一种双燃料船用双壁管及其施工工艺制造技术

本发明专利技术涉及特种船舶制造技术领域，尤其是一种双燃料船用双壁管及其施工工艺，其中，双燃料船用双壁管包括有内管道、外管道和弹性支撑单元。外管道套设于内管道的外围，且在两者之间形成一环形空腔。弹性支撑单元被容纳于环形空腔中，被用作外管道和内管道之间的柔性连接过渡。在对可燃性气体进行输送的进程中，内管道因受到气流波动作用而高频激振时，弹性支撑单元始终向其施以弹性推顶力。如此一来，一方面，有效地降低了内管道因受到高频激振力作用时所产生的瞬时加速度以及瞬时位移量，进而确保工作噪音降低至允许设计值以下；另一方面，内管道自身的激振强度得到有效地控制，进而其上对接用环形焊缝不易发生疲劳现象。而其上对接用环形焊缝不易发生疲劳现象。而其上对接用环形焊缝不易发生疲劳现象。

【技术实现步骤摘要】
一种双燃料船用双壁管及其施工工艺


[0001]本专利技术涉及特种船舶制造
，尤其是一种双燃料船用双壁管及其施工工艺。

技术介绍

[0002]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双燃料特种不锈钢化学品船，并已经实施建造。
[0003]在氨动力双燃料特种不锈钢化学品船内配套有双壁管，并借其向着燃气发电机组输送氨气、氢气等燃烧性气体。依照 IMO 及船级社的规范要求，双壁管采取双层管壁的设计形式，以从根源上消除因管路焊接等缺陷造成的泄漏、并引发的火灾爆炸风险。内管道用于燃气输送，且在内管道和外管道之间的腔体中配套有风机。如此，当时内管道被损坏后，泄漏的燃气即时被抽风机泵出至露天安全区域。然而，在实际应用中，发生存在有以下问题：在输送燃烧性气体期间，其泵送压力难以维持于恒定值，内管道势必因受到不平衡气压力作用而高频激振，如此一来，一方面，在内管道发生高频激振的进程中，管壁与空气相互摩擦势必会引发噪音，加以，内管道被外管道全包围，在空腔效应影响下工作噪音会进一步地得到放大；另一方面，因受到高频激振力的作用，相邻内管道之间的环形焊缝极易发生疲劳，且焊接微裂纹更易于扩展为大裂缝，进而极大地增加了可燃性气体的泄漏风险，因而，亟待技术人员解决上述问题。<br/>
技术实现思路

[0004]故，本专利技术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， 最终导致该双燃料船用双壁管的出现。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术涉及了一种双燃料船用双壁管，其包括内管道、外管道和弹性支撑单元。内管道与燃气发电机组相连通，以用来向其输送可燃性气体。外管道套设于内管道的外围，且在两者之间形成一环形空腔。弹性支撑单元被部分或整体容纳于环形空腔中，被用作外管道和内管道之间的柔性连接过渡。当内管道因受到激振力作用而高频振动时，弹性支撑单元所施加于其外侧壁上的弹性推顶力发生自适应性变化。
[0006]作为本专利技术所公开技术方案的进一步改进，弹性支撑单元由多个沿着外管道中心轴线进行线性排布的弹性支撑子单元构成。
[0007]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，弹性支撑子单元为第一弹性支撑组件。第一弹性支撑组件包括有第一异形件、第二异形件、第一紧固螺栓组件以及第二紧固螺栓组件。第一异形件和第二异形件反向对扣，且同时借由第一紧固螺栓组件和第二紧固螺栓组件固定为一体。第一异形件依序由第一顶靠段、第一连接过渡段、第一弧形环抱段、第
二连接过渡段以及第一弧形弹性段构成。第二异形件依序由第二顶靠段、第三连接过渡段、第二弧形环抱段、第四连接过渡段以及第二弧形弹性段构成。当第一异形件和第二异形件组对完毕后，第一顶靠段、第二顶靠段一一对应地顶触于第四连接过渡段、第二连接过渡段上，而第一弧形环抱段和第二弧形环抱段可共同拓补为一与内管道外径相适配的圆筒状环抱腔。当第一弹性支撑组件相对于内管道装配完毕后，第一弧形弹性段和第二弧形弹性段因受到来自于外管道的内侧壁的反向作用力影响而保持于弹性受压形变状态。
[0008]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，第一弹性支撑组件还包括有第一弧形防磨垫板、第二弧形防磨垫板、第一沉头螺钉以及第二沉头螺钉。第一弧形防磨垫板贴靠于第一弧形弹性段的外侧壁上，且借由第一沉头螺钉与第一弧形弹性段可拆卸地固定为一体。第二弧形防磨垫板贴靠于第二弧形弹性段的外侧壁上，且借由第二沉头螺钉与第二弧形弹性段可拆卸地固定为一体。当第一弹性支撑组件相对于内管道装配完毕后，第一弧形防磨垫板和第二弧形防磨垫板均直接顶触于外管道的内侧壁上。
[0009]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，第一弹性支撑组件还包括有第一弹性橡胶垫和第二弹性橡胶垫。第一弹性橡胶垫可拆卸地固定于第一异形件上，且完全覆盖第一弧形环抱段。第二弹性橡胶垫可拆卸地固定于第二异形件上，且完全覆盖第二弧形环抱段。当第一弹性支撑组件相对于内管道装配完毕后，第一弹性橡胶垫和第二弹性橡胶垫因受到来自于内管道的外侧壁的挤压力作用而保持于弹性受压形变状态。
[0010]当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，弹性支撑子单元由多个围绕于内管道中心轴线进行周向均布的第二弹性支撑组件构成。第二弹性支撑组件亦可包括有第一安装座、第二安装座、第三安装座、第一连杆机构、第二连杆机构、第一姿态复位装置、第二姿态复位装置以及压块。沿着内管道的径向，第一安装座、第二安装座、第三安装座依序间隔地布置于环形空腔中，且三者中心轴线相共线。第一安装座由外管道进行负担。第一连杆机构同时连接第一安装座和第二安装座。第二连杆机构同时连接第二安装座和第三安装座。压块和第三安装座固定为一体，且其始终弹性地压靠于内管道的外侧壁上。第一姿态复位装置、第二姿态复位装置分别一一对应地与第一连杆机构、第二连杆机构相配套应用。当第二弹性支撑组件被装配完毕后，在内管道因受到激振力作用而相向于外管道执行位移运动的进程中，相对应区域内的压块因受到压靠力作用而相向于第一安装座执行位移运动，第一连杆机构因受轴向压力作用而被压缩，第一姿态复位装置所储蓄的弹性势能同步地得到增加，第一安装座和第二安装座之间的间隔距离L1相应地减小，与此同时，第二连杆机构因受轴向压力作用亦被压缩，第二姿态复位装置所储蓄的弹性势能同步地得到增加，第二安装座和第三安装座之间的间隔距离L2相应地减小，在此进程中，压块因受到轴向推顶力作用而始终压靠于内管道的外侧壁上；抑或，在内管道因受到激振力作用而远离于外管道执行位移运动的进程中，第一姿态复位装置所储蓄的弹性势能得到释放，第一连杆机构因受到弹性回复力作用而被轴向拉长复位，第一安装座和第二安装座之间的间隔距离L1相应地增大，与此同时，第二姿态复位装置所储蓄的弹性势能亦同步地得到释放，第二连杆机构因受到弹性回复力作用而被轴向拉长复位，第二安装座和第三安装座之间的间隔距离L2相应地增大，在此进程中，压块因受到轴向推顶力作用而始终压靠于内管道的外侧壁上。
[0011]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，第一连杆机构由N个围绕于第一安装座的中心轴线进行周向均布的、且同时连接于第一安装座和第二安装座之间的第一连杆
组件构成。第二连杆机构由N个围绕于第二安装座的中心轴线进行轴线均布的、且同时连接于第二安装座和第三安装座之间的第二连杆组件构成。在内管道因受到激振力作用而相向/相背于外管道执行位移运动的进程中，第一连杆组件和第二连杆组件自适应地发生弯折变形。
[0012]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，在压块上成型出有与内管道的外侧壁相适配的弧形顶触面。
[0013]作为本专利技术所公开技术方案的更进一步改进，第一连杆组件包括有第一上置连杆、第一铰接座以及第一下置连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双燃料船用双壁管，其特征在于，包括内管道、外管道和弹性支撑单元；所述内管道与燃气发电机组相连通，以用来向其输送可燃性气体；所述外管道套设于所述内管道的外围，且在两者之间形成一环形空腔；所述弹性支撑单元被部分或整体容纳于所述环形空腔中，被用作所述外管道和所述内管道之间的柔性连接过渡；当所述内管道因受到激振力作用而高频振动时，所述弹性支撑单元所施加于其外侧壁上的弹性推顶力发生自适应性变化。2.根据权利要求1所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述弹性支撑单元由多个沿着所述外管道中心轴线进行线性排布的弹性支撑子单元构成。3.根据权利要求2所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述弹性支撑子单元为第一弹性支撑组件；所述第一弹性支撑组件包括有第一异形件、第二异形件、第一紧固螺栓组件以及第二紧固螺栓组件；所述第一异形件和所述第二异形件反向对扣，且同时借由所述第一紧固螺栓组件和所述第二紧固螺栓组件固定为一体；所述第一异形件依序由第一顶靠段、第一连接过渡段、第一弧形环抱段、第二连接过渡段以及第一弧形弹性段构成；所述第二异形件依序由第二顶靠段、第三连接过渡段、第二弧形环抱段、第四连接过渡段以及第二弧形弹性段构成；当所述第一异形件和所述第二异形件组对完毕后，所述第一顶靠段、所述第二顶靠段一一对应地顶触于所述第四连接过渡段、所述第二连接过渡段上，而所述第一弧形环抱段和所述第二弧形环抱段可共同拓补为一与所述内管道外径相适配的圆筒状环抱腔；当所述第一弹性支撑组件相对于所述内管道装配完毕后，所述第一弧形弹性段和所述第二弧形弹性段因受到来自于所述外管道的内侧壁的反向作用力影响而保持于弹性受压形变状态。4.根据权利要求3所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述第一弹性支撑组件还包括有第一弧形防磨垫板、第二弧形防磨垫板、第一沉头螺钉以及第二沉头螺钉；所述第一弧形防磨垫板贴靠于所述第一弧形弹性段的外侧壁上，且借由所述第一沉头螺钉与所述第一弧形弹性段可拆卸地固定为一体；所述第二弧形防磨垫板贴靠于所述第二弧形弹性段的外侧壁上，且借由所述第二沉头螺钉与所述第二弧形弹性段可拆卸地固定为一体；当所述第一弹性支撑组件相对于所述内管道装配完毕后，所述第一弧形防磨垫板和所述第二弧形防磨垫板均直接顶触于所述外管道的内侧壁上。5.根据权利要求3所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述第一弹性支撑组件还包括有第一弹性橡胶垫和第二弹性橡胶垫；所述第一弹性橡胶垫可拆卸地固定于所述第一异形件上，且完全覆盖所述第一弧形环抱段；所述第二弹性橡胶垫可拆卸地固定于所述第二异形件上，且完全覆盖所述第二弧形环抱段；当所述第一弹性支撑组件相对于所述内管道装配完毕后，所述第一弹性橡胶垫和所述第二弹性橡胶垫因受到来自于所述内管道的外侧壁的挤压力作用而保持于弹性受压形变状态。6.根据权利要求2所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述弹性支撑子单元由多个围绕于所述内管道中心轴线进行周向均布的第二弹性支撑组件构成；所述第二弹性支撑组件包括有第一安装座、第二安装座、第三安装座、第一连杆机构、第二连杆机构、第一姿态复位装置、第二姿态复位装置以及压块；沿着所述内管道的径向，所述第一安装座、所述第二安装座、所述第三安装座依序间隔地布置于所述环形空腔中，且三者中心轴线相共线；所述第一安装座由所述外管道进行负担；所述第一连杆机构同时连接所述第一安装座和所述第
二安装座；所述第二连杆机构同时连接所述第二安装座和所述第三安装座；所述压块和所述第三安装座固定为一体，且其始终弹性地压靠于所述内管道的外侧壁上；所述第一姿态复位装置、所述第二姿态复位装置分别一一对应地与所述第一连杆机构、所述第二连杆机构相配套应用；当所述第二弹性支撑组件被装配完毕后，在所述内管道因受到激振力作用而相向于所述外管道执行位移运动的进程中，相对应区域内的所述压块因受到压靠力作用而相向于所述第一安装座执行位移运动，所述第一连杆机构因受轴向压力作用而被压缩，所述第一姿态复位装置所储蓄的弹性势能同步地得到增加，所述第一安装座和所述第二安装座之间的间隔距离L1相应地减小，与此同时，所述第二连杆机构因受轴向压力作用亦被压缩，所述第二姿态复位装置所储蓄的弹性势能同步地得到增加，所述第二安装座和所述第三安装座之间的间隔距离L2相应地减小，在此进程中，所述压块因受到轴向推顶力作用而始终压靠于内管道的外侧壁上；抑或，在所述内管道因受到激振力作用而远离于所述外管道执行位移运动的进程中，所述第一姿态复位装置所储蓄的弹性势能得到释放，所述第一连杆机构因受到弹性回复力作用而被轴向拉长复位，所述第一安装座和所述第二安装座之间的间隔距离L1相应地增大，与此同时，所述第二姿态复位装置所储蓄的弹性势能亦同步地得到释放，所述第二连杆机构因受到弹性回复力作用而被轴向拉长复位，所述第二安装座和所述第三安装座之间的间隔距离L2相应地增大，在此进程中，所述压块因受到轴向推顶力作用而始终压靠于所述内管道的外侧壁上。7.根据权利要求6所述的双燃料船用双壁管，其特征在于，所述第一连杆机构由N个围绕于所述第一安装座的中心轴线进行周向均布的、且同时连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈中祥，王文庆，罗嘉鑫，尹群，李志富，张雨婷，蒋印，雍允豪，仲启春，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：