75000DWT优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第11页共69页 三、总布置设计 本船开发设计中，对总布置设计主要研究探讨了以下几个问题：货舱区域双壳 体的设置及相关问题；主船体各舱室的布局：首楼的设置：尾甲板室布置和层高及 相关问题。 3.1货舱区域双壳体的设置及相关问题 货舱区域双舷侧的设置是本船开发中的一个最重要问题。设置双舷侧直接关系 到舱容（包括货舱容积和压载舱容积）、舷侧结构形式和结构强度、船体结构钢料 重量以及相关的货舱形式等，这些都关系到本船的总体技术性能，应认真对待。 (1)设置双舷侧的目的 散货船设置双舷侧的目的并非为了提高破舱稳性。根据“载重线公约”的破损 假定，横向破损范围为B/5或11.5m,取其小者。显然，散货船双舷侧的设置是不 可能达到这样的范围。散货船设置双舷侧主要是鉴于现有散货船单舷侧结构（如肋 骨、舷侧板)被货物严重腐蚀，在卸货时容易受到损坏，肋骨端部的裂缝扩展到舷 侧板，引起海水渗漏，甚至导致其他的大构件从舷侧板脱落等不安全因素。双舷侧 货舱结构，货舱的侧面是一个平面，主要结构构件受到货物腐蚀和卸货工具的机械 损坏情况大为改善，而且，舷侧的水密性也增加了。从防止舷侧主要构件受到腐蚀 和机械损伤这一主要目的而设置双壳体，其双舷侧的宽度不必太大。而且，从减少 设置双舷侧带来的舱容损失考虑，双舷侧间距应尽可能小些。 (2)双舷侧的最小宽度 关于双舷侧的最小宽度至今有关法规和规范尚未做出规定，相关的讨论和建议 主要从最小检验通道所需宽度来提出。主要建议是：双舷侧结构为横骨架式时，肋 骨面板间净宽度应不小于600m;双舷侧结构为纵骨架式时，在货舱平行中体部 分，纵骨面板间净宽度应不小于800mm,超过平行中体部分，此宽度可小于800mm, 但不得小于600mm。 (3)双舷侧的结构形式及相应的双舷侧间距 从以上情况看，确定双舷侧宽度还涉及到其结构形式，因此有必要联系结构形 式来讨论双舷侧间距。双舷侧结构形式大致有以下三种。 形式1：双舷侧为纵骨架式。这种骨架形式在大型船舶中是最常见的。如果强 框架间距为2.6m左右，则纵骨高度可控制在不超过250mm。取纵骨面板间净宽度 为800mm,则双舷侧间距为1300mm。为了内外壳体结构的连续性和便于检验， 双舷侧内设置3道平台（其中上下平台分别为分隔顶边舱和底边舱）
75000DWT 优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第 11 页 共 69 页 三、总布置设计 本船开发设计中，对总布置设计主要研究探讨了以下几个问题：货舱区域双壳 体的设置及相关问题；主船体各舱室的布局；首楼的设置；尾甲板室布置和层高及 相关问题。 3.1 货舱区域双壳体的设置及相关问题 货舱区域双舷侧的设置是本船开发中的一个最重要问题。设置双舷侧直接关系 到舱容（包括货舱容积和压载舱容积）、舷侧结构形式和结构强度、船体结构钢料 重量以及相关的货舱形式等，这些都关系到本船的总体技术性能，应认真对待。 （1）设置双舷侧的目的 散货船设置双舷侧的目的并非为了提高破舱稳性。根据“载重线公约”的破损 假定，横向破损范围为 B/5 或 11.5m，取其小者。显然，散货船双舷侧的设置是不 可能达到这样的范围。散货船设置双舷侧主要是鉴于现有散货船单舷侧结构（如肋 骨、舷侧板）被货物严重腐蚀，在卸货时容易受到损坏，肋骨端部的裂缝扩展到舷 侧板，引起海水渗漏，甚至导致其他的大构件从舷侧板脱落等不安全因素。双舷侧 货舱结构，货舱的侧面是一个平面，主要结构构件受到货物腐蚀和卸货工具的机械 损坏情况大为改善，而且，舷侧的水密性也增加了。从防止舷侧主要构件受到腐蚀 和机械损伤这一主要目的而设置双壳体，其双舷侧的宽度不必太大。而且，从减少 设置双舷侧带来的舱容损失考虑，双舷侧间距应尽可能小些。 （2）双舷侧的最小宽度 关于双舷侧的最小宽度至今有关法规和规范尚未做出规定，相关的讨论和建议 主要从最小检验通道所需宽度来提出。主要建议是：双舷侧结构为横骨架式时，肋 骨面板间净宽度应不小于 600mm；双舷侧结构为纵骨架式时，在货舱平行中体部 分，纵骨面板间净宽度应不小于 800mm，超过平行中体部分，此宽度可小于 800mm， 但不得小于 600mm。 （3）双舷侧的结构形式及相应的双舷侧间距 从以上情况看，确定双舷侧宽度还涉及到其结构形式，因此有必要联系结构形 式来讨论双舷侧间距。双舷侧结构形式大致有以下三种。 形式 1：双舷侧为纵骨架式。这种骨架形式在大型船舶中是最常见的。如果强 框架间距为 2.6m 左右，则纵骨高度可控制在不超过 250mm。取纵骨面板间净宽度 为 800mm，则双舷侧间距为 1300mm。为了内外壳体结构的连续性和便于检验， 双舷侧内设置 3 道平台（其中上下平台分别为分隔顶边舱和底边舱）
75000DWT优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第12页共69页 形式2：双舷侧为横骨架式。双舷侧内每档肋位设置普通肋骨或板式强框架。 若设置普通肋骨，由于双舷侧高度达10m左右，考虑到肋骨跨距与尺寸的关系， 中间需设置两道舷侧纵桁或平台。若为板式强框架，则可中间设一道平台。根据最 小检验通道的要求，肋骨面板间距最小为600m,或者板式强框架上最小开口尺 寸为600mm×800mm。根据一般开孔尺寸不大于实际宽度一半的做法，此结构形 式的双舷侧间距为1200mm。横骨架形式的双舷侧结构与形式1比较，由于横骨架 式的板比纵骨架式厚，又布置了更多的框架结构，因此，结构重量比形式1有所增 加，据有关研究介绍，增加板厚所增加的重量约为0.4tm。此外还增加了横隔构件 的重量。 形式3：纵骨和强框架混合式。这种结构形式中，外舷侧设置强肋骨可降低泊 港时舷侧受到破坏的可能性，肋骨由桁材支撑，内舷侧上的纵骨由横框架支撑。这 种形式与全纵骨架形式相比，优点是双舷侧间距可适当减小。但这种形式设置了桁 材，舷侧上部由于屈曲强度需要增加板厚，因此与形式2的重量大致相同。此外， 由于底边舱和顶边舱通常为纵骨架式，舷侧横骨架的上下端与纵骨架式构件的连接 处需设置较大的肘板，建造也较复杂。 综上所叙，经综合分析，本船的双舷侧结构采用了全纵骨架式结构形式。 (4)货舱横剖面特征 散货船设置双舷侧的不利之一是损失了货舱容积。为将其不利影响减小到最低 程度，本船开发中，对货舱横剖面特征的设计给予了充分的重视。 为减少货舱舱容损失，除了将双舷侧宽度取尽可能减小以外，对货舱容积有影 响的横剖面特征都应仔细考虑。对货舱容积有影响的横剖面特征除了双舷侧宽度以 外，顶边舱和底边舱尺寸，双层底高度、梁拱特征和舱口围尺寸对货舱容积都有影 响。 ①双层底高度 取小的双层底高度对货舱容积是有利的，其最小值取决于规范的要求。根据 CCS规范的规定，本船双层底最小高度为1707mm,因此取双层底高度为1710mm。(国 外船级社对双层底高度有比CCS更低的规定。) ②舱口围尺寸和舱口盖 舱口围尺寸越大，对增加舱容是有利的，并且可减少清舱量，但舱口围平面尺 寸增大就加大了舱口盖尺寸，这对舱口盖重量、造价等都有不利影响。因此需综合 考虑。为此在本船开发初期，对散货船可能采用的各种舱口盖形式进行了调查和分 析研究。其结论是：综合使用、造价等因素考虑，巴拿马型散货船舱口盖的形式仍 以侧移式为首选形式。该形式的舱口盖其不利处就是舱口宽度较小。分析国内外此 型散货船舱口盖的尺寸，一般情况舱口围尺寸为：长×宽=14.62m×15.0m,舱口 围尺寸较大的情况为：长×宽=16.92m×15.88m(如日本大岛型76500t散货船)
75000DWT 优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第 12 页 共 69 页 形式 2：双舷侧为横骨架式。双舷侧内每档肋位设置普通肋骨或板式强框架。 若设置普通肋骨，由于双舷侧高度达 10m 左右，考虑到肋骨跨距与尺寸的关系， 中间需设置两道舷侧纵桁或平台。若为板式强框架，则可中间设一道平台。根据最 小检验通道的要求，肋骨面板间距最小为 600mm，或者板式强框架上最小开口尺 寸为 600mm×800mm。根据一般开孔尺寸不大于实际宽度一半的做法，此结构形 式的双舷侧间距为 1200mm。横骨架形式的双舷侧结构与形式 1 比较，由于横骨架 式的板比纵骨架式厚，又布置了更多的框架结构，因此，结构重量比形式 1 有所增 加，据有关研究介绍，增加板厚所增加的重量约为 0.4t/m。此外还增加了横隔构件 的重量。 形式 3：纵骨和强框架混合式。这种结构形式中，外舷侧设置强肋骨可降低泊 港时舷侧受到破坏的可能性，肋骨由桁材支撑，内舷侧上的纵骨由横框架支撑。这 种形式与全纵骨架形式相比，优点是双舷侧间距可适当减小。但这种形式设置了桁 材，舷侧上部由于屈曲强度需要增加板厚，因此与形式 2 的重量大致相同。此外， 由于底边舱和顶边舱通常为纵骨架式，舷侧横骨架的上下端与纵骨架式构件的连接 处需设置较大的肘板，建造也较复杂。 综上所叙，经综合分析，本船的双舷侧结构采用了全纵骨架式结构形式。 （4）货舱横剖面特征 散货船设置双舷侧的不利之一是损失了货舱容积。为将其不利影响减小到最低 程度，本船开发中，对货舱横剖面特征的设计给予了充分的重视。 为减少货舱舱容损失，除了将双舷侧宽度取尽可能减小以外，对货舱容积有影 响的横剖面特征都应仔细考虑。对货舱容积有影响的横剖面特征除了双舷侧宽度以 外，顶边舱和底边舱尺寸，双层底高度、梁拱特征和舱口围尺寸对货舱容积都有影 响。 ①双层底高度 取小的双层底高度对货舱容积是有利的，其最小值取决于规范的要求。根据 CCS 规范的规定，本船双层底最小高度为 1707mm，因此取双层底高度为 1710mm。（国 外船级社对双层底高度有比 CCS 更低的规定。） ②舱口围尺寸和舱口盖 舱口围尺寸越大，对增加舱容是有利的，并且可减少清舱量，但舱口围平面尺 寸增大就加大了舱口盖尺寸，这对舱口盖重量、造价等都有不利影响。因此需综合 考虑。为此在本船开发初期，对散货船可能采用的各种舱口盖形式进行了调查和分 析研究。其结论是：综合使用、造价等因素考虑，巴拿马型散货船舱口盖的形式仍 以侧移式为首选形式。该形式的舱口盖其不利处就是舱口宽度较小。分析国内外此 型散货船舱口盖的尺寸，一般情况舱口围尺寸为：长×宽＝14.62m×15.0m，舱口 围尺寸较大的情况为：长×宽＝16.92m×15.88m（如日本大岛型 76500t 散货船）
75000DWT优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第13页共69页 结合我国舱口盖设计制造公司的实际设计情况，本船舱口尺寸取为：长×宽= 16.53m×15.80m。 为进一步扩大货舱容积，本船的纵向舱口围板采用了倾斜形式，以便缩小顶边 舱尺寸。本船甲板处的开口宽度为16.8m。 ③顶边舱和底边舱尺寸 散货船为了便于清舱和需要一定数量的压载舱容积，其货舱的两舷都设有底边 舱和顶边舱，底边舱斜板角度为35°~50°，一般为45°左右；顶边舱斜板角度一般 为30°左右。从减少清舱量考虑，增大底边舱是有利的，但损失了舱容。设置双舷 侧以后，可缩小底边舱和顶边舱尺寸。考虑到现有大量散货船的使用情况，本船的 顶边舱和底边舱斜板的斜度分别为30°和45°。 ④梁拱形式 大型散货船的梁拱形式大多采用折线型，梁拱的中部一般都采用一段平线，平 线段长也能增加舱容，但平线段太长会导致甲板边板的斜度过大，对人员行走不便。 本船梁拱取了标准梁拱值645mm(B/50),其平线段的长度取尽可能大的值，但控 制在使甲板边板的斜度不大于标准圆弧型梁拱的斜度。 基于以上各种考虑，本船货舱横剖面设计结果见图3.1。图中还给出了几型国 内设计的同类散货船货舱横剖面特征以及对应的货舱横剖面积。从图中可见，本船 与沪东型相比，货舱横剖面积仅减小了0.53%。也就是说，通过各方挖潜，使双 舷侧散货船的货舱容积损失降低到了很小的程度。 3.2主船体各舱室的布局 巴拿马型散货船主船体的基本布局都是相同的，为尾机型，单甲板船。其主船 体的纵向分隔除首尾尖舱和机舱以外，均设置了7个货舱。本船总布置设计中，主 要对机舱长度和货舱段长度及布局问题进行了研究。本船主船体布置结果见图32。 (1)机舱长度和布局 为提高舱容利用率，现代船舶设计总是千方百计缩短机舱的长度。本船主机 采用6S50ME-C,主机长度为6392mm。母型船（沪东型）主机为5S60MC,主机 长度为7184mm,沪东型机舱长度为21.60m(机舱位置为#11~#38，肋距800mm)。 分析同样采用6S50MC-C主机(6S50ME-C主机与6S50MC-C主机尺寸相同)的型 船(51000DWT散货船)，其机舱长度为19.20m(机舱位置为#10~#34，肋距 800mm),两船型宽也相同。可见，本船采用6S50MC-C主机，机舱长度相对沪东 型船应该可以缩短。本船机舱长度取20.0m(机舱位置为#11~#36，肋距800mm), 比沪东型机舱长度缩短了1.60m
75000DWT 优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第 13 页 共 69 页 结合我国舱口盖设计制造公司的实际设计情况，本船舱口尺寸取为：长×宽＝ 16.53m×15.80m。 为进一步扩大货舱容积，本船的纵向舱口围板采用了倾斜形式，以便缩小顶边 舱尺寸。本船甲板处的开口宽度为 16.8m。 ③顶边舱和底边舱尺寸 散货船为了便于清舱和需要一定数量的压载舱容积，其货舱的两舷都设有底边 舱和顶边舱，底边舱斜板角度为 35 O～50 O，一般为 45 O左右；顶边舱斜板角度一般 为 30 O左右。从减少清舱量考虑，增大底边舱是有利的，但损失了舱容。设置双舷 侧以后，可缩小底边舱和顶边舱尺寸。考虑到现有大量散货船的使用情况，本船的 顶边舱和底边舱斜板的斜度分别为 30 O和 45 O。 ④梁拱形式 大型散货船的梁拱形式大多采用折线型，梁拱的中部一般都采用一段平线，平 线段长也能增加舱容，但平线段太长会导致甲板边板的斜度过大，对人员行走不便。 本船梁拱取了标准梁拱值 645mm（B/50）,其平线段的长度取尽可能大的值，但控 制在使甲板边板的斜度不大于标准圆弧型梁拱的斜度。 基于以上各种考虑，本船货舱横剖面设计结果见图 3.1。图中还给出了几型国 内设计的同类散货船货舱横剖面特征以及对应的货舱横剖面积。从图中可见，本船 与沪东型相比，货舱横剖面积仅减小了 0.53％。也就是说，通过各方挖潜，使双 舷侧散货船的货舱容积损失降低到了很小的程度。 3.2 主船体各舱室的布局 巴拿马型散货船主船体的基本布局都是相同的，为尾机型，单甲板船。其主船 体的纵向分隔除首尾尖舱和机舱以外，均设置了 7 个货舱。本船总布置设计中，主 要对机舱长度和货舱段长度及布局问题进行了研究。本船主船体布置结果见图 3.2。 （1）机舱长度和布局 为提高舱容利用率，现代船舶设计总是千方百计缩短机舱的长度。本船主机 采用 6S50ME-C，主机长度为 6392mm。母型船（沪东型）主机为 5S60MC，主机 长度为 7184mm，沪东型机舱长度为 21.60m（机舱位置为 ＃ 11～ ＃ 38，肋距 800mm）。 分析同样采用 6S50MC-C 主机（6S50ME-C 主机与 6S50MC-C 主机尺寸相同）的型 船（51000DWT 散货船），其机舱长度为 19.20m（机舱位置为 ＃ 10～ ＃ 34，肋距 800mm），两船型宽也相同。可见，本船采用 6S50MC-C 主机，机舱长度相对沪东 型船应该可以缩短。本船机舱长度取 20.0m（机舱位置为 ＃ 11～ ＃ 36，肋距 800mm）， 比沪东型机舱长度缩短了 1.60m
75000DWT优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第14页共69页 7500 -7500 1600 1560 6500 2000 86 645 7 700y 7500 -7500 5500 5218 5370 5085 31.16° 30.51° 7900 8130 16130 16130 6200 45.45° 11700 6100 44.94 11700 1700 1680 沪东型 江南型 货舱半剖面积=270.65m2 货舱半剖面积=275.18m2 -7940 7500 7100 00 7100 2000 760 5 900 5 8440 8000 3900 3689 30.00° 5300 4981 31. 49 1300 10900 7600 14830 16130 11745 600 4800 45.05° 45.23 11200 10 本船 设计院方案 货舱半剖面积=269.21m2 货舱半剖面积=273.50m2 图3.1货舱横剖面特征和尺寸
75000DWT 优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第 14 页 共 69 页 货舱半剖面积＝269.21m2 本 船 货舱半剖面积＝273.50m 设计院方案 2 沪东型 货舱半剖面积＝270.65m2 货舱半剖面积＝275.18m 江南型 2 图 3.1 货舱横剖面特征和尺寸
75000DWT优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第15页共69页 本船机舱设二层平台，上层平台布置了集控室、柴油舱和日用油舱及沉淀油舱 等，下层平台布置了三台发电机组以及N04燃油舱。平台上各油舱与舷侧之间均 留有隔离空间。 机舱双层底高度初步确定为2265mm,详细设计时可根据螺旋桨轴线高度以及 主机安装尺寸适当调整。机舱双层底内主要布置了柴油舱、滑油循环舱、舱底水分 离舱、燃油溢油舱、燃油和滑油的油渣舱、舱底水舱等。 (2)货舱区域布局 巴拿马型散货船的货舱布局基本相同，均设置7个货舱。货舱的区划一般以 均匀舱长来布置。本船首尖舱长度（碰撞舱壁距球首长度中点距离）规范要求不 小于10.8m,考虑到首尖舱压载量以及首部的布置地位，实取首尖舱长度为12.03m。 由此，货舱段长度为179.22m,分7个货舱，平均长度为25.6m。考虑到破舱稳性， No.1货舱和No.7货舱破损是最危险情况，因此第一货舱和第七货舱的长度应适当 减小。此外，考虑到货舱段的船底结构是3个肋位设置一个强框架，而甲板结构 是6个肋位设置一个强框架，因此货舱段的肋位数应尽可能为3和6的倍数。由 此分舱的结果，货舱区肋距以870mm为好。但同类散货船货舱段的肋距通常均为 860mm。经结构构件尺寸计算，若肋距由860mm增加到870mm,构件尺寸基本没 有变化。综合破舱稳性的计算和结构设计以及货舱口布置等情况，本船的肋距分 布和主船体各舱纵向布局见表3.1。 表3.1主船体布局 序号 舱 名 肋距/mm 肋位 长度m 尾尖舱 750 尾~#11 12.25 2 机舱 800 #11~#36 20.00 3 No.7货舱 870 #36-#64 24.36 No.6~No.2货舱 870 #64~#214 26.1×5 5 No.1货舱 870 #214~-242 24.36 6 首尖舱 750 #242~首 13.53 货舱段双层底舱的布置如下：根据续航力确定的燃油舱所需容积，在No.4货 舱和No6、No.7货舱区的双层底（不包括底边舱）布置了燃油舱，其余货舱的双 层底舱为压载舱。No.5货舱区双层底用于压载舱主要考虑是便于到港状态浮态的 调整。从No.7货舱到No.2货舱的双层底中部设置了宽度为2.8m的管弄。 货舱段舷侧边舱有底边舱、顶边舱、和双壳体边舱。其中，顶边舱和底边舱均 为压载舱。双壳体边舱的宽度，在No.2至No.6货舱区为1.30m。在No.1和No.7
75000DWT 优选型散货船（巴拿马型）开发研究报告 第 15 页 共 69 页 本船机舱设二层平台，上层平台布置了集控室、柴油舱和日用油舱及沉淀油舱 等，下层平台布置了三台发电机组以及 No.4 燃油舱。平台上各油舱与舷侧之间均 留有隔离空间。 机舱双层底高度初步确定为 2265mm，详细设计时可根据螺旋桨轴线高度以及 主机安装尺寸适当调整。机舱双层底内主要布置了柴油舱、滑油循环舱、舱底水分 离舱、燃油溢油舱、燃油和滑油的油渣舱、舱底水舱等。 （2）货舱区域布局 巴拿马型散货船的货舱布局基本相同，均设置 7 个货舱。货舱的区划一般以 均匀舱长来布置。本船首尖舱长度（碰撞舱壁距球首长度中点距离）规范要求不 小于 10.8m，考虑到首尖舱压载量以及首部的布置地位，实取首尖舱长度为 12.03m。 由此，货舱段长度为 179.22m，分 7 个货舱，平均长度为 25.6m。考虑到破舱稳性， No.1 货舱和 No.7 货舱破损是最危险情况，因此第一货舱和第七货舱的长度应适当 减小。此外，考虑到货舱段的船底结构是 3 个肋位设置一个强框架，而甲板结构 是 6 个肋位设置一个强框架，因此货舱段的肋位数应尽可能为 3 和 6 的倍数。由 此分舱的结果，货舱区肋距以 870mm 为好。但同类散货船货舱段的肋距通常均为 860mm。经结构构件尺寸计算，若肋距由 860mm 增加到 870mm，构件尺寸基本没 有变化。综合破舱稳性的计算和结构设计以及货舱口布置等情况，本船的肋距分 布和主船体各舱纵向布局见表 3.1。 表 3.1 主船体布局 序号 舱 名 肋 距 /mm 肋 位 长 度 /m 1 尾尖舱 750 尾～＃11 12.25 2 机舱 800 ＃11～＃36 20.00 3 No.7 货舱 870 ＃36～＃64 24.36 4 No.6～No.2 货舱 870 ＃64～＃214 26.1×5 5 No.1 货舱 870 ＃214～242 24.36 6 首尖舱 750 ＃242～首 13.53 货舱段双层底舱的布置如下：根据续航力确定的燃油舱所需容积，在 No.4 货 舱和 No6、No.7 货舱区的双层底（不包括底边舱）布置了燃油舱，其余货舱的双 层底舱为压载舱。No.5 货舱区双层底用于压载舱主要考虑是便于到港状态浮态的 调整。从 No.7 货舱到 No.2 货舱的双层底中部设置了宽度为 2.8m 的管弄。 货舱段舷侧边舱有底边舱、顶边舱、和双壳体边舱。其中，顶边舱和底边舱均 为压载舱。双壳体边舱的宽度，在 No.2 至 No.6 货舱区为 1.30m。在 No.1 和 No.7