200TEU内河集装箱船设计

200TEU 长江集装箱船设计

设计任务书

本船为钢质、单甲板、双机、双桨、柴油机驱动的集装箱船；主要航行于川江及三峡库区和长江中下游航线。载箱量为重箱可载200TEU，按”ccs”有关规范入级、设计和建造。满载试航速度不低于20 km/h, 续航力不小于3000 km。

第一部分设计思路及相关资料准备

主要内容：

1.集装箱船设计思路

2.航区、航线概况介绍

3.集装箱尺度与箱重

4.船用主机资料

5.标准船型主尺度系列

6.母型船参数

1.集装箱船设计思路

总体根据现有的集装箱船标准船型主尺度系列来决定主尺度。

集装箱船的尺度很大程度取决于集装箱的布置形式。在制定本船尺度系列时，除遵循与航道等级相匹配、最少档次、船型协调性、船型优选及实用性、与现行标准相协调等原则外，还要充分考虑集装箱的布置要求。为此，首先根据集装箱排列方式确定相应的尺度，然后根据浮力重力平衡条件、满足各性能要求以及航道的限制等其他法规、规范的相关规定来确定集装箱船标准船型主尺度。具体计算中，首先根据排箱方式确定满足布置要求的最小平面尺度要求，然后对应不同的设计吃水和结构吃水，允许其平面尺度在一定范围内变化，计算各尺度组合下船舶的技术经济性能，通过对选定的指标进行评价，确定出该排箱方式下较佳的船型尺度系列。采用同样的方法计算其它排箱方式下较佳的尺度系列，然后对载箱量大致相同的不同载箱方式进行比选，最后确定相应箱位数较佳的标准船型尺度系列。

2.航区、航线概况介绍

2.1川江与三峡库区介绍

“川江及三峡库区”航道指长江干线重庆重钢新码头至宜昌葛洲坝段航道，全长805.4公里。三峡水库蓄水前，川江属于山区河流，流路曲折、江面狭窄、多浅滩暗礁，船舶航行艰难，航道维护尺度为2.9×60×750米（水深×航宽×弯曲半径）。三峡库区蓄水至 139米后，航道维护尺度为3.5×100×1000米，保证率达到98% ，航道条件得到彻底改善。川江及三峡库区主要通航建筑物是三峡五级船闸和葛洲坝船闸。三峡船闸闸室有效尺度为280×34×5米（长×宽×门槛水深），可通过万吨级船队，设计年单向通过能力5000 万吨。

2.2 长江中下游航线介绍

全长1644公里的长江中下游航道，河道弯曲，浅滩众多，河道演变剧烈，航道极不稳定，是“黄金水道”的瓶颈河段，集中了长江沿线大部分浅险水道。

至2010年，长江干流的通过能力将达到如下标准：

南京港以下常年可通航2．5万吨级海轮和由2000－5000吨级驳船组成的2万－4万吨级船队；

南京至安庆水深达到6米，可通航5000－1万吨级海轮或由2000吨级驳船组成的2万－4万吨级船队；

安庆至武汉水深达到4．5米，可较大幅度地延长5000吨级海船的通航期；

武汉至城陵矶水深达到3．7米，可通航由3500吨级油驳组成的万吨级油运船队，利用自然水深可通航3000吨级海轮；

3.集装箱尺度与箱重

本船所装集装箱为1CC标准箱

具体尺寸：20ft×8.0ft×8.5ft（长×宽×高，

6058mm×2438mm×2591mm）。

集装箱数量为200TEU。根据相关资料，取

货箱平均重为12吨/TEU。

4.船用主机资料

美国康明斯主机资料

5.标准船型主尺度系列

中华人民共和国交通运输部公告（2010年第3号）

表1 川江及三峡库区集装箱船标准船型主尺度系列（2010年修订版）

船型分级（载箱量）总长

LOA

m

船宽

B

m

设计吃水

m

参考设计载箱

量

TEU

参考主机功

率

kW

备注

载运货箱和空箱数量超过所推荐载箱量时，应满足规范和法规的相应要求。

2.若实际装载货箱重量大于或小于13吨/TEU时，其载箱量会发生变化，此时应满足规范和法规

的相应要求。

3.若装载特种箱、非标箱时，其有关要求应予特殊考虑。

4.本系列船型采用平板型护舷材，船舶应满足规定的总长、船宽要求。

6.母型船参数

参考母型船为200TEU长江集装箱船，

主要技术指标为：

总长： 90 m 设计水线长：88 m

垂线间长：85.8 m 型宽： 16.2m

结构吃水：3.4 m 设计吃水： 2.8 m

型深： 5.2 m 方型系数： 0.793

主机功率: 477kw*2 设计航速: 20km/h

第二部分主要要素的确定

主要内容：

1.集装箱的布置

2.按初步估算主尺度

3.集装箱布置地位的校核和主尺度调整

4.估算空船重量和载重量

5.根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数

6.主要性能的校核

7.主尺度的最终确定 1. 集装箱的布置

长江200TEU 左右内河集装箱船，多采用 6-10行4 列布置。根据《内河船建造规范2009》，要满足“集装箱的装载层数应不大于五层”和“集装箱船驾驶盲区不大于2倍船长”的要求。本船载箱量200TEU ，在货舱部位舱内分为9行×4列×2层，货舱部分甲板上分9行×4列×3层，尾部2行×4列×3层，在尾部少放4箱。 布置图如下

图1 整体示意图

图2 甲板示意图

2.初步估算主尺度 2.1 船长

根据经验公式：

2437470.160.725100.13510Lpp Nc Nc Nc --=+-⨯+⨯

其中：20英尺集装箱数量Nc=200 代入方程得 Lpp=76.2 m 2.2 船宽

根据经验公式：

()1c D D C

B b r r

C ≥⋅+-

其中：集装箱宽度bc=2.438m ，甲板上集装箱列数rd=5，集装箱列之间的间隙

Cc=0.038m ，

代入方程得 B ≥12.3m ，初取B=13 m 2.3 吃水

根据航道水深的限制，并且根据统计资料船宽吃水比B/d 在2.5～3.5之间 初取 d=3.7 m 2.4 型深