TW201811619A - 用於在船隻中組裝運輸槽的方法及對應的船隻 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種方法，包含下列步驟：a.提供船體，具二個甲板，該二個甲板實質上沿水平方向延伸且彼此隔開一距離配置；b.將運輸槽配置於船體中，運輸槽具有一端壁，配置接近二個甲板之一者；另一端壁，配置接近二個甲板之另一者；及槽周壁，於二端壁之間延伸；c.於端壁及對應的甲板之間形成一個以上的艙室；以及d.施加負壓至一個以上的艙室或者使負壓施加至一個以上的艙室，用於在對應的槽端壁之外側施加拉力，以便在運輸槽中之負壓的情況下，至少部分地抵抗對應的槽端壁之內側之拉力。
Description
本發明關於在船隻中組裝運輸槽之方法，及配置該種運輸槽之船隻。
船隻中之運輸槽通常已知用以運輸液體介質，諸如化學物、油、液化氣體及農產品。船隻通常稱為油輪。
油輪可配置矩形運輸槽而與船隻集成，所謂多隔艙油輪。運輸槽為一部分船隻之結構，其中槽壁由船隻之船體、成型橫艙壁和置於其中之縱向艙壁、及船隻之甲板形成。
或者，油輪可配置置於船隻之船體中之若干圓柱形運輸槽。例如，詳US6,167,827或DE9309433。
填充運輸槽時歷經超壓，即大氣壓力以上之壓力。然而，卸空運輸槽期間，在運輸槽中可能發生負壓，即大氣壓力以下之壓力，例如35-75毫巴。因此，槽壁需設計為可抵抗兩種壓力，結果致使槽壁配置強化元件，其佔據大量空間並可能干擾對於運輸槽之其他需 求，例如應對熱膨脹之能力。
EP-1.868.880揭露一種船舶，具有置於其船體內部之液體運輸槽。每一槽包含底部、周壁及頂部。槽底部係於船舶之船體之下甲板上支撐，其間特別置入絕緣層。槽頂部係懸置於船舶之船體之上甲板，其間特別置入絕緣層。槽周壁藉由下及上甲板間之可變形的變形吸收器而由其下及上端懸置。變形吸收器係設計以便吸收船舶之船體及槽周壁之間至少沿槽之軸方向之變形。變形吸收器沿實質上圍繞槽周壁之整個周圍之周邊方向延伸，較佳地形成一部分槽壁同時分別容納槽周壁及槽底部和頂部之間之轉換位置，以便形成其間之連續密封連接。
然而，當運輸槽卸空時或已卸空，因為若干原因，負壓開始於槽內部發生，接著可能導致不希望的特別是槽之底部及/或頂部之塑料變形。例如若以熱水清潔空槽，則在清潔結束後槽可能快速冷卻，特別是當冷壓艙水抽入槽時，可能使目前水蒸氣開始凝結。當此情形下關閉槽，可能快速導致槽內部發生200-300毫巴之負壓。例如若槽用於運輸食用油及油脂，則可能需要於卸空及清潔期間加熱槽壁，以便可更易於排空槽及/或沖洗槽壁之油及油脂。接著亦在後續槽之冷卻期間，槽內部可能開始發生負壓。因而槽內部發生之負壓對於槽底部及頂部之內側施加強大拉力。為避免槽底部及頂部因該拉力而向內塌陷於槽內，顯然需要予以強化及/或經由大型鋼支撐樑而連接至船舶之船體之下及上甲板。然而 ，強化元件及/或樑連接佔據大量空間並干擾對於運輸槽之其他需求，例如應對熱膨脹之能力及於大海上運輸期間處理重量載荷力和加速力之能力。
在其他情形下亦可能發生槽內部之類似負壓情形，例如當槽用於運輸化學液體。槽接著在卸空期間需保持關閉，使得危險蒸氣無法漏出。為此目的，槽之內部於卸空期間連接至所謂回流管，其係設計於卸空其化學液體期間以適當氣體填充槽。然而，因為此回流管、安全閥等之阻擋，槽內部亦可能開始發生負壓。此外，此負壓之發生使其需強化槽底部及頂部及/或經由大型鋼支撐樑而連接至船舶之船體之下及上甲板，且此外，強化元件及/或樑連接佔據大量空間並干擾對於槽之其他需求。
本發明之目的係在於在船隻中提供改進的運輸槽，其允許抵抗可能發生於槽之內部之負壓，但排除或至少最小化一個以上的上述問題。
本目的係藉由一種在船隻中組裝運輸槽之方法達成，包含下列步驟：a.提供定義儲存空間之船體，該儲存空間係由二個甲板來定界，該二個甲板實質上沿水平方向延伸並於垂直方向彼此相隔一距離配置；b.將運輸槽配置於該船體之該儲存空間中，該運輸槽具有一個槽端壁，配置接近該二個甲板之一者，以實質上平行於該二個甲板之該一者延伸；另一槽端壁，配 置接近該二個甲板之另一者，以實質上平行於該二個甲板之該另一者延伸；及槽周壁，於該二個槽端壁之間延伸；以及c.於該等槽端壁之至少一者及對應的甲板之間形成一個以上的艙室。
每一個槽端壁具有面對運輸槽之內部的內側，及面對向外遠離的外側。依據創造性思維，該方法之特徵在於其進一步包含下列步驟：d.於該一個以上的艙室中施加負壓或者使負壓施加於該一個以上的艙室中，用於在該對應的槽端壁之外側施加拉力，以便在該運輸槽中之負壓的情形下，至少部分地抵抗該對應的槽端壁之內側之拉力。
因本發明，現在可組配一個以上的艙室，使得一個以上的艙室中之壓力避免對應的槽端壁塑性變形，直至負壓或對應於運輸槽中至少20毫巴之負壓之負載。
對應於運輸槽中之負壓之負載的範例為上槽端壁之重量，其迫使槽端壁向內偏斜。此效果類似於失重狀況下運輸槽中之負壓。因此，從現在起，在本說明書中使用負壓用詞處，除非明確說明，亦指對應於負壓之負載。此未應用於申請專利範圍。在申請專利範圍中，負壓用詞並未指對應於負壓之負載。為包括申請專利範圍中之該種負載，應清楚提及。
依據本發明之方法的優點在於運輸槽之對應的槽端壁之外側的負壓，係用以抵抗內部負壓，其可能發生於槽內部，藉以允許減少相較於習知技藝之槽端壁 之所需強化。
當槽端壁之廣泛強化不再需要時，可更容易及廉價地生產槽端壁，並將佔據較少空間，使得槽端壁可置放更接近對應的甲板。在針對運輸槽設法對應熱膨脹及船體變形方面，其進一步提供更多設計自由。
因本發明，運輸槽現在可安全地卸空，不需承擔發生槽內部負壓而可導致不希望的底部及/或頂部槽端壁之塑料變形之風險。空槽現在可安全地加熱或以熱水清潔，之後並允許快速地冷卻。槽內部現在可發生200-300毫巴之負壓，而未導致槽之可能損壞。
槽內部可能發生之負壓不再使其需要強化底部及/或頂部槽端壁。而且，其不再需要經由大型鋼支撐樑而將底部及/或頂部槽端壁連接至船舶之船體之下及上甲板。接著使其更易於應對槽之熱膨脹，及於大海上運輸期間處理重量載荷力和加速力之能力。
有利地，現在甚至可減少一個以上的艙室之高度達至多50毫米。不需要底部槽端壁以下及/或頂部槽端壁以上之維護，且不需空間用於底部或頂部槽端壁之強化。
本發明尤其使其可將槽用於食用油、油脂、或化學物之運輸。
需指出的是，KR 2015/0056920揭露用於船舶之船體內部之實質上矩形LNG儲存槽之支撐結構，其中在槽及船體中間之槽的周圍提供複數暫存裝置。每一暫存裝置包含可控制之活塞-汽缸，其中汽缸固定地連接 至船體。活塞桿連接至活塞。每一活塞桿配置自由球形外端部，其置於操作位置可在凹處內部自由移動，該凹處係於固定地連接至槽之外壁之木製隔離部分中提供。此外，提供壓力感測器用於感測槽是否因溫度改變而膨脹或收縮。若然，所有活塞主動受控而遠離或朝向槽，使得槽周圍具有實質上恆定之推撐力而保持支撐。
然而，相對於本發明，該些已知暫存裝置僅預定施加推撐力至槽壁。此處主要目的是使槽脫離船舶之船體變形。甚至當船舶之船體嚴重變形時，暫存裝置僅預定保持推撐力於某目標限制內。KR 2015/0056920之暫存裝置無法處理槽之內部開始發生負壓之情況。
此外，需指出的是，在KR 2015/0056920中，具有大量暫存裝置之系統昂貴、脆弱，並容易發生磨損、洩漏及感測器故障。使得其需製造整個槽堅硬的周圍，包括其底部、周壁及頂部，以便可具有由細長活塞桿支撐周圍之重型槽。活塞桿無法吸收槽之側面變形，例如因溫度改變之膨脹或收縮。為此原因，整個槽亦需以厚壁及/或難以膨脹或收縮之材料，例如銦鋼，而構建堅硬。然而，此使得槽建造昂貴。基此已知建構，另一缺點為槽之周圍需大量空間，以便可處理船舶之船體之變形，使得槽可保持其矩形。槽之周圍至少需半米空間以便維護人員可實施槽壁及暫存裝置之維護。又另一缺點為堅硬槽難以安裝於船舶內部，尤其因為尺寸公差及需落於凹處內部之大量活塞桿。此外，需指出的是，活塞-汽缸需液壓操作，因為如同彈簧，氣力控制將作動太 多。最後，需指出的是，在動態負載改變之狀況下，用於同步化及控制所有各式活塞動作之控制系統非常複雜，因而例如在大海運輸期間，仍可能導致槽之損壞。
在依據本發明之實施例中，一個以上的艙室係構造成一個以上的艙室中之負壓使得對應的槽端壁避免塑性變形，直至運輸槽中至少35毫巴之負壓，較佳地至少75毫巴，更佳地至少100毫巴，及最佳地至少200毫巴。
並非將運輸槽中之負壓定義為相較於船隻外部之大氣壓力狀況之相對壓力，或者其亦可能將負壓定義為絕對壓力，導致一個以上的艙室係構造成假定大氣壓力可於900-1050毫巴之間改變，而運輸槽中之絕對壓力介於880-1030毫巴範圍時，一個以上的艙室中之壓力使得對應的槽端壁避免塑性變形。
然而，在剩餘說明書中，除非另有特別說明，壓力將呈現為相對壓力。
儘管運輸槽中之負壓可能暗示負壓將發生於運輸槽中每個地方，此處明確陳述運輸槽中之負壓亦可能指運輸槽中之局部負壓，其施加拉力於至少一部分槽端壁上。
在實施例中，施加於一個以上的艙室之負壓為至少20毫巴，較佳地為至少35毫巴，更佳地為至少75毫巴，甚至更佳地為至少100毫巴，及最佳地為至少200毫巴。較佳的是，一個以上的艙室中之負壓係挑選大於槽中之預期最大負壓，使得避免對應的槽端壁之彈 性變形作為槽中之負壓之結果。
當負壓施加於呈現於上甲板及對應的槽端壁間之一個以上的艙室時，負壓亦可運送槽端壁之至少一部分重量。較佳的是，一個以上的艙室中之負壓係挑選而避免槽端壁之彈性變形作為槽中之預期最大負壓之結果，及作為槽端壁之重量之結果。
避免或減少槽端壁之彈性變形，從疲勞度的觀點而言是有益的。
在首選實施例中，一個以上的艙室係由對應的槽端壁之外側直接定界。一個以上的艙室因而直接相對於對應的槽端壁配置。因而，施加或者使其施加於艙室內部之負壓亦直接呈現於對應的槽端壁之外側，並因而可至少部分抵抗施加或者使其施加於對應的槽端壁之內側之負壓。
對應的槽端壁之表面之特別地至少20%、更特別地至少50%、及甚至更特別地至少80%得以直接定界一個以上的艙室。或換言之，對應的槽端壁之表面之特別地至少20%、更特別地至少50%、及甚至更特別地至少80%得以為一個以上的艙室所覆蓋。因而，已出現之充分拉力可施加於對應的槽端壁之外側，以便充分抵抗施加於其上之拉力，例如藉由運輸槽之內部開始發生之200毫巴之負壓。
在實施例中，藉由連接至一個以上的艙室之真空泵，負壓至少部分施加於一個以上的艙室。
真空泵可永久連接至一個以上的艙室，使得 例如負壓僅於運輸槽中之負壓為預期之狀況下施加，例如運輸槽卸空期間。在此狀況下，負壓可藉由連續驅動真空泵而予維持。
或者，真空泵係暫時連接至一個以上的艙室，使得負壓係藉由真空泵而予施加，且後續在達到所欲負壓之後，負壓係藉由隔離一個以上的艙室而予維持，其允許斷開真空泵。在此狀況下，負壓不斷地施加於槽端壁。
為避免槽端壁塑性變形，一個以上的艙室本身中不需最初負壓，只要一個以上的艙室中呈現所需負壓，或當運輸槽中之負壓開始發生時得以產生，至少在對應的槽端壁之塑料變形發生之前。因此，可利用波以耳定律，其中容積及壓力之乘積是固定的。因此，在實施例中，一個以上的艙室關閉且一個以上的艙室之容積結合一個以上的艙室中之最初壓力，使得槽端壁向內彈性變形進入運輸槽，致使一個以上的艙室之容積增加，其自動致使一個以上的艙室中之負壓開始發生或增加，其有助於避免槽端壁塑性變形。因此，當一個以上的艙室之容積充分小時，一個以上的艙室中之最初壓力可為相對輕微負壓或甚至為超壓。當一個以上的艙室中呈現液壓時，例如用於加熱及/或冷卻用途，使得在運輸槽之洩漏液體未進入一個以上的艙室之狀況下，一個以上的艙室中之該種最初超壓是有利的。
並非是負壓自動增加，或藉由運輸槽中之負壓開始發生時開始之對應的槽端壁之彈性變形而於一個 以上的艙室中產生負壓，例如亦可利用運輸槽內部之壓力感測器，該感測器係設計而發送信號至連接至一個以上的艙室之真空泵，只要運輸槽內部檢測到負壓，或只要運輸槽內部之壓力降至某閾值之下，便開始抽排。
在實施例中，當負壓或最初超壓施加於一個以上的艙室時，可提供真空檢測單元以檢測一個以上的艙室之洩漏。真空檢測單元可包含感測器以測量一個以上的艙室內部之壓力。當此壓力偏離所欲壓力過多時，一個以上的艙室之完整或其密封可妥協，並可提供不再避免槽端壁之塑料變形之指示予操作員或使用者。
在實施例中，一個以上的艙室係被關閉，其中，一個以上的艙室內部氣體之至少90%、較佳地至少95%、及更佳地至少98%為惰性，較佳地為氮。此具有優點，運輸槽之洩漏進入一個以上的艙室將不致使與運輸槽內容物之反應，且藉由艙室中缺少氧而減少腐蝕作用。
在實施例中，一個以上的艙室於槽端壁及對應的甲板之間設有支撐元件。較佳的是，支撐元件連接至對應的甲板，例如用以在運輸槽中超壓之狀況下，支撐對應的槽端壁，此係當運輸槽填充介質時之通常情況。
在實施例中，一個以上的艙室至少部分填充絕緣材料以提供熱絕緣。較佳的是，至少部分絕緣材料形成支撐元件的至少一部分。在此狀況下，較佳的是絕緣材料可抵抗至少1巴之壓力，較佳的是至少2巴，更佳的是至少3巴，最佳的是至少5巴，不僅抵抗運輸槽 及其內容物之重量，較佳地是抵抗加速力及運輸槽中任何超壓及艙室中任何負壓。
在實施例中，一個以上的艙室僅提供於部分槽端壁及對應的甲板之間，例如在預期變形最大處之中央位置，或者在槽端壁之周圍部分。較佳的是，一個以上的艙室係提供於整個槽端壁及對應的甲板之間。
在實施例中，運輸槽之周壁可經由儲存空間而供人員進出，例如維護人員。因此，在此狀況下，一個以上的艙室僅提供於槽端壁及對應的甲板之間，而非周壁及船體之間。
為關閉一個以上的艙室，密封罩緣可配置於運輸槽及對應的甲板之間，例如槽端壁及對應的甲板之間，或者周壁及對應的甲板之間。較佳的是，密封罩緣包含二可伸縮部，其中之一連接至運輸槽，例如槽端壁或周壁，反之，另一者連接至對應的甲板，其中，可伸縮部彼此沿垂直方向可相對伸縮滑動，同時實質上維持其間氣密。
密封罩緣可包含可彈性變形部，較佳地為橡皮圈。
在實施例中，一個以上的艙室藉由運輸槽及對應的甲板間之可彈性變形部而關閉，允許運輸槽變形及/或相對於船隻移動。
在實施例中，槽端壁具有小於10毫米之厚度，及/或槽端壁形成可撓薄膜，尤其是缺少一個以上的艙室施加之回復力，及當20毫巴之負壓施加於運輸槽，其 中提供壓力塑性變形時。
在實施例中，槽端壁具有沿垂直於其表面向槽內方向之可撓性，其大於沿垂直於其表面向槽內方向之槽周壁之可撓性。
在實施例中，船隻進一步於槽周壁或周壁及槽端壁之間包含變形吸收器，以吸收船體沿至少垂直方向之變形。尤其，如EP-1.868.880中所示及所描述，具變形吸收器之運輸槽用以結合本發明，文中以提及的方式揭露，亦即液體運輸槽係置於船舶之船體內部，其中藉由下及上甲板間之可變形的變形吸收器，而藉由其下及上端懸置槽周壁，且其中，變形吸收器係設計以便吸收至少沿槽之軸方向之船舶之船體及槽周壁間之變形，且其中，變形吸收器沿實質上環繞槽周壁之整個周圍之周邊方向延伸，較佳地形成部分槽壁同時分別容納槽周壁及槽端壁底部和頂部之間之轉換位置，以便形成其間之連續密封連接。
因此，可體現槽端壁而相對靈活，允許依循船隻之船體變形，同時可體現周壁而相對堅硬，且變形吸收器不需變形。
較佳的是，變形吸收器係分別提供於槽端壁及船體之二個甲板之至少一者之間，以形成運輸槽及至少一甲板間之密封。
在實施例中，一個以上的艙室之至少一者係配置超壓，及一個以上的艙室之至少另一者係配置負壓，以避免運輸槽中負壓之狀況下之塑料變形。
在實施例中，施加至一個以上的艙室之負壓亦用以抑制運輸槽相對於對應的甲板之水平移動。
在實施例中，提供加熱或冷卻系統，經由至少一部分之一個以上的艙室來循環加熱或冷卻介質，而加熱或冷卻運輸槽。
在實施例中，下槽端壁隨位於槽端壁中最低點之泵井而傾斜。
在實施例中，施加於一個以上的艙室之負壓為一種負壓，其導致槽端壁朝向支撐元件變形，而獲得凹形槽端壁。因此，施加之負壓同時用以獲得所欲槽端壁之形狀。
在實施例中，在平面圖中觀看，槽周壁具有圓柱形。或者，在平面圖中觀看，槽周壁可具有實質上多邊形，其中，較佳的是多邊形之角為圓形。
本發明亦關於一種船隻，包含：船體，定義儲存空間，該儲存空間係由二個甲板定界，該二個甲板實質上沿水平方向延伸並於垂直方向彼此相隔一距離配置；該船體之該儲存空間中之運輸槽，該運輸槽包含：槽端壁，配置接近該二個甲板之一者，以實質上平行於該二個甲板之該一者延伸；另一槽端壁，配置接近該二個甲板之另一者，以實質上平行於該二個甲板之該另一者延伸，每一個槽端壁具有內側及外側；以及槽周壁，於該二個槽端壁之間延伸；以及 至少一該槽端壁及該對應的甲板之間之一個以上的艙室。
依據創造性思維之第一方面，一個以上的艙室配置負壓，用於在該對應的槽端壁之該外側施加拉力，以便在該運輸槽中之負壓下，至少部分抵抗該對應的槽端壁之內側之拉力。依據創造性思維之第二方面，該一個以上的艙室係關閉，其中，藉由該槽端壁向該運輸槽內之彈性變形，可彈性變形該對應的槽端壁而得到負壓，至少部分施加於該一個以上的艙室中，造成該一個以上的艙室之容積增加。
對兩方面而言，可組配一個以上的艙室，以便避免對應的槽端壁塑性變形，直至負壓或對應於該運輸槽中至少20毫巴之負壓之負載。
先前相對於依據本發明之方法所描述之特徵及/或實施例，亦可為依據本發明之船隻之特徵及/或實施例，此處可應用且將不過度重複。
1‧‧‧船隻
3‧‧‧船體
4‧‧‧下甲板
5‧‧‧上甲板
6、7‧‧‧側壁
8‧‧‧儲存空間
10‧‧‧運輸槽
11‧‧‧底部槽端壁
12‧‧‧頂部槽端壁
13‧‧‧槽周壁
14‧‧‧填充埠
15‧‧‧泵井
20、30‧‧‧艙室
40‧‧‧絕緣材料
50‧‧‧真空泵
51、110‧‧‧管路
60‧‧‧真空檢測系統
70‧‧‧變形吸收器
80‧‧‧導管
90‧‧‧通道
100‧‧‧支撐元件
120、121‧‧‧安全定界標
130‧‧‧密封罩緣
131‧‧‧連接環
132、133‧‧‧可伸縮部
134‧‧‧密封機構
C‧‧‧中心
本發明現在將以非限制的方式參照附圖進行描述，其中相似零件以相似參考符號表示，且其中：第1A圖描繪依據本發明之實施例之船隻截面；第1B圖描繪第1A圖之截面細節；第2A-2J圖描繪底部槽端壁及在底部槽端壁及下甲板中間之一個以上的艙室之各式實施例；第3A圖顯示具艙室內部以及槽內部之大氣壓力之第1圖之槽下部之示意圖，其造成底部槽端壁保持未變 形；第3B圖顯示具有槽內部開始發生之負壓之第3A圖之圖示，其造成底部槽端壁向上彈性的變形，直至實質上相等負壓開始發生於艙室內部為止；第4A圖顯示具有槽內部之大氣壓力及艙室內部之最初負壓之第3A圖之圖示，其造成相對於絕緣層而產生底部槽端壁；第4B圖顯示具有槽內部開始發生之負壓之第4A圖之圖示，其並未造成底部槽端壁向上彈性的變形，因為艙室內部之負壓仍大於槽內部之負壓；第4C圖顯示具有大於艙室內部之最初負壓之槽內部之負壓之第4B圖之圖示，其造成底部槽端壁向上彈性的變形，直至實質上相等負壓開始發生於艙室內部為止；第5A圖顯示第1圖之槽上部之示意圖，其中艙室中提供安全定界標；第5B圖顯示當艙室中之最初負壓減少時，第5A圖之圖示；第6圖顯示具有配置於周邊槽壁及下甲板間之密封罩緣之第1圖之槽下部之示意圖；第7圖顯示具有配置於底部槽端壁及下甲板間之密封罩緣之第6圖之圖示；以及第8圖顯示具有形成而具周邊槽壁之伸縮部之密封罩緣之第6圖之圖示。
在本實施例中，船隻1包含船體3，具有定 界儲存空間8之下甲板4、上甲板5及側壁6、7。
在儲存空間8中，運輸槽10經配置而具有底部槽端壁11，其配置接近下甲板4並實質上平行於下甲板4延伸；頂部槽端壁12，其配置接近上甲板5並實質上平行於上甲板5延伸；及槽周壁13，在底部槽端壁11及頂部槽端壁12中間延伸，實質上垂直於槽端壁11、12。
槽周壁13可為圓柱形，或在平面圖中，可具有實質上多邊形，其中，較佳的是多邊形之角為圓形。
儘管在第1A圖中，僅顯示一運輸槽10，顯然船隻1可包含複數類似運輸槽10。
為填充運輸槽10，可於頂部槽端壁12中提供填充埠14，其中填充埠14較佳地延伸通過上甲板5，允許從上甲板5之上填充運輸槽10。
為卸空運輸槽10，可於底部槽端壁11中提供泵井15，其中，泵井15較佳地形成底部槽端壁之最低點，使得運輸槽中之所有介質將朝泵井15流動，而充分卸空運輸槽10。
在底部槽端壁11及下甲板4之間提供艙室20，及在頂部槽端壁12及上甲板5之間提供艙室30。周壁13無側壁6及7，使得可使用側壁6、7及周壁13中間之空間進出運輸槽，使得側壁6、7可變形而未影響運輸槽。
當卸空運輸槽時，負壓可施加於運輸槽10內部。此負壓可將相對大力量施加於底部槽端壁11及頂 部槽端壁12，致使塑料變形，此係不希望的。
因此，依據本發明，負壓施加於艙室20及30，使得可避免個別底部槽端壁11及頂部槽端壁12之塑料變形，直至運輸槽中至少20毫巴之負壓，較佳地直至至少35毫巴之負壓，更佳地直至至少75毫巴之負壓，甚至更佳地直至至少100毫巴之負壓，及最佳地直至至少200毫巴之負壓。
使用負壓施加於個別底部槽端壁及頂部槽端壁而避免塑料變形，可以各式方式達成，包括但不侷限於：1)施加至少20毫巴之永久負壓，較佳地至少35毫巴，更佳地至少75毫巴，甚至更佳地至少100毫巴，及最佳地至少200毫巴，至艙室20及30；2)暫時施加至少20毫巴之負壓，較佳地至少35毫巴，更較佳地至少75毫巴，甚至更佳地至少100毫巴，及最佳地至少200毫巴，至艙室20及30，例如僅在運輸槽中之負壓為預期之狀況下；3)施加最初壓力至艙室20及30，且後續隔離艙室，其中，艙室20及30標出尺寸，使得個別槽端壁11、12向內彈性變形進入槽10，致使艙室20、30之容積增加，導致艙室20及30中之負壓為至少20毫巴，較佳地至少35毫巴，更佳地至少75毫巴，甚至更佳地至少100毫巴，及最佳地至少200毫巴。
在第1A及1B圖之實施例中，艙室係以提供熱絕緣之絕緣材料40填充，其在運輸槽中之介質保持在 不同於環境之溫度時尤其有利。在此狀況下，亦體現絕緣材料40而作為支撐元件，在運輸槽10中之超壓促使槽端壁11、12向外之狀況下，支撐底部槽端壁11及頂部槽端壁12。槽端壁接著將結合絕緣材料，並避免任何進一步變形。
第1A圖進一步揭露真空泵50，其經由管路51而連接至艙室20。真空泵可施加負壓至艙室20。在實施例中，係使用虛線描繪真空泵，真空泵僅暫時出現，即一旦施加所欲負壓，之後便關閉艙室20而維持負壓。相同真空泵50或另一真空泵亦可連接至艙室30。
然而，亦可更長期不變地提供真空泵，例如當僅可藉由連續驅動真空泵而達成維持負壓時。此亦可應用於僅暫時施加負壓之情況，例如僅在負壓可發生於運輸槽中之情況，特別是在卸空及/或清潔期間。
尤其是在艙室20及30關閉時，可提供真空檢測系統60，允許監視艙室20內部之壓力，亦可監視艙室30內部，藉以允許監視槽端壁之塑料變形之風險，例如表示壓力是否例如因洩漏而失去。
周壁13包含變形吸收器70，用以至少沿垂直方向吸收船體3之變形。
第2A-2J圖描繪在底部槽端壁11及下甲板4中間之底部槽端壁11及一個以上的艙室20之各式實施例。第2A-2J圖僅描繪一半截面，因為另一半繞中心C對稱或可輕易得自所示之一半。
儘管第2A-2J圖描繪關於底部槽端壁11之各 式實施例，實施例亦可或者應用於頂部槽端壁12。
第2A圖描繪變化，其中底部槽端壁11及下甲板4之間存在單一艙室20，如第2A圖右側細部圖示所表示，艙室關閉，並具有相對小容積。小容積允許避免因運輸槽中之負壓造成之底部槽端壁之彈性變形，而藉由製造充分負壓之塑料變形。艙室20中之最初壓力，即底部槽端壁未變形之狀態下艙室20中之壓力，接著甚至可為超壓或大氣壓力。
第2B圖描繪變化，其中存在單一艙室20，其係以絕緣材料40部分地填充，其亦可作為支撐元件。底部槽端壁11朝底部槽端壁11之中心C傾斜，並終止於泵井15。
第2C圖描繪變化，類似於第2B圖之變化，但差異在於泵井15現在位於接近周壁13，且底部槽端壁朝泵井15傾斜，其傾斜延伸超越運輸槽之中心C。
第2D圖描繪變化，其中底部槽端壁14彎曲，於底部槽端壁11之中心C具有與下甲板4最近距離。此變化可藉由提供所欲形狀之絕緣材料40，提供平坦底部槽端壁11，及施加負壓至艙室20，藉以朝向或甚至相對於絕緣材料40拉伸底部槽端壁11而予組合。組合特性之優點在於底部槽端壁不易受例如底部槽端壁11中之熱壓縮應力之折疊影響。
第2E圖描繪變化，其中存在單一艙室20，其下半部填充絕緣材料40，及上半部包含導管80，允許運輸冷卻或加熱介質。導管80亦可與底部槽端壁11整 體形成，藉以形成通道板。
第2F圖描繪變化，類似於第2E圖之變化，但其中底部槽端壁係形成為軸襯板，形成通道90以運輸冷卻或加熱介質。
第2G圖描繪變化，其中提供支撐元件100以支撐底部槽端壁，尤其是在運輸槽中之超壓的狀況下。在支撐元件100中間，提供絕緣材料40。支撐元件100可將底部槽端壁以下之空間劃分為複數艙室，但支撐元件亦可以區塊或圓柱形元件之形式提供。
第2H圖描繪變化，其中絕緣材料40堆滿管路110，較佳的是螺旋形管路110。管路可用於運輸加熱或冷卻介質，在此狀況下管路可為剛性，但或者可填充氣體以提供氣墊。
第2I圖描繪變化，類似於第2H圖之變化，因其包括管路110，但缺少絕緣材料40。此外，此處於周壁13及下甲板4中間配置變形吸收器，或者亦可於底部槽端壁11及下甲板4之間配置。
第2J圖描繪變化，其中底部槽端壁之中央部分係由絕緣材料40支撐，並於底部槽端壁11之周邊部分配置管路110。
在第3及4圖中，顯示若干可能情況，此可能發生於第1圖之槽10，相依於艙室20中之最初壓力，且相依於槽10內部發生之壓力。
在第3A圖中，顯示起始狀況，其中關閉之艙室20施加最初大氣壓力，意即無負壓及超壓，此處稱 為Pc=Patm。艙室20此處具有最初容積Vi。此處槽10是空的，且槽10內部亦發生大氣壓力，此處稱為Pt=Patm。
在第3B圖中，顯示槽10之內部已開始發生50毫巴之負壓，此處稱為Pt=Patm-50毫巴。因此，此負壓Pt得以施加向上之拉力至底部槽端壁11之內部上側。此至底部槽端壁11之內部上側之向上之拉力造成底部槽端壁11向上彈性的變形。此使得艙室20之最初容積Vi增加額外容積Ve。此關閉之艙室20之容積增加造成艙室20之內部的最初壓力Pc下降，並於再次獲得平衡狀況時立即停止。在此平衡狀況下，艙室20之內部之負壓Pc已成為實質上與槽10之內部之負壓Pt相同，意即Pc=Pt=Patm-50毫巴。基此，應注意的是底部槽端壁11本身亦施加力量朝向其未變形之初始位置回拉。在此狀況下，艙室之內部之負壓因此視作略高於槽之內部之負壓。
在第4A圖中顯示起始狀況，其中關閉之艙室20被施以75毫巴之最初負壓，此處稱為Pc=Patm-75毫巴。此處艙室20具有最初容積Vi。此處槽10是空的，且槽10之內部發生大氣壓力，此處稱為Pt=Patm。在此情況下，使得此負壓Pc施加向下之拉力至底部槽端壁11之外部下側。此至底部槽端壁11之外部上側之向下之拉力造成底部槽端壁11得以相對於絕緣材料40向下拉。
在第4B圖中，顯示槽10之內部已開始發生負壓Pt=Patm-50毫巴。然而，由於槽10中之負壓 Pt=Patm-50毫巴仍未如艙室20中之負壓Pc=Patm-75毫巴強大，底部槽端壁11將保持相對於絕緣材料40被拉扯。
在第4C圖中，顯示槽10之內部已開始發生負壓Pt=Patm-100毫巴。由於槽10中之負壓Pt=Patm-100毫巴強於艙室20中之最初負壓Pc=Patm-75毫巴，底部槽端壁11將不再保持相對於絕緣材料40被拉扯。若無增加之負壓Pt施加向上之拉力至底部槽端壁11之內部上側，將造成底部槽端壁11向上彈性的變形。關閉之艙室20之對應的容積增加接著造成艙室20之內部之最初壓力Pc下降，並成為實質上與槽10之內部之負壓Pt相同，亦即Pc=Pt=Patm-100毫巴。此處亦應注意的是底部槽端壁11本身亦施加力量朝向其未變形之初始位置回拉。在此狀況下，艙室之內部之負壓因此視作略高於槽之內部之負壓。
在第5A圖中，顯示第1圖之艙室30，其呈現於上甲板5及頂部槽端壁12之間，其間並配置絕緣材料40。此處可以見到鉤形安全定界標120、121分別連接至頂部槽端壁12及上甲板5。定界標120、121彼此可沿垂直軸方向相對滑動超越最大距離y1。在第5A圖中，顯示一種狀況，其中負壓Pc已施加於艙室30中，造成只要負壓Pc導致施加於頂部槽端壁12之向上拉力較其上作用之向下拉力大，頂部槽端壁12將相對於絕緣材料40被拉扯。若可隨著由槽10之內部可開始發生之負壓Pt造成之向下拉力增加，該些向下拉力接著包含頂 部槽端壁12之向下重量負載。
在第5B圖中顯示一種情況，其中艙室30之負壓Pc消失，例如因艙室30不再適當密封，或因真空泵50不再適當運行。在此狀況下，頂部槽端壁12將不再相對於絕緣材料40被拉扯，但至少在其本身的重量下，亦可能因為槽10之內部發生負壓Pt，而彈性的向下變形。因為多重的安全措施，頂部槽端壁12接著可免於因定界標120、120達到其終端位置，其中其相互鉤住，而開始塑性變形。
在第6圖中顯示變化，其中密封罩緣130係固定地配置於下甲板4及連接環131之間，焊接至周邊槽壁13。密封罩緣130環繞艙室20之整個周圍而予以關閉。或者，密封罩緣130亦可配置於底部槽端壁11及下甲板4之間。此顯示於第7圖中。
在第8圖中顯示變化，其中密封罩緣130包含二個可伸縮部132、133，其中之一連接至周邊槽壁13，反之，另一者連接至下甲板4。可伸縮部132、133彼此可沿垂直方向伸縮地相對滑動，同時實質上維持其間氣體緊密密封。為此，於二個可伸縮部132、133中間配置密封機構134。
除了所示實施例外，許多變化亦可。例如各式零件之形狀或尺寸可以不同。而且，施加於艙室之最初壓力及/或負壓可以不同。
因而提供具有運輸槽之環境有利船隻，其中運輸槽可以經濟的方式容易及快速地組裝於船隻中，且 運輸槽係以最適宜的方式相對於情況而獲得保護，其中運輸槽之內部本身可開始發生負壓，尤其是在卸空及/或清潔期間。
Claims (25)
- 一種在船隻(1)中組裝運輸槽(10)之方法，包含下列步驟：a.提供定義儲存空間(8)之船體(3)，該儲存空間(8)係由二個甲板(4、5)來定界，該二個甲板(4、5)實質上沿水平方向延伸並於垂直方向彼此相隔一距離配置；b.將運輸槽(10)配置於該船體(3)之該儲存空間(8)中，該運輸槽(10)具有一個槽端壁(11、12)，配置接近該二個甲板(4、5)之一者，以實質上平行於該二個甲板(4、5)之該一者延伸；另一槽端壁(11、12)，配置接近該二個甲板(4、5)之另一者，以實質上平行於該二個甲板(4、5)之該另一者延伸；及槽周壁(13)，於該二個槽端壁(11、12)之間延伸，每一個槽端壁(11、12)具有內側及外側；c.於該等槽端壁(11、12)之至少一者及對應的甲板(4、5)之間形成一個以上的艙室(20、30)；其特徵在於該方法更包含下列步驟：d.於該一個以上的艙室(20、30)中施加負壓或者使負壓施加在該一個以上的艙室(20、30)中，用於在該對應的槽端壁(11、12)之外側施加拉力，以便在該運輸槽(10)中之負壓的情況下，至少部分抵抗該對應的槽端壁(11、12)之內側之拉力。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)中之負壓為至少20毫巴，特別地為至少35毫巴，更特別地為至少75毫巴，甚至更特別地為至少100毫巴 ，及最特別地為至少200毫巴。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)係構造成該一個以上的艙室(20、30)中之負壓至少避免該對應的槽端壁(11、12)朝內往該運輸槽(10)塑性變形，直至負壓或對應於該運輸槽(10)中至少20毫巴之負壓之負載。
- 如請求項1之方法，其中，該負壓藉由連接至該一個以上的艙室(20、30)之真空泵(50)而至少部分施加於該一個以上的艙室(20、30)中。
- 如請求項4之方法，其中，藉由連續驅動該真空泵(50)而維持該一個以上的艙室(20、30)中之負壓。
- 如請求項4之方法，其中，在利用該真空泵(50)達到該負壓時，藉由關閉該一個以上的艙室(20、30)而維持該一個以上的艙室(20、30)中之負壓。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)係被關閉，且其中，藉由該對應的槽端壁(11、12)朝內往該運輸槽(10)之彈性變形，造成該一個以上的艙室(20、30)之容積增加，藉此使負壓至少部分地施加在該一個以上的艙室(20、30)中。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)係被關閉並至少部分地以氣體填充，且其中，該一個以上的艙室(20、30)內部的氣體之至少98%為惰性，較佳地為氮。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)係於該槽端壁(11、12)及該對應的甲板(4、5)之間設有 支撐元件(100)，以支撐該槽端壁(11、12)。
- 如請求項1之方法，其中，該一個以上的艙室(20、30)至少部分地填充絕緣材料(40)。
- 如請求項9及10之方法，其中，至少部分該絕緣材料(40)形成該等支撐元件(100)的至少一部分。
- 一種船隻(1)，包含：船體(3)，定義儲存空間(8)，該儲存空間(8)係由二個甲板(4、5)定界，該二個甲板(4、5)實質上沿水平方向延伸並於垂直方向彼此相隔一距離配置；該船體(3)之該儲存空間(8)中之運輸槽(10)，該運輸槽(10)包含：槽端壁(11、12)，配置接近該二個甲板(4、5)之一者，以實質上平行於該二個甲板(4、5)之該一者延伸；另一槽端壁(11、12)，配置接近該二個甲板(4、5)之另一者，以實質上平行於該二個甲板(4、5)之該另一者延伸，每一個槽端壁(11、12)具有內側及外側；以及槽周壁(13)，於該二個槽端壁(11、12)之間延伸；以及在該等槽端壁(11、12)之至少一者及該對應的甲板(4、5)之間之一個以上的艙室(20、30)，其特徵在於該一個以上的艙室(20、30)設有負壓，用於在該對應的槽端壁(11、12)之外側施加拉力，以便在該運輸槽(10)中之負壓下，至少部分抵抗該對應的槽端壁(11、12)之內側之拉力，及/或 該一個以上的艙室(20、30)係被關閉，其中，該對應的槽端壁(11、12)係可彈性變形，以便藉由該槽端壁(11、12)朝內往該運輸槽(10)之彈性變形，造成該一個以上的艙室(20、30)之容積增加，藉此使負壓至少部分地施加於該一個以上的艙室(20、30)。
- 如請求項12之船隻，其中，該一個以上的艙室(20、30)係構造成避免該對應的槽端壁(11、12)朝內往該運輸槽(10)塑性變形，直至負壓或對應於該運輸槽(10)中至少20毫巴之負壓之負載。
- 如請求項12之船隻，其中，該對應的槽端壁(11、12)之外側至少部分面對該一個以上的艙室(20、30)之內部，且其中，特別地至少20%之該對應的槽端壁(11、12)面對該一個以上的艙室(20、30)之內部，且其中，更特別地至少50%之該對應的槽端壁(11、12)面對該一個以上的艙室(20、30)之內部，且其中，甚至更特別地至少80%之該對應的槽端壁(11、12)面對該一個以上的艙室(20、30)之內部。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，設有真空泵(50)連接至該一個以上的艙室(20、30)，用於將該負壓至少部分地施加於該一個以上的艙室(20、30)中。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，該一個以上的艙室(20、30)係被關閉並至少部分地填充氣體，且其中，該一個以上的艙室(20、30)內部至少98%之該氣體為惰性，較佳地為氮。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，該一個以上的艙室(20 、30)於該槽端壁(11、12)及該對應的甲板(4、5)之間設有支撐元件(100)，以支撐該槽端壁(11、12)。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，該一個以上的艙室(20、30)至少部分地填充絕緣材料(40)。
- 如請求項17及18之船隻(1)，其中，至少部分該絕緣材料(40)形成該等支撐元件(100)的至少一部分。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，至少於該對應的槽端壁(11、12)之周圍部分設置該一個以上的艙室(20、30)。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，於實質上整個該對應的槽端壁(11、12)設置該一個以上的艙室(20、30)。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，在該運輸槽(10)及該對應的甲板(11、12)之間配置密封罩緣(130)，特別地其中，該密封罩緣(130)包含可彈性變形部及/或可伸縮部。
- 如請求項12之船隻(1)，其中，該對應的槽端壁(11、12)具有小於10毫米之厚度，及/或其中，該對應的槽端壁(11、12)形成可撓薄膜。
- 如請求項12之船隻(1)，進一步於該槽周壁(13)中或在該運輸槽(10)及該船體(3)之間包含變形吸收器(70)，以吸收該船體(3)沿至少該垂直方向之變形。
- 如請求項24之船隻(1)，其中，分別於該槽周壁(13)及該船體(3)之該二個甲板(11、12)之間設置該等變形吸收器(70)，以分別於該運輸槽(10)及該船體(3)之該二個甲板(4、5)之間形成密封。
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