CN107792294A - 一种全宽平内底液货船设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种全宽平内底液货船设计方法属于船舶建造技术领域，涉及一种双层底船舶中内底和舭部底边舱区域的结构设计方法。该方法包括船舶底部平行设置的平外底、舭部、舷侧、底边舱斜板、内壳和平内底，平外底通过舭部连至舷侧，平内底通过延伸平内底连至舭部或舷侧，平内底通过底边舱斜板连至内壳。该方法平内底通过底边舱内设置的延伸平内底连至舷侧，使得平内底和延伸的底部区域成为空舱，使船用压载水的重量达到或接近MARPOL公约所要求的专用压载舱的最小值，从而减少了能耗，达到节能的目的。由于作为压载舱的底部的平内底更有利于清除泥沙，提高了使用的方便性；平内底的结构连续性，能够更好的传递载荷，减少了应力集中，提高了结构的强度。

Description

一种全宽平内底液货船设计方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，涉及一种双层底船舶内底和舭部底边舱区域的结构设计方法。

背景技术

依据IACS CSR规范第1章第1节“图3双壳油船典型布置”，现有的船舶应用水平双层底的设计采用如图1、2和3所示的设计，平外底1和平内底3平行设置；在图1中，平内底3未延伸至舷侧7或舭部2。在图2中，平内底3未延伸至舷侧7或舭部2。这种设计存在的问题是为了达到某种功能要求，在船舶设计中的全宽平内底3与舷侧7或舭部2间采用连接设计，如图4、5，不能完全应用图1、2所示的连接形式，因此需要对原有的连接形式进行改进，以达到最少压载水的节能目标。

发明内容

本发明针对现有设计不能完全解决专用压载舱防泥沙和最少压载水的节能问题，设计了一种全宽平内底液货船设计方法，其目的旨在保证在满足MARPOL公约所要求油船专用压载舱的最小压载吃水的前提下，有利于清除压载舱内的泥沙，减少了能耗，达到节能的目的。将平内底向舷侧水平延伸，保证结构的连续性，减少了应力集中，提高了结构的强度和刚度；所形成的空腔减轻了船体的重量。

本发明采用的技术方案是一种全宽平内底液货船设计方法，包括船舶底部平行设置的平外底1、舭部2、平内底3、底边舱斜板5、舷侧7和内壳9，其特征在于，所述平外底1通过舭部2连至舷侧7，对平内底3采用了平内底向外水密延伸至外壳的方法，通过延伸平内底4连至舭部2或舷侧7，提高船体结构的横向刚度，减少底边舱斜板5与平内底3处的应力集中，提高焊缝的疲劳强度，保持强度的连续性。平内底3与延伸平内底4连接处通过底边舱斜板5连至内壳9；

所述平外底1、平内底3、延伸平内底4和底边舱斜板5的折角处设置船底纵桁6；

所述延伸平内底4水密分割由平外底1、舭部2和舷侧7与平内底3、底边舱斜板5和内壳9组成舱室；舱室中，采用等分夹角原理布置各结构角度与间距，延伸平内底4上部为压载水舱，下部为空舱，减轻船体重量。

所述舭部2并非狭义的圆弧连接，而是泛指圆弧过渡连接、椭圆过渡连接、多直线连接、多圆弧连接或直线圆弧连接设计等连接形式。

本发明的有益效果是应用了设置全宽平内底的方法，包括船舶底部平行设置的平外底和平内底。平内底通过底边舱内设置的延伸平内底连至舷侧。合理的布置各结构角度与间距，使得平内底3和延伸4的底部区域成为空舱，可使船用压载水的重量达到或接近MARPOL公约所要求的专用压载舱的最小值，从而减少了能耗，达到节能的目的；又由于作为压载舱的底部的平内底更有利于清除泥沙，提高了使用的方便性；平内底的结构连续性,能够更好的传递载荷，减少了应力集中，提高了结构的强度。

附图说明

图1、图2是两种现有技术双层底油舶船型横剖面示意图，图3现有技术中水平双层底油船底部的具体形式示意图。其中，1-平外底，2-舭部，3-平内底，5-底边舱斜板，6-船底纵桁，7-舷侧，8-平台，9-内壳。

图4、5是本发明全宽平内底液货船船型横剖面示意图，图6是本发明应用的VLCC横剖面示意图与母型船原设计的设计形式对比示意图。其中，虚线表示母型船原设计，实线表示本发明的设计；B0-母型船船舶半宽，B1-本发明船舶半宽，b1-母型船舷侧7与内壳9间的宽度，b2-本发明船舷侧7与内壳9间的宽度，D-船舶型深，G1-母型船船底纵桁距，G2-本发明船船底纵桁距，h-底边舱高度，H1-母型船水平双层底的高度，H2-本发明船水平双层底的高度，R1-母型船舭部圆弧半径，R2-本发明船舭部圆弧半径。

具体实施方式

下面结合技术方案和附图详细说明本发明的具体实施。

为了达到油船的货油舱载货量不变，实现防泥沙效果，将压载舱底部设置为平内底，双层底区域设置为空舱，从而减少压载水舱的容积，但须满足MARPOL公约对油船专用压载舱的要求。

本发明如图4、5、6所示，平内底3通过延伸平内底4连至舭部2或舷侧7，特点是，压载舱底部为水平板，既方便人员行走又有利于清除泥沙，提高效率。

如图4、5所示，本发明平内底3与延伸平内底4对位结构。这一设计对应于如图1、2现有技术水平双层底设计，可以有效地传递横向载荷，提高船体结构的横向刚度，减少底边舱斜板5与平内底3处的应力集中，提高焊缝的疲劳强度，保持强度的连续性。

以某31.9万吨VLCC油船为母型船为例，如图6所示，图中虚线部分代表母型船设计，实线部分表示本发明设计。通过设置全宽平内底，采用等分夹角原理调整内壳9、底边舱斜板5、船底纵桁6及平内底3的位置。平内、外底采用平行设计，船舶半宽B1为30500mm，船舶型深D为30500mm，水平双层底的高度H2为2000mm，舷侧7与内壳9间的宽度b2为3700mm，船底纵桁距中G2为19680mm，高度h为8440mm，舭部圆弧半径为R2为7000mm。以上变换保证满载水线排水量不变，货油舱容积不变，且能达到MARPOL公约要求的最小压载吃水的要求。

本发明全宽平内底液货船设计方法特点如下：

1)压载水减少，节能增效。

相比原设计压载水可减少21000吨左右，接近原最小压载吃水的30％，正常压载的24％；压载水置换能耗可降低约30％，压载水过滤能耗可最少降低约30％；同时减少压载水处理装置的成本；压载泵功率占发电机总功率的56.7％，则发电机功率可降低30％左右，提高了船舶的能效指数。

2)双层底区域为空舱，减少建造成本；结构重量基本无变化。

该区域不必满足PSPC要求，可降低施工成本，平均每平可减少20-30％左右成本。双层底区域腐蚀余量比原设计减少1.5mm，结构重量可减少；底边舱内底板处结构过渡更合理，可降低该处的应力水平；纵舱壁间距减小，有利于船体粱垂向受力；货油舱宽度减小，降低了自由液面影响；船舶舭部结构刚度增大，提高了安全性等。

3)防泥沙功能，利于检验与维护，压载舱底部为水平面，利于排除泥沙等杂物及人员行走。

本文所指出的：延伸平内底4，并非狭义的平板连接，而是泛指在包括双平板连接、圆弧板过渡连接、曲面板过渡连接、多平板连接、多圆弧板连接等连接设计。

本文所指出的：平内底3和延伸平内底4相连，并非狭义的直接连接，而是泛指为满足工程设计需要，沿垂直方向在一定范围内的错位或对位连接设计。

本文所指出的：舭部2，并非狭义的圆弧连接，而是泛指在包括直线连接、圆弧过渡连接、椭圆过渡连接、多直线连接、多圆弧连接、直线圆弧连接、任意形状曲线连接等连接设计。

本文所指出的：纵桁6，并非狭义的垂直设置，而是泛指在与底边舱斜板5和平内底3相交处垂直设置、倾斜设置等连接设计。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种全宽平内底液货船设计方法，包括船舶底部平行设置的平外底(1)、舭部(2)、平内底(3)、底边舱斜板(5)、舷侧(7)和内壳(9)，其特征在于，所述平外底(1)通过舭部(2)连至舷侧(7)，对平内底(3)采用了平内底向外水密延伸至外壳的方法，通过延伸平内底(4)连至舭部(2)或舷侧(7)，平内底(3)与延伸平内底(4)连接处通过底边舱斜板(5)连至内壳(9)；

在所述平外底(1)、平内底(3)、延伸平内底(4)和底边舱斜板(5)的折角位置设置船底纵桁(6)；

所述延伸平内底(4)水密分割由平外底(1)、舭部(2)和舷侧(7)与平内底(3)、底边舱斜板(5)和内壳(9)组成舱室；舱室中，采用底边舱斜板(5)与平内底(4)夹角45°原理布置各结构，延伸平内底(4)上部为压载水舱，下部为空舱；

所述舭部(2)为圆弧过渡连接、椭圆过渡连接、多直线连接、多圆弧连接、多椭圆连接或直线圆弧连接设计。