1600m3活魚運輸船方案設計探討

黃孟光

（廣東新船重工有限公司，廣州510111）

1 前言

隨著人民生活水平的提高，人們對食物原料的要求也越來越高。海鮮作為傳統的高檔食材，為確保其新鮮生猛，最關鍵的是解決運輸問題。本文針對海上活魚運輸這一問題，結合一艘1600m3活魚運輸船的方案設計過程，從功能性、完整性、簡潔性、經濟性四個方面進行探討。

2 功能性

任何一艘船舶均有其特定的功能，就是說這艘船能用來做什么。在船舶方案設計階段，應首先充分理解船東建造該船的意圖，了解該類船的一些特殊性，并在整個方案設計過程中始終圍繞如何實現該船的特定功能這一主線來展開。

本船最基本的用途就是用于漁場與港口或港口與港口之間活魚的轉運，船上一切系統均服務于活魚運輸這一目的。從根本上講，它就是一艘運輸特殊貨物的運輸船。

相比常規貨船，本船具有一些特殊的系統，如活魚裝卸系統、魚艙海水循環系統、魚艙熱絕緣系統等，而且魚艙內部結構必須保證光滑，防止魚活動時被刮傷。為實現魚艙活魚的迅速裝卸，在每個活魚艙內需安裝一道移動式趕魚板，以保證在卸魚作業時能迅速將魚艙內所有魚卸干凈，因此設計時要把魚艙設計成所有剖面一致，確保趕魚板能順暢移動。而為了保證魚艙內魚的生存，魚艙內設有一套海水循環系統，其中還包含有氧氣供給系統、臭氧消毒系統、紫外線殺菌系統、魚艙廢棄物過濾系統等，此系統涉及設備繁多，管路復雜，而且管徑也很大，故設計初始階段必須充分考慮該系統設備及管路的布置及安裝空間。另外，為適應活魚的長途運輸，魚艙溫度需保持在80C左右，這是因為魚的活動量跟水溫有關，溫度越高，魚就越活躍，相應的魚艙內氨化物的含量就上升越快，而氨化物的含量上升到一定值時就會導致魚死亡。因此，設計時需充分考慮魚艙內外溫差因素，盡量減少魚艙與外界的熱交換。

綜合上述活魚運輸的特殊需要，本船采用帶平行中體的常規運輸船線型，在中部設左右兩個魚艙，魚艙區域采用雙底、雙殼、雙甲板形式，魚艙前部設活魚系統泵艙，后部為機艙，機艙內靠魚艙區域預留足夠空間，以安裝活魚系統泵浦等設備，具體布置參見圖1。

圖1 總布置圖

3 完整性

為了更好地實現瘦高本船上述功能性的要求，主要從以下幾個方面考慮：

3.1 主尺度及船型系數的確定

（1）主尺度

結合功能性及經濟性考慮，確定船長、型寬、型深。根據船旗國法規要求，本船噸位需控制在2 000 GRT以內。而出于經濟性考慮，又希望裝載量越大越好，這是因為本船主要的系統，如臭氧消毒系統、紫外線殺菌系統、二氧化碳剝離系統等，其配套受裝載量變化影響很小，裝載800 m3與1 600 m3的系統配套很多都基本相同；另外由于本船魚艙自由液面比較大，在選擇船寬時需特別關注穩性方面的影響等。因此，本船確定主尺度為：

（2）船型系數

主要從船舶阻力性能方面考慮，選取方形系數、菱形系數。根據實際運營需要，初步選定本船傅汝德數為Fn=0.241, 并按此傅汝德數查閱船舶設計手冊，選取合適的方形系數和菱形系數。本船確立方形系數為0.671；菱形系數為0.687。

主尺度及主要船型系數確定后，就著手繪制船舶線型。線型繪制時主要考慮阻力性能、穩性及總布置等因素，著重關注橫剖面系數、水線面系數、橫剖面面積曲線形狀、設計水線形狀以及平行中體和浮心縱向位置等。考慮到活魚艙的布置需要，本船平行中體相比設計手冊推薦值稍微加長了一些。

3.2 總體布局

本船總體布局時，主要關注以下幾個方面：

（1）油水艙柜大致前后，左右對稱分布，使船舶在各種裝載工況時浮態不會有太大變化；

（2）作為調整浮態的壓載艙設在首尾端，從而以最小的壓載量實現浮態調整的目的；

（3）功能艙室與生活艙室分區布置，功能艙室主要在尾樓，而生活艙室集中在首部；

（4）協同考慮各系統布置，尤其是管徑比較大的通風、排氣及空調管系的布置；

（5）充分考慮主要設備的吊裝、維護通道需要，機艙、泵艙、魚艙均設有設備吊裝口。

3.3 結構型式

本船結構采用框架結構形式。全船強框架均勻、整齊分布。縱向艙壁結合支柱形成兩道縱向支撐強框架，將主船體橫向結構大致分成三等分。橫向強框架按2.4 m間距均勻布置，并將水密橫艙壁、液艙分隔艙壁以及上建分隔艙壁、支柱等均設置在強框架內。垂向則以梯道圍壁作為整個上建的中心支撐結構，將由駕駛室至泵艙的梯道設在整個上建的中心位置，上下對齊，使得梯道周圍強橫梁及縱桁的跨距大致相同，從而確保縱、橫結構尺寸基本一致。

4 簡潔性

4.1 結構方面

上面提到的框架結構設計理念的最基本的內涵就是以最少的材料構造出盡可能大的空間，而且由于其結構的連續性，減少了許多不必要的過渡結構。

本船整個上層建筑內圍壁，除非有防火分隔要求，均采用支柱結合裝修壁型式，這樣不僅可減輕空船重量，而且艙室的分隔、布局也靈活了很多。比如，衛生單元的布置、安裝不再受圍壁的限制，空調管路、通風管路、電纜等也不必設穿艙構件，其走向分布、安裝維護都簡便了很多。從而可以降低施工難度、減少多工種交叉作業，縮短工程周期，節約建造成本。

本船梯道圍壁也不是每層都設。露天甲板至艏樓甲板梯道因其上下層均設有圍壁，而且圍壁上已安裝有按防火分區要求的防火門，因此該梯道也就沒必要設圍壁及防火門了。這樣做的效果不僅省去了建造圍壁及防火門的成本，同時還可省去了封閉梯道所需的照明、通風及火警等系統配套。

4.2 配套方面

本船用電負荷大致如下：

船東開始時提議電站配置如下：

但是，由于C32發電機相對C18發電機貴很多，1臺C32的價格接近2臺C18。因此，我們推薦采用4臺C18，電站總功率為 4 x 450kW。這樣不僅造價減少，而且由于4臺發電機采用同一機型，既方便船上電網管理，也利于維護保養，減少維護費用。

5 經濟性

經濟性主要從兩方面考慮：一方面從船東角度出發，主要考慮該船的初始投資及今后的運營和維護成本；另一方面，從船廠角度考慮，主要是注重船舶的建造成本。關于初始投資，主要是由前面提到的船舶的功能性決定的。而針對如何降低運營、維護和建造成本，則主要體現在前面提到的完整性、簡潔性方面。例如，通過提高阻力性能來降低運營成本，通過合理簡化來降低維護和建造成本。

6 結束語

本文結合1 600 m3活魚運輸船方案設計過程，闡述了船舶方案設計的一種理念，即以功能性為主線，以經濟性為最終目的，以完整性、簡潔性為過程的設計理念。對于科班出身的設計人員，需要學習的內容很多，學校畢業后在實際設計工作中往往還是不知如何入手，因此希望本文對新入門設計人員能夠起到拋磚引玉的作用，對廣大同僚能有所啟發。

[1]中國船舶工業總公司編.船舶設計實用手冊-總體分冊[M].