徐國鈞121093410648浙江臺州奧鵬學(xué)習(xí)中心【1】VIP

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院船舶設(shè)計原理課程設(shè)計 題 目： 58000DWT成品油船的主尺度確定學(xué)習(xí)中心： 臺州奧鵬 層 次： 專升本 專 業(yè)： 船舶與海洋工程 年 級： 2013年 秋 季 學(xué) 號： 121093410648 學(xué) 生： 徐國鈞 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2013年12月08日 1 現(xiàn)代油船發(fā)展及相關(guān)母型資料1.1 現(xiàn)代油船發(fā)展一、早期油船 1、公元2世紀(jì)-3世紀(jì)，古希臘將陶罐裝橄欖油和酒，以海運方式穿梭于地中海各大港口之間。為了各國稅收和港務(wù)費，12世紀(jì)中葉，制定了最早的船舶丈量制，以船舶所能載運的桶數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)（每桶286.2L）。2、1861年，ELIZABETH.WATTS（224t）首次

2、用木桶裝運油類，美國費城英國倫敦。不易碎，易固定。3、1869年 ，CHARLES（800t）裝運59個鐵油柜，13t/柜，航行于歐美之間。以手搖泵抽送。4、1878年，英國建造第一艏專門運載油類的船舶，ZOROASTER，標(biāo)志現(xiàn)代油船進(jìn)入新的開端。5、1886年，英國為德國建造早期最著名的蒸汽機(jī)油船，GLUCKAUF，300ft（91.44m）,2307t?，F(xiàn)代油船先驅(qū)。6、兩次世界大戰(zhàn)對油船發(fā)展促進(jìn)很大：一次大戰(zhàn)為提高油船裝載能力和續(xù)航能力，動力系統(tǒng)由煤炭改為燃油，采用蒸汽為動力的大排量往復(fù)泵作貨油泵；二次大戰(zhàn)，船體采用了焊接，是船體進(jìn)步的顯著標(biāo)志。7、1940-1960，船體大型化，設(shè)計

3、建造了20000t，改進(jìn)了油艙艙隔數(shù)，船體材料也采用了新材料，液貨系統(tǒng)采用了電力或液力推動，減少了勞動強度。8、60年代，中東石油大量開采，能源需求的快速發(fā)展，油船發(fā)展向大型化、巨型化，船級社的標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)發(fā)展。船舶達(dá)到30萬噸。9、70年代，主要注重船舶安全、防止燃燒爆炸事故。73年達(dá)到50萬噸，100萬噸設(shè)計圖紙已完成。10、80年代，主要注重船舶防污，發(fā)展雙殼船等。世界上第一艘具有現(xiàn)代油船特征的散裝油船是1886年英國建造的“好運”號機(jī)帆船，它將貨艙分隔成若干長方格艙，可裝石油2307噸。1966年，“出光”號20.9萬DWT油輪成為世界上第一艘VLCC。隨后，19671973年是油輪船東

4、的黃金時期，這幾年船東的利潤超過了營運成本的8倍，巨大的利潤推動了油輪尺度增長的同時也開創(chuàng)了建造超大型油輪的熱潮。1981年，“海上巨人”號56萬DWT油輪是迄今為止世界上建造最大的巨型油輪。不僅如此，它還是世界上最長的船舶與最長的人造水面漂浮物，比橫躺下來的艾菲爾鐵塔還長。20世紀(jì)90年代初，雙殼VLCC登上歷史舞臺。2001年和2002年韓國大宇重工建造了四艘45萬DWT的雙殼油輪，它們是這個等級首批雙殼油輪，標(biāo)志著世界巨型油船雙殼化進(jìn)程的加快。 中國首屆“船舶設(shè)計大師”獲得者、大連船舶重工副總工程師兼船研所所長馬延德說，從現(xiàn)代油輪發(fā)展史我們可以看出，油輪從最初誕生至今，其船型和噸位一直伴

5、隨著世界石油消費量和石油海運量的不斷增加而發(fā)展，實現(xiàn)了由小噸位到大噸位，由單殼到雙殼的轉(zhuǎn)變。在船型方面，當(dāng)今油輪已由早期的“三島式”發(fā)展為現(xiàn)代VLCC雙殼油輪，與此同時在全球科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展和運油量激增的推動下，油輪的載重量不斷增大，目前無論從現(xiàn)有船隊規(guī)模還是訂單上看世界船隊構(gòu)成，VLCC都當(dāng)仁不讓地成為世界原油運輸?shù)闹髁Υ?。今天，在國際航運界，擁有VLCC數(shù)量的多寡代表著一個油輪船隊的實力。據(jù)克拉克松提供的數(shù)據(jù)顯示，截至2009年11月初，全球VLCC油船船隊保有量為1.619億載重噸。 在船型不斷變革期間，世界油輪設(shè)計制造的技術(shù)也發(fā)生了變革，例如，船舶設(shè)計者通過型線、系數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化，提

6、高了同等尺度下船舶的裝載量；以高強度鋼為代表的先進(jìn)材料大規(guī)模地使用極大地提高了油輪的載貨量；高效大功率低速柴油機(jī)替代早期的蒸汽輪機(jī)，以及新型電噴柴油機(jī)的推廣采用，在保障船舶快速性和經(jīng)濟(jì)性的同時，有效地改善著船舶的環(huán)保性能和雙機(jī)雙槳創(chuàng)新型VLCC研發(fā)等等。1.2 現(xiàn)代油船特點油為流體，易于揮發(fā)、燃燒、爆炸，因此油船在構(gòu)造、設(shè)備和營運方面具有以下特點：一、油船的結(jié)構(gòu)特點 1駕駛臺與機(jī)艙均設(shè)尾部：甲板管系連續(xù)；船體中部沒有隔離，有利于保持縱向強度；減少可燃?xì)怏w進(jìn)甲板； 2單層縱通甲板，增加縱向強度，有利于承受總縱彎曲；3構(gòu)件完整，縱向與橫向均成框架，保證船體強度；4雙底、雙舷或中高甲板，有利于防污；

7、5艙壁涂料，有利于防腐。二、油船的布置特點 1、艙室劃分機(jī)艙；貨油艙；泵艙；專用壓載艙；隔離空艙：貨油艙與其他艙之間的隔艙；其他艙室如艏尖艙、尾尖艙、淡水艙、燃油艙等。2、舾裝和甲板設(shè)備機(jī)艙、鍋爐艙均設(shè)在后部。起居艙設(shè)在尾部上層建筑。設(shè)專門吸煙室。設(shè)透氣/惰氣系統(tǒng)、大型泡沫滅火系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、洗艙孔和液位測量裝置。船中部設(shè)液壓式吊桿。另外設(shè)有貨油控制室。1.3 相關(guān)母型資料母型船載重量為68000噸，用于運載閃點小于60oC的汽油、輕柴油和重油可同時裝載兩種不用的油種。主要航區(qū)為近海。母型船為鋼質(zhì)、單甲板、尾機(jī)型、單槳、單舵，由柴油驅(qū)動的成品油船，具有球尾和球鼻首線型。設(shè)有首樓和尾樓，機(jī)艙內(nèi)設(shè)

8、有4層平臺。貨油艙區(qū)域為雙底雙殼結(jié)構(gòu)，共有六對貨油艙，一對污油水艙，五對壓載水艙。1.3.1 主要尺度總長Lpp 225.00m型寬B 33.30m型深D 21.00m設(shè)計吃水d 12.96m方形系數(shù)Cb 0.8414載重量DW 68000t載重量系數(shù) 0.8082排水量 84129.71t排水體積 81997.77m31.3.2 航速、螺旋槳及續(xù)航力螺旋槳設(shè)計時考慮了主機(jī)功率儲備15%，母型船在設(shè)計吃水（m），船殼清潔無污底情況下，處于風(fēng)力小于蒲氏風(fēng)級三級的平靜深水水域條件下主機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時的服務(wù)速度約13.5海里/小時。母型船選用MAU型5葉螺旋槳，螺旋槳直徑為6.55m，盤面比0.55

9、93，螺距比0.703，螺旋槳材料為Cu3鎳鋁青銅。母型船燃油的裝載量為燃料油885噸，輕柴油71噸，滿足船舶在滿載狀態(tài)，服務(wù)航速（海里/小時）時的續(xù)航力為6000海里。母型船舶淡水容量為206噸，飲用水容量為40噸以及食品和糧食的儲備量滿足20名船員20天的自持能力。2 船舶主要要素的初步擬定2.1 排水量和主尺度的初步確定2.1.1 設(shè)計分析本設(shè)計船是一條運輸船舶，因此設(shè)計時應(yīng)注意降低造價，降低消耗，提高運輸能力，提高本船的經(jīng)濟(jì)性，可適當(dāng)減小船長；作為運輸船，航行時間也很重要，要力求達(dá)到較適宜的航速，船長不能過小；本船為雙殼雙層底結(jié)構(gòu)，為保證艙容，可適當(dāng)增加型深；本船噸位較大，具有較好的適

10、航性，因此滿足要求即可?？偨Y(jié)以上，總的設(shè)計思想是：保證艙容和航速要求下，減小本船主尺度。2.1.2 估算排水量對油船這種重量型船舶，由于隨變化有相當(dāng)穩(wěn)定的范圍，通常采用載重量系數(shù)法初估排水量。母型船為68000噸成品油船，母型船排水量為t，其載重量系數(shù)=0.8082；設(shè)計船為58000噸成品油船，其載重量系數(shù)隨著載重量的增加而增大，初定為=0.7854根據(jù)公式 =58000/0.7854=73847.72t （2.1） 得到：設(shè)計船排水量=73847.72t2.1.3 初始方案擬定根據(jù)主尺度比法來確定主尺度，設(shè)計船的、取值與母型船相同，其中225/33.36.76，33.3/12.962.57

11、，225/2110.71。根據(jù)公式215.13mBL/K131.82dB/K212.96DL/K320.09Cb=0.84142.2 主機(jī)選擇 用海軍系數(shù)法估算所需的主機(jī)功率： 公式如下： =7172 KW （2.2） 其中c為海軍常數(shù)取514 根據(jù)計算結(jié)果主機(jī)選用MAN B&W公司生產(chǎn)的6S50MC型主機(jī)一臺。 最大輸出功率7200 kW，最大轉(zhuǎn)速130r/min。2.3 空船重量估算2.3.1 船體鋼材重量Wh按立方模數(shù)公式估算該項重量。鋼料重量系數(shù)Ch一般在0.0792-0.1053本船取Ch =0.0987 WhChLppBD= 0.0987215.1331.8220.09=13573.7t （2.3） 2.3.2 艤裝設(shè)備重量Wf按平方模數(shù)公式估算該項重量。木作艤裝重量系數(shù)為: 0.0886 （2.4） =989.43t （2.5）2.3.3 機(jī)電設(shè)備重量Wm利用公式： =0.118×7200=849.6t （2.6）Cm一般在0.110.132，本船取C