论文部分内容阅读
[摘 要]本篇文章主要针对30000吨化学品船的船体结构的布置、设计以及特点等方面进行探讨论述,以解析结构设计中遇到的难点问题并寻求效果较佳的解决方案。
[关键词]化学品船;结构布置;结构研发
中图分类号:S584 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0029-01
1 前言
30000噸化学品船作为一种高质量、高承载力,大舱容的优质船只,可在全球范围内航行。化学品船的的货油舱和污油舱里可装多类石油产品和化学品,这些物品都属于环氧涂层系列船适用装载的产品,或装运成品油或污油。
主尺度:
长度:175.5m;两柱间长:167m
宽度:29.2m;深度:13.85m
设计吃水设计:9.2m结构吃水:9.5m
主机:
B&W5S50MC一套
MCR7150千瓦×127圈/每分钟
CSR6078千瓦×120.3圈/每分钟
本艘船体的配有一个螺旋桨(由四叶、实心的镍铝青铜以及定螺距构成),船底洁净,海况裕度为15%、吃水9.2m且风力等级小于或等于蒲福风级6级(即海况较好时),本船的服务航速可以超过14.5kn。
2 船体总布置
对于货舱区域,本艘船体为双底构造,以及双壳设置船舷两侧,上甲板为500毫米的连续的梁拱,艏部带脊弧;船艏上部倾斜式,下部设球首;尾部为方尾,和尾封板成垂直状态,在螺旋桨后舵有两部分,假舵与半平衡舵本体。本船的居住区域、机舱区以及驾驶室都位于船的尾部,在上甲板上有一个艏楼和六层上建。此外,货舱区有两道边纵舱壁,且都是连续的,还有一道中纵舱壁和七道横舱壁,它们将货舱区分成了货油舱和污油舱以及小残渣舱三个部分。
3 首部结构的设计
1)船首是倾斜式带球艏的,借鉴应用了快速船舶的流线船型,可有效减少阻力的影响;船首的倾斜度较大的外飘以及首柱处六十二度的外飘角都使得本船相较于同类产品高出一个档次。
2)船首的构造属于横骨架式的,借鉴应用了母型船的样式,此种样式的船首有着结构强度好,重量轻和施工更加简易的特点,所以被广泛使用。横骨架式的船艏结构可以使货舱区纵向构件悉数向外部伸展,这样既能够提供抗弯力又能大幅减轻船重。
3)本船应用了纵、横混合框架的船体首部结构,延伸了货舱区的纵向构件,向艏部做过渡延伸,也已将船体的总纵强度在该处充分考虑。
4)船舶可操纵性增强。在首部处放置了首侧推,于此处设置了个导流管,顺流线设置,减少了船舶阻力。
4 货舱区设计
4.1 底部结构
1)货舱区的底部属于双层底的结构,并向艏艉延伸:机舱前壁-防撞舱壁。底部的构架形式属于纵骨架式,由纵桁和肋板组成,肋板之间的距离是2.84米,双层底的度度是1.95米,内底板平行于基线。
2)运用一些措施将船体重量尽量减少。在设计上,于货舱底部设计了2道壁墩下纵桁和2道边纵桁,相较于同类船只少了2道旁纵桁。
3)本船设计了6道横壁墩将14个货油舱分离开来,在开发设计上采用了1.4m的壁墩,有效增加了货舱的容量。
4.2 舷侧结构
1)纵骨式作为本船的舷侧结构架式,其组成包含有平台与横隔板,横隔板之间的距离是2.84m,舯部双壳之间的距离是2m。
2)舷侧内的平台数量总共设置了3层,在平台上包含有减轻孔以及加强筋,加强筋与内壳相平行。在满足相关标准强度的情况下,还可以将主船体的重量相对减小。此外,本船的船体线型内收,舷侧内高是9m左右,若是2层平台的话,舷侧就会过密,设计上不合理。我们还将平台升高到了10m左右,减少了上平台的延伸情况。
3)本艘船具有方形系数大且速度快的特点,在线型不变且航速标准的情况下,我们会尽量将舱容不断扩大,但是在设计和定位内壳的时候也会遇到不少问题。本艘船体以多折式作为内壳的趋向,以楔形板作为过渡,旨在能够合理地将内壳和船首以及机舱的结构进行有效连接,进而使得货舱舱容有所扩充。
4.3 上甲板结构
1)上甲板的结构架式属于纵骨式,也属于一种单甲板,包含有直线梁拱。在甲板面上有间距为2.84m的强横梁,横舱壁处不变横梁高,采用挠性联接,其他横梁是900毫米高。
2)在计算了横舱壁的对应强度之后,本艘船体设计了短纵桁的设置,设置位置是横舱壁前四肋位以及和后四肋位。先前的设计产品中都会使用将货舱区完整覆盖的方式来设置纵桁,而本艘船体的设计对实用的强度更适用,还有效节省了不少原材料并且使船的重量明显降低。
3)此外,从前的甲板在强横梁的处理上都会采用单间距式的设置加强筋的方式,然而本艘船体是四间距式的设定加强筋,亮点鲜明。
5 尾部结构的设计
1)此处的结构采用的是横骨架式,包含有2层平台以及适量横舱壁,它们将尾部舱室划分,形成了舵机舱、淡水舱、尾尖舱和冷却水舱以及锅炉水舱。
2)尾部上平台下运用了强横框架结构,支撑起了整个尾部,使得船体的质量有效减轻。
3)本艘船体没有尾楼,淡水舱中设置有2条管隧,左右分别有一条,设置隔离舱与主甲板隔板,确保淡水舱的完整性的实施。
6 独特的设计特点
以上便是本艘船体所采用的先进经验与理念,实际应用中已有深刻案例。此外,我们船体的另外几项独特的设计特点仍然值得借鉴与探讨。
1)船型为流线型,借鉴于内河快速船,有效降低了船体行进时的阻力,明显提高了船速。
2)本艘船体合理运用高度钢材、型材都使得船体的重量明显减轻。其中,货舱区域的上甲板、舷侧外板,下壁墩、壁墩内的隔板,顶、底边舱的内壳板,舷侧顶边舱的横隔板、上甲板等等都应用了高强度钢;而货舱顶边舱内纵骨以及上甲板纵骨等等地方都应用了高强度型材。 3)本艘船体对于结构节点的设计的要求态度也十分严谨。对于壁墩上、下口以及各个甲板接壤处都有明确要求。
4)因为本艘船体归属化学品类船只,所以对于密试的要求也极为严苛。已明确指出:在装运化学品液货舱中的各个面上都进行密试检验,即强度检验。
5)新型防积板设计。防积板的主要作用就是将货油舱后壁墩顶的残油清除掉,因为此船壁墩不高,所以此船应用了油槽的加厚板,形成了新型防积板,并将底墩顶板设置一定斜度。
7 扫舱
关于扫舱的程序,一定要在设计布置液货泵和液货管的时候就将其考虑在内,不但要让扫舱剩余量在出发点上满足设计的需求,还要注意尽量将扫舱的繁杂程序精简,譬如各个步骤和时间等。但是,不论先前的设计或者布置是多么周全还是完备,都要运用实船扫舱实验来进行有效性的验证工作,最终获得船检的认可。如果在实验以后发现一些舱的扫舱剩余量没能达到先前的设计效果,也就无法和相应标准中的泵吸条件相符合,那么就要注意一些附加的限制条例。经过我们实验显示,当将泵吸口的位置处理适宜,并且船舶的状态满足一定的规定,舱内的残液量就可以处于一种适当值的状态;若是将扫舱的小管放置于管最低的地方,且将其连通到管站阀的外部,同時注意将扫舱阀的各项操作程序也处理好,即可保证扫舱残液量不多了。因此,只需让吸油口和扫舱管系的设计都保持其合理性,那么每个舱的扫舱余量都将能够满足标准要求,甚至比要求中的75L/舱还要低。
8 结束语
本篇文章主要是对30000吨化学品船的结构设计特点进行的简单介绍与总结,在设计与工艺上的相关改进望能对相关探究有所借鉴。
参考文献
[1] 赵洪武,吴小康.37300DWT化学品船结构设计分析[J].船舶设计通讯,2005,(01):30-33.[2017-10-12].
[2] 刘红平.19000t化学品船结构设计特点简介[J].船舶设计通讯,2005,(02):19-21.[2017-10-12].
[3] 周柏利,肖建华,程志涛,李清泉,王柱.74500DWT特涂成品油/化学品船结构设计分析[J].上海船舶运输科学研究所学报,2014,37(04):33-39.[2017-10-12].
[4] 房泉,赵寅.9000t新型不锈钢化学品船结构设计[J].船舶设计通讯,2007,(01):32-35.[2017-10-12].
[关键词]化学品船;结构布置;结构研发
中图分类号:S584 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0029-01
1 前言
30000噸化学品船作为一种高质量、高承载力,大舱容的优质船只,可在全球范围内航行。化学品船的的货油舱和污油舱里可装多类石油产品和化学品,这些物品都属于环氧涂层系列船适用装载的产品,或装运成品油或污油。
主尺度:
长度:175.5m;两柱间长:167m
宽度:29.2m;深度:13.85m
设计吃水设计:9.2m结构吃水:9.5m
主机:
B&W5S50MC一套
MCR7150千瓦×127圈/每分钟
CSR6078千瓦×120.3圈/每分钟
本艘船体的配有一个螺旋桨(由四叶、实心的镍铝青铜以及定螺距构成),船底洁净,海况裕度为15%、吃水9.2m且风力等级小于或等于蒲福风级6级(即海况较好时),本船的服务航速可以超过14.5kn。
2 船体总布置
对于货舱区域,本艘船体为双底构造,以及双壳设置船舷两侧,上甲板为500毫米的连续的梁拱,艏部带脊弧;船艏上部倾斜式,下部设球首;尾部为方尾,和尾封板成垂直状态,在螺旋桨后舵有两部分,假舵与半平衡舵本体。本船的居住区域、机舱区以及驾驶室都位于船的尾部,在上甲板上有一个艏楼和六层上建。此外,货舱区有两道边纵舱壁,且都是连续的,还有一道中纵舱壁和七道横舱壁,它们将货舱区分成了货油舱和污油舱以及小残渣舱三个部分。
3 首部结构的设计
1)船首是倾斜式带球艏的,借鉴应用了快速船舶的流线船型,可有效减少阻力的影响;船首的倾斜度较大的外飘以及首柱处六十二度的外飘角都使得本船相较于同类产品高出一个档次。
2)船首的构造属于横骨架式的,借鉴应用了母型船的样式,此种样式的船首有着结构强度好,重量轻和施工更加简易的特点,所以被广泛使用。横骨架式的船艏结构可以使货舱区纵向构件悉数向外部伸展,这样既能够提供抗弯力又能大幅减轻船重。
3)本船应用了纵、横混合框架的船体首部结构,延伸了货舱区的纵向构件,向艏部做过渡延伸,也已将船体的总纵强度在该处充分考虑。
4)船舶可操纵性增强。在首部处放置了首侧推,于此处设置了个导流管,顺流线设置,减少了船舶阻力。
4 货舱区设计
4.1 底部结构
1)货舱区的底部属于双层底的结构,并向艏艉延伸:机舱前壁-防撞舱壁。底部的构架形式属于纵骨架式,由纵桁和肋板组成,肋板之间的距离是2.84米,双层底的度度是1.95米,内底板平行于基线。
2)运用一些措施将船体重量尽量减少。在设计上,于货舱底部设计了2道壁墩下纵桁和2道边纵桁,相较于同类船只少了2道旁纵桁。
3)本船设计了6道横壁墩将14个货油舱分离开来,在开发设计上采用了1.4m的壁墩,有效增加了货舱的容量。
4.2 舷侧结构
1)纵骨式作为本船的舷侧结构架式,其组成包含有平台与横隔板,横隔板之间的距离是2.84m,舯部双壳之间的距离是2m。
2)舷侧内的平台数量总共设置了3层,在平台上包含有减轻孔以及加强筋,加强筋与内壳相平行。在满足相关标准强度的情况下,还可以将主船体的重量相对减小。此外,本船的船体线型内收,舷侧内高是9m左右,若是2层平台的话,舷侧就会过密,设计上不合理。我们还将平台升高到了10m左右,减少了上平台的延伸情况。
3)本艘船具有方形系数大且速度快的特点,在线型不变且航速标准的情况下,我们会尽量将舱容不断扩大,但是在设计和定位内壳的时候也会遇到不少问题。本艘船体以多折式作为内壳的趋向,以楔形板作为过渡,旨在能够合理地将内壳和船首以及机舱的结构进行有效连接,进而使得货舱舱容有所扩充。
4.3 上甲板结构
1)上甲板的结构架式属于纵骨式,也属于一种单甲板,包含有直线梁拱。在甲板面上有间距为2.84m的强横梁,横舱壁处不变横梁高,采用挠性联接,其他横梁是900毫米高。
2)在计算了横舱壁的对应强度之后,本艘船体设计了短纵桁的设置,设置位置是横舱壁前四肋位以及和后四肋位。先前的设计产品中都会使用将货舱区完整覆盖的方式来设置纵桁,而本艘船体的设计对实用的强度更适用,还有效节省了不少原材料并且使船的重量明显降低。
3)此外,从前的甲板在强横梁的处理上都会采用单间距式的设置加强筋的方式,然而本艘船体是四间距式的设定加强筋,亮点鲜明。
5 尾部结构的设计
1)此处的结构采用的是横骨架式,包含有2层平台以及适量横舱壁,它们将尾部舱室划分,形成了舵机舱、淡水舱、尾尖舱和冷却水舱以及锅炉水舱。
2)尾部上平台下运用了强横框架结构,支撑起了整个尾部,使得船体的质量有效减轻。
3)本艘船体没有尾楼,淡水舱中设置有2条管隧,左右分别有一条,设置隔离舱与主甲板隔板,确保淡水舱的完整性的实施。
6 独特的设计特点
以上便是本艘船体所采用的先进经验与理念,实际应用中已有深刻案例。此外,我们船体的另外几项独特的设计特点仍然值得借鉴与探讨。
1)船型为流线型,借鉴于内河快速船,有效降低了船体行进时的阻力,明显提高了船速。
2)本艘船体合理运用高度钢材、型材都使得船体的重量明显减轻。其中,货舱区域的上甲板、舷侧外板,下壁墩、壁墩内的隔板,顶、底边舱的内壳板,舷侧顶边舱的横隔板、上甲板等等都应用了高强度钢;而货舱顶边舱内纵骨以及上甲板纵骨等等地方都应用了高强度型材。 3)本艘船体对于结构节点的设计的要求态度也十分严谨。对于壁墩上、下口以及各个甲板接壤处都有明确要求。
4)因为本艘船体归属化学品类船只,所以对于密试的要求也极为严苛。已明确指出:在装运化学品液货舱中的各个面上都进行密试检验,即强度检验。
5)新型防积板设计。防积板的主要作用就是将货油舱后壁墩顶的残油清除掉,因为此船壁墩不高,所以此船应用了油槽的加厚板,形成了新型防积板,并将底墩顶板设置一定斜度。
7 扫舱
关于扫舱的程序,一定要在设计布置液货泵和液货管的时候就将其考虑在内,不但要让扫舱剩余量在出发点上满足设计的需求,还要注意尽量将扫舱的繁杂程序精简,譬如各个步骤和时间等。但是,不论先前的设计或者布置是多么周全还是完备,都要运用实船扫舱实验来进行有效性的验证工作,最终获得船检的认可。如果在实验以后发现一些舱的扫舱剩余量没能达到先前的设计效果,也就无法和相应标准中的泵吸条件相符合,那么就要注意一些附加的限制条例。经过我们实验显示,当将泵吸口的位置处理适宜,并且船舶的状态满足一定的规定,舱内的残液量就可以处于一种适当值的状态;若是将扫舱的小管放置于管最低的地方,且将其连通到管站阀的外部,同時注意将扫舱阀的各项操作程序也处理好,即可保证扫舱残液量不多了。因此,只需让吸油口和扫舱管系的设计都保持其合理性,那么每个舱的扫舱余量都将能够满足标准要求,甚至比要求中的75L/舱还要低。
8 结束语
本篇文章主要是对30000吨化学品船的结构设计特点进行的简单介绍与总结,在设计与工艺上的相关改进望能对相关探究有所借鉴。
参考文献
[1] 赵洪武,吴小康.37300DWT化学品船结构设计分析[J].船舶设计通讯,2005,(01):30-33.[2017-10-12].
[2] 刘红平.19000t化学品船结构设计特点简介[J].船舶设计通讯,2005,(02):19-21.[2017-10-12].
[3] 周柏利,肖建华,程志涛,李清泉,王柱.74500DWT特涂成品油/化学品船结构设计分析[J].上海船舶运输科学研究所学报,2014,37(04):33-39.[2017-10-12].
[4] 房泉,赵寅.9000t新型不锈钢化学品船结构设计[J].船舶设计通讯,2007,(01):32-35.[2017-10-12].