纽卡斯尔型散货船底墩取消装载压载水方案分析

山东海运股份有限公司 孟庆全 张玉昆

中国船级社 胡敬梁 姚建伟

近年来，山东海运基于纽卡斯尔型散货船单航次的突出经济性，在国内多家船厂订造了多艘纽卡斯尔型散货船。针对纽卡斯尔型散货船的各项技术指标，基于山东海运船东使用需求，积极寻求各项关键指标最优化的方案。本文阐述的是最优方案之一：对于船型底墩优化为不装载压载水方案。

常规纽卡斯尔型散货船由于螺旋桨浸没等要求，部分底墩设计为了装载压载水从而成为压载舱一部分。但是底墩内部结构较多且多为狭小空间，这为船东在后续维护保养带来了不便，防腐和营运期间维护成本很高，且极容易在压载水调拨时由于底墩作为压载舱，在开启压载舱舱盖时误操作造成麻烦，并且在建造过程中底墩因为压载舱缘故需要开设部分透气孔在壁墩板材边缘，容易由于精度问题造成换板返工现象。

图1 某纽卡斯尔型散货船底墩装载压载水

图2 某纽卡斯尔型散货船底墩装载压载水实际状况

针对上述问题，山东海运在北船重工20.8万吨纽卡斯尔型散货船新造船项目启动初期，向北船重工以及中国船级社提出了想优化装载压载水的壁墩为空舱的客户需求。以客户实际需求为导向，船东、船厂以及中国船级社三方进行了优化方案核算分析：原始设计，NO.3/4/5/6 底墩为压载舱，现拟优化将NO.3/4/5/6 底墩修改为空舱（如图3所示）。

图3 纽卡斯尔型散货船底墩取消装载压载水

1、压载舱压载水量

（1） 原始设计 ：Abt.69700m3

（2） 取消壁墩压载，不做结构修改：Abt.67400m3压载水量减少约2300m3。

（3） 取消壁墩压载，结构修改：Abt.69700m3,压载水量减少约2300m3。

（4） 装与不装压载水对比分析优势：同样压载航行油耗相对降低。

2、最小压载吃水（包括压载水置换工况）

（1） 原始设计 ：7.89m

（2） 取消壁墩压载，不做结构修改：7.70m

（3） 取消壁墩压载，结构修改：7.70m

（4） 装与不装压载水对比分析优势：原结构设计最小吃水7.85m,初步评估对结构强度基本无影响。

3、最小艏吃水（包括压载水置换工况）

（1） 原始设计 ：6.09m

（2） 取消壁墩压载，不做结构修改：6.02m

（3） 取消壁墩压载，结构修改：6.02m

（4） 装与不装压载水对比分析优势：目前结构最小艏吃水5.90m,结构相关计算无影响。

4、装载工况：最大中拱弯矩变化

（1） 原始设计：530857tm FR128(95.4%)

（2） 取消壁墩压载，不做结构修改：557203 tm FR139(98.7%)

（3） 取消壁墩压载，结构修改：557203 tm FR139(95.4%)

（4） 装与不装压载水对比分析优势：HCSR强度校核工况,压载出港+艏尖舱满；最大中拱弯矩数值增加约5%,满足规范要求标准。

5、压载水置换工况

（1） 原始设计：原置换计算最大弯矩、最大剪力小于95%。

（2） 取消壁墩压载，不做结构修改：

1）2/7舱：最大弯矩100.1%，最大剪力98.8%；

2）3/8舱：最大弯矩100.4%，最大剪力114.8%；

3）5舱：最 大 弯 矩101.8%，最大剪力105%。

（3） 取消壁墩压载，结构修改：修改后最大弯矩、最大剪力小于95%。

（4） 装与不装压载水对比分析优势：取消壁墩压载，结构修改后完全满足规范要求标准。

6、纽卡斯尔型散货船壁墩装与不装压载水优化设计结构修改分析

（1） 弯矩变化范围的影响：FR67-190、FR265-293范 围 许用弯矩增加2%～6%，将要及船体极强度舱段有限元结果的变化，目前已进行规范总强度计算校核、NO.5/6货仓屈服屈曲评估,评估结果涉及结构修改影响；

（2） 结构修改 ：NO.44货舱靠后区域(FR179-187)涉及外底板10列板板厚增加2～3mm，NO.7货舱靠近舭部的外底板及舭列板(局部小范围)板厚增加1mm，NO.6货仓整舱区域涉及外底板10列板板厚增加2～3mm。重量增加约15吨。

（3） 剪力变化范围的影响：FR58、FR226、FR244、FR283、R292位置许用剪力不同程度增加,经强度评申情影响结构无需修改。

7、纽卡斯尔型散货船壁墩装与不装压载水优化设计壁墩布置分析

原水密横隔板开孔保留,人孔盖取消。

最终经过山东海运船东、北海船厂以及中国船级社三方核算优化，纽卡斯尔型散货船采用了取消壁墩压载同时结构进行修改方案，虽然较原方案钢结构重量略有增加15t钢材，同时对设计与审图增加了一定工作量，却极大地降低了底凳防腐和营运期间维护成本,便于维护保养。通过此优化方案，船厂虽然增加了约15t钢材，但是该设计满足HCSR强度校核，创新了纽卡斯尔型船型品牌，赢得了船东客户信任，也实际解决了船东后续维护保养的需求。

两艘新型海关缉私艇顺利交付

近日，由中国船级社(CCS)珠海分社负责检验的两艘49米新型海关缉私艇“中国海关1101”轮和“中国海关1102”轮顺利交付。两艘船将在维护国家主权和利益、打击水上渠道走私和社会稳定发挥重要作用。

两艘新型海关缉私艇外观造型新颖、庄严，为单体钢铝复合结构。该船总长49.0米，型宽7.4米，型深3.5米，定员24人，续航力850海里，设计航速不低于32.5节，实测最大航速接近34节，具有良好的快速性、耐波性、稳定性和操控性。两轮配备了3台1939kW高速柴油机，采用三机、三桨、三舵的常规推进方式。船上配备了先进的查缉取证设备、雷达监控系统、卫星远程视频传输系统等，大幅提升执法效率。