11000DWT成品油船结构强度设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程11000DWT成品油船结构强度设计摘要：油轮、散货船和集装箱自出现以来，担负着世界货物海运量的绝大部分，且船型多、数量大，因此被称为三大主力船型。而在这三者其中油船一直是世界油运市场上的主力船型，在未来较长的时间内市场需求量相当大且会稳定增长。由于原油运量巨大，油船载重量亦可达50多万吨，是船舶中的最大者。世界上最大的油轮是“诺克·耐维斯”号，它长458.45米，宽68.9米，吃水24.5米，长度大于埃菲尔铁塔的高度，是目前世界上最长的船只与最长的人工制造水面漂浮物，俨然是一个移动的人工岛，一个人造的海上“巨无霸”。然而由于海上石油运输

2、的繁忙以及油船本身的结构问题，从而引发了船舶溢油事故，从世界1967年至2005年的重大油轮事故(溢油20000t以上)，从溢油事故的原因看，船舶碰撞、触礁和搁浅是发生溢油事故占95％以上；从事故区域看，事故大都发生在近岸水域和航道上。现代的油轮的设计中首先应根据MARPOL的有关规定，采用船底、舷侧和纵舱壁结构（形成双层壳体），从而来保证船舶的强度，以及确保船舶外板破损时的安全性，防止在碰撞或搁浅事故中的污染。本人将重点通过国内外成品油轮结构研究以及成品油轮结构设计的新革命来逐步阐述油轮结构强度设计的各种要求。1.油船现状及前景的分析根据文献[5]中了解到近年来，世

3、界经济的迅速发展导致全球能源需求的迅速升温，从而使海上石油运输日趋繁忙。据ISL杂志，2005年世界原油海运量18.2亿吨。周转量89850亿t"nmile，平均运距4937nmile。根据统计分析，每吨船每年运油以6.85亿吨计，需要油轮运力为26570万DWT。据ISE，2006年10月世界营运油轮共1667艘、26625万吨，其中VLCC占53%，为486艘，14226万吨，苏伊士型占20%，为353艘、5311万吨，阿芙拉型占23%，为606艘、6138万t，巴拿马型占3%，为137艘、917万t，灵便型不到1%，为90艘、161万t。世界现有油轮运力共291

4、2艘、32182万t，其中承担原油运输的有1689艘、26.912万t，占全部油轮运力的83.6%，在原油轮中：VLCC490艘,14342万t，占53%，苏伊士型355艘、5341万t，占20%，阿芙拉型613艘、6211万t，占23%，巴拿马型139艘、932万t，占3%，灵便型%艘、170万t，占1%。待命油轮仅22艘、287万t，小于现有运力9%，供需基本平衡。原油轮的船龄分布：0-4年583艘、9343万t，占35%,5-9年327艘、6026万t，占22%,10、14年313艘、5607万t，占21%,15-19年212艘、3239万t，占12%，20-2

5、4年126艘、1165万t。占4%，25年以上者，118艘、1374万t，占5%，整个船队的平均船龄为9年。正在订造的原油轮共403艘,7514万t，其中VLCC148艘、4415万t，占现有运力31%，苏伊士型82艘、1314万t，占现有运力25%,阿芙拉型154艘，1662万t。占现有运力27%，巴拿马型19艘、123万t，占现有运力13%。订造船的构成；VLCC占59%，苏伊士型占17%。阿芙拉型22%，巴拿马型2%，没有灵便型。全部订造原油轮占现有运力28%。从数据，我们就能看出世界各国对石油的需求量如此之大。2.油船结构的改革油船的迅猛发展，也给环境带来了巨

6、大地冲击。姜殿民在文献[1]中介绍，自1967年至2005年的重大油轮事故中一共溢油20000t以上，这无疑给生态带来的破坏是毁灭性的。据统计分析：单壳油轮的事故发生几率为97％，只有3％的事故发生在双壳油轮上。针对1989年3月“EXXONVALDEZ”号单壳油轮在美国阿拉斯加沿岸搁浅造成4万多吨原油溢出污染；1999年12月12日单壳油轮“ERICA”在法国西北沿海的触礁断裂溢油1万余吨；2002年11月19日，单壳油轮“PRESTIGE”在西班牙北部海岸的触礁短裂造成6万多吨原油溢出等重大污染事故，引出并加速了国际海事组织对单壳油轮淘汰的步伐，根据2005年4月

7、5日生效的MARPOL公约13G、13H的要求，在文献[11]中介绍了世界各国采取了不同的应对方式，以淘汰单壳油轮。虽然现在正在逐步得淘汰单壳油轮，但是由于油轮本身的尺寸巨大，它的结构强度破坏始终是各大船厂、各国船级社以及船舶科研人员的广泛关注的焦点。在结构破坏之中，其中疲劳破坏是船舶结构失效的一种主要形式。2.1.油船主要应力区域分析在文献[6]中介绍了船舶在波浪中航行时受载情况经常变化，使船舶构件长期处于交变应力状态，变化载荷的累积效应造成疲劳损坏。由于疲劳破坏没有明显的宏观变形，破坏十分突然，因而可能导致船舶承载货物损毁，船舶停航等诸多经济损失