4100TEU巴拿马型集装箱船总体设计分析
中海运配送中心4000TEU集装箱船配载要点
4000TEU集装箱船配载要点中海集运预配中心全船载箱量为4050、4051、4250和4253TEU的集装箱船，从配载角度我们统称4000TEU型船。
目前我司共有31艘此类型船舶在运营，其中中海集运自有18艘，SEASPAN公司10艘，以色列OFER 公司3艘。
4000TEU船在中海运营的船舶中船型比较典型，通用性强，是中海运营船舶的中坚力量。
此类型船的吃水分别为12.5、12.6和12.8米，相应的DWT是50200、50800和52200吨左右，属于巴拿马船型。
甲板装箱设计有兼容的，也有不兼容的，或部分兼容的BAY。
中海集运自有的船舶甲板上设有绑扎桥，期租的13艘船没有绑扎桥。
4000TEU船集装箱配载的限制性因素，也就是困扰我们配载的难题主要有：1、租来的船主要有舱内小箱堆重限制条件，舱内堆重限制在96－－100吨之间。
2、期租的13艘船因为没有绑扎桥，载箱超过3600TEU, 甲板上积载高度大于5层集装箱时，甲板绑扎强度计算易超标。
3、GM值的限制因素，现在租来的船GM要求由1.2降到1.1米，自有船的GM值一般控制在0.95米左右。
4、巴拿马运河的吃水限制，巴拿马运河的最大允许吃水为12米淡水吃水，低于4000箱船的最大吃水。
5、高度限制，主要是过美国纽约大桥的限制，要求龙骨到大桅顶高度在55米以内，吃水控制在9.5米以上。
6、冬季载重线的限制，太平洋、北大西洋冬季载重线要比夏季载重线少20多厘米，对装载很有影响，少装将近2000吨。
就舱内最大堆重而言，德国劳氏船级社（GL）比英劳船级社规定的要大，舱内堆重的增加对配载来说是非常需要的，首先有利于舱内小箱重量增加，提高稳性；其次减少小箱上甲板，减少甲板堆重负荷；第三是小箱被集中在船中部，可以减少集装箱船舶容易产生的中拱弯矩。
4000TEU型船的限制性因素同时也是提高载箱率的瓶颈。
要提高载箱率的话，应做到船上货物重量布置向船中部集中，绝不允许出现首尾重，中间轻的现象。
超大型集装箱船舶标准
超大型集装箱船舶标准
超大型集装箱船舶的标准包含以下几个方面：
船长：船长为275-295米，船宽约32.2-39.4米，吃水为11.5-13.5米，舱内装10-11列，8-9层，甲板上装13-14列，4-5层。
载箱量：载箱量为3000-4000TEU，载重量为40000-50000t。
船型：根据不同的船型，超大型集装箱船可以分为第五代集装箱船、第六代集装箱船、第七代集装箱船等。
装卸效率高：超大型集装箱船舶的装卸效率非常高，通常可以在短时间内完成大量集装箱的装卸。
经济性：由于规模经济效应，超大型集装箱船舶的成本相对较低，使得其在航运市场中具有更强的竞争力。
环保性：超大型集装箱船舶通常采用新型高效节能设备，能够降低能源消耗和二氧化碳排放，对环保具有积极作用。
安全性：超大型集装箱船舶在设计时充分考虑了安全因素，采用先进的安全管理系统和设备，确保船员和货物的安全。
超大型集装箱船舶作为现代航运的重要组成部分，具有高效、经济、环保和安全等特点，为全球贸易和物流体系的发展做出了重要贡献。
4100TEU
船 成 为 三 大货 船 船 型 中发 展 最 快 的 一 种 。
在 最 近 几 年 中 ， 心 造 船 的 人 都 会 发 现 有 一 种 关
集 装 箱船 型发 展 特 别 迅 速 —— 大 型 超 巴拿 马 型 集 装 箱 船 。 统 计 数 据 可 以发 现 ， 船 型 尽 管 不 受 巴拿 马 从 该 运 河 宽 度 的 限制 ， 以朝 大 型 和 超 大 型 化 发 展 ， 受 可 却 到 码 头 及 港 口水 深 等 硬 件 设 备 ， 以及 大 型 化 后 带 来
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４ １ ０ＴＥＵ 巴拿 马 型 集 装 箱 船 快 速 性 研 究 ０
袁 红 良 左 德 权 （ 沪东中华造船集团 开发研究所）
多优 点 ， ： 速 、 全 、 确 、 耗 少 ， 如 快 安 准 损 以及 物 流 业 的
发 展 ， 国间 贸 易 的发 展 ， 航 运 公 司集 装 箱 船 队 间 各 各 的联 盟 使 运 输 成 本 的 降 低 等 一 系列 因 素 促 使 集 装 箱
马 型 具 有诱 人 的 优 越 性 ， 是 巴拿 马 最 大 型 仍 受 到 但
各 船 东 的青 睐 。 在 ９ ０年 代 ， ＯＳ Ｃ ＣＯ 向 Ｅ 本 、 国 等 订 造 过 ｔ 英 ３ ８ ０ＴＥ 系列 大 型 集 装 箱 船 。 五 期 间 ， 内 ７ ８ ０ Ｕ 九 国 ０ 研 究 所 在 对 大 型 集 装 箱 船 发 展 的关 键 技 术 —— 高 稳
4000TEU集装箱船的主尺度确定
网络教育学院《船舶设计原理课程设计》题目：4000TEU集装箱船的主尺度确定1 集装箱船概述本章需简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，集装箱船的发展历程，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度的参考数据。
1.1 集装箱船的特点集装箱船的大小通常是以装载20ft标准箱作为单位(TEU)的多少来表示的。
集装箱船在技术上具有如下的特点：(1)追求高的载箱量，在舱内和甲板上装载尽可能多的集装箱。
(2)在追求载箱量的同时，追求高的平均箱重指标或在一定平均箱里(如14t/TEU)下追求高的载箱率。
(3)集装箱船的主尺度如船长、船宽和型深等主要由船舶的载箱量来决定。
(4)货舱开口大，货舱和货舱口尺度规格化，货舱口宽度一般为船宽80％左右，最大有达89％、甚至更大。
货舱口长度通常以能吊装40ft(或2只20ft)集装箱为好。
(5)稳性问题十分突出。
由于甲板上堆装大量集装箱，引起货物重心升高及受风面积增大。
在装卸舱内集装箱时，船舶横倾角不能大于5°，以免集装箱被导轨卡住。
（6)航速高，主机功率大。
为了保证定期班轮的准点率，新建的大型集装箱船的服务航速达22kn以上，3500TEU以上的第四代集装箱船的服务航速多数达24kn以上，且其主机的储备功率也较大。
新建中型集装箱船的服务航速均在18kn 以上，有的还达到20kn—21kn。
新建300TEU以上的小型集装箱船的服务航速也在15kn以上。
因此，船舶的方形系数Cb相应较小。
1.2集装箱船的发展历程第一艘集装箱船是美国于1957年用一艘货船改装而成的。
它的装卸效率比常规杂货船大10倍，停港时间大为缩短，并减少了运货装卸中的货损量。
从此，集装箱船得到迅速发展，到70年代已成熟定型。
按照集装箱船的发展情况，可分为第一、二、三、四、五代集装箱船：第一代出现于20世纪60年代，横穿太平洋、大西洋的17000-20000总吨集装箱船可装载700-1000TEU。
3500TEU集装箱船的设计特点
３ ５００ ＴＥＵ集装 箱船 是单机 单桨 、柴 油机 推进 的 现代化集装箱船 ，适合于全球航行 ，除装载普通集装 箱外 ，还可 以装 载冷藏集装箱 和危 险品集装箱货物 。
本 船 线 型为 倾 斜船 首 带球 鼻 和 方尾 ，采 用 定 距 桨 ，并设置首侧推器，操纵性 良好 。机舱 、起居处所 及 驾驶 室位 于尾 部 ，设有 长 首楼 。上 甲板 以下从 船 首 到船尾 依次 设有 ８道 水密 横 舱 壁 ，将 全 船分 隔成 首尖 舱 、７个货 舱 、机 舱 和尾 尖 舱 。分 隔货 舱 的水 密 横舱壁 作为 货舱 通道 ，货舱 间 的支 撑 舱壁 布 置 货 舱 通风及冷藏集装箱 的维修空间。货舱采用大开口双 壳 箱形 结构 ，边舱 内设 有纵通 的二 甲板 。
＋ Ｍ Ｃ Ｅ ＡＵＴ
船旗 国
Ｌｉｂｅｒ ｉａ
一
１８ 一
林 洁 等 ：３ ５００ ＴＥＵ 集 装 箱船 的设 计特 点
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３ 主要设计 特点
架式 ，货舱内的支承平 台采用纵骨架式。 本船 的结构根据集装箱布置的固有尺寸来确定
３．１ 船体 线型 和航 速
３ ５００ ＴＥＵ集 装 箱 船 属 于 巴拿 马 船 型 ，为 第 三 代集 装箱 船 。本船货 舱集 装箱 布置是 横 向设 １ １列 ， 垂 直方 向 ７层 。 甲板 和 舱 盖上 在 全 宽 方 向 布 置 １３ 列标 准集装 箱 ，层 数 不超过 ７层 。在无 舱盖 的处 所 ， 设置绑 扎支 柱 ，支柱 的顶部都 设置 集装 箱 ，有 的 集装 箱是一半搁在舱盖上 ，另一半搁在支柱上。货舱 内
重 箱 数 １４ＶＴＥＵ
２ ３５３ ＴＥＵ
主 机
船公司新巴拿马型集装箱船舶选择要点
船公司新巴拿马型集装箱船舶选择要点作者：谈俊峰范志勤来源：《集装箱化》2014年第11期英国海洋航运咨询公司统计数据显示，20英尺集装箱的单箱营运成本随着集装箱船舶总载箱量的增加而降低。
由此可见，集装箱船舶大型化有利于降低船公司的船舶营运成本、提高营运效率和效益、增加航线运量，从而保证船公司的市场占有率。
根据英国海事策略国际咨询机构（MSI）对2010年以来全球集装箱船舶订单的统计，以上集装箱船舶占新造船舶订单的比例超过70%。
随着亚欧和美东航线贸易的增长，集装箱船舶大型化趋势愈演愈烈，加之P3网络联盟（已被我国商务部禁止）、G6联盟、CKYHE联盟等船公司联盟发展模式的出现，超大型集装箱船舶建造市场日益火爆，中国、日本和韩国船厂纷纷推出新船型供船公司选择。
本文分析船公司在选择新巴拿马型集装箱船舶时需要关注的要点，以期为船公司租造船决策提供参考。
1 新巴拿马型集装箱船舶主要技术参数巴拿马运河扩建后，可通航集装箱船舶的极限主尺度为船长，船宽，吃水，载箱量～。
2013年韩国某船厂设计的新巴拿马型集装箱船舶主要技术参数见表1。
可见：深型结构的9 000 TEU级新巴拿马型集装箱船舶比同级普通船型多装1层集装箱，但其载质量却更小；装载重箱量多的集装箱船舶舱盖上可堆装的集装箱船舶质量较小；可装载冷藏集装箱数量的多少决定于发电机功率的大小；不同船型新巴拿马型集装箱船舶的名义总载箱量相差左右。
随着船公司对集装箱船舶的要求日趋多样化，航线、货源等差异会造成集装箱船舶各项参数和指标的差异化；相应地，船型日益多样化对船公司租造船决策形成挑战。
表1 2013年韩国某船厂设计的新巴拿马型集装箱船舶主要技术参数2 船公司新巴拿马型集装箱船舶选择要点2.1 结构选择集装箱船舶属于布置型船舶，船长、船宽和型深均受运河航道的约束。
对于A型新巴拿马型集装箱船舶来讲：深型结构使船舶总吨位较大，会导致船公司运河费用偏高；由于设计吃水下的载质量较小，载箱量受到一定限制；重箱装载量较小意味着船舶总纵弯矩受限；单岛式上建布置使舱盖上的装箱层数受限。
大型集装箱船过巴拿马运河的盲区计算案例分析
大型集装箱船过巴拿马运河的盲区计算案例分析巴拿马新运河于2016年6月26日正式投入营运，为美东航线的船型选择提供了更灵活的可能性。
以下是“XXX”轮北上过巴拿马运河的盲区核算心得，在此与大家交流、分享。
一、船舶基本资料（见表1）表1船舶基本资料船型集装箱船船长299.9m两柱间长：283.52m船宽48.2m型深24.8m夏季满载吃水：14.5m二、巴拿马运河驾驶台的最小能见距离1.船舶盲区由于船身建筑、设备物件、装载货物等遮挡，使人们在驾驶台能够穷目千里却难以近视咫尺。
这难以近视的咫尺便是船舶的盲区（俗称“死角”）。
盲区是全方位存在的，但通常指的是船首盲区，即“在驾驶台所能够望到的最近水面点与船首之间的水平距离”。
2.巴拿马运河驾驶台最小能见距离要求《巴拿马运河海运规则》规定，通过巴拿马运河的所有船舶必须遵守以下驾驶台最小能见距：（1）载有货物的船舶，在任何吃水和吃水差的情况下，任意的驾驶台指挥位（CONNING1、2、3、4、5，下同）向船首方向水面的能见距离不应小于一个船长。
（2）压载状态的船舶，任意的驾驶台指挥位向船首方向水面的能见距离不应小于一个半船长。
（3）如果由于货物设备或正前方其他物品的影响，正常指挥位的视角受到阻碍，那么受阻碍的整个弧度不应超过15°。
（4）在驾驶台两翼的指挥位应清楚船壳的水线标志。
（5）如果运河当局认为驾驶台能见距离存在危险，船舶就应签署证明并承担责任。
注：指挥位（Conning Position）1位于驾驶台船艏线位置；指挥位2在指挥位1的左侧（离指挥位1最近窗口处，则船艏线方向的阻碍物不受影响处，指挥位3相同）；指挥位3在指挥位1的右侧；指挥位4在驾驶台左翼；指挥位5在驾驶台右翼（见图表1）。
图表1巴拿马视线布置图-TABLE13.巴拿马运河驾驶台最小能见距离要求的豁免集装箱船舶符合以下要求和条件者，在无法遵守上述2.1所要求的，将被允许通过运河：（1）船长必须达700英尺（213.36米）及以上，或船宽100英尺（30.48米）及以上。
对集装箱船舶结构的分析与研究要点
对集装箱船舶结构的分析与研究要点在现代海运中，集装箱船舶已经成为了最主要的运输方式，而集装箱船舶的结构是尤其重要的一个方面。
通过对集装箱船舶结构的深入研究和分析，可以更好地理解和优化船舶结构，并且提高船舶的安全性和效率。
下面将介绍一些对集装箱船舶结构研究的要点。
集装箱船舶结构概述集装箱船舶是一种特殊的货船，主要用于货物的运输，常见于国际贸易中。
其结构设计主要包括船体、机舱、吊杆和吊装系统等方面。
船体主要由上下两个船盖、前、中、后舱壁和龙骨等构成。
为了满足集装箱船舶高效载货的需求，所有货舱都会布置成集装箱货架，这些货架的结构又与船体的结构密切相关。
集装箱船舶结构优化在集装箱船舶结构的设计纵深中，减轻船舶重量以提高载重能力是一个重要的目标。
在此前提下，选择合适的材料、降低船舶燃油消耗、布局优化等都是可以采取的方案。
船体的优化设计方案传统上是采用试错法，这种方法缺陷明显，需要耗费大量的资源和时间。
基于计算机技术的船舶结构优化方法得到了广泛的应用。
大量的数学模型以及计算机仿真技术的进步使得在设计阶段就可以对船体进行多样化设计和优化，使得船体结构具有更好的稳定性、更小的库容和更小的油耗。
通过对各种设计因素进行分析和比较，最终得出最优船舶结构方案的方法被称为最优化方法。
最优化方法对于降低船舶重量、提高载重能力、改善通过性和降低船舶共振是有很大作用的。
集装箱船舶刚度分析船舶刚度是指船舶对载重变化的反应能力，也是船舶结构设计中重要的一项指标。
船舶的刚度分析主要关注以下方面：•横向刚度在横向方向上，船舶的刚度是指船体受侧倾矩作用时的抵抗能力。
横向刚度是防止船舶在海浪中侧倾过度而导致船只失稳的重要因素。
•纵向刚度船舶在纵向方向上的刚度是指船体受载重变化时保持在水平位置的能力。
纵向刚度对船舶运营和在恶劣海况下避免受损异常重要。
•端倾刚度端倾刚度是指船舶在集装箱货物的配载变化时保持在水平位置的能力。
在端倾刚度不足时，船舶会因为荷载移动而发生滚翻。
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4100TEU巴拿马型集装箱船总体设计分析
袁红良左德权
( 沪东中华造船集团开发研究所)
[关键词] 巴拿马型集装箱船总体设计
[摘要] 本文从快速性及总体性能方面对4100TEU集装箱船的总体设计进行了简单分析
巴拿马型集装箱船相对于超巴拿马型等其它类型的集装箱船来说，由于受到巴拿马运河对船舶长度与宽度的限制，而集装箱船又属于布置地位型船，这就使得大型巴拿马型集装箱船的设计无论完整稳性、破舱稳性或快速性等问题都比较特殊，而且较难处理。
特别是由于稳性的问题造成在出港时须装载一定量的压载水作为调整稳性之用，使此类集装箱船的经济性受到一定的影响，随着设计技术的进步,高稳性线型的成功开发，船模试验水池预报水平的提高，CFD 等技术的发展及在集装箱船线型设计中的广泛使用，使得集装箱船的线型设计有了较大的进步，使巴拿马型集装箱船的线型在满足快速性要求的前提下，同时又能获得较大的KM值，使大型巴拿马型集装箱船的经济性得到了较大的提高。
1.主尺度要素及总布置
垂线间长=251.4m 船宽=32.2m 设计吃水=11.0m
结构吃水=12.50m 航速= 24.20kn(吃水=11.0m 15%SM，NCR)
主机: MCR 36480kW x 104rpm NCR 32832kW x 100.4rpm
螺旋桨: 5叶, 直径: 8.20m
下表为本船的三个设计桨的参数：
可以看出：三个桨的直径，盘面比完全相同，仅螺距比及侧斜角度不同。
为了减少设计状态的最大脉动压力，侧斜角度一个比一个大，从脉动压力的测量结果来看，也收到了同样的效果，然而尽管在设计状态的压力较小，就第三个桨而言，脉动压力也超过了9kPa。
就脉动压力的问题，至今为止，设计人员也仅凭感觉，认为肯定越低越好，如要设计一个航速特性好又具有较好的空泡性能，脉动压力又低的螺旋桨恐怕比较困难。
而设计人员往往更多地使用船级社等的推荐值作为衡量标准，笔者认为这是一个不可取的方法，下表摘自设计手册中的推荐值并没有对不同的船型，吨位大小,桨叶的大小,叶数等进行区别对待，而是比较笼统地给出一个数值。
应该更多地从振动的角度出发来衡量脉动压力的可接受程度，对于设计的具体项目来说，如果通过振动分析脉动压力值可以被接受，而且只要速度，空泡性能良好的螺旋桨就可以作为设计桨使用。
要不然，仅从推荐值的角度来判断设计桨性能的好坏或许会让设计人员陷入困境，或是不管设计多少桨，都无法达到推荐的数值，有时只能从中挑选一个可能航速较快或脉动压力较低的设计。
另外,均匀分布的伴流场对于设计桨的性能好坏也有很大的影响，因此在设计
3.总体性能分析
1). 本船以二甲板作为干舷甲板。
由于passageway 既要作为船员通道，又必须作为管子布置的通道，因此二甲板高度的确定不仅从破舱稳性的角度考虑，又要从使用、布置的角度考虑。
与列表中的同类型船相比，二甲板的高度已经较大，而在进行破舱稳性计算时，却无法满足SOLAS的要求，不得已将二甲板大部分通向货舱的门改为水密门，并将二甲板的通道用水密门分隔成几段以满足破舱稳性的要求。
2).与韩国设计建造的同类型船相比，本船在甲板上布置了绑扎桥，400吨左右的重量造成空船重心的提高，使原来受到船宽条件限制，稳性、破舱稳性性能较差的船型变得设计条件更加恶劣。
3).技术说明书对IMO 749具体使用条款没有明确说明，因此在详细设计的过程中，对4.9 的条款也同时进行了校核，从下表的结果可以发现如要满足说明书要求的14t重箱数要求，稳性则无法满足4.9条款的要求，只能满足3.1条款关于稳性方面的要求。
4).由于船东的额外要求，舱口盖的负荷由原来的100t改为120t，在详细设计的过程中发现：由于各个船级社对于绑扎计算的要求不同，根据有的船级社的要求装载能达到120t，而有的根本无法达到，而且对于前面没有绑扎桥的Bay不可能达到120t的堆载，因此在开发此类船型时应该注意这一点，造成不必要的成本浪费，而且增加空船重量。
5).本船的堆箱间距舱内为100/191，甲板为38/103。
对于甲板来说，最外层的集装箱距中心线为16140mm，而本船半宽为16100mm，因此需要依靠外板的厚度，而外板厚度沿船长方向减少，使得堆箱超过外板的现象，只能在艏部采用25/38混装的方式。
而在舱内由于结构计算对舱口围角隅R的要求,使得这个位置的导。