6700DWT化学品船结构设计【毕业设计】.doc

1、东海科学技术学院本科毕业论文 目录 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 6700DWT 化学品船结构设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 1 目录 摘要 .1 前言 . 58 1 概述 . 60 1.1 设计船基本情况 . 60 1.2 总布置说明 . 62 2 船体主要结构规范计算 . 63 2.1 船体结构说明 . 63 2.2 船体结构详细计算 . 63 2.3 船体主要构件汇总 . 97 3 典型节点图 . 101 3.1 说明 . 101 3.2 角钢节点图 . 101 3.3 球扁钢节点图

2、. 101 3.4 扁钢节点图 . 102 3.5 T 型材节点图 . 102 4 焊接规格表 . 103 4.1 说明 . 103 4.2 对接焊缝 . 103 4.3 角接焊缝 . 103 4.4 船体角焊缝 . 104 5 总结 . 110 6 致谢 .111 参考文献 . 112 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 1 6700DWT 化学品船结构设计 摘要 本船为单甲板、单机单桨单舵、双底、双壳、尾机型，航行于近海航区的钢质化学品船，具有首楼和尾楼，全电焊结构。本船船体结构形式为纵横混合骨架形式。在货舱内双层底的底部和甲板以及舷侧为纵骨架式。其余如首尾端、泵舱、机舱、上层建筑及甲板室

3、等货舱区域以外的结构均为横骨架式。 该设计主要包括四个部分：结构规范设计与计算、基本结构图和典型节点图绘制、焊缝规格明细表制 作、结构设计总结部分。 本文的主要内容是依据国内航行海船建造规范（ 2006）的规定，在现有总布置图和型线图的基础上，对该船进行结构规范设计，使之满足使用和法规要求。主要设计内容有船体结构规范计算，如外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架等构件的计算；运用 CAD 绘图软件绘制船体的基本结构图。 关键词 化学品船；总体设计；结构设计；规范 东海科学技术学院本科毕业论文 Abstract 2 6700DWT Chemical Vessel Structure Design Abs

4、tract This ship is a chemical vessel of single deck、 single machine、 single paddle、single rudder、 double bottoms、 double hulls、 the end of the steel chemical tanker aircraft with the first floor. The form of the ship hull structure forms the framework for the vertical and horizontal mixing. In the w

5、arehouse at the bottom of the double bottom and side deck as well as the Framework for the vertical. The rest of the first end, a pump compartment, the cabin, such as the superstructure and deckhouse structure of warehouses outside the region are horizontal framework. This design includes four secti

6、ons: structural rules for the design and calculation、draw basic structure plan and typical node plan、 make weld specifications schedule、summary. The main content of this paper is based on 2006 Rules for Construction of Sea-going Ships Engaged on Domestic Voyages. On the basis of general arrangement

7、plan and lines plan, make structure specification design for this vessel, then let it meet requirements of using and law. Major design elements is structural rules for the design and calculation, as shell、 deck、 skeleton in bottom、 skeleton in side; draw basic structure plan use CAD. Keywordschemica

8、l vessel; general design; structure design; construction rules 东海科学技术学院本科毕业论文 附录 58 前言 化学品船作为液货运输船，在结构设计上与油船有着很多的共同点。从结构设计的角度出发，化学品船的结构首先要满足油船的要求，但 由于化学品种类繁多，因此货品密度、装运温度、蒸气表压、腐蚀程度、货舱装载率等设计条件均需要加以特别考虑和计算。液体化学品船是载运各种液体化学品如醚、苯、醇、酸等的专用液货船。液体化学品大多具有剧毒、易燃、易挥发和腐蚀性强等特点，因此液体化学品船对防火、防爆、防毒和防腐蚀等有很高的要求。液体化学品船因载运

9、的货物品种多，所以货舱分隔多，货泵多，国际上将其按货种分为 3 类：用于运输危险性最大的货物，要求有双层底和双重舷侧，翼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；用于运输危险性 较高的货物，要求有双层底和双重舷侧，但翼舱宽度可以小一些；用于运输危险性较低的货物，其构造特点与一般油船相似。对于腐蚀性强的酸类液货，货舱内壁和管系多采用不锈钢或敷以橡胶等耐腐蚀材料。因此，化学品船是一种设计建造难度大的高技术、高附加值船型，大型多功能化学品船建造的兴起更是近 20 年来的事情。 1 最初的化学品运输是利用普通油船。当时运输品种单一，船上设施简单。随着化学品的数量和品种

10、日益增加 ,需要设计专门的化学品运输船 。第一艘散装化学品运输船建于上世纪 60年代。由于化学品品种繁多、性质各异、易燃且有腐蚀性 ,在船舶和人员安全方面要比油船严格。液货舱的分隔和液货管路的配置更为复杂，人们认识到设计成专用化学品运输船其技术要求很高，并且受到规则的约束。有关化学物质的危险性早就受到人们的重视，有专门机构从事研究工作，其中参加的机构有美国国家科学院 (NAS)和联合国海洋污染科学专家组(GESAMP) 。 NAS 的研究主要是关于人员的安全；而 GESAMP 的工作则集中在化学品对海洋环境的影响，两者的研究成果都为国际海事组织所接纳，作为船舶 设计和操作规程的基础。1968

11、年国际海事组织着手拟定一项有关散装运输危险化学品船舶构造和设备的规则。在制订时，参考当时某些国家已有的化学品液货船的安全规范以及研究成果和当时出现的事故。 1971年 11 月，国际海事组织召开大会，以海大 A1212 (V II 届 )号决议通过采用散装运输危险化学品船舶构造和设备规则简称散化规则 (Code for the Constructionand Equipment of Ship Carrying Dangerous Chemicalsin Bulk,缩写 BCH Code) 。规则制订后 ,国际海事组织要求拥有化学液货船的国家实施规则要求。当时，有些缔约国政府作为国家法律贯彻执

12、行；而另一些国家考虑该规则属建议性质，交由船东自行决定 ,仅在检验合格后，颁发一份适装证书；有些港口国家要求挂外国旗的船舶持有适装证书作为进入其港口的条件。可见规则在执行过程中宽东海科学技术学院本科毕业论 文 附录 59 严不一。特别在造船业中，对执行该规则引起不明确性。 2 液体化学品船是载运各种液体化学品如醚、苯、醇、酸等的专用液货船。液体化学品大多具有剧毒 、易燃、易挥发和腐蚀性强等特点，因此液体化学品船对防火、防爆、防毒和防腐蚀等有很高的要求。液体化学品船因载运的货物品种多，所以货舱分隔多，货泵多，国际上将其按货种分为 3 类：用于运输危险性最大的货物，要求有双层底和双重舷侧，翼舱宽度

13、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；用于运输危险性较高的货物，要求有双层底和双重舷侧，但翼舱宽度可以小一些；用于运输危险性较低的货物，其构造特点与一般油船相似。对于腐蚀性强的酸类液货，货舱内壁和管系多采用不锈钢或敷以橡胶等耐腐蚀材料。因此，化学 品船是一种设计建造难度大的高技术、高附加值船型，大型多功能化学品船建造的兴起更是近 20 年来的事情。 3 据英国 Drewry 航务咨询公司统计，截至 2006 年 4 月底，全球液体化学品船共计 2831 艘，载重吨总计 5561 万吨。从液体化学品船船队概况来看， 2001 2004 年液体化学品船船队规模一直在

14、平稳扩大，值得注意的是， 2005 年以来大量新船投入营运，增幅近 50% ，而载重吨增幅却高达 117.9% ，从中可以看出化学品船舶船 龄年轻化、大型化的发展趋势。我国液体化学品运输企业规模普遍较小，船舶也小，且主要分布在沿海和长三角地区，整体运输能力相当有限。截至 2005 年底，国内沿海跨省运输的液体化学品船共计 127 艘（载重吨合计 240356 t），比 2004 年底增加 29 艘（载重吨合计 53154t）。 2005 年，化学品船运力新增的势头进一步加快，化学品船（含油品化学品两用船）同比新增近 30，其中 2005 年新建（含 2004 年底建成 2005年投入市场） 2

15、0 艘（载重吨合计 28228t）。据克拉克松咨询公司统计： 1998 年底全世界订造的化学品船 共 174 艘（占化学品船船队的 10.3%），共 381 万吨（占船队的 17.3%）； 1999 年世界化学品船船队增加化学品船 208 万吨 113 艘（船队共计 2398 万吨 1794 艘 )，增加的比例分别为 9.5%和 6.3%；统计数据不包括小于 1000 吨的化学品船。据 RLA（英国理查逊劳瑞） 咨询公司统计： 1996 至 2000 年化学品运输需求，年增长率为 4%； 2000 至 2002 年化学品运输需求，年增长率为 6%。 12 东海科学技术学院本科毕业论 文 附录

16、60 1 概述 1.1 设 计船基本情况 船 名： 6700DWT 化学品船 航 区： 近海 船型特征： 本船为钢质、双底双壳、单机、单桨、单舵、尾机型，航行于近海航区的化学品船，设有尾楼和首楼。 用 途： 用于近海海域化学品和成品油运输。 主要尺度及参数： 总 长 LoA 102.69m 设计水线长 Lwl 98.90m 垂线间长 Lpp 96.50m 型 宽 B 16.00m 型 深 D 8.60m 吃 水 d 7.20m 梁 拱 f 0.32m 船 员 p 20 人 方形系数 Cb 0.83 船级与船籍： 非国际 续航力： 6000 海里 设计内容： 1. 结构规范设计与计算，完成船体主

17、要构件计算书； 2. 绘制基本结构图； 3. 绘制典型节点图； 4. 制作焊缝规格明细表； 5. 结构设计总结。 船舶总布置图： 东海科学技术学院本科毕业论 文 附录 61 图 1 总布置图 新风口回风口-图 2 总布置图 图 3 总布置图 东海科学技术学院本科毕业论 文 附录 62 1.2 总布置说明 详见总布置图。 全船共设十道水密舱壁，从艏至艉依次划分为艏尖舱、 NO.1 液货舱及 NO.1 压载水舱(P&S)、 NO.2 液货舱 (P&S)及 NO.2 压载水舱 (P&S)、 NO.3 液货舱 (P&S)及 NO.3 压载水舱 (P&S)、NO.4 液货舱 (P&S)及 NO.4 压载

18、水舱 (P&S)、 NO.5 液货舱 (P&S)及 NO.5 压载水舱 (P&S)、 NO.6液货舱 (P&S)及 NO.6 压载水舱 (P&S)、污液舱 (P&S) 、泵舱 (兼 NO.1 重油舱 (P&S)、机舱、淡水舱，舵机舱。 艉楼内设船员室、厨房、 CO2 室、机舱棚、餐厅、盥洗室、卫生间等。 艉楼甲板上布置：船员室、机舱棚。 主甲板尾部布置系泊设备。 驾驶甲板上布置驾驶室、假烟囱、机舱天窗、风机。 顶甲板上布置搜索灯及信号灯桅。 艏楼内布置：杂物间、锚链舱。 主甲板上布置步桥。 东海科学技术学院本科毕业论 文 附录 63 2 船体主要结构规范计算 2.1 船体结构说明 本船为钢质、

19、双底双壳、单甲板、单机、单桨、单舵、尾机型，航行于近海航区的化学品船，尾部有尾楼，首部有首楼。货油舱区域甲板为单壳，舷侧为双壳形式，底部为纵骨架式双层 底；机舱区域舷侧为横骨架式，底部为横骨架式双层底；船首部位舷侧为横骨架式，底部为横骨架式单层底结构。 本船船体结构按中国船级社国内航行海船建造规范（ 2006）（后面计算中简称规范）进行设计计算。 2.2 船体结构详细计算 1.外板 1.1 船底外板 1.1.1 船底为纵骨架式，船中 0.4L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列式子计算所得之值： 1 0 .0 4 3 2 3 0 bt s L Fmm 0 .0 4 3 0 .7 9 3 2 3 0 1 9.72 mm 215 .6 bt s d h Fmm 5 .6 0 .7 7 .2 2 .0 2 1 11.9 mm 3 0 .0 5 2 1 7 0 bt s L Fmm 0 .0 5 2 0 .7 9 3 1 7 0 1 9.57 mm 4 4 .9 0 .8t s hw dmm 4 .9 0 .7 3 .8 5 0 .8 7 .2 10.63 mm 式中： s 纵骨间距， 0.7m； d 吃水， 7.2m； L 船长， 93m； Fb 折减系数， 1.0； 规范（ 2.3.1.3） 规范（ 5.2.2.1）