120 000 DWT 散貨船低風阻型甲板室布置

陳 濤，張洪流，黃海波，胡璐璐，羅 壘

（中船黃埔文沖船舶有限公司，廣州511462）

1 前言

為滿足公司戰(zhàn)略發(fā)展，120 000 DWT 系列散貨船作為黃埔文沖公司品牌船型，對于各項設計指標有著嚴格要求。作為國內(nèi)首制的低風阻型甲板室散貨船，對于該類型船甲板室的布置目前國內(nèi)并無相關的參考依據(jù)。本文通過對低風阻型甲板室的布置研究，為該型甲板室的設計建造工作提供了寶貴的經(jīng)驗。

2 艙室布置

收到設計院艙室布置圖預審圖紙后，組織相關專業(yè)人員及專家組進行討論，通過頭腦風暴的模式對艙室布置圖存在的問題進行匯總，提供行之有效的解決方案；此外形成問題匯總清單，為后續(xù)的問題閉環(huán)跟蹤提供依據(jù)。清單形式如表1。低風阻型甲板室由于結構型式與常規(guī)甲板室相比旋轉(zhuǎn)了90°，造成甲板室縱長橫窄的結構特點。常規(guī)散貨船甲板室在首部一側(cè)可以布置6 ～8 個房間，而低風阻型甲板室在首部僅能布置2 個房間，因此在滿足常規(guī)產(chǎn)品用船需求的同時，也要兼顧到艙室布局的合理性，選取哪些房間放置在首部尤為重要。

表1 艙室布置圖審圖意見表

2.1 船長及高級船員房間布置

本船甲板室從上到下依次劃分為：駕駛甲板、D甲板、C 甲板、B 甲板、A 甲板及主甲板，共計6 層。為滿足船舶航行過程中的使用便利及行船需要，本船將船長及輪機長房間設置在D 甲板首部，將大副及大管房間設置在C 甲板首部，以方便船長及高級船員在行船過程中可以在辦公室直接觀察船舶狀態(tài)；由于本船甲板室首部為降低風阻將結構壁板部分位置做斜，導致甲板室首部房間外形不規(guī)則，為布置家具帶來了困難。通過與船東溝通，從實際使用角度出發(fā)，最終決定將L 型沙發(fā)布置在折角位置，將辦公桌布置在首部矩形窗附近，方便官員在辦公位上瞭望窗外，同時也滿足與休閑區(qū)的訪客進行溝通的需求。最終完成的房間布置，如圖1 所示。

圖1 船長房間布置圖

2.2 功能艙室布置

本船A 甲板及主甲板，主要用于功能艙室的布置。由于甲板室首部僅能布置2 個房間，通過與船東溝通，將甲板辦公室兼壓載控制室布置在首部右舷，以便在調(diào)整壓載狀態(tài)時可通過首部矩形窗直接觀察船舶狀態(tài)；將高級船員餐廳布置在首部左舷，使餐廳擁有更好的視野；同時取消配餐間，將配餐間設備擺放在餐廳內(nèi)部，大大增加了餐廳的面積和可用空間，使餐廳更加寬敞，減少了低風阻型甲板室房間面積較小所帶來的壓抑感。A 甲板房間布置，如圖2 所示。

圖2 A 甲板布置圖

2.3 走廊及管系通道布置

根據(jù)SOLAS 公約要求，貨艙脫險通道不允許設有長度超過7 m的端部封閉的走廊。由于本船甲板室狹長，室內(nèi)通道僅在甲板室尾部設置有一扇直接通向室外的鋼質(zhì)門，室內(nèi)梯道處于甲板室中部靠首的位置。室內(nèi)梯道門距離首部壁板位置超過8 m，不滿足SOLAS 規(guī)范要求，故而在甲板室首部走廊盡頭位置設置1 間儲藏室，在滿足規(guī)范要求的同時增加儲物空間。

同時，由于甲板室室內(nèi)空間緊張，室內(nèi)供水及消防水管、衛(wèi)浴風管等未設置專用管弄。通過修改房間布局、移動衛(wèi)生單元等方法，在封板與結構之間、封板與設備之間留出部分空間進行管路布置；此外，為減少黑灰水管路徑，將部分衛(wèi)生單元檢修三角區(qū)做在一起，改善管路走向。布置方案如圖3 所示。

圖3 走廊兩側(cè)管路通道及首部儲藏室布置圖

3 管系布置

3.1 室內(nèi)黑灰水管布置

由于低風阻型甲板室存在縱長橫窄的結構特點，因此重力管系在進行生產(chǎn)設計放樣時，不但要考慮重力管系自身的傾斜角度要求，還應注意克服船舶行駛時的首/ 尾傾角度。

由于重力管系沒有壓力，管內(nèi)流體輸送僅靠重力提供動力。為保證排水暢通，重力管系傾斜角度越大越好，一般要求至少1:100。因此在布置時，應充分利用其縱長橫窄的結構特點，盡量使重力管系與船舶首/尾傾方向一致，即與行駛方向相反，二者角度疊加，利于排污暢通，如圖4 所示。

圖4 黑灰水管系傾角示意

當難以滿足管系與船舶首/尾傾方向一致時，重力管系應增大傾斜度，除保證本身的排污斜度要求，還應克服船的首/尾傾角度；此外，重力水管上的檢修口盡量布置在高位，以防檢修口積水，造成檢修不便。

3.2 室外疏排水管布置

由于低風阻型甲板室，室外走道全部集成在甲板室后方，兩側(cè)無室外走道，導致駕駛甲板室外疏排水管若按照正常形式安裝會全部暴露在甲板室兩側(cè)，影響整體美觀性。因此，通過合理的策劃及專業(yè)協(xié)調(diào)，將室外疏排水管漏水口改為圓形，將管路隱藏在內(nèi)裝板與船體之間，提升了整體的美觀性，如圖5 所示。

圖5 疏排水管布置示意

4 廚房暖通布置

廚房處于A 甲板功能艙室區(qū)域，由于低風阻型甲板室廚房面積較小，且毗鄰室內(nèi)梯道及電纜通道、空調(diào)風道，導致廚房形狀不規(guī)則。設計院原通風布置方案如圖6 所示：送風管需通過廚電間與廚房之間的A-0級分隔壁，送風管需配置防火風閘；排風機處于鋼甲板與內(nèi)裝天花板之間，由于排風機選型較大，風機法蘭直徑620 mm，且低風阻型甲板室強橫梁更大，天花板上方布置空間不足，無法安裝排風機。

圖6 原廚房風管布置圖

經(jīng)過研究討論，將原通風布置方案中的送風風機與排風風機位置對調(diào)，排風風管不穿過廚房與廚電間之間的A-0 級分隔，而是直接進入廚房左舷去冷庫梯道頂上的結構風道，排風機及防火風閘設置在室外，解決了風機安裝空間不足的問題，同時可取消送風管防火風閘，降低廚房噪音。修改后的廚房風管布置圖，如圖7 所示。

圖7 最終廚房風管布置圖

5 專業(yè)間干涉協(xié)調(diào)

5.1 常規(guī)干涉處理

由于低風阻型甲板室本體與煙囪相連，與常規(guī)散貨船甲板室與煙囪前后島分離的型式不同，導致前期進行噪音振動分析預報時發(fā)現(xiàn)甲板室振動較大。為防止甲板室振動對船員生活造成影響，甲板室強橫梁加大了腹板高度；同時，由于甲板室走廊與船舯結構平行，導致用作主要電纜、管系、通風通道的走廊天花頂部被甲板縱桁切割，使管電舾更加難以布置。經(jīng)過討論評審，確定如下修改方案：

（1）將較大管徑管路分支成多管路，從而減小管徑；

（2）調(diào)整部分風管拉設路徑，將一部分走道讓出，從靠近甲板室邊緣位置進行拉設；

（3）將電纜分流，駕控臺第三屏及第五屏的電纜沿前壁下C 甲板，再從C 甲板分流至電纜弄； D 甲板電纜弄的電纜分流一部分走左舷經(jīng)過無線電纜至駕控臺；

（4）調(diào)整房間衛(wèi)生單元定位，將衛(wèi)生單元檢修區(qū)域集中，以減少管路拉設路徑，避開舾裝集中區(qū)域；

（5）將部分與無法調(diào)整路徑的管電干涉的強橫梁進行修改，局部減小強橫梁腹板高度并做加強，以避讓管電舾。

5.2 D 甲板走廊干涉處理

D 甲板由于上方連通駕駛室及應發(fā)室，起到了承上啟下的作用，導致該層電纜、管系及風管較其他層布置更加密集；且由于應急發(fā)電機定位處于D 甲板室內(nèi)走廊正上方，導致走廊頂部結構加強更多，將該區(qū)域再次進行了切割，使得管系風管彎管及拉設更加困難；由于低風阻型甲板室主要管線位置都在走廊附近，D 甲板在走廊區(qū)域匯集了大量結構加強、管系、電纜及風管，專業(yè)間干涉極為嚴重。經(jīng)過討論，確定如下調(diào)整方案：

（1）部分過道處強橫梁及甲板縱桁縮小至300 mm；駕駛室送風管和回風管直接延伸到房間頂部再上駕駛室，避開了走廊區(qū)域；駕駛室回風管壓扁出來，過完強結構后再恢復原來尺寸；廁所集中排風用內(nèi)裝板，從原布置圖走廊中隔出通道下到下面一層；

（2）管系盡量在甲板室兩邊靠近舷側(cè)位置布置，上下連通通過衛(wèi)生單元檢修區(qū)或從內(nèi)裝板與衛(wèi)生單元之間的空間進行連通，盡量避開走廊上方的空間；

（3）電纜拉設盡量分散路徑，從各房間頂部布線，減少走廊頂部電纜數(shù)量；

（4）衛(wèi)生單元如與上方電纜等干涉，在滿足房間整體布置的前提下調(diào)整衛(wèi)生單元朝向，避開電纜弄與風弄前方的位置，為風管彎管及電纜過境提供便利。

調(diào)整后的D 甲板天花，如圖8、圖9 所示。

圖8 D 甲板天花頂部布置全覽

圖9 應發(fā)反面加強附近局部布置

6 低風阻型甲板室優(yōu)缺點比較

6.1 主要優(yōu)點

（1）低風阻型甲板室可節(jié)約油耗，提升船舶航行速度；

（2）艙室縱向布置后，船員艙室采光和觀景范圍有所增加；

（3）艙室縱向布置后由于艙室位置距離船舯較近，船舶運行狀態(tài)下船員上下晃動感較弱；

（4）艙室縱向布置后甲板室聯(lián)通室外僅1 個鋼質(zhì)門，對比常規(guī)散貨船每層可節(jié)省1 個鋼質(zhì)門。

6.2 主要缺點

（1）由于低風阻型甲板室結構與煙囪相連，造成甲板室振動更強，強橫梁等強結構需加大，不利于管電舾等布置；

（2）甲板室可利用面積比常規(guī)散貨船小，在功能型艙室如廚房餐廳等房間的布置上尤為困難；

（3）可向首部瞭望房間數(shù)量較少；

（4）甲板室首部結構折角造成房間形狀不規(guī)則，家具布置困難。

7 結束語

本文主要介紹低風阻型甲板室散貨船，在艙室設計中的難點及相關解決方案，是筆者根據(jù)公司承建120 000 DWT 散貨船在設計過程中遇到的重難點問題匯總整理而得，對于后續(xù)低風阻型散貨船的甲板室設計工作具有一定的指導意義。