第一章散货船定义及船体结构特点第一节散货船定义散装运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶,都可以称为干散货船,或简称散货船。
SOLAS(2009)公约定义散货船指主要用于运输散装干货的船舶,包括诸如矿砂船和兼装船等船型。
因为散货船的货种单一,不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输,不怕挤压,便于装卸,所以大多数散货船都是单甲板船。
总载重量在50000吨以上的,一般不装起货设备。
由于谷物、煤和矿砂等的积载因数(每吨货物所占的体积)相差很大,所要求的货舱容积的大小、船体的结构、布置和设备等许多方面都有所不同。
因此,一般习惯上仅把装载粮食、煤等货物积载因数相近的船舶,称为散装货船,而装载积载因数较小的矿砂等货物的船舶,称为矿砂船。
1.散货船定义的演变散货船各项新要求的频繁推出,很大程度上促进了海上安全,然而,由于各项要求的出发点不同,过快的修订和引用使散货船定义产生了分歧。
尤其在2006年7月1日SOLAS修正案MSC.170(79)生效并修订了XII章散货船的定义之后,SOLAS各章中关于散货船的定义出现了较大分歧。
2006年7月1日前以结构型式和运输散货作为识别散货船的条件的定义的SOLAS第IX 章(船舶安全营运管理)第1.6条定义:“散货船系指在货物处所具有单甲板、顶边舱和底边舱,且主要用于运输散装干货的船舶,包括诸如矿砂船和兼装船等船型。
”同时,SOLAS 公约的各章也都指向这一定义。
(注:在SOLAS2004修正案之前,SOLAS第XII章1.1散货船定义也是引用该定义)。
2006年7月1日后以主要运输散货作为识别散货船的条件的散货船定义SLOAS第XII 章(SOLAS2004修正案)第1.1条定义:“散货船系指主要用于运输散装干货的船舶,包括诸如矿砂船和兼装船等船型。
”同时SOLAS公约的第II-1章2.14条也指向这一定义。
第XII 章新定义的“散货船”,扩大了SOLAS第XII章的适用面。
许多新建装载干散货的船舶,按IX/1.6定义不属于散货船,将不得不满足结构强度、结构冗余度等方面高要求,虽然增加了安全富余,但将显著增加船舶自重,提高造价,降低船舶经济性。
由于上述定义的分歧,2006年7月1日及之后建造的船舶,可能面临其构造安全证书、设备安全证书、安全管理证书中船型标注的混乱和对公约要求的理解差异。
散货船定义问题IMO分别在第81届海安会,第50届设计和设备分委会(DE50),第83届海安会,第51届设计和设备分委会(DE51)及第84届海安会上多次组织工作组进行讨论,各方代表不同利益分歧较大,问题的焦点主要是如何界定“主要运输散装干货”;对于具有非典型的结构型式的船舶,是否视为散装货船;对于偶尔装运散装干货的船舶需要哪些条件等几个问题上。
2.散货船定义的统一解释2008年第85届海安会批准了MSC.277(85)决议,即《散货船术语澄清和偶尔装运散货和不视作SOLAS XII/1.1和II-1定义的散货船的船舶的SOLAS规定运用指南》,该决议适用于2010年7月1日及以后安放龙骨或处于类似建造阶段的散货船。
指南分操作性措施和结构要求两部分,具体规定了三类船舶,即SOLAS定义的散货船、偶尔装运散货的船舶和装运专门散货的船舶,并分别规定了SOLAS公约各章对各类船型的适用要求。
2.1 SOLAS定义散货船“主要用于运输散装干货”系指设计主要用于装干散货,并装运、装载或卸载散装形式的货物,船舶的货物处所长期载运、装载或卸载这种干散货物。
从2010年7月1日之后安放龙骨的散货船在船舶设计时为散货船则将终身为散货船,即使船舶由散货船改为主要装运单元货物也仍视为散货船。
“包括诸如矿砂船和兼装船等船型”和“在货物处所中通常建有单层甲板、顶边舱和底边舱” 解释表明即使不是矿砂船或兼装船或缺乏部分或全部规定的构造特征的船舶,主要运输散装干货,仍应视为散货船;该定义适用SOLASII-1、III、XI-1、XII等对散货船要求的条款。
2.2 偶尔装运散货的船舶除SOLAS定义的上述两种船舶外,允许部分船舶偶尔装运散货,但须满足以下条件:(1)这类船舶应是双舷侧结构(“双舷侧结构”见SOLAS第XII章关于散货船的定义);(2)核定干舷应为无减少干舷的B型;和(3)这类船舶应按如下范围符合SOLAS适用于散货船的规定:(4)SOLASII-1/3-2.2条(所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层)SOLAS XII/6.2、6.3和6.4条(散货船结构要求及其他要求)SOLAS XII/10条(固体散货密度申报)SOLAS XII/11条(装载仪)SOLAS XII/12条(货舱、压载舱和干燥处所进水报警装置)SOLAS XII/13条(泵系的有效性)另外,允许船长小于100 m的单舷侧结构船舶偶尔运输散装干货,但须满足:(1)核定干舷应为无减少干舷的B型;和(2)这类船舶应按如下所示范围符合SOLAS适用于散货船的规定:SOLAS 第XII/11条(装载仪)、SOLAS 第XII/12条(货舱、压载舱和干燥处所进水报警装置)、SOLAS 第XII/13条(泵系的有效性)。
2.3装运某些固定散货的船舶装运某些固定散货的船舶系指固定装运碎木、水泥、FLY ASH和糖货物,并不采用超过10吨的抓斗、铁产和其他会损坏货舱结构的设备进行装卸。
不必适用SOLAS第II-1、III、XI-1、XII章中适用于散货船的条款(此条解释的实施日期为2009年1月1日,即该日及以后安放龙骨或处于类似建造阶段的该类型船舶)。
对此类船舶,根据MSC.277(85)决议第1.10条款的规定,应持有一份声明证明已根据MSC.277(85)决议规定,满足该决议第1.5条款的规定。
对装运某些固定散货的船舶的解释适用于2009.7.1及以后安放龙骨或出于类似建造阶段的船舶,偶尔装运散货的船舶和装运某些固定散货的船舶须持有一份声明, 已证明该轮满足MSC.277(85)相应条款的要求.所以,在安全检查中,对于2006年7月1日及以前安放龙骨的船舶,由于公约各章对散货船的定义相同,故不会产生冲突;对2006年7月1日至2010年7月1日安放龙骨的船舶,如果按结构特点和船舶用途(查看货运记录是否主要装运散货)均符合散装船的定义而结构证书或安全管理证书中或设备证书中为多用途的船舶,则可以向其船级社提出质疑,如果符合结构特点的定义而只是偶尔装载散货的多用途船,则应认为其符合公约要求;对2010年7月1日之后安放龙骨的船舶,我们则只要查看船舶设计时该船是否用来装载散装干货即可,若与结构证书或设备证书或安全管理证书不符时可以以重大缺陷提出。
第二节散货船船体结构特点1.散货船船体结构分类散货船根据不同船体结构型式分为:单舷侧散货船(Single Skin Bulk Carrier)和双舷侧散货船(Double Skin Bulk Carrier)。
1.1单舷侧散货船(1)货舱任何边界均为舷侧壳板;或(2)一个或多个货舱边界为两道水密边界,其一为舷侧壳板,2000年1月1日之前建造的散货船,两道水密边界间距小于760mm;2000年1月1日及之后,但在2006年7月1日之前建造的散货船,两道水密边界间距小于1000mm,该边界间距按垂直于舷侧壳板量取。
图1.1 典型单舷侧散货船横剖面图1.2 双舷侧散货船双舷侧散货船系指与1.1中(1)所定义的所有货舱边界均为双舷侧结构,且与1.1中(2)2所定义不同的散货船。
图1.2 典型双舷侧散货船横剖面图2. 散货船船体结构特点2.1散货船船体结构特点根据散货船主要用来装载散装干货的特点,散货船在船体结构布置、设计及建造中通常采取与其他船舶不同的做法。
2.1.1散货船结构布置特点(1)散货船具有吨位较大、大开口、单层甲板且集中装载大宗干散货物的特点。
散货船在设计建造时充分考虑了其经济适用的原则,散货船大型化发展趋势明显,且为提高装卸效率,通常采用大舱口,同时主要装载如矿石、煤炭等大宗干散货物为主。
(2)散货船通常设有顶边舱和底边舱。
散装货物在收到船舶横摇的影响时,其表面会发生横向移动,形成倾侧力矩,如果大量的货物发生横移,船舶安全就会危险,为了减轻这种危害,在船舶设计时,散货船顶边舱设置为倒三角形状,就是从稳性角度考虑,缩窄货物表面的横向宽度,减少货物移动造成危险;而舭部的底边舱设置斜板,有助于卸货时集中货物,方便卸货。
(3)散货船舷侧结构通常采用两种方式。
最常见的是单舷侧结构,采用横骨架式,由于肋骨的垂向布置,避免了货物的滞留,易于清舱。
还有一种是双舷侧结构,双舷侧结构其内壁在货舱一侧是光滑的平面,更便于清舱;散货船边舱设计得比较宽大,货舱比较狭窄,以便提高货物重心,减缓摇摆。
所以矿沙船一般不采用倒三角的边舱结构。
2.1.2散货船结构强度特点散货船的船体相对其他船型来说,比较大型化。
为减轻空船重量,降低制造成本,散货船的船体结构均采用优化结构设计,从而导致结构强度具有以下特点:(1)构件尺寸的优化,使结构内总体应力水平增加,导致强度储备余量很小。
(2)提高了高强度钢的使用比例,使结构中存在大量的高应力区域,导致屈曲强度、特别是结构连接节点的疲劳强度问题非常突出。
(3)船体结构,大多为单舷侧横骨架式,纵向强度差。
3.散货船船体结构布置及各部位名称3.1总体布置及各部位名称图1.3 散货船区域分布图1.4 散货船舱室分布图1.5 散货船舱壁分布图1.6 散货船舯横剖面分布防撞舱壁 Collision Bulkhead水密舱壁 Watertight Bulkhead横向舱壁 Transverse Bulkhead甲板板 Deck Plating甲板边板Deck Stringer舷顶列板 Sheer Strake 舷侧外板 Side Shell Plating舭龙骨 Bilge Keel内壳板 Inner Shell Plating箱形龙骨 Duct Keel平板龙骨 Plate Keel船底板 Bottom舭列板 Bilge Strake3.2 货舱区域结构及各部位名称图 1.7 货舱区域结构分布图1.8 货舱区域各部位名称3.2.1货舱甲板结构开口线以外的甲板一般采用纵骨架式,增加参与总纵强度的构件,该处结构主要承受总纵强度方面的弯矩和剪力。
现在部分散货船的部分甲板构件采用高强度钢,以便减少构件尺寸,减少重量,增加船舶的经济性。
但由于减少了甲板构件的尺寸,削弱了甲板的刚性,使甲板容易失稳。
另外,由于变形的加大,没有相应的涂层配套,对甲板结构的防腐提出了顶边舱 Top Side Tank货舱 Cargo Hold双层底舱 Double Bottom底边舱 Hopper SideTank舷侧外板Side Shell Plating横舱壁Transverse Bulkhead甲板Deck plating甲板 Deck Plating舷侧外板 Side Shell Plating舱口围板 Hatch coaming横向甲板 Cross Plating舷顶列板 Sheer Strake外底板Outer Bottom Plating内底板Inner Bottom Plating槽型舱壁 Corrugated顶边舱斜板 Topside Tank舭列板 Bilge Strake更高的要求。