12000 DWT多用途船主要外舾装设计

徐芝良

0 引言

12000 DWT多用途船是由上海船舶研究设计院承担详细设计，由九江同方江新造船有限公司为德国船东建造的系列多用途船，入GL船级，挂斯里兰卡旗。首制船已于近期试航结束并顺利交付。

该船为单机单浆船，球鼻首，方尾，居住舱室、驾驶室及机舱位于尾部。全船设有3只货舱，适于装载谷物和集装箱及包装货，露天舱口盖为折叠+吊离式，货舱内二甲板舱盖兼作谷物舱壁。上甲板设有3台货舱吊。总布置图见图1。

船舶主尺度：

图1 12000 DWT多用途船总布置图

下面就该船的外舾装设计作简要介绍。

1 锚设备设计

1.1 首部锚设计

首部锚设备的设计主要是确定锚链筒、滚轮止链器、起锚机和锚链舱的位置。该船采用了货船常用的方法，锚机链轮、止链器和锚链筒在同一垂直平面上，锚链筒在外板出口处用铸钢锚唇和锚贴合。这种设计简洁经济，方便施工。船厂对锚机、止链器等设备的安装定位一次到位，效果较好。首部锚绞机为电动液压型，各带1个锚链轮，1个卷筒和1个带缆头，无恒张力装置。首部锚布置见图2。

1.2 尾锚设计

由于该船要满足圣劳伦斯运河的要求，因此在尾部设置了尾锚。

尾锚的设计除了满足规范要求，还需要综合考虑尾部甲板的操作空间，锚的收藏方式和位置，收放过程是否影响其他设备等问题。在设计初期船东就提出，尾锚要遮蔽收藏（收藏在锚穴内），而且锚收放过程不应发生锚爪钩住尾封板的情况。按照这些要求，我们开始布置锚设备。由于尾楼甲板在船长方向的空间有限，在甲板上布置尾锚绞车、钢索滑轮、掣索器等设备非常困难，而且会影响尾部的通道和带缆。经过反复思考后，决定将锚链筒在尾楼甲板的出口向上延伸至A甲板，将尾锚绞车、钢索滑轮、掣索器放到A甲板，并且与锚链筒所在平面呈垂直方向布置。这样就给尾楼甲板留出了相当的空间，也不影响A甲板上的通道。这种布置得到了船东的肯定，也顺利通过了圣劳伦斯当局的认可。尾部锚布置见图3。

图2 首部锚布置

图3 尾部锚布置

2 系泊设计

该船的系泊设计满足巴拿马运河、圣劳伦斯运河的要求。船上设有系泊绞车（锚绞机）、巴拿马导缆孔（双式、单式）、圣劳伦斯导缆器、羊角滚轮导缆器、导缆滚轮、滚柱导缆器、带缆桩等设备。根据巴拿马运河的要求，对照该船的主尺度，巴拿马导缆孔的设置分为5组：

1）船首中心线处双式导缆孔1只；

2）船尾中心线处双式导缆孔1只；

3）船首向后 12.1 m（巴拿马要求 12～16 m）双式导缆孔左右舷各1只；

4）船首向后 26.6 m（巴拿马要求 24～28 m）单式导缆孔左右舷各1只；

5）船尾向前 12.1 m（巴拿马要求 12～16 m）单式导缆孔左右舷各1只。

带缆桩的设置与导缆孔相匹配。根据圣劳伦斯运河的要求，通过运河的船舶应设有4根缆绳，其中2根应从船首后端部导出，2根从船尾部导出，而且所有缆绳均应由绞车主卷筒操作。由于该船首尾绞车均为单卷筒，即只能系带1根缆绳，另1根缆绳就需要通过另一舷的绞车的主卷筒来操作。因此，在布置时，特别采用了2个（注：规范要求不超过2个）羊角滚轮导缆器进行导向，以实现这一要求。系泊布置见图4。

图4 系泊布置

3 舵设备设计

该船设1台端铰摆缸式电动液压舵机 （见图5），扭矩 430 kN·m，最大转舵角度 45°。 Becker舵公司提供襟翼舵，舵叶面积16 m2，舵面积比1.47%，平衡比47%，展弦比1.38，见图6。襟翼舵的升力系数比较大，一般可达普通舵的 1.5～1.8倍，且由于尾翼的作用，其制刹作用和转船力矩均有很大程度提高，从而有效地改善了船舶的应舵性能和回转性能。另一方面，由于襟舵舵是全悬挂舵，没有挂舵臂，无需舵销，这便简化了舵的安装和拆卸程序，同时最大转舵角度45°也为螺旋桨的拆卸提供了足够的空间。

图5 电动液压舵机

图6 襟翼舵

舵杆上端与舵机的连接采用锥形油压连接，油槽设在舵柄锥体上。舵杆下端与舵叶的连接也是液压连接，油槽设在舵杆锥体上。

4 货舱通道的设计

该船共有3个货舱，每个货舱首尾端各设有一个小舱口，供人员进出货舱用。根据《澳大利亚码头工人规则》，其中一处设直梯或直梯组合，另一处设斜梯组合梯。在图纸退审时，澳大利亚审图部门提出两个问题：一个是首部通道的斜梯有部分走道宽度不满足要求，另一个是第二货舱二甲板有两个位置，如何进入？实际上，由于船首线型局限，结构空间狭窄，布置斜梯确实非常困难。在这种情况下，我们提出设置盘梯（见图7）的想法。经过船厂、船东的确认后，我们将修改方案再次提交给澳梯审图部并获得了认可。至于第二个问题，从较低的位置进出货舱满足要求，而当二甲板置于较高位置时，进出货舱则比较困难。由于舱内结构的限制，要根本解决相当困难。在反复考虑后，我们将货舱壁上的通道开口尽量扩大，并向澳梯审图部进行了详细的解释，最后也获得了认可。

图7 盘梯

5 货舱舱口盖设计

该船货舱舱口盖包括露天甲板舱口盖和二甲板舱口盖。

露天甲板舱口盖采用折叠加吊离式。折叠盖板的设置充分考虑了甲板上起重机的位置，具体如下：第一货舱，尾部设一对折叠盖板，首部设1只吊离盖板；第二货舱，首尾部各设一对折叠盖板，中间设一对（2只）吊离盖板；第三货舱，首部设一对折叠盖板，尾部设一对（2只）吊离盖板。

二甲板舱口盖均为可吊式，其中，第二货舱设有两个存放位置，较低位置时二甲板下可堆放两层8’6”集装箱，较高位置时二甲板下可堆放两层9’6”集装箱。第二货舱和第三货舱的二甲板在垂直放置时兼作谷物舱壁。二甲板舱口盖在不用的情况下可以堆放在上建前端的尾楼甲板上。

6 起重机托架的设计

该船在船舶左舷安装有3台起重机，吊臂均朝船首搁置，尾部和中部的起重机吊臂分别搁置在前面一台起重机的主体上，而首部起重机则需要设专门的托架。

该托架的设计主要考虑了以下几方面的因素：

1）保证起重机头部的吊钩下落点能够在船首舷墙内，并且不可影响首部系泊的操作。

2）保证托架不碰船首的防浪罩。

3）要满足《澳大利亚码头工人规则》。保证有宽600 mm，高2000 mm的通道；如果攀登托架高度超过6 m，应设有休息平台。

4）保证托架不影响货舱舱口围板的结构延伸。

5）托架本身的结构不可影响船首通道和带缆。

6）船东要求，托架应与防浪罩和舷墙结构有机结合。

为了满足上述条件，起重机托架不可能设计成剖面为长方形的、封闭板架结构。最终采用了桁架结构，4根立柱有2根与防浪罩连接，另2根与舷墙结合，见图8。整个结构重量较轻，稳定性好，而且不影响通道和带缆，通过了德国船级社的认可，船东也很满意。

图8 起重机托架

7 雷达桅的设计

该船雷达桅，按照规格书的要求，采用通常的钢板制作的流线型结构（整体式），布置在罗经甲板船体中心线上，桅体上设有直梯、雷达、航行灯、信号灯和钢丝绳支索眼板等。我们在设计后送船级社审查并已得到认可。但后来船东要求修改成分体式（门式），即将雷达桅设计成一个大平台，两个雷达均布置在该平台上，航行灯、信号灯等设备也是以该平台为基础进行布置。这样既扩大了桅的根部，又降低了桅的高度，一定程度上减少了桅的振动并兼顾了其强度。在征求船厂的意见后，我们对雷达桅进行了修改（见图9）。送船级社一次通过，得到了船东的肯定。

图9 雷达桅

8 结语

舾装设计一直被认为是繁杂的工作，除了要遵循有据可查的规范标准外，还有很多船东在使用方面的人为因素需要去考虑。在这条船的舾装设计过程中，我们和船厂一起努力，碰到问题及时沟通，在满足规范规则的前提下，尽最大的可能满足船东的要求，为船舶的顺利建造和交付打下了基础。