船舶设计原理（下篇共上中下3篇）

CONTENTS6.16.26.36.4概述船舶总体规划及建筑形式的选择运输船的浮态与纵倾调整工作舱室及生活舱室的布置第6章总布置设计6.5船舶设备的布置概述6.16.1概述总布置设计的主要工作包括:区划船舶主体和上层建筑,勾画船舶设计水线以上的外部造型;1调整船舶的浮态(纵倾调整);2布置船舶舱室和设备;3协调各部位的通道和出入梯口。46.1概述除了注意各类船舶布置上的特殊要求以外,对各类船舶在布置上应遵循的一般原则如下:布置时,应最大限度地提高船舶的使用性能。布置时,应注意对船舶航海性能、结构性能和安全性能的影响。布置时,注意结构的合理性,以提高船舶强度。布置时,注意便于建造、修理、检查、保养以及设备的更换。在布置住舱和工作舱时,注意考虑工作需要,又力求缩小差别。在经济、实用的前提下,适当注意造型美观和大方。船舶总体规划及建筑形式的选择6.26.2.1主船体内部船舱的划分1.主体内水密舱的划分(1)水密舱壁的总数(2)机舱地位及长度(3)干货船的货舱划分(4)油船货油舱区的区划(5)油船的泵舱、污油水舱、隔离舱及浮力舱①泵舱②污油水舱③隔离舱④浮力舱(又称干货舱)(6)肋骨间距6.2.1主船体内部船舱的划分2.运输船货舱的建筑特征(1)双层底(2)甲板及平台6.2.1主船体内部船舱的划分2.运输船货舱的建筑特征(3)边舱及深舱①设于甲板间②设于大舱内③设于整个舷侧6.2.1主船体内部船舱的划分3.油、水等舱的布置(1)燃油舱(2)滑油舱柜(3)食用淡水、洗涤用水舱柜及海水柜(4)压载水舱在布置油、水舱(柜)时,还应全盘考虑和注意以下几个方面的问题:燃油舱的出气管不要通过生活舱室,燃油舱的位置须特别注意安全。为了不使燃油、淡水消耗后船的浮态变化过大,布置时应尽可能使它们的公共重心接近船中。充分利用不宜于装货的狭窄处所。燃油舱或淡水舱不宜集中布置,以避免该处破损后失去供应。6.2.2上层建筑及甲板室的形式、尺度及层数首楼的设置及尺度首先要考虑甲板上浪,因为船在迎浪或斜迎浪航行时,首部容易上浪。首楼的设置及其长度与船及干舷大小、舷弧高度、海域情况以及首楼甲板上设备的布置需要诸因素有关。首楼主上层建筑的尺度和层数,应根据需要的舱室面积、露天上甲板面积、艇设备布置、驾驶视野、重量和重心高度、受风面积等因素来决定。主上层建筑的尺度和层数中机型船舶大都设置中部上层建筑,用以布置船员工作和生活舱室,保护机舱开口,布置烟囱和艇设备。中部上层建筑分桥楼型和甲板室型。中部及尾部上层建筑运输船的浮态与纵倾调整6.36.3.1船舶浮态要求船舶满载出港状态和空船压载状态是作为设计重点来考虑的。这个状态是决定船的主要尺度和技术经济性能的状态。很明显,这一状态的平均吃水和首尾吃水比较大,螺旋桨的埋深不成问题,主要是解决适宜纵倾。对货船,一般要求船舶具有正浮状态,稍许的尾倾也是允许的。满载出港状态空船时,船的平均吃水是比较小的,为达到适宜的平均吃水和纵倾,主要借助加压载水及其在船上的合理布置来解决。一般希望首吃水达到(2.5%~3.0%)Lpp,尾吃水则要求能使螺旋桨充分浸没水中。对普通杂货船,由于不具备专用压载舱,通常认为桨直径的四分之三必须没入水中,对航行于大洋中的远洋货轮需要更大些。对载重量DW≥20000t的原油船,空船加压载时的浮态必须满足《国际防止船舶造成污染公约》及其议定书中的规定。空船压载状态6.3.2浮态计算(1)设计舱柜布置图。(2)绘制舱容要素曲线图。6.3.2浮态计算(3)计算各货舱载货量Wci及其重心位置(XGi,ZGi)。(4)计算人员、行李及食品等的重量和重心位置。(5)计算空船重量和重心位置。(6)列表计算各种装载情况下的重量及重心(7)计算浮态及初稳性。由船舶静力学可知船舶纵倾值(首尾吃水差)为6.3.2浮态计算6.3.3船舶纵倾调整1.改变双层底内油、水舱的布置设将某一油、水舱移动一下位置,其移动重量为Wi,移动距离Xi,则移动力矩为Mxi=Wi·Xi该移动力矩Mxi使船的重心移动δXG,且2.改变双层底以上舱室的相互位置由于液体、货物的密度不同,相互调换双层底以上的液体舱、泵舱、压载舱、货舱的位置就可以调整重心纵向位置XG。设某液体舱移动一个距离Xi(向前或向后移动视需要而定),假设是液体舱与货舱位置对换,则船的重心纵向位置变化量δXG为式中Vi———调整舱的容积;γi-γc———调整舱内液体密度与货物密度之差。6.3.3船舶纵倾调整3.适当移动机舱位置道理与“2”是一样的。如图6-6所示,当改变机舱位置时,船的重心变化量为式中Ac———机舱横剖面面积;lm———机舱长度;Wm———包括机舱上面的上层建筑在内的机舱内的所有重量;γc———货物密度;δXm———机舱移动距离。6.3.3船舶纵倾调整3.适当移动机舱位置4.设置首部平衡空舱或深压载水舱为解决尾机型船纵倾调整,可适当增加船长,于首部设置平衡空舱或深压载水舱。首平衡空舱起着使船的重心向后移动的作用,有助于纵倾调整。5.改变浮心位置当船舶型线图完成后,若改动浮心纵向坐标Xb,就等于重新制作型线图。工作舱室及生活舱室的布置6.46.4工作舱室及生活舱室的布置6.4工作舱室及生活舱室的布置6.4工作舱室及生活舱室的布置6.4工作舱室及生活舱室的布置6.4工作舱室及生活舱室的布置6.4工作舱室及生活舱室的布置6.4.1工作舱室设置与分布驾驶室驾驶室是船舶的指挥和控制部位,要求有良好的视野,通常驾驶室都放在上层建筑最高一层甲板(称驾驶甲板)上。海图室海图室是供存放海图并进行海图作业的场所。报务室报务室是设置无线电通信设备,从事船与船、船与陆地通讯联系的工作场所。雷达室雷达室是放置和操纵雷达装置的部位。应急发电机室应急发电机作为海损后应急供电之用。机修间机修间供修理主辅机及各种设备配件之用,通常设在机舱区域的平台上面或其他邻近机舱便于工作的处所。电工间电工间多设在电匠居住舱室附近。理货室对远洋运输船需设理货室。6.4.2生活舱室的区划和布置1.舱室区划(1)船员舱室(2)客船的旅客舱室(3)公共舱室①厨房、餐厅、粮食库和冷藏库的布置②厕所、浴室和盥洗室的布置③会议室、文娱和体育活动及休息处所的布置2.舱室内部布置3.船员及旅客舱室的面积和设备标准6.4.3通道、出入口与扶梯的布置1.通道、出入口与扶梯的布置要求:(1)各舱室的船员、乘客易于从其居住舱室进出;(2)各舱室的船员、乘客易于到达露天甲板;(3)遇有紧急情况,各舱室的船员、乘客易于到达救生艇登乘甲板。2.各种通道宽度要求3.出入口布置4.梯道布置船舶设备的布置6.56.5.1锚泊及系泊设备的布置舾装数N按下式计算:式中Δ———夏季载重线下的型排水量,t;B———船宽,m;h———从夏季载重水线到最上层舱室顶部的有效高度,m;对最下层的层高从上甲板中心线量起,或具有不连续上甲板时,从上甲板最低线及其平行于升高部分甲板的延伸线量起h=a+∑hi,其中:a为从船中夏季载重水线至上甲板的距离,m;hi为各层宽度大于B/4的舱室,在其中心线处量计的高度,m;A———船长L范围内夏季载重水线以上的船体部分和上层建筑以及各层宽度大于B/4的甲板室的侧投影面积的总和,m2。6.5.1锚泊及系泊设备的布置1.锚泊设备的布置6.5.1锚泊及系泊设备的布置1.锚泊设备的布置6.5.1锚泊及系泊设备的布置2.系泊设备的布置6.5.2救生设备的布置2.系泊设备的布置在布置救生设备时,应注意以下几个问题:１救生艇和要求备有降落装置的救生筏,应存放在尽可能靠近起居和服务处所的地方。２集合和登乘站均应设在容易从起居和工作区域到达的地方。３集合站应设在紧靠登乘站处。每个集合站应有足够的场地,以容纳指定在站集合的所有人员。４救生艇(筏)的存放,在安全和可行的情况下尽可能靠近水面,同时,当满载船舶在不利纵倾情况下向任一舷横倾达20°或横倾到船舶露天甲板的边缘浸入水中的角度(以两者中较小角度者为准)时,在登乘位置上的救生艇(筏)应离水线不少于2m。５顺船舷降落的救生艇应存放在船舶推进器之前尽量远的地方。在80m≤L<120m的货船上,每艘救生艇的存放,应使救生艇尾端在船舶推进器之前的距离至少为该救生艇的长度。在L≥120m的货船和L≥80m的客船上,每艘救生艇的存放,应使救生艇尾端在船舶推进器之前的距离至少为该救生艇长度的1.5倍,防止艇落到水中后被推进器水流吸入。6.5.3操纵设备的布置6.5.3操纵设备的布置舵面积的大小要根据机动性能要求而定,大多按现有船舶的一般使用经验来选择舵面积。对机动性能要求高的船,舵的面积要大。在进行型线设计确定船尾轮廓形状的时候,除了要考虑螺旋桨和船体间的关系,也要考虑舵的尺度对船体尾形和螺旋桨的影响,舵的面积可按下式估算:S=μLT式中L———船的水线长度,m;T———船的设计吃水,m;μ———舵面积系数,对单桨海船μ=1.6%~1.9%,对双桨海船μ=1.5%~2.1%。μ的范围较大,设计时可分析优良的同型船的μ数值加以选定。舵的展舷比λ,即舵高与舵宽之比,对货船,其平均范围为1.82~2.06.5.4信号设备的布置(1)桅灯总长大于或等于50m的机动船,应设置前后桅灯;长度大于或等于20m小于50m的机动船,只设一盏桅灯,桅灯安装位置要求前桅灯在船体以上的高度应不小于6m,如船宽大于6m,则灯高应不小于船宽,但不必大于12m。长度为12m或12m以上但小于20m的机动船,前桅灯在舷缘以上的高度应不小于2.5m。前桅灯应装在船舶纵中剖面上,离船首不大于1/4船长之内。后桅灯应高于前桅灯至少4.5m,并且也应装在船舶纵中剖面上。前、后桅灯的水平距离应不小于船长的一半,但不必大于100m。(2)舷灯机动船的舷灯在船体以上的高度,应不超过前桅灯高度的3/4,但不应低到受甲板灯光的干扰,长度大于或等于20m的机动船的舷灯,不应装设在前桅灯的前面,并应装设在舷侧或接近舷侧处。(3)尾灯尾灯应安装在尽可能接近船尾处。通常装在尾楼甲板后壁或尾部甲板栏杆上。(4)锚灯如设一盏锚灯,应安装在船舶的前部。当装设两盏锚灯时,前锚灯应高于后锚灯,且高出的长度不小于4.5m。长度大于或等于50m的船舶,前锚灯应装设在船体以上高度不小于6m处,后锚灯应安装在船尾或接近船尾处。6.5.5其他１通风设备货舱按具体情况,采用自然通风或机械通风,或两者结合,杂货船多采用机械通风。生活舱室和工作舱室,采用自然通风、机械通风或空调,常按任务书要求而定。通风筒的位置、规格、通风管的尺寸及路线,影响船体结构和通风效果,也影响安全。设计时要考虑合理性和有关规范的规定。２消防设备应按照建造规范消防设备部分的规定配置和布置。规范规定固定消防系统的站室、消防泵、灭火剂容器及其他装置均不得布置在防撞舱壁之前;各种固定消防系统的站室或集中控制箱,应设在易于到达的处所,且不致为被保护处所的火灾所隔断等。感谢观看THANKSCONTENTS7.17.27.37.4概述船价估算营运经济性计算船舶的主要经济指标第7章船型技术经济分析与论证7.5船型技术经济论证的基本步骤和方法7.6秦—申线运煤船船型论证实例概述7.17.1概述我国在20世纪70年代初设计建造了十余艘“长字形”沿海客货船,主要航行于申―连及申―青航线,是我国沿海客运的主力船型之一。但营运实际表明,该船型每年亏损较严重,经分析其主要原因有以下几方面:①从该船型的平均成本结构看,与造价有关的成本(折旧费和修理费)及燃料费三项开支在总成本中所占份额高达70%~80%;②申―连、申―青航线上航次平均货运量分别为1078t和352t,所需舱容远低于该型船的实有能力,既亏载又亏舱;③按班期要求,选用的航速偏高,致使配备的主机功率过大,使船舶造价升高及燃油消耗过大。船价估算7.27.2.1船价组成1.造船成本造船成本组成的分类习惯虽然不尽相同,但其分类原则基本上都是按原材料、配套设备、劳务、管理等费用划分的。不同类型、不同技术要求和不同标准的船舶,其成本组成的比例也各不相同。一般干货船的成本费约占总建造费用的89%~93%。2.利润利润分为生产利润和销售利润。我国造船厂的利润一般规定为船价的6%,近年来由于造船市场各种因素的影响,有的取船价的4.5%或成本的5%。3.税金税金包括:销售税;增值税;进口税和出口税等。我国造船厂的税金一般定为船价的5%。近年来,由于税种增多,有的船已超过5%,或者取成本的6%(未计进出口税)。7.2.1船价组成4.保险费船舶建造保险费根据建造船舶的种类、大小、建造周期、船厂的技术及管理水平的不同而异。一般由基本保险费和工期保险费两部分组成。基本保险费率:0.3%~0.4%;工期保险费率:(0.03%~0.04%)/月。5.佣金、回扣佣金、回扣一般按议定的标准数按成本价计算。6.贷款利息贷款利息受付款方式、建造资金来源等影响。贷款利息与贷款额、利率、交货期、财务安排条件以及材料设备采购的到货和支出相关。7.其他费用其他费用包括由信贷风险、汇率风险引起的费用以及其他不可预见的费用。7.2.2造船成本1.国内造船成本组成及其项目7.2.2造船成本2.国外造船成本组成及其项目7.2.2造船成本3.造船成本组成的比例7.2.2造船成本3.造船成本组成的比例7.2.3船价估算方法1.整船估算法(1)以满载排水量为基础同型船的船价与其满载排水量的三分之二次幂成比例,即式中Δ,Δ0———设计船与型船的满载排水量,t;P,P0———设计船与型船的造价。(2)以载重量为基础同型船的造价与其载重量成正比,即式中,DW,DW0为设计船与型船的载重量,t;7.2.3船价估算方法1.整船估算法(3)以立方模数为基础同型船的造价与其立方模数的三分之二次幂成正比,即2.对比估算法(1)总体功能和价值的对比(2)尺度变化引起功能变化的对比船舶长度变化引起钢材耗用量变化较大。船长增加引起钢材耗用量加大以比值的1.2次方反映出来,即式中W1,L1———新船钢材重量和船长;W2,L2———型船钢材重量和船长。7.2.3船价估算方法2.对比估算法(3)航速增加引起船价的变化航速增加与主机功率变化规律可以表示为式中v1,HP1———新船的航速和主机功率;v2,HP2———型船的航速和主机功率。7.2.3船价估算方法2.对比估算法船体造价:船体方面的材料费和工时费等;舾装造价:舾装设备费和材料费以及工时费等;机电造价:机电方面的设备费和材料费以及工时费等;其他造价:包括船台工程、下水、试验、设计、企业管理、利润、税金等。这项费用以占前三项之和一个百分数计,据统计占15%~30%。分项总造价P为P=(Wh·ph+Wf·pf+Wm·pm)×(1+α)式中Wh,Wf,Wm———船体钢料、舾装设备、机电设备三个分项重量,t;ph,pf,pm———上述三个分项重量的单位造价,元/t,应根据实际情况确定;α———其他造价系数。营运经济性计算7.37.3.1运输能力船舶在一年内所完成的货(客)运量或货(客)运周转量称为船舶运输能力,简称“运力”。可以表示为QT=2αDWcm(t/年)(7-8)QTM=2αDWcmL(t·nmile/年)(7-9)式中αD———装载因数;Wc———船舶设计载货量,t;m———年航行次数;L———航线的航程,nmile。1.装载因数α装载因数αD=装载率αL×满航率αV(7-10)其中装载率αL=实际载货量/设计载货量满航率αV=载货航程/往返全航程7.3.1运输能力2.年航行次数m一个航次为船舶航行一个往返。年航行次数m等于年营运天数除以航次时间,即(1)年营运天数TZ(d)(2)航次时间t(d)t=t1+t2+t3(7-12)7.3.2年营运开支1.与船价有关费用S1(1)折旧费直线折旧法(SL)年数加总数折旧法(SYD)余额递减折旧法(DB)自由折旧法(FD)(2)修理费在使用过程中,为保持船舶持续营运,隔一定时间(除个别损坏事故外)要进行修理,分岁修与特检等。(3)保险费保险费是用船部门向保险公司提出保险而交付的费用,一般取保价的一个百分数。远洋船向国外保险,由航运公司提出保险。保价不等于船价,在经济论证阶段可假定与船价相等,船舶年度保险费则取船价的一个百分数,一般杂货船取0.55%,油船取0.7%。7.3.2年营运开支2.船员费用S2每船每年付给船员的费用,分基本工资、辅助工资、伙食费、航行津贴、奖金等项。我国船舶的船员费约占总营运费用的3%~5%。3.燃润料费用S3主机所用轻、重柴油比例:远洋船为15%∶85%或10%∶90%;近海船为20%∶80%;长江及沿海船为20%∶80%。4.港口费S4年度港口费=航次数×航次港口费航次港口费=净吨×与净吨有关费率+货吨×与货吨有关费率+航次其他港口费用5.其他费用7.3.3年收入及年利润1.年收入年收入B为B=年运输能力QT(t)×货物运价(元/t)(7-20)或B=年运输能力QTM(t·nmile)×货物运价[元/(t·nmile)](7-21)货物运价(元/t或元/t·nmile)按运价标准选定,因货物种类及运输里程而变。2.年利润7.3.3年收入及年利润2.年利润年收益A=年收入总额B-年营运费用Y(7-22)年营运费用是船舶在营运一年中(不含折旧费)各项费用的总和。年营运费用Y=年营运总成本S-年折旧费FZ(7-23)税前年利润AC=年收益A-年折旧费FZ=年收入总额B-年总成本S(7-24)税后年收益AT=年收入总额B-年营运费用Y-所得税TA(7-25)税后年利润ACT=年收入总额B-年总成本S-所得税TA(7-26)船舶的主要经济指标7.47.4.1不考虑资金时间价值的经济指标1.运输能力QT=2αDWcm(t/年)(7-27)QTM=2αDWcmL(t·nmile/年)(7-28)2.单位运输成本3.单位运量投资7.4.1不考虑资金时间价值的经济指标4.综合经济指标Ab=bT+E×aT(元/t)(7-33)式中bT———单位运输成本,元/t;aT———单位运量投资,元/t;E———投资效果系数,是国家根据一定时期的政策和经济条件规定的社会或部门的基准收益率。5.年利润指标AC=B-S(7-34)式中B———年运输收入,元;S———年总成本,元。6.投资回收期7.主要材料和燃料消耗指标7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式在资金运动过程中,仅是本金生息,而利息并不生息的计算方法称单利法。单利利息计算式为I=niP(7-36)第n个计息期末的本息和为F=P+I=P(1+ni)(7-37)式中P———资金(或本金,或投资);I———利息;n———计算利息的期数,年或月;i———利率,单位时间里使用单位资金所需支付的代价,%;F———本息和,即本金加利息。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式在时间价值的换算中,借助于复利计算式,主要有六个复利系数(或因数),现分别叙述如下:(1)资金一次支付,其现金流量如图7-4所示。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式终值FF=P(1+i)n现值PP=F(1+i)-n终值因数:把现在发生的金额(称现值)按复利关系换算成将来某一时刻一次发生的金额所用的乘数。终值因数的表达式和计算式为(F/P,i%,n)=(1+i)n(7-39)式中F———资金的未来值(复利周期的第n期末的金额);P———现在发生的金额或规定的基准年发生的金额(现值);n———计算复利的周期数;i———每期利率,%。现值因数:把未来某一时刻一次发生的金额,按复利关系换算成现值所用的乘数。现值因数的表达式和计算式为(P/F,i%,n)=(1+i)-n(7-40)现值因数和终值因数互为倒数,即7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式(2)一次支付分期等额偿还的情况,其现金流量图如图7-5所示。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式如向银行一次贷款P元,以后以一定时间间隔(如一年一次或半年一次)等额分期偿还,每期还本息A元,求A与P之间的关系。假设向银行贷款P元,年利率为i(%)。每年偿还一次的本息和为A元,在今后n年内分期偿还完。在n年内每年还款A的现值是不同的,但还款现值总额等于贷款额P。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式(3)等额分期支付一次偿还的情况,其现金流量图如图7-6所示。如每年等额向银行存款A元,按复利计算,n年后得到F元的情况就属等额分期支付一次偿还的类型,现求A与F间的关系如下:7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式7.4.2考虑资金时间价值的经济指标1.基本利息计算式7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(1)总费用现值PV各年度营运费用(Yi)不等时,PV按下式计算:式中Ynj———第nj年的营运费用,元;ΔP———船价残值,元;P———船舶造价,元;(P/F,i%,nj)———第nj年的现值因数;(P/F,i%,n)———第n年的现值因数。各年度营运费用(Y)相等时,PV按下式计算:PV=Y(P/A,i%,n)-ΔP(P/F,i%,n)+P(元)(7-46)式中Y———各年度营运费用,元;(P/A,i%,n)———等额现值因数。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(2)净现值NPV净现值是指船舶整个营运年限内,各年度的收入Bnj、各年度的营运费用Ynj以及船价残值ΔP,按投资收益利率i折现后的现值总和(含投资Pnj的现值)。各年度的收入、支出(营运费用)、投资支出不同时,NPV按下式计算:各年度的收入与支出(营运费用)相等,且一次投资时,NPV按下式计算:NPV=B(P/A,i%,n)-Y(P/A,i%,n)+ΔP(P/F,i%,n)-P=(B-Y)(P/A,i%,n)+ΔP(P/F,i%,n)-P(元)(7-48)式中Bnj———第nj年的收入,元;Pnj———第nj年的投资支出,元。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(3)净现值指数NPVI当各船型方案的投资额P不相同时,用该指标作为评价各方案好坏的标准,更能正确地反映出各方案的投资效果。(4)平均年度费用AAC计入残值ΔP,考虑各船型方案的营运费用及投资(一次支付)的各年度均摊后,得到平均年度费用。各方案的年度营运费用不同时,AAC按下式计算:各方案的年度营运费用相等时,AAC按下式计算:AAC=Y+P(A/P,i%,n)-ΔP(A/F,i%,n)(元/年)(7-51)式中(A/F,i%,n)———等额预付金因数;(A/P,i%,n)———资金回收因数。7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(5)必需运费率RFR其含义是为达到预期的投资收益利率,单位运量所必需的运费。当知道各方案的年货运量QT时,采用该指标比AAC指标更能看出各方案投资效果的好坏。该指标最小的方案就是经济上最好的方案,必需运费率按下式计算:各年度营运费用相同,且投资一次支付时,其计算式为7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(6)内部收益率IRR7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(7)投资偿还期PBP7.4.2考虑资金时间价值的经济指标2.经济指标(8)允许最大的投资额(或最大船价)Pmax各年度收益相等时,则允许最大的投资额Pmax按下式计算:Pmax=A(P/A,i%,nj)+ΔP(P/F,i%,n)(7-58)除了以上介绍的几个主要经济指标外,还有平均年盈利、平均年盈利指数(单位投资年盈利)等指标。船型技术经济论证的基本步骤和方法7.57.5.1调查研究1.货(客)流经济资料3.港口资料5.现有营运船舶资料2.航线资料4.船舶建造资料6.技术政策、国际法规和科技成果7.5.2论证方案的设立1.载重量选择(1)选择载重量考虑的因素一般规律是船舶载重量大,其经济效益好。货运量、客运量、货批量充足时,载重量宜取大一些;反之,应取小一些。船舶载重量往往受航线营运条件限制。航线运距长、平均装卸定额高,宜取大载重量;反之,载重量宜小些。(2)选择合理的载重量7.5.2论证方案的设立2.航速选择(1)选择航速考虑的因素航速与船舶类型、吨位、航距、装卸定额等有关,内河船舶还受航道水流流速的影响。一般来说,集装箱船航速比油船、散货船要高;远洋船舶航速比沿海船要高;运输贵重货物船航速比低值大宗货物船要高;燃料价格高,不宜采用高航速。(2)给定船舶吨位,选择最佳航速7.5.2论证方案的设立3.动力装置选择影响柴油主机选型的因素:主机重量、尺度指标对船舶技术经济性能的影响寿命与维修振动与噪音主机功率与转速主机价格燃润料费用010205040603单击此处添加标题7.5.3船型方案的技术、营运及经济性计算1.船型方案的技术参数和技术性能计算在具体计算之前首先要确定设计变量、约束条件,建立或选择有关数学模型。设计变量:通常取主要尺度Lpp,B,d和方形系数Cb做设计变量。有关联的变量:例如各项重量与船舶主要尺度、船型系数和主机功率的关系;船舶造价与船体钢料、舾装设备和机电设备重量的关系;船舶航速与主要尺度、船型系数、主机功率和转速等参数的关系。7.5.3船型方案的技术、营运及经济性计算2.船型方案的营运及经济性能计算营运计算的目的,是预估各船型方案在实际营运时所能达到的运输能力指标,即年货(客)运量QT或年货(客)运周转量QTM。为此,需先计算航次货(客)运量、航次时间、年航行次数等。经济性能计算的主要内容,是估算各船型方案的造价和实际营运时年度总成本,据此可以进一步计算评价船型方案的经济指标并为最优船型方案的选择提供依据。7.5.4船型方案的优选与排序模糊综合评判法NO.2参数分析法NO.1层次分析法NO.3最优化方法NO.47.5.5船型论证中的敏感性分析1.敏感性分析的基本步骤首先选定欲进行敏感性分析的经济指标,它应与“确定性”决策时相一致;首先确定有实际变化可能的某些原始变量;其次计算自变量向不利方向变化的因变量值(即欲分析的经济指标值);再次根据计算结果绘制曲线,分析变化幅度及其规律,对船型方案做出确切估计和评价,并选出最优方案。最后7.5.5船型论证中的敏感性分析2.敏感性分析的基本内容和方法(1)计算各自变量在一定范围变动时,对因变量(各经济指标)产生影响的敏感度ε:式中x'———自变量向不利方向变动某一百分数后的因变量值;x———自变量未变化的因变量值。决策者按敏感度ε大小对自变量进行排列,找出影响方案经济性的最关键因素(敏感度最大的自变量),以便作更深入的分析判断。7.5.5船型论证中的敏感性分析2.敏感性分析的基本内容和方法(2)分析各自变量的允许变化范围,并据以判断方案的优劣程度。这里最好通过绘制因变量随自变量变化的曲线图进行分析。(3)分析各个方案的敏感度值,区别敏感度大或小的方案,选取敏感度小的,即受不确定性影响小的方案;而敏感度大的方案容易受自变量不确定性的影响,所以可靠性差。(4)在多方案比较中,分析自变量变化到什么程度,其投资效果指标将发生重大变化,致使原来的最优方案失去优势地位,最终被其他方案所代替。秦—申线运煤船船型论证实例7.67.6.1设计要求及船型的基本构思本船用途专一航线也单一,由上海空载出发至秦皇岛装煤南下,经铜砂入长江口,再进黄浦江靠上海煤炭专用码头卸煤,完成一个航次。煤炭是一种价格较低、运费也较低的货物,煤炭运输船舶要具有较好的经济性,就必须在降低造价、降低开支、加大载货量上下功夫,船必须造得经济实惠,具有好的内在质量,其主要功能要确保优越,而外表则无须过多考究,非主要功能可免则免,以降低造价。由于本船专线专用,煤炭装卸均靠港机进行,船上可不设装卸设备。7.6.2船型论证的基本步骤及计算模型7.6.2船型论证的基本步骤及计算模型技术计算及经济计算的各种主要计算模型:(1)船体钢料重量WhWh=Kh[1+0.116(Lpp/B-5.5)][1+0.133(B/d-3.3)][1+0.25(Cb-0.8)]Δ(t)式中Kh=1.06e-1.7272Δ-0.108(2)舾装设备重量WfWf=2.4114×[Lpp(B+D)]0.6958(t)(3)机电设备重量WmWm=WD+cmBHP×10-3(t)7.6.2船型论证的基本步骤及计算模型式中WD———主机重量,t;BHP———主机额定功率,kW;cm———系数,按下式估算:cm=687.55-18.722×10-2BHP+18.954×10-6BHP2-6.541×10-10BHP3航速