1258TEU集装箱船的主尺度确定和总布置设计

网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目： 1258TEU集装箱船的主尺度确定和总布置设计学习中心：层次：专科起点本科专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日内容摘要本论文介绍了1258TEU集装箱船的设计思想、过程和结果，设计过程遵循相关ABS规范进行设计，过程中综合考虑船舶自身性能和经济性等因素本船舶设计内容按照大连理工大学毕业设计（论文）任务书的要求包括了任务书分析、集装箱船特点以及发展历程，然后确定船舶主要要素，船长，船宽，型深，吃水等尺寸确定、总布置设计、性能校核（包括稳性计算、航速计算）、其他设备（包括锚、系泊、舵、其货、救生、消防及航行信号等设备）等。

关键词：集装箱船；ABS规范；船舶设计目录内容摘要 (I)引言 (1)1 设计任务书 (2)1.1 设计任务书提要 (2)1.2 设计船的简要分析 (2)1.2.1 集装箱船的特点 (2)1.2.2 国内外集装箱船的发展历程 (2)1.2.3 设计构思 (3)2 船舶主尺度确定 (5)2.1初始排水量及主要尺度确定 (5)2.1.1 船宽B的确定 (6)2.1.2船深D的确定 (7)2.1.3船长L的确定 (7)2.2 排水量估算 (8)2.2.1 空船重量 (8)2.2.2 载重量 (9)2.3 吃水及方形系数估算 (10)2.3.1 吃水 (10)2.3.2 方形系数 (10)2.4性能校核 (10)2.4.1 稳性校核 (10)2.4.2 航速校核 (10)2.5 小结 (11)3 总布置设计 (12)3.1 肋位划分 (13)3.2 双层底高度和双壳宽度的确定 (13)3.3 总布置概况 (14)3.3.1 设计船总体概述 (14)3.3.2 主船体部分的布置 (14)3.3.3 各露天甲板上的布置 (14)3.4 舾装设备 (15)3.4.1 锚泊设备 (15)3.4.2 系泊设备 (16)3.4.3 舵设备 (16)3.4.4 救生设备 (17)3.4.5 消防设备 (17)3.4.6 起吊设备布置 (17)3.5 总布置设计图绘制 (18)参考文献 (20)附录 (21)引言集装箱船作为市场三大主力船型之一，在当今的航运市场中占有重要的地位。

集装箱船自己诞生以来因其码头装卸迅速便捷，甲板以上空间利用率高等特点发展迅猛，已经逐步取代了普通干货船，在杂货海运中占主导地位。

近年来，出于规模化、低成本运输的考虑，全球加速了大型、超大型集装箱船的开发。

然而，多样化、多层次的立体模式的市场仍对中、小型集装箱船有很大的需求，所以中小型集装箱船的研发、设计和制造成为新的热门。

中小型集装箱船，其最大优势就是机动灵活的经营特色，运输便利，快速短程，支线调度周转期快，还有难以比拟的低廉运价也是它的特色。

尤其是在集装箱运输主干线和支线之间，以及在大支线和次支线之间的转运其作用十分关键。

本船的设计定义为1258TEU海洋集装箱船，为全电焊钢质结构，续航力为75 e，试航速度应不低于16kn。

船员人数和室内设施按舱室规范配置。

主机、辅机型号与功率应满足，按照设计本船具有良好的市场前景。

1 设计任务书1.1 设计任务书提要（1）航区：本船航行于近海港口间。

（2）用途：运输20fts的标准箱的集装箱，数量为1258箱。

（3）船籍：本船入ABS船级。

（4）规范：本船设计应满足“ABS”现行规范及相应法规对集装箱的要求。

（5）船型：本船为全电焊钢质结构，单甲板，单机，单桨，柴油机驱动的海洋集装箱船。

（6）航速：本船试航速度不低于16kn。

（7）续航力及自持力：不低于7500 e，自持力为60天。

（8）船员人数：船员人数按需要及调查后自定，室内设施按舱室设备规范配置。

1.2 设计船的简要分析1.2.1 集装箱船的特点基于集装箱船的特点，通常我们将吊上吊下的格栅式全集装箱船称为集装箱船，自第一艘集装箱船于60年代后期建成的40年来，国内外的实践经验证明，把普通货物装进集装箱，以集装箱作为运输单元进行运输有许多优点，海洋集装箱运输有很多优点，如便于港口作业机械化，减轻劳动强度，从而提高装卸效率，大大缩短船舶在港时间，加快船舶周转率，能节省包装费用，减少货损，并有利于不同交通线路和运载工具的衔接，开展门到门运输等，集装箱耐用等，而且其坚固的程度足以能反复使用。

海洋集装箱船还有船体型线较瘦、航速快等特点。

1.2.2 国内外集装箱船的发展历程集装箱运输是国际海上贸易货物运输最重要的运输方式，从发展趋势来看，集装箱船依靠其自身的优点，已经逐渐扩大市场的占有率，海运行业对集装箱船的需求越来越大，基于此情况在这里设计集装箱船。

其中中小型海洋集装箱船具有大型集装箱船所不具有的特点；小型集装箱船，尤其是1000TEU左右的中小型集装箱船，其最大的优势就是机动灵活的经营特色，运输便利，它具有经营方式灵活、建造成本低、便于运输多用途集装箱和短程支线调度周转周期短等突出特点，近年来越来越受到国际航运市场的青睐。

当然，难以比拟的低廉运价也是中、小型集装箱船舶的主要特色。

集装箱运输经营人、船东、经纪人、货运代理、船舶设计师和制造商等业内人事已经认识到：低运力集装箱船舶的开发绝对不是可有可无的。

基于集装箱船的优点和中、小型集装箱船所具有的特点，在未来一段时间内中、小型集装箱船舶将会有很大的市场及发展空间。

目前已有多家公司要求订造中、小型集装箱船舶。

欧盟组织就制定相关政策，鼓励发展欧洲沿海中、小型集装箱船舶运输市场。

中、小型全集装箱船舶正以其强劲的经营管理优势。

与拥有集装箱运输能力的滚装船和多用途船展开激烈的竞争。

截止2006年5月31日，全球登记在册的1000 TEU运力左右的中、小型集装箱船舶有1700艘，其中1000TEU以下的大约42%左右的被注册登记为全集装箱船舶。

而运力为1000-1500TEU的集装箱船中，大约6 5%是全集装箱船舶。

在运输利润方面，欧洲、北美洲和亚洲等地区的中、小型全集装箱船舶，在过去两年时间达到调度率和满载率双高。

同时，中、小型集装箱船舶租金最近也呈现持续上升态势，2005年1月15日---2006年3月31日一年左右的时间，日租金最高上涨了36%。

其中，运力为1000TEU左右的小型全集装箱船舶日租金上涨29%-33%。

在建造技术方面来看，迄今为止，351艘运力分别为1000TEU-1500TEU的小型全集装箱船的全球定单中，有195艘是在中国造船企业建造的。

中国小型全集装箱船舶建造的市场份额已达到55.6%。

中国的船厂对中小型集装箱船的建造技术的掌握已经达到了世界先进的水平，中小型集装箱船的建造由很大的技术支持。

1.2.3 设计构思船舶的主尺度和船型参数对船舶性能有很大影响，但他们仅给出船舶形状的主要特征最后确定船舶形状的是船舶型线。

它与船舶的浮态，快速性、稳性、耐波性（横摇阻尼、波上运动特性和砰击作用）、操纵性、装载容积、内部布置乃至施工工艺、航道。

使用美观和坞修等都有关系。

相同的主要尺度，不同的型线，有时性能相差会很大。

而且，正式型线图是后续的结构设计、性能计算、各种布置设计以及生产放样的依据。

因此必须认真对待。

在完成船舶总体布局与区域规划后，进入交通路线与舱室的布置。

在进行舱室布置时，合理的组织、利用和分配空间，充分提高船舶有限空间使用率，尽量的扩大舱室的空间感。

按照船员工种分层居住的要求即甲板部位条件的优劣和差异，将使用性质与要求各不相同的生活区和工作区作合理的规划，使舱室布置分区明确、布置紧凑、方便工作和生活、减少相互干扰。

2 船舶主尺度确定船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶的主要技术性能，诸如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对船舶质量的好坏有决定性的作用。

因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计中的一项最基本最重要的工作。

船的设计通常是由确定这些要素开始。

设计步骤如下框所示：图2-1设计流程图2.1初始排水量及主要尺度确定针对本船是1300级别的集装箱船，集装箱的排列有多种方法，在这里列出3种可选方案，可选取方案一：甲板上10列X6层X20行，舱内8列X5层X10行；方案二：甲板上12列X6层X14行，舱内10列X5层X12行；方案三：甲板上8列X6层X18行，舱内6列X5层X16行；考虑船舶的经济性和满足出船舶性能的要求还有规范对船舶盲区的要求，所以选择方案一。

箱的分布情况：总箱N T =1258表2-1 舱内和甲板上装载集装箱的数量舱内 行数X=10 列数Y=8 层数Z=5 折减后实际N H =298 甲板上 行数X=20列数Y=10层数Z=6折减后实际N D =9602.1.1 船宽B 的确定集装箱船船宽的确定取决于甲板上或者舱内装载集装箱的列数，即d r 或H r ，并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。

由甲板上集装箱列数确定船宽：(1)C D D c B B r r C ≥⨯+-式中 C B ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m ，有时还须考虑欧洲箱的宽度2.500m ；D r ——甲板上集装箱的列数；c C ——集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为0.025m ，0.038m ，0.080m 。

由舱内集装箱列数确定船宽：(1)C H H c DB r r n G nC B K⨯++++≥式中 H r ——舱内集装箱列数；C B ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m ； n ——货舱内甲板纵桁数；c G ——货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常为0.10m ～0.210m ，个别船仅为0.05m ；D G ——甲板纵桁的面板宽度，通常取为0.50m ～0.80m ； K ——舱口开口系数，通常取为0.80～0.85。

表2-2 集装箱船船宽的确定集装箱宽度 C B = 2.438 m 甲板上集装箱的列数 D r = 10 m 集装箱列与列的间隙 c C =0.038 m 舱内集装箱列数H r =8m货舱内甲板纵桁数 n = 3 m 货舱内集装箱列与列的间隙 c G =0.15 m 甲板纵桁的面板宽度 D G =0.7 m 舱口开口系数K =0.8m甲板上： (1)C D D c B B r r C ≥⨯+-=24.72m 舱内： (1)C H H c DB r r n G nC B K⨯++++≥=29.25m 最终：B=29.25m2.1.2 船深D 的确定表2-3 集装箱船型深的确定双层底高度d H =1.5m 内底距最下层集装箱高度 1h =0.5 m 箱高度TEU H =2.591m 最上层货箱顶距舱口盖下缘距离f =0.5 m 围板高度 c H =1m 拱高C=0.5mD= d H +TEU H ×Z+1h +f -(c H +C) = 13.9m 最终取D=13.9m 2.1.3 船长L 的确定设四个货舱，第一货舱布置4行集装箱，第二货舱布置6行集装箱，第三货舱布置4行集装箱，第四货舱布置4行集装箱。