120 000 DWT 散貨船低風(fēng)阻型甲板室布置

陳 濤，張洪流，黃海波，胡璐璐，羅 壘

（中船黃埔文沖船舶有限公司，廣州511462）

1 前言

為滿足公司戰(zhàn)略發(fā)展，120 000 DWT 系列散貨船作為黃埔文沖公司品牌船型，對于各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)有著嚴(yán)格要求。作為國內(nèi)首制的低風(fēng)阻型甲板室散貨船，對于該類型船甲板室的布置目前國內(nèi)并無相關(guān)的參考依據(jù)。本文通過對低風(fēng)阻型甲板室的布置研究，為該型甲板室的設(shè)計(jì)建造工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2 艙室布置

收到設(shè)計(jì)院艙室布置圖預(yù)審圖紙后，組織相關(guān)專業(yè)人員及專家組進(jìn)行討論，通過頭腦風(fēng)暴的模式對艙室布置圖存在的問題進(jìn)行匯總，提供行之有效的解決方案；此外形成問題匯總清單，為后續(xù)的問題閉環(huán)跟蹤提供依據(jù)。清單形式如表1。低風(fēng)阻型甲板室由于結(jié)構(gòu)型式與常規(guī)甲板室相比旋轉(zhuǎn)了90°，造成甲板室縱長橫窄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。常規(guī)散貨船甲板室在首部一側(cè)可以布置6 ～8 個(gè)房間，而低風(fēng)阻型甲板室在首部僅能布置2 個(gè)房間，因此在滿足常規(guī)產(chǎn)品用船需求的同時(shí)，也要兼顧到艙室布局的合理性，選取哪些房間放置在首部尤為重要。

表1 艙室布置圖審圖意見表

2.1 船長及高級船員房間布置

本船甲板室從上到下依次劃分為：駕駛甲板、D甲板、C 甲板、B 甲板、A 甲板及主甲板，共計(jì)6 層。為滿足船舶航行過程中的使用便利及行船需要，本船將船長及輪機(jī)長房間設(shè)置在D 甲板首部，將大副及大管房間設(shè)置在C 甲板首部，以方便船長及高級船員在行船過程中可以在辦公室直接觀察船舶狀態(tài)；由于本船甲板室首部為降低風(fēng)阻將結(jié)構(gòu)壁板部分位置做斜，導(dǎo)致甲板室首部房間外形不規(guī)則，為布置家具帶來了困難。通過與船東溝通，從實(shí)際使用角度出發(fā)，最終決定將L 型沙發(fā)布置在折角位置，將辦公桌布置在首部矩形窗附近，方便官員在辦公位上瞭望窗外，同時(shí)也滿足與休閑區(qū)的訪客進(jìn)行溝通的需求。最終完成的房間布置，如圖1 所示。

圖1 船長房間布置圖

2.2 功能艙室布置

本船A 甲板及主甲板，主要用于功能艙室的布置。由于甲板室首部僅能布置2 個(gè)房間，通過與船東溝通，將甲板辦公室兼壓載控制室布置在首部右舷，以便在調(diào)整壓載狀態(tài)時(shí)可通過首部矩形窗直接觀察船舶狀態(tài)；將高級船員餐廳布置在首部左舷，使餐廳擁有更好的視野；同時(shí)取消配餐間，將配餐間設(shè)備擺放在餐廳內(nèi)部，大大增加了餐廳的面積和可用空間，使餐廳更加寬敞，減少了低風(fēng)阻型甲板室房間面積較小所帶來的壓抑感。A 甲板房間布置，如圖2 所示。

圖2 A 甲板布置圖

2.3 走廊及管系通道布置

根據(jù)SOLAS 公約要求，貨艙脫險(xiǎn)通道不允許設(shè)有長度超過7 m的端部封閉的走廊。由于本船甲板室狹長，室內(nèi)通道僅在甲板室尾部設(shè)置有一扇直接通向室外的鋼質(zhì)門，室內(nèi)梯道處于甲板室中部靠首的位置。室內(nèi)梯道門距離首部壁板位置超過8 m，不滿足SOLAS 規(guī)范要求，故而在甲板室首部走廊盡頭位置設(shè)置1 間儲(chǔ)藏室，在滿足規(guī)范要求的同時(shí)增加儲(chǔ)物空間。

同時(shí)，由于甲板室室內(nèi)空間緊張，室內(nèi)供水及消防水管、衛(wèi)浴風(fēng)管等未設(shè)置專用管弄。通過修改房間布局、移動(dòng)衛(wèi)生單元等方法，在封板與結(jié)構(gòu)之間、封板與設(shè)備之間留出部分空間進(jìn)行管路布置；此外，為減少黑灰水管路徑，將部分衛(wèi)生單元檢修三角區(qū)做在一起，改善管路走向。布置方案如圖3 所示。

圖3 走廊兩側(cè)管路通道及首部儲(chǔ)藏室布置圖

3 管系布置

3.1 室內(nèi)黑灰水管布置

由于低風(fēng)阻型甲板室存在縱長橫窄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此重力管系在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)放樣時(shí)，不但要考慮重力管系自身的傾斜角度要求，還應(yīng)注意克服船舶行駛時(shí)的首/ 尾傾角度。

由于重力管系沒有壓力，管內(nèi)流體輸送僅靠重力提供動(dòng)力。為保證排水暢通，重力管系傾斜角度越大越好，一般要求至少1:100。因此在布置時(shí)，應(yīng)充分利用其縱長橫窄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡量使重力管系與船舶首/尾傾方向一致，即與行駛方向相反，二者角度疊加，利于排污暢通，如圖4 所示。

圖4 黑灰水管系傾角示意

當(dāng)難以滿足管系與船舶首/尾傾方向一致時(shí)，重力管系應(yīng)增大傾斜度，除保證本身的排污斜度要求，還應(yīng)克服船的首/尾傾角度；此外，重力水管上的檢修口盡量布置在高位，以防檢修口積水，造成檢修不便。

3.2 室外疏排水管布置

由于低風(fēng)阻型甲板室，室外走道全部集成在甲板室后方，兩側(cè)無室外走道，導(dǎo)致駕駛甲板室外疏排水管若按照正常形式安裝會(huì)全部暴露在甲板室兩側(cè)，影響整體美觀性。因此，通過合理的策劃及專業(yè)協(xié)調(diào)，將室外疏排水管漏水口改為圓形，將管路隱藏在內(nèi)裝板與船體之間，提升了整體的美觀性，如圖5 所示。

圖5 疏排水管布置示意

4 廚房暖通布置

廚房處于A 甲板功能艙室區(qū)域，由于低風(fēng)阻型甲板室廚房面積較小，且毗鄰室內(nèi)梯道及電纜通道、空調(diào)風(fēng)道，導(dǎo)致廚房形狀不規(guī)則。設(shè)計(jì)院原通風(fēng)布置方案如圖6 所示：送風(fēng)管需通過廚電間與廚房之間的A-0級分隔壁，送風(fēng)管需配置防火風(fēng)閘；排風(fēng)機(jī)處于鋼甲板與內(nèi)裝天花板之間，由于排風(fēng)機(jī)選型較大，風(fēng)機(jī)法蘭直徑620 mm，且低風(fēng)阻型甲板室強(qiáng)橫梁更大，天花板上方布置空間不足，無法安裝排風(fēng)機(jī)。

圖6 原廚房風(fēng)管布置圖

經(jīng)過研究討論，將原通風(fēng)布置方案中的送風(fēng)風(fēng)機(jī)與排風(fēng)風(fēng)機(jī)位置對調(diào)，排風(fēng)風(fēng)管不穿過廚房與廚電間之間的A-0 級分隔，而是直接進(jìn)入廚房左舷去冷庫梯道頂上的結(jié)構(gòu)風(fēng)道，排風(fēng)機(jī)及防火風(fēng)閘設(shè)置在室外，解決了風(fēng)機(jī)安裝空間不足的問題，同時(shí)可取消送風(fēng)管防火風(fēng)閘，降低廚房噪音。修改后的廚房風(fēng)管布置圖，如圖7 所示。

圖7 最終廚房風(fēng)管布置圖

5 專業(yè)間干涉協(xié)調(diào)

5.1 常規(guī)干涉處理

由于低風(fēng)阻型甲板室本體與煙囪相連，與常規(guī)散貨船甲板室與煙囪前后島分離的型式不同，導(dǎo)致前期進(jìn)行噪音振動(dòng)分析預(yù)報(bào)時(shí)發(fā)現(xiàn)甲板室振動(dòng)較大。為防止甲板室振動(dòng)對船員生活造成影響，甲板室強(qiáng)橫梁加大了腹板高度；同時(shí)，由于甲板室走廊與船舯結(jié)構(gòu)平行，導(dǎo)致用作主要電纜、管系、通風(fēng)通道的走廊天花頂部被甲板縱桁切割，使管電舾更加難以布置。經(jīng)過討論評審，確定如下修改方案：

（1）將較大管徑管路分支成多管路，從而減小管徑；

（2）調(diào)整部分風(fēng)管拉設(shè)路徑，將一部分走道讓出，從靠近甲板室邊緣位置進(jìn)行拉設(shè)；

（3）將電纜分流，駕控臺(tái)第三屏及第五屏的電纜沿前壁下C 甲板，再從C 甲板分流至電纜弄； D 甲板電纜弄的電纜分流一部分走左舷經(jīng)過無線電纜至駕控臺(tái)；

（4）調(diào)整房間衛(wèi)生單元定位，將衛(wèi)生單元檢修區(qū)域集中，以減少管路拉設(shè)路徑，避開舾裝集中區(qū)域；

（5）將部分與無法調(diào)整路徑的管電干涉的強(qiáng)橫梁進(jìn)行修改，局部減小強(qiáng)橫梁腹板高度并做加強(qiáng)，以避讓管電舾。

5.2 D 甲板走廊干涉處理

D 甲板由于上方連通駕駛室及應(yīng)發(fā)室，起到了承上啟下的作用，導(dǎo)致該層電纜、管系及風(fēng)管較其他層布置更加密集；且由于應(yīng)急發(fā)電機(jī)定位處于D 甲板室內(nèi)走廊正上方，導(dǎo)致走廊頂部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)更多，將該區(qū)域再次進(jìn)行了切割，使得管系風(fēng)管彎管及拉設(shè)更加困難；由于低風(fēng)阻型甲板室主要管線位置都在走廊附近，D 甲板在走廊區(qū)域匯集了大量結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、管系、電纜及風(fēng)管，專業(yè)間干涉極為嚴(yán)重。經(jīng)過討論，確定如下調(diào)整方案：

（1）部分過道處強(qiáng)橫梁及甲板縱桁縮小至300 mm；駕駛室送風(fēng)管和回風(fēng)管直接延伸到房間頂部再上駕駛室，避開了走廊區(qū)域；駕駛室回風(fēng)管壓扁出來，過完強(qiáng)結(jié)構(gòu)后再恢復(fù)原來尺寸；廁所集中排風(fēng)用內(nèi)裝板，從原布置圖走廊中隔出通道下到下面一層；

（2）管系盡量在甲板室兩邊靠近舷側(cè)位置布置，上下連通通過衛(wèi)生單元檢修區(qū)或從內(nèi)裝板與衛(wèi)生單元之間的空間進(jìn)行連通，盡量避開走廊上方的空間；

（3）電纜拉設(shè)盡量分散路徑，從各房間頂部布線，減少走廊頂部電纜數(shù)量；

（4）衛(wèi)生單元如與上方電纜等干涉，在滿足房間整體布置的前提下調(diào)整衛(wèi)生單元朝向，避開電纜弄與風(fēng)弄前方的位置，為風(fēng)管彎管及電纜過境提供便利。

調(diào)整后的D 甲板天花，如圖8、圖9 所示。

圖8 D 甲板天花頂部布置全覽

圖9 應(yīng)發(fā)反面加強(qiáng)附近局部布置

6 低風(fēng)阻型甲板室優(yōu)缺點(diǎn)比較

6.1 主要優(yōu)點(diǎn)

（1）低風(fēng)阻型甲板室可節(jié)約油耗，提升船舶航行速度；

（2）艙室縱向布置后，船員艙室采光和觀景范圍有所增加；

（3）艙室縱向布置后由于艙室位置距離船舯較近，船舶運(yùn)行狀態(tài)下船員上下晃動(dòng)感較弱；

（4）艙室縱向布置后甲板室聯(lián)通室外僅1 個(gè)鋼質(zhì)門，對比常規(guī)散貨船每層可節(jié)省1 個(gè)鋼質(zhì)門。

6.2 主要缺點(diǎn)

（1）由于低風(fēng)阻型甲板室結(jié)構(gòu)與煙囪相連，造成甲板室振動(dòng)更強(qiáng)，強(qiáng)橫梁等強(qiáng)結(jié)構(gòu)需加大，不利于管電舾等布置；

（2）甲板室可利用面積比常規(guī)散貨船小，在功能型艙室如廚房餐廳等房間的布置上尤為困難；

（3）可向首部瞭望房間數(shù)量較少；

（4）甲板室首部結(jié)構(gòu)折角造成房間形狀不規(guī)則，家具布置困難。

7 結(jié)束語

本文主要介紹低風(fēng)阻型甲板室散貨船，在艙室設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)及相關(guān)解決方案，是筆者根據(jù)公司承建120 000 DWT 散貨船在設(shè)計(jì)過程中遇到的重難點(diǎn)問題匯總整理而得，對于后續(xù)低風(fēng)阻型散貨船的甲板室設(shè)計(jì)工作具有一定的指導(dǎo)意義。