18000DWT多用途船总体设计

第１期（总第１３０期）　２０１２年６月　船舶设计通讯　ＮＯ．１（ＳｅｆｉＭ　ＮＯ．１３０）　Ｊｕｎｅ　２０１２　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＩＰ　ＤＥＳＩＧＮ　１８　０００　ＤＷＴ多用途船总体设计　曹山林　（上海船舶研究设计院，上海２０１２０３）　［摘　要］１８　０００　ＤＷＴ多用途船是上海船舶研究设计院为德国船东和丹麦马士基开发设计的现代新型多用途船。本　船特点可概括为功能多、布置紧凑、结构复杂、技术和设备先进、自动化程度高、线型优良、性能指标优秀、经济性高　和绿色环保。简要介绍了该船详细设计的技术概况和设计特点以及相关技术问题的解决办法。　［关键词】多用途船；总体设计；设计特点　［中图分类号］Ｕ６７４．１３　［文献标志码】Ａ　［文章编号］１００１—４６２４（２０１２）０１—０００１—０６　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　１８　０００　ＤＷＴ　Ｍｕｌｔｉ－ｐｕｒｐｏｓｅ　Ｖｅｓｓｅｌ　Ｃａｏ　Ｓｈａｎ－ｌｉｎ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｍｅｒｃｈａｎｔ　Ｓｈｉｐ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１２０３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂｙ　ＳＤＡＲＩ，１　８　０００　ＤＷＴ　ｍｕｌｔｉ－ｐｕｒｐｏｓｅ　ｖｅｓｓｅｌ　ｗａｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ＭＰＶ　ｓ　ｆｏｒ　Ｇｅｒｍａｎ　ｏｗｎｅｒｓ　ａｎｄ　ＭＡＥＲＳＫ　ｏｆ　Ｄｅｎｍａｒｋ．Ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｗａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｐａｃｔ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｄｖａｎｃｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｉｆｎｅ　ｈｕｌｌ　ｌｉｎｅｓ，ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｈｉｇｈ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ　ｆｒｉｅｎｄｌｙ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｓ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｅｔａｉｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｖｅｓｓｅｌ　ｗａｓ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ—－ｐｕｒｐｏｓｅ　ｖｅｓｓｅｌ；ｇｅｎｅｒａｌ　ｄｅｓｉｇｎ；ｄｅｓｉｇｎ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　物，以及集装箱、钢卷、杂货、木材及森林产品、重货　Ｕ　刖昌　和大型工程设备，并适合于装载危险品。　本船设计为倾斜船首柱带球鼻和方尾。采用定　距桨。设置首侧推器。机舱、起居处所及驾驶室位于　船尾部，设有完整的尾楼和首楼。设有单层连续甲　板，共三个货舱，货舱为大开口双壳箱形结构［　，货　舱双层底重货加强，上甲板舷边设有三台起重能力　达８０ｔ的克令吊，可以联吊：１６０ｔ的重货。货舱盖为　液压折叠式。本船设有活动二甲板兼谷物舱壁，便　于装载杂货和谷物。总布置图见图１。　１８　０００　ＤＷＴ多用途船是上海船舶研究设计院为　德国船东和丹麦马士基开发设计的现代新型多用途　船，分别在苏港、芜湖、三福三个船厂建造共８艘。其　中船东马士基的船稍有改型。该船从２００７年６月开　始设计，船厂２００７年１２月开工，其首制船于２０１０　年１０月交付船东。载重量、航速等主要性能指标均　达到合同要求，船东对本船型的开发设计表示满意。　１　设计概况　１８　０００　ＤＷＴ多用途船是一艘单机单桨、低速柴　油机推进的现代化多用途船，适合于全球航行，用于　装载矿砂、煤、谷物、铁矿砂、矾土、盐、水泥等散装货　［收稿日期］２０１２—０２—１５　本船按照英国劳氏船级社颁布的现行规范进行　设计，除满足正式签定合同时生效的一切国际公约　及修正案的相关要求之外．：还满足苏伊士运河航行　规则、巴拿马运河航行规则：和澳大利亚码头对货舱　通道的要求。　［作者简介］曹山林（１９７６一），男，工程师，从事船舶总体设计与管理工作。　第１期（总第１３０期）　２Ｏｌ２年６月　船舶设计通讯　ＮＯ．１（Ｓｅｒｉａｌ　ＮＯ．１３０）　Ｊｕｎｅ　２０１２　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＩＰ　ＤＥＳＩＧＮ　／　—　燕珐；　圜冈田亡　．ｉ　～　。鼍　酣　翟譬　～／：　１　《　波；　ｎ　妇ｆ　、螂　、ｉ　：　ｍ　　｝　＼　／　Ｉ、、～Ｉ／———～：Ｎ０、　嗡　・　｛　一１　Ｉ　ｉ！　ｌ　ｇ　：、　＼　∞　．　：　Ｊ　Ｅ　暖匿　Ｉ　帕　ｉ　嘲　意照　：　：：　ｌ　：ｌ　／　’Ｉ疃　、　／　ｔ　黼　戤　嘏　＼、　Ｉ　銎　ｊ—————一　翻靠－　ｔ／　／　图１总布置图　本船的主要尺度和参数如下：　总　型　型　压载水舱　１６１．５０　ｍ　７　６５０　ｍ３　长　宽　深　集装箱数量甲板上　货舱内　总计　６２３，Ｉ＇ＥＵ　４２４　ｒＥＵ　１　０４７　ＴＥＵ　８２５ＴＥＵ　垂线间长　１５３．５０　ｍ　２５．２０　ｍ　１２．４０　ｍ　重箱数主　机　１４　ｔ／ＴＥＵ　设计吃水结构吃水　８．００ｍ　８．６０ｍ　ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ６Ｓ５０ＭＣ—Ｃ　Ｍａｒｋ　８　１台　载重量（设计吃水）　载重量（结构吃水）　总吨位　净吨位　１５　９０７．４　ｔ　１８　０１９．２　ｔ　１４　７１２　６　２５４　功　率ＭＣＲ　９　９６０　ｋＷｘ１２７　ｒ／ｍｉｎ　ＣＳＲ（９０％ＭＣＲ）　８　９６４　ｋＷｘ１２２．６　ｒ／ｍｉｎ　服务航速（ＣＳＲ，１５％ＳＭ）　续航力　航　区　１７．０　ｋｎ　ｌ４　０ｏ０　ｎ・ｍｉｌｅ　无限航区　货舱容积　液舱容积淡水舱　２　２５　５１６　ｍ３　燃油舱　柴油舱　１　６８５　ｍ３　１７８ｍ３　船　员　２１人　ＬＲ　１００　Ａ１．Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｆｏｒ　２５０　ｍ３　船级符号曹山林：１８０００ＤＷＴ多用途船总体设计　Ｈｅａｖｙ　Ｃａｒｇｏｅｓ，Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　ｃａｒｇｏｅｓ　ｉｎ　ｌｌａ　Ｈｏｌｄｓ　ａｎｄ　ｏｎ　Ｕｐｐｅｒ　Ｄｅｃｋ　ａｎｄ　ａｌｌ　Ｈａｔｃｈ　将燃油储存舱不对称布置，抵消初始横倾，避免使用　横倾压载水舱对载重量的损失［１］。　２．２上甲板舱口盖和活动二甲板的布置　Ｃｏｖｅｒｓ，Ｌ１　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｖｅ　ｎｏｔｅ　“ｓｈｉｐＲｉｇｈｔ　ＢＷＭＰ（Ｆ）”，ＬＭＣ　ＵＭＳ　Ｈｏｎｇ　Ｋｏｎｇ　舱口盖的设计是本船的一个重点和难点。因为　本船是多用途船，跟普通的散货船不一样，所以为了　在有限的尺度内发挥最大的载货功能。货舱开口要　设计得尽可能大，舱口问甲板则要尽可能小。既要　挂旗国　２主要设计特点　本船在载运货物品种、总体分舱布局、货舱结构　形式和甲板舾装设备等方面具有多用途船的典型特　征，同时也满足ＩＭＯ海安会决议ＭＳＣ．２７７（８５）要求　偶尔装散货的干货船货舱双壳宽度的最新要求［２－３］．　本船的主要设计特点是尺度和吨位适中，功能多，　布置紧凑，结构复杂［４３，技术和设备先进．自动化程　保证舱口盖顺利开启，又要收藏在两个货舱之间，增　加了设计难度。经过与舱盖设备商的反复协调，最　后将舱盖的布置定为全折叠式：第一货舱４块盖板　向首折叠开启，收藏在首楼甲板防浪板之后；第三货　舱４块盖板向尾折叠开启，收藏在上建前端一个箱　位之前，不影响集装箱装载；第二货舱跨距很长。设　计有８块盖板，其中４块向首折叠开启，另４块向尾　折叠开启，分别收藏在第１．　第２和第２～第３货舱　之间。整个舱盖的布置十分紧凑．充分利用了舱口　围之间的空隙，为货舱区保留出了最大的空间。由　度高，线型优良，性能指标优秀，经济性高，绿色环　保。　下面就本船的主要设计特点及相关技术问题的　解决做详细阐述。　２．１船舶总体布置　于最初将舱盖布置得过于紧凑。故在详细设计阶段　也出现了一些问题。比如。第一货舱的舱盖因为距　首楼端壁太近，致使舱盖举臂油缸没有位置安装。而　舱盖折叠之后又影响到防浪板的布置等。为了解决　全船从首至尾依次是首尖舱、首侧推兼应急消　防泵舱、货舱区、机舱和尾尖舱，布局合理紧凑。　全船共设三个双壳箱型货舱，第二、三货舱宽度为　２０．４　ｉｎ，开口宽度达到船宽的８１％，货舱内和甲板上　可分别装载８列４层和１０列５层标准集装箱。最　大货舱长度５１．７５　ｉｎ，可以装运特殊规格的长大件货　这些问题，舾装和结构专业认真核对设备尺寸，将首　楼甲板下的空舱特别处理。隔出了举臂油缸的位置．　并对防浪板的结构作了特殊设计（图２）。经过几次　物。考虑到甲板起重机布置在舷侧会引起初始横倾，　协调修改，该问题得到圆满解决。　图２防浪板特殊设计　３　第１期（总第１３０期）　２０１２年６月　船舶设计通讯　ＮＯ．１（ＳｅｆｉＭ　ＮＯ．１３０）　Ｊｕｎｅ　２Ｏｌ２　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＩＰ　ＤＥＳＩＧＮ　角隅的半径需要达到８６０　ｍｍ以上才能满足要求。　近，使得舱口角隅处的应力比较高。为了改善此处　但大半径的舱口角隅对装箱造成了不利。为此。我　们对角隅形式做了修改，做成了一个盒式的切入式　负角隅（图９）。但新的问题又出现了，在第１舱和　第２舱的角隅附近，风机室的甲板开孔离角隅太　角隅处的受力情况，我们在角隅盒子附近增加了合　理的纵桁和强横梁结构，使此处的纵向力顺势由纵　桁承受部分。修改后的角隅形式获得了船级社的认　可。　：　一　卜＜　ｉ　／ｒ　ｌ　Ｉ　ｌ卜　／，　４Ｔ：　一一ｒ＿－一　｝～＿ｒⅢＪ—　：　…一＿　…　｛　二　一　一｛＿Ｌ　　一一一：：一一一　一｝：卡１『÷Ｌ　丁一一一二：　　兰一一ｒ］：　ｉ＝＝　二兰一一一一　图９盒式切人式负角隅　２．５起货设备　的要求进行核算，分别计算了积载因数４２～６０　ｃｕｆｔ／ＬＴ　的谷物装载工况。由于本船的第一货舱部分开口内　缩，两边甲板的加强为纵向结构，因此在计算谷物横　全船共设３台单吊臂甲板起重机，２台８０　ｔ吊　分别布置在第一、第二货舱中间的甲板舷侧处，１台　８０ｔ吊布置在第三货舱前端甲板舷侧处。起货吊的　倾力矩时．计算模型按照实际结构形式精确定义以　获得较为精确的有利的计算结果。　布置主要考虑其起吊能力、覆盖范围、对视线和装载　的影响，存放（搁置）的便利性，是否影响舱口盖启闭　等因素。本船的起货吊具有联吊功能，可以联吊　１６０　ｔ货物．增加了对港口的适应能力。联吊吊梁存　放在第一货舱舱口围右侧。３台吊机均朝向船尾搁　置（芜湖船厂朝向船首搁置），船首１号吊臂搁置在　２号吊的基座上．２号吊臂搁置在３号吊的基座上，３　号吊臂则搁置在上建左舷，配有专门的吊臂搁架和　吊钩紧固装置。３号吊的搁架，最初是设计在左翼桥　楼上的，后来船东认为影响视线，要求将吊臂放平，　搁置到桥楼甲板下方。　２．６破舱稳性和谷物稳性　３　结语　１８　０００　ｔ多用途船的设计是上海船舶研究设计　院自主开发的。并综合考虑船东的实际使用情况及　船东的特殊要求而开发的新型多用途船。　本项目在江苏苏港船厂建造２条，在安徽芜湖　新联船厂建造４条，均已交付使用；在江苏三福船厂　继续开工建造２条，该船船东均为国际著名航运公　司丹麦马士基，首制船交付使用以来，其优秀的性　能、超强的揽货能力，得到了船东的好评。目前，仍　有船东对该项目表示出浓厚的兴趣，表明该项目具　本船的破舱稳性根据规范要求，首制船按照　ＳＯＬＡＳ　２００４干货船概率方法计算，后续船按　ＳＯＬＡＳ　２００９干货船概率方法计算，通过有效调整开　口的位置和密性、ＧＭ合理选取及水密分隔的有效　有一定的市场影响，受到船东的广泛青睐。　［参考文献］　［１］焦宇清．１２　０００吨多用途散货船开发设计综述［Ｊ］．船舶设　计通讯，２００５，（１）：１５—２０．　划分。以得到满意的破舱稳性计算结果，提高本船的　安全性。　［２］ＭＳＣ．２７７（８５）［Ｓ］．　［３］ＳＯＬｈＳ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ＸＩＩ／６　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｂｕｌｋ　ｃａｒｒｉｅｒｓ［Ｓ］．　本船在首尾压载边舱结构设计中。由于型线比　较瘦。结构局部的加强比较难做，边舱局部做到了船　［４］张卓，颜绪，杨军．２７　０００吨多用途散货船总体设计概述　［Ｊ］．船舶设计通讯，２０１１，（增刊）：ｌＯ一１４．　［５］胡关德，王刚毅．多用途船船型及设计简介［Ｊ］．船舶设计　通讯，２００９，（３）：４５—５Ｏ．　底。按照新规范要求，要加算底部的确定性破损，后　来经过计算也满足了要求。得到了ＬＲ的认可。　本船的谷物稳性根据《散装谷物安全运输规则》　６