1. 研究目的与意义(文献综述)
沿海成品油运输历来在国民经济的发展中占有重要地位,但我国的成品油供需之间存在地区问的不平衡,东北地区大量过剩的成品油急需运往南方地区,而承担南运的成品油船船队多为民营企业,规模小,技术性能和经济性能有待提高,全性和环保方面还存在一定问题。为缓解成品油运输的压力,提高成品油运输的经济性和安全性,迫切需要开发新型成品油船。根据资料显示,目前市场上需要量最大的恰恰是5000T-10000T级的成品油船。本船的设计题目为5700T近海油船,为中小型油船,有着较好的市场应用前景。
而随着油类海运贸易量的增加,重大海上溢油事故也频频发生,使得沿海国家常常遭受重大环境危害。据数据统计:单壳油船的事故发生几率为97%,只有3%的事故发生在双壳油船上。因此,避免海上重大溢油事故的根本是采用双壳油船。2003年12月初,IMO环保委员会推出了淘汰单壳油船的新规则。新规则于2005年4月5日起生效。该规则明确了1984年交付的5 000载重吨级以上的单壳油船的使用截至日期为2010年(而不是原定的2015年);然后,IMO各成员国还达成了预期的协议,即船旗国政府可以允许上述单壳油船营运至2015年或船龄达到25年(取两者中的早者);并允许个别行政区有权拒绝上述单壳油船进入其港口或所辖的近海水域;上述单壳油船船龄达到15年及以上者,在其接受规定的’中期检验或特别检验时必须按“状态评价机制”进行评估。因此,开发设计新一代中小型成品油船的要求迫在眉睫,本船的设计有着较好的现实意义。2. 研究的基本内容与方案
1、调查资料综述1.1航运条件
取青岛港到上海港为设计航线。青岛港到上海港之间夏季多东南风,偶有台风发生,冬季多北风,降水及水温适宜,对港口及船舶航运影响甚小。港口设施现代,条件优良,航道及水深满足设计船需要。青岛港全港现有门机、轮胎吊、浮吊等起重机械144台,最大起重能力为320吨。原油、成品油装卸设备有装卸效率为每小时3500立方米的输油臂10台,可满足30万吨级以上油轮的装卸需要。上海港有公用码头生产用仓库总面积计34.5万平方米和散粮圆筒仓17万立方米,生产用堆场总面积计177.6万平方米。
1.2型船资料 吨位 t | 5500 | 4000 | 5000 | 9000 | 7000 |
Loa m | 99.6 | 93.5 | 96.86 | 110 | 112.2 |
Lwl m |
| 90.1 | 92.6 |
| 109 |
Lpp m | 94 | 88 | 90.8 | 105.045 |
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B m | 18 | 14.5 | 15.8 | 18.6 | 18.2 |
T 结构 m | 6.5 |
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| 7.9 |
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T设计 m | 6 | 5.3 | 5.7 |
| 6.8 |
D m | 9.6 | 6.98 | 7.7 | 10 | 8.8 |
Cb | 0.809 |
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| 0.75 |
CP | 0.815 |
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排水量 t |
| 5537 | 6655.4 |
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设计吃水载重量 t | 5500 | 3978.4 | 5079.3 | 9000 |
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结构吃水载重量 t | 6300 |
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载油量 |
| 3765.8 |
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船员 人 | 16 | 10 | 12 |
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主机型号 | Mak 9M25 | ZJMD-MAN BW 6L23/30A | 8320ZCd-4 | 6DKM-26 |
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主机持续功率 kW | 2970X750r/min | 960X900r/min(2台) | 2060 | 1618X2 |
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航速 kn | 12(服务航速) | 11(设计航速) | 12 | 12 |
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航区 | 无限 | 无限 | 近海 | 无限 | 无限航区 |
LW t |
| 1558.2 | 1576.1 |
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Xg(空船) m |
| -5.415 | -5.15 |
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Zg(空船) m |
| 4.854 | 4.903 |
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Xg m |
| -0.094 | 1.788 |
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Zg m |
| 4.268 | 4.633 |
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Zb m |
| 2.817 | 3.003 |
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Xb m |
| 0.02 | 1.871 |
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货舱数量 |
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吨位 t | 6355 | 5400 | 5500 | 4800 |
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Loa m |
110 | 105.89 | 110 | 96.09 |
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Lwl m |
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Lpp m |
100 | 9.85 | 102.7 | 89.8 |
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B m | 17.6 | 15.8 | 16.8 | 15.8 |
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T 结构 m |
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T设计 m | 6.6(满)4.619(空) | 5.9 | 5.8 | 5.78 |
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D m | 9 | 7.8 | 8.2 | 6.8 |
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Cb |
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CP |
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排水量 t | 9943.7t(满)2859.5t(空) | 7663.7 | 7916.1 |
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设计吃水载重量 t |
| 5400 | 5500 | 4800 |
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结构吃水载重量 t |
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载油量 | 6355 |
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船员 人 | 17 | 18 |
| 14 |
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主机型号 | 6N330-EN | 83202CD-4 |
| 广州8320CD-6 |
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主机持续功率 kW | 2574X620r/min | 1765X500r/min | 2060X525r/min | 2060X525r/min |
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航速 kn | 12.5 | 11.5 | 12 | 11.5 |
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航区 | 近海 | 近海 | 近海 |
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LW t |
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Xg(空船) m |
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Zg(空船) m |
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Xg m |
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Zg m |
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Zb m |
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Xb m |
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货舱数量 | 10 | 10 | 12(2油污兼液货舱) | 10(2油污仓) |
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1.3型船概况
主尺度特点:现代油船显得短肥高,L/B、L/D值较小,B/T、D/T则较大,方形系数Cb值较大,据数据统计,Cb约在0.76-0.80范围内。
布置特点:驾驶台与机舱均设于尾部,便于提高货舱利用率。船体中部没有隔离,有利于保持纵向强度。船体首部在货油舱前设有防撞舱壁,设置首、尾楼以防止甲板上浪。
结构特点:为单层纵通甲板,增加纵向强度,有利于承受总纵弯曲。双底、双舷或中高甲板,有利于防污和提高破安全性。母型船布置紧凑,多为十个(五对)较大的货油舱,其间设置有纵横舱壁分割货油舱,可以提高结构强度,减小自由液面对航行的影响,并且提高破舱稳性。
性能特点:油船为载重型船,稳性要求较高,快速性也是考虑的一大方面。
设备配备:由于设计船为成品油船,应设透气/惰气系统、大型泡沫灭火系统、喷淋系统、洗舱孔和液位测量装置;船中部设液压式吊杆;另外设有货油控制室。
2、毕业设计基本内容
2.1进行毕业设计调查,完成开题报告
2.2型线设计及静水力计算:
1)进行型线设计,绘制型线图,并提交相应图纸
2)进行静水力计算,绘制静水力曲线图及邦金曲线或提交计算数据。
2.3总布置设计
完成1-2个液体舱的舱容要素计算、纵倾调整,完成设计船总布置图纸。
2.4性能校核
稳性计算:按法规要求进行4种状态完整稳性计算。
2.5结构设计
编写结构计算书,绘制基本结构图与典型中横剖面图。
2.6编写设计报告书,字数要求不低于1万字;所涉及参考文献不低于15篇,其中外文文献不少于3篇
2.7设计图纸“折合不少于5张2#图纸设绘工作量。
2.8外文阅读与翻译
1)阅读有关文献(至少2篇)
2)翻译与设计任务有关的文章,其中英译汉字符达2-3万,汉译英字符达5千。
3、拟采用的设计方法3.1主尺度确定
油船为载重型船舶,可采用母型船改造法,根据同类型的吨位相近的母型船资料,结合新船具体要求初步确定设计船的主尺度,在校核后进行修改。
3.2型线及静水力
根据母型船的型线图和静水力曲线,通过改造,就可以得到符合新船设计要求的型线。
3.3总布置设计
参考母型船和设计规范和文献资料,进行总布置设计。
3.4性能校核
计算液体舱舱容要素,完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算,根据规范和法规进行校核,采用确定性方法计算以满足破舱稳性的要求。
4.对设计船的思考
本船较其它类型的船舶而言在船长L缩短、船宽B和型深D均有增加、方型形系数Cb增大,同时相对尺度也相应变化,L/B、L/D减小,而B/T、D/T则增大。这是为了在营运中装载更多的货物,将船设计为肥大型船。本船L/B较小,会使剩余阻力增加;B/T较大,会导致初稳性高增大,减小横摇周期,且会使兴波阻力和摩擦阻力增加;L/D过大则会影响船体的纵总强度,降低船舶的安全性;而较大的方形系数Cb虽然会对经济性和舱容利用率有利,但是会对快速性、耐波性和操作性都有不利影响。
3. 研究计划与安排
进度安排
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4. 参考文献(12篇以上)
[1] 马坤,常会青,田本涛.沿海成品油船船型开发调查研究[j]-船海工程,2007.02
[2] 盛敬东.加速单壳油船淘汰新规则的研究[j]-船舶设计通讯,2004(1)
[3] 张付喜.马坤.纪卓尚.沿海成品油船船型技术经济论证[j]-船海工程2006,35(2)
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