500t油船建造设计方案设计方案.docx

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500t油船建造设计方案设计方案

500t油船建造设计方案设计方案

1.1船舶用途，航区

本船为川江成品油船

本船航行于武汉—重庆的长江航线，经过三峡库区

本船航区满足B，C，K级航区，J2级航段

本船为尾楼，双螺旋桨，柴油机油船

1.2设计和建造规范

本船按照《钢质内河船舶入级建造规范》（2002）和《内河船舶法定检验技术规则》（1999中国船检局）进行设计和建造

1.3船舶的主要尺度及型线

本船设计平均吃水为2.20m，其他尺度根据最佳型线及经济性选定

1.4载重量及货油舱

船舶满载时载重量为500t，货油密度按0.84t/

计，船舶货油舱长

及位置满足规范及《1973年国际防止船舶造成污染公约及其1978年议定书》，设置双底双壳，有专用压载舱，其容积符合公约要求

1.5航速与续航力

满载速度不小于16km/h，续航力为2800km

1.6稳性与适航性

本船应满足我国船检局稳性规范对B级航区，J2航段的要求，各种装载情况横摇周期不小于10s，首尾吃水差不大于0.015L（m），螺旋桨全部埋入水中，满载航行时无首倾

1.7船体结构

船体结构采用纵横混合骨架形式

1.8船舶设备及甲板机械

对货油装卸设备，安全，消防设备，救生设备，管系设备，锚机，舵机，绞缆机等都提出较详细规定（从略）

1.9动力装置

主机:

采用淄博柴油机厂Z6170ZLC-2，260KW2台

锅炉:

设全自动燃油锅炉一台

1.10电气设备

对电源种类，配电系统，电缆及照明，通讯导航设备等方面的要求（从略）

1.11船员定额及舱室布置

船员定额为18人

船员中由船长，轮机长，水手，厨工，报务员等组成

对船员舱室布置要求:

船长，轮机长为单人房间，其余均为四人间

对公共舱室的要求:

小餐厅一间，公共厕浴室一间

2主尺度的确定

2.1母型船资料

为了解决设计要求中吨位小，装载量大和主机功率小，吃水浅而航速要求高这两大矛盾，本文广泛收集了国内外现有中小型油船的资料并加以分析，从中吸取其优点

与本设计船相近载重量的母型船主尺度资料如表2.1所示,其详尽资料见附录一.

2.1母型船资料

300t

600t

700t

1200t

2000t

2000t

2560t

3000t

Lwl

49.44

55.00

Lpp

40

46.00

53.90

72.00

82.00

78.70

83.00

85.80

B

10.5

10.60

7.80

13.60

13.60

13.60

13.80

14.80

D

2.1

3.60

4.00

3.20

4.10

4.00

4.50

4.80

T

1.3

2.40

3.60

2.40

3.20

3.20

3.60

3.80

Cb

0.75

0.77

0.77

0.80

0.80

Cm

0.985

0.964

0.969

0.974

Cp

0.785

0.798

0.823

0.817

L/B

3.81

4.34

6.91

5.29

6.03

5.79

6.01

5.80

B/T

8.08

4.42

2.17

5.67

4.25

4.25

3.83

3.89

D/T

1.62

1.50

1.11

1.33

1.28

1.25

1.25

1.26

L/T

19.05

12.78

13.48

22.50

20.00

19.68

18.44

17.88

排水量

.

1028.50

1147.07

载货量

280.00

600.00

783.45

0.58

0.61

0.74

0.77

0.77

2.2空船重量计算

空船重量LW按船体钢料重量Wh舣装设备重量Wf及机电设备重量Wm三大项来估算

船体钢材重量采用混合模数法

Wh=Ch*（L*B*D+L*（B+D））取Ch=0.090

舣装设备重量采用平方模数法

Wf=Cf*L*（B+D）取Cf=0.029

机电设备重量

Wm=Cm*BHP取Cm=0.129

其中BHP为主机额定功率，本船主机采用2×260KW柴油机.

（注:

在空船重量计算中采用的系数都是根据母型船资料确定）

2.3重力浮力平衡及主尺度的确定

采用诺曼系数法进行重力浮力平衡（其具体方法参阅<<船舶设计原理>>大连理工大学出版社）

诺曼系数

N=

当|DW-DW’|<1t时，认为满足重力浮力平衡

当|DW-DW’|>1t时，不满足，保持Cb，D，d不变，改变Lpp和B，其改变量按下式计算:

其中，DW为任务书规定的载重量

DW’为设计方案的载重量

根据空船重量，诺曼系数法过程编制程序（见附录一）

选择七个不同的主尺度的初始方案，得到的结果如表2.2

表2.2主尺度方案

方案

Lpp（m）

B（m）

（m

）

Cb（m）

方案1

初定

46.000

10.600

0.700

终定

47.134

10.860

0.667

749.000

0.665

方案2

初定

47.000

10.400

0.700

终定

48.198

10.665

0.666

750.648

0.638

方案3

初定

48.000

10.000

0.700

终定

49.072

10.223

0.670

746.163

0.650

方案4

初定

49.000

9.500

0.700

终定

49.880

9.670

0.676

740.000

0.670

方案5

初定

50.000

9.500

0.700

终定

51.054

9.700

0.672

744.361

0.657

方案6

初定

51.000

9.500

0.700

终定

52.285

9.739

0.666

750.234

0.644

方案7

初定

52.000

9.500

0.700

终定

53.528

9.779

0.661

756.200

0.631

:

设计一条新船，要保证浮性，稳性，快速性，容量，布置等技术要求，要满足船坞，船台，航道等限制条件，还要得到最佳的经济效益.本船的设计主要考虑的是船舶的经济性，即在一定的主机功率（2×260KW）下达到较高的航速.在估算设计船的航速的时候采用海军部系数法，在7个不同的方案中，取航速较高，且各尺度比合理的作为最终方案

海军部系数法中，采用内河船设计手册546页长江B级航区油船为参考母型船

c=

=

==690.87

v=

分析海军部系数法，我们不难看出，对于同一条母型船，在相同的主机功率下，

越小，，则速度越大，而

越小同时可以在相同载重量下空船重量也越小，从而降低船舶的造价，出于以上考虑，故选择方案4为本船主尺度的最终方案，具体数据如下:

两柱间长

=49.880m

水线间长

=1.03

=51.38m

型宽B=9.67m

型深D=3.00m

吃水d=2.20m

排水量

=740t

载重量系数

=0.676

方形系数Cb=

=0.670

其中

=1.00是水的密度

中横剖面系数Cm=0.965

根据<<船舶阻力>>P117由Cb选取

棱形系数Cp=

=0.694

3性能校核

3.1航速校核

本船采用海军部系数法进行航速校核，取内河船设计手册546页长江B级航区油船为参考母型船

c=

=

=690.87

v=

=

=16.38km/h

满足航速要求

3.2容积校核

本船的容积校核采用与<<船舶设计原理>>P138相近的方法进行计算

本船采用双底结构，按2002版《钢质内河船舶入级与建造规范》，双层底的高度h取800mm，，双层壳厚度取800mm.若使本船容积满足要求则有:

>

及（

-

）>

式中，

为货油舱能提供的容积，

为货油区能提供的总容积，

为货油所需的容积，

为压载所需容积，

本船能够提供的总容积

按下式统计式计算:

=

×

×B×D×

=0.6596+0.6747×

-0.3022×

=1-d/D（1-

）

式中，

=0.983

为货油区长度，本船取为31m

为货油区长度利用系数，

=

/Lpp=31/49.88=0.621

则

=0.6596+0.6747×0.7730-0.3022×0.7048=0.9681

=1-2.2/3×（1-0.983）=0.988

本船能提供的总容积

=

×

×B×D×

=0.9681×35×11.44×3.00×0.988

=1149

本船货油舱能提供的容积

按下式计算:

=（0.25×

+0.702）×（0.95+0.018×b）

=（0.25×0.670+0.702）×（0.95+0.018×0.8）

=1.094

=

×

×（B-2b）×（D-h）

=1.094×31×（9.67-1.6）×（3-0.8）

=603

本船主机燃油消耗率为198g/kWּh，航程为1370km，航速为16.38km/h，燃油储备10%，则双程燃油重量为:

2×260×2×198×1370/16.38/1000=19t

滑油重量占燃油的10%，为1.9t

淡水10吨

船员备品及食品7吨

余量10吨

载货量Wc=500-19-1.9-10-7-10=452吨

本船货油所需容积

=k×

/

式中，k=1.01，考虑货油膨胀及舱内构架系数

=452t，载货量

=0.84，货油密度

则

=1.01×449/0.84=542

压载水容积为

=0.4DW=200

综上，经计算可知

>

-

>

容积满足要求

3.3干舷校核

夏季最小干舷F按下式计算:

F=

+

+

+

+

+

（mm）

式中，

—船的基本干舷，mm；

—船长小于100m的船舶的干舷修正，mm；

—方形系数对干舷的修正，mm；

—型深对干舷的修正，mm；

—有效上层建筑和围蔽室对干舷的修正，mm；

—非标准舷弧对干舷的修正，mm；

（1）基本干舷

按<<国际载重线公约>>中有关规定该船为A型船舶，查<<船舶设

计原理>>P70表3.8得其基本干舷

=443mm

（2）船长小于100m的船舶的干舷修正

按公约仅对B型船进行修正，对于本船

=0mm

（3）方形系数对干舷