刘剑峰

（厦门船舶重工股份有限公司，福建厦门 361026）

8 500车汽车滚装船的设计

刘剑峰

（厦门船舶重工股份有限公司，福建厦门 361026）

文章简要叙述了汽车滚装船的设计特点，并介绍厦门船舶重工在建8 500车汽车滚装船的总布置、推进系统、RO-RO系统、通风系统、绑扎系统、CO2灭火系统、自动化控制系统、EEDI。

汽车滚装船；总布置；系统设计；EEDI

0 引言

厦门船舶重工股份有限公司已经承造过18艘4 900 PCTC船型，是国内船厂中建造过PCTC船数量最多的船厂，而且承造的4 900 PCTC受到欧洲船东的好评，被誉为“厦门型”，厦门船舶重工具有丰富的PCTC船型建造经验和成熟的建造工艺，同时拥有一支优秀的PCTC船型建造团队。8 500车汽车滚装船是目前世界上最大的汽车滚装船，代表当今乃至今后一段时期大型汽车滚装船设计与建造的水平。

1 概述

厦门船舶重工股份有限公司正在建造的 8 500车位汽车滚装船（8 500 CEU PCTC）[1]是由Deltamarin Ltd Finland与厦门船舶重工股份有限公司联合设计，为挪威船东Höegh Autoliners AS所建造的现代化多用途汽车滚装船。该船设计成单桨，柴油机驱动并配备球鼻艏及方艉，能装载大卡车、小轿车、翻斗拖车及公路拖车等重型工程车辆。

1.1 船舶入级和挂旗

该船入级挪威船级社[2]，船级符号：+1A1, Car Carrier, MCDK, ICE C, E0, NAUT-OC, CLEAN,BWM-T, TMON, BIS, COAT-PSPC(B)。该船悬挂NIS旗。

1.2 主尺度要素

主尺寸要素见表1。

1.3 总体布置[3]

本船包含有13层装车甲板及一个位于顶层（第14层甲板）的车库，其中的5层甲板为活动甲板，第五和第八层甲板为水密甲板，车辆的进出分别通过一个250 t的艉门及一个22 t的边门。居住区域位于14甲板靠艏部位置，满足MLC2006的要求，同时设计为封闭驾驶室，使得整个驾驶室宽敞明亮，并且能够满足一人桥楼的要求。为了安全通过日本的名古屋大桥，研究设计了可倒桅杆和可倒天线的布置。由于风机数量众多，风道必然多且复杂，为了节省空间，增加车辆的装载面积，本船设置了大量的结构风道。

本船配置了单台推进装置为1台二冲程、低速、可逆转、废气涡轮增压、十字头式柴油机带固定螺距桨。主机选用专业主机产商韩国现代重工生产的型号MAN 6S60ME-C8.2 Tier II主机，最大连续输出功率为14 280 kW。螺旋桨直径约7.2 m。

主发电机组包括3台柴油发电机和1台用于海上航行用的轴带发电机。其中两台发电机功率为1 980 kW，另一台为1 000 kW，轴带发电机为950 kW。

本船机舱设计满足无人机舱的要求，采用先进的生产设计系统来布置机舱里的设备和管路，使得设备和管子布置得紧凑有序，通道宽敞，维修方便。机舱主要的辅助设备都用国际著名品牌：例如主机用韩国现代电喷机，型号为MAN Bamp;W 6S60MEC，锅炉为AALBORG（欧堡），分油机为ALFALAVAL（阿法拉伐）等等。轴舵系满足水下检验要求，压载水处理装置、油水分离器和污水处理装置的设备已经按照最新的IMO相关法规设计。正常航行时航速大约为16 kn，油耗约32 t每天（主发电机不需要运行，电力由主机带的轴带发电机供电）。燃油舱和淡水舱均设置当地和远程的液位指示。热水柜布置在上建，减少从机舱到上建的热水管路，节省了很多用于加热而消耗的蒸汽。为适应环境保护的要求，设置了低硫燃油系统，满足最新IMO对硫氧化合物的排放要求。

该船舶居住区包含72个舱室，按照1C法设计，满足ILO规范对船员生活环境的高要求，功能涵盖船员居住舱室、办公室、会议室、厨房、餐厅、咖啡吧、健身房、游戏房、病房、诊疗室、洗衣间、干衣间、更衣室、保洁间和冷库等。对于生活区的设计和装修，设计者充分考虑了船员的日常使用和舒适性要求，为船上28名定额船员提供了工作以外的娱乐、休闲、健身等场所。

首先，所有的高级官员如船长、轮机长、大副、大管轮等都配有专用的办公室，平均20 m2以上的房间面积，总长接近6 m的环绕型办公桌，2 m长沙发，130 L冰箱都是作为标准配置提供给高级官员宽敞、舒适的办公环境。另外，高级官员都配有专门的日用房间和独立的卧室，办公桌、沙发、电视柜、茶几、文件柜、组合衣柜应有尽有。特备是1.4 m×2.3 m长的大床，足以应对任何风浪。而床垫下特别设计的隐藏式储物柜则可以提供足够大的空间。

相比船长房间的奢侈，船员的舱室设计则以使用为主。衣柜、办公桌、冰箱柜连体式设计以及沙发旁的扶手兼储物柜、椭圆形茶几都充分利用了房间内有限的空间，每间房间至少两扇方窗提供足够的光照。卷帘加拉帘的双层窗帘设计为夜航遮光、日间遮阳提供了完美的解决方案。

海上的生活是枯燥的，所以本船50 m2的娱乐室，80 m2的咖啡吧以及30 m2的健身房可以给提供船员提供多彩的生活方式。其中可容纳全船人员的娱乐室拥有两个超大天窗，洒进的阳光完全可以取代室内照明。牌桌、电视墙、舞台应有尽有。咖啡吧配有2张吧台，16张吧台凳，船员闲暇时可以小酌一杯。健身房配有镜面墙，可以让船员尽情欣赏自己的锻炼成果。如果这些还无法满足船员的需求，那么艏部15甲板还有3 600 m2的“大广场”可供使用。

厨房内配备全欧洲进口设备，大型烤箱、柜式洗碗机，四眼电灶，自带灭火装置深煎锅，大理石桌面。全部不锈钢制品，一如既往的闪亮。餐厅分为公共餐厅和值班餐厅，其中公共餐厅配备加热柜、饮水机、冰箱和碗碟柜。可容纳所有船员共同进餐。值班餐厅则配备了咖啡机、加热板、制冰机可随时为值班人员补充能量。

初步的总布置图见图1。

1.4 航速和续航力

在设计吃水，轴带发电机连接，主机功率为66.7%SMCR（即7 830 kW，SMCR为11 735 kW，其中955 kW为轴带发电机所消耗的主机功率），带有10%的海况裕度时的服务航速为16 kn。

在设计吃水，轴带发电机连接，主机功率为100%SMCR（即11 735 kW，其中955 kW为轴带发电机所消耗的主机功率），带有 10%的海况裕度时的服务航速为18 kn。

基于设计吃水时航速16 kn时的续航力大约为30 000 nm。

2 设计特点

该船的货舱甲板面积大，线型特殊，主推进装置功率大，机舱容积小，操作自动化程度高，是一种典型的高新技术船舶。以下简要介绍该船的设计和建造特点。

2.1 滚装设备（RO-RO系统）

滚装通道系统是影响船舶装载效率的决定因素。滚装通道系统的配置既要保证滚装通道畅通无阻，又要充分利用船舶的舱容，提高装载能力。该船名为8 500卡汽车滚装船，因此其船上最重要的设备就是滚装设备，滚装设备是该船用于实现汽车装载的唯一工具。该船滚装设备为世界著名滚装设备厂家TTS设计，共分4个大类，分别是边门、艉门、活动甲板和活动坡道。

边门和艉门就是分别安装于船侧边和艉部的液压水密门，其底部通过铰链固定在船上5甲板，在船靠码头后，将打开边门和艉门，使其另外一端平放在码头上，然后汽车将通过边门和艉门行驶到船上。边门和艉门是汽车从码头装载到船上的唯一通道。

活动甲板顾名思义就是可以活动的甲板，全船共有5层活动甲板，分别是2、4、6、7、9甲板。每一层活动甲板都是由许多小块的非动力活动甲板（重量小于20 t）组成，其通过活动支撑固定在船上。每一小块的活动甲板通过船上的顶升车进行上下升降，其目的就是为了调整上下甲板之间的高度，以便能装载不同高度的车。比如说5甲板与6甲板之间的设计高度为3 680 mm，但如果要装载4 m以上的车，就得将活动甲板用顶升车顶升到更高的活动支撑位置上，这样5和6甲板之间的高度就大于4 m了，也就可以装载4 m以上高度的车了。本船能装载1.7 m至6.5 m之间高度的汽车。

活动坡道顾名思义为可活动的坡道，全船共有13个活动坡道，除1甲板，其他货舱甲板都配有活动坡道。活动坡道为液压铰链式坡道，其一端通过铰链固定在所处甲板，当装载汽车时，活动坡道打开，另外一端就下放到下层甲板，这样汽车就能通过这些坡道行驶到各层甲板。汽车装载完毕后，活动坡道将再次关闭与甲板平齐，使各层甲板成为一个完整的区域。活动坡道是汽车在货舱内部各层甲板上下的唯一通道。

2.2 通风系统

汽车滚装船车辆货舱通风系统的设计关系到船舶电站电力负荷的大小、有效通风，以及噪声要求。此外，汽车滚装船的车辆货舱通风系统还与船体结构设计有密切关系。通风系统需要合理地布置风道的位置和尺寸，以及风机的摆放位置。

本船货舱采用机械通风，由世界著名通风系统厂家NYBORG设计。全船共62台大型风机，其中最大风机每小时能提供8万立方米的风量。风机全部安装在露天的第14甲板，其外壳为玻璃钢材料，每台均配置除湿器，以尽可能保证空气的干燥。

为节能环保，该船通风系统设计成两个工作工况，一个是船舶航行工况，一个是船舶靠港汽车装载工况。在船舶靠港汽车装载工况时所有的风机都运行，但在船舶航行工况时，只有一部分风机运行，另外一些风机将关闭，作为自然风道使用，这样将大大减少能源的浪费。

2.3 绑扎系统

绑扎系统是汽车固定在船上的工具，每一层甲板上面都有开直径不同的绑扎圆孔，全船共约13.5万个绑扎孔需设计，其分布在14层甲板上，需用到8种不同的固定绑扎件。而且其布置原则有严格要求，比如说绑扎孔之间的间距，绑扎孔与甲板板缝和分段合拢缝的间距，绑扎孔与甲板结构的间距等等，设计强度和难度较大。汽车绑扎时，汽车轮胎被专用绑扎带固定好，而绑扎带另外一端的钩子就钩在绑扎圆孔上。

由于货物甲板也分水密和气密甲板，这些甲板上的绑扎圆孔下方都有装一个绑扎杯用来保证甲板密性。

2.4 CO2灭火系统

汽车滚装船货舱内的车辆油箱内一般都有部分燃油，因此SOLAS规定在气密或水密甲板上450 mm范围内是危险区。装卸货过程中，汽车会排出燃油气，大量尾气散发到货舱内，故通风防火的要求高。

本船货舱采用低压CO2灭火系统。本船14层甲板分为5个CO2灭火区域，灭火用的CO2储存在CO2间的两个罐体中，共计约42 t。其平时为液态的，当使用时通过压缩机瞬间转化为气体，通过CO2管运输到每层甲板，然后通过喷嘴喷发出去。

当发生火灾时，这42 t液态CO2将在10 min之内全部喷发到起火甲板以保证能迅速灭火。

2.5 自动化系统

在船舶自动化方面，8 500车汽车运输船拥有全球最先进的中央控制及报警监视系统，该系统在康士伯KC600平台基础上，充分应用全球先进的光导传输技术和总线通讯技术，将大部分船上自动化系统的控制和数据信息高度集成起来，再通过先进的计算机软件技术平台进行处理，使得各个子系统的操作使用更加便捷和智能。高度的信息集成和共享体现在该系统报警点总数上，其报警点总点数已超过5 000点，这已经接近一艘顶级豪华游轮报警点总数的二分之一。船员随时都可以在船上任意的工作站和延伸报警板上获得全船所有自动化设备的工况信息和报警提醒。部分工作站根据营运要求具备特殊的控制功能，能对全船的电力供应、货舱通风、压载状态、居住空调等进行智能化管理，为船员营造出前所未有的安全舒适和人性化的操作环境。特别值得一提的是，中央控制及报警监视系统集成了船舶性能管理系统，该子系统软件能根据航速和油耗实时分析主柴油推进系统和柴油发电系统的运行效率，在航行中分析有害气体排放数据的同时给船员和运营方提供最佳经济油耗的设置建议，可以完全满足欧盟和北美航区苛刻的环保要求，大大降低船舶运营成本的同时也减少了温室气体排放。在维护保养方面体现了未来船舶发展的理念，中央控制及报警监视系统集成了遥控远程维护系统，一旦系统中有任何的故障，该系统均可随时通过卫星通讯把全系统数据库信息发送到陆地上厂家的24 h售后值班平台上进行分析和遥控维修，这样售后服务人员足不出户就可完成设备检修和维护，大大增强航行安全性和便利性的同时也为船东节省了不少的售后维修费用。为船东创造出一个安全环保和经济高效的管理平台。

2.6 EEDI[4]

随着各国对环境保护的日益重视和立法、执法力度的加强，绿色船舶将是今后船舶的发展趋势。

8 500 PCTC较以往的船舶设计更加注重节能、环保要求。通过试航的验证，本船最终的Attained EEDI值为 10.057 gCO2/t·nm，能够满足目前这个阶段（Phase 1, 1 Jan 2015 - 31 Dec 2019）的要求，并且有很大的裕度，甚至也意味着本船能够满足第三阶段（Phase 3, 1 Jan 2025 onwards）的要求。

3 结论

目前，共计6艘8 500车汽车滚装船，厦门船舶重工已经全部成功交付。它们是目前世界上最大的汽车滚装船，代表了当今乃至今后一段时期内大型汽车滚装船设计、建造的最高水平。

8 500车汽车滚装船的成功建造，巩固了厦门船舶重工在国内汽车滚装船建造领域的领先地位，对于公司未来的经营接单，发挥品牌效应，起到了深远而有意义的影响。

[1]Deltamarin Lt.Technical Specification for 8 500 PCTC[R].2013.

[2]DNV.Rules for Classification of Ships [S].2011.

[3]中国船舶工业集团公司.船舶设计实用手册总体分册[M].北京： 国防工业出版社, 2013.

[4]MEPC.MEPC.254(67)[S].2014.

Design of 8 500 CEU PCTC

LIU Jianfeng
(Xiamen Shipbuilding Industry Co., Ltd., Fujian Xiamen 361026, China)

The paper describes the design characteristics of pure car truck carrier (PCTC) briefly and introduces the 8 500 PCTC being built in Xiamen Shipbuilding Industry Co., Ltd., including the general arrangement, propulsion system, RO-RO system, ventilation system, lashing system, CO2 fire fighting system,automation system and EEDI.

PCTC; general arrangement; system design; EEDI

为：U674.13+5

A

10.14141/j.31-1981.2017.06.009

刘剑峰（1987—），男，工程师，研究方向：船舶总体设计。