技术经济与船型论证4-2013

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1、第四章 运输船舶船型技术经济论证 4.0 概述 1、运输船舶船型技术经济论证的目的和任务 目的：在设计建造一艘新船时，应根据已定的 运输任务和使用条件，在总结现有同类型营运 船经验的基础上，建立不同的船型方案，通过 技术经济论证，选择技术上先进、经济上合理 的船型，以不断提高运输效率和经济效益。 最优 方案 运输 任务 不同技 术方案 评价 技术经 济论证 运输船舶技术经济论证的任务(作用): n为规划船舶发展提供科学依据,包括合理运输方式 及相应船舶方案的论证,远期发展方案的论证； n为制定船舶技术政策提供依据； n为制定船舶设计任务书提供依据； n新船设计时，选择合理的船型和设计方案:合理

2、吨 位主要要素主要技术性能经济效果 2、船舶技术经济论证的一般程序: (1)背景分析:通过调查研究掌握原始资料进行背景 分析4.1 (2)论证方案设立4.2 (3)船型方案的技术分析、营运分析、经济分析 4.3、4.4、4.5 (4)船型及设计方案优选与排序4.6指标、4.7 (5)敏感性分析和风险分析4.8 4.1 背景分析 基础、依据船型技术经济论证的第一步 进行调查研究，掌握原始资料 背景分析 1限制条件港口、运 河、船闸、船台等； 2船舶吨位 航线的货 量、运距、装卸效率等 ； 3船舶航速运距、装 卸效率、船型、燃料价 格等； 1货流现状及发展前 景 2航线 航线的运距， 气象，水文

3、3港口泊位大小、长 度，水深，装卸效率， 停泊时间 4船厂 5主机及配套设备 6国际法规 7现有营运船舶特点 8国家技术政策 9投资预算 4.2 论证方案的设立 船舶技术经济论证的基本方法是方案比较法 通过背景分析弄清船舶营运经济条件之后，重要 的问题是设立若干了方案，经过分析论证，从中 选取最优方案。 论证方案的设立： 主要是根据任务书要求的客货流、航线、装卸等 营运条件并综合分析有关影响船型的因素后设立 的；同时也要参照国内外现有同类型船的水平与 动向；通常货船设立不同载重量、航速、动力装 置组成的各种方案，客船与客货船还应该考虑客 位、班期、客货比等。 4.2.1确定运输方式与船舶类型首

4、要问题 n采用何种船舶运输方式与船舶种类来完成既定运输任务。 1、运输方式 同一运输任务，可以选择多种船舶运输方式，拖驳与自航 船，自卸与岸卸，中转与直达，单船与船队等等，组成多 种不同的方案； 2、专用船还是通用船 专用船的优点：是可以提高运输效率主要是装卸效率 ，缩短航运周期。 专用船的缺点：船型特殊，只适合单程货载，反程往往空 放，船舶利用率不高。 通用船相反。 各种船型： n液货船：原油船、成品油船、化学品船、氨水船、磷 酸船、硫酸船、沥青船、液化天然气船、液化石油气 船等； n散货船：一般散货船、铁矿船、铜矿船、运煤船、化 肥船等； n包装货物船：集装箱船、半集装箱船、滚装船等 n特

5、种货物船：运木船、木屑船、重货船、牲畜船、冷 藏船、香蕉船等； n客船类：客船、渡船、旅游船、气垫船、高速双体船 、小水线面船等。 n兼用船型：多用途船、车辆散货船、集装箱散货船 、集装箱滚装船等。 4.2.2确定船舶载重量(吨位) 1、船舶吨位主要取决于：货种、货批量、运距及装卸效率 、港口与航道的尺度限制等。 2、一般规律： 船舶载重量越大，其经济效益越好。 客货运量充足时，载重量宜取大些；反之，应取小些。 客货运量充足时，充分利用航道条件。 航线运距长，平均装卸效率高，宜取大吨位，反之，载 重量宜小些。 货源季节波动性大，运低值大宗货物-载重量宜大些，高 值小批量货物-载重量宜小些。 港

6、口有扩建，载重量宜大些。 贷款利率高，船价上升比率高，现有资金少，载重量宜 小些。 4.2.3确定船舶航速 1、船舶航速的影响因素：船舶类型、吨位、运距、装卸效 率、货物价值、航区自然条件等。 2、根据国内外船舶的航速概况，设立航速的大致范围： 集装箱船1422kn; 多用途杂货船1018kn； 成品油船与运木船1116kn； 散货船、原油船、矿砂船1114kn； 长江中下游船队816kn,上游820kn； 客船、客货船与客滚船根据具体航线与班期而立。 4.2.4选定船舶动力装置 1、现代船舶运输的主要动力装置：柴油机、汽轮机、燃气 轮机和核动力。（燃气轮机的体积小、扭矩大、启动加 速快、可靠

7、性高、适用多种燃料，缺点是油耗高，空气 吸入量大 ） 低速柴油机：转速小于300r/min 2、柴油机的分类： 中速柴油机：3001000r/min 高速柴油机：转速大于1000r/min 功率在7533kW以下，船舶中速和低速柴油机并驾齐驱 ； 7533kW以上，以低速机为主。 高 油耗 影响柴油机选型的因素（6个） 1、主机重量尺度指标对船舶技术经济性的影响 n低速机体积大、重量大耗油小，噪音小； 货舱容积载货量 n中速机单位功率重量仅为低速机的：3040% n内河及沿海小型船舶多用中速机，对舱容要求高的运 木船、滚装船也多采用中速机；而油船、散货船、等 对容积要求不那么突出的则用低速机。

8、 2、主机功率与转速 n国内 (1)额定功率：指在标准状态和额定转速下，保持12小时 两虚运转的功率 (2)持续功率(常用功率)：指能长时间连续运转的功率， 一般约为额定功率的8590% n国外 (1)最大持续功率(MCR)：为环境负荷ISO条件下，柴油 机可持续运转的功率； (2)持续服务功率(CSR)：为船舶海上航行时，可持续运 转功率，通常为MCR的8590% n螺旋桨转速低，则推进效率高，相同航速下，主机功 率也随之减少，节省了燃料，降低了成本。 n为了提高船舶经济型，采取低转速主机，提高推进效 率，节省燃料，是选择机型时应该考虑的一个重要因 素。 3、燃润料费 n燃润料费占营运费用的

9、3040%。 n节省燃料，选择耗油率低、热效率高、且能燃烧劣质 油的柴油机作为主机，有利于经济性的提高。 4、主机价格 n动力装置在船舶造价中占据较大比例：2040%。 n不同品牌的价格相差较大 5、寿命与维修 n一般来说，低速机的寿命比中速机长，维修工作量也 小； n不同品牌的寿命相差较大 6、振动和噪音 n主机激励是引起船体振动的主要振源之一 n共振 n就一般情况而言，中、高速机要比低速机的振动和噪 音大 2、船舶技术经济论证的一般程序: (1)背景分析:通过调查研究掌握原始资料进行背景 分析4.1 (2)论证方案设立4.2 (3)船型方案的技术分析、营运分析、经济分析 4.3、4.4、4

10、.5 (4)船型及设计方案优选与排序4.6指标、4.7 (5)敏感性分析和风险分析4.8 在确定了船舶类型、吨位、主机、航速等形成论证 方案之后，接下来的工作技术对诸方案进行技术分 析。 技术分析的主要任务是： 对所设立的各船型方案进行技术参数和技术性能 计算、确定排水量、主要尺度（船长L船宽B型 深D吃水T）、方形系数Cb、空船重量LW、主机功 率PB、航速V、舱容、稳性、横摇周期、操纵性等一 系列技术性能的估算和校核。 n对不同类型船舶，计算其技术性能的方法也有差异 ，具体计算方法及估算公式参加船舶设计原理 和船舶静力学有关章节。 4.3船型方案的技术分析 运输能力： n船舶在一年内所完成

11、的货（客）运量或货（客）运周 转量称为船舶运输能力，简称“运力”。可以表示为： 4.4船型方案营运分析 货运量： 货运周转量： 2、年航次数 a、年营运天数TZ：等于365天扣除修理船、航线港口冰冻 封期天数等之后实际从事运输的时间。国内船舶营运期 大致范围如所示。 (次) 一个航次为船舶航行一个往返。年航次数等于年营运天 数TZ 除以航次时间t，即： b、航次时间t 4.5船型方案经济分析 4.5.1船价估算 4.5.2 年营运开支（年运输成本、航运成本） 4.5.3 年收入及年利润 4.5.1船价估算 n船价出其本身是重要的经济指标外，又是计算其他经 济指标的基础经济数据。 n在不同的设计

12、阶段估算方法也不同（已讲） 整船估算法 对比估算法 分项估算法 详细估算法 4.5.2 年营运开支（年运输成本、航运成本） 船舶年营运开支是一艘船在一年内各种开支总和，也称 单船年运输成本。我国现行营运开支的估算方法，分五 个大项估算，即： (一）与船价有关费用； (二）船员费用； (三）燃料费； (四）港口费； (五）其他费用。 （一）与船价有关费用 1、折旧费 2、修理费 n 船舶在使用过程中为保持船舶持续营运，隔一定时间 （除个别损坏事故外）要进行修理，分岁修与特检等 。船舶年修理费是船舶各种修理费用的年度分摊值， 按船价的一定百分数计，此项费用也称修理基金提存 。对远洋船修理费提存率为

13、2.5%，沿海船为3.5%， 长江船为4.5%。 3、保险费 n保险费是用船部门向保险公司提出保险而交付的费用 ，一般取保价的一个百分数。远洋船向国外保险，由 航运公司提出保险。保价不等于船价，在经济论证阶 段可假定与船价相等，船舶年度保险费则取船价的一 个百分数，一般杂货船取0.55%，油船取0.7%。 （二）船员费用 n每船每年付给船员的费用，分基本工资、辅助 工资、伙食费、航行津贴、奖金等项。我国船 舶的船员费约占总营运费用的3%5%。 （三）燃润料费用 n燃润料费用是指船舶动力装置所消耗的燃料与润料费用。 n根据主机、副机（如发电机）、锅炉设备的功率和单位耗 油量以及工作时间，按当时的

14、燃料及润料的价格计算出船 舶年度的燃料及润料费用。 n具体计算时要分航行与停泊两种状况。航行时主机功率取 最大持续功率的80%85%；柴油发电机功率，在航行 时与用船上起货设备进行装卸时为80%，停泊时为70% ；锅炉的使用，对柴油机船，航行时用废气锅炉，停泊时 用燃油锅炉，其工作时间为停泊时间的25%50%。原 油船和重质成品油船要考虑暖油问题的特殊需要而另加计 算。 n 主机所用轻、重柴油比例： 远洋船为15%：85%或10%：90%； 近海船为20%：80%； 长江及沿海船为20%：80%。 n 润料费可按主机、辅机的实际需要而分别细算 。在论证阶段可取燃料费的一个百分数计入， 海船低速

15、柴油机取为7%10%，中速柴油机 取为10%15%，长江船取为17%。蒸汽 机装置的润料消耗比内燃机装置低得多，可取 为2%。 （四）港口费 n港口费是在港口发生的的各种费用，港口费分 与净吨有关的费用和与货吨有关的费用以及其 他等项。 与净吨有关的费用包括引航、移泊、码头、 港务等费用，可比例于净吨位计算； 与货吨有关的费用包括装卸费、保管费、理 货费、代理费等，可比例于货物吨数计算； n 其他项费为使用拖轮费用、供油供水费用、开 关舱费用等。 航次港口费=净吨与净吨有关费率+货吨与货 吨有关费率+航次其他港口费用。 年度港口费=航次数航次港口费。 n 对国内船舶可按现行规定标准计算。国外航

16、行 船舶，因国外港口费名目繁多，且港口规章制 度各国不同，可分析同一航线相近船舶的营运 实际资料确定平均单位费率（如每货吨费率或 净吨费率）计算。 （五）其他费用 n包括物料费、企业管理费、其他开支（如办公 用品费、邮电费用、修理仪器费用等），一般 占总成本的15%左右。 这样，年度总成本为： 4.5.3 年收入及年利润 (一)年收入B 货物运价按运价标准选定，因货物种类及运输里程而变 (二)年利润AC n 由于企业要缴纳所得税，因此就产生税前收益和 税后收益、税前利润和税后利润的概念。 n不计企业所得税的年收益和年利润即为税前年收益 和税前年利润。 n税后年收益是船舶年营运收入扣除年营运费用和税 金以后的余额。 n税后年利润是船舶年营运收入扣除年总成本和税金 以后的余额。 n船舶技术经济论证的基本方法是方案比较法，其过程为：设立众多的船 舶方案，通过技术分析、营运