第35卷第2期2018年4月
江苏船舶
JIANGSU SHIP
Vol.35 No.2
Apr.2018
4 000车位汽车运输船甲板布置的设计优化
秦建国,刘灿波,曾繁强
(南通中远海运川崎船舶工程有限公司,江苏南通26005)
摘要:以4 000车位汽车运输船为例,首先介绍了汽车运输船的汽车甲板装载面积范围及车位数量的确定方 法;其次分析了限制甲板装载面积和车位数量的因素,并根据该船特点对典型舾装品及结构件布置进行了优化;最后提出了切实有效的提高汽车甲板装载面积及车位数量两项重要参数的具体方法。
关键词:汽车运输船;汽车甲板装载面积;车位数
中图分类号:U662. 2 文献标志码:A D01:10.19646/j. cnki. 32-1230.2018. 02.002
建国汽车0引言
汽车运输船(PCTC)是 以运输成品轿车为主、兼运 车 型车辆的滚装船,有
可运输一些滚装的包装货物。该船型通常设有多层 汽车甲板以及板、坡道、、和水1的滚装通 ,甲板层数可达10〜14层,船 有可供车 船 的大型跳板,汽车在甲板 是通
的,船和 置起重 ,是 海汽车 运输船。汽车滚装船运输具有运量大、效率高、 优点,E为汽车运输的最佳方式,是 汽车运输的主流方式。
汽车的积载因数大,自身重量 ,且不能堆装,因此对汽车运输船 ,车位数是其主要的性能一。型车 和 型 车
,其装载量 ,因而汽车甲板的有效装载面积
重要,而且该数 车位数 。汽车甲
板装载面积和车位数通常作为 项 船舶建造和 中予以规定,是船东确认的重要 :
汽车运输船 运的 。以
4 000车位汽车运输船为 对象,在分析汽车
甲板装载面积和车位数确定方法 ,通过对汽车甲板的 布置,尽量 汽车甲板的装载面积,提高汽车运输船的车位数和船舶的有效 丨,增强船舶的 和市场竞争力。
收稿日期=2217-09-15
作者简介:秦建国(1971—),男,硕士,高级工程师,主要从事船舶详 细设计与优化。1汽车甲板装载面积和车位数的确定
1.1汽车甲板的装载面积
汽车甲板的装载面积是指各层汽车甲板 够装载车辆部分的有效面积。汽车甲板装载面积的具 体规定虽然与船东的要求有关,但原则上一般从外 板肋骨、横舱壁及侧壁的内侧量起,扣除汽车滴滴美国上市
甲板上被船体主结构件、舾装品如管路、电缆及其护 栏等遮挡区域,以及净空高度过小无法装载车辆的 区域。典型处所的汽车甲板装载面积如图1〜图3 中阴影部分所示。
汽车运输船的车位数一般是用日本首次向北美 出口的“⑶R0NA RT43L”为标准车型来核算的。RT43L车型的长为4 125 mm,宽1 550 mm,L表示 左手侧方向盘。核算时车与车 的间距纵向为300 mm,横向为100 mm,车与舱壁、支柱等船体构 件 距为300 mm。车位数是货 船东公司
互相确认的重要 一,船型、
主尺度及总布
6江苏船舶第35卷
义乌汽车网置等设计工作均是在车位数的基础上展开的。
车位数的核算不能根据“甲板装载面积/单位 车辆所占面积”进行,因为在甲板边缘 则区域,虽然面积满足,但形状上却无法完整 一辆车,为有效的装载面积。因此,要确定船舶的车位数,首先需要在装载面积范围内,使用要求 的车型进行车辆布置;其次 布置图统计实 :置车辆的数量,,船舶的车位数。
2汽车装载限制因素及对策电动自行车质量排名
汽车运输船通常设置多层甲板。汽车运输船的特,从船舶的 方 ,为了使车辆船 行驶,因而希望各甲板间的货舱是相通无阻碍的,水(气)密甲板、水(气)密舱壁设 置得越少、单一的货舱区划越大越好。但是越的货舱 船舶 后更多的进水量,从而无法满足SOLAS(国际海 公约)中的要求。的货舱区 要 更高等级和 的固定 ,这些
计难度的 及 的提高。因此,如 適置货舱区划,满足 要求,又能满足破舱 及 要求,需要在船舶进行全面的设计后再确定。
2.1限制因素
汽车运输船的货舱通常为单壳结构,向内的舷 侧肋骨 出结构 装载车辆的数量;同时为满足 的要求,货舱区域被划分为 区划,横向或纵向布置的 舱壁 碍汽车通行。此外,货舱内各层甲板 置一两柱,以
为甲板提供足够强度,但立柱的设置同样会影响 车辆的布置及通行。
汽车运输船如 特 计,特定 的舱室汽车装载。汽车运输船 化天然气(LNG)为动力,布置有安装LNG的舱,占据了部分车辆装载的空间,减少了车辆装载。
为了能够载运重型车,兼顾各类型号的车辆,汽 车运输船在舱内设计了可提 甲板。可提 甲板的工作支座通常位 柱、强肋骨、舱壁等船体构
件上,立柱 装电缆链、提 、高位支舾装品,舱壁处安装电 制 纵甲板运动,这些舾装品 对车辆装载 。
,为满足规范对货舱通风及 的要求,需要设置大量的通 及 ,其布置的
车辆装载。
2.2布置原则及对策
车辆通行及停放的 特点,在进行汽车甲板设计时的一项重要原则就是 提货舱区域即汽车甲板处所线路通畅,形状规整,尽 量减少结构及舾装品的障碍对车辆装载的 。
原则,汽车甲板设计时提高装载量的对策如下:
(1) 货舱与其他区划分隔舱壁上的扶强材等尽量布置在货舱背面,以汽车甲板装载面积。
(2) 布置在货舱区域的管路、电缆舾装品及护栏 小汽车甲板装载面积,因量将其布置在外板的强骨架之间。如因条件限制,必须布置在汽 车甲板装载面积以内,其占用的面积 扣除。
(3) 车辆布置时通常将车 船长方向纵向布置,但 些形状 则区域如 部,纵向难以布
置时则可横向布置,其布置示意图如图4所示。车进行横向布置 汽车甲板的强度是否满
足规范要求。因为汽车的纵向布置及横向布置,甲板所 的轴载荷是 的,通常甲板能够 纵向的轴载荷要高于横向的轴载荷,因此横向布置的 区域需进行结构强度的校核。如 核甲板强度不
满足规范要求,则 甲板强度 车位数的后 定。
(4) 根据汽车甲板装载面积的范围可知,固定坡道、可 可以布置车辆,可充分利以下净空高度超过1.4 m的甲板空间,用于 车辆布置。其布置示意图如图5所示。
(5) 车辆布置 仅 总体舱室及净空高的
东风nissan
,其他可能对车位 的结构 以,诸
如货舱内立柱、 方通
的形状及舷侧肋骨
第2期秦建国,等:000车位汽车运输船甲板布置的设计优化7
等。设计 汽车甲板内布置的舾装品,如可提升甲板 的动力、控制 及管路、栏杆的。
I If2£:''''________上层甲板
I II I~1\I下层甲板
图5坡道及以下区域的车辆装载
3    4 000车位PCTC船特点
4 000车位PCTC船 船用燃油和天然气(LNG)作为 。本船全长181 m,型宽30 m,型深30. 22 m,夏季吃水9.6 m,共有10层汽车甲板,装 载能力约为4 000标准车位。其中第4层及第6层 为可提 甲板,有3个搁置位置,便于装载大型车及货物。所有可提升甲板及锚机、缆机均 电驱动方式。所有跳板均 压控制,操作简单,维护方便。船舶满足芬兰-瑞典冰级规范规定的 1A S冰级要求,船体外板进行结构加强,置相应的破冰 ,舾装 及 可耐-2
5 °C的环境温度。
传统汽车运输船设计舷侧为单壳结构,局部设 置横舱壁,货舱内仅有一 柱。汽车运输船较为
痩长,在航行中极易发生横摇,当船舶横摇变形量较 易发生结构损伤情况。为抵抗横摇变形,4 000车位PCTC船结构设计 甲板以 :计为 构造,以增强船舶 附近及以下船体结构的刚性。船在货舱内取消横舱壁,改为设置两排支柱,形成宽敞区域。其典型横剖面见图6。
4汽车甲板内舾装件布置优化
根据船东提出3 800车位的 ,,原则及对策进行初步设计后,汽车甲板装载面积及车位数 满足 中的 。在详细设计过程中,发现在舾装品布置及船体结构方面仍存 一定的改进空间,可进一步 计 。通过对汽车甲板布置进一步优化,最终汽车装载量
4 000车位,超出船 车位数。
图6典型横剖面图
4.1手提式灭火器及可提升甲板的控制电气屏等
SOLAS规定滚装处所各层甲板两侧 有手提 ,间距不超过20 m。要求,各层汽车甲板的两 要安装大量 。若布置不,有的 较为突兀,影响车辆的通行及装载。本船第5层甲板以上外板为单壳结构,因此可 以将各甲板的手提 布置在外板肋骨 及通 的端部。第6层可提升甲板的控制电布置 似处所。
第5层甲板以下的外板为 结构,外板肋骨布置 ,手提 的位置
讨。第4甲板为可提升甲板,要求
的范围内 有任 碍物 其活动,最终决定在内 开设凹槽,可提升甲板活动的灭火均布置在内 的凹槽内。
可提升甲板由多块活动甲板构成。为了满足每 活动甲板的 轨道及支 的布置,按厂家要求,置了 甲板支撑盒,其边 置 侧肋骨处。在满足厂家要求 对部分支撑盒进行了扩大,使附近的手提 可安装在内。
4.2测深管大众捷达2023款报价
船的 底内设计为压载舱,各压载舱
装测深管,且高度上至少穿过第1、层甲板延伸到 第3甲板,因而测深管的布置可能对第1、2层甲板的车辆布置 。
各层甲板设置了
8江苏船舶第35卷
两列立柱,将测深管布置 柱旁,装固定,又对车位布置 较小。为防止车辆碰撞伤测深管,在测深管外 置了防护围栏。
4.3电缆链
船第4、层甲板设计为可提升甲板,每一段 横向分为左、中、右三块活动甲板,所有活动甲板均 电动驱动方式。因此,每块活动甲板 装配电缆链,用于整合并保护动力、信 电缆。最初厂家推荐将每块活动甲板的电缆链均布置 柱周围。因立柱布置在靠近船中位置, 计,则每一电缆 汽车甲板装载面积。为减少其不利,最终将左右两侧活动甲板的电缆 至舷侧的导轨处,仅保留中间活动甲板的电缆链布置
柱周围。
5船体结构设计优化
5.1通风井端部形状
范要求,货舱内的各层甲板要提 械通风,因甲板上布置了大量 ,且由通 通向各层甲板。一般通 甲板上方为大开口,甲板下方较窄。初始设计 对应力集中点进行改善,将过渡位置放置 两甲板附近,避免中间出现应力集中的情况,但该布置 通 渡处所下方汽车甲板装载面积的损失。通甲板两侧沿船长方向均已布置,损失的面积也 较为可观,因此可将通 置 渡形式,在避 力集中的 ,增加了 汽车甲板的装载面积。
5.2船体结构局部加强
对设置在第5甲板背面的侧跳甲板底部横梁端 部补强的形式进行优化设计,肘板 形状,以小对车辆装载的 。后 计部门优化,最终形式确定为图7所示的形状。方的可提升甲板上进行开孔和设置盖板,以可提升甲板提至存储位置 。
外,对固定 、可 ,充分
潜力,优化背面的结构形式和舾装品,例如 具内 置于结构 ,小腹板高度等,以使的净空高度    1.4m,满足 车的装载高度。
6结语
随着我国汽车工业的蓬勃发展及国家“一带一 路”战略的实施,可以预期我国汽车滚装船运输市 场有着
广阔的发展。讨了限制汽车装载
面积和车位数的因素,以4 000车位PCTC船为例提 出了汽车甲板设计的原则,并提出了切实有效的提 高汽车甲板装载面积及车位数这两项 的具体方法,包 货舱内壁上开设凹槽布置 ,增大甲
板支撑盒、通 渡等。,000车位双汽车运输船 并 航线1a 多,为船东带来了良好的 效益,船东对该船的设
计较为满意。所做的汽车甲板船结构设计和舾
装品布置优化探讨,为今后汽车运输船的设计提供 参考。法规的 要求及 的推广,以LNG作为 的船舶必然 ,LNG燃及 的布置 对车辆的布置及装
载 较 ,其具体布置及优化 为进一步
的方向 。
图7横梁端部补强形式
参考文献:
[1]国际海事组织.SOLAS综合文本2009[S].北京:人民交通出
版社,2009.
[2]中国船舶工业集团公司,中国船舶重工集团公司,中国造船工程.船舶设计实用手册[M].北京:国防工业出,2013.
[3]张敏健.中大型汽车滚装船设计[J].上海造船,2010 (3) :22-26.
[4]高勇军.汽车滚装运输船的特点和发展趋势[J].船舶设计通 讯,2007 (6) :69-72.
[]张文斌,张敏健.超巴拿马大型汽车滚装船开发设计[].船
舶与海洋工程,2015,
31(4)