[发明专利]具有抑制液体晃荡功能的船用燃料储罐

说明书

本发明涉及特种船舶制造技术领域，尤其是一种具有抑制液体晃荡功能的船用燃料储罐，包括罐体、底座、晃荡测试单元以及主动干预单元。罐体借由底座以实现与主甲板的固定连接。底座为非刚性支撑。晃荡测试单元与主动干预单元相配套应用，且其内置于罐体的空腔中。当罐体受到来自于主动干预单元的干涉力作用时其自身方位可发生自适应性调整。在实际应用中，借由晃荡测试单元以实时地对液态燃料的晃荡方向和晃荡强度进行测定，并根据测定结果，主动干预单元向着罐体施加干涉力，罐体的具体方位发生自适应性调整，以确保液态燃料相对于罐体尽可能具有较小的线性速度以及初始加速度，进而液态燃料的晃荡强度得到了有效地抑制。

技术领域

本发明涉及特种船舶制造技术领域，尤其是一种具有抑制液体晃荡功能的船用燃料储罐。

背景技术

近年来，船舶海工行业积极响应国家节能减排政策，大力发展绿色船舶技术。双燃料推进船舶作为未来远洋船舶制造发展的趋势，其设计和建造也持续朝着自动化程度高、节能环保的方向进行迈进，并激发了一大批大中型船厂致力于双燃料推进船舶的市场开拓。近期，招商局金陵鼎衡船舶（扬州）有限公司与江苏科技大学联合研发了全球首制氨动力特种不锈钢化学品船，并已经实施建造。

在氨动力特种不锈钢化学品船内配套有燃料罐，其为一种低温压力容器，被用来存储燃气发电机组做功所需的液态氨气或氢气。在船舶行驶进程中，罐中液态燃料势必会发生晃荡，如此，一方面，导致罐内快速失压，出现初始热力学平衡被破坏等问题，进而会影响到向外输气的稳定性，且还会加快罐体内侧壁的腐蚀速度；另一方面，用来支撑罐体的底座不但需承受罐体及其装载液货的重力，且因受到液体晃荡而引起的、加速度值以及方向不定的惯性力，受力工况极为复杂，从而极易导致其过快损坏，不但后期需投入大量的人力、物力对其执行换新操作，而且还会影响到燃料罐的固定可靠性；再者，在航行进程中，化学品船不但要经受波浪引起的载荷，还要承受因液态燃料晃荡而引起的附加力矩，从而在一定程度上增加了船只失稳或局部结构损坏等风险，甚至可能酿成重大翻船事故。因而，亟待本课题组解决上述问题。发明内容

故，本发明课题组鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过课题组人员不断实验以及修改， 最终导致该具有抑制液体晃荡功能的船用燃料储罐的出现。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种具有抑制液体晃荡功能的船用燃料储罐，其包括罐体、底座、晃荡测试单元以及主动干预单元。罐体借由底座以实现与主甲板的固定连接，且辅以输气管道以向着燃气发电机组持续地供应可燃性气体。底座为非刚性支撑。晃荡测试单元与主动干预单元相配套应用，其用来对液态燃料的晃荡强度以及晃荡方向进行测定，且内置于罐体的空腔中。当罐体受到来自于主动干预单元的干涉力作用时其自身方位可发生自适应性调整。

作为本发明所公开技术方案的进一步改进，底座的数目至少为2，且沿着罐体的轴向进行线性排布。

作为本发明所公开技术方案的更进一步改进，底座包括有基板、支撑组件以及第一弧形托顶板。基板直接搁置于主甲板上。第一弧形托顶板半环抱于罐体上。支撑组件作为基板和第一弧形托顶板之间的柔性连接过渡，且其由多根相互交错的、长短不一的、且同时连接基板和第一弧形托顶板的非刚性支撑柱构成。

作为本发明所公开技术方案的更进一步改进，非刚性支撑柱优选由工程塑料制成。

当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，非刚性支撑柱亦可优选为复合结构，其由塑胶体和辅助增强体复合而成。多个辅助增强体被包裹于塑胶体中。

作为本发明所公开技术方案的更进一步改进，辅助增强体为多条分散于塑胶体中的弹簧钢卷或柱状弹簧段。

作为本发明所公开技术方案的进一步改进，晃荡测试单元包括波浪传感器。波浪传感器用来同时测定沿着罐体的轴向来犯液态燃料的晃荡强度以及沿着罐体的径向来犯液态燃料的晃荡强度。