船舶与海洋工程毕业设计：600吨江海联运货船结构设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）600 吨江海联运货船结构设计所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目 录前言 .3摘要 .31 江海联运货船的概况 .62 沿海货船主要结构规范计算 .112.1 概述 .122.2 船舶主要尺度： .122.3 构件规范计算： .122.3.1 船体外板 .122.3.2 甲板 .162.3.3 单层底船底骨架 .162.3.4 舷侧骨架 .162.3.5 甲板骨架 .242.3.6 水密舱壁 .253 内河货船结构规范校核计算 .273.1 概述 .273.2 船舶主要尺度 .273.3 构件规范计算 .273.3.

2、1 船体外板 .273.3.2 甲板 .293.3.3 单层底船底骨架： .293.3.4 舷侧骨架 .333.3.5 甲板骨架 .353.3.6 甲板室 .363.3.7 栏杆 .374 构件汇总 .385 设计总结 .406 参考文献 .437 外文翻译 .448 结束语 .55本科毕业论文 前言3前言 随着国内外船舶建造技术的发展，冶金企业竞争意识的增强，实现进口铁矿江海联运、降低运输成本、减少铁矿中转损耗的要求日趋强烈，而在减少铁矿中转损耗的过程中江海联运货船起到了很大的作用 【1】 。在国内，所谓船舶的江海联运，是指把北仑港的进口铁矿装船后，经长江水系，不再中转，直接运达长江上游沿岸

3、的企业码头 【6】 。这样，可大大提高货物的运输率，降低运输成本、减少铁矿中转损耗。此次设计的江海联运货船有如下特点：钢质、单底、双机、双桨、双舵、尾机型，用于江海联运的普通货船，尾部有尾楼，首部有升高甲板。在这次毕业设计中，结合了江海联运货船的特点，在设计的各个阶段，按照要求的规范，相关的法则，参考文献及任务书要求的基础上，认真完成江海联运货船的结构设计，绘制基本结构图，绘制典型横剖面图和写结构设计总结。根据给定的设计任务书和相关资料，通过分析、研究、计算、绘图等工作，来选择船的主要参数，确定船体型线，设计并绘制船体总布置图，基本机构图和横剖面图等。在该船设计过程中，结合了散货船的特点，不仅

4、在设计的各个阶段尽量满足规范，相关法规及任务书的要求，还注重了船体结构，空间，性能间的相互关系，在有限的空间尽量做出合理的布局，特别对局部结构进行了加强。本科毕业论文 摘要4摘要本次设计的目的是符合任务书要求，布置合理的 600 吨江海联运货船。设计船为钢质、单底、双机、双桨、双舵、尾机型，用于江海联运的普通货船。该内容主要包括两部分：一、船体结构计算，根据中国船级社 2006国内航行海船建造规范要求进行计算和根据中国船级社 2009钢质内河船舶建造规范按内河 A 级航区的要求进行计算与校核。二、船体绘图，包括基本结构图，中横剖面图的绘制等。概述整个设计过程所得的设计结论：设计船垂线间长 48

5、.0m，设计吃水 2.10m，设计排水量 805.0t，满足设计任务书和相关规范的要求。关键词江海联运；结构设计；结构计算本科毕业论文 摘要5River-Ocean Combined Cargo Ship 600 Tons of Structure DesignAbstract This is a multi-purpose reasonable arrangement 600 tons of River-Ocean Combined cargo ship. It is steel, single bottom, double-propeller， twin rudder, stern-eng

6、ine, used in ordinary cargo River-Ocean Combined ship. The design process includes two parts: 1. the calculation of the hull structure, according to The rules and regulations for domestic of seagoing ships 2006,CCS, The rules and regulations of inland-going steel ships 2009,CCS and requirements of i

7、nland grade A compliant calculated and checking. 2. Hull graphics, basic structural plan and midship section plan. In summing: designed ships length between perpendiculars 48.00 m, designed draft 2.10 m, designed displacement 805.00t, all of which satisfy with the requirements of the specification a

8、nd the relevant norms.Key words River-Ocean Combined cargo; Structure design; Structure calculation本科毕业论文 正文61 江海联运货船的概述在国内，所谓船舶的江海联运，是指把北仑港的进口铁矿装船后，经长江水系，不再中转，直接运达长江上游沿岸的企业码头。这样，可大大提高货物的运输率，降低运输成本、减少铁矿中转损耗。随着国内外船舶建造技术的发展，冶金企业竞争意识的增强，实现进口铁矿江海联运、降低运输成本、减少铁矿中转损耗的要求日趋强烈，而在减少铁矿中转损耗的过程中江海联运货船起到了很大的作用。以前长

9、江中上游钢铁公司的进口铁矿，是用远洋海轮从澳大利亚、南非、巴西运到宁波北仑港，然后用万吨级船舶运至南京、镇江等港口，再用内河船舶运至冶金企业码头，这就是所谓的进口矿三程运输。随着我国船舶建造技术的发展，冶金企业竞争意识的增强，实现进口铁矿江海联运、降低运输成本、减少铁矿中转损耗的要求日趋强烈。目前参加铁矿中转的许多船舶基本上都存在一些不符合我国船舶规范要求的现象。特别是内河船舶，其船舶结构方面和安全设备配备方面存在的问题较多，而要改造这些船舶的成本又比较高。因此，各航运企业为了响应货主的要求，同时为了增强自己的竞争能力，产生了建造能适合货江海联运的新型船舶和发展企业的强烈愿望 【4】 。从理论

10、上估算，以武钢为例，从北仑把铁矿直接运到武钢，可节省运费 20，而且还可节省因中转引起的铁矿损耗等环节，仅此项每年可为武钢节约成本约 23 亿元。而且沿江还有南钢、梅钢、芜钢、马钢等钢铁企业，它们的铁矿也有相当一部分是需要进口的。因此，实现江海直达联运的社会效益是十分明显的 【7】 。1.1 江海联运的经济效益从宏观经济效益分析：利用长江黄金水道发展江海直达运输，其优越性与巨大的潜力是十分明显的长江干流年经流量一亿立方米，居世界第3位，整个水系拥有大小通航支流3 600多条，通航里程7万多公里，自然地形成了水系广阔的运输网。通过长江发展水运。经济效益十分显著：如每增加1千吨公里运输能力的投资，

11、铁路为104元，水运只需45元 每修1千吨公里铁路平均占地3040亩；1公里公路占地2530亩，而利用长江水系发展水运是“借水行舟”基本上不占土地，这对于人均占有耕地本来就很少的我国，意义重大。长江流人东海，与太平洋相通，而且因其伸人内地，更接近物质资源和人力资源丰富的地区，用国内原料或进口原料加工出口产品，通过长江外运是晟便利的。长江处于全国运输网的中心地带，南北向干线铁路和沿海水运均与长江交会，在东西向的陇海和湘黔、渐赣线之间近千公里的地区，只有长江一条东西大干线，使得长江水系航运的吸引范围伸展到全国各地，起着重要的枢纽作用。长江通航能力大，通过长江运送、超长、超重、超高、超宽的物件都具有

12、陆路运输不本科毕业论文 正文7可相比的优越性。长江蕴藏的潜力十分巨大，目前长江干线的利用程度只有密西西比河的17。如果长江干流开发到目前美国密西西比河的利用水平，其运输能力相当于2万多公里的铁路；如果全水系的航道都达到这个水平，其总运力相当于一百条千公里的铁路线，或者说比我国现有铁路的总运量大得多。可见，利用长江水系发展江海直达运输的自然条件是得天独厚的，它在我国综合运输体系中的作用是其它运输方式所无法代替的。江海直达运输不仅具有宏观的经济效益，而且有良好的微观经济效益。近年来，湖北在江海直达外贸运输方面作了一些尝试实践证明，江海直达运输加速了货物运输过程实现了物流的合理化。对外贸企业来说，它

13、的优越性表现在： 有利于缩短运输时间，加快货物的周转。由于江海直达运输避免了货物在倒载，减少了存储等中问环节，从而保证了货物能及时运达目的港。以武汉港直航日本为例，江海直达运输比中转运输可缩短l0天左右的时间。 有利于节省国内运输费用，降低换汇成本。一个吨运费出口货物，从武汉直航运输比从长江下游港口中转可节省人民币4050元，以每年直航15万吨计算，一年可节省67百万元国内运费。有利于减少装卸次数，降低货损货差。直航运输与中转运输相比，一般可减少56次装卸过程，从而提高了商品的完好率，减少了货物的损坏和丢失。 有利于出口企业提前结汇，提高合同的履约率。采用江海直达运输，出口企业在内河港口完成交

14、货，这样便可提前45天在当地中国银行结汇，从而提高了出口合同的履约率和出口企业的经济效益，对营运企业来说，在投资基本相同的条件下，江海直达营运企业的经济效益远远高于经营单一的内河水运企业的经济效益。如对建造投资相近的500吨级江海直达轮与500吨级内河驳船进行经济测算可知：前者年利润为2757万元，后者为50039万元，两者利润相差326万元；就投资的标准回收期看，建造内河驳，其拆旧及修理基金、利润等，需11年才能收回投资，而建造江海直达轮，仅用3年的时问便可收回投资。可见目前我国内河水运企业普遍亏损和利润下降的情况下，如能充分发挥长江水运优势，开发外贸江海直达运输，参加沿海和国际运输市场竞争

15、，摆脱困境向现代化发展的有效途径。1.2 江海联运未来的发展长江流域是我国经济发展条件最好、自然资源最丰富的地区，是建立我国最大产业带的理想地带。长江干流横贯青海、西藏、四川、云南、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海等lO个省、市、自冶区，支流还经过甘肃、贵州、广西和浙江等省区。长江水系把华东、华中、华南和西南三个经济区连成一体，形成了我国最大的经济网络 长江流域经济区。长江流域经济区拥有全国总耕地面积的14，总人中的13和工农业总产值的 12，水力资源充裕，磷矿储量约占我国总储量的90 锑、钨、锡等矿更是闻名世界。在长江沿线流域内有上海、武汉、重庆四个特大城市和30余座中等城市，是我国纺织、

16、机敞、化工、钢铁，电子、炼油、汽车工业的生产基地。根据我国经济发展战略，今后十年乃至更长一个时期，长江干温带将是我国宏观生产力布局的重点区带，出口主导型的外向型经济必将迅速发展 本科毕业论文 正文8特别是浦东开放区的开发和三峡大坝的建设，必将促进长江两岸的繁荣。经济的繁荣必然带来沿江对外贸易的发展，而对外贸易的发展又要求到外贸运输与之相适应。这样，江海直达运输作为一种既经济、又便捷的运输方式，应该而且必将受到人们的重视并得以较快的发展。1.3 江海联运船舶的几点不足1.3.1 部分船舶的船体构件比较单薄。主要问题是船舶建造采用簿板整体结构理论，但是船体肋骨和双层底肘板布置间距与建造要求的误差过

17、大，导致船舶整体强度下降。遇到风浪天气，船舶就会产生整体抖动，使得船舶整体构件容易疲劳，降低船舶的使用寿命；而且船体外板在靠离泊位时受到挤压，容易发生明显变形或凹陷，损害船舶的整体强度；当船舶满载铁矿后，船体也会产生明显的中垂现象，既影响船舶的安全，又影响船舶的载货量。1.3.2 多数船舶机舱的防火分隔不能完全达到规则要求。特别是在长江内船厂建造的船舶，这个问题最为明显，因为当时船东和船厂只是根据江船的建造经验和布置习惯来建造5000t 级货船，基本上没有考虑到船舶总吨达到1000 以上，规则对船舶的设备布置和分隔材料的要求都有明显提高。机舱和生活区的连接处，随意设置开口，任意使用装饰材料。由

18、于当时船舶检验机构对船舶的建造检验比较宽松，使得这些船舶在参加运输后，因为海事机关的强制要求，不断进行改造。既耽误了船期，又增加了船舶成本，而且改装后的船舶布置，也让人感到十分别扭。1.3.3 船舶的机械设备故障较多。这些船舶经过几年使用后，现在不少船舶的机器设备出现故障，个别船舶已发现主发电机启动系统故障，润滑油泄漏等问题，甚至出现主发电机不能工作，或发电机在主配电板上不能并联使用。如“永丰26”轮就是因为二号主发电机故障，被海事机关滞留，根据该船员介绍如果不是船舶配备二台发电机，该船在航行途中就可能发生失电事故。分析其主要原因是部分厂家的产品质量有问题，船员没有经常保养、维护，造成这些设备

19、使用一定时间后出现各种故障。1.3.4 船舶普遍存在遗漏关键设备的监控报警装置。例如主机冷却系统高温报警、滑油系统故障报警、舵机“失电、过载”的监控、机舱舱底水高位报警，因为这些附属监控装置只为主机、舵机、机舱的是否正常运行服务，并不影响船舶的正常航行，所以船东也不知道自己的船舶是否配备。船厂又对五千载货吨海船的设备构件不熟悉，因此这些船舶设备的缺漏也就容易产生。1.4 提高江海联运船舶质量的建议1.4.1 船公司应该经常向自己船上服务的船员了解船舶在各种气象、水文状况下是否出现不正常现象，以及船舶的各种机械设备运行状况。或者当船舶进厂航修期间，安排专业人员对自己的船舶重新进行全面检查，根据船

20、舶对应的规则要求，完善船舶的各项设备。1.4.2 船东在发现船舶存在的缺陷后，尽可能不要拖到修船时来解决，应该随时发现随时修本科毕业论文 正文9理，对那些已经明显出现未老先衰的设备、机器，应该下决心及时更换。否则等到海事机关查出问题时，既要船舶强制纠正，又要耽误船期，如果船舶被滞留，甚至被列入重点跟踪船舶名单，更要影响船公司的声誉和船舶生产。1.4.3 对于船体强度部分出现的结构性问题，在船舶建成以后就很难改变了，船公司只能在安排船舶航线时避开风浪较大的航线和海区，以确保船舶的安全。船舶的两侧肋骨从船首到船尾都是可以加强的，就是根据船舶的实际情况，适当增加加强肋骨的数量，这样还是可以增加船舶抗

21、扭曲能力，也能够提升船舶的整体强度，延长船舶的使用寿命。1.4.4 根据规则要求使防火分隔达到标准要求。目前不少总吨在10004000 范围船舶普遍存的在问题是机舱与相邻舱室的防火分隔主机输出功率超过375KW，没有达到分隔标准，一般只有钢质舱壁，没有设置隔热材料。也许因为以前海事部门对这方面的检查比较少，所以船公司、船厂都忽视了这项规定，现在再重新设置，可能要多费一些工时，隔热材料在沿海各港口都能够买到的。另外船东经常在机舱舱壁上任意开口，特别是穿越机舱舱壁的电缆孔，不能做到所有电缆集中穿越舱壁，造成机舱舱壁多处开口，又没有根据规则规定使用导缆钢管，电缆通过后也没有用不燃材料堵塞间隙，无意中

22、制造了缺陷。要纠正这些问题船东只要自己检查一遍，请船员根据本文所述修补一下即可。1.4.5 建议船公司在建造新船时，进一步考虑增大船舶压载舱的容量。目前运行的5000 载货吨江海联运船舶的压载舱容量一般只有1300 立方左右，这些船舶航行于北仑、上海、长江水域，那是没有问题的，但是它们无法参加我国北方航线的煤炭运输，因为其压载舱的容量比较小，空船状况下，在北方航线上，顶风逆水时，船舶航行速度将受到巨大影响。这可能会使船公司的竞争能力受到损失，也是目前这些江海联运船舶的最大缺陷。1.5设计船的主尺度总长 LOA 49.80 m设计水线长 LWL 49.30 m垂线间长 LPP 48.00 m计算船长 L97% LWL 47.80 m型宽 B 9.80 m型深 D 2.68 m设计吃水 d 2.10 m型排水体积 805.00 m 3肋距 s: 0.55 m方形系数 Cb 0.8151船员 p 6 人本科毕业论文 正文111.6 设计船的型线图