32 000 DWT 散货船船体结构设计

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摘要：本文主要介绍32 000 dwt散货船的船体结构布置、船体结构设计特点，以及设计中的难点及解决办法。

关键词：散货船；结构设计；结构共同规范

1 32 000 DWT散货船简介

本船为单机、单桨、单甲板、双层底、单壳散货船，无限航区航行。

本船设有5个货舱，4台克令吊，货舱为双层底，从机舱延伸至首防撞舱壁。该船设计甲板运木功能，甲板装载木材及安装必要的绑扎装置和加强。

本船主尺度以下：

本船货舱区域设顶边舱和底边舱，舷侧为单壳结构；底部为双层底结构，货舱区设置管弄；主甲板有300 mm梁拱；艏楼甲板无梁拱，有200首升高；球鼻艏；尾部螺旋桨后带一个平衡舵、挂舵臂及分水舯；居住区、驾驶室和机舱布置在船艉，主甲板以上设置5层的上建和艏楼；货舱区设4道槽型横舱壁，把货舱区分成5个货舱；底边舱、艏尖舱和艉尖舱共分割成12个专用压载水舱。

本船船体结构按CSR规范要求进行设计。本船货舱区域以及机舱为单壳双底结构，首尾结构为单底结构。货舱区域双层底结构、舷侧结构和甲板结构为纵骨架式（中间甲板为横骨架式），首尾、机舱区域及上层建筑为横骨架式（机舱上平台以上舷侧骨架为纵骨架式）。货舱区域强框架顶边舱内每六档肋位设置，底边舱及双层底内每三档肋位设置，而机舱区域为不大于四档肋位设置。

2 艏部结构

艏部结构在详细设计阶段同DNV进行了讨论，主要是首部结构设计不是垂直外板，DNV认为抗拍击的效果不太好。另外在FR205的货舱前端壁处，与货舱的顶边舱及底边舱结构的连接结构设置不够强，结构布局需要修改。

在认真研究了DNV的意见之后，对结构进行重新布局：将首部结构修改为垂直于外板，如图1和图2所示。

将货舱区域有结构顶和底到FR205防撞舱壁的部位，在FR205向首加设强结构支撑，如图3和图4所示。

3 货舱结构

3.1 货舱底部结构

（1）货舱区双层底从机舱前壁一直延伸到防撞舱壁。双层底均为纵骨架式，由连续的纵桁和实肋板构成，实肋板每3个肋位设置一个，间距为2..4米，双层底高1.6米。管弄里在每个实肋位及在实肋位间的中间半肋位处设置T型材。考虑到管弄里布置管子的方便性，此处内外底的T型材设300 mm高度，在NO.1舱的外底处考虑到首部的防抨击，加大为400 mm高度。

（2）底部分段的污水井在设计时做出过几次改动。最初设计是在底边舱纵桁旁边下墩的斜板外侧。考虑到管子布置的方便，及避开D段与SL段合拢口维护污水井安装完整性的问题，将污水井向船中移动，并移至一半在下墩斜板尾，另一半在下墩斜板首。

（3）经过计算，我们发现吸口附近的流水孔面积不够。与船东协商后，将吸口附近肋板上的流水孔改为Ω形，加大流水面积。此修改也得到了船检的认可。

3.2 舷侧结构

（1）货舱区的舷侧结构为纵骨架式，是散货船惯有的顶边舱和底边舱结构。顶边舱内每6档设置强框架。底边舱内每3档设置强框架。

（2）底边舱在靠近首尾的部位，肋板上的骨材两端要顶到外板纵骨和底边舱斜板，这样的骨材必须要有压角才能做到。我们采用的也是用一点折角的方法来加工这样的骨材。

（3）顶边舱的斜板折角线和底边舱的折角线位置，原设计为距纵骨或肋位的骨材等为100 mm，后来DNV退审要求为50 mm。经过与DNV协商，他们同意最多70 mm，因此我们对折角线位置做出了改动。

3.3 主横舱壁结构

（1）本船共设置4个槽型舱壁，因为考虑到尽量减轻空船重量，槽型舱壁上下分为了三个板厚区。这就要求我们在拼板后再压槽，但总体而言，拼板的工作量比较大，且板厚相对而言比较厚，压槽时要注意出现裂纹。

（2）槽型舱壁的通道设计为两侧封闭板的通道，一舷为盘梯，一舷为直梯。后来船东提出要求，将盘梯部位改为一边打开的形式。

（3）舱口间甲板下的端部横梁，原来设计没有考虑到货物堆装到一定程度后谷物会被横梁挡住，无法顺利进入货舱。后来船东提出按其它散货船的经验，在横梁上开设一些圆孔，供装谷物时用。

4 机舱区结构

机舱结构图在退审时，DNV也提出了较多的意见。上建围壁落在主甲板上的，在主甲板下要增加整条的骨材。设计院为了减少空船重量设计的T型材两次折角都要求改为两根T型材焊接再加肘板的形式。最大的修改就是机舱前端壁FR35肋位与货舱结构的对应加强的设计。这里DNV只给了个粗略的意见，就是与首部结构类似修改。但机舱的结构与首部还是有较大差异的，因此，我们花了很多的时间来研究此处如何修改，如何设计将货舱到机舱的过渡设计得更强。具体修改详见图6和图7。

5 结束语

本文介绍了32 000 DWT散货船主要部位的结构设计情况，并在母型船结构设计的基础上按照本厂的实际情况及新规范规则的要求，进行了结构优化。但因为该船是我厂首次入级DNV船级社，对DNV船级社的一些要求不太熟悉，而且我们对散货船共同规范的研究也比较少，因此在设计过程中许多关键设计都需要跟DNV沟通修改才能满足要求，导致整个详细设计过程较长以至于影响了生产设计的正常按计划开展。

通过本船型的设计，设计人员对散货船结构共同规范、DNV船级社和DNV的规范都有了新的认识和理解，提升了设计能力和经验。

参考文献

[1] IACS CSR， 国际船级社联合协会共同规范， 2009

[2] DNV RULES， 2009年1月