VLOC结构形式比较分析

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72Construction Technics

作者简介:蔡明汉(1968-),男,工程师,主要从事船舶修造技术工作。

收稿日期:2011-02-071 前言

单壳油轮改为矿砂船时,因为矿砂的比重大,需

要的舱容小,仅将中舱改造成货舱就能满足舱容要

求。因此这类改装一般仅将原中货油舱加内底改造成

货舱,其余边舱改造成压载水舱。

近几年,我厂已成功完成十来艘VLCC改为VLOC

的船舶改装,这些改装送审设计有来自新加坡、希

腊、韩国以及国内等不同国家的设计公司。基本的结

构形式设计有着明显差异。现将这些主要的结构形式

进行比较分析,以供相关设计人员参考。

2 横舱壁形式比较

VLOC的横舱壁主要形式有:普通横舱壁,隔舱

式横舱壁。

2.1 普通横舱壁特点

1)舱壁需要设置平台和泻流板,用来增强舱壁

的局部强度,并且避免平台积货。内底上需要设置下

墩板,用来增强横舱壁的底部强度。并且消除结构造

成的清货死角。

2)通风、透气、测深等管件不好布置。布置于

货舱需要做保护结构,布置于梯道的护罩内则空间狭

窄,施工困难。

3)平台和泻流板之间空间狭窄,施工、检验都困难。货舱梯道需要另外设置保护梯道的护罩结构。

4)因为货物为重货,舱壁的横向强度和局部强

度难以保证,除平台和泻流板外,往往还是要增加其

它结构加强。

2.2 隔舱式横舱壁特点

1)两个货舱之间设一隔舱,将骨材等结构设于

隔舱内,在货舱内,舱壁为光面,货物容易清理。

2)可将通风、透气、测深等管件设置在隔舱

内,避免穿过货舱。

3)空间宽敞,施工容易。可将货舱梯道布置在

隔舱内,以隔舱内斜梯代替货舱螺旋梯,在隔舱壁上

开门进出货舱。若前后梯道都设置在隔舱内,则隔舱

可设计成Z形水密以满足分舱要求。

4)隔舱式横舱壁相当于两道横舱壁,增强了横

向强度,并起到抗扭作用。

3 内底板与纵壁连接形式比较

VLCC改为VLOC,由于铁矿砂(石)的密度非常

高,属于重货,所以货舱的舱容往往都是富余的。改

装时仅将中舱加内底改为货舱,边舱改为压载水舱保

留单底结构。边舱对框架进行加强以满足矿砂船的横

向强度要求。增加中舱内底结构时,内底板与纵壁连接形式有:①直角连接,②斜坡板过渡连接。VLOC结构形式比较分析

蔡明汉

(友联船厂(蛇口)有限公司, 深圳518054)

摘 要:本文从布置、结构、施工等角度对不同的横舱壁形式、内底板与纵壁连接形式、货舱甲板结构形式进行比较,对VLOC的船型创新进行探索和思考,提出一些建设性建议。

关键词:隔舱式横舱壁;泻流板;斜坡板;顶边舱

Comparison and Analysis for Different Structure Types of VLOC

CAI Minghan( Yiu Lian Dockyards(Shekou) Limited. Shenzhen 518054 )

Abstract: This article discusses and compares arrangement, structure and work conditions of different types of transverse bulkhead, joint of inner bottom to longitudinal bulkhead and deck structure in cargo area to give suggestions for innovating VLOC.Keywords: Double transverse bulkhead; Shedder plate; Hopper plate; Topside tank

73Construction Technics

3.1 内底板与纵壁直角连接

直角连接又有内底板穿纵壁与不穿纵壁两种情况。

一般穿过纵壁到边舱的内底宽度需要达到两档纵骨间距

宽;对于内底板不穿纵壁的情况,也要在纵壁另一面

(边舱)设置内底延伸结构,并要求对准中舱内底。

采取内底板与纵壁直角连接,结构形式简单,施

工相对容易。但结构交汇处附近应力大,易产生应力

集中,需要将该处纵壁板和框架板特别加厚以满足局

部强度要求。在实船中有纵壁板在与内底板交汇处附

近因为应力大而裂开的实例。

3.2 内底板与纵壁斜坡过渡连接

过渡的斜坡板一般在内底和纵壁各取三个或四个

纵骨间距作为过渡范围,其宽度不能超出舱口围。斜

坡板与内底板折角处可选取压形或焊接连接,斜坡板

与纵壁的连接处一般需对准纵壁纵骨。

采取斜坡过渡连接形式,在斜坡上端处,空间狭

窄,施工困难些。但结构变化比较平缓,应力变化小,

避免剧烈的应力集中。斜坡板的材质厚度与内底板相同

即可,附近的纵壁和框架板也不需要特别加厚。

4 货舱甲板结构形式比较

因为VLOC的货舱开口很大,甲板强度需要进行加

强。对加强纵向强度的甲板结构形式可选择设置顶边舱

或设置甲板纵桁。对加强横向强度一般选择在舱口间增

加甲板横向筋板或骨材,如果还不能满足可做成箱梁。

4.1 顶边舱的设置一般选择三到四个甲板纵骨间距作为顶边舱宽

度,选择四到五个纵壁纵骨间距作为顶边舱的高度,

顶边舱底板按30o~40o角做成斜坡底,侧封板对准舱

口围。骨材结构均设置在顶边舱内,使货舱面形成光

壁,对清货非常有利。

顶边舱贯穿整个货舱区域,可按货舱划分成几个

空舱,也可作为一个空舱但需增加若干个出入口。

顶边舱不但能增强甲板纵向强度,还能增强船舶

的抗扭强度。是VLOC甲板结构形式的最佳选择。

4.2 甲板纵桁的设置

不设顶边舱时,货舱舱口宽度要小些,保留的甲

板宽度要大些,为了弥补舱口开口减少的横截面积,

需要在舱口围下方设置甲板纵桁,并且需要对甲板进

行加厚,有时还要对纵壁上端区域进行加厚。

不设顶边舱的缺点是仅能增强甲板纵向强度,不

能增强船舶的抗扭强度。货舱内的结构存在少量积货

不能清理的弊端。

5 结束语

从以上分析可知,隔舱式横舱壁对货物清理以及梯

道、管路、线缆布置比较有利。内底板与纵壁直角连

接,施工简单;斜坡过渡连接则受力情况较好。甲板结

构形式以设置顶边舱为佳。从我厂完成的改装情况看,

采用隔舱式横舱壁以及内底板与纵壁斜坡过渡连接形式

不多,属于比较新的结构形式。若应用于新船设计还要

通过应力分析来确定,并要与船东船检充分沟通。

(上接第78页)变压器副边绕组的抽头位置调整后保

持不变,这时的励磁电流ÌL随着负载电流的大小和功率

因数而变化。由于相复励恒压装置是以负载电流ÌG调

节为主,所以它的动态特性很好。当在电网上突然增加

负载时,也引起电流分量Ìi突然增大,因而励磁电流ÌL

随着增大。虽然在突加负载时、也会引起发电机端电压

下降,使到电压分量Ìu减小,但此时的电流复励信号强

度远大于电压信号,致使合成磁通φL迅速增加,使到

励磁电流ÌL快速增大,从而制止了电压的下降,减小发

电机端电压下降的最低值。

3 结束语

在调整更新后的1FC5系列发电机励磁系统时,新

励磁系统内的互感器、变压器的插头位置、同轴电

阻R2,应该按旧的励磁系统的插头位置来插接或整

定。新励磁系统的调试最好是在发电机运行一段时间后进行,在不带AVR的情况下,发电机的空载电压应

在额定电压的108%~114%范围之内,若不在其电压

值范围之内,则利用调整电抗器L1的气隙来达到其

整定值,但电抗器的气隙不应大于5 mm,空载电压

调整合格后,接入AVR,调整AVR内的Usol1电位器

或外接电位器,观察空载电压是否能在额定电压的

95%~105%范围内连续可调,若能可调便完成空载

电压的调整。发电机带负载运行后电压降的调整,是

利用改变整流变压器T6的副边抽头位置来改变复励分

量的大小,从而使到发电机端电压基本不变。

参考文献[1] 黄伦坤.船舶电站及其自动装置[J].大连海运学院,1981.6[2] 袁继华.船舶电气安装与调试[M].国防工业出版社出版,1979.1[3] 广州造船厂.船电工艺手册—第二分册[M].国防工业出版社出 版,1989.7

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