王中海
湖北海洋工程装备研究院有限公司
摘要：散货船是当今世界三大主流船型之一，在全球范围内应用广泛，并且呈现出了超大型化的势头。其主要作用是运输一些干散货，即不进行包扎工作的货物，例如铁矿石、煤炭、谷物、水泥等等。其他的例如危险品或者甲板货则不能用散货船进行运输。散货船的结构设计影响到其安全性能和适用性能。因此，散货船的设计者需要运用先进的科学理念与技术优化散货船的结构，从而提升其应用性能和安全度。在此基础之上，需要重点关注货舱梯道、通道布置、货舱污水井、货舱进水探测系统等等的设计与生产。本文就散货船的结构设计的要求方法以及一些设计问题作详细论述，希望为参与设计的工作人员一些参考。推动船舶建造行业的顺利发展。
关键词：散货船、结构、问题分析
引言
谷物，铁矿石等等干散货，在早些时期都是由杂货船来承担运输作用。随着船舶事业的持续发展，在二十世纪初期出现了专门运输铁矿石的自卸矿石船。在二战之后，水泥、化肥等等肝散货物才开始采用和铁矿石一样的运输方式。按照运输的货物不同，也可以分为以下几类：矿砂船、运煤船、运木船、普通散货船、专用散货船等等。在充分了解散货船的相关知识之后，需要重点关注其结构的设计，散货船在计双层底的同时，加设底边舱和顶边舱，目的是为了保障其船体强度能够承受很多的货物。散货船的舱口也比较大，能够有效提高装卸速度。散货船所运输的货物种类复杂且航线不同。因此其船型和货舱剖面形状也与其他船体有所不同。这样的设计能够有效提高散货船的性能。保障水上运输能够顺利进行。
一、散货船船体结构设计概述
（一）船体结构设计要求
散货船的设计者需要根据自身的经验，在满足船舶整体设计的同时，还能够让散货船优良的发挥其功能。因此，评价船体结构的设计是否过关主要有以下几个标准。第一，安全性。由于散货船运输的货物量很大，因此船体要具有一定的强韧性，承装货物时不会垮塌，保证船舶的安全使用。第二，适用性。这就需要船体设计师要根据实际情况制定图纸，根据不同的船舶给出合适的船体设计，保证其适用性。第三，整体性。船体的各个功能结构是相互联系相互配合的，设计师在进行设计时需要注意其整体协调性。在船运行时各自发挥其功效，让散货船能够稳定运行。第四，工艺性。船体设计者需要与时俱进，时刻注意扩充自己的知识范围，最好使用最先进的工艺理论与技术，使得设计合理高效。第五，经济性。船舶的生产制造是一项大工程，在建设期间需要耗费相当多的人力物力与财力。在满足船体的安全性能的同时，在制作费用上面尽量要做到经济实用。船体的安全性是一切标准的基础，在此基础上完善其良好的工艺性，实现船体设计的整体性，并达到经济性的目的。
（二）船体结构设计的主要方法
船体结构的设计方法本文主要论述以下两种：
确定性设计法。它又分为规范设计法与直接计算法。规范设计法，指的是需要根据船舶的结构形式和船舶的主体尺寸来决定船体的设计规范与构件的布置。直接计算法就是在规范设计完成之后，弥补其设计的不足。主要运用结构力学的知识，对各个部件的情况进行直接计算，从而提出构件的设计方案。
结构可靠性。为是基于概率论的理论基础，在规定的条件下完成预定期望的概率。这种方法主要是为了检验结构构件的强度和构件尺寸的设计。
二、散货船船体结构设计的注意问题
（一）散货船船体的分段接口工作当中的问题优化处理
这项工作主要有以下几个方面。第一，分段式的辅助支撑。在整个船体设计工作进行时，需要设计人员拥有较强的团队意识。
设计的时候需要经常与施工人员和船体检测人员沟通，有问题及时讨论，进行设计修改。一定要注意利用辅助性支撑促进船舶的质量提升工作。同时还要考虑是否拥有方便快捷的属性。相关设计人员需要意识到辅助支持的价值，为之后的细节设计和船体建造工作打下一个优良的基础。第二，船体装配的细节。在传统的船舶设计和制造中，多采用分段接口为P型的分段方式。其实这种分段方式的重心是很不稳定的。在后期还要装配辅助设备来保障其稳定性能，接下来的安装工作才能够顺利进行。当前，为了有效提升工作效率及安装的稳定性，就采用了R型分段。这种分段方式只需要采用填角焊处理进行焊接节即可以完成装配工作。一定程度上提升了工作的效率，还能够增强船体的稳定性。第三，是船体舾装的细节。主要是为了注意分段舾装的结构。在正常条件下，船舱是有双层底和上下平台的。在施行双层底分段的时候，要确保双层底与前段臂、外板存在一定的高度差，前者要低于前段臂、外板十厘米到十五厘米的高度。这样的分段会对舾装设备有一定的影响。因此，在进行舾装操作时，要格外注意细节，避免浪费成本。
（二）改进通焊口的问题
相关设计人员需要设置通焊口。其设置原则应依照船舶的使用方法进行确定。在以往的船舶设计建造工作中，通常会将其安排在肋板上面。散货船与其他船不同，货舱肋板的位置不是一直固定的。补板的增加是很平常的工作。因此，补板如果一直增加，那么船舶建造的任务就会对应地加重，给施工人员持续造成压力。因此，在设计时需要考虑好细节问题，减少补板的使用，或者尽量不使用补板。从而能够实现降低成本，提升效率。
（三）防堆积板细节的处理
货舱的角落为应力区，有比较大的危险性。因此，需要造船舱的角落部分做文章进行一些细节处理。例如，可以在船舱角落区域安放几张落货板，让货物有一个固定的置放归纳地点，有效降低堆积板所承受的重量。同时能够解决货物堆放杂乱的问题，保持船上干净整洁。在实际操作时，防堆积板处在一个高风险的特殊位置上，会给船体安全埋下巨大的隐患。因此，板子所在的地方一定要保证对应的夹板润滑，尽可能地降低消极影响。
（四）肘板端部问题的处理
肘板端部问题的处理是需要重点关注的。肘板端部与开仓机的轴承部位的底座部分强化结构之间经常存在一些受力方面的冲突，在受力冲突的影响之下，肘板的端部就会变得很脆弱。船体在运输期间很可能会发生断裂。主甲板的焊缝也可能出现同样的情况。所以，面对这些可能会发生的问题与风险，需要在舱口围板的侧壁部分完成纵向肘板过渡，尽可能低去避免结构之间的冲突。在后来的船体建造工作中也会减少很多麻烦。降低工艺难度，相对应地也让施工的工人减少工作量。
（五）测探管的底部冲击板问题的处理
在进行测探管的底部冲击板问题的处理时，可以参照以往的设计建造经验，在测探管底部舱的底板之上安装测深垫板。这样，舱底板可以抵充外底板的作用。在进行定位之前需要固定好测探管的位置。因此，需要注意处理好测探管底部冲击板的细节，提升整体施工效率。
三、结束语
船舶的结构设计其实就是一个科学的研究、论证与优化过程。船体的结构设计要尽可能地减少船体自身重量，提高承重能力。同时还要保障船体强度。因此，在设计工作中需要在满足散货船的规定的基础上，尽可能地根据实际情况进行设计建造。妥善处理好每一个小细节。设计人员也要与时俱进，利用全新的技术来支撑整个设计工作，保障散货船建造的质量与效率。设计人员需要根据自身以往的经验以及实际情况及时对自己的设计进行调整，保证船体建造的工作能够顺利进行。从实际出发，凭借自身的智慧全面地完成结构设计规划，让散货船的建造事业能够更上一个台阶。
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