第13讲 水运设备

1、第13讲 水路运输设备(shbi) 主要讲授内容1、船舶的类型；2、船舶的主要性能(xngnng)和技术参数；3、提高船舶装载能力的基本途径。水路运输 （waterway transport）：使用船舶(或其它水运工具)，在江、河、湖、海等水域运送货物的一种运输方式。共五十八页引导(yndo)案例据我国2006水运行业发展统计公报显示，2006年，全社会完成(wn chng)水路货运量24.87亿吨、货物周转量55485.75亿吨公里，水路货运量、货物周转量在综合运输中所占比重分别为12.0%和62.0%。其中，远洋运输完成货运量5.44亿吨、货物周转量42577.30亿吨公里，分别占全社会水

2、路货运量、货物周转量的21.9%和76.7%。 共五十八页引导(yndo)案例至2006年底，全国拥有水上运输船舶19.44万艘，净载重量11025.71万吨，比上年末增加847.06万吨；平均净载重量567.28吨，比上年末增加76.26吨；集装箱箱位92.79万TEU，比上年末增加12.06万TEU；船舶功率3906.84万千瓦，比上年末增加266.91万千瓦。水上运输船舶中，集装箱船2014艘，集装箱箱位84.86万TEU，分别(fnbi)比上年增加15艘和9.55万TEU。2006年水路集装箱运输量持续快速增长。全社会水路运输集装箱2329.74万TEU、货运量25774.68万吨，分

3、别(fnbi)比上年增长20.1%和17.2%。其中远洋运输集装箱1502.44万TEU、货运量15300.30万吨，分别(fnbi)比上年增长7.6%和1.7%。共五十八页1 船舶(chunb)的概念船舶(chunb)船舶是指能航行或停泊于水域进行运输或作业工具，按不同的使用要求具有不同的技术性能、装备和结构型式。 船舶的分类船舶的技术性能参数共五十八页2 货运(huyn)船舶的类型（1）干散货船（2）杂货船（3）冷藏(lngcng)船（4）木材船（5）原油船（6）成品油船（7）集装箱船（8）滚装船（9）液化气船（10）载驳船共五十八页（1）杂货船（General Cargo Ship ）又

4、称普通(ptng)货船、通用干货船、统货船，主要用于装载一般包装、袋装、箱装和桶装的件杂货物（图1） 图1 杂货船载重量在12万吨左右(zuyu)共五十八页杂货船的特征(tzhng)1）载重量一般不会很大，远洋杂货船总载重量为10000吨14000吨左右；近洋杂货船总载重量为5000吨左右；沿海杂货船总载重量为3000吨以下（由于货种多，货源不足，装卸速度慢，停港时间长，杂货船的载重量过大是不经济的）。2）为了理货方便，杂货船一般设有23层甲板。载重量为万吨级的杂货船，设有56个货舱。3）杂货船一般都装设有起货设备(shbi)；4）大多数杂货船，每个货舱一个舱口，但少数杂货船根据装卸货物的需要

5、，采用双个舱口。共五十八页共五十八页共五十八页共五十八页共五十八页（2）干散货船（Bulk Cargo Ship ）图2 散装货船用于装载无包装的大宗货物(huw)的船舶。（根据总载重量可分4个级别）好望角型散货船：总载重量为100000吨级以上；巴拿马型散货船：总载重量为60000吨级；轻便型散货船：总载重量DW为35000吨级40000吨级；小型散货船：总载重量为20000吨级27000吨级。共五十八页共五十八页世界(shji)上最大的散装货船，称为“博格斯坦”号散装货船，船长342.08米，宽63.5米，最大吃水23米，最大载重量364767吨。 共五十八页上海外高桥造船公司于2005年

6、6月10日向台湾船东(chun dn)交付的“中华和平”号17.5万吨好望角型散货船，是中国自主开发建造的最大散货船，该船长289米，两柱间长279米，型宽45米，型深24.5米，设计吃水16.5米，航速15节。共五十八页（3）冷藏(lngcng)船（Refrigerated Ship ）冷藏并运输鱼、肉、果、疏等货物的船舶，总称为冷藏船。引起动物食品货物腐败的主要原因是微生物的作用；引起植物性食品货物腐败的主要原因是货物本身的呼吸作用。要防止货物在运输途中(t zhn)发生腐败，就必须有效地抑制这两种作用。因此，冷藏运输作为一种有效的手段，得到了极为广泛的应用。冷藏船共五十八页（4）木材(m

7、ci)船（Timber ship ）木材(mci)船是专门用以装载木材(mci)或原木的船舶。这种船舱口大，舱内无梁柱及其它妨碍装卸的设备。船舱及甲板上均可装载木材。为防甲板上的木材被海浪冲出舷外，在船舷两侧一般设置不低于一米的舷墙。 “白沙岭”木材船共五十八页（5）原油(yunyu)船(crude oil carrier)专门用于载运原油的船舶(chunb)，简称油船。由于原油运量巨大，油船载重量可达50多万吨，是船舶中的最大者 原油船共五十八页（6）成品油船(oil product carrier)专门载运柴油、汽油等石油制品的船舶。结构与原油船相似，但吨位较小。有很高的防火、防爆(fn

8、bo)要求。 成品油船共五十八页（7）液化气船(liquefied gas carrier) 专门运输液化气体的船舶。所运输的液化气体有液化石油气、液化天然气、氨水、乙烯、液氯等。这些液货的沸点(fidin)低，多为易燃、易爆的危险品，有的还有剧毒和强腐蚀性。因此液化气运输船货舱结构复杂，造价高昂。液化天然气船(liquefied natural gas carrier)液化石油气船(liquefied petroleum gas carrier) 共五十八页（8）液体(yt)化学品船(liquid chemical tanker) 专门运输有毒、易挥发、属于危险品的液体化学品的船舶，这类船舶

9、出于安全考虑(kol)，货舱区域均采用双壳结构，货舱与其他舱室间采用隔离空舱进行分隔。货舱必须有透气系统和温度控制系统，有的还设有惰性气体保护系统。货舱与泵舱须布置足够大的出入口，保证任何时候都能顺利通行。 根据所运货品的危害性大小，分为I、II、III级，I级属危害性最大的，其货舱容积必须小于1250m3；II级则必须小于3000m3；III级是用于危险性较小的货品。 “白杨号”液体化学品船共五十八页（9）集装箱船(j zhun xin chun)(Container ship )又称箱装船、货柜船、货箱船，是一种专门载运集装箱的船舶。其全部或大部分船舱用来装载集装箱，往往在甲板或舱盖上也可

10、堆放集装箱。集装箱船的货舱口宽而长，货舱的尺寸按载箱的要求(yoqi)规格化。装卸效率高，大大缩短了停港时间。共五十八页集装箱船(j zhun xin chun)的类型1）部分集装箱船（Partial Container Ship）。仅以船的中央部位作为集装箱的专用(zhunyng)舱位，其他舱位仍装普通杂货。2）全集装箱船（Full Container Ship）。指专门用以装运集袋箱的船舶。舱内可堆放三至九层集装箱，甲板上还可堆放三至四层集装箱。3）可变换集装箱船（Convertible Container Ship）。其货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的。因此，它既可装运集装箱，必要时也

11、可装运普通杂货。全集装箱船共五十八页天津港集装箱码头(m tou)有限公司简介共五十八页（10）滚装船（Roll-on roll-off ship）主要用来运送汽车和集装箱的船舶。这种船本身无须(wx)装卸设备，一般在船侧或船的首、尾有开口斜坡连接码头，装卸货物时，汽车或集装箱（装在拖车上的）直接开进或开出船舱。这种船的优点是不依赖码头上的装卸设备，装卸速度快，可加速船舶周转。滚装船共五十八页（11）载驳船（Barge Carrier ）载驳货船专门(zhunmn)装载特制箱型驳船的船舶，又称母子船运输过程：将货物先装载于统一规格的方型货驳（驳船）上，再将货驳装上载驳船（母船）上，载驳船将货驳

12、运抵目的港后，将货驳卸至水面，再由拖船或推船分送各自目的地。载驳船的特点是不需码头和堆场，装卸效率高，便于海-河联运。 拉希式载驳货船共五十八页四种(s zhn)典型的载驳货船（1）普通(ptng)载驳货船 又称拉西式载驳货船（Lighter Aboard Ship简称LASH）。它与全集装箱船一样，也是一种分格结构的船，舱内设有许多驳格，每一驳格内可装4层驳船，甲板上可堆装2层。共五十八页四种(s zhn)典型的载驳货船（2）海蜂式载驳货船 又称西比式载驳货船（See一Bee Carrier)。其特点是没有舱口，舱内设有三层全通甲板，驳船的装卸(zhungxi)靠船尾设置的升降平台和小车水平

13、滚动装卸(zhungxi)驳船。装船时，升降平台降到水下一定深度，顶推船将驳船推上平台并固定，然后升到各层甲板的高度，再用拖车沿轨道送至指定位置的支座上安放。共五十八页四种(s zhn)典型的载驳货船（3）双体载驳货船 又称巴卡恃载驳货船（Barge Aboard Catama-ran称简BACAT）。这种船为双体结构，首部封闭而尾部分开，依靠(yko)升降平台和甲板上的滚轮装卸驳船。（4）浮坞式载驳货船 又称巴可型载驳货船，系采用母船沉入一定水深，用浮坞船方式将驳船浮进浮出，并可多层装载驳船。共五十八页3 船舶(chunb)的组成船舶由船体、动力装置、船舶舾装、其他装置和设备等组成。3.1

14、船体船体由主船体和上层建筑两部分组成。主船体又称船舶主体，指上甲板以下的船体，由船壳（船底及船侧）和上甲板围成的具有特定形状的空心体，是保证船舶具有良好航行性能的关键结构。上层建筑是指上甲板以上的部分，由左、右侧(yu c)壁，前后端壁和各层甲板围成。其内部主要用于布置各种用途的舱室，如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等。 共五十八页共五十八页3.2 船舶(chunb)动力装置和电气装备推进装置主机经减速装置、传动轴系以驱动推进器(螺旋桨是主要的型式(xn sh)；为推进装置的运行服务的辅助机械设备和系统，如燃油泵、滑油泵、冷却水水泵、加热器、过滤器、冷却器等；船舶电站，它为船舶的甲

15、板机械、机舱内的辅助机械和船上照明等提供电力 ；其他辅助机械和设备，如锅炉、压气机、船舶各系统的泵、起重机械设备、维修机床等。通常把主机(及锅炉)以外的机械统称为辅机。 共五十八页共五十八页共五十八页区配电(pi din)板共五十八页3.3 船舶(chunb)舾装包括舱室内装结构(内壁、天花板、地板等)、家具和生活(shnghu)设施(炊事、卫生等)、涂装和油漆、门窗、梯和栏杆、桅杆、舱口盖等。 共五十八页3.4 其他装置(zhungzh)和设备除推进装置外，还有锚设备与系泊设备；舵设备与操舵装置；救生设备；消防设备；船内外通信(tng xn)设备；照明设备；信号设备；导航设备；起货设备；通风

16、、空调和冷藏设备；海水和生活用淡水系统；压载水系统；液体舱的测深系统和透气系统；舱底水疏干系统；船舶电气设备；其他特殊设备(依船舶的特殊需要而定)。 共五十八页4、船舶(chunb)的主尺度表示船体外形(wi xn)大小的主要尺度，通常包括船长、船宽、船深、吃水和干舷。船舶主尺度是计算船舶各种性能参数、衡量船舶大小、核收各种费用以及检查船舶能否通过船闸、运河等限制航道的依据。 船舶主尺度示意图共五十八页（1）船长（L）通常使用的船长有三种，即总长（LOA）、垂线间长（LPP）和设计水线长（LWL）。总长（ LOA ）指船首最前端至船尾最后端之间的水平(shupng)距离；垂线间长（ LPP ）

17、是首垂线和尾垂线之间的水平距离（首垂线是通过设计水线和首柱前缘交点的垂线；尾垂线是通过尾柱后缘和设计水线交点的垂线。对于没有尾柱的船，尾垂线一般取舵杆中心线）；设计水线长（ LWL ）是沿设计水线从首柱前缘至尾柱后缘之间的水平距离。 船舶(chunb)主尺度示意图共五十八页（2）船宽：设计水线(shuxin)面的最大宽度B称为型宽。Bmax为最大船宽，Br为登记宽度，是船体最宽处的宽度。共五十八页3）型深（D）型深D是船体中横剖面上从龙骨基线到上甲板边线最低点的垂直距离。4）吃水(chshu)（T）吃水（T）是龙骨基线至设计水线的垂直高度，在有设计纵倾时，首尾吃水不同，则取首吃水（沿首垂线量取

18、的吃水）和尾吃水（沿尾垂线量取的吃水）的平均值；5）干舷（F）干舷（F）指船浮于静止水面时自船舷最低处至水面的垂直距离。共五十八页5 船舶(chunb)的主要性能和技术参数（1）浮性指船在各种装载(zhungzi)情况下，能浮于水中并保持一定的首、尾吃水和干舷的能力。根据船舶的重力和浮力的平衡条件，船舶的浮性关系到装载(zhungzi)能力和航行的安全。 浮性、稳性、抗沉性、快速性、耐波性、操纵性和经济性等。航行性能重量性能容积性能5.1 船舶的航行性能共五十八页5 船舶(chunb)的主要性能和技术参数（2）稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消失后，船能回复到原平衡位置的能力。

19、稳性是与船舶安全密切相关的一项重要性能。有关规范规定了各类船舶应具备的稳性标准，所有船舶必须达到规定的指标要求。为使船舶具有良好的稳性，可采取措施降低(jingd)船舶的重心，减小上层建筑受风面积等措施。共五十八页5、船舶的主要(zhyo)性能和技术参数（3）抗沉性船舶破损浸水后仍保持一定浮态和稳性的能力。即指船体水下部分如发生破损，船舱淹水后仍能浮于水面而不沉和不倾覆的能力。船舶的抗沉性主要是依靠它留有足够的储备(chbi)浮力和水密分舱来保证的。干舷高度大，则表示储备(chbi)浮力大，干舷大还意味着船可以倾斜的角度大，船舶的抗沉性就好。为保障海上航行安全，航行于国际航线的船舶对抗沉性的要

20、求必须符合国际海上人命安全公约的规定，衡量标准。船舶在任何一舱破损进水后，仍能满足抗沉性要求的称为一舱制；相邻两舱破损进水后，仍能满足抗沉性要求的称为两舱制；相邻三舱破损进水后，仍能满足抗沉性要求的称为三舱制。一般货船通常达到一舱制的要求，共五十八页5 船舶的主要(zhyo)性能和技术参数（4）快速性是指船舶主要以较小的功率消耗而得到较高航速的性能。（5）耐波性指船舶在风浪中遭受由于外力干扰后，仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行(hngxng)的性能。耐波性不仅影响船上乘员的舒适和安全，还影响船舶安全和营运效益等，因而日益受到重视。共五十八页5 船舶(chunb)的主要

21、性能和技术参数（6）船舶的操纵性指船舶能按照(nzho)驾驶者的意愿保持或改变航速、航向的性能。（7）经济性是指船舶投资效益的大小。共五十八页5.2 船舶的重量(zhngling)性能船舶的重量性能是表示船舶能装载多少货物的能力。5.2.1 总载重量（Deadweight ）总载重量是指船舶在任意吃水状况下所能装载的最大重量，为货物或旅客，燃料、淡水(dnshu)、船员和行李、供应品和备品等航次储备量及船舶常数的总和。其值等于该吃水下的船舶排水量与船舶空载排水量之差：DWx一0式中：DW为总载重量(t)；x为船舶夏季满载排水量(t)；0为船舶空船排水量(t)。共五十八页5.2 船舶的重量(zh

22、ngling)性能船舶常数（Constant）是指船舶经过一段时间营运后的实际空船(kn chun)重量与船舶新出厂时的空船(kn chun)重量的差值。总载重量是随船舶排水量的变化而变化的，与航行区域和航行季节有关。在实际应用和船舶资料中，总载重量一般指夏季船舶满载排水量与船舶空船排水量之差，其值为定值。共五十八页5.2 船舶重量(zhngling)性能船舶排水量（Displacement）是用船体自由浮于静水中保持静态平衡时所排开同体积水的的重量。空船排水量：指船舶的空船重量，为船体、船机、锅炉、各种设备、锅炉中的燃料和水、冷凝器中的淡水等重量的总和。新船空船排水量是一定值，数据可查船舶资

23、料。满载排水量：是指船的空船排水量加上全部可变载荷（货物或旅客，航次所需的燃料、淡水、压舱水、食物(shw)、船员和行李、供应品、备品及船舶常数）后的重量。通常指夏季满载排水量。共五十八页5.2 船舶重量(zhngling)性能（weight performance） 5.2.2 净载重量（Net dead weight，简称NDW） 船舶净载重量是指船舶在设计吃水，按最大续航里程备足燃油、淡水、供应品等状况(zhungkung)下的载重量，它是指船舶在具体航次中所能装载货物的最大重量，与航次总储备量和船舶常数有关。 NDW=DWGC式中：NDW净载重量(t)；G航次总储备量(t)； C船舶常

24、数(t)。 共五十八页5.2 船舶(chunb)重量性能总载重量表示船舶载重能力的大小，净载重量表示船舶载货(zi hu)能力的大小 。船舶重量性能间的相互关系 满载排水量 空船排水量 总载重量 净载重量 航次储备量 船舶常数 共五十八页5.3 船舶(chunb)容积性能 船舶的装载能力除受船舶的载重性能限制外，还受船舶容积性能的限制。船舶容积性能是表示船舶装载多少体积货物的能力，其计量单位为立方米（m3）。具体内容有：舱柜容积及舱容系数(xsh)、船舶登记吨位等。5.3.1 舱柜容积指船舶各液、货舱的总容积或其中任一液、货舱的单舱容积。货舱容积包括货舱散装舱容（Crain space）和货舱

25、包装舱容（Bale space）。船舶出厂时，一般都附有详细的各货舱散装舱容、包装舱容和相应的舱容中心位置资料。 共五十八页5.3 船舶(chunb)容积性能5.3.2 舱容系数是船舶载货性能的重要指标(zhbio)，指船舶货舱的总容积与船舶净载重量之比，即每一净载重吨所占有的货舱容积。=VNDW式中：舱容系数（m3t）； V船舶货舱的总容积（m3）； NDW 船舶净载重量（t）。舱容系数是表征船舶适宜装轻货还是重货的重要容积性能。舱容系数较大的船舶适用于装轻货，舱容系数较小的船舶适用于装重货。一般杂货船的舱容系数均在1.5m3t以上，有的可达1821m3t。 共五十八页6 提高船舶装载(zhungzi)能力的基本途径6.1 提高船舶的载重能力1)根据航线上的限制水深或航次所应使用的载重线正确(zhngqu)确定总载重量DW；2)确定合理的燃料、淡水补给方案尽可能减少航次储备量G；3)清除船上垃圾、废料和污物，减小船