集装箱船舶介绍

子任务一　集装箱船舶介绍

一、集装箱船的类型

集装箱船是随着集装箱运输发展而产生的一种特殊船型。随着国际贸易量的不断增长和国际集装箱海运量的不断增加，由于集装箱运输航线的货源、联运业务的发展以及船舶营运的需要，集装箱的装载方式发生了变化，并由此产生了许多不同种类的集装箱船舶。船型由最初的改装船型发展到现在的全集装箱船、滚装船、载驳船等，集装箱船舶日趋大型化、高速化。

知识拓展

1956年，泛大西洋公司对一艘T—2型油轮“马克斯顿”号进行改造。改造工程是在船舱中乱七八糟的管道上方安装叫做顶甲板的金属构架。顶甲板可以容纳8个一排的集装箱。泛大西洋公司最初使用的集装箱是长33英尺的集装箱；之所以选择这个长度，是因为T—2型油轮上可用的甲板空间刚好可以按33英尺来划分。第一艘装载集装箱的“理想×号”出发了。

就目前而言，集装箱船（Container Ship）可分为四种类型：全集装箱船、半集装箱船、多用途集装箱船和滚装集装箱船。

（1）全集装箱船（Full Container Ship／Full Cellular Ship）。又称集装箱专用船，船舶的所有货舱是专门为装运集装箱而设计的，不能装载其他货物。它与一般杂货船不同，其货舱内有格栅式货架，装有垂直导轨，便于集装箱沿导轨放下，四角有格栅制约，可防倾倒。集装箱船的舱内可堆放3～9层集装箱，甲板上还可堆放3～4层。

（2）半集装箱船（Semi-Container Ship／Part Cellular Ship）。半集装箱船的货舱，一部分专供装载集装箱，另一部分货舱可供装载一般件杂货。集装箱专用舱一般是选择在船体的中央部位安装格栅装置作为集装箱的专用舱位，其余船舱因形状不规则用于装载其他散杂货物，故又称杂货舱、混装船。由于集装箱与杂货混装于一船，有时需停靠集装箱码头，有时又要停靠杂货码头进行装卸作业，因此，半集装箱船与全集装箱船相比，营运效率低，也增加了港口使用费。但是，对于适箱货源不足且有大批散杂货的航线，或是港口设施不能接卸全集装船的航线，半集装箱船则显现了其独有的优越性。半集装箱船的应用比重正在逐年下降。

（3）多用途集装箱船（Convertible Container Ship）。又称为可变换的集装箱船，或散集两用船，属于兼用型集装箱船。其货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的，不装运集装箱时可将其拆下。因此，它既可装运集装箱，必要时也可装运普通杂货。虽然多用途船运输杂项货物不如专用船舶效率高、成本低，但是，在航线货种多、变化大，货源不稳定的情况下，由于其适应性强，可减少回空及待泊，提高了船舶的航行率。多用途船上常设有起重设备，既可节约船舶投资又可减少集装箱码头投资，所以，多用途船仍得到较快发展。

（4）滚装式集装箱船（Roll on／Roll off Vessel）。滚装式集装箱船是由汽车轮渡发展起来的一种专用船舶，主要用来运送集装箱拖挂车。这种船本身无须装卸设备，一般在船侧、船舫或船艉有开口跳板连接码头，由于带轮滚装，载箱拖挂车可直接开进或开出船舱，因此又称为开上开下型船。这种船的优点是可以节省货物在船、港之间中转和装卸的环节，不依赖码头上的装卸设备，这样既可以减少码头设备的投资，又可以提高装卸速度，避免港口压船，可加速船舶周转。此外，在采用水陆联运方式时，便于开展从发货点到目的地的“门到门”的运输，能达到较好的经济效果。滚装船的不足之处是装卸作业受跳板坡度的限制，舱内容积利用率低，空船重量大、造价高。从性能上讲，船舶对稳性、抗沉性和通风性要求高，需要采取一定措施才能满足。多用于近洋或沿海短航线运输。

（5）载驳船（Barge Carrier）。载驳船是20世纪50年代初期发展起来的一种船型，又称子母船。载驳船本身为母船，它所载的驳船为子船。它的装卸过程是将集装箱装在箱形驳船上（子驳），驳船在港内（码头或锚地）装完货物后，用母船的起重设备将其装到母船上。海上运输由母船完成。母船把子驳运至目的地后，卸下子驳，子驳被拖运至母船无法通行的航道或无法停靠的码头，卸下货物或集装箱。这样大大加快了母船的周转，简化了港口对码头设施的要求。载驳船的发展不快，主要原因是初始投资大，一般母驳加几十条子驳所花的代价是相同载重量杂货船的5倍左右，所以，目前只在一些工业发达国家使用。此外，载驳船要求港口有广大的锚地和水深，并要自己备一定数量的推轮和拖轮，使用受到限制。这种运输方式可以实现海河联运，减少中转，提高运输效率。

知识拓展

最初的集装箱运输，船型以改装的为主，装载量不超过500TEU，至今已发展到第六代集装箱船。

1.第一代集装箱船。20世纪60年代，出现了横穿太平洋、大西洋的船舶，装载量为700～1 000TEU，为第一代集装箱船。第一代船长170m，宽25m，吃水8m，载重量10 000吨左右。

2.第二代集装箱船。进入20世纪70年代，出现了装载量增加到1 800～2 000TEU的集装箱船舶，这个时期的集装箱船被称为第二代。第二代集装箱船长225m，宽29m，吃水10～11m，载重量约25 000～30 000吨。航速也由第一代的23节提高到26～27节。

3.第三代集装箱船。1973年石油危机以后，第二代集装箱船由于航速的提高导致燃油过高而被视为不经济船型，故而被第三代集装箱船取代。这代船的航速降低至20～22节，但由于增大了船体尺寸，提高了运输效率，集装箱装载数量达到了3 000TEU，因此，第三代船属于高效节能型船。

4.第四代集装箱船。一般第四代集装箱船是指装载4 000—5 000个标准箱的船舶，长约295m，宽32m，船舶宽度以能通过巴拿马运河为准绳，在20世纪80年代后期出现。船舶设计方面，由于采用了高强度钢，船舶重量减轻了25%；船舶航速进一步提高的同时，随着大功率柴油机的研制使用，燃油费大大降低；又由于船舶自动化程度的提高，减少了船员人数，集装箱船经济性进一步提高。

5.第五代集装箱船。德国船厂建造的5艘APLC—10型集装箱船，可装载4 800TEU，可以称作是第五代船。这种集装箱船的船长／船宽比为7∶1～8∶1，使船舶的复原力增大。按照国内的分类方法，也将5 000～6 000TEU的集装箱船舶统称为第五代集装箱船。

6.第六代集装箱船。以1996年春季竣工的Regina Maersk为代表的6艘，最多可装载8 000TEU的船舶，为首批第六代集装箱船。事实上，至2008年12月月底前交付使用的由韩国三星重工建造的MSC DAMELA是迄今为止世界最大的集装箱船，该船可装载1.38万TEU，较此前保持了世界最大集装箱船称号达两年之久的Emma Maersk可多装载2 500个标准箱。

图4－4　Emma Maersk

现代集装箱船又根据尺度，依照船体宽度能否通过巴拿马运河分成以下4类。

第一类，巴拿马型船（Panama）：这类船舶的宽度在巴拿马运河尺度32.2m限制范围内，第一代、第二代和第三代集装箱船都属于这一类船。

第二类，巴拿马极限型船（Panamax）：这类船舶载箱量在3 000～4 000TEU之间，船宽32.2m。第四代船属于此类。

第三类，超巴拿马型船（Post-Panamax）：这类船舶载箱量大于4 000TEU，船体宽度大于32.2m。

第四类，特（后）超巴拿马型船，或称超超巴拿马型船（Super Post-Panamax／Extra Post-Panamax）：载箱量在6 000TEU以上的船舶划分为第四类。

二、集装箱船舶结构

以吊装式集装箱船为例，全集装箱船与普通杂货船相比较具有如下特点。

（1）吊装式集装箱船的装船、卸船是采取吊进、吊出的操作方式，在船舶上通常不设起重设备，而是利用岸上专用的集装箱装卸桥进行装卸。

（2）船体流线型较尖瘦，外形狭长，船宽及甲板面积较大，以保证较高的航速和合理的甲板装载。为防止波浪对甲板上集装箱的直接冲击，需设置较高的船舷或在船舷设置挡浪壁。

（3）集装箱船均为“统舱口船”，即船舱的尺度与舱口的尺度相同，并且在船体强度允许的条件下，尽量把舱口开大。这既可便于装卸，又可多装集装箱。由于是统舱口船，故舱口缘材垂直向下直到舱底，从而形成双层侧壁（双层船壳），船底为双层船底。双层壳和双层底部位不能装载集装箱，可装压载水以调整船舶的稳性。由于集装箱船的大舱口，其纵向强度较弱，这种双层侧壁和双层船底大大地增加了其纵向和扭曲强度，对集装箱船十分有利。

（4）集装箱船的横剖面呈“U”字型，为了抵抗横向的水压力、波浪的冲击载荷、纵向弯矩和扭力，防止“U”，字型上部自由端的变形，因此，在集装箱船的纵向设置了许多横舱壁，增加了船舶的横向强度。横舱壁也为双层舱壁。

图4－5　集装箱船剖面图

（5）船体由水密横舱壁分隔为若干货舱，货舱口大。货舱口宽度等于货舱宽度，可达船宽的70%～90%，以便集装箱的装卸和充分利用货舱容积。货舱内装有固定的格栅结构，以便于集装箱的装卸和防止船舶摇摆时箱子移动。

（6）由于集装箱装卸的需要，舱内无中间甲板。集装箱船为单甲板，在甲板上可堆放2～6层集装箱，可将其直接堆装在舱口盖上，并有专用的紧固件和绑扎装置，以利于固定货箱。

（7）吊装式集装箱船的机舱一般设置在船后部或艉部，这样布置是为了使货舱尽可能方正，以便更多地装载集装箱。

三、集装箱船装置和设备

1.箱格导柱。全集装箱船的船舱内设有固定式或活动式的箱格结构，便于集装箱作业及定位。它是利用角钢在货舱内设置箱轨、柱等，组成固定集装箱用的蜂窝状格栅，把船舱按集装箱的尺寸分隔成许多箱格。导轨从货舱底部到舱口垂直设置，集装箱沿着导轨垂直地放人格栅中。集装箱装卸时导轨起导向柱作用，故称箱格导柱，同时对集装箱在舱内进行了定位。箱格导柱与集装箱之间的空隙长度一般是38.0mm（1.5英寸），宽度方向为5.4mm，超过了这一限度，集装箱就会受到较大的冲击力。装有箱格导柱的集装箱专用舱，称为箱格货舱。舱内设有箱格，其目的一方面是为了减少舱内的绑扎作业；另一方面是使舱内的上下层集装箱之间堆码整齐，不致造成偏码状态。

2.箱格导口。进行舱内集装箱装卸时，箱格导柱与集装箱之间的空隙较小。为了保证集装箱很容易地进入箱格内，减少装船时间，通常在箱格导柱的上端设有倾斜面的导向装置，称为“导口”。

3.舱口。研究集装箱船的船舱和舱内箱格结构时，还必须研究舱口的布置。集装箱船的舱口有单列、双列和三列3种。

（1）单列舱口（One-Row Hatch）。单列舱口的长（宽）度，覆盖1行集装箱，而宽（长）度可覆盖好几列集装箱（最多可盖住7列）。单列舱口对于船体结构以及甲板上、舱内集装箱的装卸十分有利，但只限于装载7列20英尺至24英尺长的集装箱，更不能兼装20英尺长和40英尺长的集装箱。

（2）双列舱口（Tow-Row Hatch）。这种舱口的长度可覆盖2行集装箱，宽度可覆盖2列集装箱。

（3）三列舱口（Three-Row Hatch）。舱口的长度可覆盖2行集装箱，宽度方向则可覆盖3列集装箱。对于双列和三列舱口，它有利于兼装20英尺长和40英尺长的集装箱，但给甲板上集装箱的装卸带来了不利。

4.舱盖

（1）型式和结构。为了能承受较大的集装箱载荷，集装箱船一般采用钢质箱型舱盖，用集装箱装卸桥进行开闭。舱盖四周内侧的橡胶垫和舱口围板顶部的密封材料一起，用以保持舱盖的水密性。舱盖端板和侧板的下面与舱口围板顶部相接触，把装在舱盖上面的集装箱重量和舱盖本身的重量传给舱口围板。

（2）重量和尺寸限制。吊装吊卸舱盖是利用集装箱装卸桥进行，因此，舱盖的重量应与装卸桥的额定负荷相一致。因此，大型集装箱船的舱盖尺寸有时会受到限制。