传递至船体200，然后再传递至海水，从而能够将独立的液货舱100本身产生静电着火或爆炸的危险降至最小程度，起到了防静电防爆的作用。可导电的遮盖件40完全替代了传统电缆连接的方式，整洁条理，且接触面积大，有效保证静电传输释放的效果。
42.再进一步地，可导电的遮盖件40相当于遮盖在密封圈30上，还能起到对密封圈30的遮盖防护作用，基本上隔绝外界异物对密封圈30的损伤，从而能够相对提高密封圈30的使用寿命。
43.再进一步地，在液货舱100因振动发生位移或者热胀冷缩变化导致环形开口300发生尺寸变化时，遮盖件40的弯折部401也能随之产生一定的形变以适应环形开口300尺寸的变化。
44.综上可知，遮盖件40不仅用来释放静电，还能与密封圈30形成密封腔400以对密封圈30的变形进行缓冲，遮盖件40还能形成对密封圈30的遮盖防护，还能承受一定的变形来适应环形开口300尺寸的变化。
45.如图3所示，在本实施例中，遮盖件40优选包括位于中间的两个过渡段41，两个过渡段41成预定夹角连接以形成弯折部401，两个过渡段41连接处的预设夹角朝向密封圈30，一方面两个过渡段41形成非平面的预定夹角，可以承受局部弹性变形，另一方面形成尖角以阻隔异物等。遮盖件40优选使用不锈钢板材制作。
46.如图3所示，在本实施例中，密封圈30处于环形开口300之间的部分可以被配置为
拱形部31，拱形部31的凸起侧面向遮盖件40，从而能够更好的承受来自货空舱区域的气体压力，也有助于适应环形开口300尺寸的变化。
47.如图4所示，在另一种实施例中，密封圈30处于环形开口300之间的部分的截面也可以被配置为曲线型，从而也有助于适应环形开口300尺寸的变化。
48.如图3所示，在本实施例中，在液货舱100的顶部为围壁结构101，围壁结构101的上部覆盖有气室平台板102，气室平台板102的边沿超出围壁结构101的边沿。弹性密封装置还可以包括环形的防护板50。防护板50的上端与气室平台板102超出围壁结构101边沿的部分连接，防护板50的下端从遮盖件40的外侧一至延伸至靠近裙边结构20，以将遮盖件40和密封圈30遮盖住，起到挡水防晒作用，有助于提高密封圈30及遮盖件40的使用寿命。
49.在本实施例中，防护板50的截面为斜坡型或阶梯形结构，如图3所示，优选为阶梯形结构，阶梯形结构的下侧比上侧更靠外圈一侧，能够增加结构强度，也利于疏水导流。同时，防护板50与气室平台板102的连接为可拆卸的连接，方便后期拆卸，便于检查、维修、更换密封圈30和/或遮盖件40。
50.如图3所示，在本实施例中，在气室平台板102与过渡结构10之间设置有支撑用的肘板103，肘板103上侧与气室平台板102的下表面连接，肘板103下侧与过渡结构10连接，肘板103的侧边与液货舱100的顶部的围壁外侧连接。肘板103起到加强作用，防止局部产生过大变形，减少变形对密封圈30和遮盖件40的密封性影响。
51.如图2所示，在本实施例中，围壁结构101内预定深度处设置有气室顶板104,气室顶板104用于封闭液货舱100；围壁结构101和气室顶板104围成凹槽，在凹槽内填充发泡聚氨酯等保温材料以形成气室保温层105，从而对液货舱100起到保温作用，尽可能避免出现冷点，影响安全。
52.如图1所示，在本实施例中，围壁结构101的横截面为三角形，相对传统的四边形，三角形围壁减少了一个应力结构点，有助于降低结构受损伤的可能性，从而提高结构稳定性。同时，三角围壁的施工物量较少，施工相对简单。
53.在本实施例中，遮盖件40与密封圈30之间形成的密封腔400中可以填充氮气或惰性气体，从而与货空舱区域的氮气或惰性气体，一同构成两层气体密封阻隔，从而进一步提高对危险气源的隔绝效果。此外，密封圈30相当于被不活跃的气体所包围，极大的降低密封圈30的氧化反应，减缓密封圈30的老化速度，从而有助于增长密封圈30的使用寿命。
54.同时，密封腔400中填充氮气或惰性气体后，在静止状态下，优选使密封腔400中的压力与货空舱区域中的压力平衡。
55.进一步地，如图5所示，弹性密封装置还可以包括压力检测装置60，压力检测装置60连通至密封腔400内，用以检测密封腔400内的压力变化；遮盖件40上设置有可打开和关闭的气口42。假使在长期使用中，密封腔400出现慢速的漏气，虽然漏气非常缓慢，但是长时间的使用，密封腔400中的氮气或惰性气体会减少。此时可通过压力检测装置60获知密封腔400的气体压力情况，进而判断出是否漏气，如果漏气可以通过气口42向密封腔400内补充氮气或惰性气体。也可通过气口42将密封腔400中的气体抽出进行更换。
56.进一步地，如图5所示，弹性密封装置还包括气源装置70和控制器80，气源装置70与气口42连通，控制器80与气源装置70和压力检测装置60信号连接；控制器80接收压力检测装置60发送来的压力信号，并控制气源装置70通过气口42按照预定设置向密封腔400内
充入预定量的气体或抽出预定量的气体。
57.具体地，可以给控制器80设定第一标准压力范围、第二标准压力范围和初始压力值，第一标准压力范围的下限值大于第二标准压力范围的上限值，初始压力值处于第一标准压力范围下限值和第二标准压力范围上限值之间，初始压力值为液货舱100基本处于静止状态时，密封腔400内的气压值。
58.第一工作过程中，假使货空舱区域内的气压升高，挤压密封圈30，进而密封圈30挤压密封腔400，导致密封腔400的气压值从初始压力值开始上升，控制器80接收到压力检测装置60，并判断出密封腔400的气压值升高落入第一标准压力范围内时，控制器80可控制气源装置70通过气口42向密封腔400内通入预定量的氮气或惰性气体，从而使密封腔400内气压进一步升高，以抵抗密封圈30的变形，既能防止密封圈30向外侧变形过大，还能对密封圈30形成反作用力使其尽快恢复初始状态，从而有助于货空舱区域内的气压快速稳定。
59.第二工作过程中，假使货空舱区域内的气压降低，使密封圈30向货空舱区域变形，导致密封腔400的气压值从初始压力值开始下降，控制器80接收到压力检测装置60，并判断出密封腔400的气压值降低落入第二标准压力范围内时，控制器80可控制气源装置70通过气口42从密封腔400内继续抽出氮气或惰性气体，以形成抽真空效果，以抵抗密封圈30的变形，既能防止密封圈30向下变形过大，还能对密封圈30形成反作用力，使向货空舱区域侧变形的密封圈30能够尽快恢复初始状态，从而有助于货空舱区域内的气压快速稳定。
60.由于液货舱100在航行中由于晃动会导致货空舱区域内的气压忽高忽低，前述两个工作过程的状态会交替出现，循环往复，从而液货舱100的晃动能尽快稳定下来。
61.需要说明的是，如图1所示，气室平台板102可以为开有三角形开口的面板，开口为对称布置，开口区域可设置可拆卸格栅，用于行走，面板上可设置气体船常用的液货管家单元、用于灭火的喷淋管支架等。
62.根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶，包括前述方案中的液货舱与船体间的弹性密封装置。
63.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种液货舱与船体间的弹性密封装置，包括：可导电的过渡结构(10)，整体呈环形，其靠近液货舱(100)的顶部环绕一周布置，且所述过渡结构(10)与所述液货舱(100)的外壁密封连接；可导电的裙边结构(20)，整体呈环形，其围绕所述液货舱(100)设置，且所述裙边结构(20)与船体(200)密封连接；所述裙边结构(20)与所述过渡结构(10)形成出环形开口(300)；具有弹性的密封圈(30)，整体呈环形，其环形内侧与所述过渡结构(10)密封连接，环形外侧与所述裙边结构(20)密封连接，以使所述密封圈(30)封闭所述环形开口(300)；可导电的遮盖件(40)，整体呈环形，其设置有至少一个沿其环形一周延伸的弯折部(401)用于承受变形作用；所述遮盖件(40)罩设住所述密封圈(30)，且所述遮盖件(40)的环形内侧与所述过渡结构(10)密封连接且形成电路通路，环形外侧与所述裙边结构(20)密封连接且形成电路通路，所述遮盖件(40)与所述密封圈(30)之间形成沿环形延伸的密封腔(400)。2.根据权利要求1所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述遮盖件(40)包括位于中间的两个过渡段(41)，两个所述过渡段(41)成预定夹角连接以形成所述弯折部(401)，两个所述过渡段(41)连接处的预设夹角朝向所述密封圈(30)。3.根据权利要求2所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述密封圈(30)处于所述环形开口(300)之间的部分被配置为拱形部(31)，所述拱形部(31)的凸起侧面向所述遮盖件(40)。4.根据权利要求2所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述密封圈(30)处于所述环形开口(300)之间的部分的截面被配置为曲线型。5.根据权利要求1所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，在所述液货舱(100)的顶部为围壁结构(101)，所述围壁结构(101)的上部覆盖有气室平台板(102)，所述气室平台板(102)的边沿超出围壁结构(101)的边沿，其特征在于，所述弹性密封装置还包括环形的防护板(50)；所述防护板(50)的上端与所述气室平台板(102)超出所述围壁结构(101)边沿的部分连接，所述防护板(50)的下端从所述遮盖件(40)的外侧一至延伸至靠近所述裙边结构(20)，以将所述遮盖件(40)和所述密封圈(30)遮盖住。6.根据权利要求5所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述防护板(50)的截面呈阶梯形结构，所述阶梯形结构的下侧比上侧更靠外圈一侧。7.根据权利要求5所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，在所述气室平台板(102)与所述过渡结构(10)之间设置有支撑用的肘板(103)，所述肘板(103)上侧与所述气室平台板(102)的下表面连接，所述肘板(103)下侧与所述过渡结构(10)连接，所述肘板(103)的侧边与所述液货舱(100)的顶部的围壁外侧连接。8.根据权利要求5所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述围壁结构(101)内预定深度处设置有气室顶板(104),所述气室顶板(104)用于封闭所述液货舱(100)；所述围壁结构(101)和所述气室顶板(104)围成凹槽，在所述凹槽内填充保温材料以形成气室保温层(105)。
9.根据权利要求5所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述围壁结构(101)的横截面为三角形。10.根据权利要求1-9任一项所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述遮盖件(40)与所述密封圈(30)之间形成的所述密封腔(400)中填充氮气或惰性气体。11.根据权利要求10所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述弹性密封装置还包括压力检测装置(60)，所述压力检测装置(60)连通至所述密封腔(400)内，用以检测所述密封腔(400)内的压力变化；所述遮盖件(40)上设置有可打开和关闭的气口(42)。12.根据权利要求11所述的液货舱与船体间的弹性密封装置，其特征在于，所述弹性密封装置还包括气源装置(70)和控制器(80)，所述气源装置(70)与所述气口(42)连通，所述控制器(80)与所述气源装置(70)和所述压力检测装置(60)信号连接；所述控制器(80)接收所述压力检测装置(60)发送来的压力信号，并控制所述气源装置(70)通过所述气口(42)按照预定设置向所述密封腔(400)内充入预定量的气体或抽出预定量的气体。13.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的液货舱与船体间的弹性密封装置。

技术总结
本申请提供一种液货舱与船体间的弹性密封装置及船舶。弹性密封装置包括都成环状且可导电的过渡结构、裙边结构、裙边结构和遮盖件以及具有弹性且成环状的密封圈。过渡结构靠近液货舱顶部环绕一周布置，并与液货舱外壁密封连接。裙边结构与船体密封连接，且与过渡结构形成环形开口。密封圈环形内侧与过渡结构密封连接，环形外侧与裙边结构密封连接。遮盖件罩设住密封圈且设置有沿其环形一周的弯折部，其环形内侧与过渡结构密封连接且形成电通路，环形外侧与裙边结构密封连接且形成电通路，遮盖件与密封圈之间形成密封腔。本申请技术方案其能够有效释放液货舱产生的静电，还能密封货空舱区域，为液货舱的位置移动和热胀冷缩提供缓冲。冲。冲。


技术研发人员：周清华 苏晓鸣 袁敬平 柳一点
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/6/3