專利名稱：一種防火抗爆自主逃生多功能艙室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防火抗爆自主逃生多功能艙室，屬于船員艙室安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著海洋資源開發(fā)的不斷發(fā)展，海洋平臺數(shù)量越來越多，海洋平臺的安全事故也逐年上升，由于海洋平臺往往遠(yuǎn)離海岸,位于茫茫大海之上,海洋平臺一旦發(fā)生安全事故，平臺上工作人員的安全即刻受到極大威脅。海洋平臺作為鉆探油氣資源的海上裝備，其自身的安全事故主要有兩類一類是由于油氣意外泄露引起的平臺爆炸或火災(zāi) ；一類是由于惡劣海況或者船舶碰撞而導(dǎo)致的海洋平臺坍塌。目前海洋平臺人員的工作、居住的艙室大多為普通板架結(jié)構(gòu)的鋼制艙室，此類艙室在安全方面主要有如下三個不足(1)防火能力差，目前的海洋平臺或船用防火艙室的設(shè)計主要是在鋼板表面涂上一層防火涂料，但是由于鋼材的延展性、導(dǎo)熱性強，致使其對溫度敏感度高，在一旦發(fā)生火災(zāi)的情況下，鋼材的溫度急劇升高，變形增大，防火涂料很快脫落，容易使艙室內(nèi)的物品達(dá)到著火點而發(fā)生火災(zāi)。(2)抗爆抗沖擊能力不足，海洋平臺艙室的四周圍壁一般是普通的板架結(jié)構(gòu)，而底部也是直接焊接在海洋平臺甲板上，剛度較大，艙室外油氣密集區(qū)一旦發(fā)生油氣爆炸，一方面，沖擊波載荷可以直接破壞艙室圍壁而破壞艙室，另一方面，爆炸所引起的海洋平臺甲板的劇烈振動會通過艙室底部對艙室內(nèi)設(shè)備或者人員引起損傷。(3 )艙室無自逃生能力，海洋平臺主要依靠配置的救生艇來達(dá)到逃生目的，當(dāng)海洋平臺發(fā)生危險需要拋棄平臺時，需要人員從各部分艙室經(jīng)過平臺甲板進(jìn)入救生艇，不可避免地使人員有一段時間暴露于平臺甲板上，如果此時甲板上的爆炸或火災(zāi)仍在繼續(xù)，對人員生命安全仍存在威脅。綜合以上分析，需要發(fā)明一種具備防火、抗爆、自逃生等多種功能的海洋平臺用生活、居住艙室，以提高平臺工作人員的安全。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為解決上述不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種在滿足原有艙室強度及各項應(yīng)用要求的前提下且具有防火、抗爆、可自主逃生等功能的艙室。使其既能滿足人員在海洋平臺上正常工作、居住過程中時刻處于防火抗爆的保護(hù)之下免受突然發(fā)生的火災(zāi)爆炸的傷害，又能在海洋平臺坍塌入水時能自主離開海洋平臺主體而漂浮于海面上，等待救援。技術(shù)方案一種防火抗爆自主逃生多功能艙室，主要由艙室主體、彈簧隔振器和艙室約束裝置組成。所述彈簧隔振器包括多個相同的彈簧，彈簧底端固定在主甲板上；所述艙室主體通過艙室約束裝置限制在彈簧隔振器上，所述艙室主體置于彈簧上端。所述艙室主體主要由四面圍壁、頂板、底板、水密防火門、水密舷窗、欄桿、折疊式吊梯和救生拉環(huán)組成，所述四圍壁、頂板和底板相互焊接形成水密艙室主體。四面圍壁及頂板為復(fù)合芯夾芯板，所述的復(fù)合芯夾芯板由內(nèi)外兩塊2mm厚的鋼板及夾于其中的復(fù)合芯構(gòu)成，所述的復(fù)合芯為Imm厚的金屬波紋板及填充在空隙中的隔熱防火泡沫構(gòu)成，該材料密度較??；所述底板為6mm的鋼板，底板邊界超出四周圍壁IOOmm的寬度。艙室主體外形的長度大于寬度，艙室總體上呈長方體狀，四個圍壁相交部位采用圓弧過渡。艙室主體一圍壁設(shè)一水密防火門，朝向大海的一側(cè)圍壁上開一個側(cè)壁防火水密舷窗，為增加防火抗爆效果，朝向平臺內(nèi)部的一側(cè)圍壁上不開窗。艙室主體頂板設(shè)頂板防火水密舷窗，頂板防火水密舷窗外圍設(shè)置欄桿。在舷窗下方設(shè)置可折疊式吊梯，可供艙室內(nèi)人員爬上吊梯通過艙室頂部的舷窗離開艙室。艙室主體前后兩端圍壁上焊接有救生拉環(huán)，可供救援船舶系固繩索對其進(jìn)行拖曳航行。所述彈簧隔振器設(shè)置于艙室主體底部鋼板(底板)之下，艙室主體的底部鋼板和主甲板之間采用若干根彈簧彈性連接，彈簧的下端焊接在主甲板表面，上端與艙室主體的底部鋼板接觸，彈簧上端與艙室主體的底部之間無焊接。所述艙室主體的底板的四個角上分別設(shè)有一個艙室約束裝置；所述艙室約束裝 置由齒條，齒輪，微型直流電動機(jī)，齒盤，軸孔，軸，I型卡板組成；齒盤根部焊接于I型卡板之上，齒輪與齒條的一端哨合，齒條的另一端與齒盤哨合。平臺一切正常時，I型卡板將艙室突出的底板部分卡住；平臺發(fā)生傾倒，艙室的一部分浸入海水中時，微型電動機(jī)帶動電動齒輪轉(zhuǎn)動，可以通過齒條帶動齒盤轉(zhuǎn)動，由于齒盤與I型卡板焊接在一起，齒盤轉(zhuǎn)動即可帶動卡板實現(xiàn)對艙室底部的約束與放開。所述微型直流電機(jī)由安置于艙室內(nèi)的蓄電池提供電源。當(dāng)需要限制艙室主體時，啟動微型直流電機(jī)，微型直流電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪通過齒條給齒盤一個遠(yuǎn)離齒輪的推力，從而使齒盤帶動I型卡板卡在底板上，微型直流電機(jī)
停止工作。艙室主體內(nèi)部儲存有供艙室內(nèi)人員48小時需要的食物、淡水、壓縮氧氣等給養(yǎng)，還配備有救援電臺、蓄電池電源、信號燈和救生衣等。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的防火抗爆自主逃生多功能艙室具有如下優(yōu)點
(I)艙室主體四圍壁及頂板均采用復(fù)合芯夾芯板結(jié)構(gòu)，具有防火、抗爆、隔熱的作用。復(fù)合芯中的波紋板，可以有效增加艙室圍壁的吸能效果，當(dāng)艙室外發(fā)生爆炸時，在爆炸載荷的作用下，夾芯板結(jié)構(gòu)的外層板最先承受力的作用，然后壓縮里面的波紋板，使之發(fā)生變形，吸收能量，大大提高了艙室的安全性。同時波紋板還可以起到艙壁板加強筋的作用，省去普通艙壁上水平及豎向布置的加強筋。填充于波紋板空隙中的隔熱防火泡沫，既可以使夾芯板承受爆炸沖擊波的能力大大增強，還可以有效抵抗艙室外火災(zāi)帶來的熱傳遞及火勢向艙內(nèi)蔓延。(2)當(dāng)艙室從海洋平臺脫離而漂浮于海面上時，可以通過艙室內(nèi)的甚高頻通訊設(shè)備發(fā)出救援信號，艙室頂部設(shè)置的信號燈可以在夜間救援人員容易發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，艙室內(nèi)儲存的食物及淡水可以有供艙室內(nèi)人員48小時的給養(yǎng)，為等待救援爭取寶貴時間。在救援人員到達(dá)后，艙室內(nèi)人員可依次通過艙室頂部的吊梯開啟頂部舷窗進(jìn)而爬上艙室頂部，艙室頂部的圍欄可以防止人員跌落海中，以便等待救援直升機(jī)或救援船舶的救援人員帶其離開。艙室前后兩端圍壁上焊接的拉環(huán)，可以使救援船舶利用繩索系住艙室后拖曳其到安全地帶，艙室前后端壁具有一定的弧度，可以減小拖曳過程中阻力。(3)海洋平臺甲板上因油氣泄漏而發(fā)生爆炸時，平臺主體在爆炸載荷的作用下往往會產(chǎn)生巨大的振動加速度，現(xiàn)有海洋平臺艙室底部與平臺甲板之間采用焊接方式進(jìn)行剛性連接，艙室也會隨平臺主體一起發(fā)生劇烈的振動，使在艙室內(nèi)工作或生活的人員產(chǎn)生傷亡。本設(shè)計中采用彈簧作為隔振器進(jìn)行彈性連接，可以大大降低來自平臺主體的振動載荷，使在艙室內(nèi)工作或者居住的人員在毫無防備的情況下同樣處于安全保護(hù)之中，對于提高人身安全具有重要作用。(4)采用齒輪等機(jī)械裝置控制的艙室約束裝置，齒輪嚙合所產(chǎn)生的簡單的機(jī)械運動，可以最大程度地保證其可靠性。由于齒輪的作用僅是通過齒條傳動將約束卡板轉(zhuǎn)動一個角度，所需的力較小，艙室的四個角上每個角的卡板只需要一臺微型電機(jī)即可，微型電機(jī)使用艙室內(nèi)的蓄電池而不使用平臺供電，可以避免平臺因在危險時刻斷電所造成的電機(jī)失靈。平臺一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸等事故，艙室內(nèi)人員立刻關(guān)閉門窗，使艙室處于水密狀態(tài)，同時啟動電機(jī)開關(guān)，將艙室的約束卡板打開，使艙室處于自由狀態(tài)，當(dāng)事故進(jìn)一步惡化致使平臺坍塌，艙室的一部分浸入水中時，艙室會在浮力的作用下漂浮起來而離開海洋平臺， 可以避免艙室與海洋平臺一起沉沒于海底，為救援爭取寶貴時間。


圖I為本發(fā)明實施例的主視 圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖
圖3為本發(fā)明實施例的左視 圖4為圖2的A-A劑視 圖5為本發(fā)明實施例中復(fù)合芯夾芯板局部放大 圖6為本發(fā)明實施例中艙室約束裝置處于約束狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意 圖7為本發(fā)明實施例中艙室約束裝置處于約束解除狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1-7所示，防火抗爆自主逃生多功能艙室包括艙室主體、彈簧隔振器I和艙室約束裝置13 ；
艙室主體的實施建造
首先，在艙室主體的底板3的四周焊接圍壁5，四個圍壁5相交部位采用圓弧過渡。然后在四面圍壁5的頂端焊接頂板14。四面圍壁5和頂板14均采用復(fù)合芯夾芯板7。復(fù)合芯夾芯板7的制造過程如下將一塊2_厚的第一鋼板7-3平放在支撐架上，然后在第一鋼板7-3上焊接Imm厚的金屬波紋板7_2，在第一鋼板7-3與金屬波紋板7_2的間隙處敷撒隔熱防火泡沫7-1作為內(nèi)芯填料；再在金屬波紋板7-2的上方焊接2_厚的第二鋼板7-4 ;將第一鋼板7-3和第二鋼板7-4塊鋼板豎起，將兩鋼板間的隔熱填料壓實，補充隔熱填料，使整個板縫間充滿填料；最后將合芯夾芯板7的兩側(cè)用鋼板焊接封閉，使其成為一個整體。接著在艙室主體端部圍壁5上設(shè)一水密防火門12,朝向大海的一側(cè)圍壁5上開一個側(cè)壁防火水密舷窗10，在艙室主體前后兩端圍壁5上焊接四個拉環(huán)4，其中每個圍壁5上設(shè)有兩個對稱的拉環(huán)4。艙室主體頂板14上設(shè)置一頂板防火水密舷窗11，頂板防火水密舷窗11外圍鋼板上焊接救生欄桿8，并在頂板防火水密舷窗11下方的頂板14上設(shè)置可折疊式吊梯9。艙室主體內(nèi)部安裝一手動開關(guān)6，用來控制艙室約束裝置13的約束和放開。底板3為6mm厚的鋼板，底板3邊界超出四周圍壁5有100_的寬度；艙室主體外形的長度大于寬度，艙室主體上呈長方體狀。彈簧隔振器I的實施制造
彈簧隔振器I由10行X4列的多個中等柔度彈簧組成，彈簧頂端與底板3接觸，彈簧頂端與艙室底部3之間無焊接，彈簧底端與主甲板2焊接固定。艙室約束裝置13的實施建造 艙室主體的底板3的四個角上分別設(shè)有一個艙室約束裝置13 ;艙室約束裝置13包括齒盤13-4、齒條13-1、齒輪13-2、微型直流電動機(jī)13_3、n型卡板13_7。首先，在主甲板2上焊接一軸孔13-5，在軸孔13-5上安置一軸13-6，再在軸13_6上焊接一·,型卡板13_7。然后將齒盤根部13-4焊接于η型卡板13-7之上，η型卡板13-7卡住底板3，將底板3約束在彈簧隔振器13上，限制底板3移動。接著在主甲板2上安裝一微型直流電動機(jī)13-3，微型直流電動機(jī)13-3與齒輪13-2用軸連接，在齒輪13-2和齒盤13_4上方設(shè)置一齒條13_1，齒輪13-2與齒條13-1的一端嚙合，齒條13-1的另一端與齒盤13-4嚙合。當(dāng)需要使艙室主體自由不受艙室約束裝置13的約束時，通過手動開關(guān)6啟動微型直流電機(jī)13-3，微型直流電機(jī)13-3帶動齒輪13-2轉(zhuǎn)動，齒輪13-2通過齒條13_1給齒盤13_4 —個向齒輪13_2方向的拉力，從而使齒盤13-4帶動η型卡板13-7和軸13-6向齒輪13_2傾斜，進(jìn)一步使艙室主體脫離I型卡板13-7的限制。當(dāng)需要約束艙室主體時，通過手動開關(guān)6啟動微型直流電機(jī)13-3，微型直流電機(jī)13-3帶動齒輪13-2轉(zhuǎn)動，齒輪13_2通過齒條13_1給齒盤13_4一個遠(yuǎn)離齒輪13-2的推力，從而使齒盤13-4帶動η型卡板13-7卡在底板上，微型直流電機(jī)13-3停止工作。對于整個裝置，先在主甲板2上安裝彈簧隔振器1，待其完成后，將已建造完成的艙室主體吊裝到彈簧隔振器I上。最后，在主甲板2上安裝艙室約束裝置13。艙室主體內(nèi)部儲存有供艙室內(nèi)人員48小時需要的食物、淡水、壓縮氧氣，還配備有救援電臺、蓄電池電源和救生衣；艙室主體的頂板14上設(shè)置有信號燈。微型直流電機(jī)13-3由安置于艙室內(nèi)的蓄電池電源供電。
權(quán)利要求
1.一種防火抗爆自主逃生多功能艙室，包括艙室主體；其特征在于還包括彈簧隔振器和艙室約束裝置；所述彈簧隔振器包括多個相同的彈簧，彈簧底端固定在主甲板上；所述艙室主體通過艙室約束裝置限制在彈簧隔振器上，所述艙室主體置于彈簧上端。
2.如權(quán)利要求I所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述艙室主體包括圍壁、頂板和底板；所述艙室主體的四圍壁及頂板采用復(fù)合芯夾芯板結(jié)構(gòu)，所述四圍壁、頂板和底板相互焊接形成水密艙室主體。
3.如權(quán)利要求I或2所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述艙室主體外的頂板上設(shè)置救生欄桿，艙室主 體內(nèi)的頂板上設(shè)有可折疊式吊梯，艙室主體一側(cè)圍壁上設(shè)置一個水密防火門、該圍壁外側(cè)設(shè)有兩個供救生船只牽引系固繩索的救生拉環(huán)，一側(cè)圍壁上設(shè)置一個側(cè)壁防火水密舷窗，與遠(yuǎn)離水密防火門相對的一側(cè)圍壁外側(cè)設(shè)置兩個供救生船只牽引系固繩索的救生拉環(huán)；所述艙室主體的頂板上設(shè)置一個頂板防火水密舷窗，頂板防火水密舷窗外圍設(shè)置欄桿，所述可折疊式吊梯設(shè)置在頂板防火水密舷窗的下方。
4.如權(quán)利要求I所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述彈簧隔振器由10行X4列的中等柔度彈簧組成；所述彈簧底端與主甲板焊接固定，頂端與艙室主體的底板相接觸而不固連。
5.如權(quán)利要求I所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述艙室主體的底板的四個角上分別設(shè)有一個艙室約束裝置；所述艙室約束裝置由齒條，齒輪，微型直流電動機(jī)，齒盤，軸孔，軸，I型卡板組成；所述軸孔安裝在主甲板上；所述軸的下端活動安裝在軸孔上，上端連接I型卡板端部；所述齒盤固定安裝在I型卡板上板面上，I型卡板卡住底板，將艙室主體底板約束在彈簧隔振器上，限制底板移動；所述齒輪固定在主甲板上，通過齒條和微型直流電機(jī)與齒盤傳動連接，齒條的一端和齒輪嚙合，另一端與齒盤嚙合；當(dāng)需要使艙室主體自由時，啟動微型直流電機(jī)，微型直流電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪通過齒條給齒盤一個向齒輪的拉力，從而使齒盤帶動I型卡板和軸向齒輪傾斜，進(jìn)一步使艙室主體脫離I型卡板的限制。
6.如權(quán)利要求2所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于復(fù)合芯夾芯板由內(nèi)外兩塊2_厚的鋼板及夾于其中的復(fù)合芯構(gòu)成；所述的復(fù)合芯為Imm厚的金屬波紋板及填充在空隙中的隔熱防火泡沫構(gòu)成；所述底板為6_的鋼板，底板邊界超出四周圍壁100_的寬度；所述艙室主體外形的長度大于寬度，艙室主體上呈長方體狀，四個圍壁相交部位采用圓弧過渡。
7.如權(quán)利要求5所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于當(dāng)需要限制艙室主體時，啟動微型直流電機(jī)，微型直流電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪通過齒條給齒盤一個遠(yuǎn)離齒輪的推力，從而使齒盤帶動I型卡板卡在底板上，微型直流電機(jī)停止工作。
8.如權(quán)利要求I或5所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述艙室主體內(nèi)部儲存有供艙室內(nèi)人員48小時需要的食物、淡水、壓縮氧氣，還配備有救援電臺、蓄電池電源和救生衣；艙室主體的頂板上設(shè)置有信號燈。
9.如權(quán)利要求8所述的防火抗爆自主逃生多功能艙室，其特征在于所述微型直流電機(jī)由安置于艙室內(nèi)的蓄電池電源供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋平臺用多功能艙室，屬于船員艙室安全技術(shù)領(lǐng)域，是一種防火抗爆自主逃生多功能艙室。該多功能艙室包括艙室主體，艙室底部彈簧隔振器和艙室約束裝置組成。艙室的四面圍壁及頂板為復(fù)合芯夾芯板；艙室的底部與平臺甲板之間使用彈簧隔振器連接；使用約束卡板及齒輪傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對艙室的日常約束及危險時的約束解除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該多功能艙室既能使艙室內(nèi)人員全天候處于防火抗爆的安全保護(hù)之中，在平臺坍塌入水時又能在浮力作用下實現(xiàn)和主甲板平臺的自動分離，起到救生的作用，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號B63C9/06GK102963504SQ201210534828
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者張健, 尹群, 羅昭君, 連建魯, 陳聰 申請人:江蘇科技大學(xué)