摘要:本文主要介紹32 000 DWT散貨船的船體結(jié)構(gòu)布置、船體結(jié)構(gòu)設(shè)計特點,以及設(shè)計中的難點及解決辦法。
關(guān)鍵詞:散貨船;結(jié)構(gòu)設(shè)計;結(jié)構(gòu)共同規(guī)范
1 32 000 DWT散貨船簡介
本船為單機(jī)、單槳、單甲板、雙層底、單殼散貨船,無限航區(qū)航行。
本船設(shè)有5個貨艙,4臺克令吊,貨艙為雙層底,從機(jī)艙延伸至首防撞艙壁。該船設(shè)計甲板運木功能,甲板裝載木材及安裝必要的綁扎裝置和加強(qiáng)。
本船主尺度以下:
本船貨艙區(qū)域設(shè)頂邊艙和底邊艙,舷側(cè)為單殼結(jié)構(gòu);底部為雙層底結(jié)構(gòu),貨艙區(qū)設(shè)置管弄;主甲板有300 mm梁拱;艏樓甲板無梁拱,有200首升高;球鼻艏;尾部螺旋槳后帶一個平衡舵、掛舵臂及分水舯;居住區(qū)、駕駛室和機(jī)艙布置在船艉,主甲板以上設(shè)置5層的上建和艏樓;貨艙區(qū)設(shè)4道槽型橫艙壁,把貨艙區(qū)分成5個貨艙;底邊艙、艏尖艙和艉尖艙共分割成12個專用壓載水艙。
本船船體結(jié)構(gòu)按CSR規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計。本船貨艙區(qū)域以及機(jī)艙為單殼雙底結(jié)構(gòu),首尾結(jié)構(gòu)為單底結(jié)構(gòu)。貨艙區(qū)域雙層底結(jié)構(gòu)、舷側(cè)結(jié)構(gòu)和甲板結(jié)構(gòu)為縱骨架式(中間甲板為橫骨架式),首尾、機(jī)艙區(qū)域及上層建筑為橫骨架式(機(jī)艙上平臺以上舷側(cè)骨架為縱骨架式)。貨艙區(qū)域強(qiáng)框架頂邊艙內(nèi)每六檔肋位設(shè)置,底邊艙及雙層底內(nèi)每三檔肋位設(shè)置,而機(jī)艙區(qū)域為不大于四檔肋位設(shè)置。
2 艏部結(jié)構(gòu)
艏部結(jié)構(gòu)在詳細(xì)設(shè)計階段同DNV進(jìn)行了討論,主要是首部結(jié)構(gòu)設(shè)計不是垂直外板,DNV認(rèn)為抗拍擊的效果不太好。另外在FR205的貨艙前端壁處,與貨艙的頂邊艙及底邊艙結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)設(shè)置不夠強(qiáng),結(jié)構(gòu)布局需要修改。
在認(rèn)真研究了DNV的意見之后,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新布局:將首部結(jié)構(gòu)修改為垂直于外板,如圖1和圖2所示。
將貨艙區(qū)域有結(jié)構(gòu)頂和底到FR205防撞艙壁的部位,在FR205向首加設(shè)強(qiáng)結(jié)構(gòu)支撐,如圖3和圖4所示。
3 貨艙結(jié)構(gòu)
3.1 貨艙底部結(jié)構(gòu)
(1)貨艙區(qū)雙層底從機(jī)艙前壁一直延伸到防撞艙壁。雙層底均為縱骨架式,由連續(xù)的縱桁和實肋板構(gòu)成,實肋板每3個肋位設(shè)置一個,間距為2..4米,雙層底高1.6米。管弄里在每個實肋位及在實肋位間的中間半肋位處設(shè)置T型材。考慮到管弄里布置管子的方便性,此處內(nèi)外底的T型材設(shè)300 mm高度,在NO.1艙的外底處考慮到首部的防抨擊,加大為400 mm高度。
(2)底部分段的污水井在設(shè)計時做出過幾次改動。最初設(shè)計是在底邊艙縱桁旁邊下墩的斜板外側(cè)??紤]到管子布置的方便,及避開D段與SL段合攏口維護(hù)污水井安裝完整性的問題,將污水井向船中移動,并移至一半在下墩斜板尾,另一半在下墩斜板首。
(3)經(jīng)過計算,我們發(fā)現(xiàn)吸口附近的流水孔面積不夠。與船東協(xié)商后,將吸口附近肋板上的流水孔改為Ω形,加大流水面積。此修改也得到了船檢的認(rèn)可。
3.2 舷側(cè)結(jié)構(gòu)
(1)貨艙區(qū)的舷側(cè)結(jié)構(gòu)為縱骨架式,是散貨船慣有的頂邊艙和底邊艙結(jié)構(gòu)。頂邊艙內(nèi)每6檔設(shè)置強(qiáng)框架。底邊艙內(nèi)每3檔設(shè)置強(qiáng)框架。
(2)底邊艙在靠近首尾的部位,肋板上的骨材兩端要頂?shù)酵獍蹇v骨和底邊艙斜板,這樣的骨材必須要有壓角才能做到。我們采用的也是用一點折角的方法來加工這樣的骨材。
(3)頂邊艙的斜板折角線和底邊艙的折角線位置,原設(shè)計為距縱骨或肋位的骨材等為100 mm,后來DNV退審要求為50 mm。經(jīng)過與DNV協(xié)商,他們同意最多70 mm,因此我們對折角線位置做出了改動。
3.3 主橫艙壁結(jié)構(gòu)
(1)本船共設(shè)置4個槽型艙壁,因為考慮到盡量減輕空船重量,槽型艙壁上下分為了三個板厚區(qū)。這就要求我們在拼板后再壓槽,但總體而言,拼板的工作量比較大,且板厚相對而言比較厚,壓槽時要注意出現(xiàn)裂紋。
(2)槽型艙壁的通道設(shè)計為兩側(cè)封閉板的通道,一舷為盤梯,一舷為直梯。后來船東提出要求,將盤梯部位改為一邊打開的形式。
(3)艙口間甲板下的端部橫梁,原來設(shè)計沒有考慮到貨物堆裝到一定程度后谷物會被橫梁擋住,無法順利進(jìn)入貨艙。后來船東提出按其它散貨船的經(jīng)驗,在橫梁上開設(shè)一些圓孔,供裝谷物時用。
4 機(jī)艙區(qū)結(jié)構(gòu)
機(jī)艙結(jié)構(gòu)圖在退審時,DNV也提出了較多的意見。上建圍壁落在主甲板上的,在主甲板下要增加整條的骨材。設(shè)計院為了減少空船重量設(shè)計的T型材兩次折角都要求改為兩根T型材焊接再加肘板的形式。最大的修改就是機(jī)艙前端壁FR35肋位與貨艙結(jié)構(gòu)的對應(yīng)加強(qiáng)的設(shè)計。這里DNV只給了個粗略的意見,就是與首部結(jié)構(gòu)類似修改。但機(jī)艙的結(jié)構(gòu)與首部還是有較大差異的,因此,我們花了很多的時間來研究此處如何修改,如何設(shè)計將貨艙到機(jī)艙的過渡設(shè)計得更強(qiáng)。具體修改詳見圖6和圖7。
5 結(jié)束語
本文介紹了32 000 DWT散貨船主要部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計情況,并在母型船結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上按照本廠的實際情況及新規(guī)范規(guī)則的要求,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。但因為該船是我廠首次入級DNV船級社,對DNV船級社的一些要求不太熟悉,而且我們對散貨船共同規(guī)范的研究也比較少,因此在設(shè)計過程中許多關(guān)鍵設(shè)計都需要跟DNV溝通修改才能滿足要求,導(dǎo)致整個詳細(xì)設(shè)計過程較長以至于影響了生產(chǎn)設(shè)計的正常按計劃開展。
通過本船型的設(shè)計,設(shè)計人員對散貨船結(jié)構(gòu)共同規(guī)范、DNV船級社和DNV的規(guī)范都有了新的認(rèn)識和理解,提升了設(shè)計能力和經(jīng)驗。
參考文獻(xiàn)
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