散货船船体结构设计中应注意的几个问题

散货船船体结构设计中应注意的几个问题

发表时间：2018-08-20T17:09:28.273Z 来源：《红地产》2017年8月作者：邓哲[导读] 目前世界上有三种主要的新型船型，其中就包括散货船，它在世界的海航船业中占据不可或缺的地位，发展的势头猛劲。散货船在世界上的应用很广泛，它的结构设计也影响着它的性能好坏，优化它的结构，提高散货船的应用性能及安全度，是当前设计者要考虑的问题。新的规定中采用了在科学技术前列的技术、材料、理念。在船舶的受压度和强度方面做出了评估，和传统的评估准则相比较，目前的评估标准还是扩展了很多，有了很大的进步。这些先进的技术理念应用到结构设计上来，将会极大的提高散货船的性能。本

文将讨论在散货船的船体结构设计上应该注意哪些问题，以及如何优化改良。一．散货船的货舱的截面形状散货船是专门用来运送不进行包裹的货物，这些货物的重量一般较大，普通的小船只难以运输，像谷子粮食，煤块，矿石，水泥，牲畜等等。散货船的体积较大，易于集装。散货船有多种类型，有单甲板的，单机的，单桨的，还有主机舱位于船尾的船。为了加快货物的装卸速度，散货船的舱口一般安装的比较大；由于装置的货物重量大，在设计时要保证船体承受重量的程度，散货船要装两层船底。而且还在货舱顶部和底部的两侧边角处安装舱。散货船装运的货物比较杂乱，运行的路线也不相同，所以散货船的构型和货物舱的断面形状也会有所不同。目前货物舱的截面形状大体上有三种，常见的是单个壳体的散货船舱，有两层底层，底边和顶部四角都有船舱，船舱的两侧是单层的。还有一种是两个壳体的散货船舱，它不仅有两层底层，底边和顶部的四角都有船舱，而且它的船舱的外壳是两层的。第三种则是散货船的典型船只矿砂船的货舱截面形状，由于它主要是用来装集矿砂的，矿砂的颗粒小，为了防止矿砂泄露，矿砂船的货舱结构的设计一般更为紧密，结实，要求上也更为严格，与普通的散货船有所不同，它的货舱截面形状与单壳的货舱较为相似，但是更为紧密，舱的容量更小一些。二．散货船船体结构设计的要旨船体结构设计的实质是在符合船只整体设计的前提下，进而考虑船体的结构设计，构造船体部件的尺寸大小以及研究各个部件之间是怎样连接的。以达到最终最佳的结构，使船体承受重量的能力足够大，优化造船的经济预算，最大化的实现船只带来的经济效益和技术改造。

1.对散货船船长的要求。在国际上和我国的近几年的规定中，对散货船船体结构的船长进行了要求，要求海洋散货船船长要小于 90米，材料应该为钢质的，而且在国际上航行的公海和可以供给海船航行的水域航行的船只的船长要大于等于 90 米，小于等于350 米，它的规格要符合关于散货船的结构设计的规定。在有限的航区航行，而且船的两侧是双层结构的散货船，它的船长应该大于等于 90 米，应该符合双层舱的散货船的船体结构规定。

2.对船体承受压力和强度的估测。在进行船体的结构设计时，还要对船体承受压力和强度进行估测。当船长大于等于150米时，这是船体的体积较大，为了满足它的承受能力，货舱一般设计成单层壳或者双层壳的散货船，并且船只两侧的板层和它的内层板层在垂直方向上的距离要大于等于 1000 毫米，船只的货舱部分在横纵方向的零件要逐一对它们的强度、承受能力进行计算，查验结果是否符合散货船结构的强度规格要求，然后交送给 CCS 进行审查，经过批准才能进入生产阶段。

3. 对船体疲劳度的评估。散货船是有一定的使用寿命的，使用时间过长，它的内部零件会有细微的磨损，为了保证船只航行的安全性，降低船只航行的风险，要对船体进行疲劳度的评估，看看船体的疲劳承受程度，以备对船只航行的时间有所把握，保证航行安全。散货船的船长如果大于等于 150 米，它的货舱结构要符合对船体结构的疲劳度的规定，才能确保散货船疲劳度合乎规定，评测的最终结果要提交给 CCS 进行审查，经过批准才能投入使用。三．在船体结构设计的过程中注意的问题在船体结构的设计过程中要注意的问题有以下几点，下面将一一说明。

1. 纵向和横向方向构件的布置。在对钢质海船的规定中，提到船只的构件的布置。船只构件时，要保证构件在结构上是连续的，消除截面或者高度上的起伏现象。液舱的内部构造要结实紧密结实，而且最好建成一个环形的框架，这是船体的支撑力量。在对环形框架进行接合时，最好做成一定半径的圆角。国际上也规定了构件的纵向布置要在船体强度确保的基础上进行，纵向的构件主要是支撑船体梁纵向强度的力量，它要向船舶的端部延伸一定距离。两层壳体结构的船体，要在壳体两侧布置强肋骨，以便加强稳定性。确保船体的总纵强度，要在散货船的顶边和底边的舱内建造成三角形的结构，外加坚实的双层底层和坚硬的甲板结构。在设计单层壳体的散货船货舱的双层层底厚度时，不仅要符合船体船体的总布置，还要符合货船的规格。散货船的双层层底的结构一般是纵向骨架形式的。在机舱附近，大概每隔一个肋骨位子上就会装有一个肋板，不过在主机位，锅炉位，推动力轴承部位处，每一个肋骨位子都会装有一个肋板。在垂线 0.2 倍距离的区域内是每隔一位肋骨位子装一个肋板，剩下的位置是每隔 3 个或者 4个肋骨位子装一个肋板。CCS 规定肋板之间最大间距 3.6 米。船体双层底中线面内要有纵向竖板，不过在现代技术的发展下，大多用箱型竖板代替了纵向竖板。竖板的两边要有旁桁材，而且规定相邻的竖板之间要隔开大于等于 4.6 米的距离，或者是船底扶强材的距离的 5 倍，取其中较小的数值。如果船只装有隔舱时，还要每隔 3 个肋骨板设一个旁桁材。除此之外，纵向竖板、旁桁材和管道隧道的侧面板上要装有纵向的钢筋，提高船体的稳定和坚固性。

2. 底边舱的构造。散货船的底边舱包括斜顶板、旁桁材，船底和船侧间的弯曲部分的外板。斜顶板和向上倾斜的内侧底部边板类似，规格要求和内侧底部边板相同。为了提高船只的防水性能，会把旁桁材做成防水的，相当于在双层层底的底部做了一个防水墙。双层层底的底板和斜顶板可以以焊接形式和圆弧状形式进行接合。如果采取直接焊接的方式，桁材要和斜顶的板子相对齐整，这样焊接起来更加方便快捷。对不齐整会使得底边舱的框架突出，不方便安装整齐，焊接牢固，使节点与节点之间的连接不牢靠。内底板延展出的部位要做成圆弧状的，焊接时要接的牢固，桁材与内底板和斜向顶板相接部分的间隔距离要为大约 50 毫米。

3. 顶边舱的构造。散货船的顶边舱包括甲底板、斜底板。舱口处的纵向竖板和船舱外侧的外板。顶边舱的结构一般为纵向的骨架形式，横向装有环形的框架形式支撑着纵向骨架，更加结实。横向的环形框架的间隔距离要小于等于 6 个肋骨距离，框架的整体高度大于纵向骨架高度的 2 倍。横向的框架也可以用开了孔的板优化代替。顶边舱的侧边和顶角都装有纵向骨架和肋骨板。使得连接处更加结实牢固。

四．结束语