CN102963504A - 一种防火抗爆自主逃生多功能舱室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋平台用多功能舱室，属于船员舱室安全技术领域，是一种防火抗爆自主逃生多功能舱室。该多功能舱室包括：舱室主体，舱室底部弹簧隔振器和舱室约束装置组成。舱室的四面围壁及顶板为复合芯夹芯板；舱室的底部与平台甲板之间使用弹簧隔振器连接；使用约束卡板及齿轮传动机构实现对舱室的日常约束及危险时的约束解除。与现有技术相比，该多功能舱室既能使舱室内人员全天候处于防火抗爆的安全保护之中，在平台坍塌入水时又能在浮力作用下实现和主甲板平台的自动分离，起到救生的作用，具有很好的应用前景。

Description

一种防火抗爆自主逃生多功能舱室

技术领域

本发明涉及一种防火抗爆自主逃生多功能舱室，属于船员舱室安全技术领域。

背景技术

随着海洋资源开发的不断发展，海洋平台数量越来越多，海洋平台的安全事故也逐年上升，由于海洋平台往往远离海岸，位于茫茫大海之上，海洋平台一旦发生安全事故，平台上工作人员的安全即刻受到极大威胁。海洋平台作为钻探油气资源的海上装备，其自身的安全事故主要有两类：一类是由于油气意外泄露引起的平台***或火灾；一类是由于恶劣海况或者船舶碰撞而导致的海洋平台坍塌。

目前海洋平台人员的工作、居住的舱室大多为普通板架结构的钢制舱室，此类舱室在安全方面主要有如下三个不足：（1）防火能力差，目前的海洋平台或船用防火舱室的设计主要是在钢板表面涂上一层防火涂料，但是由于钢材的延展性、导热性强，致使其对温度敏感度高，在一旦发生火灾的情况下，钢材的温度急剧升高，变形增大，防火涂料很快脱落，容易使舱室内的物品达到着火点而发生火灾。（2）抗爆抗冲击能力不足，海洋平台舱室的四周围壁一般是普通的板架结构，而底部也是直接焊接在海洋平台甲板上，刚度较大，舱室外油气密集区一旦发生油气***，一方面，冲击波载荷可以直接破坏舱室围壁而破坏舱室，另一方面，***所引起的海洋平台甲板的剧烈振动会通过舱室底部对舱室内设备或者人员引起损伤。（3）舱室无自逃生能力，海洋平台主要依靠配置的救生艇来达到逃生目的，当海洋平台发生危险需要抛弃平台时，需要人员从各部分舱室经过平台甲板进入救生艇，不可避免地使人员有一段时间暴露于平台甲板上，如果此时甲板上的***或火灾仍在继续，对人员生命安全仍存在威胁。综合以上分析，需要发明一种具备防火、抗爆、自逃生等多种功能的海洋平台用生活、居住舱室，以提高平台工作人员的安全。

发明内容

发明目的：为解决上述不足之处，本发明的目的是提供一种在满足原有舱室强度及各项应用要求的前提下且具有防火、抗爆、可自主逃生等功能的舱室。使其既能满足人员在海洋平台上正常工作、居住过程中时刻处于防火抗爆的保护之下免受突然发生的火灾***的伤害，又能在海洋平台坍塌入水时能自主离开海洋平台主体而漂浮于海面上，等待救援。

技术方案：一种防火抗爆自主逃生多功能舱室，主要由舱室主体、弹簧隔振器和舱室约束装置组成。所述弹簧隔振器包括多个相同的弹簧，弹簧底端固定在主甲板上；所述舱室主体通过舱室约束装置限制在弹簧隔振器上，所述舱室主体置于弹簧上端。

所述舱室主体主要由四面围壁、顶板、底板、水密防火门、水密舷窗、栏杆、折叠式吊梯和救生拉环组成，所述四围壁、顶板和底板相互焊接形成水密舱室主体。四面围壁及顶板为复合芯夹芯板，所述的复合芯夹芯板由内外两块2mm厚的钢板及夹于其中的复合芯构成，所述的复合芯为1mm厚的金属波纹板及填充在空隙中的隔热防火泡沫构成，该材料密度较小；所述底板为6mm的钢板，底板边界超出四周围壁100mm的宽度。舱室主体外形的长度大于宽度，舱室总体上呈长方体状，四个围壁相交部位采用圆弧过渡。

舱室主体一围壁设一水密防火门，朝向大海的一侧围壁上开一个侧壁防火水密舷窗，为增加防火抗爆效果，朝向平台内部的一侧围壁上不开窗。舱室主体顶板设顶板防火水密舷窗，顶板防火水密舷窗***设置栏杆。在舷窗下方设置可折叠式吊梯，可供舱室内人员爬上吊梯通过舱室顶部的舷窗离开舱室。舱室主体前后两端围壁上焊接有救生拉环，可供救援船舶系固绳索对其进行拖曳航行。

所述弹簧隔振器设置于舱室主体底部钢板（底板）之下，舱室主体的底部钢板和主甲板之间采用若干根弹簧弹性连接，弹簧的下端焊接在主甲板表面，上端与舱室主体的底部钢板接触，弹簧上端与舱室主体的底部之间无焊接。

所述舱室主体的底板的四个角上分别设有一个舱室约束装置；所述舱室约束装置由齿条，齿轮，微型直流电动机，齿盘，轴孔，轴，┓型卡板组成；齿盘根部焊接于┓型卡板之上，齿轮与齿条的一端啮合，齿条的另一端与齿盘啮合。平台一切正常时，┓型卡板将舱室突出的底板部分卡住；平台发生倾倒，舱室的一部分浸入海水中时，微型电动机带动电动齿轮转动，可以通过齿条带动齿盘转动，由于齿盘与┓型卡板焊接在一起，齿盘转动即可带动卡板实现对舱室底部的约束与放开。所述微型直流电机由安置于舱室内的蓄电池提供电源。

当需要限制舱室主体时，启动微型直流电机，微型直流电机带动齿轮转动，齿轮通过齿条给齿盘一个远离齿轮的推力，从而使齿盘带动┓型卡板卡在底板上，微型直流电机停止工作。

舱室主体内部储存有供舱室内人员48小时需要的食物、淡水、压缩氧气等给养，还配备有救援电台、蓄电池电源、信号灯和救生衣等。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的防火抗爆自主逃生多功能舱室具有如下优点：

（1）舱室主体四围壁及顶板均采用复合芯夹芯板结构，具有防火、抗爆、隔热的作用。复合芯中的波纹板，可以有效增加舱室围壁的吸能效果，当舱室外发生***时，在***载荷的作用下，夹芯板结构的外层板最先承受力的作用，然后压缩里面的波纹板，使之发生变形，吸收能量，大大提高了舱室的安全性。同时波纹板还可以起到舱壁板加强筋的作用，省去普通舱壁上水平及竖向布置的加强筋。填充于波纹板空隙中的隔热防火泡沫，既可以使夹芯板承受***冲击波的能力大大增强，还可以有效抵抗舱室外火灾带来的热传递及火势向舱内蔓延。

（2）当舱室从海洋平台脱离而漂浮于海面上时，可以通过舱室内的甚高频通讯设备发出救援信号，舱室顶部设置的信号灯可以在夜间救援人员容易发现目标，舱室内储存的食物及淡水可以有供舱室内人员48小时的给养，为等待救援争取宝贵时间。在救援人员到达后，舱室内人员可依次通过舱室顶部的吊梯开启顶部舷窗进而爬上舱室顶部，舱室顶部的围栏可以防止人员跌落海中，以便等待救援直升机或救援船舶的救援人员带其离开。舱室前后两端围壁上焊接的拉环，可以使救援船舶利用绳索系住舱室后拖曳其到安全地带，舱室前后端壁具有一定的弧度，可以减小拖曳过程中阻力。

（3）海洋平台甲板上因油气泄漏而发生***时，平台主体在***载荷的作用下往往会产生巨大的振动加速度，现有海洋平台舱室底部与平台甲板之间采用焊接方式进行刚性连接，舱室也会随平台主体一起发生剧烈的振动，使在舱室内工作或生活的人员产生伤亡。本设计中采用弹簧作为隔振器进行弹性连接，可以大大降低来自平台主体的振动载荷，使在舱室内工作或者居住的人员在毫无防备的情况下同样处于安全保护之中，对于提高人身安全具有重要作用。

（4）采用齿轮等机械装置控制的舱室约束装置，齿轮啮合所产生的简单的机械运动，可以最大程度地保证其可靠性。由于齿轮的作用仅是通过齿条传动将约束卡板转动一个角度，所需的力较小，舱室的四个角上每个角的卡板只需要一台微型电机即可，微型电机使用舱室内的蓄电池而不使用平台供电，可以避免平台因在危险时刻断电所造成的电机失灵。平台一旦发生火灾***等事故，舱室内人员立刻关闭门窗，使舱室处于水密状态，同时启动电机开关，将舱室的约束卡板打开，使舱室处于自由状态，当事故进一步恶化致使平台坍塌，舱室的一部分浸入水中时，舱室会在浮力的作用下漂浮起来而离开海洋平台，可以避免舱室与海洋平台一起沉没于海底，为救援争取宝贵时间。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图；

图2为本发明实施例的俯视图

图3为本发明实施例的左视图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为本发明实施例中复合芯夹芯板局部放大图；

图6为本发明实施例中舱室约束装置处于约束状态时的结构示意图；

图7为本发明实施例中舱室约束装置处于约束解除状态时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1-7所示，防火抗爆自主逃生多功能舱室包括舱室主体、弹簧隔振器1和舱室约束装置13；

舱室主体的实施建造：

首先，在舱室主体的底板3的四周焊接围壁5，四个围壁5相交部位采用圆弧过渡。然后在四面围壁5的顶端焊接顶板14。四面围壁5和顶板14均采用复合芯夹芯板7。复合芯夹芯板7的制造过程如下：将一块2mm厚的第一钢板7-3平放在支撑架上，然后在第一钢板7-3上焊接1mm厚的金属波纹板7-2，在第一钢板7-3与金属波纹板7-2的间隙处敷撒隔热防火泡沫7-1作为内芯填料；再在金属波纹板7-2的上方焊接2mm厚的第二钢板7-4；将第一钢板7-3和第二钢板7-4块钢板竖起，将两钢板间的隔热填料压实，补充隔热填料，使整个板缝间充满填料；最后将合芯夹芯板7的两侧用钢板焊接封闭，使其成为一个整体。接着在舱室主体端部围壁5上设一水密防火门12，朝向大海的一侧围壁5上开一个侧壁防火水密舷窗10，在舱室主体前后两端围壁5上焊接四个拉环4，其中每个围壁5上设有两个对称的拉环4。舱室主体顶板14上设置一顶板防火水密舷窗11，顶板防火水密舷窗11***钢板上焊接救生栏杆8，并在顶板防火水密舷窗11下方的顶板14上设置可折叠式吊梯9。舱室主体内部安装一手动开关6，用来控制舱室约束装置13的约束和放开。底板3为6mm厚的钢板，底板3边界超出四周围壁5有100mm的宽度；舱室主体外形的长度大于宽度，舱室主体上呈长方体状。

弹簧隔振器1的实施制造：

弹簧隔振器1由10行×4列的多个中等柔度弹簧组成，弹簧顶端与底板3接触，弹簧顶端与舱室底部3之间无焊接，弹簧底端与主甲板2焊接固定。

舱室约束装置13的实施建造：

    舱室主体的底板3的四个角上分别设有一个舱室约束装置13；舱室约束装置13包括齿盘13-4、齿条13-1、齿轮13-2、微型直流电动机13-3、┓型卡板13-7。首先，在主甲板2上焊接一轴孔13-5，在轴孔13-5上安置一轴13-6，再在轴13-6上焊接一┓型卡板13-7。然后将齿盘根部13-4焊接于┓型卡板13-7之上，┓型卡板13-7卡住底板3，将底板3约束在弹簧隔振器13上，限制底板3移动。接着在主甲板2上安装一微型直流电动机13-3，微型直流电动机13-3与齿轮13-2用轴连接，在齿轮13-2和齿盘13-4上方设置一齿条13-1，齿轮13-2与齿条13-1的一端啮合，齿条13-1的另一端与齿盘13-4啮合。当需要使舱室主体自由不受舱室约束装置13的约束时，通过手动开关6启动微型直流电机13-3，微型直流电机13-3带动齿轮13-2转动，齿轮13-2通过齿条13-1给齿盘13-4一个向齿轮13-2方向的拉力，从而使齿盘13-4带动┓型卡板13-7和轴13-6向齿轮13-2倾斜，进一步使舱室主体脱离┓型卡板13-7的限制。当需要约束舱室主体时，通过手动开关6启动微型直流电机13-3，微型直流电机13-3带动齿轮13-2转动，齿轮13-2通过齿条13-1给齿盘13-4一个远离齿轮13-2的推力，从而使齿盘13-4带动┓型卡板13-7卡在底板上，微型直流电机13-3停止工作。

对于整个装置，先在主甲板2上安装弹簧隔振器1，待其完成后，将已建造完成的舱室主体吊装到弹簧隔振器1上。最后，在主甲板2上安装舱室约束装置13。

舱室主体内部储存有供舱室内人员48小时需要的食物、淡水、压缩氧气，还配备有救援电台、蓄电池电源和救生衣；舱室主体的顶板14上设置有信号灯。

微型直流电机13-3由安置于舱室内的蓄电池电源供电。

Claims (9)

1.一种防火抗爆自主逃生多功能舱室，包括舱室主体；其特征在于：还包括弹簧隔振器和舱室约束装置；所述弹簧隔振器包括多个相同的弹簧，弹簧底端固定在主甲板上；所述舱室主体通过舱室约束装置限制在弹簧隔振器上，所述舱室主体置于弹簧上端。

2.如权利要求1所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述舱室主体包括围壁、顶板和底板；所述舱室主体的四围壁及顶板采用复合芯夹芯板结构，所述四围壁、顶板和底板相互焊接形成水密舱室主体。

3.如权利要求1或2所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述舱室主体外的顶板上设置救生栏杆，舱室主体内的顶板上设有可折叠式吊梯，舱室主体一侧围壁上设置一个水密防火门、该围壁外侧设有两个供救生船只牵引系固绳索的救生拉环，一侧围壁上设置一个侧壁防火水密舷窗，与远离水密防火门相对的一侧围壁外侧设置两个供救生船只牵引系固绳索的救生拉环；所述舱室主体的顶板上设置一个顶板防火水密舷窗，顶板防火水密舷窗***设置栏杆，所述可折叠式吊梯设置在顶板防火水密舷窗的下方。

4.如权利要求1所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述弹簧隔振器由10行×4列的中等柔度弹簧组成；所述弹簧底端与主甲板焊接固定，顶端与舱室主体的底板相接触而不固连。

5.如权利要求1所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述舱室主体的底板的四个角上分别设有一个舱室约束装置；所述舱室约束装置由齿条，齿轮，微型直流电动机，齿盘，轴孔，轴，┓型卡板组成；所述轴孔安装在主甲板上；所述轴的下端活动安装在轴孔上，上端连接┓型卡板端部；所述齿盘固定安装在┓型卡板上板面上，┓型卡板卡住底板，将舱室主体底板约束在弹簧隔振器上，限制底板移动；所述齿轮固定在主甲板上，通过齿条和微型直流电机与齿盘传动连接，齿条的一端和齿轮啮合，另一端与齿盘啮合；当需要使舱室主体自由时，启动微型直流电机，微型直流电机带动齿轮转动，齿轮通过齿条给齿盘一个向齿轮的拉力，从而使齿盘带动┓型卡板和轴向齿轮倾斜，进一步使舱室主体脱离┓型卡板的限制。

6.如权利要求2所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：复合芯夹芯板由内外两块2mm厚的钢板及夹于其中的复合芯构成；所述的复合芯为1mm厚的金属波纹板及填充在空隙中的隔热防火泡沫构成；所述底板为6mm的钢板，底板边界超出四周围壁100mm的宽度；所述舱室主体外形的长度大于宽度，舱室主体上呈长方体状，四个围壁相交部位采用圆弧过渡。

7.如权利要求5所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：当需要限制舱室主体时，启动微型直流电机，微型直流电机带动齿轮转动，齿轮通过齿条给齿盘一个远离齿轮的推力，从而使齿盘带动┓型卡板卡在底板上，微型直流电机停止工作。

8.如权利要求1或5所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述舱室主体内部储存有供舱室内人员48小时需要的食物、淡水、压缩氧气，还配备有救援电台、蓄电池电源和救生衣；舱室主体的顶板上设置有信号灯。

9.如权利要求8所述的防火抗爆自主逃生多功能舱室，其特征在于：所述微型直流电机由安置于舱室内的蓄电池电源供电。

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