32 000 DWT 散貨船船體結構設計

摘要：本文主要介紹32 000 DWT散貨船的船體結構布置、船體結構設計特點，以及設計中的難點及解決辦法。

關鍵詞：散貨船；結構設計；結構共同規(guī)范

1 32 000 DWT散貨船簡介

本船為單機、單槳、單甲板、雙層底、單殼散貨船，無限航區(qū)航行。

本船設有5個貨艙，4臺克令吊，貨艙為雙層底，從機艙延伸至首防撞艙壁。該船設計甲板運木功能，甲板裝載木材及安裝必要的綁扎裝置和加強。

本船主尺度以下：

本船貨艙區(qū)域設頂邊艙和底邊艙，舷側為單殼結構；底部為雙層底結構，貨艙區(qū)設置管弄；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)、駕駛室和機艙布置在船艉，主甲板以上設置5層的上建和艏樓；貨艙區(qū)設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。

本船船體結構按CSR規(guī)范要求進行設計。本船貨艙區(qū)域以及機艙為單殼雙底結構，首尾結構為單底結構。貨艙區(qū)域雙層底結構、舷側結構和甲板結構為縱骨架式（中間甲板為橫骨架式），首尾、機艙區(qū)域及上層建筑為橫骨架式（機艙上平臺以上舷側骨架為縱骨架式）。貨艙區(qū)域強框架頂邊艙內每六檔肋位設置，底邊艙及雙層底內每三檔肋位設置，而機艙區(qū)域為不大于四檔肋位設置。

2 艏部結構

艏部結構在詳細設計階段同DNV進行了討論，主要是首部結構設計不是垂直外板，DNV認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構的連接結構設置不夠強，結構布局需要修改。

在認真研究了DNV的意見之后，對結構進行重新布局：將首部結構修改為垂直于外板，如圖1和圖2所示。

將貨艙區(qū)域有結構頂和底到FR205防撞艙壁的部位，在FR205向首加設強結構支撐，如圖3和圖4所示。

3 貨艙結構

3.1 貨艙底部結構

（1）貨艙區(qū)雙層底從機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)的縱桁和實肋板構成，實肋板每3個肋位設置一個，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置T型材。考慮到管弄里布置管子的方便性，此處內外底的T型材設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計時做出過幾次改動。最初設計是在底邊艙縱桁旁邊下墩的斜板外側。考慮到管子布置的方便，及避開D段與SL段合攏口維護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可。

3.2 舷側結構

（1）貨艙區(qū)的舷側結構為縱骨架式，是散貨船慣有的頂邊艙和底邊艙結構。頂邊艙內每6檔設置強框架。底邊艙內每3檔設置強框架。

（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 主橫艙壁結構

（1）本船共設置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）槽型艙壁的通道設計為兩側封閉板的通道，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，無法順利進入貨艙。后來船東提出按其它散貨船的經驗，在橫梁上開設一些圓孔，供裝谷物時用。

4 機艙區(qū)結構

機艙結構圖在退審時，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。設計院為了減少空船重量設計的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。最大的修改就是機艙前端壁FR35肋位與貨艙結構的對應加強的設計。這里DNV只給了個粗略的意見，就是與首部結構類似修改。但機艙的結構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，如何設計將貨艙到機艙的過渡設計得更強。具體修改詳見圖6和圖7。

5 結束語

本文介紹了32 000 DWT散貨船主要部位的結構設計情況，并在母型船結構設計的基礎上按照本廠的實際情況及新規(guī)范規(guī)則的要求，進行了結構優(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，因此在設計過程中許多關鍵設計都需要跟DNV溝通修改才能滿足要求，導致整個詳細設計過程較長以至于影響了生產設計的正常按計劃開展。

通過本船型的設計，設計人員對散貨船結構共同規(guī)范、DNV船級社和DNV的規(guī)范都有了新的認識和理解，提升了設計能力和經驗。

參考文獻

[1] IACS CSR， 國際船級社聯(lián)合協(xié)會共同規(guī)范， 2009

[2] DNV RULES， 2009年1月