1、本科毕业论文（20 届）化学品船稳性校核所在学院 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 本科毕业论文 目录- 2 -目录摘 要 .II1 绪论 .11.1 选题的意义 .11.2 国内外对化学品船稳性的研究状况 .11.3 本设计的主要内容 .22 设计船主尺度及排水量的确定 .22.1 分析任务书与母型船资料 .22.1.1 设计任务书 .22.1.2 母型船资料 .32.2 估算设计船主尺度及排水量 .42.3 设计船重量估算 .42.3.1 空船重量估算 .42.3.2 载重量计算 .52.3.3 排水量裕度 .62.4 确定设计船主尺度及排水量 .
2、63 设计船型线设计 .63.1 设计船型线设计 .63.2 设计船型线图绘制 .64 设计船总布置设计 .104.1 设计船总布置设计 .104.1.1 船舶用途及航区 .104.1.2 船型特征 .104.1.3 布置情况 .114.1.4 舱室设施 .124.1.5 结构形式 .124.2 绘制设计船的总布置草图 .144.3 设计船重量重心计算 .154.3.1 空船重心估算： .155 设计船初稳性校核 .205.1 设计船静水力计算 .205.2 绘制设计船静水力曲线 .345.3 设计船初稳性和浮态计算 .356 总结 .41参考文献 .42外文翻译 .43本科毕业论文 摘要-
3、II -摘 要化 学 品 船 是 建 造 或 改 装 用 于 运 载 各 种 有 毒 的 、 易 燃 的 或 有 腐 蚀 性 化 学 物 质 的 货船 。 国 外 通 常 认 为 化 学 品 液 货 船 （ Chemical Tanker） 又 称 化 学 品 运 输 船（ Chemical Carrier） 属 液 货 船 （ Tanker） 范 围 。 化学品船是一种设计建造难度大的高技术、高附加值船型。 随 着 化 学 工 业 的 发 展 ， 尤 其 是 石 油 化 学 工 业 的 兴 起 ， 它 所需 的 原 料 及 其 产 品 的 运 输 量 日 益 增 加 。 随着世界经济的发展，
4、各国的出口产品正在从初级产品逐步向工业制成品或高附加值产品转化。化学品船作为一种要求严格的危险液货船，由于技术要求更加严格，提高了安全性，促进了需求量的增加。选择化学品船作为毕业设计的题目，是考虑到该船型的需求量在不断增加，且化学品船作为一种要求严格的危险液货船，其安全性格外重要，因此技术要求更加严格，稳性作为船舶的重要性能之一，对其的研究是很有意义的。此次对船舶稳性的设计可以锻炼我的独立动手能力，巩固我的专业知识，为今后的工作作好铺垫。关键词 化学品船；稳性校核；静水力性能；初稳性本科毕业论文 摘要- III -Chemical Tanker Stability CheckAbstract
5、Chemical tanker was to build or remodel freighters that used to transport all kinds of toxic, flammable or corrosive chemical. Foreign usually think Chemical Tanker Also called chemicals transports, range of liquid cargo. Chemical Tanker is a boat that was difficult to design with high build technol
6、ogy and high value-added. Along with the development of the chemical industry, Especially the rise of petrochemical industry that raw materials and products increased traffic volume. With the development of world economy, Countries export products are transformed from gradually to the industrial man
7、ufactured or high value-added products. Chemical tanker as a demanding dangerous liquid cargo ship due to technical requirements are more stringent enhanced security promote the increased demand.Choose chemical tanker as graduation design topic is considering that the demand of ships is increasing,
8、and chemical tanker as a demanding dangerous liquid cargo ship that Its safety particularly important, therefore technical requirement is more strict. Stability is one of the important performance, Its research is very meaningful. And designing the stability of ship can exercise my independent worki
9、ng ability, consolidate my professional knowledge, matting may future job.Key Words chemical tanker; Stability of the check; Static hydraulic performance; initial stability本科毕业论文 正文11 绪论1.1 选题的意义化学品船是目前国际造船界和航运界公认的高技术、高附加值船型之一。近年来，一些新生效的国际公约和规范从提高化学品船安全性、环保性的角度出发，对化学品运输和化学品船提出了许多新要求。化学品船的附加值比较高，而技术难
10、度又在相关企业的可接受范围内，对于一些中型造船企业来说，是比较适合发展而又可以作为未来的主打产品之一。随着世界经济的发展，各国的出口产品正在从初级产品逐步向工业制成品或高附加值产品转化。化学品船作为一种要求严格的危险液货船，由于技术要求更加严格，提高了安全性，促进了需求量的增加。当前，世界上营运的化学品船正向着大型化、多用途化以及高适应性发展，但国内对其的研究较少，为发展国内船舶行业，提高运输率，以便在竞争激烈的市场上谋得一席之位，对化学品船的研究是势在必然的。而稳性对船舶的安全性有重要的影响，也是船舶最基本的一项重要技术性能，因此对化学品船的稳性校核是有必要且有意义的。1.2 国内外对化学品
11、船稳性的研究状况化学品船是一种设计建造难度大的高技术、高附加值船型，中国已自行开发建造大型多功能化学品船，对化学品船的技术掌握已达到了一定的水准，但在化学品船的技术研究和开发方面仍需加强和提高。随着中国经济飞速发展及化工产品的需求增大，国内化学品运输需求将快速上升。近几年来，一种不锈钢化学品船开始进入国内造船市场的视线，并越来越受国内造船企业的欢迎。据悉，不锈钢化学品船属于二类化学品船，从油船发展而来，当油船进行特涂后，即可着手运输化学品。如今市场上的大多数化学品船采用碳钢结构的液货舱，再进行特涂，可是由于特涂的涂料对不同的化学品所存在的局限性难以根除，因而不锈钢化学品船的出现自然而然地水到渠
12、成。与普通油船相比，不锈钢化学品船的价格高出约 50%左右，所以引起了有关造船企业的重视，渐渐成为新宠。不过，专家也提醒一些想在不锈钢化学品船市场有所作为的船舶企业：在考虑未来发展时应结合自身实际情况，慎之又慎，应该理性地分析市场状况，结合自身优势合理地选择船舶产品，避免发生“一窝蜂”的情况。国际新造化学品船趋向于大型化，虽然化学品船表现出大型化，但并不像油船那本科毕业论文 正文2样明显，这主要是由于单一品种的化学品货物难以形成稳定的大批量，因而大型类化学品船的大型化收到一定的限制。同时，小型类化学品船的大型化使得 12 万吨级船近几年比较兴旺。在未来一段时间内，35 万载重吨化学品船仍将是建
13、造的主流。关于化学品船船队方面，整个化学品船队“两头大、中间小”的趋势越来越明显。目前,用于化学品船货舱围壁结构的钢板材料主要有 3 种,即普通碳钢加特殊涂层,整体式不锈钢,碳钢/不锈钢复合板。普通碳钢加特殊涂层货舱的优点是可以显著地降低造价,且除少数与涂层不间容的化学品外,可装载的货品种类繁多;缺点是特殊涂层在营运中容易遇到损害,影响营运效益。整体式不锈钢货舱的优点是载运货品种类广泛,且无特殊涂层可能在营运中遇到损害之忧,除少数与不锈钢不间容的化学品外,绝大多数化学品均可载运;缺点是对运输、仓储、焊接、加工以及生产管理等各环节均有严格要求,因此初始造价很高。碳钢/不锈钢复合式货舱与整体式不锈
14、钢货舱相比,优点是能降低造价,但施工工艺复杂,为此,复合板往往仅用于平直结构件区域。在现有的化学品船船队中,采用特殊涂层货舱的化学品船,占化学品船总量的 70%以上,而且随着新的适应性更强的涂料投入使用之后,普通碳钢加特殊涂层的货舱型式将更加占据主流位置。1.3 本设计的主要内容本次设计是根据母型船资料及设计船的任务设计一条新船，然后对新船进行稳性校核。设计过程中的主要内容是根据母型船及新船任务书初步确定主尺度，作出型线图及总布置草图，之后计算其重量重心，静水力，初稳性及浮态。2 设计船主尺度及排水量的确定2.1 分析任务书与母型船资料2.1.1 设计任务书船 名：化学品船航 区： II 类（
15、近海航区）船型特征：钢质、单桨、单舵、方尾、双壳、尾机型化学品船。用 途：（1）运输以下化工品：醇类：如甲醇、乙二醇、正丁醇、导丁醇、二甘醇；本科毕业论文 正文3苯类：甲苯、二甲苯、苯、邻二甲苯、及苯乙烯；酮类：丙酮、丁酮等；脂类：二丁脂、二辛脂、醋酸乙脂（丁脂）；（2）要求可同时装载二种货品。主尺度： 总 长 LOA 80.00 m垂线间长 Lpp 73.00 m型 宽 B 12.50 m型 深 D 5.50 m设计吃水 d 4.20 m排水量 2600 t船级与船籍： 非国际船员定额：14 人。主机：G6300，额定功率 1200hp，转速 400rpm。齿轮箱：CW 42.45-0.1，
16、传动比 2.0：1。辅机：发电机 2 台：90kwX2 ，24kwX1。航速/功率储备： 11.3kn/10%MCR。续航力：不低于 2000 海里。船体结构（材料、结构形式等）：钢质焊接、纵横混合骨架结构形式。总布置要求：本船设有尾楼及首楼，其间通过步桥连接。尾楼甲板上设有三层甲板室，全船设有五个货舱。设备要求：按法规和规范要求配备。2.1.2 母型船资料船型：本化学品船为钢质、甲板和膨胀甲板、单机、单桨、单舵、方尾、尾机型的柴油机推进油轮。主尺度： 总 长 LOA 73.50 m两拄间长 LPP 67.86 m型 宽 B 12.00 m 型 深 D 5.30 m设计吃水 d 4.00 m设
17、计排水量 2442.2 t 本科毕业论文 正文4方形系数 Cb 0.7276首舷弧 0.254 m梁拱 0.20尾舷弧 0.661甲板间高度： 主 甲 板 艉楼甲板 2.30 m艉楼甲板 艇甲板 2.30 m艇甲板 驾驶甲板 2.25 m 驾驶甲板 罗径甲板 2.25 m主甲板 艏楼甲板 2.30 m2.2 估算设计船主尺度及排水量设计船主尺度确定 可采用仿式变换方法，即 ，其中 ； ； ；pnm1P1/L1B/n1d/P根据母型船资料以及设计任务书： 母型船资料：总长 =73.50m 两柱间长 =67.86m 型宽 =12.0 m 型OAP11B深 =5.30m 设计吃水 =4.00 m 排
18、水量 1 =2442.2 t1D1d设计船取：两柱间长 =69.4m 型宽 =12.5 m 型深 =5.5m 设计吃水PLBD=4.10 m d代入公式得： 排水量 = 2660.0 t2.3 设计船重量估算2.3.1 空船重量估算母型船 = 970 t 1LW(1)钢料重量 母型船 =0.55 = 533.5t =0.454 a=1,b=11H1 )bD(aBLW C1P1HH1设计船 =567.68tbD)(aBLC P1(2)舾装重量 母型船 =0.28 =271.6t =0.063O1W1 1Poo3baBL C本科毕业论文 正文5设计船 = =300.26tOWBDLCP3(3)机电
19、设备重量 母型船 WM1= LW1- WH1- WO1=164.9t 设计船与母型船一样，则 WM=164.9tLW=WH+WO+WM=567.68+300.26+164.9=1032.84 t2.3.2 载重量计算a.人员及行李 6514+45 14=1.54tb.食品及淡水 分别根据人数、自持力天数及有关定量标准按下式计算：总储备量=自持力（d）人员数定量 （kg/（dper） ） =22.904t食品重量=814 0.0045=0.504t淡水重量=814 0.2=22.4t淡水舱总重量=90.4式中：自持力 8 昼夜 R续航力，2000（n mile） ；VS服务航速，11.3（kn）
20、 。关于定量的标准：食品定量通常按每人每天 2.54.5 kg 计算，计算时取为 4.5kg， ；淡水的定量标准与航程航线的气候等因素有关。通常海船取每人每天定量 100200 kg ，取为200kg。 c.燃油=88.1t -310Fkt pgWp 额定功率：882KW g0 可近似取主机耗油率的 1.15-1.20 倍 取 1.2 倍 g0 =243.6 g/kWhT=R/Vs=177h，其中 R 为续航力（n mile） ，VS 为服务航速（kn） ，k考虑风浪影响的系数，一般可取 1.11.2，计算时取为 1.1 。d.润滑油WL=WF=0.0588.1=4.405t 式中：对一般柴油
21、机 0.020.05，主机功率大航程远的取小值。计算时取 0.05e.备品、供应品重量：0.5%LW=0.5%1032.84=5.16t本科毕业论文 正文6f初步估计载货量为 1432t=1432t+1.54+22.904+88.10+4.405+5.16=1622.109t WicD2.3.3 排水量裕度排水量裕度也叫排水量储备。在估算空船时通常加一定排水量裕度。就一般情况而言，在初步设计阶段，排水量裕度可取空船重量 LW 的 4%6%，或者船体钢料重量WH 取 3%5% ,对舾装重量 WO 和机电设备重量 WM 各取 8%10%.0.041032.84=41.31t2.4 确定设计船主尺度
22、及排水量设计排水量 1=DW+LW=1032.84+1622.109=2654.949所以设计排水量 1= 2654.949t1理论排水量 满足设计要求设计船主尺度初步确定如下：总 长 LOA 75.18 m水线长 LWL 70.2m两拄间长 LPP 69.4 m型 宽 B 12.5 m 型 深 D 5.5 m吃水 d 4.10m肋 距 S 0.60 m排水量 2654.949 t3 设计船型线设计3.1 设计船型线设计已绘制的型线图的三个主尺度方向上分别按已计算得的仿似变换系数进行仿似变换,得到新船的型线图,从而在该图的中横剖面图上量取五条纵剖线的半宽和高度值,并在中纵剖面图上绘出这五条纵剖线,又通过量取新船型值,而得出新船的型值表。3.2 设计船型线图绘制根据母型改造法三向的缩放比例，对母型船型线图进行缩放改造，得出设计船型线图。如果一些线条的光顺性有问题或者一些连接节点之间有错位，可进行适当人为
