三船舶分类和结构特点课件

1、第三章 船舶种类及其船舱结构特征前 言舟船文化：浮具-筏子-独木舟-木板船-舫；汉代-舵、18世纪-蒸汽船、19世纪-铁船；为什么叫做“轮” 船；马力的由来；世界集装箱之父和中国集装箱之父；12022/8/8第1页，共76页。第三章 船舶种类及其船舱结构特征 第一节 船舶构成综述 船壳：即船的外壳，是将多块钢板铆钉或电焊结合而成的，包括龙骨翼板、弯曲外板及上舷外板三部分。船架：指为支撑船壳所用各种材料的总称，分为纵材和横材两部分。纵材包括龙骨、底骨和边骨；横材包括肋骨、船梁和舱壁。22022/8/8第2页，共76页。甲板：是铺在船梁上的钢板，将船体分隔成上（中）下层。大型船甲板数可多至六、七层

2、， 其作用是加固船体结构和便于分层配载及装货。船舱：指甲板以下的各种用途空间，包括船首舱、船尾舱、货舱、机器舱和锅炉舱等。船面建筑：指主甲板上面的建筑，供船员工作起居及存放船具，它包括船首房、船尾房及船桥。32022/8/8第3页，共76页。第二节 干散货船舶 干散货船是指专门载运粉末状、颗粒状、块状等非包装散堆货的运输船舶。如运输粮食、矿砂、煤炭等。一、常规型干散货船 常规型干散货船主要有三类，包括普通散货船、专用散货船矿砂船、运煤船、散粮船、散装水泥船等，以及较近发展的兼用散货船车辆一散货船、矿-散-油船等。42022/8/8第4页，共76页。普通散货船较典型的横舯剖面形式图52022/8

3、/8第5页，共76页。二、各种专用干散货船及其特点1、运煤船：船型最接近于普通散货船，船上设有良好的通风设备，以防止煤发热自燃。2、散粮船：散装粮食的积载因数较大，所以舱容系数比普通散货船大。散粮在船舶航行中会逐渐下沉，为了限制自由面效应，一般都将散粮船的货舱口围壁加高、缩小货舱口尺度，使货物沉降后的表面积限制在货舱口范围内。62022/8/8第6页，共76页。3、矿砂船：矿砂的积载因数较小，对货舱的容积要求不大，而荷载较集中。为了适当提高货物重心，改善船舶性能，有利于货物装卸，常将双层底抬高，且货舱口两侧设纵向水密隔壁，使货船剖面呈较小的矿斗形，船体结构强度亦较强。 矿砂船横舯剖面图：720

4、22/8/8第7页，共76页。4、散装水泥船：甲板上不开设大的货舱口，也不设吊杆式等起货装置。为装卸水泥，船上设有气动式或机械式的水泥装卸设备。为了防止散装水泥飞扬、水湿结块，船中部设有集尘室或在船盖上装有空气滤器，上甲板和货舱口严格水密，有些船还采用双层船壳或在船舱内设粉密隔壁。82022/8/8第8页，共76页。5、车辆一散货船：船装有若干层悬挂式或折叠式车辆甲板，配以轻便的舱盖，用于装载汽车。车辆甲板一般为网格式花铁板结构，目的是减轻重量。当装载散货时，可将舱盖吊到甲板上，并将车辆甲板收起悬挂在主甲板下或折叠起来紧贴在横舱壁旁。92022/8/8第9页，共76页。6、矿一散一油船简称OB

5、O船（OreBulkOil船） 这种船吨位大，舱容大。中间为矿砂或其它散货舱，开有大舱口，能方便抓斗上下。两侧为油舱，能利用回程和矿砂、散货贸易的淡季装油，提高船舶的经济性。 典型的OBO船横舯剖面简图102022/8/8第10页，共76页。7、大舱口散货船此类船既能装载散货，也能装载木材、钢材、橡胶、机械设备、新闻纸以至集装箱等，适应性很强，其发展速度也较快。 图为一艘大舱口散货 船的横舯剖面图，该船 在甲板上设有门吊。112022/8/8第11页，共76页。8、浅吃水肥大型船：六十年代，散货船的大型化速度加快，而港口和航道的水深不足，因此，开始了对浅吃水肥大型船舶的积极研制。研究的主要方向

6、是增加船宽吃水比BT，增大方形系数Cb，由此就需要研究新的线型和推进操纵系统，从而保证船舶的航行性能和有效地提高船舶的经济性。现在，浅吃水肥大型船舶的BT值已达6以上。122022/8/8第12页，共76页。散货船营运中遇到的关键问题： 1、如何提高货物的装卸效率； 2、从而提高船舶的利用率； 3、降低运输成本。132022/8/8第13页，共76页。特点：自带装卸设备，运距不易过长。1自卸系统：散货自卸船通常是在舱底设置纵向输送机，舱内物料通过斗门及其它喂料方式喂入输送机并被提升到一定高度经投料输送机卸至码头。 下图为一艘载重量为5万吨级的散货自卸船货舱区剖面图。三、自卸船142022/8/

7、8第14页，共76页。152022/8/8第15页，共76页。2、现代散货自卸船的自卸系统有多种形式，各种形式主要表现在自卸系统的各主要环节上： 舱底输送 舱内喂料 物料提升 投料机构162022/8/8第16页，共76页。3、自卸船与普通散货船相比：卸货效率高；对码头建设要求低；可以实现卸船作业的全自动化；机动灵活 ；建造成本较高。172022/8/8第17页，共76页。中海北极星、天龙星和海王星182022/8/8第18页，共76页。第三节 干杂货运输船舶 一、普通杂货船特点：多层甲板，甲板间高在2.45米以上；货舱侧壁有木质或钢质护肋设施；舱口多为船宽的4060；水密货舱盖，自动启闭；起

8、货设备多为克令吊；装卸时间长，效率低，吨位不会很大。 192022/8/8第19页，共76页。二、集装箱船1、特点：外形狭长、瘦削；驾驶室在中部、首部；驾驶视线好；纵倾调整方便，不影响甲板上装箱；船员居住条件改善；缺点是驾驶室与机舱的距离拉长。202022/8/8第20页，共76页。集装箱船舶俯视和纵视图212022/8/8第21页，共76页。2、结构单甲板、大开口； 集装箱船舱口宽度可达船宽的80%，比普通杂货船大3050%，舱口总长则比普通杂货船大6080%；双船壳 双船壳不仅提高船体的纵强度、横向强度、扭曲强度、增大了剖面的抗弯刚度，也有利于提高船舶的抗沉能力。船侧双壳内可设压载舱、燃油

9、舱和空舱等。 222022/8/8第22页，共76页。3性能装卸效率高；（40-60自然箱/小时）航速快，通常20-23节，高的达34节；稳性要求较高。为了加大装载，通常在甲板上要堆放货箱。（容易引起重心升高，受风面积和风压力臂增大。）装卸时，船舶的横倾角应5(一般3)，否则集装箱在装卸时易被导轨卡住。232022/8/8第23页，共76页。 4设备 船舱内设有格栅结构以防止由于船舶的摇荡而使集装箱在舱内移动。格栅导轨上口成喇叭状，装舱时，对准每一格栅堆装。 甲板和舱口盖上一般也堆放集装箱，为防止由于船舶的运动而引起集装箱的倾覆或移动，需要有加固装置（扭锁）。 集装箱船上还有集装箱的角配件，以

10、便于集装箱的起吊、堆存和在舱内的固定。242022/8/8第24页，共76页。5、分类：1.第一、二、三代集装箱船： 60年代，横跨大西洋700-1000TEU； 70年，2000TEU，航速26-27节； 73年石油危机之后，3000TEU，20-22节；2.第四代集装箱船（巴拿马运河）： 4400-8000TEU，船舶重量减轻25%；3.第五代集装箱船： 1996年，8000-12000TEU，德国建造六艘Maersk；4.特大型集装箱船舶（？）： 1.4万TEU往上的船舶252022/8/8第25页，共76页。中海中海之星 262022/8/8第26页，共76页。三、滚装船1、特点：型深

11、较大，船体亦较宽；上甲板平整全通，上甲板下面按尺度的不同，设有多层分舱甲板，货舱内一般不设横舱壁，各层甲板之间用斜坡道或升降机连通；为平稳地安置货物，分舱甲板设有梁拱和脊弧。某些滚装船的分舱甲板间还设有平台，以便放置轻型车辆。272022/8/8第27页，共76页。 主要连接通道：斜坡跳板滚装设备中主要的是船与码头的连接桥梁；斜坡道及升降机各层甲板之间的连通设备，它直接影响滚装船的使用效果和装卸效率。282022/8/8第28页，共76页。滚装船采用的跳板，按跳板具体设置的位置可分为尾跳板、舷跳板和首跳板：首跳板使用较少，仅在沿海一些小型船上可见；舷跳板在大、中、小型船上均有，在兼装小汽车的滚

12、装船上较普遍。尾跳板则使用最广泛，几乎各类型滚装船上均采用。292022/8/8第29页，共76页。中海高速和大仁302022/8/8第30页，共76页。2、优点：对码头无特别要求；投资为集装箱的25；装卸效率高，可达普通货船的10倍，成本低；可实现门门；能适应多种货物；机动灵活。312022/8/8第31页，共76页。3、缺点：载重量系数较低；仓容利用率低；对堆场面积要求大；造价高；4、适用范围：装卸频繁的短程航线。322022/8/8第32页，共76页。四、冷藏船特点：冷藏货物不宜堆积过高，有些货物还必须悬挂着运输，故宜设置多层甲板，使上下层甲板之间和甲板至舱底之间的高度较小，甲板间高通常

13、在1.52.0米之间。 332022/8/8第33页，共76页。冷藏船货舱常隔成若干个舱室，每个舱室是一个独立的封闭的装货空间，舱壁和舱门均为气密，并覆有泡沫塑料、铝板聚合物等隔热材料，形成隔热舱，使相邻舱室互不导热，以满足不同货种对不同温度的要求。 342022/8/8第34页，共76页。为了减小在装卸和航行过程中对舱室温度的影响，货舱口比较小。冷藏船的装卸效率也较低，有些冷藏船为了加速装卸，在舷侧开有绝热的舷门，从舷门进行装卸。冷藏船上通常设有制冷装置。一般可控制冷藏舱的温度为-25-15。352022/8/8第35页，共76页。冷藏货物的批量比较小，冷藏船的吨位都不大。在内河及其它短途运

14、输的冷藏船上常不设机械制冷装置，而仅设绝热的冷藏舱室，船上带少量冷剂，一般为冰，以保持舱室低温。362022/8/8第36页，共76页。372022/8/8第37页，共76页。五、多用途船 凡能装运两类以上货物的船舶都可称多用途船。干货的品种很多，按其对船舶性能及设备等的要求可归纳成五类：件杂货、散货、集装箱、重大件货和滚装货。多用途船的目标，就是高效率地载运这五类货。382022/8/8第38页，共76页。 多用途船一般均设置舷边舱，且多作压载舱用，舷边舱主要形式有如下三种： （1）设于甲板间。如图（a）所示，这种形式的主要优点是舷侧上部形成箱形结构，对纵总强度及扭转强度有利；甲板间货舱的宽

15、度较小，有利于载运散货；需要时用作压载舱可提高重心，改善航行性能。缺点是当船舶重心偏高时，舷边舱无法用于压载以改善稳性。 392022/8/8第39页，共76页。402022/8/8第40页，共76页。（2）设于大舱内。如图（b）所示，舷边 舱用于压载时可增加压载量，降低船舶重心，改善稳性。（3）设于整个舷侧。如图（c）所示，大多用于单甲板船或载运重货的船。即对容量要求不太大，船体强度要求高的船舶。412022/8/8第41页，共76页。中远凤凰轮422022/8/8第42页，共76页。六、半潜船（Semi-submersible ships）1、定义：半潜船也称半潜式母船，它通过本身压载水的

16、调整，把装货甲板潜入水中，以便将所要承运的特定货物(像驳船、游艇、舰船、钻井平台等)从指定位置浮入半潜船的装货甲板上，将货物运到指定位置。432022/8/8第43页，共76页。2、作用：是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇、龙门吊、预制桥梁构件和工程等超长超重，但又无法分割吊运的超大型设备的特种海运船舶。 3、船型介绍：如中国“泰安口轮”半潜船，装货平台就像一个足球场，装卸大型浮货物时可以下潜19米，装载平台没入水深9米。泰安口轮总长156米，型宽32.2米，型深10米，载重量18000吨。 442022/8/8第44页，共76页。中远康盛口和泰安口452022/8/8第45页

17、，共76页。第三节 液体货船 一、油船1、特点：单甲板，多纵向隔舱（减少自由液面对初稳性影响）；双体侧舱（发展趋势）；尾机型；多管系：输油、清舱、通气、加热（冬）、洒水（夏）、消防惰性气体（防燃）。 462022/8/8第46页，共76页。中海新埔洋和新宁洋 472022/8/8第47页，共76页。2、设备货油的装卸依靠岸上和船上专设的油泵和油管，一般不设起货设备和大的货舱口、而只设置吊放油管接头的小吊杆或其它起吊装置。在甲板上还可以看到的是一系列的管系、操纵管系的阀和手轮、人孔盖、通风筒等。482022/8/8第48页，共76页。货油舱前后两端设有隔离舱，以与机舱、干货舱、居住舱室等隔离；专

18、用压载水舱是根据国际海事组织的规定而设置的。新建的2万吨级以上的原油船和3万吨级以上的成品油船设置专用压载舱，以保证油船在压载航行时能具有适宜的浮态和防止含油的水被排放到海上污染海域。492022/8/8第49页，共76页。污油兼货油舱是根据1973年防污公约要求而设置的。所有油船必须具有足够容量的污油水舱，以便储存和处理污水并按规定含油标准排放。船上除污油舱外，还须有适合的污水处理装置、油水分离器、排油检测及控制系统等。502022/8/8第50页，共76页。污油舱的容积不少于货油舱容积的3%，载重7万吨以上的油船要求有2个污油舱。一般都设置在货油舱后面两舷。当营运中无污水处理要求时，该舱亦

19、可用于装货油。油船上的污油水主要来自于洗舱。1978年防污议定书要求载重量2万吨以上的原油船应设置原油洗舱系统。许多现代油船已采用了原油洗舱自动控制程序系统。512022/8/8第51页，共76页。3、油船货油区的剖面结构形式有三种：（l）单船壳型。（2）双层底型。（3）双船壳型。结构较复杂，重量要比常规型增加20%左右。 522022/8/8第52页，共76页。4、油船上的管系：输油管系清舱管系通气管系加热管系和洒水管系消防管系和惰性气体系统532022/8/8第53页，共76页。5、油轮分类特大型油轮 （30万吨以上）超大型油轮 (VLCC，2030万吨)苏伊士型油轮(1220万吨) 阿芙

20、拉型油轮(812万吨)巴拿马型油轮(68万吨)灵便型油轮 (15万吨) 普通型油轮 （1万吨以下） 542022/8/8第54页，共76页。二、液化气船1、定义：专门转运液化气的船舶。2、分类：根据液化方式和装运类型可分为：全压式、半冷半压式和全冷式；液化天然气船（LNG船）和液化石油气船（LPG船）。 552022/8/8第55页，共76页。 562022/8/8第56页，共76页。全冷式LPG船 572022/8/8第57页，共76页。三、化学品船 专门载运各种散装液化化学品如甲醇、硫酸、乙醚、苯等的液货船称液体化学品船。由于液体化学品大多具有剧毒、易燃、易挥发和腐蚀性强等特点，因而这类船

21、对防火、防爆、防毒、防腐蚀等有很高的要求，否则，在运输过程中，会对船舶、船员和周围环境产生危害。582022/8/8第58页，共76页。国际上将液体化学品船按货种的不同，即按危险性的大小将船舶分为三类。第一类专用于运输最危险的货物，它具有双层底和双重舷侧，并要求其边舱宽度不小于船宽的1/5，以确保液体化学品在船舶发生碰撞或搁浅时不致泄出。第二类用于运输危险性相对较低的货物，其船体结构仍为双层底和双重弦侧，但边舱宽度可较第一类船为小。592022/8/8第59页，共76页。第三类用于运输危险性更低的货物，其构造特点与一般油船相似。液体化学品船由于载运货物的品种多，所以货舱分隔多和货泵多。对于腐蚀

22、性强的酸类液货，货舱内壁和管系多采用不锈钢或敷以某种耐腐蚀材料。602022/8/8第60页，共76页。第四节 顶推及拖带船队 一、内河顶推船队 内河顶推船队根据驳船类型的不同，可分为普通驳顶推船队和分节驳顶推船队。普通驳与分节驳的原则区别是：前者从单船考虑，例如船体型线从单船的阻力出发；后者从船队的整体性考虑，亦即从减小船队的阻力着眼。 612022/8/8第61页，共76页。分节驳与普通驳比较，分节驳船上实现“四无”，即无舵（无操纵设备），无上层建筑，无人，无护舷材。美国的分节驳船上还不设锚，实现了“五无”。622022/8/8第62页，共76页。分节驳顶推船队可分为全分节驳船队和半分节驳船队两种：632022/8/8第63页，共76页。分节驳优点：分节驳体型丰满，在同样船队尺度下。载货量可增加 814%。船队整体线型好，可提高船队航速615%。如果分节驳船队的载量、航速、货源以及推船的功率都组合得较理想，则全年总运量可增加 50%左右。 642022/8/8第64页，共76页。分节驳结构简单；减少了很多设施且无船员，所以使每载重吨钢材消耗量减少813%，建造投资降低2030%，营运费用节省