船舶与海洋工程前沿技术-2011..
2011年全国船舶工业经济运行分析
付各类海洋平 台１ 座 ，新承接 自升式钻井平 台５ ，海洋平 台 的一 些新规范 、新标准将 陆续开始 实施 ，符合 国际新 规则要 ６ 座 模块１座。在相 关部委 的支持下 ， ００ ，海洋工程装备制造 求 的节能 、环 保、安全 、高效 、智能化 的船 用配套 设备备 受 ０ ２ １年
洲 仍是 出口的主要市 场 ，非 洲和拉丁 美洲 出 口呈 大幅增长 ，
其 中 向亚洲 出 口１ ８８ 亿 美元 ，占１ ４ ．４ ６ ．６ ： ５８ ％ 向欧 洲 出 口 Ｂ
（ ） 二 船舶配套品质不断提 高、合作 推进取得进展 ２ １ 年 ，依托船用 配套设 备国产化和 自主研 发 ，我 国船 ００
元 ，同比增长２ ． ５ ％，增幅下降１ ． ５ ６７ 个百分点 ；船舶修理及拆船 造船完工量前５ ，有７ 强 家中国船舶企业进入世界造船完工量前 业８５ ２ 亿元，同比增－３ ． Ｆ ｏ ％，增幅提高２ ． ： ９ ５ 个百分点。 ９
（ ） 三 船舶 出口增 势良好
２ 名。我 国造船产量突破 １ ０ Ｏ 万载重 吨的企业达 到了１ 家，比 Ｏ ９ ２ ０ 年增加 了８ ０９ 家，前２ 家企业造船完工量达４ ３ ￣ 载重 吨， ０ ４４ －
二 、经 济运 行 的主要 特点
（ ） 一 造船 总量 大幅增长 ，船企发展再上 台阶
２ １ 年 ，骨 干船 舶企 业克服 了交船难 的困难 ，造船 完工 ００ 量大 幅增 长。继２ ９ 突￣４ ０ 万吨后 ，再上新 台阶 ，全国 ∞ 年 ００
２ １ 年 ，船舶工业企业完成工业总产值保持增长 ，受２ ０ 造船 完工量达 ￣ ６ ６ 万吨 ，是２ ０ 年的５ 。我 国 已经成 为 ０ ０ Ｏ９ １ ＇５ ０ ０５ 倍 年同期基数较高 的影响 ，增幅有所 下降。统计数据显示 ，全国 世界上最具影 响力的世界造船大 国之一 。 规模 以上船 舶工业企业２ ４ 家 ，完成工业总产值 ６ ９ 亿元 ，同 １１ ７９ 船企 发展 再上 台阶 ，上海外 高桥 造船 完工突破７ ０ ０ 万载重
坚持“发展凝聚人才、人才引领发展”的信念——“2011船舶与海洋工程人才发展论坛”举办及论文集编后
告， 引发 了与会 代表 的共 鸣 与思考 。 分 组讨 论 时 ， 表们 围绕 论坛 主题 、 合本单 代 结
价 体系 ； 专业 技术 人 员 的学 历 教 育 与 职 业 培训 ⑨
结 合 的模 式 与 方法 ； ⑩产 、 、 各方 对 人 才 培养 学 研
理 者 和科 技 工作 者 重 视 、 心 教 育 ， 重视 、 注 关 更 关
人 才 舶 与海洋 工程 领域 各研 究设 计机 构 、 院校 、 水路 运输 经 营及 管理企 事 业单位 征
合 作平 台 、 ‘ 强 一体 化 ’ 工程 实践 能力 ， 育造 船业 创
新 应用 人才 ” “ 索 具 有 创 新 精 神 的宽 口径 行 业 、探
工程人 才 的培 养 ， 析 船 舶 与海 洋 工 程 人 才 需 求 分
趋势 ， 流船舶 与海 洋工 程人 才 培养 、 交 引进 和使 用 的经 验 ， 中 国造 船 工 程 学 会 、 汉 造 船 工 程 学 由 武 会、 江苏 省 造 船工 程 学 、 汉 理 大学 、 武 江苏 科 技 大
库 耘 崔金 环 ，
（． 船 海 工程 》 辑 部 ， 汉 ４ ０ ６ ；． 中 国修 船 》 辑 部 ， 津 ３ ０ ５ ） １《 编 武 ３０３２《 编 天 ０ ４ ６
１ 论 坛 概 况
为进 一步 贯彻 落 实 中 国科 协 ２ １ ０ １年 工 作 要 点 中关 于 “ 为科 技 工 作 者 服 务方 面更 加 突 出为 科 技人 才成 长服务 ” 的工作 重点 ； 为促 进 船舶 与海 洋
海洋工程学科前沿讲座课件
海洋观测网建设案例
总结词
海洋观测网是获取海洋环境信息的重要手段，通过案例分析，了解海洋观测网建设的技 术、经济和环境影响。
详细描述
海洋观测网建设涉及观测平台建设、传感器布设、数据传输等多个环节，需要解决海洋 环境复杂多变、观测设备维护等问题。案例分析将介绍国内外海洋观测网建设的典型案 例，包括技术方案、经济投入以及环境影响等方面的内容，为海洋观测网建设提供参考
技术创新的机遇
技术创新为海洋工程带来了前所未有的机遇，例如新型材料、新型结构、新型 能源等，这些新技术将极大地推动海洋工程的发展，提高工程的安全性、稳定 性和经济性。
国际合作与竞争的挑战与机遇
国际合作与竞争的挑战
随着海洋资源的日益重要，各国在海洋工程领域的竞争也日益激烈，同时国际合 作的机会和挑战也并存。如何在激烈的国际竞争中保持领先地位，同时寻求国际 合作的机会，是当前面临的重要挑战。
国际合作与竞争的机遇
国际合作与竞争也带来了前所未有的机遇，通过国际合作可以共享技术和资源， 共同解决海洋工程中的难题，同时也可以开拓更广阔的市场和商业机会。
未来发展方向与趋势
深海工程
海洋可再生能源
随着深海资源的开发和利用，深海工程将 成为未来海洋工程的重要发展方向，包括 深海油气田、深海矿物开采等领域。
海洋观测与探测技术
海洋环境监测
通过卫星遥感、浮标、无人船等手段对海洋环境进行实时监测， 获取海洋气象、水文、化学等方面的数据。
深海探测技术
利用深海探测器、深海机器人等技术手段对深海进行探测，获取深 海地质、生物等方面的数据和样品。
海洋考古与历史研究
通过海洋考古和历史研究，了解人类在海洋活动中的历史和文化， 为现代海洋工程提供借鉴和参考。
交通运输部令(2011)第4号 船舶污染海洋环境应急防备和应急处置管理规定
中华人民共和国船舶污染海洋环境应急防备和应急处置管理规定交通运输部令（2011）第4号《中华人民共和国船舶污染海洋环境应急防备和应急处置管理规定》已于2010年12月30日经第12次部务会议通过，现予公布，自2011年6月1日起施行。
部长李盛霖二○一一年一月二十七日中华人民共和国船舶污染海洋环境应急防备和应急处置管理规定第一章总则第一条为提高船舶污染事故应急处置能力，控制、减轻、消除船舶污染事故造成的海洋环境污染损害，依据《中华人民共和国防治船舶污染海洋环境管理条例》等有关法律、行政法规和中华人民共和国缔结或者加入的有关国际条约，制定本规定。
第二条在中华人民共和国管辖海域内，防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境的应急防备和应急处置，适用本规定。
船舶在中华人民共和国管辖海域外发生污染事故，造成或者可能造成中华人民共和国管辖海域污染的，其应急防备和应急处置，也适用本规定。
本规定所称“应急处置”是指在发生或者可能发生船舶污染事故时，为控制、减轻、消除船舶造成海洋环境污染损害而采取的响应行动；“应急防备”是指为应急处置的有效开展而预先采取的相关准备工作。
第三条交通运输部主管全国防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境的应急防备和应急处置工作。
国家海事管理机构负责统一实施船舶及其有关作业活动污染海洋环境应急防备和应急处置工作。
沿海各级海事管理机构依照各自职责负责具体实施防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境的应急防备和应急处置工作。
第四条船舶及其有关作业活动污染海洋环境应急防备和应急处置工作应当遵循统一领导、综合协调、分级负责、属地管理、责任共担的原则。
第二章应急能力建设和应急预案第五条国家防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境应急能力建设规划，应当根据全国防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境的需要，由国务院交通运输主管部门组织编制，报国务院批准后公布实施。
沿海省级防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境应急能力建设规划，应当根据国家防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境应急能力建设规划和本地实际情况，由沿海省、自治区、直辖市人民政府组织编制并公布实施。
浙江省高校海洋学科专业建设与发展规划(2011—2015年)》
浙江省高校海洋学科专业建设与发展规划（2011—2015年）（浙江省教育厅，2011年7月2日，浙教高科…2011‟98号）为认真贯彻落实省委省政府《关于加快发展海洋经济的若干意见》（浙委…2011‟31号）精神，加快我省海洋教育事业发展和人才培养，加强涉海类学科专业建设，进一步提高我省海洋高等教育办学水平和竞争力，增强科教文化对海洋经济的支撑引领作用，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》、《国务院关于浙江海洋经济发展示范区规划的批复》（国函…2011‟19号）、《浙江省国民经济和社会发展第十二个五年（2011—2015年）规划纲要》和《浙江省中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的要求，结合我省高校实际，特制定本规划。
一、背景与形势浙江是国家促进东海海区科学开发的重要基地，是国务院确定的全国海洋经济发展示范区，建设好浙江海洋经济发展示范区，不仅是事关浙江经济社会发展全局的大事，也关系到国家实施海洋发展战略和完善区域发展总体战略的全局。
随着国务院与国家发改委分别对《浙江海洋经济发展示范区规划》和《浙江省海洋经济发展试点工作实施方案》（以下简称《规划》和《方案》）的正式批复，贯彻落实《规划》和《方案》中提出的“海洋科教水平明显提升，涉海院校和学科建设取得显著成效”的目标，构建海洋科技教育人才支撑体系的基本任务，已经成为当前和今后一个时期我省高等教育建设的一项重点工作。
经过21世纪第一个十年的进一步发展，浙江已由一个高等教育小省发展成为高等教育大省。
与此同时，我省海洋高等教育也得到了同步发展，海洋科技教育力量已初具规模，在涉海学科和专业上有了一定的积累。
全省已有涉海高等学校19所，省部级涉海重点学科9个，其中省重中之重学科4个，涉海一级博士点4个，涉海一级硕士点13个，拥有涉海两院院士2人，正高资格的涉海教师230多人，海洋本科、专科专业点数居全国第2位，拥有海洋类专业在校生4200多名，海洋类教育结构不断优化，专业布局日趋合理。
2011年我国船舶工业经济运行分析
2011年我国船舶工业经济运行分析2011年，中国船舶行业在复杂多变的形势下，努力克服各种困难，继续保持平稳快速发展态势，各项经济指标持续增长，实现了“十二五”良好开局。
但受世界经济复苏疲软、船舶市场持续低迷的影响，新船成交量大幅下降，我国船舶工业发展面临严峻的挑战。
一、经济运行指标（一）造船三大指标有升有降2011年，全国造船完工量为7665万载重吨，同比增长16.9%；新接船舶订单量为3622万载重吨，同比下降51.9%；截止12月底，手持船舶订单量为1.4991亿载重吨，比2010年年底下降23.5%。
按载重吨，造船完工量、新接订单量、手持订单量分别占世界市场份额的45.1%、52.2%、43.3%。
（二）工业总产值保持增长2011年，全国规模以上船舶工业企业有1536家，完成工业总产值7775亿元，同比增长22.2%，增幅下降3个百分点。
其中，船舶制造业5983亿元，同比增长22.5%，增幅下降1.4个百分点；船舶配套业909亿元，同比增长30.7%，增幅提高5.2个百分点；船舶修理及拆船业811亿元，同比增长13.6%，增幅下降17.3个百分点。
（三）船舶出口继续增长2011年，我国造船企业完工出口船6255万载重吨，同比增长18%；新接出口船订单2767万载重吨，同比下降51.5%；年末手持出口船舶订单1.3672亿载重吨，比2010年年底下降17.5%。
出口船舶分别占全国造船完工量、新接订单量、手持订单量的81.6%、76.4%和91.2%2011年，全国规模以上船舶工业企业完成出口交货值3196亿元，同比增长13.4%。
其中，船舶制造业2741亿元，同比增长14.5%；船舶配套业100亿元，同比增长10.4%；船舶修理及拆船业308亿元，同比增长6.2%。
2011年1-11月，船舶出口金额为397.8亿美元，同比增长8%。
我国船舶产品出口到175个国家和地区，亚洲和欧洲仍是出口的主要市场，其中向亚洲出口199.3亿美元，占比50.1%，向欧洲出口88.1亿美元，占比22.1%。
海洋工程船舶综合电力推进系统关键技术解析
海洋工程船舶综合电力推进系统关键技术解析摘要：改革开发以来，在社会快速发展的影响下，带动了科技的进步。
现阶段，随着现代技术的高速发展，以综合电力推进技术为代表的海洋工程船舶已逐步成为当今高技术船舶动力系统发展的主流趋势。
由此带来更多的是中高压电力系统和区域直流配电系统在海洋工程船舶上的广泛应用。
根据相关IEC标准和各船级社规范以及其它相关理论，针对海洋工程船舶复杂的环形供电网络的区域直流配电技术、中性点接地技术、保护技术、谐波抑制等关键技术进行相关分析与研究，提出相关设计方法和理念，为后续综合电力推进系统的设计提供参考。
关键词：海洋工程船；综合电力推进系统引言洋工程船历来是船舶工业中技术含量高、难度大的船型同时由于其附加值极高又反映造船实力而受到各方面关注。
随着世界经济的发展、海洋事业的开发海洋工程船的需求日渐高涨。
进入21世纪以来在蓬勃发展的国际、国内船舶市场中海洋工程船的开发同样十分引人注目。
1综合电力推进系统简介本文以某大型起重铺管船综合电力推进系统为例，其系统图如图1所示。
对于目标船来说，该系统包括6680kW中压柴油发电机组6台，采用冗余设计、环形供电网络，并具有DP3动力定位能力，该船除了配置大功率主推进负载外，还包含各种其它大功率负载，如定位锚绞车、大功率起重铺管设备、伸缩式推进、艏侧推等，其非线性负载占整个负载的比例在80%以上，该系统为了避免低压系统所带来的大电流困扰，采用6.6kV中压电制，使系统额定电流降低，减少电缆数目；另外，由于铺管、起重和定位绞车等设备变频驱动设备较多，其多台大功率变频电机集中分布，考虑到工程船舶空间有限、降低总体成本、提高冗余度等因素，采用区域直流配电系统。
图1某大型起重铺管船综合电力推进系统简图2综合电力系统关键技术2.1提高可靠性根据船舶推进的实际情况，推进电动机的可靠性应放在第一位，其次是先进性、可维性、现实性、经济性和通用性。
因此推进电动机设计时应充分考虑“六性”，是必须明确的设计思想。
船舶设计原理课程设计
本科课程设计说明书船舶设计原理课程设计学院专业学生姓名学号指导教师提交日期2011年6月26日课程设计任务书,内容如下：1.课程设计题目：一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计2.应完成的项目：1总体设计方案构思2船舶主尺度及排水量确定3编写课程设计说明书3.参考资料以及说明：1船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,20012船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,20074.课程设计的基本要求：1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;5.本课程设计任务书于2011年6月20日发出,应于2011年6月26日前完成目录第一章绪论5概述5研究意义 5 国内外多用途工作船的发展 6 课程设计技术任务书 6课程设计的主要工作内容和基本要求 7方案构思 8母型船资料 8第二章船舶主尺度及排水量的初步估算10确定主尺度应考虑的因素10主尺度选择的一般步骤 11主尺度的确定方法 11根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围 11船宽的初步估算 12型深D和吃水d的确定 12方形系数的估算 12其它船型系数的确定 12船舶重量估算及载重量的估算 13船舶重量估算 13 小结 13第三章性能平衡及校核14舱容及重力与浮力平衡校核 14舱容校核 14重力与浮力平衡校核 15初稳性校核 16初稳性高度及横摇周期估算16自由航速校核 17 计算有效马力曲线 17总推进系数计算 18干舷校核 20本章小结 21第四章主尺度方案的确定22结束语 22 参考文献22第一章绪论概述本课程设计是与船舶与海洋工程专业主干课程船舶设计原理课程配套的实践性课程;它的任务是通过课程设计来加深对船舶设计原理理论知识的理解,重点是培养学生综合分析问题、解决问题的能力和实践动手能力;本课程设计要求按照技术任务书,完成一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计;本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;研究意义随着海上石油和天然气开发工程的迅速发展, 为海上工程提供各种服务的特种工作船舶,已成为海上石油和天然气勘探和开采工程不可缺少的一个组成部分;其主要用途是：1作为钻井、采油、修井作业等各类平台或海上其他大型漂浮物远距离拖航的主拖船,执行拖带等作业任务；2执行钻井、采油、修井等各类平台或海上其他大型构筑物的安全守护、抢险救助任务；3执行钻井、采油、修井等各类平台供应燃油、淡水、钻井水、钻采器具、液态泥浆、水泥等物资；4为钻井、采油、修井等各类平台、浮吊进行起抛锚、移位、就位等生产施工作业;简单的说,就是物资载运、拖带、供油、供水、供水泥、消防等;这要求船舶有较好的操纵性,能够适合在各种风浪、流条件下靠离平台,适合在复杂海况下拖带平台就位;该类船上除了具备通用的拖轮设备外,安装的专用设备主要有：导管式或喷水式推进器、全回转螺旋浆、首侧推装置、大功率的消防炮、泡沫消防系统等;通过以上分析可以看到,多用途工作船具有很多的功能,并要求具有处理海上突发性事故的能力;国内外多用途工作船的发展趋势多用途工作船的发展经历了一个由不成熟到逐渐成熟的发展过程;以胜利石油管理局的多用途工作船为例,船总长米,型宽米,型深米,总吨 496吨,净吨149 吨,吃水米,主机功率 370KW×2,仅具有一定的物资供应能力和小型拖带能力,不具备拖带现有平台的能力;对钻井平台一口井位的物资供应需要多个航次,且拉运水泥需要装载水泥的专用车辆,不具备对外消防能力；而 10000HP多用途工作船是胜利油田有限公司“十五”期间海洋石油生产的重要工程之一,它的建造是为提高油田应对海域及周边海区突发性事件的紧急救助能力,减少因恶劣天气和海况对财产和生命安全造成的损失;该船具有拖力大、功能强、用途多、设备先进的特点,是目前我国自行设计建造的大马力、具有动力定位功能和强大消防功能的多用途工作船;随着能源产业和海洋工程事业的迅速发展,多用途工作船也根据海上作业需要不断发展,船舶性能逐渐改善,船舶功能逐步完善,能够满足多种海上作业需求,成为真正意义上的多用途工作船;课程设计技术任务书1船型及用途本船为双机、双桨海洋多用途拖轮,主要用于拖带、消防、港口作业等多种用途,航行于近海海域;2船级及规范本船入中国船级社,设计建造应满足中国船级社现行规范、规则及有关公约的要求; 3稳性与干舷本船稳性与干舷应满足中国海事局 2004 年颁布的船舶与海上设施法定检验技术规则·国内航行海船法定检验技术规则中对近海航区拖轮的要求;4船体结构本船为全焊接钢质拖轮,骨架形式按结构设计要求选用横骨架式,结构构件的尺寸按中国船级社钢质海船入级与建造规范 2006进行设计;5船员本船定员为14 人;6航速、拖力航速：在风力不超过蒲氏风标 3 级、主机以额定转速运转时,拖轮在满载状态静水中航行时的自由航速大于节,拖带航速 6 节;系柱拖力：～400kN;7主机、齿轮箱主机：型号 6320ZCd-6型柴油机或自选额定功率 1470kW×2额定转速 525 转/分齿轮箱：型号 GWC45·49转速范围：400～900 转/分减速比：：18续航力本船续航力为 3000 浬,能携带燃料油～500 吨,轻柴油～35 吨,滑油～9 吨,淡水～320吨;9自持力本船自持力为30 天;课程设计的主要工作内容和基本要求课程设计的主要工作内容1总体设计方案构思；2船舶主尺度及排水量确定；3编写课程设计说明书;课程设计的基本要求1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;方案构思按设计任务书要求,本船为海洋多用途拖轮,应具备以下特点：1较高的自由航速；2保证优良的操纵性；3具备较大的系柱拖力；4足够的稳性和适航性；5海洋多用途拖轮应有的其他性能和设备;根据以上的特点,本船设计应做到以下几点：1本船采用双机双桨,以获得较高的自由航速,快速到达作业海域;2为保证本船优良的操纵性,应力求减小船长;3为提高本船的推进效率,增加拖力,应加大尾吃水,以增大螺旋桨的直径;4在保证足够稳性和适航性的情况下,型深不应过大,以免引起重心升高和受风面积的增大;5本船应需配备以下主要设备：大功率的自动拖缆机,相应能力的起吊设备和对外消防设备等;母型船资料一、概述本船是航行于沿海航区的2940KW 的海洋多用途拖轮;钢质结构,单连续甲板,长首楼,双机,双桨,双舵船舶,主要任务是营救遇难船舶,拖带搁浅、触礁以及失去机动能力的船舶返回安全地区;二、主尺度及主要要素船长LOA垂线间长LPP型宽B型深 D设计吃水d满载排水量Δ方形系数CB棱形系数CP舯剖面系数CM水线面系数CW浮心纵向位置XB自由航速V12kn三、主机型号6320ZCd-6型柴油机额定功率1470kW×2额定转速525 转/分齿轮箱减速比：1四、螺旋桨采用四叶外旋定螺距螺旋桨 2 个,材料为镍铝青铜;第二章船舶主尺度及排水量的初步估算确定主尺度应考虑的因素1、船长对于各类不同用途的拖轮,其船长的选择是不同的,如对于内河浅水拖轮,由于吃水过小,为了得到一定的排水量不得不加大船长,对于港作拖轮则应尽量减小船长以得到港内自身回转的灵活性,而对于长途航行的拖轮及海洋拖轮,要考虑到减小阻力以及对风浪的抵抗能力,则应适当的增加船长;本船的基本考虑因素有以下几点：1满足布置要求;主甲板以下要布置机舱、淡水舱、重油舱及首尾尖舱等,这些舱室应分布合理,使拖轮在满载和空载情况下尾部吃水变化较小,以保持车叶和舵的良好性能,必要时需考虑设置压载舱,船长应能满足以上布置的要求;2航道限制;内河拖轮,特别是运河和浅水急流航道的拖轮要考虑航道的最小曲率半径对船长的限制;3考虑阻力;拖轮在自航时,对应的速长比约为～,所以增加船长可以降低速长比,即减少了拖轮的剩余阻力;求某些要求自由航速较高的拖轮,可考虑选取较大的船长,但要注意避“峰”求“谷”,即避开阻力的峰值,请结合任务书的要求来考虑;4造价考虑;拖轮船长愈大则重量愈大,造价愈高;2、船宽拖轮船宽主要决定于稳性以及必要的甲板面积,需要考虑的因素有：1稳性要求；2航道限制；3布置要求;3、型深型深对纵向强度、剩余稳性均有很大的影响;由于型深＝设计吃水+最小干舷,故吃水为一定时, 根据最小干舷就可以决定最小型深;4、干舷干舷直接关系到船舶的剩余阻力和大倾角稳性;拖轮的干舷较一般的船舶高, 一般多在～之间,视船舶大小及航区而定;主尺度选择的一般步骤船舶主尺度的选取主要涉及到以下几个方面：① 满足承受重量所需要的浮力,即空船重量加载重量应等于船在设计吃水时的浮力； ② 满足新船所需要的布置地位舱容及甲板面积；③ 满足对新船的各项技术性能快速性、稳性、操纵性、耐波性和强度等的要求； ④ 考虑航线环境、建造与修理厂设备条件对新船主尺度的限制； ⑤ 满足用船部门对新船的有关使用要求; ⑥ 经济性好;具体步骤和方法如下： 1确定主尺度的选择范围首先根据新船的船型、布置地位、航速等和主尺度的限制条件,参考母型船资料,初步确定一个主尺度的选择范围;具体方法是：采用一些主尺度估算公式,对主尺度进行估算,大致确定新船的主尺度范围;2主尺度的第一次近似计算主尺度的初始值可以采用以下方法估算：①采用母型船换算法：采用适当的换算方法粗估新船的主尺度初始值; ②应用统计公式或经验公式：对常规船型,在选用统计公式或经验公式粗估主尺度时,特别要注意公式的适用范围,如果对这些公式的适用范围不清楚,可以用母型船资料来试算,从而了解这些公式的适用范围;3重力与浮力的平衡、舱容和布置地位的初步校核对于布置地位型船：首先校核布置地位与舱容,然后校核浮力与重力的平衡;当吃水允许改变时,用调整吃水的办法来平衡重力与浮力是比较容易的,也可以采用调整方形系数的方法;主尺度的确定方法根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围可参考船舶设计手册,根据所给统计资料,进行选择,我选择的是4由船长和主机功率的统计公式来粗略估算：其中：14702 1.4B P KWm =⨯=,结合母型船资料船长LPP 为50m 到60m 之间;结合后面的各种校核可知LPP 为58m;船长对船造价是影响最大的,所以在可能的前提下尽可能的去减小船长;由于要达到相应的马力,所以在无耐之下增加船长从而使其达到相应的要求;船宽的初步估算对于船宽,由于拖轮在工作过程中往往受到被拖船舶的急牵,其稳性要求较高,所以船宽通常按稳性要求结合布置的情况来确定;根据统计资料和母型船来确定船宽范围由母型船换算得到型宽算的船宽为14m型深D 和吃水d 的确定拖船吃水一般由螺旋桨所需的浸沉深度、港口航道条件及对稳性影响较大的B/d 值来选定;本船一般在深水港区和近海海域,因此其吃水不受限制,故吃水的选择主要应从提高推进效率及要求一定的尾吃水和稳性角度来考虑;在一定吃水条件下,型深的大小对稳性、储备浮力等均有影响,因此型深的确定要考虑干舷的要求和型深吃水比的影响以及设计建造的方便;均采用母型船换算公式根据母型船资料, 2.86Bd= 中部吃水取 d 为根据母型船资料,L/D= 型深D 可以取为方形系数的估算沿海船舶方形系数推荐用下式计算：根据 1.08/2B C V L =-但当 1.0V L =时,B C 应减 其中：V 为自由航速,为14kn ； L 为垂线间长英尺初步算的为其它船型系数的确定1. 棱形系数P C沿海船舶的棱形系数和速长比关系采用蒋慰昌公式：1.10/2P C V L =-上式适用于/V L 以下;2. 中剖面系数M C/M B P C C C ==3. 水线面系数W C沿海船舶的水线面系数W C 和方形系数的关系可以用以下表示：0.730.30W B C C =+=4. 浮心纵向坐标B X5.56.5B X V =-拖轮的浮心位置一般在船舯之后,可取在2%--3%LPP 处; 这些均为初步估算,具体校核下面会提及;船舶重量估算及载重量的估算根据同类型船的情况,分别找出各部分的重量系数;1、船体钢料重量H H W C LBD =,系数H C 取自母型船； 为2、舾装重量2/30()O W C LBD =,系数0C 取自母型船； 为3、机电设备重量0.5(/0.7355)M M D W C P =,系数M C 取自母型船；为360t4、排水量裕度取空船重量LW 的5%,综上所述,空船重量LW=105%W H +Wo +W M =1372t1、人员及行李：每人平均重65kg,船员行李50kg; 共2、食品及淡水：食品每人每天4kg,淡水每人每天200kg;可算出食品重量,另外,任务书给出携带淡水～320t; 共353t 3、燃料油+轻柴油：任务书给出携带燃油～535 t; 共535t 4 滑油：任务书给出携带滑油～9t 共9t 5、备品及供应品：该部分通常取为%～1%LW ; 共11t 综合以上,可求出载重量DW ; DW= LW+DW =船舶重量估算根据浮性方程式kLBd B C ρ∆=,由初步选取的主尺度参数计算新船的排水量；Δ=小结由这一章可以大体算出主要尺寸和相关系数以及船体重量;但是这些数据是不可靠的,换需要从新去校核换算;Lpp =58m B =14m d = D =C B = C P = C M = C W = X B =第三章 性能平衡及校核舱容及重力与浮力平衡校核舱容校核一、新船所能提供的舱容的估算主船体总容积的估算,据主尺度包括方形系数,可粗估垂线间长范围内的主船体的型容积1H BD PP V C L BD ==^3BD C 为计算到型深的方形系数,11d d BD B B C C C =+-（）（D-）/(C ）,其中1C 取4;1D 为计入舷弧和梁拱的相当型深,10.7C M D D S =++=; 二、分项舱容的校核1、机舱容积V M机舱所需容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度L M 和机舱位置所决定;拖轮机舱位置布置在船长中部;已知机舱所需长度L M 和位置时可按下式估算机舱容积：V M =K M L M B D-h DM式中：K M 为机舱体积丰满度系数,取K M =1；h DM 为机舱双层底高度,取h DM = ;机舱长度：L M= l m + C式中：l m =,系数C= ;求得：V M =658m 3 ;2、压载水舱容积V B 压载平均吃水d B =+已知要求的压载航行平均吃水d B 后,可按下式计算压载排水量ΔB,d d BWC C B B =∆∆（） 2-6-4求得： ΔB=<LW= ,即暂时无需压载水舱;求得：V B =0m 33、油水舱容积V OW船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、轻柴油和滑油舱等;这些舱所需容积可按储存量来计算：OW i V V =∑ i ci·k ii W V ρ= 2-6-3 式中：i W 为油、水等储存量t ；i ρ为油水的密度t/m 3ci k 为容积折扣系数,对于水舱可取结构折扣系数,对油舱再考虑膨胀系数,重油最后可知道V OW =4、其他舱室容积V A主船体其他舱室还有首尖舱、尾尖舱等等,此范围内上述舱室的容积约占总容积的5%；另外,防污染公约规定,污油、污水舱的舱容不得小于油水舱容积的3%;即可知道V A 占总舱容5%三、全船舱容的校核综上所述需要的总容积为1724m^3小于所能提供的垂线间型容积2908m^3;重力与浮力平衡校核根据初步估算的空船重量LW 和载重量DW 计算出船舶的重力；根据初步选取的L 、B 、D 、d 及B C计算出新船的排水量；比较重力与浮力,采用诺曼系数法进行平衡,最终浮力应略大于重力,并应满足平衡条件的要求;由于排水浮力太过大于船重,不满足要求;因此要进行重力与浮力的平衡校核,采用诺曼系数法进行平衡;采用修正B C来平衡,则诺曼系数： 式中：α= ,β=0 ,γ=0 ;求得：N = ；则δΔ=N ·DW δ= ；再次平衡可知浮力Δ=2281t,略大于LW+DW =,满足条件; 并且从新估算了航速(1.08)B V C =-⨯=此时圆圈P=F R /处在有利“干扰区”初稳性校核拖船的稳性对其安全性和使用效能均有重要的影响,且受稳性规范的约束,是设计中要很好处理的一项重要技术性能;在开始确定主要尺度及船型系数时,就必须给予重视;在此仅考虑初稳性的校核;初稳性高度及横摇周期估算1、满载出港根据船舶静力学,初稳性高 GM=KB+BM-KG亦可化为：212g GM=a d a dB Z +- 式中：g Z =KG 表示重心高度,并且求得：1a =,2a =;最后估算出初稳性高是GM= 横摇周期估算：我国法规的完整稳性规则非国际航行船舶中,横摇周期按下式估算：2240.58f B KG T GM φ+= 3-1-3式中：f=1+B/=,因为B/d>；0GM 为未计及自由液面修正的初稳性高;可求得：T φ=>9s 故,船舶满载时能满足规范对初稳性和横摇性能要求; 2、压载到港`∆≈1789t,/1'('/)0.53w B C C B B C C d d -== ；/1'('/)0.67w B C C W W C C d d -==11 2.53BW C a C ⎛⎫=- ⎪⎝⎭= ；22(0.170.13)W W B C C a C +== 符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求对于3a ,参考相近的船型得出30.78a =,故此时初稳性高有2212314'0.571 4.040.0760.78 5.9 1.37'4B GM a d a a D m d =+-=⨯+⨯-⨯=符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求f= 则横摇周期有：22224144 4.040.580.5818.811.37O B KG T fs GM φ++⨯==⨯=满载和压载都大于8s,符合我国法规自由航速校核计算有效马力曲线Lpp 58 B 14 T Δ B/T Cb xcL/Δ^1/3 Δ^速度13 14 15 Vs/√gLC0 265 220 195 CbcCb%Cb 修正Cb修正数Δ1已修正Cb之C1B/T修正%=-10CbB/T-2%B/T修正数量,Δ2已修正B/T之C2标准xc,%L,船中前或后实际xc,%L,船中前或后相差%L,船中前或后xc修正%xc修正数量,Δ3已修正xc之C3长度修正%=/Lwl长度修正数量,Δ4已修正长度C4Vs^3 2197 2744 3375 Pe可知道,当V=的时候,其有效马力为1501kw总推进系数计算推进系数为：0.H R S P C ηηηη=以上各项效率分别为：船身效率ηH ；敞水效率η0；相对旋转效率ηR ；轴系传送效率S η1螺旋桨敞水效率:22340(75.880.8450.827100.32510)/100P P P B B B η--=-+⨯-⨯1/21/22.52.5525(2940/0.7457)(/0.7457)2.467124.34(14.46(10.145))P a N P B V ⨯===⨯-P —螺旋桨收到功率 N —螺旋桨a V =V1-w即敞水效率: 00.57η=2船身效率(1)(1)H t w η-=- 由海克休公式有0.70.30.70.5760.30.153p w C =-=⨯-=0.500.180.500.5760.180.108P t C =-=⨯-=(1)10.1081.05(1)10.153H t w η--===--3 相对旋转效率ηR ：取4轴系传送效率S η：取,有减速箱;故估算推进系数: 0. 1.050.5970.980.93120.57H R S P C ηηηη==⨯⨯⨯= 而由有效功率曲线知：Pe=则: 1501.0.5112940Pe P C P === 两者相近,符合要求干舷校核按国内航行海船法定检验技术规则.2004进行计算校核 1、 基本干舷0f 按下式计算：查B 型船舶的基本干舷 得0f =544mm<100m 的B 型船舶干舷修正值1f取封闭上层建筑有效长度E 为 所以1f =03. 方形系数对干舷的修正2f当实船的方形系数CB<=时,取2f =0所以本船2f =04.型深对干舷的修正值3f 当D1>L/15时31(/15)f D L R =- mm R=L/ 可以求得3f =5. 有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值4f 4f =K 4f K= 可求得4f =6.舷弧对干舷的修正值5f50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ mm S=SF,SA 的求值如下表50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=综上所述知最小干弦：012354400263.580.6877.8804.6F F f f f mm =+++=+++-+=而本船干弦:590049001000f D B mm =-=-= 大于最小干弦,是符合规定的;本章小结经过重力与浮力调整,舱容校核与调整后,新船的有关参数如下： 排水量∆=2281m 3,空船重量LW=1372t ,载重量DW=机舱容积V M =653m 3,油水舱容积V OW =984m 3,其他舱室容积V A = C B = C P = C M = C W = D 1=第四章 主尺度方案的确定本船的主要要素：58PP L m = 14B m = 5.9D m = 4.9d m = 0.556B C = 0.576P C = 0.706w C = 0.965M C = 2.26%b PP X L =- 2280.98t ∆= 14.46V kn =结束语：本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel 表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;参考文献：船舶原理上下册盛振邦、刘应中主编,上海交通大学出版社出版,2003；船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,2001；船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,2007；国内航行海船法定检验技术规则中华人民共和国海事局 2004 ;。
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或风浪流方向单一的区域。
锚泊系统设计与分析
王宏伟
锚泊系统设计与分析
2．单点系泊
王宏伟
锚泊系统设计与分析
大部分FPSO的系泊系统属于单点系泊。
王宏伟
特点：容许FPSO绕单点自由转动，有效地减少风浪流的 作用力，系泊线的尺度也相应地减小。 优点：操作方便、安全、可操作率高。 缺点：制造成本高，技术复杂。 功能：定位系泊功能；液体输送及电力、光控传输功能；
缺点：转塔的存在对船体结构造成了影响，也减少了舱容；系
泊船的“风标效应”效果受转塔位置的制约。 一般可分为永久式和可解脱式内转塔系泊系统。
锚泊系统设计与分析
王宏伟内转塔系泊系统能够保证采油的连续性，使F(P)SO在作业年限内的任 何工况下都能正常工作，绝大多数工况下具有最大的系泊和油气传输能力。
不由水深决定，定位的相对精度随水深而提高，能够快速系
泊与解脱。可以安装较多的立管系统。 缺点：资金和燃料的耗费都很高，系统复杂，比锚链或钢缆系泊更
易于出现失败。
锚泊系统设计与分析 二 系泊方式与系泊材料
1. 悬链线式系泊方式
王宏伟
系泊线的外形是弯曲的悬链线，一般由锚链和钢缆多个部分组成， 锚链与海底水平相接， 系锚点只受水平方向的力。 系泊线的回复力由其自身的重力而产生。 常用于相对较浅的海域。
可解脱式内转塔系泊系统具有快速的解脱和回接功能，在极端恶劣条件下可
以迅速解脱以规避各种危险海况，更适合于恶劣环境、季节性飓风区和冰区。
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可解脱式内转塔系泊系统
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2.2 外转塔式系泊系统
转塔位于船体的外部，减少了对船体的必需的维修；
王宏伟
允许在码头沿岸安装转塔，而内转塔式系泊系统只能在干坞中安装；
锚泊系统设计与分析
王宏伟
2.4 悬链式浮筒系泊 （CALM） 通常应用于穿梭油轮或FSOs，是系泊和装卸油轮的最经济有 效的方法。主要部件：
短期系泊部分，用来与油轮之间输入输出液体；
永久系泊部分，用来生产和储存液体； 非永久性系泊部分，永久系泊部分在恶劣环境下具有易于解
脱的能力，以疏散设施。
CALM可以适应于各种天气条件，适应于很大范围的水深， 可以安装少量的立管系统，施工与安装快捷而经济，而且适于 改装的油轮。实践证明CALM的可靠性较高。
外转塔式系泊系统限制了立管的数量； 多用于浅水海域。
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2.3 塔架式单点系泊
油轮与塔之间通过一个永 久性的叉型结构或系船索 布置连接。
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其主要组成部分为：
塔：与海底相连的静态部 分，其上部是与船体相连的转盘；
系泊部分：叉型结构或系船索；
生产传输系统：液体通过海底终端系统传输于立管（连接于塔），然后通过转 台传给软管，最后到达FPSO。塔上有足够的甲板空间以提供管汇系统，辅助 设备等。 适用于中浅水域，可以布置较多的立管系统，施工安装容易，成本较低，适合 于改装的油轮。
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2.5 单锚腿系泊系统（SALM）
是较早使用的一种系泊方式。
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浮筒只由一根系泊线系于海底基础，浮筒与油轮之间通过钢性臂连接。 组成：浮筒，存储系统，系泊链（刚性链或管状柱体），柔性管，基础部分 （压载舱或堆积物）。
在特定的条件下可以实施现场解脱，以保证FPSO及
人命财产的安全。
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2.1 内转塔式系泊系统 常用于中等水深及深水海域的平台，如北海海域；
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主要组成部分： 转塔及其套筒; 液体传输系统; 转盘; 海底锚； 内转塔系泊装置一般设在船艏； 优点：转塔直径可以设计得很大，为布置设备和管汇提供足够 的空间；内转塔嵌入船体之中后可以得到很好的保护。
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2 张紧式系泊方式
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系泊线与海底以一定的角度相交，系锚点处要同时受水平和铅 直方向的力； 系泊线的回复力主要由其自身的弹性而产生； 张紧式系泊系统在海底占据范围比悬链线系泊系统的小很多； 为了降低系泊线的重量，系泊线通常采用较轻的合成材料； 适应于深水和超深水水域。
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主要内容
一 常用系泊类型介绍 二 系泊方式与系泊材料 三 锚的选择与设计 四 锚泊系统设计过程 五 系泊分析规范
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锚泊系统设计与分析 一 常用系泊类型
1 多点系泊
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对于半潜平台和Spar，常用多点系泊。
半潜
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Spar
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可以适应于各种天气条件和很大范围内的水深，施工与安装快捷而经济，适
于改装的油轮。 只能安装1根立管，实践证明SALM的可靠性也较高。
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3 动力定位系统
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动力定位系统是借助于推进器来保持船舶或浮式结构的位置的技术。 使用精密仪器来测定船舶因风、浪、流而发生的位移和方位变化； 通过自动控制系统对位置反馈信息进行处理与计算； 控制若干个推进器发生推力和力矩，使船或浮式结构回复到初始位置和 最有利的方向。
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张力腿平台（TLP）也属于多点系泊。只是用张力腱（Tendon） 代替了系泊线.
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多点系泊也可以应用于船体，如FPSO。
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系泊线固定于船头、船尾，呈发散型向外展开，能够阻止 FPSO的横向位移，固定FPSO的方向。 优点：简单，经济，可以安装较多的立管及脐带系统，适合于 改造的旧油轮。 缺点：FPSO方向固定，横向受风浪流力巨大，系泊线的尺度 会相应增大。 FPSO多点系泊系统多适用于设计海况较低的区域，如西非，
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动力定位系统的主要组成部分： 动力操纵系统：提供定位所需要的所有动力；
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推进器系统：通过控制浮体在水平、纵向及扭转的力，使浮体保持 在指定的位置。 位置测量系统：随时将浮体的具体位置提供给控制系统；
动态定位控制系统：控制浮体在具体的位置和方向，以抵抗外界环
境荷载。 优点：适于恶劣海况的区域，浅水和深水系统都能适用，运行成本