摘 要

本船为4500dwt近海成品油船，设计航线由天津港到广州港。本船设计主要包括三个部分：总体设计、货舱段结构设计以及性能计算。总体设计：主尺度的确定，型线确定以及型线图与总布置图的绘制。性能计算：静水力计算，绘制静水力图和绘制邦荣曲线图。校核完整稳性，校核快速性。结构设计:货舱段结构设计以及绘制货舱段横剖面图。

关键字成品油船；稳性；螺旋桨；型线设计；总布置

Abstract

This ship is 4500dwt offshore oil tanker design, route from Tianjin port to Guangzhou port. This ship design mainly includes three parts: the overall design, the structure design and the performance calculation. Overall design: the determination of the main scale, type line determination, and the drawing of the general layout drawing. Performance calculation includes: hydrostatic calculation, draw the hydrostatic force diagram and draw the bond graph. Check the integrity of stability, check the rapidity of. Structural design part: the structure design of the cargo section and the drawing of the section of the cargo section.

Key Words：oil tanker; stability; propeller; profile design; layout

目录

第一章绪论 1

1.1研究背景 1

1.2目的及意义 1

1.3毕业设计主要内容 1

1.4综述 2

第二章 船体说明书 3

2.1总体性能 3

2.2航区及用途 3

2.2.1航区 3

2.2.2用途 3

2.3 船级、规范、规则 3

2.4主尺度及要素 4

2.4.1主要尺度 4

2.4.2 甲板间高 4

2.4.3全船肋距 4

2.4.4双层底高度 4

2.4.5船员定额 5

2.4.6载重量 5

2.6 航速、螺旋桨及续航力 5

2.6.1 航速 5

2.6.2 螺旋桨 5

2.6.3 续航力及自持力 5

2.7干舷及稳性 5

2.8主机、齿轮箱 6

2.9舱容 6

2.10备品和属具 8

2.11总布置概况 8

2.12 船体结构 10

2.12.1概述 10

2.12.2主要构件汇总 11

2.13甲板舾装部分 13

2.13.1锚设置 13

2.13.2拖带系泊设备 13

2.13.3舵 14

2.13.4救生设备 14

2.13.5 消防设备 15

2.13.6 金属门、窗 15

2.13.8 扶梯、栏杆、扶手 16

2.13.9 航行及信号设备 16

第三章 主尺度确定 17

3.1选取主要要素时的考虑因素 17

3.1.1 船长L 17

3.1.2 船宽B 17

3.1.3 吃水d 18

3.1.4 方形系数C_B 18

3.1.5 型深D 18

3.1.6 主尺度比 18

3.2初步估算主尺度 18

3.2.1母型船资料 19

3.2.2 估算新船载重量系数： 19

3.2.3 估算新船排水量： 20

3.3.4 估算新船垂线间长： 20

3.3.5 估算新船船宽： 20

3.3.6 估算吃水： 20

3.3.7 估算型深： 21

3.3.8 估算方形系数： 21

3.3.9 估算主机功率： 21

3.4 校核重力与浮力是否平衡： 22

3.4.1 船体钢料重量W_H的估算 22

3.4.2 船体舾装重量W₀的估算 22

3.4.3 船体机电重量W_m的估算 22

3.5 舱容校核： 24

3.5.1 载货量的估算 24

4.5.2 校核舱容 25

3.6 快速性校核： 26

3.7 稳性与横摇性校核： 27

3.7.1 重心估算： 27

3.7.2 横摇周期 27

3.8 基本干舷校核： 27

第四章 型线设计 28

4.1概述 28

4.2控制船体型线的要素 29

4.3型线设计方法 29

4.4型线设计的原则 29

4.5型线设计的步骤 29

4.6型线设计具体过程 30

4.6.1横剖面面积曲线修改 30

4.6.2 依据改后的横剖面积曲线改变母型船半宽水线 34

4.6.3确定设计船在侧视图上的轮廓线 35

4.6.4绘制横剖面图 38

4.6.5画设计船的半宽水线图及纵剖线图 39

4.7邦金曲线与静水力曲线图的绘制 39

4.7.1静水力曲线图绘制 39

4.7.2邦荣曲线的绘制 39

第七章 总布置 41

6.1概述 41

6.2.1水密舱壁 41

6.2.2机舱部分与长度 42

6.2.3甲板与平台 42

6.2.4双层底 42

6.2.5尾尖舱 42

6.2.6 艏尖舱 42

6.2.7其他主甲板下非货舱区域的舱室 43

6.2.8货舱 43

6.3上层建筑的划分 43

6.3.1主甲板 43

6.3.2救生甲板 44

6.3.3船长甲板 44

6.3.4驾驶甲板 44

6.3.5罗经甲板 44

6.4 舵设备 44

6.5锚泊设备 44

6.5.1 锚设置 44

6.5.2拖带系泊设备 45

6.6.1 消防栓、水笼带箱 45

6.6.2 消防员装备 45

6.6.3 灭火器 45

6.7 救生设备 46

6.7.1 救生艇 46

6.7.2 救生衣、救生服和救生圈 46

6.7.3 抛绳设备 46

6.7.4 烟火信号设备 46

6.8 扶梯、栏杆、扶手 46

6.9 金属门、窗 47

6.9.1 金属门 47

6.9.2 金属窗 47

6.10 航行及信号设备 47

6.10.1 雷达桅 47

6.10.2 前桅 47

6.10.3 信号设备 47

第六章 舱容要素 49

6.1 概述 49

6.2 舱容要素 49

第七章完整稳性 52

71 说明 52

7.1.1 计算规范 52

7.1.2 核算状态 52

7.2各种装载状态重量及重心计算 52

7.3自由液面修正 55

7.3.1初稳性修正 55

7.3.2大倾角自由液面修正 56

7.4 浮态,初稳性，横摇周期，横摇角计算 58

7.5 稳性横截曲线和进水角曲线 59

7.6静稳性力臂计算 60

7.6.1满载出港 60

7.6.2满载到港 61

7.6.3压载出港 63

7.6.4压载到港 64

7.6.5部分装载出港 66

7.6.6部分装载到港 68

7.7受风面积及型心计算 70

7.8风压力臂计算 71

7.9 最小倾覆力矩 71

7.10稳性校核 75

第八章快速性计算 76

8.1主要参数 76

8.2艾亚法阻力估算 76

8.3 螺旋桨初步设计 77

8.4螺旋桨终结设计 79

8.5空泡校核 82

第九章 干舷计算 84

9.1计算说明 84

9.2主要数据 84

9.3干舷计算 84

9.3.1基本干舷 84

9.3.2 方形系数修正 85

9.3.3 干舷甲板凹槽修正 85

9.3.4上层建筑对干舷的修正 85

9.3.5 非标准舷弧对干舷的修正 85

9.3.6船艏高度 86

9.3.7夏季干舷. 87

99.3.8干舷衡准 87

9.3.9热带干舷 87

9.3.10淡水干舷 87

第十章 舾装数 89

10.1主要尺度 89

10.2舾装数计算： 89

10.2.1计算公式 89

10.2.2计算数据 90

10.2.3计算结果 90

第十一章结构计算书 92

11.1 概述 92

11.2 主要设计计算要素 92

11.2.1 主要尺度 92

11.2.2 主要尺度比及船型系数 93

11.2.3 甲板间高 93

11.3货油舱区域构件尺寸计算 93

11.3.1船底板 94

11.3.2 舷侧板§5.2.5.1 95

11.3.3 甲板（船中 0.4L 区域） 95

11.3.4 双层底 96

11.3.5 双壳结构 99

11.3.6 甲板骨架 102

11.3.7 油舱槽形纵，横舱壁§5.9.2.2 103

结论 104

附录 106

附录A 静水力曲线图 106

附录B 邦金曲线 107

附录C 静水力数据 108

附录D 邦金曲线数据（横剖面面积） 110

附录E邦金曲线数据（横剖面面积对y轴静矩） 114

致谢 118

第一章绪论

1.1研究背景

我国是石油使用大国，沿海地区已拥有从事成品油运输较大的港口39个，成品油泊位400多个，吞吐能力2.8多亿吨，渤海湾、长三角和珠三角吞吐能力巨大。但我国石油生产加工均以北方为主，但成品油消费量较低，而南方地区，尤其是广东、广西、福建等地，经济发达，成品油消费量高，但欠缺相关产业。且由于我国对反走私打击力度的加大，对成品油进行全面的限制，使依赖进口汽油、柴油的广州、福建等地的成品油市场由东北炼油厂提供，形成了北油南运的格局。

1.2目的及意义

通过海路的北油南运数量将会持续攀升。但与之不匹配的是，由东北向南方运输成品油的船队多以民营为主，油船大都载重量小，安全性较差，易发生溢油的危险，并且有一些低质量的单壳船和低质量油船，这些船舶的技术状况，船员素质，通信导航水平等都比较低，易于发展溢油事故，且不能满足我国日益增长的成品油需求，沿海油船的吨位结构需要进一步优化。为此，可以预见，为提高成品油运输的安全性以及运量，我国北油南运的船只需求量将会增加，对现有油船也会进行更替，这将会创造较大的市场。相较于大型油轮在成品油运输成本上的优势，万吨级以下的小型油船在沿海成品油运输方面便捷性也不可或缺。因此，设计4500DWT的近海油船，货源充足，市场广阔，并且适合日后的对运量的需求。

1.3毕业设计主要内容

通过调研，收集资料，对毕业设计内容进行思考撰写完成开题报告。随后根据选择的母型船选定主尺度，后进行型线设计及静水力计算：1）进行型线设计，绘制型线图，并提交相应图纸，2）进行静水力计算，绘制静水力曲线图及邦金曲线或提交计算数据。完成型线设计后进行总布置设计，完成1-2个液体舱的舱容要素计算、纵倾调整，完成设计船总布置图纸。后进行稳性校核，利用compass进行稳性计算：按法规要求进行6种状态完整稳性计算。随后完成货舱段的结构设计，编写结构计算书，绘制典型中横剖面段结构图。最后，编写设计报告书，并且完成外文翻译。

1.4综述

本船为4500DWT近海油船，航线为天津至广州，吨位小，吃水浅，灵活方便适用于多种海况，为钢制、双底、单机、单舵、单桨、尾机型，航区为近海航区。由于运输会对自然环境有污染的货品，故需对稳性操纵性等有特殊要求，同时，也要有良好的破舱稳性，防漏油，溢油的能力。

第二章 船体说明书