1、运输船舶设计概论大作业 油船设计特点分析,小组成员,小组合作： 黄 擎整理文档与答辩 何 健，蒋 理，黄 晴，张 棨，白 亚 强搜集资料 张 驰PPT制作与文档整理,大家共同参与,一. 现代油船的船型特点,（一）油船的定义（oil tanker） 从广义上讲是指散装运输各种油类的船。除了运输石油外，装运石油的成品油，各种动植物油，液态的天然气和石油气等。但是，通常所称的油船，多数是指运输原油的船。而装运成品油的船，称为成品油船。装运液态的天然气和石油气的船，称为液化气体船,油船外形上和布置上很容易与一般的干货船区别开来。油船上层建筑和机舱设在艉部，上甲板纵中部位，布置纵通全船的输油管及步桥。石
2、油分别装在各个油密的油舱内，油船在装卸石油时是用油泵和输油管输送的，因此它不需要起货吊杆和起货机，甲板上也不需要大的货舱开口。,一. 现代油船的船型特点,（二）油船的类型 a.按有无自航能力分：自航油船、非自航油船、浮式生产 储油卸油船； b.按油船用途分：专用油船、多用途油船； c.按所载货种类分：原油油船 成品油油船 兼用船,世界造船业将油船按载重船型分为以下几个级别：通用型（1万吨以下油轮）、灵便型（一般称之为15万吨级的油船，分大灵便和小灵便型。大灵便型载重量45万吨灵便型油船特点是灵活性强，吃水浅，船长短，舱数量多，需求量很大）；巴拿马型（船型以巴拿马运河通航条件为上限，譬如运河对船
3、宽、吃水的限制，载重吨在68万吨之间）；阿芙拉型（平均运费指数AFRA最高船型，经济性最佳，是适合白令海冰区航行油船的最佳船型，载重吨在812万吨之间）；苏伊士型（船型以苏伊士运河通航条件为上限，载重吨在1220万吨之间）；VLCC（巨型原油船，载重吨在2030万吨之间）、ULCC（超巨型原油船，载重吨在30万吨及以上）；诺克耐维斯号。,通用型（500吨内河油船）,金陵船厂49000吨油船,72000吨巴拿马型油船,10800吨阿芙拉型油船,苏伊士型油船,VLCC,ULCC,诺克耐维斯号（又名海上巨人号）,日本1980年将一艘42万吨的油船改建成为“海上巨人”号，总长458.54米，船宽68.
4、8米，型深29.8米，吃水24.6米，载重量56万吨，是世界上最大的船舶。,一. 现代油船的船型特点,现代油船主要技术特点防污染高节能轻结构自动化短肥高,一. 现代油船的船型特点,结构特点驾驶台与机舱均设尾部：甲板管系连续；船体中部没有隔离，有利于保持纵向强度；减少可燃气体进甲板； 单层纵通甲板，增加纵向强度，有利于承受总纵弯曲；构件完整，纵向与横向均成框架，保证船体强度；双底、双舷或中高甲板，有利于防污；舱壁涂料，有利于防腐。,油船结构特征,结构特点对防火安全要求严格。政府间海事协商组织（现改为国际海事组织）1978年议定书规定,载重量2万吨以上的新造油船，须有惰性气体防爆设施；为避免货油或
5、油气渗漏，货油舱区同首尖舱、机舱、泵舱之间，须有隔离舱；机舱须设在尾部，以防止因烟囱火星落到货油舱区而引起火灾。货油舱用13道纵舱壁和410道横舱壁分隔,以减少自由液面对船舶稳性的影响，也便于不同种类的石油分别装载。用专门的油泵和油管进行装卸，能在几小时到一昼夜间把全部货油装卸完毕；为便于卸净舱底残油，设有扫舱管系；为降低重质货油的粘度以便装卸，设有加热管系；甲板上一般不设起货设备和大的货舱口。,未设专用压载舱的油船，满载航行时干舷很小，甲板易 于上浪，故常在甲板上架设步桥，以利船员通行。船体长深比大,弯曲力矩较大，故结构多采用纵骨架式,以增加纵向强度。运输常为单方向的，回程空放时为保持一定的
6、吃水，须装载大量压载水。在到达装货港之前，如将含油压载水排入海洋，会造成严重污染。为此，在压载以前须将油舱洗净，并将洗舱水存放入专门的污油舱；同时要设置油水分离器以严格控制排放压载水的含油量。1983年10月生效的1973年国际防止船舶污染公约要求新造的载重量 2万吨以上的原油运输船和载重量3万吨以上的成品油船，须设置专用压载水舱,新油船必须设有原油洗舱设备。,新规则：1）（ IACS ）国际船级社协会 CSR-Common Structural Rules结构共同规范 该规则生效时间为2006年月1日。JTP（油轮联合项目组）就是ABS，Lloyds与DNV三个船级社制订的油轮规范，空船重量
7、要增加。涉及压载舱的PSPC(保护涂层性能标准)涂装要求。（ 散货船结构共同规范（JBP ）散货船联合项目组）由于CSR生效，新造船舶的钢板厚度将加大，预计钢材使用量平均增加4%-5%。 2）PMA（永久检验通道）该规则于2005年1月1日实施 ，空船重量增加 。3）油水分离器要求，该规则将于2005年1月1日生效。,4）ISPS(国际船舶与港口设施保安规则)，于2004年7月1日开始生效，涉及签署国际海上人命保安公约的所有148个船旗国，适用于98%以上的世界商船。 对设计建造影响不大。5）SOLAS中的MSC982规则，要求驾驶室满足360度视角要求 。6）SOLAS对自动系统的要求，20
8、04年7月1日生效的修正案对自动系统提出新要求，即推进系统在降速或停机时向驾驶台发出预报警，该规则影响较小可以满足。(所有500总吨以上船舶）,MARPOL 73/78附则第13G条修正情况1999年12月12日，马耳他籍油轮ERIKA（24年船龄，单壳）在法国沿海触礁流出原油1万余吨，致使法国沿岸400公里海岸和海域受到严重污染，造成巨大损失。法国联合德国和比利时向MEPC 45会议提交了修改MARPOL 73/78附则第13G条的提案，大幅度缩短了单壳油轮的使用年限，加快了淘汰老龄单壳油轮的进程，其严格程度甚至超过了美国1990年油污法所规定的要求。该提案将现有油轮大体分为三类： C1类不
9、满足关于专用压载舱和保护位置（SBT/PL）要求的 2万载重吨及以上的单壳原油油轮和3万载重吨及以上的单壳成品油轮；C2类满足SBT/PL要求的与C1类船舶尺度相同的单壳油轮；C3类船舶尺度小于上述C1或C2类但在600载重吨及以上的现有油轮。,与现行的MARPOL 13G条相比，法国的联合提案提出了下列修改意见： 对C1类油轮淘汰船龄由现行13G条的25年下降到23年；淘汰最终年限由2007年提前至2005年。 对C2类油轮淘汰船龄由30年下降到26年；淘汰最终年限由2026年提前至2008年。 对C3类油轮从现行13G条没有要求，修改为如建造于1982年以前，应在不迟于交船日的23年内或最
10、迟2013年淘汰；如在1982年以后建造的，应在不迟于交船日的28年或最迟2013年淘汰。,一. 现代油船的船型特点,布置特点舱室划分：机舱；货油舱；泵舱；专用压载舱隔离空舱：货油舱与其他舱之间的隔舱；其他舱室如艏尖舱、尾尖舱、淡水舱、燃油舱等。,水密舱壁总数与首尾尖舱 水密舱壁总数不得少于钢质海船入级与建造规范的规定数。防擅舱壁距首垂线的距离不得小于0.05Lpp，对于Lpp200m的船舶，应不小于10m，并且均不大于0.08Lpp。对具有球鼻首的船舶，防擅舱壁距首垂线的迈离可以减少。 水密的尾尖舱舱壁，其距尾垂线的迈离应由尾油管长度、尾油管安装和密封所需地位来决定。,机舱长度机舱长度与机舱
11、位置，主机种类及台数、主机功率、辅机种类等有关。机舱长度一般应从实际布置确定。Lm=Lml+CC=1012m,货油泵舱、污油蔑货油船、隔离空舱及浮力舱（1）泵舱 现代油船泵舱多放在机舱前，一般泵舱长度为78m。（2）污油兼货油舱 油船要求设两个污油兼货油舱，其总容积为货油货总容积的23%。（3）隔离空舱 货油舱与机(炉)舱、干货舱、居住舱间设隔离室舱。（4）专用压载水舱 为保证油船压载状态适宜的航海性能和防止含油的水排放到海里污染海域造成公害。MARPOL有关条款规定2万吨以上的原油船、3万吨成品油船须设专用压载水舱。（5）干货舱 “尾机型”油船，纵倾调整较困难，以往常在船首部区域设一个非货油
12、舱。,舾装和甲板设备机舱、锅炉舱均设在后部。起居舱设在尾部上层建筑。设专门吸烟室。设透气/惰气系统、大型泡沫灭火系统、喷淋系统、洗舱孔和液位测量装置。船中部设液压式吊杆。另外设有货油控制室。油船船体结构通常是单层甲板,早前油船有单层底、单壳结构，但现在都造的都是双底、双壳结构的油船。油船的干舷很小，满载航行时，甲板离水面很近。,二主要技术参数选择,（一）主要参数选择思路：通常是根据母型船的统计，配以经验公式,（二）主尺度及船型系数计算式 船长Lpp,（二）主尺度及船型系数计算式,船宽B,（二）主尺度及船型系数计算式 吃水T,（二）主尺度及船型系数计算式,型深D,浮心纵向位置Xb,（二）主尺度及
13、船型系数计算式,(三)油船重量计算式,a.载重量系数据统计分析，油船载重量系数随着油船载重量增加而增大。如：DW4万吨， 载重量系数DW=0.70 0.815;DW=412万吨， 载重量系数DW=0.84 0.865;DW12万吨， 载重量系数DW=0.84 0.875; 1978年以后设计建造的油船中，由于设专用压载水舱及满足保护面积的要求，及采用双底或双壳结构、双纵壁外移等影响。船的载重量系数略有降低。 油船载重量系数估算公式：DW=1.410-6DW+0.746 0.5DW4 (万吨)DW=4.52910-2lnDW+0.3227 4DW12 (万吨)DW=1.4910-7DW+0.83
14、4 12DW10 万吨) GM=(0.2288DW-0.898+0.4905)D (3DW10 万吨) GM=(0.0547-5.8510-3DW+1.60210-4DW2)D (DW10 万吨)式中Cw：设计水线面系数， DW：载重量，万吨，,b船速预报可按Holtrop法予报总阻力及有效功率EHP。 推进系数按莱甫法估算：=dosr1r2r3标准船推进系数:do=0.8833-1.16710-4RPM(1.01Lpp)0.5轴系效率:s=0.970 0.985长度修正系数:r1=1.039-97.5(5.95-0.02113Ls)10-4方形系数修正系数:r2=0.9997-0.7676C
15、b16.1长宽比修正系数:r3=0.8605-5.697(L/B)-1.91 按Holtrop法，假定几个速度，计算出相应的有效功率EHP(kw)，用求得的推进系数计算主机功率BHP(kw)。最后利用插值方法初步予报航速。,三设计要点,（一）设计的主要矛盾： 船长与航速的矛盾 船宽与吃水的矛盾 吃水与横摇周期的矛盾 型深与稳定性的矛盾 安全性与造价的矛盾,（二）型线设计原则： 保证良好的航海性能 考虑总布置的要求 考虑船体结构的合理性和工艺性 外观造型 满足型线设计精度,（三）总布置设计原则： 最大限度地满足和提高船的使用效能 保证船舶具有良好的航海性能 注意船体结构的合理性和工艺性 满足法规和规范的要求 尽力搞好外观部造型和内部装潢,终于讲完啦！谢谢大家观赏！,
