4200近海油船方案设计开题报告
2020-02-10 10:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
油船是载运散装石油及成品油的液货船，是指建造或为主要在其装货处所装运散装油类（原油或石油产品）的船舶，包括油类、散货两用船，以及全部或部分装运散装货油，并符合《73/78防污公约》附则ii所规定的任何化学品液货船。
油船分为原油船和成品油船。油船的吨位从几百吨至几十万吨，装载原油的船舶吨位较大，巨型油船（vlcc）吨位为20-30万吨，超大型油船（ulcc）吨位为30万吨以上，油船属于吨位最大的一种船舶。而小型油船指（0.6万载重吨以下，以运载轻质油为主）
成品油按照《成品油办法》（商务部令2006年第23号）第四条成品油是指汽油、煤油、柴油及其他符合国家产品质量标准。具有相同用途的乙醇汽油和生物柴油等替代燃料。成品油是经过原油生产加工而成，可分为是有燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦6类。其中，石油燃料产量最大，约占总产量的90％；各种润滑剂品种最多，产量约占5％。各国都制定了产品标准，以适应生产和使用的需要。
2. 研究的基本内容与方案
| 1、现行规范、标准、规则等 本设计依据的现行规范、规则与标准 （1）《钢质海船入级规范》（2012）及2013、2014修改通告，中国船级社； （2）《国内航行海船建造规范》（2014），中国船级社； （3）《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定技术检验规则2011），中华人民共和国海事局； （4）《金属船体制图标准》。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2、航道条件 2.1气象条件 2.1.1青岛港 风况：夏季多南风及东南风，冬季多北风及西北风。每年大于7级以上大风天约8天；台风每年约发生1~2次，对港口影响甚小。 冰况：结冰期多在1月中旬到2月上旬，持续时间不长。受冰影响较小，一般情况下都可航行。 2.1.2舟山港 风况：常风向北到东南，平均风速3.3米/秒；强风向偏北、偏西北，最大风速30米/秒，基本与岸线平行。 2.2水文情况 2.2.1青岛港 潮汐：为正规半日潮型，平均高潮位3.85米，平均低潮位1.08米，最高高潮位5.36米，最低低潮位0.70米。 潮汐：港内潮汐类型为正规半日潮和非正规半日潮两种。最高潮位5.04米，最低潮位-0.05米，平均潮差2.54米。最大潮差4.32米，最小潮差0.45米。 另外，舟山海域分为三大海域，有火山列岛以北长江口以南的北部海域，有舟山本岛北部至，火山列岛以南的中部海域，以及舟山本岛以南的南部海域。三海域的水深条件均十分良好，助航设施完善，北部海域水道宽阔，但是中部海域水道宽度窄，潮流急。 2.3码头情况 2.3.1 青岛港 最主要的两个原油码头泊位位于董家港，两个泊位长450米，水深27米。 原油专用泊位有输油手臂13条，最高装卸效率为4000吨/每小时 进出青岛港有主航道及第一至第四航线，其中第一航线水深最小，13米以上，主航道水深在15.7米以上。 2.3.2 舟山港 舟山港最小净空高21米，北部海域进出港航道除两处航道水深不足20米，分别是蛇移门南口外岱衢洋，航道最浅水深13.6米、马迹山港中转西航道，宽约4.5链，经12.5米定深扫海测量。 合理泊位：兴中公司3号泊位最佳，此泊位长230米，水深20米。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3、船型特点分析 3.1型线特点 首部加球鼻艏，大部分为SV型。尾部水线以上为方尾，水线以下为球尾。 3.2布置特点 （1）区域划分 全船纵向分为三段，为：首段、货舱段、尾段。其中，首段为系泊设备装配区。货舱段主要用于装载闪点不高于60℃的成品油。尾段分布有上层建筑以及机舱、燃油舱以及船员的居住处所等，主要用于船员的住宿生活、布置船舶动力装置，是船舶上主要的工作区域。首段和尾端之间设有联络桥通道，供工作人员使用。 （2）双壳型式 整个货油舱范围内设置双层底和边舱加以保护； （3）机器处所 机器处所必须位于货油舱与污油水舱的后方，两者之间应以隔离舱隔开，隔离舱可以是空舱或货油泵舱或燃油舱或压载舱； （4）舱室布置 起居处所和服务处所及控制站应均位于货油舱和污油水舱的后方。上述处所的出入门、开口均不应面向货油区域，且应距离货物区边界端部至少为船长的4%，但不小于3米，也不大于5米。 根据母型船资料，载货量在4000吨左右的油船，货油舱划分为4—5个货舱。中线面处设置一道纵向舱壁，以减小自由液面对船舶稳性的影响。 （5）横向舱壁 设置多道横舱壁和大型肋骨框架，用以增加横向强度和适装不同品种的油类； （6）液体舱设置 设有专用压载舱或清洁压载舱，并设有污油水舱。 3.3结构特点 根据MARPOL公约，5000t以上油船需采用双壳体船体，即使用双舷以及双底，而DW小于等于5000t的油船，可仅设双层底，但通常也设双舷，以加强船舶安全性以及降低油船泄露造成污染的概率。油船一般使用混合骨架式结构，首段采用横向骨架式结构，中部货油段采用纵向骨架式结构。 油船最典型的特点即甲板的骨架为暴露在甲板上，这是由液货船的使用特点决定的。它的主要装载货物为油类等粘性较大的液体，因此如果按照普通散货船的骨架安装方式，不仅会造成货舱区域装载能力变低，而且会造成清舱不便，增加清舱工作量。而油船甲板主要为管道与小开口，骨架在甲板上并不会影响船舶原有的性能。与此同时，过多的甲板骨架使得上甲板通行不便，于是设立了联通首部和尾部的步桥。 3.4中小型油船技术参数分析 4.4.1主要技术参数范围 相对于同等级的集装箱船来说，载重量小于1万吨的中小型油船L/B较小、B/d及方形系数Cb较大，属肥胖型船。为增加货舱容积，型深有逐渐增加的趋势。 （1）主尺度范围 根据母型船资料统计，载重量在3000t至9000t的油船主尺度范围为：总长Loa：90~118.8m；垂线间长Lpp：85~110m；型宽B：14.2~18.6m；型深D：6.8~10m；设计吃水d：5~6.89m。 （2）尺度比统计 尺度比与船舶性能有紧密的联系。中小型油船母型船尺度比统计范围如下： L/B：5~7.5 B/D：1.8~2.25 D/d：1.2~1.6 3.2.2技术参数分析 1.海军系数C 统计中小型油船母型船资料，计算各母型船的海军系数，海军系数分布范围为290~433。由于所需功率越小越经济，因此海军系数越大，船舶的快速性越好。 2.弗汝德数 统计中小型油船母型船资料，弗汝德数分布范围为：0.20~0.22，为中低速船。 3.2.3母型船资料 本设计所收集的主要型船资料如下表1-1所示(部分)。 表1-1 型船资料
表1-1 续
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| 4、设计内容与主要方法 4.1设计内容 （1）完成型线设计，主要设计内容包括： ① 横剖面面积曲线； ② 设计水线和甲板边线； ③ 横剖线形状； ④ 侧面轮廓线； （3）绘图，主要图纸内容有： ①型线图； ②总布置图； ③静水力曲线图，邦金曲线图等。 4.2主要方法 4.2.1自行设绘法 根据新船的具体要求，按型线设计的基本原则和规律，参考相近船型的优良型线资料，设计者经分析和思考，对新船型线特征有所把握后，自行设绘型线图。 4.2.2母型船改造法 利用与新船相近的优秀母型船的型线资料，应用适当的修改方法，将其改造成符合设计要求的新船型线。 用母型船改造方法生成的型线，可以保持优秀母型船的型线特征，因而对新船的性能比较容易把握。选择母型船时，要考虑到母型船型线的优良性，注意到新船和母型船诸要素的接近程度，否则修改量太大，很难保持母型船的优良性能。 当新船与母型船的主尺度不同时，需作尺度变换，常用的是线性变换；将母型船的横剖面面积曲线作为新船初始得到的横剖面积曲线。 4.2.3系列船型方法 选择与新船船型特征相近的系列船型，直接应用系列船型的型线资料，查得设计水线以下及部分水线以上的船体型值，需要时作局部修改。 4.2.4数学型线方法 应用数学函数来表达水线或横剖线或船体曲面，控制形状特征参数，由计算机程序完成型线生成工作。
5、结束语 本设计4200DWT成品油船是一种较小的船型，运量少，市场份额小，但是这种船型也是船舶运输中不可或缺的一种船，尤其对于我国的近海运输来讲。小型油船的设计工作区别于一般大型油船，这种船型在满足稳性等安全条件下更应该着重于经济，比如造价，比如航速，这是考虑到近海海况较好，在暴雨、大风等危险情况下也有时间寻找安全的港口躲避。 另外关于清舱问题，平时清舱以及费油处理都是收费环节，而且价格并不便宜，那么是否有必要对货仓进行改进，以加装为之设计的清舱设备，同时油船配备油水分离装置，将分离出来的成品油用以辅机燃料。当然货舱修改，新设备设计，油水分离效率，以及辅机是否可以使用这些成品油都是很大的问题。对大型船舶而言，分工越明确，效率越高，收益越明显，加装各种设备显得多余。但是小型油船这种更多由个人运营的船舶，在改变之后会不会有更多的效益，这些是值得调查和思考的。 |
3. 研究计划与安排
第一周：通过调研，收集资料，对毕业设计内容进行思考，撰写完成开题报告、布置外文资料翻译任务。
