【豆丁-精品】-浅谈内河船舶总体布置原则

第10卷 第2期 中 国 水 运 Vol.10 No.2 2010年 2月 China Water Transport February 2010
收稿日期：2010-02-01
作者简介：韩立宪（1962-），男，江苏省宿迁市船舶检验局工程师，研究方向为船舶检验。

浅谈内河船舶总体布置原则
韩立宪
（宿迁市船舶检验局，江苏 宿迁 223800）
摘 要：随着内河水运事业的快速发展，内河船舶的建造规模正呈现出日益扩大的趋势。

如何建造出性能良好的船舶，船舶设计工作是关键。

而船舶的总体布置是船舶设计中极为重要的一环，它集中地反映了船舶的技术及经济性能，直接影响到船舶的使用效果。

因此，总体布置在遵守法规和规范的前提下，应根据船舶的具体使用情况，合理规划，勇于创新，这样才能设计出船型新颖、性能优良的船舶，以适应内河水运发展的需要。

关键词：船舶；设计；布置；方法
中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2010）02-0016-03
船舶总体布置（即总布置图的设计）是船舶设计中极为重要的内容之一，也是船舶建造和检验的主要依据。

内河运输船舶因受航道条件等方面因素的影响，吨位相对较小，结构也比较简单，除油船外，一般船舶都为单层甲板和单底结构，吃水浅，舱室空间狭窄，主机及各种设备的安装很不方便。

因此总体布置要根据船舶主尺度不大、空间位置小的特点，合理进行布置。

笔者根据自己多年来从事船舶建造检验工作的经验，谈谈内河船舶总体布置的原则。

一、总体布置的基本要求
总体布置应保证船舶具有良好的适航和安全性能。

因而在设计中应采取有效措施，确保船舶在各种状况下有稳定的浮态和足够的稳性；充分考虑到船舶受风面积和重心高度，注意开口位置以保证船舶的大倾角稳性；合理布置水密舱壁以提高船舶的抗沉性；注意结构的合理性，避免构件中断失去连续和截面的突变，上层建筑内的纵横构件和支柱应与甲板骨架相连接，以提高船舶的结构强度。

舱室的布置要经济实用，既要保证舱室有足够的效容积，最大限度地提高船舶的使用效率，又要避免对船舶的各种性能所造成不利的影响。

总而言之，总体布置必须全面考虑船舶的浮性、稳性、抗沉性、快速性和操纵性，决不能简单从事。

二、船舶的线型设计
船舶的造型要新颖，既要美观大方，又要经济实用。

船舶的线型设计是总体布置中的重要组成部分。

美观、新颖的外形既能给人美的享受，又能有效地改善船舶的各种性能，提高船舶的效益。

船舶造型要求应做到：
1．外形应是匀称和谐的统一
船舶的主体、甲板室及上层建筑构成了外形的总轮廓。

设计时要根据船舶的种类、用途、航区和主尺度的大小来合理选择船型，设计出的船型须具备鲜明的特征。

轮廓线条自然流畅。

2．主次分明，突出特点
总体布置要分清主次，主体和各个单体之间要讲究平衡
和协调。

船体的形状要根据不同的种类、用途而显现各自的结构特点，切忌千篇一律。

三、主要区域的设置和规划
船舶主要区域的布置和规划是总体布置的关键。

由于装载货物、船员工作和生活及布置各种设备的需要，总体布置首先要考虑船舶主要区域的布置和划分。

船舶区域的划分有纵向划分和竖向划分。

纵向划分主要是以横舱壁辅以纵舱壁沿船长方向来划分舱室。

如货舱、机舱、油舱等。

纵向划分的目的是将不同用途的舱室隔开，保证船舶的纵横强度和抗沉性，防止因某一舱内进水而波及其它舱室。

对于装载液体货物的船舶，纵舱壁可减少自由液面的影响，增强船舶稳性。

竖向划分是以甲板、内底板、平台将船体和上层建筑分开，这样可满足载货的需要，有利于船员生活居住和各种设备的布置，也有利于增加船舶结构强度，保证船舶航行安全。

1．甲板的设置
甲板是船体箱形结构的主要组成部分，甲板与外板及舱壁板共同组成各种用途的舱室。

甲板板与甲板骨架一起承受和传递各种横向载荷。

主甲板是船梁的上翼板，承受总纵弯曲应力。

船舶的主体部分设有一层或几层全通甲板，内河船舶由于受吃水的限制，一般只设置单层连续甲板。

甲板布置时应注意甲板板的端接缝不宜靠近大开口的四角，因为该处是应力集中区域，板缝与舱口横端至少应相距500mm。

此外，甲板板排列时也应注意甲板上下构件的位置，避免使甲板板缝与这些构件焊缝相重合或太近，一般要求两者的间距大于50mm。

为了使人员、机器及装载物等出入船舱，在甲板上通常设有各种大小不同的开口，如机舱口、货舱口、梯口和人孔等。

船舶总纵弯曲时，在开口角隅处会产生应力集中现象，因此，在船中0.5L 区域内应予以加强或补偿。

甲板上矩形大开口的长边应沿船长方向布置，大开口的角隅应做成圆形、椭圆形或抛物线形，以缓和应力集中的程度。

2．水密舱壁的设置
水密舱壁包括艏尖舱壁、艉尖舱壁和中间水密舱壁，其
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设置方法分为横向舱壁和纵向舱壁两种。

内河船舶一般都采用设置横向水密舱壁，只有油船、液货船等才采用设置纵向水密舱壁。

内河船舶建造规范从保证船舶横向强度和航行安全考虑，对艏、艉尖舱壁设置的位置和水密舱壁数作出了规定。

如《钢质内河船舶建造规范》（2009）规定船长大于30m 的船舶，在船首应设置一道水密舱壁，其位置一般在距首垂线（0.05～0.1）船长范围内；在尾部也应设置一道水密舱壁，其高度应延伸至干舷甲板或首尾升高甲板。

这主要是因为船舶首端容易发生碰撞事故，设置这个舱壁，可以防止水注入后面的舱室，因此首尖舱壁也称为防撞舱壁。

其位置不宜距首柱太近，太近容易导致首尖舱壁破损，致使两舱同时进水；但也不能太远，如果太远，则受损后首尖舱进水会增多，将加大船舶沉没的危险性。

尾尖舱壁的设置，在单桨船上要保证尾轴套管位于尾尖舱内，所以尾尖舱壁的位置应根据尾轴的长度和尾管法兰要求距舱壁的距离而定。

对于内河航行的普通干货船，除满足结构强度要求外，还要充分考虑提高船舶的使用性能。

为此在舱壁的布置时要尽量使各舱室的容积均衡，以方便船员工作、生活及货物的装卸。

对于500总吨及以上的油船（驳），在舱壁的设置时还应考虑必须满足破损稳性的有关要求。

总之，舱壁的设置应在满足规范对强度、抗沉性要求的前提下，适当减少舱壁数目，最大限度地提高船舶的使用效果。

3．液体舱柜的设置
液体舱柜包括水舱、燃油舱柜、滑油舱柜等。

液体舱柜在布置时应注意油、水消耗对纵倾和稳性的不良影响。

淡水舱和燃油舱不宜集中布置，之间应设置隔离舱，压载水舱可以代替隔离舱。

深油舱与干货舱相邻的舱壁上不应开孔，有加热设备的燃油舱和干货舱相邻的舱壁，应在货舱的一侧采取当的隔热措施。

液体舱室的设置还可利用不宜装载货物或作业的狭窄处所，以扩大船舶的使用范围。

横向布置的液体舱柜，若容积较大时，应设置纵向隔壁，以减少自由液面的影响。

4．双层底的设置
内河小型船舶一般都采用横骨架式单层底结构。

但规范要求船长大于40m，航行于J级航断的自航船应设置双层底。

双层底的高度应便于建造和施工，内底板在舷侧处的顶部距中纵剖面船底线的高度应不小70mm。

设置双层底对保护船底部破损后的安全具有极大的作用。

双层底的空间可装载燃油、滑油和淡水，或用作压载水舱。

四、船舶舱室的布置和规划
在进行舱室的布置和规划时，合理地分配空间，充分利用有限空间的使用率，对于船舶的使用、经济效益和安全方面都有极其重要的意义。

由于船舶在航行中受摇摆、振动等因素的不利影响，加上舱室围壁对空间大小的限制，船舶各个部位的舒适程度有所不同。

因此必须根据船舶使用的具体情况来布置和规划工作区和生活区。

使整个布局达到分区明确、布置协调紧凑。

相同性质的舱室可连续布置，不同性质的各舱室之间既能有机相连，又不相互干扰，达到方便使用的目的。

1．工作舱室的布置
内河船舶工作舱室主要包括机舱、驾驶室等。

工作舱室的布置应根据船型、航线和性能来确定。

合理的布置和规划对于船舶的操纵起着至关重要的作用，所以工作舱室的设置一定要考虑周全。

驾驶室的设置。

驾驶室是船舶的操纵和控制部位，要求有良好的视线，并且要避免受到机器噪音的干扰。

驾驶室的高度要保证驾驶人员能够清晰地观察到周围的环境及船舶动态，尽早、尽快地采取避让措施，以免发生碰撞事故。

内河小型机动货船基本上都采用尾机型，前面货物高度往往会影响视线，所以在设计货舱围壁及计算货舱容积时，要充分考虑驾驶员的视线问题。

一般情况下，在进行内河船舶设计时，可将驾驶室布置在船首位置。

对于1,000总吨及以上的船舶和在京杭运河航行的货船，驾驶室的设置还应满足《内河船舶法定检验技术规则》“驾驶室可视范围”章节中有关条款的规定。

机舱位置的设置。

主机机舱是船舶的重要舱室。

机舱位置的不同直接影响到货舱的布置和船舶的浮态、稳性、抗沉性及结构强度。

为改善货舱形状和货舱容积，内河小型货船的机舱应布置在船尾，即尾机型。

其主要优点是：轴系长度较短，降低主机功率的损失；同时可以减少空载时尾部的压载，提高空船航速。

内河油轮为确保防火安全，要求采用尾机型。

其它种类的内河船舶可根据用途、航区、主机型号、主机台数和航速等具体因素来确定机舱的位置。

如内河拖轮应设计为中机型。

2．居住舱室的布置
内河船舶由于受吨位的限制，居住舱室的空间较小，布置相对困难。

货船的居住舱室通常布置在机舱的上方，以便获得良好的自然通风和采光条件；拖轮的居住舱室可根据自身特点布置在船尾或船中位置。

船员居住舱室的划分应便于日常生活和工作，并且在紧急情况下能迅速、安全地到达工作岗位。

五、交通路线的布置和规划
交通路线是指船舶的各种通道。

船舶应设置纵向和横向的通道作为水平的交通线路。

垂向的交通路线则是采用各式各样的梯道。

在划分各类舱室时，为保证人和物的顺利流通，内部各处所之间及内外部之间的通道的设置应能直达，主要通道要宽敞。

在满足安全和方便的前提下，充分利用甲板的面积，设置出合理的船舶交通路线，在船舶发生意外事故时以保证人员能够迅速地疏散和逃生，达到确保安全第一的目的。

六、总体布置与船舶浮态
浮态是指船舶浮于水中的平衡状态。

浮态对船舶的稳性、快速性和安全性能都有很大的影响。

因此船舶在水上航行或停泊过程中，都必须具备适宜的浮态。

正常情况下，船舶要避免纵倾和横倾。

船舶超重时，吃水增加，干舷减少，必须注意稳性是否满足要求，特别是对于B/d较大的内河船舶，在超重时初稳性迅速下降，舱室进水角减小，对船舶的大倾角稳性非常不利；船舶空载时，吃水减小，船舶的受风面积增大，在侧向风力的作用下，船舶的稳性同样会受到严重的影响。

而总体布置关系到载荷的分布，决定船舶的浮态，直接影响船舶的稳性。

所以在总体布置设计时应考虑如何保证船舶在水中具有适宜状态的问题。

（下转第19页）
第2期 盛善智：基于建立船舶技术档案的设想 19
件成熟，最好让操作级以上的人都建立自己的技术档案，大家可以经常在一起交流学习，互相都能有所提高。

这样就可以为后来的船员留下管理经验，从而保证了船舶管理的连续性，并为公司机务管理工作的连续性提供依据。

不论船员或机务管理人员怎样更换，公司都可以保证船舶管理的良好连续性。

船上一般都有维修保养记录，但是时间一长查找会很困难，而在笔者的技术档案里，知道了设备名称和时间你可以很快的找到你所需要的东西，就像你知道了经纬度，就可以很方便的在地球仪上找到阿富汗。

该船舶档案记录并保存在船上的电脑里，可以定期或不定期拷到U盘带回机务部门整理存档备案，这样船舶和机务互相备份，以防丢失，机务经理可以根据技术档案对各船舶统筹安排管理，机务部门整理的技术档案对于同类型船舶的远程故障诊断同样有很好的指导作用。

如有可能可以将船舶技术档案写进公司的SMS 体系中，让它具有一定的强制性。

以上这些只是笔者的初步设想，如真能实施这种船舶技术档案，它还需要在实践中被不断充实完善。

这个船舶技术档案对于到船上实习的学生也会起到一个非常好的作用。

笔者自己也经历过实习期，实习期间除了自己的亲身体验，只能通过与其他船员交谈获得感性技能，非常有局限性，许多东西往往是自己在任职三管轮后一边学习一边摸索一边工作，为此也走了一些弯路。

一次由于笔者的操作失误，就导致了油水分离器壳体上的焊缝出现裂纹渗水，当时笔者发现，这个焊缝已经被补焊过，也就是说，在笔者之前有人也犯过同样的错误，要是能有一个技术档案笔者应该就不会出现这样的失误了吧。

对于需要写实习论文的学生，他也可以在船舶技术档案里查到许多有用的东西。

目前有些船务公司和外派公司（如新加坡PIL公司）对于船长和轮机长的使用期只有四个月，这就对船舶管理的连续性提出了更高的要求，笔者提出的船舶技术档案就可以弥补这一点。

尤其对于新造船舶，笔者认为建立这个船舶技术档案非常必要。

新船的船舶技术档案可以在船员接船时开始记录，也可以在建造的某个时间开始记录。

将船舶建造、检验和接船期间出现的问题和一些必要的东西记录下来，对于船舶的后期管理有怎样的作用，应该每个人都明白吧。

举一个例子，我们在新船建造和接船期间，有非常好的机会将全船所有的电机轴承型号总结出来，建立一个文档。

在今后的船舶管理中我们可以很方便快捷地查到某个电机轴承型号，非常有利于电机的维护管理，而这个文档在船舶的技术资料里是没有的。

船舶就象人一样，你善待它，它同样会善待你。

我们每个人都有一个档案，笔者想每艘船也应该有它的档案。

即使一艘船舶报废了，这个档案仍然可以继续作为一笔财富继续保留，它对后续船舶的使用、管理和建造有很重要的指导意义。

从这个意义上讲，笔者的这个船舶技术档案是不是叫做船舶档案更合适呢？
以上是笔者自己在船舶实际工作多年来总结的一点经验，希望能对船舶管理和机务管理提供一些帮助。

如果将这个船舶技术档案应用在所有船舶上，笔者想它的效果一定会非常好。

随着社会进步和科学技术的发展，我们管理人员也应该与时俱进，不断完善和提高管理水平，更好地保证船舶的安全性和经济性。

（上接第17页）
1．船舶浮态的要求
船舶在航行中，由于载荷的变化，浮态也随之变化。

在一般情况下，内河船舶的龙骨线都设计成水平的。

但对于某些吃水不受限制的小型船舶，如拖轮，为获得较大的推力，必须适当加大尾吃水，龙骨线的设计应具有一定的斜度，使尾吃水大于首吃水。

所以在总布置图设计和考虑载荷沿纵向分布时，水平龙骨的配载应均匀，保证首尾吃水基本相等。

设计为斜龙骨的船舶，配载应保证龙骨的设计斜度，即保证预定的首尾吃水。

船舶空载时，平均吃水较小，为了保证船舶安全航行，一般以加压载来调整船舶的首尾吃水。

为了防止“飞车”现象，尾吃水应保证至少使3/4的车叶浸在水中；为防止失速，以保证车叶全部入水为宜。

有时为了避免首部严重拍击水面，需要使用首部压载来保持适当的船首吃水。

2．总体布置设计时纵倾调整的方法
纵倾是船舶自正浮位置向船首方向或船尾方向倾斜的一种浮态，是由于船的重心纵向位置与浮心纵向位置不在同一纵座标上而造成的。

纵倾的大小通常由首吃水d F（即首垂线处的吃水）和尾吃水d A（即尾垂线处的吃水）之差来决定的。

一般在初始设计时，如果通过计算发现重心在船长方向上的座标即X g与浮心在船长方向上的座标即X b不等或差异较大，造成浮态不符合要求时，则必须调整船的纵倾。

具体调整的方法可从以下几个方面进行考虑：
改变船的布置，以调整船的重心；改变船的型线，以调整船的浮心。

或者从重心和浮心两个方面同时进行调整。

调整的措施以调整重心位置为主，因为更改型线，调整浮心，都要重新进行线型设计，这种办法比较麻烦。

而调整重心的纵向位置，只需改变一下船舶的总体布置便可以完成。

如调整燃料和淡水舱的布置，即可改变船舶重心的位置，必要时，也可用改变机舱的位置来调整船舶重心。

对于内河航行的尾机型船舶，可设置压载舱来调整船舶的纵倾。

如首部设置压载舱，可使船舶的重心前移，有助于纵倾的调整，内河普通干货船常常采用这种措施来调整纵倾。

船舶满载时，可以减少压载，空船时增加压载，以此保持必要的吃水，达到解决船舶纵倾的目的。

总之，船舶总体布置的原则要以严格遵守法规和规范为根本，以安全航行为目的，在总结经验的基础上突出创新，只有这样，才能设计出船型新颖、性能良好的内河船舶。