破艙浮性和穩(wěn)性剖析PPT課件

1、海上貨物運(yùn)輸海上貨物運(yùn)輸 貨運(yùn)教研室貨運(yùn)教研室第1頁(yè)/共27頁(yè)第一篇 第六章船舶破艙浮性和破艙穩(wěn)性船舶破艙后浮性與穩(wěn)性的變化破艙浮性與穩(wěn)性的計(jì)算破艙浮態(tài)衡準(zhǔn)與破艙穩(wěn)性衡準(zhǔn)WL第2頁(yè)/共27頁(yè)1、抗沉性（Insubmersibility） 船舶在一艙或數(shù)艙進(jìn)水后仍能保持一定的浮態(tài)和穩(wěn)性的性能稱為抗沉性。2、破艙浮性和破艙穩(wěn)性的計(jì)算方法重量增加法（Added weight method） 將進(jìn)水量處理為載重，是船員熟知的方法。浮力損失法（Lost buoyance method） 將破艙處所處理為與舷外水相連而失去浮力，是造（驗(yàn)）船師習(xí)用之法。一、船舶破艙后浮性與穩(wěn)性的變化第3頁(yè)/共27頁(yè)l 艙柜

2、上部封閉，破口位于水線以下。 特點(diǎn)：整個(gè)艙柜充滿水，進(jìn)水量不變，且不存在自由液面。 計(jì)算方法：計(jì)算時(shí)可作為裝載固體重 量來(lái)處理。 3、進(jìn)水類型及其計(jì)算方法第4頁(yè)/共27頁(yè)l 艙柜上部開敞，但與舷外水不相通。 特點(diǎn)：船殼和艙壁未破損，只是艙內(nèi) 因故 進(jìn)水，其進(jìn)水量需根據(jù)具體情況而 定，一般 存在自由液面。計(jì)算時(shí)可作為 裝載液體重量 來(lái)處理。l 艙柜上部開敞，且與舷外水相通。 特點(diǎn)：進(jìn)水量隨船舶下沉及傾斜而變化， 船內(nèi)水平面與 舷外水平面一致，且存在自由 液面。應(yīng)用逐步逼近法計(jì)算船舶的最終進(jìn)水 量。第5頁(yè)/共27頁(yè)船舶破艙進(jìn)水類型圖WL第6頁(yè)/共27頁(yè)4.1 體積滲透率l破艙處所的實(shí)際進(jìn)水體積與理

3、論進(jìn)水體積之比l某一艙室或處所在限界線以下的理論體積能被水浸占的百分比，稱為該艙室或處所的滲透率。l船舶破損進(jìn)水后船舶不沉所允許的最大進(jìn)水量，與破艙前船舶的初始水線位置、艙室內(nèi)各種設(shè)備所占據(jù)的體積、裝載貨物種類的不同有關(guān)。界限線：在船側(cè)由艙壁甲板上表面以下至少76mm處所劃定的線。0vv 4、滲透率（Permeability）第7頁(yè)/共27頁(yè)各種處所及貨物的滲透率艙室名稱艙室名稱低滲透率貨物低滲透率貨物高滲透率貨物高滲透率貨物一般雜貨一般雜貨客艙、船員客艙、船員住室、雙層住室、雙層底、尖艙底、尖艙95%面粉面粉(包裝包裝) 29%牛油牛油(箱裝箱裝) 20%罐裝食物罐裝食物 30%軟木軟木(包

4、裝包裝) 24%家俱家俱(箱裝箱裝) 80% 機(jī)器機(jī)器(箱裝箱裝) 85%車車 胎胎 85%汽汽 車車 95%羊肉，羊皮羊肉，羊皮 55.2%皮，麥皮，麥 55.2%煙煙 草草 67.8%橡橡 膠膠 67.8%蒸汽機(jī)艙蒸汽機(jī)艙80%柴油機(jī)艙柴油機(jī)艙85%錨鏈艙、媒錨鏈艙、媒艙、行李艙艙、行李艙軸隧、郵件軸隧、郵件間、貯藏間間、貯藏間60%第8頁(yè)/共27頁(yè)二、破艙浮性與穩(wěn)性的計(jì)算（一）破艙浮性計(jì)算 首先確定船舶破艙進(jìn)水后的最終平衡水線，即確定總進(jìn)水量P的大小。第一種進(jìn)水情況 vP油水wvPhvP 第二種進(jìn)水情況第9頁(yè)/共27頁(yè)第三種進(jìn)水情況采用逐步逼近的方法求取船舶的最終平衡水線。計(jì)算方法：重量

5、增加法或浮力損失法。重量增加法較浮力損失法直觀，符合船員固有的計(jì)算習(xí)慣和已有的船舶資料，因而在生產(chǎn)中比較常用。浮力損失法亦稱排水量固定法，它假定船舶因進(jìn)水喪失部分浮力，船舶下沉縱傾加以彌補(bǔ)。此時(shí)使用各種資料必須加以修正。第10頁(yè)/共27頁(yè)重量增加法的基本思路 重增法是將破艙進(jìn)水視為增加船舶載重。由于增加載重的重心不一定在船舶的漂心上，所以船舶除平行下沉外還會(huì)發(fā)生縱傾和橫傾，形成新的水線面；新的水線面可能高于破損處，則該破損處的進(jìn)水量將增加，于是又形成新的水線面，依次類推，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，艙內(nèi)水面與舷外水面一致，破損處的進(jìn)水量不再發(fā)生變化。第11頁(yè)/共27頁(yè) 求得WnLn后，應(yīng)判別其是否位于限界

6、線以下。若在限界線以下，說(shuō)明船舶具有剩余浮力，反之，說(shuō)明船舶喪失了抗沉性。 界限線：在船側(cè)由艙壁甲板上表面以下至少76mm處所劃定的線。第12頁(yè)/共27頁(yè)（2）將P處理為載荷增加，求出船舶的過(guò)量進(jìn)水線WL。（3）判斷：若過(guò)量進(jìn)水線WL位于限界線以上，說(shuō)明船舶將可能喪失抗沉性；若過(guò)量進(jìn)水線WL位于限界線以下，說(shuō)明船舶具有剩余浮力，同時(shí)說(shuō)明P內(nèi)有過(guò)量進(jìn)水。gvP 1.2 過(guò)量進(jìn)水法計(jì)算船舶WnLn（1）計(jì)算破損艙柜的總進(jìn)水量第13頁(yè)/共27頁(yè) 重量漸增法是以破損艙柜初始水線下的進(jìn)水量作為計(jì)算的起始依據(jù)，求得第一次近似水線，從而依次類推逐步逼近最終平衡水線WnLn。 對(duì)于駕駛員而言，此法需多次從查取

7、靜水力曲線圖和艙容表，所以僅適用于在海損前作預(yù)估，以期做到心中有數(shù)。1.3 重量漸增法和過(guò)量進(jìn)水法的比較第14頁(yè)/共27頁(yè) 過(guò)量進(jìn)水法是以破損艙柜艙壁甲板下的總進(jìn)水量作為計(jì)算的起始依據(jù)，求出其對(duì)應(yīng)的過(guò)量進(jìn)水線W L ，然后將過(guò)量的進(jìn)水量處理為卸重，從而逐步逼近最終平衡水線WnLn。 兩種方法從理論上講應(yīng)有相同的最終平衡水線WnLn。第15頁(yè)/共27頁(yè) 亦稱排水量固定法。該法將破艙進(jìn)水的艙柜處理為舷外海的組成部分，此時(shí)船舶的重量并未改變，所以其重心位置保持不變；破損艙柜進(jìn)水使船舶失去部分浮力，船舶遂下沉以補(bǔ)足失去的浮力；補(bǔ)償?shù)母×εc失去的浮力組成縱傾力矩，迫使船舶產(chǎn)生縱傾；當(dāng)下沉和縱傾后的浮心與

8、重心重新共垂線時(shí)，船舶將在破艙進(jìn)水的條件下處于新的平衡。2、浮力損失法第16頁(yè)/共27頁(yè)3.2 最終平衡水線WnLn相同。3.3 最終平衡橫傾角相同。 wwDP 3、重增法和浮損法的比較3.1 船舶排水量第17頁(yè)/共27頁(yè) 1、重增法求橫向?qū)ΨQ進(jìn)水的初穩(wěn)性wwwwGMKGKMGM wwwwPZPKGKG waxwxwPiiGM sinwwRwGMM（二）破艙穩(wěn)性的計(jì)算第18頁(yè)/共27頁(yè) 大傾角計(jì)算根據(jù) GZw=KN-KGwsin 繪制靜穩(wěn)性曲線圖；根據(jù) GZ=yGcos 將 GZ繪制在同一坐標(biāo)系中。由圖示可以求得 w。wwwwwGMyPtg yGcos wOGZ2、重增法求橫向不對(duì)稱進(jìn)水的橫傾

9、角小傾角計(jì)算第19頁(yè)/共27頁(yè) 3、重增法計(jì)算船舶破艙后的大傾角穩(wěn)性橫向?qū)ΨQ進(jìn)水 將進(jìn)水視為載荷增加，利用合力矩定理求取船舶進(jìn)水后的重心高度KGw，然后計(jì)算GZw。橫向不對(duì)稱進(jìn)水 相當(dāng)于不對(duì)稱增加載荷。 cosGwwwyGZGZGZGZ001第20頁(yè)/共27頁(yè)4.2 進(jìn)水后的橫穩(wěn)性系數(shù)wDKGKGKGKGDDwwGMGM 4、重增法和浮損法的比較4.1 進(jìn)水后的重心高度第21頁(yè)/共27頁(yè)三、可浸艙長(zhǎng) 分艙載重線：船舶分艙計(jì)算時(shí)的初始載重線。 在分艙載重線WL時(shí)，船舶某一假設(shè)艙AB破損進(jìn)水，使船舶下沉和傾斜，如果船舶最終平衡狀態(tài)下的水線第22頁(yè)/共27頁(yè)三、抗沉性衡準(zhǔn) A達(dá)到的分艙指數(shù) （Attained subdivision index） 表示船舶進(jìn)水后的殘存能力(或概率)。 R要求的分艙指數(shù)。RA （一）破艙浮態(tài)衡準(zhǔn) 1、普通干貨船（L 100m）第23頁(yè)/共27頁(yè)l 油輪：最終水線不超過(guò)大量進(jìn)水孔下邊緣； 散化船和液化氣船：進(jìn)水過(guò)程中水線不得超過(guò)大量進(jìn)水孔下邊緣；l 油輪：進(jìn)水后的船舶橫傾角不得超過(guò)25 ； 散化船和液化氣船：進(jìn)水過(guò)程中船舶進(jìn)水角不得超過(guò)25； 若上甲板邊緣未入水則均不得超過(guò)30 。 2、液貨船 （MARPOL73/78,IBC/IGC Code）第24頁(yè)/共27頁(yè) 1、普通貨船：A R 2、液貨船進(jìn)水最終階段的剩余穩(wěn)性應(yīng)滿足：radmAmGZrrvr.m