一種基于新型壓載艙的萬箱以上超大型集裝箱船的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于新型壓載艙的集裝箱船，兩舷側(cè)對(duì)稱設(shè)置邊壓載艙，每一舷側(cè)的邊壓載艙分為上層壓載艙1和下層壓載艙2，其中，所述上層壓載艙1的艙高為所述上層壓載艙和所述下層壓載艙2整體艙高的20％至80％之間。本發(fā)明將超大型集裝箱船全部邊壓載艙都設(shè)計(jì)成上下兩層。船舶航行和使用中，在保證滿足使用規(guī)范前提下，將邊壓載水重心高度提高，既盡量使用上層邊壓載艙進(jìn)行裝載，可有效減少重心高和穩(wěn)性高的差距，從而減小船舶初穩(wěn)性高，使船舶的橫搖周期、橫搖初速度能得以改善，這對(duì)使船員的安全和居住舒適性、集裝箱裝載安全性和封固安全性都得以提高。
【專利說明】一種基于新型壓載艙的萬箱以上超大型集裝箱船

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地說，涉及萬箱以上超大型集裝箱船基于安全性角度的船型設(shè)計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶壓載水艙都設(shè)計(jì)在貨艙和船外板之間，船舶通過壓載水量來調(diào)節(jié)浮態(tài)，以保證船舶的正常航行。特別是對(duì)于超大型集裝箱船，壓載水不僅能調(diào)整船舶浮態(tài)，使用優(yōu)化后的壓載水布置還能有效提高船舶安全。
[0003]傳統(tǒng)萬箱以上超大型集裝箱船型深很高，如圖1所示兩舷壓載艙為單個(gè)艙體4，使得其兩舷壓載水重心高度變化幅度大，如使用底部壓載和一定高度的邊壓載水進(jìn)行裝載，其壓載水重心偏低，而船舶穩(wěn)心高度通常要高于重心，且基本保持不變，從而造成了超大型集裝箱船的重心和穩(wěn)心高度差增加，既初穩(wěn)性高大。由此便帶來了船舶橫搖周期短，且橫搖加速度大，船的橫搖周期越短橫搖初速度也越大，這使得集裝箱綁扎系統(tǒng)承受了更大的拉力，增大了集裝箱綁扎系統(tǒng)受到破壞的風(fēng)險(xiǎn)性。同時(shí)，橫搖速度增大，船員容易跌倒而受傷，而且易出現(xiàn)暈船現(xiàn)象，降低了船員居住的舒適性。
[0004]船舶想要降低0.1米初穩(wěn)性高是非常困難的事情，這需要使用大量的設(shè)計(jì)優(yōu)化計(jì)算才有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)，但大多數(shù)都達(dá)不到理想的效果。對(duì)于均勻裝載的集裝箱船，特別是超大型集裝箱船，更是困難，只能通過減少貨艙內(nèi)集裝箱裝載量來有效減少初穩(wěn)性高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在更改壓載艙布置，提高超大型集裝箱船安全性的設(shè)計(jì)理念，使用邊壓載艙，提高船舶航行的安全性及船員居住舒適，本發(fā)明適用于萬箱以上超大型集裝箱船舶。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明基于新型壓載艙的萬箱以上超大型集裝箱船，兩舷側(cè)對(duì)稱設(shè)置邊壓載艙，每一舷側(cè)的邊壓載艙分為上層壓載艙和下層壓載艙。其中，所述上層壓載艙的艙高為所述上層壓載艙和所述下層壓載艙整體艙高的20%至80%之間。
[0007]此外，所述船舶船首至船尾的兩舷側(cè)，除了設(shè)置機(jī)艙位置外，都為若干個(gè)由上層壓載艙和下層壓載艙構(gòu)成的雙層壓載艙。
[0008]本發(fā)明將超大型集裝箱船全部邊壓載艙都設(shè)計(jì)成上下兩層，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中僅使用上層邊壓載艙裝載壓載水，這樣有效降低了船舶的橫搖，保證了船舶的航行安全性、集裝箱在船舶航行中固封安全性及船員居住和操船的舒適性。由于船舶橫搖加速度減小，，改善了甲板上集裝箱綁扎設(shè)備的設(shè)計(jì)條件，有效降低了對(duì)集裝箱船綁扎橋的強(qiáng)度要求，進(jìn)而降低了建造成本。
[0009]而當(dāng)船舶在正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，為保證船舶裝載量，壓載水量、船舶浮態(tài)、船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等條件下，如果只使用上層壓載艙進(jìn)行裝載調(diào)節(jié)，這樣可以使初穩(wěn)性高合理降低。該設(shè)計(jì)的有益效果在于:
[0010]①由于邊壓載艙設(shè)計(jì)成上下兩層，船舶初穩(wěn)性高降低，可提高船舶橫搖周期，減小橫搖加速度，提高了船舶的航行安全性及船員居住的舒適性。
[0011]②與常規(guī)超大型集裝箱船相比，初穩(wěn)性高降低，保證了集裝箱在船舶航行中固封更容易，避免貨物受損。而集裝箱船由于船舶橫搖加速度的降低，可有效降低綁扎橋的強(qiáng)度，進(jìn)而降低建造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)下超大型集裝箱船邊壓載艙的設(shè)計(jì)形式示意圖；。
[0013]圖2是本發(fā)明超大型集裝箱船邊壓載艙的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3—種超大型集裝箱船實(shí)施例全部邊壓載艙的設(shè)計(jì)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖2?3所示，本發(fā)明與裝載萬箱以上現(xiàn)有技術(shù)超大型集裝箱船邊壓載艙設(shè)計(jì)相比，將全部邊壓載艙布置成上下兩層。邊壓載艙分層后，上層壓載艙I艙高可占原邊壓載艙整體艙高的20%至80%之間，既20%彡dl/d ^ 80% (圖3中以7對(duì)邊壓載艙和dl/d=50%為例)，具體艙高比例需根據(jù)實(shí)際船型和設(shè)計(jì)需求進(jìn)行界定。
[0016]本發(fā)明提高裝載萬箱以上集裝箱船舶(超大型集裝箱船)安全性的新型壓載艙設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)了邊壓載艙，將超大型集裝箱船整個(gè)邊壓載艙都設(shè)計(jì)成上下兩層。邊壓載艙分層后，每個(gè)上邊壓載艙艙高可占原邊壓載艙整體艙高的20%至80%之間。本發(fā)明提高船舶裝載壓載水的高度，降低了船舶初穩(wěn)性高。有利于改善船舶的安全性和船員的居住舒適性，降低了甲板上集裝箱橫向加速度過大及系固安全性的威脅。
[0017]本發(fā)明放棄了常規(guī)單一邊壓載艙的整體設(shè)計(jì)，將邊壓載艙設(shè)計(jì)成上下兩層壓載艙的形式。具體方式如下:
[0018]超大型集裝箱船邊壓載艙由傳統(tǒng)的單一邊壓載，全部設(shè)計(jì)優(yōu)化為上下兩層邊壓載艙，既在邊壓載艙中增加一道縱向水密艙壁，確保將每一個(gè)整邊壓載艙分成上下兩層互不相通的邊壓載艙。而根據(jù)實(shí)際壓載量需求可以等分成上下相同艙高的壓載艙，也可以設(shè)計(jì)成上下不同艙高的邊壓載艙。但要保證上邊壓載艙艙高需占整體壓載艙艙高20%?80%之間，既圖1中，20% < dl/d < 80%。全船中的所有邊壓載艙都按照上述進(jìn)行布置，且保證所有上邊壓載艙占整體壓載艙艙高的比例一致。
[0019]由于超大型集裝箱船邊壓載艙被分為了上下兩層，故在每層中都需要相應(yīng)的一套管系布置，以便完成壓載水的裝載。如上下兩層邊壓載同時(shí)使用，既與傳統(tǒng)壓載艙的操作是相同的。如果需要改善船舶初穩(wěn)性高，可單一使用上層壓載艙或下層壓載艙進(jìn)行操作配合。使用本發(fā)明使船舶狀態(tài)調(diào)節(jié)更加方便靈活。
[0020]以某最大裝箱量為18000的超大型集裝箱船為例，當(dāng)該船均勻裝載10噸/箱集裝箱時(shí)，其邊壓載艙都裝載50%艙高壓載水航行，其壓載水量約7000噸。為滿足規(guī)范計(jì)算要求，且進(jìn)行最大化集裝箱裝載，其初穩(wěn)性高較大。
[0021]而在保證本裝載與上述裝箱量一致，且船舶排水量不變的情況下，只將以上7000噸邊壓載水按本發(fā)明全部在上邊壓載艙進(jìn)行裝載。以上邊艙艙高占原艙高50% (d/d =50% )為例進(jìn)行計(jì)算，上述壓載水量剛好將上邊艙裝滿，而下邊艙內(nèi)無壓載水，由于壓載水重心已移至上邊壓載艙內(nèi)，此狀態(tài)下邊壓載水重心約提高7.77m。由于壓載水重心高度的提升，導(dǎo)致裝箱后整船重心也相應(yīng)提高。而兩種裝載工況裝箱量和排水量一致，使得整船穩(wěn)心基本保持不變，因此整船的穩(wěn)心高與重心高之差至少減小0.2米，既初穩(wěn)性高降低0.2米以上。
[0022]同樣使用上述模型裝載約2800噸壓載水，將其裝載在艙高為整體艙高20%的上邊壓載艙為例，裝載和計(jì)算過程參照上例，其初穩(wěn)性高能降低0.12米以上。
[0023]而使用上述模型裝載約11200噸壓載水，將其裝載在艙高為整體艙高80%的上邊壓載艙為例，裝載和計(jì)算過程參照上例，其初穩(wěn)性高能降低0.15米以上。
[0024]綜上，由于全船邊壓載艙裝載形式的變化，完成了初穩(wěn)性高的合理降低。由此，可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明可使用巧妙的方式完成船舶初穩(wěn)性高的降低，提高了船舶在航行中的安全性。
[0025]本發(fā)明將超大型集裝箱船全部邊壓載艙都設(shè)計(jì)成上下兩層。船舶航行和使用中，在保證滿足使用規(guī)范前提下，將邊壓載水重心高度提高，既盡量使用上層邊壓載艙進(jìn)行裝載，可有效減少重心高和穩(wěn)性高的差距，從而減小船舶初穩(wěn)性高，使船舶的橫搖周期、橫搖初速度能得以改善，這對(duì)使船員的安全和居住舒適性、集裝箱裝載安全性和封固安全性都得以提高。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于新型壓載艙的萬箱以上超大型集裝箱船，兩舷側(cè)對(duì)稱設(shè)置邊壓載艙，其特征在于，每一舷側(cè)的邊壓載艙分為上層壓載艙(1)和下層壓載艙(2), 其中，所述上層壓載艙(1)的艙高為所述上層壓載艙和所述下層壓載艙(2)整體艙高的20%至80%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型壓載艙的萬箱以上超大型集裝箱船，其特征在于，所述船舶船首至船尾的兩舷側(cè)，除了設(shè)置機(jī)艙⑶位置外，都為若干個(gè)由上層壓載艙⑴和下層壓載艙(2)構(gòu)成的雙層壓載艙。
【文檔編號(hào)】B63B39/03GK104494793SQ201410729824
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】王志超, 包巖, 隋月, 張恩國(guó), 任懷遠(yuǎn), 馬延德, 田天 申請(qǐng)人:大連船舶重工集團(tuán)有限公司