[发明专利]稳定船舶的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在发生如海难的意外后稳定船舶的方法与系统。

背景技术

当船舶在发生意外(例如，与其他船舶或者如浮标或残骸碎片的漂浮物碰撞)之后变得漏水的时候，大部分情况下船舶的船体上撕开一个洞，根据裂口或洞的尺寸以及它位于水线之上或之下，通过洞海水将会进入到船舶的货舱中。根据阿基米德原理，由于船舶货舱中漏进来的水的影响，船舶的浮性将会由于船舶重量的增加或船体排开的水的体积减少而减少。随着船舶浮性(力)的减少，船舶，首先是船体，将位于更深的水中。由于这种流体静力学效应或连通器原理，一种不可逆的过程开始使得船体上的裂口或洞更深地浸入水中，从而导致更多的水进入货舱中，导致船舶浮力的进一步减少。由于船体裂口的原因，船舶变得关于其浮力不稳定，根据裂口的尺寸，当船舶的所有材料的平均密度大于水密度的时候，船舶将会不可避免地沉没。

已经设计出多种解决方案用以防止船舶在船体出现裂口的情况下快速沉没。一种公知的解决方案是通过(舱底)泵将船舶货舱中的漏水泵出。当(舱底)泵的排水量多于漏水流速的时候，可避免船舶沉没。另一种方案是当出现漏水时，尝试通过将货舱细分为多个部分并且将船体中包含裂口的部分水密性地封闭来限制或阻止船舶浮力的不稳定性，从而中断沉没过程。现在，大部分的船舶都配有(舱底)泵用以从货舱清除漏水；然而当泵由于例如缺少燃料或者机械故障等而失效且同时船体上的洞没有被塞住或封堵的时候，不可逆的沉没过程将会继续。

在海难或其他事故之后的火灾逃生情况下，防止火势的快速蔓延是很有必要的。由于下层甲板灭火困难并且需要人员的部署和关注，因此防止火势蔓延到货舱的其他子空间是有利的，这样人员就可以完成灭火工作而不必冒生命危险。

因此需要一种系统，快速可靠、低成本、具有最小的故障率，船舶能够在如船体漏水或火灾的事故之后稳定；由此，可以避免船舶的快速沉没并限制火势蔓延，能获得宝贵的时间，例如以便航行和漂浮到达港口，或在修理裂口或灭火的时候仍然漂浮在水上。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种方法和系统，在海难(例如船体突然漏水，或船上火灾)时，通过限制浮力的减小，船舶能够保持稳定和防止火势蔓延，而且该系统必须是低成本，必须是非专家能够快速启动的，并且必须在紧急事故例如船上动力供应或船舶发动机故障时是可靠的，从而减少船上人员、灭火人员和维护人员事故的几率。

本发明的目的通过下述方式实现：通过将充气气体充入船舶货舱的子空间中的至少一个可充气元件，对该可充气元件进行充气，从而该可充气元件在充气使用位置时具有如此的尺寸，使得子空间中的自由空气基本上都被该可充气元件排出，从而限制水流入船舶货舱中和/或抑制火灾的蔓延。

上述特征提供了一个在船舶货舱内充满充气气体的元件，其防止漏水进一步流入船舶货舱内，并通过从子空间去除自由空气来防止火灾蔓延。

其他替代性方法在权利要求2-9中描述，通过这些措施获得了改进的性能，或者可靠性得到提高；船舶的(水平)稳定性得到提高；提供了简单可靠的手段；船上人员受伤的风险降低了；可以容易地遥控启动自由空气的排出，用以阻止火灾蔓延或限制浮力减小。

本发明还涉及一种系统，如权利要求10-17中所述的，用以限制船舶浮力的减小。这些措施提高了性能和/或可靠性，防止了可充气元件中的一个或多个漏气时的系统故障。

而且，如权利要求18、19所述的，本发明涉及一种用在根据本发明所述方法或系统中的可充气元件。

本发明还涉及一种船舶，其具有包括如本发明所述可充气元件的系统。

附图说明

本发明通过可充气元件的实施例的附图被进一步描述，由此，特征和其他优点将随之显现。

图1示出了船舶的俯视图，该船舶布置成使用根据本发明的方法；

图2A示出了图1中船舶的侧视图；

图2B示出了根据本发明的方法中使用的可充气元件的细节；

图3示意性地示出了用在船舶中的系统的充气装置；

图4示意性地示出了系统的充气装置的替代性实施例。

具体实施方式

图1示出了船舶1的俯视图，其具有可充气元件9，用以当船体3出现裂口时排出自由空气以限制浮力的减小从而稳定船舶，并且用以防止火灾蔓延。在该实施例中，多个可充气元件9或气囊设在帆船1的上层甲板6中。