船舶适航性基本知识1..ppt

船 舶 管 理 （轮机部分） 机电管理系 第一章 船舶适航性控制 一 载重线与吃水标志 二 船舶浮性 三 船舶稳性 四 影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施 五 船舶倾斜试验 一 、载重线与吃水标志 （一）储备浮力与干舷 1、储备浮力： 是指满载水线到主甲板间水密部分的体积， 储备浮力通常以正常排水量的百分数来表示 河船的储备浮力约在10～15％之间 海洋运输船舶约在20%～50%之间 W L 排水量 储备浮力 一 、载重线与吃水标志 （一）储备浮力与干舷 2、干舷： F 核定的干舷是在核定的干舷是在 船中处船中处从甲板线的从甲板线的上上 边缘边缘向下量到向下量到有关载有关载 重线重线的上边缘的垂直的上边缘的垂直 距离 干舷 二、载重线与吃水标志 RQ（TF） 热带淡水载重线 Q（F） 夏季淡水载重线 R（T） 热带载重线 X（S） 夏季载重线 D（W） 冬季载重线 BDD（WNA） 北大西洋冬季载重线 括号内的英文字母是相应英文名词的第 一个字母（Summer，Tropical，Winter和 Freshwater） 。

WNA为冬季北大西洋（ Winter North Atlantic）载重线 吃水标志：吃水标志： 用于表示船舶吃水大小的标记，称为用于表示船舶吃水大小的标记，称为 水尺它是用数字和线段刻划在水尺它是用数字和线段刻划在船首、船船首、船 尾和船中的左右两舷的船壳板上尾和船中的左右两舷的船壳板上 二、 船舶浮性 （一）船舶静浮于水中的平衡条件 （二）船舶的漂浮状态 漂浮状态漂浮状态 正浮正浮横倾横倾纵倾纵倾纵横倾纵横倾 横倾 纵倾 静水力曲线图静水力曲线图 载重量表尺 为了方便 船员的使用， 将经常使用的 排水量、载重 量、干舷等与 吃水的对应关 系绘制成表尺 的形式 （三）水密度改变对船舶吃水的影响 1、船舶实际吃水 2、船舶平均吃水 3、每厘米吃水吨数曲线的应用 每厘米吃水吨数，是指平均吃水每增加（或减少 ）1厘米数时，所增加（或减少）货物变化的吨数， 通常以符号“TPC”表示 TPC=0.01·ρAw Aw 表示平均吃水下的水线面积 TPC也是随着吃水而 改变，即TPC=f(d)TPC随着吃水而变化的曲线也绘 于静水力曲线图或载重量表尺中 TPC的主要用途：可以较方便地求出在小 量装卸时船舶的吃水改变量△d，或根据吃水 的改变量求船舶装卸的重量。

△d=P/TPC d1=d±0.01△d (m) 4、水密度对船舶吃水的影响 海水和淡水的密度是不同的，当船舶由 海水进入淡水或淡水进入海水时，船舶的 重量或排水量是不变的，则有： D= ρ海V海 = ρ淡V淡 船舶由海水进入淡水，吃水会增加 船舶由淡水进入海水，吃水会减小 舷外水密度不同而产生的吃水改变量△d是很 小的，且可近似地认为是平行沉浮（实际上，当 船舶浮心随着吃水改变而沿船长方向前后移动时 ，会有微倾发生），故可利用每厘米吃水吨数TPC 计算舷外水密度改变对吃水的影响 1船由海水驶入淡水 △V= △V=TPC海△d/ρ海 2船由淡水驶入海水 △V = 3吃水改变量的近似估算 D=L海B海d海Cb海ρ 海 =L淡B淡d淡Cb淡ρ淡 d海·ρ海≈d淡·ρ淡 △V=TPC淡·△d/ρ淡 三 、 船舶稳性 稳性分类稳性分类 ： （（1 1）按船舶倾斜方向的不同分为：）按船舶倾斜方向的不同分为： 1 1 ））横稳性横稳性 2 2）纵稳性）纵稳性 （（2 2）按船舶倾斜角度的大小分为：）按船舶倾斜角度的大小分为： 1 1））初稳性初稳性 2 2）大倾角稳性）大倾角稳性 （（3 3）按作用力性质的不同分为：）按作用力性质的不同分为： 1 1））静稳性静稳性 2 2）动稳性）动稳性 三 、 船舶稳性 船舶稳性与平衡船舶稳性与平衡 稳定平衡状态稳定平衡状态随遇平衡状态随遇平衡状态不稳定平衡状态不稳定平衡状态 稳定平衡状态 随遇平衡状态 不稳定平衡状态 初稳性高度 三 、 船舶稳性 初稳性和大倾角稳性 衡量船舶稳性的衡量船舶稳性的 重要标志重要标志 初稳性高度初稳性高度 是衡量船舶初稳性是衡量船舶初稳性 大小的指标大小的指标 最大静稳性力矩最大静稳性力矩MMsm sm 的大小是衡量船舶的大小是衡量船舶 静稳性的重要标志静稳性的重要标志 最小倾覆力矩最小倾覆力矩MqMq 的大小是衡量船舶的大小是衡量船舶 动稳性大小的标志动稳性大小的标志 静稳性曲线静稳性曲线静平衡静平衡 动平衡动平衡 最小倾覆力矩最小倾覆力矩 四、影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施 （一）船舶装载状态对稳性影响 船舶装卸货物后，船舶的浮态和稳性均会 变化。

船上装卸大量货物时，可根据装卸后船 舶的排水量，静水力曲线图等资料，求得船舶 新的吃水和新的初稳性高度当船上装卸少量 货物时，则可用简单的公式来计算船舶新的吃 水和新的初稳性高度少量货物一般指装卸的 重量小于等于排水量的10% （二）船内重物移动对稳性的影响 1、重物作水平横向移动 《案例分析》 1999年11月24日，山东烟大轮船轮渡 有限公司“大舜”号混装船从烟台驶往大连 途中在烟台附近海域倾覆，304人中，282 人遇难 大舜号在海浪中上下巨幅摆动，船长 发现海上风力达到9级，浪高8米，终于沉 不住气，于是下令调头返回烟台这个致 命的决定引发了后面一系列的事故 烟台——大连 返回 烟台港 返回 大舜号 返回 2、重物垂向移动 （三） 悬挂重物对稳性的影响 有些货物在船上是悬吊起来运输的， 船上也存在其它的悬吊重物，如救生艇， 用船吊装卸货物时等悬吊重物在船舶倾 斜时，其重心G会绕其悬吊点向倾斜一侧 移动，从而影响船舶稳性 返回 返回 救生艇 （四）液体载荷对稳性影响 （1）自由液面对稳性的影响 总是使船的稳性变差 （2）自由液面影响的大小，与舱内液体的 密 度ρ1、自由液面的面积惯性矩成正比 （3）减小自由液面影响的有效方法是：减 小 液体舱柜的宽度。

设舱宽为b、舱长为l 的矩形舱，自由液面的惯性矩为： i=lb3/12 （五）装运固体散货对稳性的影响 为了减小固体散货对船舶稳性的影响，保 证 航行安全，可采取以下措施： （1）对大宗散货船的稳性提出较高的要求； （2）改进散货船货舱结构，如设置翼舱，以 减小散货移动距离； （3）在装运散货时，散货舱应平舱，散货表 面可装袋装货物，或在舱内设置止移板等 ； （4）限制散货船的载货量，杜绝超载 返回 （六）提高稳性的措施 减少自由液面减少自由液面 减小受风面积减小受风面积 增加船宽增加船宽 提高初稳性提高初稳性 降低船舶降低船舶 重心高度重心高度 加大型深加大型深 提高大倾角稳性提高大倾角稳性 提高稳性的措施提高稳性的措施 五 、 船舶倾斜试验 新建船舶或经重大改建的船舶在出厂 前，应进行倾斜试验，目的在于确定、空 船的实际排水量及其重心的实际位置 试验由船厂及船方共同进行，试验报 告由船厂负责计算与编制，然后提交验 船部门审核 船舶倾斜仪 初稳性高度 三 、 船舶稳性 静稳性曲线静稳性曲线静平衡静平衡 动平衡动平衡 最小倾覆力矩最小倾覆力矩 (一)稳性衡准数 稳性基本衡准数K：《海船稳性规范》规定 基本衡准数K的意义为最小倾覆力矩Mq(或力臂 lq)与风压动倾力矩Mf( 或力臂lf)的比值。

船舶稳性校核方法 表征船舶稳性状态的一个特征数,是判 断船舶稳性是否足够的重要指标 1、水线面系数CWP——与基平面平行的任一水线 面的面积AW与由船长L、型宽B所构成的长方形面积 之比 船型系数 2、中横剖面系数CM 中横剖面在水线以下 的面积AM与由型宽B、吃水d 所构成的长方形面积之比 AM d B z y 船型系数 3、方形系数CB——船体水线以下的型排水体 积与由船长L、型宽B 、吃水 d 所构成的长方 体体积之比 船型系数 4、棱形系数CP——船体水线以下的型排水体积 与由相对应的中纵剖面面积AM、船长L所构成的棱 柱体体积之比 AM 船型系数 5、垂向棱形系数CVP——船体水线以下的型排 水体积与由相对应的水线面面积AW、吃水d 所构 成的棱柱体体积之比 AW 船型系数 。