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12800DWT无浮箱单舱重吊多用途船兼顾水动力性能及营运便利性船分体式载货平台设计研究

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-09-25 21:49:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”高端装备产业科技服务团| 贡天媛 | 2023-10-08 16:53:00
本船货舱开口尺寸达 95.25 x 17.6 m,货舱盖面积达到约 1680 m2。为更好 地适应超长、超大件货物的搭载,在两舷和尾部系泊区上方设置结构平台,其高 度与货舱盖上表面平齐。干舷甲板为二甲板,机舱持续通风筒可布置在平台下方, 其高度既能满足载重线公约的要求,又不必突出于平台上方破坏其完整性。两台 重吊布置在左舷,烟囱同侧靠船尾布置,并尽量避开货舱大开口角隅,以减少对吊机操作的干扰。通过采取上述措施,整个载货平台区域除左舷的吊机与烟囱外无其他突出物,形成一个非常规整的空间,其面积将近 2740 m2。露天载货甲板长度占比船长 84.1%,均高于 13000DWT 的 83.1%。
该船具备开敞露天装货区,为实现这一优势,在舱口外侧设置有载货结构平 台,高度与舱盖上表面平齐。由于舱口变形引起舱盖位移,因此载货平台与舱盖间必须留有一定的间隙,避免因结构变形影响舱盖的正常开启。设计结构平台时应使平台与舱盖距离在保证安全的前提下尽可能小,我们采用有限元计算等方式,全面分析各种可行情况及危险程度,根据舱口变形确定了目前最佳的设计方案。 货舱段采用支撑舱盖后,变形量仍然很大。为了减小舱段传递给载货平台的 变形量,载货平台采用分体式设计,平台甲板断开,每块载货平台长度不超过 0.15 倍的计算船长;在相对变形较大的货舱角隅处,以及克令吊基座区域,载货平台也做断开处理,平台间留有适当间隙,避免了不必要的变形传递。 载货平台通过立柱与主船体连接,立柱采用工字钢结构。立柱在承受横向和 纵向载货方面,强度较弱,立柱根部常出现的应力集中问题。针对这一问题,立柱的面板端部设计为圆弧放大的方式,增加了立柱根部的剖面模数。立柱外侧面板的端部与舷顶列板采用整板切割成型,焊缝高于甲板平面约 1000mm,使焊缝避开高应力区域,增加安全性。

本项目满足 DNVGL 环保符号 CLEAN 的要求,EEDI 达到 Phase III, 氮氧化物排放达到 Tier III。船体型线优良,加装节能毂帽鳍,日油耗仅 10.8 吨。节能环保,经济高效。

本项目开展了载货空间最大化、货物适装能力提升、超强起重能力实现、大开口船体结构设计、重吊安全作业模拟评估、船舶营运良好稳性及浮态、敞口功能新设计与减重、国内水池敞口试验、微型机舱布置等方面的技术研究,取得了关键技术的创新和突破,申报了多项专利,综合水平和关键技术达到国际先进水平。首制船“KATORI”号,已入选《Significant ships of 2021》(2021 年杰出船型名船录),被船东赞誉 油耗成本远低于现有同型船舶,经济效益、环境效益双赢。

该项目具有广阔的应用前景。

项目组由中国船舶集团上海船舶研究设计院(SDARI)多名专家组成。项目组开展了载货空间最大化、货物适装能力提升、超强起重能力实现、大开口船体结构设计、重吊安全作业模拟评估、船舶营运良好稳性及浮态、敞口功能新设计与减重、国内水池敞口试验、微型机舱布置等方面的技术研究,取得了关键技术的创新和突破,申报了多项专利,综合水平和关键技术达到国际先进水平。首制船“KATORI”号,已入选《Significant ships of 2021》(2021 年杰出船型名船录)。项目组发表了16项专利 3篇专著论文 3项软件著作权。该项目实现了关键核心技术实现完全可控和自给,进口设备国产化可替代。

本船型实现批量 2 艘建造,单条造价 2700 万美元,经济效益和社会效益显著。

在世界无浮箱单舱重吊多用途船向航行安全、环境友好营运方面具有里程碑的意义,综合水平达到国际领先水平,引领重吊多用途船发展新方向,是全球最大无浮箱单舱重吊多用途船。

首制船成功建造,打响中国设计和中国制造品牌。她是我国自主开发设计与建造,拥有完全知识产权,巩固了我国在重吊多用途设计与建造市场的领先地位。打响中船重吊多用途品牌,她是国内设计院和造船厂合作的优秀典范。表明了中船集团参与日本乃至国际重吊多用途船型市场竞争首战告捷。设计院精益求精的设计品质获得船东的高度认可,迎来双方在双燃料 PCTC 项目上的二次深度合作。后续高端大型 PCTC 签约订单 6 条。德国船东新造 2 条同型船。

国际影响力大,国外媒体和组织关注,评价高。头部重吊船运营公司订单纷至沓来:United Heavy Lift(UHL)订单 2 艘、AAL Shipping 订单 6 艘、 SAL Heavy lift 订单 6 艘。

首制船“KATORI”号,已入选《Significant ships of 2021》(2021 年杰出船型名船录),船舶一经交付,其优秀的性能和先进的设计,马上取代老船,成为 NYK 公司在日本-东南亚、非洲航线上的主力军,为船东运能和运力的提升发挥了重要作用。

该项目由中船集团开发设计与建造,技术难度高,总体性能优秀,关键技术自主可控,实现批量建造和交付。首制船已在亚洲和非洲地区营运近 2 年,船东反馈好,国际影响力大,引领了航行安全、环境友好重吊多用途船发展新方向,具有极高的推广应用价值。