一种船舶防倾覆装置.pdf

本发明涉及一种船舶防倾覆装置，属于船舶设计技术领域。一种船舶防倾覆装置，其特征在于：船体(1)两侧设置至少各一个高于船体重心位置的气囊存放柜(2)，所述气囊存放柜(2)中存放未充气的气囊(3)，气囊(3)通过固定装置(6)与船体结构柔性连接；气囊存放柜(2)外部具有气囊柜门(5)，气囊柜门(5)上设有浸水压力传感器(4)，收藏状态时，气囊柜门(5)具有一定密性；事故发生时，船舶发生倾斜，水浸没到气囊位置时，浸水压力传感器(4)感应到水压，触发自动释放：气囊柜门(5)自动打开或脱落，同时充气装置迅速给气囊充气，气囊(3)在船体外迅速展开，给船体提供额外的浮力。

1.  一种船舶防倾覆装置，其特征在于：
船体(1)两侧设置至少各一个高于船体重心位置的气囊存放柜(2)，所述气囊存放柜(2)存放未充气的气囊(3)，气囊(3)通过固定装置(6)与船体结构柔性连接；
气囊存放柜(2)外部具有气囊柜门(5)，气囊柜门(5)上设有浸水压力传感器(4)，
收藏状态时，气囊柜门(5)具有一定密性；
事故发生时，船舶发生倾斜，水浸没到气囊位置时，浸水压力传感器(4)感应到水压，触发自动释放：气囊柜门(5)自动打开或脱落，同时充气装置迅速给气囊充气，气囊(3)在船体外迅速展开，给船体提供额外的浮力。

2.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：所述气囊(3)呈球形。

3.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：所述气囊(3)外部包裹一层绳网结构。

4.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：所述船舶的驾驶室设有远程控制系统，所述远程控制系统供人为主动触发所述船舶防倾覆装置采取防倾覆措施。

5.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：气囊释放过程采用气动或液压的无电操作的方式。

6.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：气囊由柔性帆布或橡胶材料制成。

7.  如权利要求1所述的船舶防倾覆装置，其特征在于：气囊存放柜(2)安装方式是嵌入船体或者悬挂于舷侧。

一种船舶防倾覆装置
技术领域
本发明涉及一种船舶防倾覆装置，属于船舶设计技术领域。
背景技术
船舶作为一种海上建筑物，虽然在设计之初已经考虑了一定的安全余度，有一定的储备浮力用于防范船舶在发生破损情况下仍能保持浮态。但是这些计算都是基于概率论进行的假设分析，前提是船舶能仍然可控。但是如果在恶劣环境下，没有发生破损，而是发生倾覆，那么设计中考虑的这些储备浮力就不能发挥应有的作用。如果船体倾斜超过一定角度，设置在船底的空舱会反而会加速船体倾斜翻转。
尤其是对于客船，船舶发生倾覆的情况下，往往比破损造成更大的伤亡，也给救援带来更多的麻烦。从近期发生的几次客船倾覆事故可以看出，在船舶稳性、结构强度等都满足相关规范要求的情况下，在遭遇恶劣环境的时候，对防止倾覆都缺乏有效的应对措施。
发明内容
现有的船舶安全设计，对于恶劣环境下，船体没有发生破损情况下直接倾覆，所作出的安全设计不足，而客船倾覆往往带来严重的伤亡事故，如何在遭遇恶劣环境的情况下，防止船体倾覆是本发明需解决的技术难题。
本发明采取以下技术方案：
一种船舶防倾覆装置，船体1两侧内部设置至少各一个高于船体重心位置的气囊存放柜2，所述气囊存放柜2存放未充气的气囊3，气囊3通过 固定装置6固定在气囊存放柜2内部，与船体结构柔性连接；气囊存放柜2外部具有气囊柜门5，气囊柜门5上设有浸水压力传感器4，收藏状态时，气囊柜门5保证水密；事故发生时，船舶发生倾斜，水浸没到气囊位置时，浸水压力传感器4感应到水压，触发自动释放：气囊柜门5自动打开或脱落，同时充气装置迅速给气囊充气，气囊3在船体外迅速展开，给船体提供额外的浮力。
在船舶已经有倾覆危险或者在倾覆事故发生的初期，通过自动释放舷侧的气囊，帮助调整船舶浮态，达到减缓倾覆，甚至阻止倾覆的发生。初步估算，如果安装一个长度10米，直径6米的气囊，在完全展开的情况下已经足以提供226吨的浮力。在紧急情况下，这已经足以对船舶浮态产生积极影响，减缓灾难发生，为救援工作赢得宝贵的时间。
进一步的，所述气囊3呈球形。
进一步的，所述气囊3外部包裹一层绳网结构。绳网可以有效保护气囊装置，有利于气囊牢固的固定在船体上，同时便于落水人员抓取，可以帮助落水人员进行自救。
进一步的，所述船舶的驾驶室设有远程控制系统，所述远程控制系统供人为主动触发所述船舶防倾覆装置采取防倾覆措施。
进一步的，气囊释放过程采用气动或液压的无电操作的方式。
进一步的，气囊由柔性帆布或橡胶或其他等效材料制成。
进一步的，气囊存放柜2安装方式是嵌入船体或者悬挂于舷侧。
本发明的有益效果在于：
1)实施方便，成本低廉，并且效果很明显。
2)在危险即将发生的时候，或者船舶已经失控的情况下，依赖于船舶本身的安全实施都会失效，但是本发明的技术方案仍然有效， 不依赖于任何系统控制和人员操作，能自动完成感知、充气、释放等一系列动作。
3)气囊外部的绳网为人员自救提供帮助，也给外界救援赢得时间。
附图说明
图1是气囊安装在船体两侧的示意图。
图2是船体发生倾覆时，气囊发挥作用提供浮力的示意图。
图3是气囊收存与气囊柜的示意图。
图4是气囊处于打开状态时的示意图。
图中，1.船体，2.气囊存放柜，3.气囊，4.浸水压力传感器，5.气囊柜门，6.固定装置，7.网绳结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
现有的技术主要是在设计建造初期，通过改变船体设计，或者安装减摇装置等设备达到增加船体稳性的目的。都是考虑在正常状态下减少倾覆发生的可能性，对事故发生以后或者船舶失控的状态下，能发挥的积极作用很小。但是由于船舶航行在水上，外界环境的不确定性很大，由于恶劣天气、操作失误或者撞击等原因引起事故，一旦事故不可避免地发生了，本发明就在关键时刻发挥作用，被动触发释放，减缓灾难发生，为救援工作赢得时间。
参见图1-图2，本发明需要在船体适当的位置安装若干备用气囊。安装方式如图1所示。安装高度应高于船体重心位置，并且尽可能高，这样才能提供更大的回复力。安装位置周围不能有尖锐物体或棱角，防止气囊在展开后发生破损。
可以根据船舶大小不同、类型不同调整气囊数量和大小。气囊由柔性帆布或橡胶材料制成，能够完成收存和展开动作，并且具有一定的韧性，以防止被船体结构划破。
参见图3-图4，正常状态下气囊收藏在气囊存放柜2中，通过若干固定装置6与船体结构柔性连接，并且足够牢固承受气囊的浮力。气囊柜设有可以移除的气囊柜门5，其上安装有浸水压力感应装置4。收藏状态气囊柜门5可以具有一定密性，以保护气囊装置。当事故发生的之后，船舶发生倾斜，水浸没到气囊位置时，浸水压力感应装置4就能感应到水压，并触发自动释放装置，气囊柜门5首先自动脱落，同时充气装置迅速给气囊充气。在气体膨胀压力下，气囊会在船体外迅速展开，给船体提供额外的浮力，弥补船体进水造成的稳性不足问题。
气囊3外包裹一层绳网结构7，可以有效保护气囊装置，同时有利于气囊牢固的固定在船体上。同时，气囊3展开后，作为一个大型的漂浮物，绳网结构7便于落水人员抓取，可以给落水人员提供救助。
由于在船体外侧安装了若干个气囊装置，船体最先开始浸水的部位，气囊就会最先展开，并逐步减缓船体倾斜。这些气囊装置除了有自动释放功能以外，也在驾驶室设有远程控制系统。如果驾驶人员提前发现了船舶倾覆的趋势，也可以人为释放气囊装置，尽早做出应对措施。气囊释放过程采用无电操作的方式，以确保在发生事故，失电的情况下依然能发挥作用。
为了能保证在危险即将发生的时候，气囊能自动释放并保护船体不会很快倾覆沉没。本发明在船体外侧，高于重心位置的地方设置可以自动释放的气囊，这是本发明的关键之一。
相比较而言，本发明的技术实施简便，成本低廉，并且效果很明显。 在危险即将发生的时候，或者船舶已经失控的情况下，依赖于船舶本身的安全实施都会失效，但是本发明的技术仍然有效，不依赖于任何系统控制和人员操作，能自动完成感知、充气、释放等一系列动作。为人员自救提供帮组，也给外界救援赢得时间。