1.本发明涉及液化气运输技术领域，尤其涉及一种液化气船及适用于液化气船艏部的液货舱。


背景技术：

2.液化气船中的液货是以低于常温的状态装载于包覆有绝热物的独立液货舱内，现有的独立液货舱分为a型、b型和c型3种不同类型，其中a型独立液货舱的液罐形状通常为棱柱形，常用于全冷式液化气船。
3.如图1所示，船体艏部的线型特点为由艉至艏逐渐变窄，上宽下窄，外飘剧烈，而船体舯部的线型特点如图2所示，其仅在舭部有小范围的圆弧，其余部分为曲率无变化的平面。传统a型液货舱的结构如图3所示，其包括由上向下依次连接的顶面101、上斜面102、侧面103、下斜面104和底面105。如图4所示，这种棱形结构的液货舱100可以很好地适应船体舯部201的线型，实现最大舱容。但在船体艏部202，液货舱100的最大宽度会如图5所示受限于下方的狭窄空间，进而导致液货舱100无法充分利用上方的外飘空间。
4.由于液化气船是布置型船舶，其对舱容的要求比较高，如何在船舶主尺度和船体线型限制的情况下，尽可能地扩大液货舱的容积，提高液化气船的运载量，是船舶设计过程中一直需要解决的问题。针对现有a型液货舱对曲率变化大的艏部线型适应力较差的问题，目前亟需研发出一种新型的独立液货舱结构，从而能更好地适应艏部线型，提高空间利用率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种适用于液化气船艏部的液货舱，从而解决现有技术中存在的缺陷。
6.本发明提供了一种适用于液化气船艏部的液货舱，包括：前壁，包括由下向上依次连接的第一底边、第一下斜边、第一侧边、第一上斜边和第一顶边，所述前壁的宽度从所述第一底边的最低点至第一侧边的最高点逐渐增大，且所述第一底边的长度小于第一顶边的长度；后壁，位于所述前壁的后方，包括由下向上依次连接的第二底边、第二下斜边、第二侧边、第二上斜边和第二顶边，在相同高度下，所述后壁的宽度大于所述前壁的宽度；还包括由下向上依次连接的底面、下斜面、侧面、上斜面和顶面，所述底面用于连接所述第一底边和第二底边，所述下斜面用于连接所述第一下斜边和第二下斜边，所述侧面用于连接所述第一侧边和第二侧边，所述上斜面用于连接所述第一上斜边和第二上斜边，所述顶面用于连接所述第一顶边和第二顶边；所述侧面包括沿液化气船长度方向由前向后依次连接的第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面、第二侧面和第三侧面均不在同一平面上。
7.优选地，所述第一侧面、第二侧面和第三侧面为三角形或四边形。
8.优选地，所述第二侧面的前侧边平行于后侧边，且所述前侧边的上端高于所述后侧边的上端，所述前侧边的下端高于所述后侧边的下端。
9.优选地，所述前壁和后壁为竖直面，所述顶面和底面为水平面。
10.优选地，所述第一下斜边平行于所述第二下斜边，所述第一上斜边平行于所述第二上斜边。
11.优选地，所述第二侧边竖直设置。
12.本发明还提供了一种液化气船，包括前述的液货舱。
13.本发明的有益之处在于，本发明的液货舱由艉至艏逐渐变窄，液货舱前壁上宽下窄，与船舶艏部线型趋势一致，相较于现有技术可以更充分地利用船舶艏部空间，提高空间利用率。
附图说明
14.图1是船舶艏部线型示意图；
15.图2是船舶舯部线型示意图；
16.图3是现有a型液货舱的结构示意图；
17.图4是现有a型液货舱在船舶舯部的安装示意图；
18.图5是现有a型液货舱在船舶艏部的安装示意图；
19.图6是本发明实施例一的立体图；
20.图7是本发明实施例一的x向投影视图；
21.图8是本发明实施例一的y向投影视图；
22.图9是本发明实施例一中两条交线距离较近时的y向投影视图；
23.图10是本发明实施例二的立体图；
24.图11是本发明实施例三的y向投影视图。
25.元件标号说明：
26.100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
液货舱
27.101
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶面
28.102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上斜面
29.103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧面
30.104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下斜面
31.105
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
底面
32.201
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
船舶舯部
33.202
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
船舶艏部
[0034]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶面
[0035]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上斜面
[0036]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一上斜面
[0037]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二上斜面
[0038]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧面
[0039]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一侧面
[0040]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二侧面
[0041]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三侧面
[0042]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下斜面
[0043]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一下斜面
[0044]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二下斜面
[0045]
43
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三下斜面
[0046]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
底面
[0047]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前壁
[0048]
61
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一底边
[0049]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一下斜边
[0050]
63
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一侧边
[0051]
64
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一上斜边
[0052]
65
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一顶边
[0053]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后壁
[0054]
71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二底边
[0055]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二下斜边
[0056]
73
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二侧边
[0057]
74
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二上斜边
[0058]
75
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二顶边
具体实施方式
[0059]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
[0060]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0061]
如图6所示，在以下的描述中，定义船艏所在方向为前方向，船艉所在方向为后方向，沿视图纸面向上为上方向，沿视图纸面向下为下方向，同时定义船舶高度(即上下方向)为z轴，船舶宽度方向为x轴，船舶长度方向(即前后方向)为y轴。
[0062]
如图4和图5所示，位于液货舱100周围的船体部分主要包括顶边舱﹑底边舱﹑双层底与主甲板，在进行液货舱设计时，首先要确定顶边舱﹑底边舱的位置和舱容。同时，igc对液货舱与船体结构之间的间隙有明确要求，特别是在货舱区艏部线型剧烈变化的情况下，船体结构外型也有较大变化，需要特别关注该区域内液货舱与船体结构之间的间隙，液货舱的任何部位离船壳外板均不得小于igc 2.4.1.规定的间距。当验船师要求在所检查的液货舱的表面(平面或曲面)与结构件如甲板粱、扶强材、肋骨、桁材之间通过时，则此表面与结构件自由边之间的距离应至少为380mm。液货舱的表面与结构件所安装的表面诸如甲板、舱壁或船壳之间的距离，a型舱至少应为600mm；当验船师不要求在所检查的液货舱的表面与结构件的任何部分之间通过时，则结构件的自由边与检查的表面之间的距离应至少为50mm，或为结构件面板的半宽，两者取其大者。
[0063]
如图6所示，本发明提供了一种适用于液化气船艏部的液货舱，该液货舱包括前壁
6、后壁7、底面5、下斜面4、侧面3、上斜面2和顶面1，和现有的a型液货舱类似，该液货舱为棱柱形结构，前壁6和后壁7为竖直面，顶面1和底面5为水平面。其中，前壁6如图7所示，包括由下向上依次连接的第一底边61、第一下斜边62、第一侧边63、第一上斜边64和第一顶边65，前壁6的宽度从第一底边61的最低点至第一侧边63的最高点逐渐增大。相较于现有a型舱中竖直设置的侧边，本发明液货舱的第一侧边63倾斜设置，且第一底边61的长度小于第一顶边65的长度，这样设置虽略微减少了液货舱前侧下方的舱容，但能够大幅提升液货舱前侧上方的舱容，更好地适应船舶艏部上宽下窄的线型，在充分利用船舶艏部上方的外飘空间的同时保证与顶边舱之间保持合理间距，提升空间利用率。
[0064]
如图6所示，后壁7位于前壁6的后方，其包括由下向上依次连接的第二底边71、第二下斜边72、第二侧边73、第二上斜边74和第二顶边75，在相同高度下，后壁7的宽度大于前壁7的宽度。优选地，第二侧边73竖直设置。由于船体艏部的线型特点为由前向后逐渐变宽，且液货舱后侧位于船舶舯部的平行中体以内，因此后壁7的形状与设置在船舶舯部的a型液货舱横剖面形状相同，帮助液货舱实现最大舱容。
[0065]
底面5、下斜面4、侧面3、上斜面2和顶面1由下向上依次连接，底面5用于连接第一底边61和第二底边71，下斜面4用于连接第一下斜边62和第二下斜边72，侧面3用于连接第一侧边63和第二侧边73，上斜面2用于连接第一上斜边64和第二上斜边74，顶面1用于连接第一顶边65和第二顶边75。其中，在沿x轴方向对本发明的液货舱取不同的横剖面时，各横剖面的上斜线均平行于第一上斜边64、第二上斜边74，各横剖面的下斜线均平行于第一下斜边62、第二下斜边72，确保液货舱的上斜面2和下斜面4与船舶顶边舱、底边舱之间的距离满足设计要求。
[0066]
如图6
‑
8所示，侧面3包括沿液化气船长度方向由前向后依次连接的第一侧面31、第二侧面32和第三侧面33，第一侧面31、第二侧面32和第三侧面33均不在同一平面上。在本发明的实施例一中，第一侧面31为三角形，第二侧面32和第三侧面33为四边形。三个侧面之间形成两条交线，即第二侧面32的前侧边a和后侧边b。由于后壁7的宽度大于前壁6的宽度，为起到过渡连接作用，前侧边a与液货舱中轴线之间的距离小于后侧边b与液货舱中轴线之间的距离。优选地，前侧边a平行于后侧边b，且前侧边a的上端高于后侧边b的上端，前侧边a的下端高于后侧边b的下端。这样设置可以更好地适应船舶艏部线型，实现由上宽下窄的液货舱前侧至上下宽度逐渐相近的液货舱后侧的过渡。
[0067]
如图9所示，当前侧边a和后侧边b在x轴方向上的距离较近时，若沿x轴方向对本发明液货舱取不同的横剖面，由前向后的横剖面的侧面上会出现2个拐点、1个拐点和0个拐点，即位于液货舱前侧的横剖面的顶角更多，进而更有助于液货舱适应船舶艏部上宽下窄的线型，提升液货舱舱容。
[0068]
如图6
‑
8所示，在实施例一中，由于侧面3被划分为三个平面，与侧面3相交的上斜面2相应地被分为第一上斜面21和第二上斜面22，与侧面3相交的下斜面4则相应地被分为第一下斜面41、第二下斜面42和第三下斜面43。为简化造型，在如图10所示的实施例二中，可以通过精细调整液货舱的尺寸，将第一上斜面21和第二上斜面22融合为一个平面，同时将第一下斜面41和第二下斜面42融合为一个平面。当然本领域技术人员也可以选择由更多数量的面来构成上斜面2和下斜面4，从而增加液货舱3的舱容，但相应的结构设计也会更为复杂。因此实施例二的简化造型同样具有工程应用价值。
[0069]
如图11所示，在实施例三中，第一侧面31为四边形，与侧面3相交的上斜面2相应地被分为第一上斜面21、第二上斜面22和第三上斜面23，从而进一步地增加液货舱前侧上方的舱容。
[0070]
本发明还提供了一种液化气船，包括前述的液货舱。
[0071]
本发明的液货舱由艉至艏逐渐变窄，液货舱前壁上宽下窄，与船舶艏部线型趋势一致，相较于现有技术可以更充分地利用船舶艏部空间，提高空间利用率。与传统a型液货舱相比，由于液货舱上部舱容大幅增加，下部舱容略微减少。相应地，船体底部压载舱容可以适当增加，降低液货气船的压载重心，使得船体稳性变好；同时船体顶边舱舱容适当减小，底边舱舱容适当增大，保证总舱容满足压载工况的要求。
[0072]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。