船舶快速堵漏系统及封堵方法与流程

本发明涉及船舶堵漏领域，特别是一种船舶快速堵漏系统及方法。

背景技术：

船舶在航行过程中，可能因为撞击或攻击的原因造成泄漏，如何实现快速堵漏，存在较多技术困难。虽然现有采用胶块堵漏的方案，但是不够稳固，容易脱落。

中国专利文献cn110844015a一种柔性快速应急堵漏方法，制作堵漏袋，准备堵漏枪和堵漏剂；将堵漏袋套入堵漏枪杆且一同送入到船板漏洞的一侧；向堵漏袋内注入堵漏剂；四、待堵漏剂膨胀后涨大堵漏袋，使堵漏剂连同堵漏袋将漏洞涨满不再漏水即为完成堵漏。本发明的堵漏方法是采用柔性材料或伞状特柔性材料作为堵漏袋，堵漏袋里面填充发泡剂，发泡剂体积能迅速膨胀变大，快速凝固定形，从而达到堵漏的目的。但是堵漏袋直径需大于漏洞的直径，充填时漏洞中堵漏袋的两头变大，中间小，达到固定堵漏的目的，从而在短时间内快速堵住漏洞。但是该方案的堵漏袋位于船体之外，容易影响航行，而且该方案不利于后继的封堵施工。中国专利文献cn111098992a一种用于船舱水下破洞口的堵漏伞及其使用方法记载了堵漏伞封堵的方案，能够实现快速堵漏，但是由于伞骨结构的存在，伞面内壁与船板外侧的贴合密封性不好，水容易继续渗入，影响后继的封堵施工。中国专利文献cn110641645a

一种密封性高的舰艇堵漏装置记载了采用吸盘结构进行封堵的方案，但是该设备的结构较为复杂，体积较大，不适于封堵较大破口的封堵。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶快速堵漏系统及方法，能够方便快速的封堵船板的破口，优选的方案中，配合堵漏伞封堵装置的结构，能够进一步提高封堵效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种船舶快速堵漏系统，它包括射钉装置，射钉装置用于与堵漏构件连接，以封堵船板上的破口；

所述的射钉装置的结构为：筒体内的一端设有可轴向滑动的射钉腔，在筒体的中部设有电弧发射器，筒体内的另一端设有射钉腔，用于容纳带有射钉药的射钉，电弧发射器的位置与射钉腔连通；

在激发针的长度范围还设有限位腔，激发针与限位块固定连接，限位块位于限位腔内，并被限位腔限制轴向移动位置，限位腔内还设有弹簧，弹簧用于顶住限位块，使激发针的端头克服弹簧的弹力才能激发电弧发射器。

优选的方案中，激发针远离电弧发射器的端头设有激发针座，激发针座为扩径的结构，激发针座的直径大于激发针穿过筒体上的孔的直径；

在激发针座与筒体端面之间设有保险垫片，保险垫片上设有开口部，以便于从激发针座与筒体端面之间取出。

优选的方案中，在开口部的两侧设有耳板，耳板之间设有保险销，保险销用于限制保险垫片被误退出激发针座与筒体端面之间。

优选的方案中，保险垫片上还设有拉环，拉环位于远离开口部的一侧，用于在使用时，将保险垫片从激发针座与筒体端面之间拉出。

优选的方案中，所述的射钉的结构为，射钉的一端设有射钉头，射钉头的端头设有射钉尖，射钉的另一端设有钉座，钉座成凸台形，钉座的底部直径较大，顶部直径较小，钉座直径较大的部分位于射钉腔之外，钉座直径较小的部分位于射钉腔之内，钉座的顶端还与射钉药固定连接，射钉药位于射钉腔之内。

优选的方案中，所述的射钉中部设有直径小于射钉头的射钉体，在射钉体之外包覆有直径不超过射钉头的变形套，在射钉体的外壁设有膨大部，以在射钉射入后推挤变形套膨大。

优选的方案中，变形套的上端面与钉座的下端面之间设有间隙，变形套的上端面还设有扩径的法兰结构，以在射钉射入后推动变形套向钉座的方向滑移。

优选的方案中，所述的变形套的材质采用铝、铅、锡、铜或包含上述元素一种或多种的合金。

优选的方案中，还包括封堵装置，其结构为：主杆的一端端头与多根支撑杆铰接，多根支撑杆沿着主杆的圆周分布，在支撑杆的内侧固设有封堵织物，封堵织物与支撑杆构成伞状结构；

在与支撑杆铰接的端头还设有端盖，端盖与封堵织物形成密封；

还设有锥形滑块，锥形滑块与主杆滑动连接，锥形滑块朝向支撑杆的一端为锥形，用于使受压的支撑杆撑开。

一种采用上述的船舶快速堵漏系统的堵漏方法，包括以下步骤：

s1、当船板出现破口时，以堵漏板覆盖破口，确保堵漏板与破口边缘的船板具有足够的重叠部分；

s2、以射钉装置将射钉穿透堵漏板的边缘和船板，将堵漏板封堵在破口上；

通过以上步骤实现船板破口的快速封堵。

本发明提供了一种船舶快速堵漏系统及方法，通过采用射钉装置能够快速将堵漏板与船板连接为一体，封堵船板上的破口。射钉装置采用了变形套的结构，能够在穿过船板和堵漏板之后，自动膨胀变形，从而将堵漏板与船板连接为一体。优先的方案中，采用的封堵装置，能够更快速的从船板外侧封堵破口，从而为后继的半永久性修复赢得时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的封堵结构。

图2为本发明的封堵装置未使用时的结构示意图。

图3为本发明张开封堵时的结构示意图。

图4为本发明的射钉装置的结构示意图。

图5为本发明的保险垫片的结构示意图。

图6为本发明的射钉装置使用时的结构示意图。

图中：船板1，肋板2，堵漏板3，加劲板4，封堵装置5，端盖51，主杆52，锥形滑块53，手柄54，滑块手柄55，封堵织物56，支撑杆57，射钉装置6，筒体601，弹簧60，激发针座61，保险垫片62，保险销621，开口部622，耳板623，拉环耳板624，拉环625，限位块63，电弧发射器64，撞针滑孔65，限位腔66，电弧发射腔67，射钉腔68，激发针69，射钉7，射钉药71，射钉体72，钉座721，变形套722，射钉杆723，射钉头724，射钉尖725，膨大部726，限位部727，固定绳8。

具体实施方式

实施例1：

如图1、6中，一种船舶快速堵漏系统，它包括射钉装置6，射钉装置6用于与堵漏构件连接，以封堵船板1上的破口；

所述的射钉装置6的结构为：筒体601内的一端设有可轴向滑动的射钉腔68，在筒体601的中部设有电弧发射器64，筒体601内的另一端设有射钉腔68，用于容纳带有射钉药71的射钉7，电弧发射器64的位置与射钉腔68连通；射钉药71为现有技术，例如中国专利文献cn109096018a即记载了一种用于电弧射钉枪的射钉弹及其制备方法及电弧射钉枪，其中即记载了射钉药的组分为高氯酸钾或次氯酸钾或氯酸钾1份，作为燃烧剂的淀粉0.1-1份，水0.05-1份。电弧发射器64采用类似打火机中的机械激发式电弧发射器64。由此能够大幅提高安全性。而且能够提高抗潮湿性能。

射钉装置6的筒体601采用淬火硬质合金钢，具有防腐、防锈和高强度的效果。

在激发针69的长度范围还设有限位腔66，激发针69与限位块63固定连接，限位块63位于限位腔66内，并被限位腔66限制轴向移动位置，限位腔66内还设有弹簧60，弹簧60用于顶住限位块63，使激发针69的端头克服弹簧60的弹力才能激发电弧发射器64。由此结构，在使用时，将堵漏板3覆盖在破口上，用射钉装置6沿着堵漏板3的边缘将堵漏板3与船板1连接为一体，从而可靠封堵破口。设置的限位腔66用于限制激发针69的运行行程，本例中的筒体601采用两段式连接结构，筒体601在限位腔66的位置分为两段，两段之间通过螺纹连接，以便于加工和安装。限位腔66的作用还在于，当射钉药71被激发时，限位块63与限位腔66能够形成密封，从而使射钉药71形成的气体推力全部作用到射钉7上。激发针69采用等温淬火击针。

优选的方案如图1、6中，激发针69远离电弧发射器64的端头设有激发针座61，激发针座61为扩径的结构，激发针座61的直径大于激发针69穿过筒体601上的孔的直径；

在激发针座61与筒体601端面之间设有保险垫片62，保险垫片62上设有开口部622，以便于从激发针座61与筒体601端面之间取出。采用保险垫片62的结构，除了安全性更佳之外，还无需在激发针座61上打孔，降低加工难度，提高制造效率。

优选的方案如图4、5中，在开口部622的两侧设有耳板623，耳板623之间设有保险销621，保险销621用于限制保险垫片62被误退出激发针座61与筒体601端面之间。优选的，保险销621采用点断结构，由此结构，便于在使用时直接将保险销621拉断，从而拉出保险垫片62。

优选的方案如图4、5中，保险垫片62上还设有拉环625，拉环625位于远离开口部622的一侧，用于在使用时，将保险垫片62从激发针座61与筒体601端面之间拉出。

优选的方案如图4中，所述的射钉7的结构为，射钉7的一端设有射钉头724，射钉头724的端头设有射钉尖725，射钉7的另一端设有钉座721，钉座721成凸台形，钉座721的底部直径较大，顶部直径较小，钉座721直径较大的部分位于射钉腔68之外，钉座721直径较小的部分位于射钉腔68之内，钉座721的顶端还与射钉药71固定连接，射钉药71位于射钉腔68之内。优选的方案中，在射钉头724的外表面包覆有柔性金属材料，例如紫铜或纯铝或铅锡合金，由此方案，1是能够增加导电性能，避免生成电火花，2是通过柔性金属材料的变形，避免因为撞击而产生火花，避免造成火灾。由此方案，能够用于油桶或储油仓的紧急修补。

优选的方案如图6中，所述的射钉7中部设有直径小于射钉头724的射钉体72，在射钉体72之外包覆有直径不超过射钉头724的变形套722，在射钉体72的外壁设有膨大部726，以在射钉7射入后推挤变形套722膨大。

优选的方案如图6中，变形套722的上端面与钉座721的下端面之间设有间隙，变形套722的上端面还设有扩径的法兰结构构成的限位部727，以在射钉7射入后推动变形套722向钉座721的方向滑移。

优选的方案中，所述的变形套722的材质采用铝、铅、锡、铜或包含上述元素一种或多种的合金。由上述的结构，当射钉7被射入到堵漏板3和船板1后，限位部727被堵漏板3限位，而在惯性作用下，射钉杆723继续前行，同时膨大部726对变形套722的内壁进行挤压，从而变形套722的端头变形扩大，将船板1的孔封堵，且形成限位。原理类似膨胀螺栓。

射钉装置6与接长杆连接，以确保安全，优选的，接长杆为多段，各段之间采用螺纹连接。在接长杆的中间套接激发杆，激发杆也采用多段设计，各段之间螺纹连接，用于传动给激发针69。

进一步优选的，射钉7的前端还可以设置为锤体结构，用于将船板1的变形边缘和毛刺，敲击平整。

进一步优选的，射钉头724的外壁还设有纹理，以提高摩擦力，从而提高抗拔力。

进一步优选的，射钉7与压片连接，压片可以设置为“z”字形，由此方案，将射钉7和压片与船板1连接即可固定压片，然后压片再将堵漏板3压紧固定。

优选的方案如图2、3中，还包括封堵装置5，其结构为：主杆52的一端端头与多根支撑杆57铰接，多根支撑杆57沿着主杆52的圆周分布，在支撑杆57的内侧固设有封堵织物56，封堵织物56与支撑杆57构成伞状结构；本例中的创新点是将封堵织物56例如防水毯，设置在支撑杆57的内侧。由此结构，封堵织物56能够与船板1的外壁紧密贴合，从而提高封堵效果，而且还便于后继的修复操作。例如在破口填充封口胶。

在与支撑杆57铰接的端头还设有端盖51，端盖51与封堵织物56形成密封；端盖51将封堵织物56穿过主杆52形成的孔封闭。

还设有锥形滑块53，锥形滑块53与主杆52滑动连接，锥形滑块53朝向支撑杆57的一端为锥形，用于使受压的支撑杆57撑开。

实施例2：

如图1中，一种采用上述的船舶快速堵漏系统的堵漏方法，包括以下步骤：

s1、当船板1出现破口时，以堵漏板3覆盖破口，确保堵漏板3与破口边缘的船板1具有足够的重叠部分；在堵漏板3与船板1之间设置环形密封垫，环形密封垫要位于破口的外围。环形密封垫采用环形橡胶。堵漏板3需要设置为一定弧度，与船板1的弧度大致相同，误差部分则由环形密封垫通过自身的变形补偿。

s2、以射钉装置6将射钉7穿透堵漏板3的边缘和船板1，将堵漏板3封堵在破口上；

通过以上步骤实现船板1破口的快速封堵。该方案用于破口边缘无变形，且破口尺寸较小的情形。

优选的方案中，在堵漏板3上设有排水管，排水管上设有阀门，在封堵施工过程中，阀门开启，以减小封堵时的压力，封堵施工完成后，关闭阀门。

实施例3：

对于破口尺寸较大的情形，先以封堵装置5伸出到破口外，利用滑块手柄55顶推锥形滑块53，使支撑杆57张开，当张开超过破口的范围，在水力的压力下即可将破口封堵；

待流水减小，用钣金修复变形的破口，用聚合物封堵胶，封堵破口，优选采用热固化封堵胶，以提高封堵速度。封堵过程中，将封堵装置5的主杆52拆卸，将形成的孔抹平，设置环形密封垫，环形密封垫位于破口的外围。以实施例2的方案，将堵漏板3置于破口处，以射钉装置6将射钉7穿透堵漏板3的边缘和船板1，将堵漏板3封堵在破口上，通过以上步骤实现船板1破口的快速封堵。该方案用于破口边缘有变形的情形。采用该方案，可以实现较长时间的航行。直至进入港口维修。

在缺乏封堵装置5的工况下，也可以用长度超过破口的横梁替代封堵装置5，将横梁与堵漏毯绑扎连接，然后伸出到破口之外，展开堵漏毯后以拉绳在舱内将横梁固定，实现临时封堵。然后再以聚合物封堵胶、堵漏板3进行后继封堵施工。

实施例4：

在破口的位置，将加劲板4的两端与肋板2通过射钉装置6连接，然后以加劲板4为固定基础，采用实施例1~3的方案进行封堵。例如直接将堵漏板3和密封垫置于加劲板4与船板1之间，以木楔将堵漏板3封紧，然后再以射钉装置6连接。或者先伸出封堵装置5，张开封堵后，再将手柄54通过固定绳8与加劲板4固定连接，然后再按实施例3的方案进行封堵。采用本例的方案，能够修复较大范围的破口。

实施例5：

管路出现破口，可以采用抱箍封堵，以射钉7连接抱箍的端头，在抱箍与管路的破口之间设置环形密封垫。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

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