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        紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿锥杖∠b載壓載水方案分析

        2022-01-05 07:42:00山東海運(yùn)股份有限公司孟慶全張玉昆
        中國(guó)船檢 2021年12期
        關(guān)鍵詞:紐卡斯?fàn)?/a>散貨船船級(jí)社

        山東海運(yùn)股份有限公司 孟慶全 張玉昆

        中國(guó)船級(jí)社 胡敬梁 姚建偉

        近年來(lái),山東海運(yùn)基于紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿瑔魏酱蔚耐怀鼋?jīng)濟(jì)性,在國(guó)內(nèi)多家船廠訂造了多艘紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿a槍?duì)紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿母黜?xiàng)技術(shù)指標(biāo),基于山東海運(yùn)船東使用需求,積極尋求各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)最優(yōu)化的方案。本文闡述的是最優(yōu)方案之一:對(duì)于船型底墩優(yōu)化為不裝載壓載水方案。

        常規(guī)紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿捎诼菪龢](méi)等要求,部分底墩設(shè)計(jì)為了裝載壓載水從而成為壓載艙一部分。但是底墩內(nèi)部結(jié)構(gòu)較多且多為狹小空間,這為船東在后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)帶來(lái)了不便,防腐和營(yíng)運(yùn)期間維護(hù)成本很高,且極容易在壓載水調(diào)撥時(shí)由于底墩作為壓載艙,在開(kāi)啟壓載艙艙蓋時(shí)誤操作造成麻煩,并且在建造過(guò)程中底墩因?yàn)閴狠d艙緣故需要開(kāi)設(shè)部分透氣孔在壁墩板材邊緣,容易由于精度問(wèn)題造成換板返工現(xiàn)象。

        圖1 某紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿锥昭b載壓載水

        圖2 某紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿锥昭b載壓載水實(shí)際狀況

        針對(duì)上述問(wèn)題,山東海運(yùn)在北船重工20.8萬(wàn)噸紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿略齑?xiàng)目啟動(dòng)初期,向北船重工以及中國(guó)船級(jí)社提出了想優(yōu)化裝載壓載水的壁墩為空艙的客戶需求。以客戶實(shí)際需求為導(dǎo)向,船東、船廠以及中國(guó)船級(jí)社三方進(jìn)行了優(yōu)化方案核算分析:原始設(shè)計(jì),NO.3/4/5/6 底墩為壓載艙,現(xiàn)擬優(yōu)化將NO.3/4/5/6 底墩修改為空艙(如圖3所示)。

        圖3 紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿锥杖∠b載壓載水

        1、壓載艙壓載水量

        (1) 原始設(shè)計(jì) :Abt.69700m3

        (2) 取消壁墩壓載,不做結(jié)構(gòu)修改:Abt.67400m3壓載水量減少約2300m3。

        (3) 取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改:Abt.69700m3,壓載水量減少約2300m3。

        (4) 裝與不裝壓載水對(duì)比分析優(yōu)勢(shì):同樣壓載航行油耗相對(duì)降低。

        2、最小壓載吃水(包括壓載水置換工況)

        (1) 原始設(shè)計(jì) :7.89m

        (2) 取消壁墩壓載,不做結(jié)構(gòu)修改:7.70m

        (3) 取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改:7.70m

        (4) 裝與不裝壓載水對(duì)比分析優(yōu)勢(shì):原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最小吃水7.85m,初步評(píng)估對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本無(wú)影響。

        3、最小艏吃水(包括壓載水置換工況)

        (1) 原始設(shè)計(jì) :6.09m

        (2) 取消壁墩壓載,不做結(jié)構(gòu)修改:6.02m

        (3) 取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改:6.02m

        (4) 裝與不裝壓載水對(duì)比分析優(yōu)勢(shì):目前結(jié)構(gòu)最小艏吃水5.90m,結(jié)構(gòu)相關(guān)計(jì)算無(wú)影響。

        4、裝載工況:最大中拱彎矩變化

        (1) 原始設(shè)計(jì):530857tm FR128(95.4%)

        (2) 取消壁墩壓載,不做結(jié)構(gòu)修改:557203 tm FR139(98.7%)

        (3) 取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改:557203 tm FR139(95.4%)

        (4) 裝與不裝壓載水對(duì)比分析優(yōu)勢(shì):HCSR強(qiáng)度校核工況,壓載出港+艏尖艙滿;最大中拱彎矩?cái)?shù)值增加約5%,滿足規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)。

        5、壓載水置換工況

        (1) 原始設(shè)計(jì):原置換計(jì)算最大彎矩、最大剪力小于95%。

        (2) 取消壁墩壓載,不做結(jié)構(gòu)修改:

        1)2/7艙:最大彎矩100.1%,最大剪力98.8%;

        2)3/8艙:最大彎矩100.4%,最大剪力114.8%;

        3)5艙:最 大 彎 矩101.8%,最大剪力105%。

        (3) 取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改:修改后最大彎矩、最大剪力小于95%。

        (4) 裝與不裝壓載水對(duì)比分析優(yōu)勢(shì):取消壁墩壓載,結(jié)構(gòu)修改后完全滿足規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)。

        6、紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿诙昭b與不裝壓載水優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)修改分析

        (1) 彎矩變化范圍的影響:FR67-190、FR265-293范 圍 許用彎矩增加2%~6%,將要及船體極強(qiáng)度艙段有限元結(jié)果的變化,目前已進(jìn)行規(guī)范總強(qiáng)度計(jì)算校核、NO.5/6貨倉(cāng)屈服屈曲評(píng)估,評(píng)估結(jié)果涉及結(jié)構(gòu)修改影響;

        (2) 結(jié)構(gòu)修改 :NO.44貨艙靠后區(qū)域(FR179-187)涉及外底板10列板板厚增加2~3mm,NO.7貨艙靠近舭部的外底板及舭列板(局部小范圍)板厚增加1mm,NO.6貨倉(cāng)整艙區(qū)域涉及外底板10列板板厚增加2~3mm。重量增加約15噸。

        (3) 剪力變化范圍的影響:FR58、FR226、FR244、FR283、R292位置許用剪力不同程度增加,經(jīng)強(qiáng)度評(píng)申情影響結(jié)構(gòu)無(wú)需修改。

        7、紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿诙昭b與不裝壓載水優(yōu)化設(shè)計(jì)壁墩布置分析

        原水密橫隔板開(kāi)孔保留,人孔蓋取消。

        最終經(jīng)過(guò)山東海運(yùn)船東、北海船廠以及中國(guó)船級(jí)社三方核算優(yōu)化,紐卡斯?fàn)栃蜕⒇洿捎昧巳∠诙諌狠d同時(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改方案,雖然較原方案鋼結(jié)構(gòu)重量略有增加15t鋼材,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)與審圖增加了一定工作量,卻極大地降低了底凳防腐和營(yíng)運(yùn)期間維護(hù)成本,便于維護(hù)保養(yǎng)。通過(guò)此優(yōu)化方案,船廠雖然增加了約15t鋼材,但是該設(shè)計(jì)滿足HCSR強(qiáng)度校核,創(chuàng)新了紐卡斯?fàn)栃痛推放疲A得了船東客戶信任,也實(shí)際解決了船東后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)的需求。

        兩艘新型海關(guān)緝私艇順利交付

        近日,由中國(guó)船級(jí)社(CCS)珠海分社負(fù)責(zé)檢驗(yàn)的兩艘49米新型海關(guān)緝私艇“中國(guó)海關(guān)1101”輪和“中國(guó)海關(guān)1102”輪順利交付。兩艘船將在維護(hù)國(guó)家主權(quán)和利益、打擊水上渠道走私和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。

        兩艘新型海關(guān)緝私艇外觀造型新穎、莊嚴(yán),為單體鋼鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)。該船總長(zhǎng)49.0米,型寬7.4米,型深3.5米,定員24人,續(xù)航力850海里,設(shè)計(jì)航速不低于32.5節(jié),實(shí)測(cè)最大航速接近34節(jié),具有良好的快速性、耐波性、穩(wěn)定性和操控性。兩輪配備了3臺(tái)1939kW高速柴油機(jī),采用三機(jī)、三槳、三舵的常規(guī)推進(jìn)方式。船上配備了先進(jìn)的查緝?nèi)∽C設(shè)備、雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星遠(yuǎn)程視頻傳輸系統(tǒng)等,大幅提升執(zhí)法效率。

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