1、赵诚；2、孙友才；3、黄亚亚
（1、身份证号：3210271989012****；2、身份证号：3203221987101****；3、身份证号：3203221988061****）
摘要：化学品船的设计以及制造在技术含量上要求比较高，是一种高附加值的船型。这类船舶主要运输一些危险化学品或者有毒的液体。货舱采用双层结构进行降噪，分仓数量相对较多，适用于装载的货品种类是比较多的。而且在船内有比较先进的控制加热，透气，监测以及报警系统。普通船舱一般是一个船舱一个泵，所以运行起来比较灵活方便。文章从实际情况出发，分为四部分分析；第一部分化学品船船体结构设计概述；第二部分船体布置应注意问题；第三部分结构布置应注意问题；第四部分焊接工艺设计应注意问题分析。?
关键词：化学品；船体；结构设计
1.化学品船船体结构设计概述
航运业作为国际贸易货物运输的重要渠道，对世界经济的发展起着巨大推动作用。研究表明，航运业承担着全球90％ 的国际贸易运输量，其兴衰被看作全球经济的晴雨表。因此，需要高效、节能的化学品/成品油船，一方而抢先占领成品油市场，为壮大我国化学品航运市场做准备；另一方而降低船队发展对环境的不利影响，满足日益严格的环保公约和规范要求，履行社会责任。这里介绍一艘适合于近海运输，可运载化学品、成品油及动植物油等多种类货物的兼用型化学品船。通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)与工程流体动力学(Engineering Fluid Dynamics, EFD)相结合的方式，需要开发性比较好的船型设计方式，利用舵球节能技术提高工作效率，对船舶竞争力也有很大提升。
常规船型，为了减小兴波的阻力，一般设置一些球鼻舶。然而，考虑到球鼻舶建造工艺复杂、建造成本高及直型舶船型在低速肥大型船舶上的推广运用，一些中等方形系数、中等航速的化学品船和油船等也可考虑采用直型舶。此类直型舶船保留了球鼻舶的减阻特性，设计时将其形状隐含在直形舶内并加以线型优化(可称其为隐形球舶，采用了仿生学设计，类似鲸鱼的头部)，可使水线长增加，船舶的进流角减小，进而降低船肩的压力梯度，达到减小剩余阻力的目的。此外，在复杂多变的海况下，隐形球舷还可减少波浪中的阻力。
2.船体布置应注意问题分析
本文所分析的船型为韩通赢3800DWT不锈钢化学品船，可同时装运30多种货物，采用多个船舱进行分开。扩张的区域可以分为30个独立重力式液压货舱，在隔离舱后部可以设置一个20米的残油货舱，在每一个货舱都有物流的水舱，设置一个液压式的潜水泵、扫舱系统，这样可以满足IBC规则及残余量要求。
船货舱区域的双底双壳形成一个“L”的形状，用来作为压载水舱（NO1-NO6）P/S、一对洗舱水舱。部分首尖舱用作压载水舱，尾尖舱可以设置为一个空的船舱。也可以在机舱前部设置1对燃油储存舱，在货仓的前面设置三个燃油储备的存储船舱。所有的燃油储存舱和货舱、污油舱可以相互连在一起。可以把驾驶室设置在里面。在船的首部位置，可以设置电驱动调节的螺旋测推，以便更好的进行操作。
3.结构布置应注意问题分析
结构Ⅱ化学品船,船上装载的货物对环境安全具备相当严重的威胁。需采取有效措施来消除损坏货舱的泄漏。货舱必须是双层外壳和双层底结构。
（1）由于该船只的设计，同时可以装载不同类型的化学品。不同比重的货品，又可以形成各个舱不均匀的装载情况。所以化学品对船的总强度、局部强度、稳定性要求是非常高的。
（2）各种货物的装载应符合IBC规则对彼此分离和残留影响的要求。单独和联合货舱内部,垂直和水平,应充分考虑残余液体洗舱,双层底,双侧,甲板上层甲板上设置的框架,框垂直纵墙和横槽筒仓壁光滑,形成无框架结构,满足货舱强度要求,充分考虑货物清洁洗涤需求。
（3）船舶设计过程中，高应力区域不可避免地存在，这些区域将受到船舶运行和腐蚀的影响，受到各种应力的限制，进而影响船舶生命周期。对于大型不锈钢化学船舶而言，结构安全性和可靠性是实现其运输功能的根本保证，而CM节点检验则是其结构安全的重要保证。建造过程中，采用LR&CCS (CMP) CM节点批准的船体施工监控计划进行检查，根据CMP节点计划9 CM，采用100条测试线法进行测试，测试卡板。
（4）槽壁设计特性。箱体舱壁占全不锈钢总量40%以上，因此槽舱壁结构设计合理非常重要。通过分式进行计算，需注意施工标准中舱壁板厚度的计算，而剖面模数需检查单槽剖面。这种大吨位需考虑到采用横向槽优化设计的结构和后加工成型，船槽式舱壁的特点是厚度从上到下缝9毫米，9个板，逐渐增厚到19毫米。对舱壁强度的要求也减轻了空容器的重量。
（5）中纵隔舱以及I类货舱的设计特点。本船的中纵一般都是使用的隔舱设计，舱壁版用S31803两面都是不锈钢的设计，加强骨材在隔舱内，隔舱净宽1050mm，舱内平台版和纵向肋板的开口尺寸600mm*800mm，满足SOLAS公约关于PMA的相关检验要求。本船在Fr135-Fr.151、Fr.157-Fr.168分为NO.4&NO.6货舱，第四个货舱在4个纵隔舱壁，6个货舱分隔成8个独立的货舱。4(CP&CS),六号四个货油舱(CP&CS)满足加载类型的需求我的化学物质,我柜装载货物对环境或安全是非常严重的危险,根据规则的要求IBC /货油舱从下壳板应不低于15或6 B / m(小值),最小值是0.76米,宽度的双壳程不得少于B / 5或11.5(小值),最小值为0.76 m。因此，该船的设计目的是使NO4 (CP&CS)， NO6 (CP&CS) 4个货舱满足装载I化学品的要求。
4.焊接工艺设计应注意问题分析?
双相不锈钢化学船舶焊接的关键，是要与母材取得合适焊接接头，因此需要使用相应的焊接材料和焊接工艺实现。在此重点研究热影响区的性能变化和铁氧体含量的控制。为了抑制焊缝中铁氧体的过量增加，以奥氏体为主的焊缝金属是双相不锈钢的焊接趋势。根据研究和实验，主要讨论影响双相钢平衡的影响因素:
（1）合金元素影响。一般采取在焊接材料中提高镍或是加氮这两个方法。通常镍的含量比母材高2%～4%个百分点，双相钢焊材的镍含量需要达到8%～10%之间。如果用含氮的填充材料比加高镍的填充材料效果更好的话，两种元素都可以增加奥氏体相的比例，这样会更加的稳定。加氮不仅可以延长金属间相的析出，而且还可提高焊缝金属的强度和耐蚀的效果。?
（2）热循环影响。是本组织内焊接接头的双相不锈钢焊接热循环的最大特点，无论焊缝和热影响区是否会发生相变，对焊接接头的性能都有很大影响。一般采用多层多焊焊接，后续焊缝热处理，铁氧体焊接金属可以进一步转化为奥氏体，在奥氏体组织的主导地位上有两个阶段。为了确保焊接和联合满意机械和耐腐蚀性能,必须注意焊接热输入和层间温度时,推荐使用的热量输入0.5 ~ 2.5 J / k m m,温度在150℃的最高的温度。
（3）工艺措施影响。焊接工艺参数在两相结构的平衡中起着关键作用。由于双相不锈钢在高温下是100%的铁氧体和能量，如果线路能量较小，冷却速度过快，奥氏体析出，过量的铁氧体将会太冷，无法在室温下保持。如果管线太多的能量，冷却速度太慢的话，虽然可以得到想要的的奥氏体，也会导致热影响对铁素体晶粒的生长和等量的有害金属的沉淀，导致接头的的脆化。为避免会出现这样的情况，需要控制热量输入值和层间温度，并使用填充金属进行填充。
结论
化学品船船体设计不是独立的单元，每一阶段的施工，如果处理得不彻底，都会对最后的整船质量产生影响。只有将工序尽可能前移，在每个阶段对影响船体结构质量的缺陷进行处理，这样才能保证最后船体结构的施工顺利、合理，有效缩短化学品船的建造周期。
参考文献
[1]郝林,彭程.双壳化学品船温度场及其热应力分析[J].船舶工程,2009,31(S1):26-29.
[2]康友平. 生产导向的船体结构设计[J].广船科技,2008(02):7-9.