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300TEU集装箱船的主尺度确定及总布置设计

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发表于 2022-9-16 19:17:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
                                          

    目:300TEU集装箱船的主尺度确定及总布置设计



内容摘要

大型集装箱船是海上货物运输的主要承载工具,它对控制性能的掌握直接影响到运送效率和出航安全性。集装箱船是现今的关键运输工具之一。与别的商业服务船只对比,具备速度更快、主甲板开口大、压杆稳定要求高、修建难度大等特性。自20世际60时代集装箱船发生至今,伴随着全球集装箱海运行业竞争的日益猛烈,为了提高集装箱海运效率和规模效益,集装箱船愈来愈大型化。此外,伴随着集装箱船规格和集装箱运载率的增加,集装箱船的集装箱载货量在近期10年也快速增加。本船设计要点为临海集装箱船,集装箱载重量300TEU,非曝露,续航力3000-4000 KN,船速11kn,水手16人,单飞机螺旋桨,主机功率2400大马力,每一个集装箱较大装载量20吨。总体设计前,搜集母船数据信息和有关参考数据;从网站和公共图书馆找寻与集装箱船总体设计有关的标准和毕业论文。随后依据提前准备集装箱船的设计步骤和常见问题,在调整中进行测算和校对工作中,最后实现定稿。

关键词:集装箱船;300TEU;主尺度;布置设计



目     录

内容摘要        I
引   言        1
1  设计任务书        3
1.1  设计任务书提要        3
1.2  设计船的简要分析        3
1.2.1  集装箱船的特点        3
1.2.2  国内外集装箱船的发展历程        4
1.2.3  设计构思        6
2  船舶主尺度确定        8
2.1  初始排水量及主要尺度确定        8
2.1.1  船宽B的确定        8
2.1.2  船深D的确定        9
2.1.3  船长L的确定        10
2.2  排水量估算        10
2.2.1  空船重量        10
2.2.2  载重量        11
2.3  吃水及方形系数估算        12
2.3.1  吃水        12
2.3.2  方形系数        12
2.4  性能校核        12
2.4.1  稳性校核        12
2.4.2  航速校核        13
2.5  小结        13
3  总布置设计        14
3.1  肋位划分        14
3.2  双层底高度和双壳宽度的确定        15
3.3  总布置概况        15
3.3.1  设计船总体概述        15
3.3.2  主船体部分的布置        15
3.3.3  各露天甲板上的布置        16
3.4  舾装设备        16
3.4.1  锚泊设备        17
3.4.2  系泊设备        17
3.4.3  舵设备        18
3.4.4  救生设备        18
3.4.5  消防设备        18
3.4.6  货舱舱口盖        18
3.5  总布置设计图绘制        19
参考文献        20

引   言

海运集装箱最开始用以路运运输,这也是运输有史以来一次伟大的技术革命,迅速成为了一种合理的运输方式。
第一艘集装箱船是1957年在国外由货船改造而成的。其装卸高效率比常规一般货船高10倍,海港停靠在时长大大缩短,装卸情况下的商品耗损降低。自此,集装箱船发展迅速,到70时代,早已趋向完善。
集装箱船可分成全集装箱船和半集装箱船,其结构和外观与基本海船显著不一样。细长形,单面甲板,直上甲板。货舱总宽的70%-80%。人的全面发展坐落于船尾或中后侧,这可以有更多的是甲板用于堆积集装箱。一艘船能够在甲板上堆2-4层,在机舱里堆3-9层集装箱。集装箱装卸搬运速度更快,停留的时间短。大多数选用快速,一般每小时20-23海里。近些年,为了能节约资源,一般选用经济发展船速,大概一小时18海中。沿海地区短路线出航的集装箱船的速率仅有一小时10海中上下。近些年,美国、美国、日本等国家进出口贸易的产品中,约70%-90%是由集装箱运送的,集装箱船是一种新式船只[1]。它并没有内部结构主甲板,发动机舱坐落于木船,船壳事实上是一个极大的库房,300米长,随后被竖直滑轨分割成一个个小舱底。集装箱靠岸时,这种集装箱设备具有精准定位功效,当船只在海上碰到极端天气时,能紧紧固定不动。由于集装箱是金属材料做的,密封较好,里边的物品不容易被降水或是海面腐蚀。一般来说,集装箱停靠在专业的货运物流码头,由码头上专业的大型起重机装卸搬运。高效率可以达到一小时1000-2400吨,比一般杂货船高出30-70倍。因而,它被广泛运用于当代海运业。
集装箱船可分成一部分集装箱船、全集装箱船和可变换集装箱船:
(1)部分集装箱船
仅有船的正中间一部分做为集装箱的专用型空间,别的空间依然放满了一般的货品。
(2)全集装箱船
就是指专业用于装运集袋箱的船。它有别于一般的海船。它货舱配有格架,格架上配有竖直导轨,集装箱能够顺着导轨放下。四角用方格限定,避免乱倒。一艘船的舱里能够堆放三至九层集装箱,甲板上能够堆放三至四层。
(3)可变换集装箱船
货品集装箱的构造是可拆卸式的。因而,它能够在必要时运输集装箱和一般产品。集装箱速度更快,绝大多数船只并没有起重设备,必须借助港口里的起重设备开展装卸。这类集装箱船也叫装卸船[2]。
假如仅以集装箱船运输的货箱总数来区别集装箱船的生产水准,10000TEU的集装箱船早就在全球各大航道上飞行,18000TEU的集装箱船早就发生在设计方案上。她们早已超过了第七代!依据集装箱船的时间段区划,看得出集装箱船的发展展现出大型化的发展趋势。规模性发展的驱动因素许多,关键来源于班轮运输市场的市场竞争、船舶构造设计修建技术性的发展和班轮企业的网络资源操纵。行业竞争驱使班轮企业一直有降低成本的内在要求。根据集装箱船舶的大型化完成规模效应,降低成本,变成促进船只大型化的首要推动力。
因为大型集装箱船的局限,中小型集装箱船的发展满足灵便物流运输的要求。针对一定规模的船舶而言,必须挑选一条可以提供“适度货载规模”的航线。针对大型船舶而言,其船舶成本费、经营成本、航行成本费都远远高于中小型船舶,因而所需要的适合货载规模也相对应比较高,可以为大中型船舶提供适合货载规模的航线也相对应偏少[3]。有些地区的航运业设备,包含港口、大运河等,还不适宜大型船舶的工作,限制了大型船舶的航线挑选。例如巴拿马运河,非常巴拉马集装箱船挑选经中国太平洋、巴拿马运河到美国东部的航线,还是不可行的。例如中国的秦皇岛港,尽管上海黄浦江上面有许多大中型海港,但难以为超大集装箱船提供帮助,因此洋山深水港港口应时而生。这艘超大集装箱船停靠在洋山深水港装卸货物。随后货物随中小型集装箱船进到上海黄浦江,乃至沿江上行。港口设备无法解决进出口贸易总流量的忽然提升。船舶的大型化代表着港口水工建筑物的经营规模、港口机器设备的经营规模和性能、港口航线和港口的深水都需要进一步提升。除此之外,船舶大型化也对港口疏运系统软件提出了更高的规定,方式、车子、管理信息系统的极大资金投入让相关层面望而生畏。发展趋势大中小型集装箱船是时期和经济市场的必须。

1  设计任务书
1.1  设计任务书提要
(1)航区:无限航区。
(2)主要用途:300个海运集装箱,用以运送20fts集装箱。
(3)船籍:本船入CCS船级。
(4)规格型号:《中国出航海船修建标准(2006)》,《钢制海船入级标准(2006)》。
(5)船型:单机、单桨、单甲板、尾机型,有球艏和球艉线。
(6)航速:本船设计速度规定不少于18节。
(7)续航力和自持力:本船续航力约10000海里,自持力60天。
(8)船员人数:16人。
1.2  设计船的简要分析
1.2.1  集装箱船的特点
特点一:能够节约装卸人工,降低物流成本。一般海船全是以散件或是小件组装的方式运输,既费劲又费时间。应用国际性统一尺寸的集装箱海运货物,打破了传统式的捆缚包装形式,大大的降低了装卸职工的劳动效率,加快了装卸速率,降低了人工装卸成本费。
特点二:应用集装箱船能够降低货物的损耗和损害,确保运送品质。主要是因为货物在生产制造工厂装进海运集装箱,根据公路、铁路线、公路运输,不用拆箱就可以立即交付给客户。这可以降低货物在运输过程里的损耗和损害,还可以节约包装成本[4]。
特点三,集装箱船装卸高效率。海运集装箱的装卸速度是同吨位一般货船的3倍前后,而大中型快速集装箱船的装卸速度似乎是同吨位一般货船的4-5倍。这可以降低船舶停靠的时长,加速船舶的资金周转和船舶、车辆等运输工具的使用率。
因为集装箱船在集装箱海运中具备以上优点,集装箱船和集装箱海运发展迅速。与此同时,集装箱船的发生对海港和码头提出了一个新的规定。因此,传送带、仓储货架、电动叉车、各种类型的装裁机、集装箱船的码头出现。海运集装箱码头又长又宽,能够停靠在各种类型的集装箱船。码头上面有非常大一点的堆放海运集装箱的室内空间[5]。
集装箱船是一种新式船舶。它并没有内部结构主甲板,发动机舱坐落于木船,船壳事实上是一个极大的库房,300米长,随后被竖直滑轨分割成一个个小舱底。集装箱靠岸时,这种集装箱设备具有精准定位功效,当船舶在海上碰到极端天气时,能够紧紧固定不动住集装箱。由于集装箱是金属材料做的,是封口的,里边的物品不容易被降水或是海面腐蚀。一般来说,集装箱停靠在专业的货运物流码头,由码头上专业的大型起重机装卸搬运。高效率可以达到一小时1000-2400吨,比一般杂货船高出30-70倍。因而,它被广泛运用于当代海运业。
当代集装箱船已经向进口替代、高效运转和多功能发展。在我国集装箱船的进步尽管起点比较晚,但进步迅速。中国建造了很多集装箱船,并大力推广集装箱运送。仅上海港就开通了29条国际性集装箱班轮运输航道,月集装箱吞吐量超出100万标准箱。上海港已是全世界集装箱吞吐量最大的港口之一。上海市生产制造的集装箱运输机械也达到世界优秀水准,并已广泛运用于全球各大海港[6]。近些年,中国还出口集装箱船,在世界各国的深海里都能够看见。总而言之,中国集装箱运送管理体系已进入世界先进行列,包含集装箱生产制造和出口、集装箱运输机械和集装箱船只、大吨位集装箱港口建设、远洋国际集装箱舰队建设和国际性集装箱运输枢纽建设。
1.2.2  国内外集装箱船的发展历程
中国的集装箱运送是以铁路线逐渐发展而来。1955年,铁道部创立集装箱运送质监总局,挑选北京市、天津市、沈阳市、哈尔滨市、济南市、上海市六个车站进行集装箱运送业务流程。到1958年,它已增大到18个车站,一共有5971个集装箱。那时候采用的集装箱为铁木结构,长2m,宽1.25m,高2.45m,自身重量625kg,载重量2.5t(随后提升到3t)。货车被作为短距离迁移专用工具。1956年,在我国与中东欧国家签署《国际性铁路货物运输协定》号协定,进行国际性集装箱运送。同一年,上海市、国内和上海中间进行水上集装箱运送,一部分运输船改成运送中小型集装箱,但是因为一手货源不够而中止经营[7]。1958年精减时,取消了各个集装箱管理方法。十多年来,铁路线集装箱运送一直处在基本上无人过问的情况。经由很多年的探索,中国的集装箱运送在20个世纪70时期末慢慢走上正轨。
1973年4月,中国远洋运输公司总部(中远集团的前身)等企业于北京与日本新和国际海运、日清库房达成共识,逐渐在天津市、上海市与日本日本大阪、神户、横滨中间的小百货班轮运输上实施国际性集装箱运送。9月,“渤海湾一号”载满小集装箱从日本神户到达天津港口。那时候用的是8尺10尺的小集装箱。到1975年2月,一共运送了89个船次、2499个纸箱和7503吨货品。1976年,交通部、外贸部、国家计委等单位明确提出要关键发展趋势集装箱海运。1977年8月,交通部叶飞科长出国访问北欧风回归,分配集装箱海运。中远等企业带头科学研究中国必须的货船型,确定向日本购买6000吨和12000吨滚装船,建立中国第一支滚装船队。11月18日,毛泽东副书记在国家计委的报告书中强调,港口装卸时长太长,要实现机械自动化,海港务必配备海运集装箱。12月,交通出行和外贸部于北京探讨开启中日和中澳集装箱航道。国家铁路局官方网应用的是5吨一般集装箱,每辆车8辆。当初铁路线集装箱量为21.3万吨[8]。
1978年1月,中日集装箱班轮上海市区首航。9月26日,中澳集装箱班轮首航,凭祥市运载162个集装箱驶离秦皇岛港。当初国际性集装箱货运量为18000标准箱,1979年提升到33000标准箱。1981年1月1日,中国第一个专用型集装箱港口,—号天津港口三港池21号集装箱港口宣布建成投产。2月,中美集装箱直飞航道首航,全国各地集装箱运送全面开展。当初集装箱货运量15.9万标准箱,铁路线集装箱量270.9万吨级。
1982年3月29日,江南造船厂与马来西亚远洋运输企业签订修建两船700TEU集装箱船。第一艘“海鲜和田碧玉”于1984年4月30日交付,第二艘“海鲜和绿玉”于9月28日交付[9]。该舰总长161米,宽25米,构造喝水9.7米,载满排放量25000吨,总功率13200大马力,航速17.6节。合乎劳氏船级社标准,发动机舱无人值守,自动化程度高。
1983年至1986年,交通运输部用世行“三港借款”(天津市、上海市、卢湾)购买了13台岸上集装箱起重设备和26台轮胎式龙门式起重机。根据招投标,目前集装箱装卸输送设备459台,使三个港口的七个专用型停车位产生年吞吐量70万TEU。到1986年底,中远总公司已在中一美、中一欧、中一日、中一澳等开辟了12条国际性集装箱航道。有16个港口进行国际性集装箱装卸业务流程,货运量62.7万TEU。到1989年,中国已经有88艘专用型集装箱船和318个铁路线集装箱装卸站。共生产制造16386个载重10吨的集装箱。
20世纪90时代后,中国集装箱运送进到迅速发展期。1991年,中国一共有集装箱专用型船101艘,年国际性集装箱货运量229万标准箱,集装箱专用型停车位23个,年设计方案吞吐量195万标准箱。中国海港国际性集装箱吞吐量做到217万标准箱,占集装箱化的42%。到1993年,一共有58条按时集装箱班轮运输航道通向欧洲、东南亚地区、北美地区、日本、澳洲、英国、波斯湾、地中海沿岸和中国香港。内陆省区都开启了到深圳和广州的远途集装箱服务项目,对中部地区的贸易发展具有了充分的功效。1997年,我国1080艘专用集装箱船,30万集装箱。中海国际集装箱运送能力做到357万标箱,集装箱专用停车位65个,年设计方案吞吐量1003万标箱。全国港口集装箱吞吐量做到1077万TEU,有着岸上集装箱起重设备134台,轮胎式龙门式起重机302台。
2001年之后,伴随着中国加入世贸组织,中国外贸进出口总金额从5097.7亿美金增长到22072.7亿美金(2009年),8年增长了4.33倍。港口集装箱吞吐量从2665.5万标准箱增长到1.3亿标准箱,增长了4.88倍。2002年,中国港口集装箱吞吐量初次超出美国,持续46年稳居世界第一。截止到2007年,中国有着270个专用型海运集装箱泊位。纵观在我国海港集装箱的发展史,从开始到100万只集装箱用了16年,从100万只集装箱到1000万只集装箱用了8年,从1000万只集装箱到5000万只集装箱用了7年,从5000万只集装箱到1亿次集装箱用了3年。这种发展速度当今世界是极为罕见的。
在集装箱船生产制造行业,2003年2月20日,中国第一艘5668TEU集装箱船“新浦东”号从上海市首航欧洲地区。这也是2000年6月中国海运集团授权委托沪东中华造船业和大连市新船重工机械修建的8艘船里的第一艘。总长279.9米,宽40.3米,深24.1米,总吨位66433,船速25.7节,配备610个冷箱电源插座。
2007年9月8日,中国第一艘8530TEU货船“新亚”号交货船运公司,隔日首航美国华盛顿。这也是上海市沪东中华造船公司为中海集装箱海运企业建造的五艘船中的第一艘,总长334米,宽42.8米,深24.8米,构造喝水14.65米,载重量10.1万吨级,船速27节[10]。船里四台发电机组能够确保船的运作和700个冷藏车的必须,一个人就可以推动全船。从2008年到2009年,南通市中远川崎摩托依次建造了4艘万多吨货船,将中国造船业引向了一个新的高度。现阶段,南通市中远川崎、上海市船舶科学研究院、大连市船舶重工机械等部门已陆续进行产品研发366米长烦人13000TEU集装箱船。船舶轴系、功率大的船用柴油发动机、船用配套设施电器设备等行业取得突破。
1.2.3  设计构思
该船设计方案载重量300TEU,合理布局6列5层10排,即5×6×10。
货仓里有三层,甲板上面有双层。20英寸集装箱的规格为6058mm、438mm和2591毫米,包含长短、总宽和高度。
本船上层建筑有三层,每层2.2m的高度。第一层为楼甲板上,设有船长室,船东室、船员室。第二层是救生甲板,设有船员舱和救生船。第三层是驾驶舱,罗经平台将设置在舱内上方。


2  船舶主尺度确定
船舶排水量、主限度和形状指数通称为船舶的关键要素,是叙述船舶几何图形的一些最基本特点数据。这些要素对船舶的关键技术性能,如船速、压杆稳定、适航性、载货量、总布置、合理性等有较大的直接影响。对船的品质起到关键性作用。因此,正确识别这些元素是船舶整体设计中最基本和最重要的任务之一。船舶设计通常从确定这些要素开始。
2.1  初始排水量及主要尺度确定
集装箱是非常典型的布置型船舶,因此船舶主尺度的论述是以总布置下手,在达到布置和集装箱布置规定的情况下明确主尺度。
箱的分布情况:总箱NT =300
表2-1 舱内和甲板上装载集装箱的数量
舱内        行数X=10        列数Y=6        层数Z=3        折减后实际NH=180
甲板上        行数X=10        列数Y=6        层数Z=2        折减后实际ND=120
2.1.1  船宽B的确定
集装箱总宽的确认在于甲板上或舱里运载的集装箱总数,并需考虑船舶稳性的要求,视何者为大而定。
由甲板上集装箱列数确定船宽:

式中
——集装箱宽度,通常取标准箱宽2.438m,有时还须考虑欧洲箱的宽度2.500m;
——甲板上集装箱的列数;
——集装箱列与列的间隙,考虑到紧固件0.025m,0.038m,0.080m的操作。
由舱内集装箱列数确定船宽:

式中
——舱内集装箱列数;
——集装箱宽度,通常取标准箱宽2.438m;
——货舱内甲板纵桁数;
——货舱内集装箱列与列的间隙,一般为0.10 m ~ 0.210 m,某些船舶组装滑轨仅为0.05 m;
——甲板纵桁的面板宽度,通常取为0.50m~0.80m;
——舱口开口系数,通常取为0.80~0.85。
表2-2 集装箱船船宽的确定
集装箱宽度         =
2.438        m
甲板上集装箱的列数         =
6        m
集装箱列与列的间隙         =
0.16        m
舱内集装箱列数         =
6        m
货舱内甲板纵桁数         =
3       
货舱内集装箱列与列的间隙         =
0.16        m
甲板纵桁的面板宽度         =
0.56        m
舱口开口系数         =
0.81        m

甲板上: m
舱内: m
船宽:B=22.5m
2.1.2  船深D的确定
表2-3 集装箱船型深的确定
双层底高度         =1
m
内底距最下层集装箱高度         =0.05
m
箱高度         =2.591
m
最上层货箱顶距舱口盖下缘距离          =0.22
m
围板高度         =1
m
拱高        C=0.182        m
D= +×Z++ -(+C) =7.861m

最终取D=8m
2.1.3  船长L的确定
设2货舱,第一货舱配备5个集装箱,第二货舱配备5个集装箱。方位每两个20ft集装箱能够换为一个40ft集装箱,因此货舱长度能够算成40ft集装箱长度的12.192,可是排数是上边排数的一半。依据滑轨的一般规格,货舱端壁与货舱中间的距离为0.27m,货舱中间的竖向距离为0.55m,集装箱与滑轨中间的距离为每侧0.02m。
取具体肋间隔长度=0.6mm,按肋数测算:
表2-4 集装箱船船长的确定
舱口长度
第一舱         =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=25.5554
m
第二舱         =( +0.02×2)×3+2×0.27+2×0.55=38.336
m
计算肋位后
第一舱         =24× =29×0.6=14.4
m
第二舱         =29× =29×0.6=17
m
货舱长度
第一舱         = +3× =16.2
m
第二舱         = +2× =18.2
m
货舱总长度         = + + =34.4
m
尾尖舱         =7.2
m
机舱         =17.04
m
首侧推
装置舱         =3
m
首尖舱         =7.1
m
船长         =132.9
m
最终         = + + + + =132.9
m

2.2  排水量估算
2.2.1  空船重量
(1)钢料重量
按照下式估算: =1305t
(2)舣装
按照下式估算: =450 t
(3)机电
根据下列算式式估算(取主机额定功率=3520kW):
=620 t
空船重量LW=( + + )×1.045 =2375t
其中,1.045的系数考虑到了4.5%的储备重量。
2.2.2  载重量
1.集装箱重量:
每箱重量              15t/箱
总箱数                300箱
集装箱总重量          =4500t
2.燃油重量是根据以下的公式预估算出来:

式中:主机耗油率  =171g/kWh=0.171kg/kWh
主机持续使用功率  = 10458kW
续航力           R= 10000 n mile=4000海里
设计航速          =18kn=18海里/小时
风浪储备         K= 1.15
计算得到         Wo = 457.2 t
3.锅炉水重量
=0.05×Wo =22.86t
4.滑油重量
=0.05×Wo=22.86t
5.船员生活用水
船员定员为20人,每人每天消耗淡水110kg,自持力60天,则船员生活用水=20×110×60×0.001=132t
6.人员及行李
船员每人65kg,行李60kg,则人员及行李重量=(65+60)×20×0.001=2.5 t
7.食品
船员每人每天消耗5kg食品,自持力60天,则食品重量=5×20×60×0.001=6t
8.备品
由于本船无限航区,且自持力为60天,所以备品重量=0.1×LW=237.5t
消耗品重量总计= 852.82 t
载重量DW总计=4500+852.82=5352.82t
排水量Δ=空船重量LW+载重量DW=2375+5352.82=7727.82t
2.3  吃水及方形系数估算
2.3.1  吃水
参照母船,根据设计船和母船的载荷和船体形式的不同,吃水d=7.9m。
2.3.2  方形系数
C_b=∆/(γ_a L_pp Bd)
式中,γa为海水密度,1.026kg/m3
C_b=17950/(1.026×132.9×22.5×7.9)=0.699
2.4  性能校核
2.4.1  稳性校核
表2-5 稳性校核计算表
项目        数值
系数        0.55
吃水d        11.20
浮心高度        6.16
系数        0.079
横稳心半径r        4.06
重心高度系数ξ        0.66
重心高度        9.24
初稳性高GM        0.98

初稳性高度按下式核算:
Cw=(1+2Cb)/3=(1+2×0.61)/3= 0.74
a1=0.74/(0.74+0.61)= 0.55
a2=0.742/(11.4×0.61)= 0.079
KB=0.55×11.20=6.16
r=0.079×(24.002/11.20)= 4.06
KG=0.66×14.00=9.24m
ξ参考型船取ξ=0.66。
初稳性高度按下式核算=6.16+4.06-9.24=0.98>0.3m
船舶稳性符合CCS规范要求所需最小初稳性高度。
2.4.2  航速校核
主机功率BHP=2530KW,转速N=1450r/min,计算航速时取功率为0.95MCR,即为2400KW。
初步估算航速,用下面的经验公式计算:

=
=19.74kn
满足集装箱船所规定的航速要求。
2.5  小结
以上性能校核均合格,因而主尺度拟定满足要求:
垂线间长                     =132.9m
船宽                        B=8m
型深                        D=7.9m
吃水                        d=7.9m
方形系数                    Cb=0.699

3  总布置设计

总布置设计是船只设计中一项非常重要的作业。整体布置结论直接关系船只的运行效率、出航性能、安全性性能和结构技术性能。
总平面布置是后面设计测算(结构、稳性等)的关键根据。因而,在设计构思计划方案、明确排放量和具体规格、设计截面时,必须对总平面布置做一些假定。有时候会设定为融合有关性能测算提早制作合理布局手稿。
总布置设计是一项涉及面广、考虑要素多、实用性强的工作。制定时务必开展调查研究,根据调查研究能够掌握多种设施的运用优点和布置规定;熟悉客户的建议和需要;设计方案船在总布置里的独特性,同种类船的现况和发展前景等。
在调查研究的前提下,根据综合分析较为,做出有效合理的挑选,创造性地进行总设计。
总布置设计的内容包括:
1.总体规划船舶的主体及上层,融合建筑学和美学标准。
2.调整船舶的浮态。
3.布置船舶舱室及设备。
4.规划及设计交通路线。
5.需要注意结构的科学性,以船只的结构抗压强度为标准。
6.产品造型设计。从本船的具体情况来看,关键考虑到下列这几个层面:
(1)保证海运集装箱的堆积,这是为船舶的出港而设计方案的。
(2)在各种各样运载标准下确保适度的悬浮模式和可靠性,降低船舷随风总面积和重心点高度。使船有一定的喝水,防止飞机螺旋桨飞起来。
(3)在顶层主甲板容许的前提下,尽量改进水手的运行和生活环境。
(4)为了确保航行能力和安全,除了必要的安全设备外,还需要某些住宿和娱乐设施。
(5)由于本船是中小型船舶,其总体布局应尽可能简化,并考虑到建造的便利性。
3.1  肋位划分
从《钢质海船入级与建设标准》逐渐,肋间规范间隔测算如下所示:(m),但不得超过0.7。船=132.9米,因此取=0.7米。依据母船、设计标准和书《船舶构造设计原理》第248页,艏尖舱里的肋巴骨间隔为0.6m,正中间为0.7m,0肋部位在舵杆网上。
3.2  双层底高度和双壳宽度的确定
依照那时候钢质海船的修建标准,应在船中部设定双层底,并应拓宽至防滑舷梯和艉舱壁或尽量挨近那边。因为双底有益于抛锚和搁浅的安全性,并可做为谈水、汽柴油和压载舱应用,因此中小型之上的干海船都配有双底,中小型船只以其影响力限定难以使用的以外。
依据钢质海船修建标准,圆弧底高度在一切状况下都不应低于700mm,且不应低于以下公式计算(mm),本船B=25,h=1.3525m,实际值=1.385m。
3.3  总布置概况
3.3.1  设计船总体概述
总布置设计方案是船体总体方案设计的重要内容之一,它不但对船舶的航行性能和工作效率拥有至关重要影响,都是别的设计方案的关键根据。
总布置设计方案的每日任务,简单来说便是在达到船舶的运作性能和出航性能及安全系数的与此同时,有效明确船舶的总布置,并画出具体的总布置图。电气设计的具体工作包含以下几点:1 .设定垂直和水准舷梯、主甲板和外界样子;2.调节船舶的悬浮情况,沿舰长适度科学安排船舶各一部分净重遍布,留意操纵净重沿垂直方位的垂直遍布,融洽压杆稳定和摆动对船舶重心点的规定;3.分配船舶的舱底和机器设备;4.计划好每一个部位的渠道和出口。
在总布置设计中,在留意各种各样船舶的独特布置规定的与此同时,应遵照下列基本准则:1。最大限度地提升船舶的满意程度和高效率;2.保证船舶具备优良的航行性能;3.留意船体构造的正确性和工艺性能;4.合乎相关法律法规的规定;5.尽可能搞好外界造型设计和内部装修。
3.3.2  主船体部分的布置
(1)尾尖舱区
船尾~#5配有第二淡水舱、舵舱和空舱,船尾~#5配有第一淡水舱和冷却水箱。
(2)机舱区
有双层底,在其中#17~#26配有污油舱(右),#17~#31配有舱底水舱(左),#18~#31配有服务器油循环系统舱(中),#27~#29配有空舱,# 31 ~ # 37配有污油舱(左)。机舱里有一个平台。
(1)货舱区
货舱共有3个。压载水舱在舷旁。#37~#80配第三货舱,#80~#146配第二货舱,#146~#190配第一货舱。
舱底:#37~#80配第四压载舱(左、右),#80~#113配第三压载舱(左、右),#113~#146配第二压载舱(左、右),#146~#190配第一压载舱(左、右)。
双层底:#37~#80配第四底压载水舱(左、右),#80~#113配第三底压载水舱(左、右),#113~#146配第二底压载水舱(左、右),#146~#190配第一底压载水舱(左、右);#146~#168配备第三重油箱(左、右),#168~#190配备第二重油箱(左、右)。
(4)首尖舱区
#190~#194配备第一重油舱(左、右),#194~#199配备漆网和甲板仓,#194~#200配备第一推动主控室和高压油泵舱,#199~#202配备船的锚链舱,#200~#2155配备甲板仓,#200~船首为首尖舱。
3.3.3  各露天甲板上的布置
上层建筑的总布置设计是指其形式、规模、层数、外部形状以及内部隔间的分类和安排。
上层建筑采取船舱和甲板室的形式,上层建筑向两边延伸或从船舷起不到0.04船宽,甲板室是一个侧壁从船舷向内收缩的上层建筑,在船舷上留下一个外部通道。上层建筑的大小应考虑到:1.布局要求,如船员宿舍的需要;2.重心的高度;3.暴露在风中的面积;4.驾驶员视线。新船的上层建筑的划分应根据船舶的使用条件和特点来确定。设置舶楼主要目的是为了减少船舶在航行中遇到波浪作用和倾斜的波浪时甲板上的波浪。依据《载重线规例》中要求的最少舰体高度,船只工程建筑高度为11.366m(船只工程建筑最终端与基准线中间的间距)。一般海船的上层建筑设定在机舱的上边,用于装饰设计船员的客厅、工作间和储物间。上层建筑布局在机舱上边,还可以轻轻松松处理内部结构安全通道、电缆线、管路等难题,节约地位和成本费。
船的上层建筑有三层,每楼高2.2米。一层是船楼的甲板,有船长室、船工室、船员室。二层是救援甲板,装有船员舱和救生船。第三层是驾驶舱,风水罗盘服务平台设定在驾驶舱上边。
3.4  舾装设备
舾装设备应根据《钢质海船入级建造规范2006》的第二篇、第三章——舾装要求进行选择。本船舾的装数是945,按规范锚泊,系泊设备按N=890-980一挡选择。
3.4.1  锚泊设备
1)锚
型号选择斯贝克锚,2只首锚,2只备锚,每只锚重2850kg。
2)锚链
应选择有挡锚链、φ48mm、总长495m,平均分为两根。
3)起锚机
选择2太卧式单侧电动液压起锚机,机器功率控制在150KW。
4)掣链器
采用螺旋掣链器:CB/T 178-1996。
3.4.2  系泊设备
1)系船索和拖索
系船索4根,每根长170m,规格为φ44。
拖索4根,长240m,破断负荷大于1356KN。
2)系泊属具
带缆桩、导缆孔、导缆滚轮选择国家标准,具体规格、数量详见下表内容:
表3-1 系泊属具明细表
名称        规格        数量
                艏楼甲板        尾楼甲板        上甲板
带缆桩        双十字        6        6        8
拖柱        单十字        4        6        6
三滚轮导缆钳        圆柱型        4        6        4
导缆孔        巴拿马        4        6        4
二滚轮导缆钳        圆柱形        2        4        2
导缆孔        巴拿马        2        4        2
羊角导缆滚轮        单羊角        2        0        2
卷车        双滚筒        2        0        2
导缆孔        方形        6        6        6

3.4.3  舵设备
选用1只美NACA的翼型舵,1台电动液压式舵机,功率在160KW,90度最大转舵角度。
3.4.4  救生设备
依据SOLAS的规定,船长在100-150m及下的船艇应配有最少10个救生圈。每侧至少有一个救生圈装有可悬浮的救生索。不少于一半的救生圈配有自亮灯,而这种配有自亮灯的救生圈中不少于2个配有自发烟雾数据信号;带单独灯、自灯和自发烟雾数据信号的救生圈应分布均匀在船弦两边。该等救生圈不可是配有救生绳的救生圈。每侧配备一艘或多艘胀气式或刚度救生筏,其总容量能容纳船里总人数;每侧配备一艘或多艘救生艇,其总容量可容纳船里总人数;每侧配备一艘封闭式救生艇,其总容量可容纳船里总人数;或是配备能够在木船随意起落的封闭式救生艇。船只每侧救生筏的总容量能够容纳船里的总人数。
本船装有2只抛掷式打气救生筏和10个救生衣,在其中2个装有烟雾信号,2个装有救生绳。25件救生圈,12个火箭弹滑翔衣火苗数据信号和12件抛绳用品。
3.4.5  消防设备
船内配备了手提灭火器20个、泡沫灭火剂2个、消防桶6个和消防斧4把。携带式防爆灯具2个,铁钎和钩子1套,消防员装备2套,带储压的预留氧气罐2个,抗腐蚀综合性防护衣2套。
该船设有水灭火系统,在每个甲板、轮机舱、驾驶室和货舱两侧共有12个消防栓和消防水管箱。配备19mm水枪。机舱配有固定不动的火情全自动检测和报警设备,及其浓烟和温度探测仪。烟感探测器组装在水手舱、台阶和过道。汽车驾驶室配有火灾指示仪。
3.4.6  货舱舱口盖
本船为300TEU集装箱船,机盖折叠式。集装箱的舱口盖是组装在货品海港的密封装置,是船里至关重要的货品安全通道设备。它起到封闭式货舱的作用,不但确保波浪纹和降水不入侵货舱,还能承重其表面运输的集装箱。因而,舱门盖应具备一定的水密性和坚固性。当代船只一般应用风吹雨打密舱口盖,全是钢质的,外场有槽口,槽口内有橡胶密封垫。在密封舱口时,舱口盖的橡胶板直接压在舱口周边的上边缘,舱口盖的防风雨性能由连接在舱口四个周边板上的夹紧螺栓来维持。
3.5  总布置设计图绘制






参考文献

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