[发明专利]一种压载舱透气溢流保护系统及其设计方法

权利要求书

1.一种压载舱透气溢流保护系统的设计方法,其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：布置压载舱透气溢流总管的走向；

步骤2：根据压载泵排量和压载注入管内径计算透气溢流总管和透气管的管径，根据计算结果选择对应管径的透气溢流总管和透气管；

步骤3：根据船舶舱体结构和压载舱的位置，将透气溢流总管安装在二甲板与上甲板之间的走道内，使透气溢流总管的安装高度高于二甲板通道水密门，在边压载水舱和底压载水舱的舱顶分别开设多个透气孔并在每个透气孔上均固定一根透气管，透气管的一端与透气孔相连通，另一端与透气溢流总管相连通；每根透气管与透气溢流总管的连接处均设置有浮球式止回阀，在透气溢流总管的首末端分别连接一根排舷外管；在排舷外管与透气溢流总管的交汇处固定溢流报警器，在每根排舷外管的出水口处分别安装板式止回阀和常开阀门；

步骤4：计算系统管路中最长溢流路径的压载水流的沿程阻力值P₁和局部阻力值P₂，根据沿程阻力值和局部阻力值获得总阻力值P，P=P₁+P₂，计算总阻力值所对应的阻力水柱高度H₃；

步骤5：根据阻力水柱高度、压载舱的自身高度和边压载水舱上的透气管高度计算压载舱结构强度校核值H，所述压载舱结构强度校核值满足公式：H=H₁+H₂+H₃，其中，H₁为压载舱最高处舱顶的高度即二甲板距基线高度，H₂为压载舱透气管顶点距二甲板的距离；

步骤6：将压载舱结构强度校核值与压载舱的常规结构强度值进行对比，得到压载舱的结构减重重量。

2.根据权利要求1所述的压载舱透气溢流保护系统的设计方法，其特征在于，所述步骤4中还包括步骤4.1：判断透气管的最高点至透气溢流总管的高度差是否大于阻力水柱高度，若大于，则拆除浮球式止回阀。

3.根据权利要求1所述的压载舱透气溢流保护系统的设计方法，其特征在于，所述压载水流沿程阻力值的计算公式为：P₁=λ(L/d_i)[ρv²/(2g)]，其中，P₁为压载水流的沿程阻力值，λ为管路摩擦阻力系数，L为透气管至溢流管排出端的长度，d_i为管子内径，ρ为流体密度，v为流体流速，g为重力加速度；

局部阻力值的计算公式为：P₂=ζρv²/(2g)，其中，P₂为压载水流的局部阻力值，ζ为管路附件局部阻力系数。

4.根据权利要求1所述的压载舱透气溢流保护系统的设计方法，其特征在于，所述边压载水舱舱顶的透气管与底压载水舱舱顶的透气管处于同一高度。

5.根据权利要求4所述的压载舱透气溢流保护系统的设计方法，其特征在于，所述透气管为鹅颈弯。

6.一种压载舱透气溢流保护系统,其特征在于，包括设置于二甲板下的边压载水舱和底压载水舱，分别设置在边压载水舱和底压载水舱舱顶的透气管，设置于二甲板与上甲板之间走道内的透气溢流总管，以及分别固定在透气溢流总管首末端的排舷外管；所述透气管的一端与边压载水舱或底压载水舱相连通，另一端通过浮球式止回阀与透气溢流总管相连通；所述每根排舷外管与透气溢流总管的交汇处均固定溢流报警器，每根排舷外管的出水口沿水流方向依次固定有板式止回阀和常开阀。

7.根据权利要求6所述的压载舱透气溢流保护系统的设计方法，其特征在于，所述透气溢流总管的安装高度高于二甲板通道水密门。