第三章船舶种类及其船舱结构特点.ppt
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1、才能如与懒惰同伙很快就会凋谢枯萎,才能如与勤奋为友迟早总会硕果累累,船舶经营管理学,港口与航运管理系 屠琳桓,船舶类型,1、按船舶用途分类 按船舶用途总的可分为军用舰艇和民用船舶两大类。民用船舶可分成如下几类:运输船舶;工程船舶;渔业船;港务船;海洋调查船及深潜器;海洋钻井平台。运输船舶:如客船、客货船、货船等。货船又分成杂货船、油船(包括原油及成品油船)、散货船(如谷物、矿砂、煤、水泥等)、集装箱船、滚装船(包括车辆渡船)、载驳船、推(拖)船驳船队、液化大然气(石油气)船、化学品船、运木船、冷藏船以及各种多用途船等等。,船舶类型,2、按航区分类 按航区可分为极区船、远洋船、沿海船及内河船等等
2、。3、按航行方式分类 按航行方式可分为排水型船、半潜船、潜水船、滑行船、气垫船、水翼船、冲翼艇等。4、按有无自航能力分类 按有无自航能力可分为机动船、非机动船及机帆船等。5、按推进动力分类 按推进动力可分为蒸汽机船、内燃机船、汽轮机船、电力推进船、核动力船、人力船及帆船等。,船舶类型,6、按推进器形式分类 按推进器形式可分为螺旋桨船、平旋推进器船、明轮船、喷水推进船、喷气推进船、空气螺旋桨船;按螺旋桨数分可有单桨船、双桨船、三桨船等等。7、按上层建筑形式分类 按上层建筑形式可分为遮蔽甲板船、长首楼船、长尾楼船、长桥楼船等等。8、按建造材料分类 按建造材料可分为钢船、木船、铁木船、铝合金船、玻璃
3、钢船(艇)、水泥船、皮船(艇)等等。9、按机舱位置及连续甲板层数分类 按机舱位置及连续甲板层数可分为中机型船、尾机型船、中尾机型船以及单甲板船、双甲板船等等。,第三章 船舶种类及其船舱结构特征,第一节 干散货船舶 干散货船是指专门载运粉末状、颗粒状、块状等非包装散堆货的运输船舶。如运输粮食、矿砂、煤炭、水泥等 一、常规型干散货船 常规型干散货船主要有三类,包括 普通散货船:单层甲板、尾机型、货种单一、舱室分隔要求不高 专用散货船:矿砂船、运煤船、散粮船、散装水泥船等 兼用散货船较近发展如车辆一散货船、矿一散一油船等。,现代普通散货船较典型的横舯剖面形式图,货舱截面呈八角形,上下分设顶、底边舱,
4、各种专用干散货船及其特点,(一)运煤船 船型最接近于普通散货船,船上设有良好的通风设备,以防止煤发热自燃。,煤炭装船,(二)散粮船,散装粮食的积载因数较大,所以舱容系数比普通散货船大。散粮在船舶航行中会逐渐下沉,为了限制自由面效应,目前一般都将散粮船的货舱口围壁加高、缩小货舱口尺度,使货物沉降后的表面积限制在货舱口范围内。,(三)矿砂船,矿砂的积载因数较小,对货舱的容积要求不大,而荷载较集中。为了适当提高货物重心,改善船舶性能,有利于货物装卸,常将双层底抬高,且货舱口两侧设纵向水密隔壁,使货船剖面呈较小的矿斗形,船体结构强度亦较强。矿砂船横舯剖面图,30万吨级矿砂船,(四)散装水泥船,甲板上不
5、开设大的货舱口,也不设吊杆式等起货装置。为装卸水泥,船上设有气动式或机械式的水泥装卸设备。为了防止散装水泥飞扬、水湿结块,船中部设有集尘室或在船盖上装有空气滤器,上甲板和货舱口严格水密,有些船还采用双层船壳或在船舱内设粉密隔壁。,散 装 水 泥 船,散装水泥船,(五)车辆一散货船,这种船装有若干层悬挂式或折叠式车辆甲板,配以轻便的舱盖,用于装载汽车。车辆甲板一般为网格式花铁板结构,目的是减轻重量。当装载散货时,可将舱盖吊到甲上,并将车辆甲板收起悬挂在主甲板下或折叠起来紧贴在横舱壁旁。,(六)矿一散一油船,简称OBO船(OreBulkOil船)这种船吨位大,舱容大。中间为矿砂或其它散货舱,开有大
6、舱口,能方便抓斗上下。两侧为油舱,能利用回程和矿砂、散货贸易的淡季装油,提高船舶的经济性。典型的OBO船横舯剖面简图,(七)大舱口散货船,此类船既能装载散货,也能装载木材、钢材、橡胶、机械设备、新闻纸以至集装箱等,适应性很强,其发展速度也较快。图为一艘大舱口散货船的横舯剖面图,该船在甲板上设有门式吊车。,大舱口散货船,(八)浅吃水肥大型船,六十年代,散货船的大型化速度加快,而港口和航道的水深不足,因此,开始了对浅吃水肥大型船舶的积极研制。研究的主要方向是增加船宽吃水比BT,增大方形系数Cb,当然,由此就需要研究新的线型和推进操纵系统,从而保证船舶的航行性能和有效地提高船舶的经济性。现在,浅吃水
7、肥大型船舶的BT值已达6以上。,几种常见散货船规模介绍:,一、可以通航于圣劳伦斯水道,进出五大湖的24万吨级的“灵便型”散货船。其中轻便型(HANDY):20,00035,000载重吨,吃水10米;灵便型(HANDYMAX):40,00047,000载重吨,吃水11.5米。二、可通过巴拿马运河,67万吨级的“巴拿马型”(PANAMAX)散货船,吃水13米。三、只能绕经非洲好望角或南美洲海角而长途航行的,载重量为1018万吨级的“好望角型”(CAPESIZE)散货船。,好望角散货船,17.5万吨散货船,17.4万吨散货船,全球最大散货船停靠舟山港 挪威籍散货船“博格斯坦”(BERGE STAHL
8、)成功靠泊浙江舟山马迹山港。“博格斯坦”为目前国际航运界最大吨位,它的到来创造了亚洲沿海港口接靠散货船吨位最大、进港吃水最深、载货量最多的新记录。,关于“博格斯坦”号,2006年9月6日中午12时,世界载重量最大的散装货船“博格斯坦”号在舟山马迹山边防检查站正式办妥边防入境手续,15时30分,挪威籍散货船“博格斯坦”(BERGE STAHL)成功靠泊浙江舟山马迹山港。BERGE STAHL满载36万吨铁矿粉缓缓靠泊于亚洲最大铁矿粉中转基地马迹山港。据了解,这是目前世界上最大的散装货船首航亚洲并首次靠泊中国港口。“博格斯坦”号船籍为挪威,船长342.08米,宽63.5米,最大吃水23米,最大载重
9、量364767吨。该船7月24日从巴西出发,历时44天抵达马迹山港。马迹山港是目前全世界唯一具有接靠“博格斯坦”号满载能力的港口,散装货船在营运过程中遇到的关键问题之一,是如何提高货物的装卸效率;从而提高船舶的利用率,降低运输成本。,传统方法:,一、皮带输送机 二、溜槽以上两种装货较快,但是卸货效率较低三、抓斗存在回转周期,浪费时间,自重较大,清舱困难,易损坏船舶、扬尘物料损失大,散货船卸船新工艺:,努力方向:周期性变为连续性发展现有:链斗式卸船机 斗轮式卸船机 绳斗式卸船机缺点:结构复杂、外形庞大、噪声较大、有冲击力、磨损厉害、投资和维修费高,另一种形式:自卸船,特点:自带装卸设备,运距不易
10、过长。1自卸系统 散货自卸船通常是在舱底设置纵向输送机,舱内物料通过斗门及其它喂料方式喂入输送机并被提升到一定高度经投料输送机卸至码头。图为一艘载重量为5万吨级的散货自卸船货舱区剖面图。,现代散货自卸船的自卸系统有多种形式,各种形式主要表现在自卸系统的各主要环节上 舱底输送 舱内喂料 物料提升 投料机构,各自卸系统主要环节介绍:,1)舱底输送普遍采用胶带输送机,优点是结构简单、动作可靠、生产效率高。2)舱内喂料 全自流喂料 协助喂料3)物料提升(斜带式、护带式、环带式)4)投料机构(甲板输送臂和伸缩输送机),现代散货自卸船与普通散货船相比技术经济持点:,1)卸货效率高 2)对码头建设要求低 3
11、)可以实现卸船作业的全自动化 4)机动灵活 5)建造成本较高,如何合理采用散货自卸船?,即航运效益和港口效益。港口效益一般说采用自卸船是有利的,如上所述,可以减少港口的投资和节约货物的装卸费用。当然,需要根据实际情况进行具体分析。航运效益则有个经济航距的问题。总的说,航程愈短,由于停港时间减少而带来的效益愈显著;另外,船舶吨位愈大,由于卸货效率高而带来的好处就愈明显。所以船舶的经济航距与船舶的大小有关、对于内河,大宗散货常用推驳船队进行运输,所以,内河散货自卸船的经济航距还需与推驳船队运输进行分析比较而定。,7万吨自卸式散货船,第二节 干杂货运输船舶,一、普通杂货船特点:多层全通甲板(2到3层
12、),甲板间高在2.45米以上,双层底结构,机舱常设中部或尾部;货舱侧壁有木质或钢质护肋设施;舱口多为船宽的4060;水密货舱盖,自动启闭,根据大小,设36个货舱,有首尾尖舱;起货设备多为克令吊,吊杆或立式塔形吊车;装卸时间长,效率低。,营运特点,传统的班轮航线上运行的就是杂货船。现在的杂货船一般没有固定的航线和船期,而是根据货源情况及货运需要航行于各港口之间,除载运件货外,也可载运散装货或大件货等。杂货船的营运不追求高速,而注重经济性和安全性,要求尽量多装货物,提高装卸效率,减少船员人数和保证航行安全。,规模,一般吨位不大杂货船既有航行于内河的数百吨的小船,也有从事远洋国际贸易的2万载重吨级的
13、大船。,发展方向,近年来由于集装箱运输的蓬勃发展,杂货船己少有建造。现营运的杂货船向集装箱船型改造或向提供载运重、长、大件货运输的特种船型发展。,3万吨重吊杂货船,万吨杂货船,普通杂货船,半潜船“泰安口”总长156米、载重18000吨、型宽32.2米、航速14节、续航力13000海里,无限航区,入级挪威(DNV)船级社,采用了世界上最先进的SSP电力推进系统,即360度全回转螺旋桨,能有效地保证其航行和潜水操纵的灵活性与稳定性。国际少有、亚洲仅有的两艘最先进的半潜船“泰安口”和“康盛口”轮由中远集团中远航运股份有限公司经营。该船集潜艇与货船的特性于一身,拥有一个32126米的装货大平台,在海上
14、垂直下潜可至19米深度。其主要用于海洋托运大型钢结构件、海上石油开采平台、潜艇、军舰等。由于半潜船通过下潜的方式装运大型的货物,所以在业内又享有“海上叉车”的美称。,泰安口半潜船,康盛口半潜船,半潜船效果图,二、集装箱船,特点:1、外形狭长、瘦削,驾驶室在中部、首部;驾驶视线好,纵倾调整方便,不影响甲板上装箱,船员居住条件改善。缺点是驾驶室与机舱的距离拉长。,2、结构,单甲板、大开口;集装箱船的舱口宽度可达船宽的80%,比普通杂货船大3050%,舱口总长则比普通杂货船大6080%;双船壳,双船壳不仅提高船体的纵强度、横向强度、扭曲强度、增大了剖面的抗弯刚度,也有利于提高船舶的抗沉能力。船侧双壳
15、内可设压载舱、燃油舱和空舱等。,结构特点,机舱及上层建筑通常位于船尾,以留出更多甲板面积堆放甲板集装箱。甲板及货舱口盖上设有固定的绑缚设备,甲板上可堆放26层集装箱,货舱内部装有固定的格栅导架,以便于集装箱的装卸和防止船舶摇摆时货箱的移动。根据船舶大小,舱内可堆放39层集装箱。货舱舷部一般多做成双壳体。绝大多数的集装箱船上不设起货设备。,3性能,集装箱船装卸效率高,航速较高,集装箱船通常为2030节,高的达33节;稳性要求较高。为了加大装载,通常在甲板上要堆放货箱,这就引起重心升高,受风面积和风压力臂增大。装卸时,船舶的横倾角应不大于5(一般在3以内),否则集装箱在装卸时易被导轨卡住。为了减小
16、甲板上集装箱绑扎系统的受力和箱内货物对箱体的作用力,横摇周期相对较大。,4设备,船舱内设有格栅结构以防止由于船舶的摇荡而使集装箱在舱内产生移动。格栅导轨的上口做成喇叭状,集装箱装舱时,只要对准每一格栅,堆装在内即可。集装箱船的甲板和舱口盖上一般也堆放集装箱,为防止由于船舶的运动而引起集装箱的倾覆或移动,需要有固缚装置。集装箱船上还有集装箱的角配件,以便于集装箱的起吊、堆存和在舱内的固定。,集装箱船型,2006.1.31全球集装箱船队运力前十大船公司排名总运力913万TEU,1、丹麦马士基航运(Msersk Line)166万TEU,相当于地中海的两倍2、瑞士地中海航运(MSC)3、法国达飞航运
17、(CMA CGM)4、中国台湾长荣航运(Evergreen)5、德国哈帕劳埃德航运(Hapa-Lloyd)6、中国中海集运(CSCL)7、新加坡美国总统轮船(APL)8、韩国韩进航运(Hanjin)9、中国中远集团(COSCO)10、日本邮船集运(NYK),集装箱船东方海外,集装箱船模型,中远长滩集装箱船,三、滚装船,1、特点:型深较大,船体亦较宽;上甲板平整全通,上甲板下面按尺度的不同,设有二至六层分舱甲板,货舱内一般不设横舱壁,各层甲板之间用斜坡道或升降机连通;为平稳地安置货物,分舱甲板没有梁拱和脊弧。某些滚装船的分舱甲板间还设有平台,以便放置轻型车辆。,滚装设备中主要的是船与码头的连接桥
18、梁跳板,以及各层甲板之间的连通设备斜坡道及升降机,它直接影响滚装船的使用效果。目前滚装船采用的跳板,按设置的位置可分为尾跳板、舷跳板和首跳板:首跳板使用较少,仅在沿海一些小型船上可见;舷跳板在大、中、小型船上均有,在兼装小汽车的滚装船上较普遍。尾跳板则使用最广泛,几乎各类型滚装船上均采用。,2、优点:,对码头无特别要求,投资为集装箱的25;装卸效率高,可达普通货船的10倍,成本低;可实现门门;能适应多种货物;机动灵活;利于平战结合。,3、缺点:仓容利用率低;载重量系数较低;造价高;中小型船仅能设置尾直跳板,对码头要求高。4、适于:装卸频繁的短程航线5、注意事项 滚装船由于结构及装卸船作业等原因
19、,船舶稳性变化较大,为解决船舶倾斜和摇摆,需设置足够的压载及减摇装置。此外,由于车辆在舱内大量排放废气,要具有大通风量的设备。,川江50客位汽车滚装船,A380部件滚装船,10300吨滚装船,121车位滚装船,四、冷藏船,特点:冷藏货物不宜堆积过高,有些货物还必须悬挂着运输,故宜设置多层甲板,使上下层甲板之间和甲板至舱底之间的高度较小,甲板间高通常在1520米之间。冷藏船货舱常隔成若干个舱室,每个舱室是一个独立的封闭的装货空间,舱壁和舱门均为气密,并覆有泡沫塑料、铝板聚合物等隔热材料,形成隔热舱,使相邻舱室互不导热,以满足不同货种对不同温度的要求。,为了减小在装卸和航行过程中对舱室温度的影响,
20、货舱口比较小。冷藏船的装卸效率也较低,有些冷藏船为了加速装卸,在舷侧开有绝热的舷门,从舷门进行装卸。冷藏船上通常设有制冷装置。一般可控制冷藏舱的温度为-2515。冷藏货物的批量比较小,冷藏船的吨位都不大。在内河及其它短途运输的冷藏船上常不设机械制冷装置,而仅设绝热的冷藏舱室,船上带少量冷剂,一般为冰,以保持舱室低温。,规模与速度,因受货源限制,专用冷藏船吨位不大,常见吨位为数百吨至数千吨。为提高冷藏船的利用率,目前常设计成能兼载集装箱和其他件杂货的多用途冷藏船,吨位可达2万吨左右。冷藏船航速一般较高,近年来设计的万吨级多用途冷藏船的航速均在20节以上。,与一般货船主要差别,冷藏船与一般货船主要
21、差别在于:冷藏船的货舱为冷藏舱,冷藏舱常分割得较小,每个舱室都构成独立的、密闭的绝缘载货空间,以满足不同货种对温度的要求;为防止货物堆积过高而压损货物,冷藏舱的上下甲板间或甲板与舱底之间的高度较小;冷藏舱舱壁与门、盖都要求气密,并覆盖良好的绝缘材料;舱内须有良好的防潮设备,使相邻货舱互不影响,互不感染;冷藏船上需装备高效的制冷机组,当采用多级制冷时还包括盐卤冷卸器、冷风机等设备;冷藏设备应保证船舶在摇摆、振动以及高温、高湿条件下正常运行,与海水、盐雾等接触处的机械另部件要采取防腐措施。冷藏舱温度范围为-2515左右,根据不同货种选用适宜的温度。为了减小在装卸和航行过程中对舱室温度的影响,货舱口
22、设计得比较小。也有的冷藏船在舷侧开有绝热的舷门,以便加快货物的装卸速度。,五、多用途船,凡能装运两类以上货物的船舶都可称多用途船。干货的品种很多,按其对船舶性能及设备等的要求可归纳成五类,即件杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货。多用途船的目标,就是高效率地载运这五类货。,1多用途船的种类,多用途船主要可划分成四类:1)以载运集装箱为主的多用途船。这类船舱口开得尽可能大(或采用双排舱口),以便能装载尽可能多的集装箱。货舱的划分,考虑集装箱的排列要求。船上配有起货设备,有12个舱配置成对吊车,其最大起重能力可达4050吨,以备装卸40英尺集装箱以及较重的货物。,2)以运输重大件、特长件为主的多用
23、途船,船货舱数较少;货舱长度较长,货舱口宽度并不很大,以留有一定的甲板面积供装载甲板货;设有重吊,起重能力40500吨;除主要载运重大件及特长件外,还考虑载运件杂货,集装箱,以及钢铁制品,煤、矿、谷物等散货。,3)兼运集装箱及重件货的多用途船。,这类船将上述两类多用途船的特点和功能结合在一起。4)兼运集装箱及重货、滚装货的泛多用途船。一般设有二层甲板,并设有尾跳板,整个甲板间可用于滚装作业,甲板间容积也可用于装载件杂货及集装箱。,2多用途船的特点,最基本要求是如何高效率地载运多种货类。1)多数多用途船从载运多种类型货物的方便性出发,设置两层甲板。有的船为适应装运汽车和不宜重压货物的需要,设置多
24、层甲板或活动甲板。机舱绝大多数在尾部,机舱布置在尾部确有困难,才将机舱适当前移。主机机型采用中、低速柴油机,航速多为1618节。,2)多用途船的型宽常比普通货船要大,因多用途船常装运甲板集装箱或甲板货以提高载货能力,故从稳性要求需取较大的船宽。型深主要从装运的货物对舱容的要求出发,大多数从装运集装箱所需的层数出发确定,亦即考虑集装箱的高度、层数、必要的间隙及舱口围板高度等来确定型深。由于多用途船要适应各种航线,设计吃水以915米以下较多;船长一般较短,适当配合较大的船宽及方形系数。当然,船长涉及的因素较多,需全面考虑确定。,3)多用途船一般均设置舷边舱,且多作压载舱用,舷边舱主要形式有如下三种
25、:1)设于甲板间。如图3-8(a)所示,这种形式的主要优点是舷侧上部形成箱形结构,对纵总强度及扭转强度有利;甲板间货舱的宽度较小,有利于载运散货;需要时用作压载舱可提高重心,改善航行性能。缺点是当船舶重心偏高时,舷边舱无法用于压载以改善稳性。,2)设于大舱内。如图(b)所示,舷边舱用于压载时可增加压载量,降低船舶重心,改善稳性。3)设于整个舷侧。如图(c)所示,大多用于单甲板船或载运重货的船。即对容量要求不太大,船体强度要求高的船舶。通常认为。多用途船最适宜于在不定期航线及在干线上运输非适箱货及部分集装箱,很有发展前途。,多用途船,12000吨多用途散货船,1.64万吨成品油化学品船,2.8万
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