第一章 船舶常识.doc

上海海事大学航海技术专业 船舶结构与设备课程教学课件 第一章 船舶常识 第二章 船体结构与船舶管系 第三章 锚设备 第四章 系泊设备 第五章 舵设备 第六章 起重设备 第七章 船舶系固设备 第八章 船体开口的水密装置与堵漏 第九章 船舶修理概述 上海海事大学 船舶结构与设备课程建设小组第一节 船舶种类与基本特点水上运输是交通运输的重要组成部分，在运输总量中占有着绝对的比重，具有其它任何运输方式所无法替代的特殊地位和重要作用，作为水上运输工具的船舶也正是因此得到了飞速发展。一、船舶种类船舶的类型颇多，为合理组织船舶运输，通常均以船舶的主要技术营运特征进行分类，具体如下：1、按用途分类：重点介绍。2、按行驶方式（有无动力）分类：自航船（机动船）和非自航船（非机动船，无动力，需依靠他船或风帆、桨行驶）。3、按船体材料分类：有钢质船、木质、铝合金、玻璃钢、水泥和塑料船等，其中钢质船是主流船。4、按动力装置类型分类：内燃机、汽轮机、蒸汽机、电动和核动力等，其中内燃机船是主流船。5、按推进方式分类：有明轮船、螺旋桨船、平旋推进器船（靠平旋盘上叶片行驶）及喷气推进船等。6、按航行区域分类：有远洋船（无限航区船，距岸200 n mile ）、近海船（距岸200n mile）、沿海船（距岸 20n mile）、内河船（江、河、湖泊）及港作船等。7、按航行状态分类：有排水型船（靠排水而浮于水面）、水翼船（靠水翼升力浮于水面）及气垫船（靠排出气流将船体托出水面）等。船舶按用途不同的细分： 运输船 客船：游船（轮）、客船与高速客船 实习船 货船：干货、液货、冷藏、兼用、木材及多用途 渡船：客渡、车客渡等 拖带船队 顶推船队船舶 渔船 工程船：挖泥、起重、海洋调查、敷缆、航标船等 工作船：拖船、供应、破冰船、海难救助、消防、考察等 其他船舶：游艇、储油加工、海上平台、内河运输船等二、船舶的基本特点(一) 运输船1、客船规定：凡载客超过12人者均应视为客船。1）游船（轮）设计美观、吨位较大、主船体以上甲板层数多、航速较快、生活设施豪华、船舶的抗沉性能好、通信导航设备先进。主要用于休闲、旅游，一般为非定期定线航行。2）客船多为定期定线航行、具有多层甲板的高大上层建筑、抗沉性好、船速较高、并设有减摇装置，安全设备与生活设施齐全。 按载客性质的不同，客船有以下几种：(1)全客船(2)客/货船 (3)货/客船 (4)客/滚船(旅客滚装货兼运船）：指具有滚装装货处所或特种处所的客船。其结构特点与滚装船类似。 客船如下图所示：（1）全客船（2）客/货船（3）货/客船（4）客/滚船(旅客滚装货兼运船）3）短途高速客船主要特点：吨位小、主机马力大、航速快用途：沿海、海峡、江河湖泊等。种类主要包括：(1) 水翼船：是一种装有水翼的船。当高速航行时，船体能被水翼产生的水动升力支承在水面以上。最终实现用空气阻力代替船体所受的水阻力，进而显著提高船速，可达45kn以上，最快7080kn。 (2) 气垫船是利用一种专用风机或冲翼将空气压缩在船体底部或船体支撑面的下部，产生用以支撑船体使之离开水面或地面的压缩空气层。航速可达50kn。气垫船可分为全垫升气垫船和水面效应船两种。全垫升气垫船：指籍助柔性围裙保持气垫，并籍助气垫支承其全部重量的一种气垫船。水面效应船：指籍助浸在水中的永久性硬结构，完全或部分地保持气垫的一种气垫船，如双体气垫船、侧壁气垫船。(3) 双体船指具有两个片体的船舶。有穿浪双体船和双体气垫船。穿浪双体船：具有大宽长比、小水线面面积，具有优良的耐波性能。在两个片体连接结构的下方近船首中线面处，有一个能减小纵摇的锲形结构，简称穿浪船。双体气垫船：为气垫船的一种。2、实习船在实现运输任务的同时，完成学生的实践教学任务，生活区及生活设施配备齐全、抗沉性较好。2、货船1)集装箱船:集装箱船又称货柜船或货箱船。特点：(1)货舱和甲板均装载集装箱；(2)货舱开口宽大，货舱盖强度大；(3)多为单层甲板结构，为保证船体强度和提高抗扭强度，船体设计为双层底和双层壳舷侧结构，并在双层舷侧的顶部设置抗扭箱结构；(4)为防止货箱移动和固定货箱，货舱内设有格栅式货架(箱格导轨系统)，甲板上设有底座与绑扎桥；(5)装卸效率高，货损货差少。(6)主机功率较大，航速较高；(7)远洋高速集装箱船的方形系数Cb 小于0.6。第六代(8100标准集装箱)集装箱船“中海亚洲”号其他集装箱船2）散装货船散装货船指专用于载运如散粮、煤炭、糖等密度较小的散装货物的船舶。特点：(1)货舱为单层甲板，舱口较宽大；(2)为单层或双层船壳结构；(3)舱口围板高大，货舱横剖面成棱形，这样既可装满货舱，减少平舱工作，方便卸货，又可防止货物移动而危及船舶的稳性；(4)货舱四角的三角形舱柜(上下边舱)为压载舱，用于调节吃水和稳性高度；(5)船型肥大，一般单向运输。散装货船 3)矿砂船专用于载运散装矿砂，为单向运输船。特点：(1)货舱为单层甲板，舱口较宽大，一般由两道纵舱壁将整个装货区域分隔成中间舱和两侧边舱，在中间舱下部设置双层底，中间舱装载矿货，两侧边舱作压载舱；(2)双层底设计得特别高；(3)有的货舱横剖面设计成漏斗形，这样既可提高船舶的重心高度又便于清舱；(4)货舱两侧的压载边舱比散装货船大得多； (5)均为尾机型船，航速较低。(6)一般采用高强度钢，且内底板等构件均采取加厚的措施，有的直接对货舱采取重货加强措施。矿砂船货舱横剖面及实船4）兼用船 是既可装载油类又可装载散装干货，但不同时装载的船舶，船型肥大，方形系数Cb 一般大于0.8。主要有两种类型：（1）矿砂/石油两用船，又称O/O船：特点：由两道纵舱壁将整个装货区域分隔成中间舱(约占整个货舱舱容的40%50%)和左右两侧边舱，双层底设于中间舱下部且没有矿砂船那样高。船的全部或大部分中间舱用于装载矿货，边舱和部分中间舱装载货油。即单运矿砂时装在中间舱；运油时则载于两侧边舱和部分中间舱。（2）矿砂/散货/石油三用船（又称OBO船)：特点：货舱横剖面形状与散货船类似成棱形，但一般为双层船壳并具有双层底舱和上、下边舱；中间舱(约占整个货舱舱容的70%75%)的全部或大部分用来装载散货或矿石，两侧边舱、上边舱和部分中间舱用来装载货油，下边舱为压载舱。5）杂货船杂货船即普通货船，主要用于装载一般干货，如成包、箱、捆、桶的件杂货。特点：多层(23层)甲板结构，舱口尺寸较大以便于装卸，并配有吊杆或起重机。在抗沉性方面，一般设计成“一舱不沉制”。6）滚装船是装载车辆或装载固放在车辆上的集装箱或托盘货物的专用船舶。将传统的船舶垂直上下装卸改成水平方向滚动方式装卸，故又称作“带轮”作业。特点：(1)尾部或舷侧或首部设有供车辆上下的跳板(其中尾跳板有尾直和尾斜跳板两种)。(2)跳板的外侧船壳处设尾门或舷门或首门，并在其内侧布置内门。(3)首跳板处必须设置首门与内门，尾跳板与舷侧跳板处有时仅设内门。首门有罩壳式和边绞链式两种形式，且位于干舷甲板之上。(4)舱内设有活动斜坡道或升降平台，车辆通过它作上下层间的移动。(5)跳板工作坡度不大于8，通常为45，船舶横倾小于4 时，跳板对码头的负荷一般不超过23t/m2。6)滚装船(6)上甲板平整无舷弧和梁拱，无起重设备。(7)上层建筑高大，具有多层甲板和双层底结构，有的同时在下甲板以下设置左右边舱(双层船壳结构)。(8)强力甲板和船底一般采用纵骨架式结构。为弥补因横舱壁的道数不够，通常在舱内设置局部横舱壁或强肋骨和强横梁，以保证船体的横向强度。(9)舱内支柱极少，甲板为纵通甲板，抗沉性相对较差，舱容利用率较低，造价也较高。(10)装卸效率高，船速快，对码头要求不高，主要用于短途运输。滚装船及尾跳板滚装船首门、内门、跳板与侧门滚装船舱内升降甲板、斜坡道与尾斜跳板7)木材船专用于装运各种木材。由于木材的比重小,体积大,有一部分要装在甲板上。特点：(1)货舱长而大，舱口大；(2)舱内无支柱等障碍物；(3)甲板强度要求高，舷墙也较高；(4)甲板的两舷舷侧设有立柱或立柱底脚；(5)起货机均安装于桅楼平台上；(6)其干舷比一般货船低。8）冷藏船专用于运输鱼、肉、水果、蛋品之类等易腐鲜货的船舶。冷藏集装箱的发展部分代替了冷藏船的运输功能。特点：(1)具有良好的隔热设施与制冷设备；(2)货舱舱口小；(3)货舱甲板层数较多(一般为34层)；(4)船速较快而吨位较小。9）多用途船多用途船既可单独用于载运普通件杂货、重大件货、袋装货或散装货，又可载运集装箱或其它特种干货能力的船舶。特点：(1)货舱经特别设计，能满足载运多种货物的需求；(2)货舱口一般较宽大，有的船舶设有二层甲板结构；(3)具有起重设备(以起重机为主)。多用途船杂货/特种重大件货/集装箱船 杂货/袋装货/散装货船 杂货/重大件货/集装箱船 多用途船船舶组成：10)液货船液货船是指用于运输散装易燃液体货物的货船。有油船、 液体化学品船等。 (1)油船：是指载运石油及石油产品的船舶，有原油油船、成品油油船及原油与成品油兼用船等几种。特点老式油船为单甲板、单层底结构，新建中型以上油船均采用双层底及双层船壳结构；无起货设备和大舱口，仅有圆形或椭圆形小舱口，用油泵、管路及各种控制阀配合完成装卸油作业；一般采用纵骨架式结构；纵向水密舱壁把油舱划分为并列的两列或三列油舱；L/B较小、B/d及方形系数Cb较大，属肥胖型船，干舷亦小；机舱布置在船尾，为尾机型船；油舱的前后两端设置隔离空舱或用泵舱、压载舱等代替；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；设有专用压载舱或清洁压载舱，并设有污油水舱。专用压载舱的优缺点优点：根本上解决了含油压载水排放而引起的海洋污染问题；减轻了舱内结构的腐蚀；提高了结构强度和抗沉性；可在装卸油的同时排出或注入压载水，缩短了停港时间。缺点：油船的有效载货舱容减少；船体重量及造价均有所增加。清洁压载舱的优缺点避免了含油压载水的排放污染；油船的有效载货舱容减少；压载系统未独立。油船与成品油油船30万吨VLCC 成品油船 (2)液体化学品船外形及内部结构与油船相似，但甲板结构是反向的。用于载运有毒、易燃、腐蚀性强的液体化学品货物。配载时，将有毒物品装于中间一列货舱内。特点：具有许多较小的水密货舱，舱壁多用耐腐蚀的不锈钢制成；设置双层底；用深井泵装卸液货，具有多个泵舱。11）液化气船有液化天然气船、液化石油气船及液化乙烯运输船三种。(1)液化天然气船(LNG)特点：液化天然气(主要成分为甲烷)通常采用在常压下极低温(-165)冷冻的方法使其液化。液舱具有严格的隔热结构与材料，能保证液舱恒定低温。常见的液舱形状有球形和矩形两种，也有将液舱设计成棱柱形或圆筒形的。 (2)液化石油气船(LPG)液化石油气的主要成分为丙烷。三种运输方法：加压液化，在常温下进行装卸，这种船叫全加压式液化石油气船，其货舱常为球形或圆柱形罐；冷冻液化，叫全冷冻式液化石油气船，其货舱可制成矩形，舱容利用率高，但需设置良好的隔热层；既加压又冷冻液化，叫半加压半冷冻式液化石油气船。 (3)乙烯运输船运输乙烯的通常做法是将其加压液化，可在常温下进行装卸，其货舱常为球形或圆柱形罐。也有采用半加压半冷冻使其液化的，货舱为圆柱形罐(下图)。11）专用特种甲板运输船此种船为可从船侧面进行大型集装箱起重机和/或轮胎式集装箱龙门起重机装卸和运输的专用特种甲板运输船，亦可在甲板上载运非标准大件货。一般由其他船改装而成，如油船。重心高、设有大型压载舱、甲板经特别加强，强度大。 4、渡船1）客渡船主要从事于江、河、湖泊及狭窄水道短途旅客运输，船型较小，设备配备相对较差，船速中等。2）车渡船（汽车轮渡）专用于未建造桥梁的江、河、湖泊及狭窄水道区域运输汽车，船型较小，航速中等，设备配备一般。3）车客渡船主要用于海峡车客渡运输，如我国的渤海海峡、琼州海峡。主要有火车客渡及汽车客渡两种。5、拖船与顶推船队主要从事于江、河、湖泊运输，其中动力源为一条拖船或顶推船，其他均为无动力的驳船，驳船与驳船之间通过各功能不同缆绳相互连接在一起，从而一个船队。（二）渔船1、分类按捕鱼方式分主要有：拖网、流网、围网、绳钩、捕鲸及鱼类加工船等。按渔船建造材料分主要有：木质与钢质两种。按捕鱼区域分有：江、河、湖泊、沿海、近海及远洋捕鱼船等。2、基本特点：江、河、湖泊及沿海渔船渔民素质相对较低，基本没有遵守航行规则（内河与海上避碰规则）意识较差。近海及远洋捕鱼船船员素质相对较高，但有一定的从业风险，如除恶劣天气外，尚有海盗甚至他国军队影响，典型海区：非洲东部和北部（索马里）、印度尼西亚等。（三）工程船工程船指从事港口、航道、海洋、水利工程的船舶，如挖泥船、起重船、海洋调查船、敷缆船、航标船等。（四）工作船：指为航行船舶提供服务性或专业性工作的专用船舶。主要有：拖船、供应船、破冰船、海难救助船、消防船、科学考察船等。其中多用途工作船在最大限度地发挥工作船的作用与提高经济效益方面尤为突出。救助船监测船 多用途工作船(右图)破冰船特点：船首呈前倾状并予以特别加强，首尾的左右两舷均设置有大的压载舱。破冰时使船首先冲上冰层，再将尾部压载水打到首压载舱，靠重力或船身左右晃动将冰压碎。（五）其他船舶除上述各类船舶外，尚有多种不同用途的船舶，此处列举几类：1、游览船供江、河、湖泊风景旅游区游客观光。2、海上储油加工船用于海上石油加工储备。设施、设备配备完善。如我国新造的“海洋石油117”号。3、石油钻井平台4、半潜式甲板驳运输船为平坦式甲板，设有多而大的压载舱，驳船或其他大型、超大型物件装载于其甲板上。有自航船和非自航船两种。5、内河小型货物运输船主要在江、河、湖泊等水域从事货物运输。船型小，安全设施欠佳、船员素质较差(以个体为主)，安全意识淡薄，超载现象较多。6、游艇为用于旅游观光、休闲娱乐的非营业船舶。1）分类 （1）按大小分类 大小规格一般以英尺计算，分三种：36英尺以下的小型游艇、3660英尺的中型游艇、60英尺以上的大型豪华游艇。（2）按功能分类运动型游艇：活动范围为近岸和湖泊水域，为小型游艇（快艇），速度快，价格低。休闲型游艇：活动范围为沿岸和湖泊水域。作为家庭度假时所用。一般以3045英尺为主，生活设施齐备，局部体现家庭娱乐氛围，亦可按需求设计。商务游艇：活动范围主要为沿海。为长度在50100英尺左右的大尺寸游艇。艇内宽大舒适，装潢豪华，生活设施齐备，配备了先进的动力与操作系统及通信导航系统。大型企业集团法人、老总们购买，主要用于商务应酬、会议、聚会、小型PARTY及远距离航行。 2）游艇的配套设施一般与游艇的功能配套或据游艇主人需求定制，特别是中小型游艇。1)中小游艇一般设置以下功能：下层室内空间有主人房、客房、卫生间；中层有客厅、驾驶舱和厨房，尾门露天甲板平台；上层有露天瞭望台和驾驶台，为防晒和防雨，一般还设置软蓬；在动力和技术方面，配置了发动机、发电机、雷达、专业仪器仪表，通讯设备、冷气设备、家用电器，甚至卫星导航系统。2)大型游艇的功能齐全，装潢高档豪华，有豪华的起居室、沙龙，系统配置除全球卫星定位、导航系统及雷达系统外，在通信设备、安全救生设备、办公会议设备的安装。充分体现出现代时尚、商务、娱乐休闲的风格。3)运动型一般都配套大功率发动机，设施简单；休闲型游艇更注重家庭氛围，如：厨房、客房、卡拉OK设施、电子游戏房、加长的钓鱼船尾等以满足休闲时的家庭氛围。 第二节 船舶的基本组成与标志 一、船舶的基本组成 船舶由主船体、上层建筑及其他各种配套设备组成。1.主船体：是指上甲板及以下由船底、舷侧、甲板、首尾与舱壁等结构所组成的水密空心结构，为船舶的主体部分。 主船体各组成部分的含义如下：1)船底：有单层底和双层底两种，由舭部过度至舷侧。 2)舷侧 3)甲板： 上甲板：为船体的最高一层全通甲板，又称上层连续甲板。其它各层甲板统称为下甲板。平台甲板：为沿船长方向布置并不计入船体总纵强度的不连续甲板，如舵机间甲板即为平台甲板。4)舱壁：2.上层建筑1)概念：上层连续甲板上由一舷伸至另一舷或其侧壁板离船壳板向内不大于4%船宽B的围蔽建筑称上层建筑，即首楼、桥楼和尾楼，其他的围蔽建筑称甲板室。2)首楼与作用：位于首部的上层建筑称首楼。其作用是减少首部上浪，改善航行条件，首楼的舱室可作贮藏室用。3)桥楼：用来布置驾驶室及船员居住与活动处所的上层建筑为桥楼。4)尾楼与作用：位于尾部的上层建筑称尾楼。其作用是减少船尾上浪，保护机舱，其内的舱室亦可作船员居住舱室或派作其他用途。现代船舶基本都为尾机型或中尾机