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特定航线江海直达商品车滚装船关键技术研究

新闻来源:中国船检    浏览量:926 陈庆任 2018-09-18
        我国商品车生产形成了一汽、广汽、上汽、东风、长安等几大汽车产业基地,不同地区、不同人群对不同品牌汽车的需求,构筑了沿海南北航线与长江干线“T”字形运输格局。由于航行条件差异较大,长江运输和沿海运输两大市场相对独立。2017年生效的特定航线江海直达船舶技术标准为商品车江海直达运输提供了新方向,如能实现特定航线江海直达的商品车滚装运输,将更好地适应长江及沿海滚装产业市场需求,促进我国汽车物流产业江海融通发展。但2017年发布的特定航线江海直达船舶技术标准只适用于干散货船和集装箱船,因此需要开展特定航线江海直达商品车滚装船关键技术研究以完善特定航线江海直达船舶技术标准。
        商品车滚装船因其载运货物的特殊性,结构和承载具有特殊性。从结构上看,车辆舱多为水平分隔,不设或少设横舱壁,车辆舱内仅设置一至两排支柱,舱内设有车辆坡道,车辆舱舷侧开敞式设计,且开设舷门。从承载上看,甲板结构的局部载荷主要为车辆负荷,与干货散集装箱的作用形式存在明显差别,载荷仅通过车轮相对集中地作用在甲板板格上;上层建筑较丰满,车辆装载位置较高,船舶在发生横摇时,这些车辆会引起较大的横向惯性力。因此需要针对这些特点开展结构强度和车辆系固的关键技术研究。
        另外,特定航线江海直达商品车滚装船为了防止上浪,干舷甲板至主甲板之间舷侧板采用封闭形式,但为了节约成本在主甲板以上舷侧采用开敞式,故其滚装处所的结构型式与内河船和海船都不同,需要针对其特点开展消防通风的研究。
        结合以上商品车滚装船结构和承载的特点,基于特定航线技术标准研发的体系和理念,遵循载荷第一的原则,采用力学理论分析方法,对车辆甲板结构(包括甲板板、甲板强横梁、甲板纵桁、甲板纵骨)、甲板间舷侧结构(包括舷侧外板及构件)的结构强度要求进行研究,并针对封闭式和开敞式两种不同货舱区车结构进行了有限元直接计算以评估其主要构件在局部载荷工况下的结构强度,最终得到特定航线江海直达商品车滚装船的结构技术要求,提出了商品汽车滚装船技术规范的补充建议。
        研究商品车滚装船的车辆系固首先需要确定船舶航行过程中在风浪中运动。本研究基于特定航线上风浪的环境条件,开展了在风浪联合作用下的船舶运动预报,计算横摇、纵摇、垂荡的运动及加速度,并将预报结果与规范计算公式进行比较分析,确定车辆系固时船舶运动及加速度的计算公式,为车辆系固计算提供基础。之后对车辆在船舶运动过程中受到的横向和垂向的作用力进行受力分析,选定车辆受力最危险状态,并通过典型商品车滚装运输船的车辆受力和绑扎绳索拉力进行计算和比较分析,确定江海直达商品车滚装船的车辆受力计算和系固的要求。
        由于航行水域的差异,内河滚装货船一般设计为开式或露天滚装处所,而沿海滚装货船为闭式滚装处所。江海直达商品车滚装船的滚装处所的结构型式和特点介于内河船和海船之间,因此需结合其特点制定适用的消防要求。通过分析不同水域的商品车滚装船滚装处所结构特点,对比分析《内河船舶法定检验技术规则》及《国内航行海船法定检验技术规则》对内河及沿海商品车滚装船的滚装处所消防技术要求的差异,针对特定航线江海直达商品车滚装船,通过对滚装处所的通风、防火、探火与失火报警、灭火及通道设计等进行评估分析,提出了商品汽车滚装船技术法规的补充建议。
        基于上述研究提出的技术标准建议,根据“适航、适港、适货”原则,在经济性论证的基础上确定了需求船型,并对船型初步方案在结构强度、车辆系固、消防通风等方面开展评估分析,验证了技术要求的合理性和可操作性,最终提出了安全节能的舟山至武汉的1500车江海直达商品车滚装船概念船型。
        本研究得到的特定航线江海直达商品车滚装船技术标准的研究成果已被纳入2018年换版的《特定航线江海直达船舶建造规范》和《特定航线江海直达船舶法定检验技术规则》,为特定航线江海直达商品车滚装船的设计建造提供了技术基础,提出的概念船型为市场提供了一种江海直达商品车滚装船型选择方案,适应了航运发展的需求。
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