同学们 大家好
今天我们将要学习第1章
海运船舶与货物第3个专题
船舶性能介绍中的第4讲
船舶稳性校核和调整
为了提高稳性
我们希望静稳性曲线越高越好
越宽越好
所围的面积越大越好
船舶稳性规范也确实从这几个方面
对船舶稳性做了要求
IMO 《2008年国际完整稳性规则》规定
船长大于或等于24m的国际航行货船
应满足相应的稳性衡准要求
具体要求有七项
1 GM不小于0.15m
2 在横倾角等于或者大于30度时
GZ值不小于0.2m
3船舶最大复原力臂
所对应的横倾角θsm不小于25度
4 复原力臂曲线在0-30度之间
所围的面积应不小于0.055 m.rad
5 复原力臂曲线在30-40度之间
所围的面积应不小于0.03 m.rad
若进水角小于40度
则30度到进水角之间的面积
不小于0.03 m.rad
6 复原力臂曲线在0-40度之间
所围的面积应不小于0.09 m.rad
若进水角小于40度
则0到进水角之间的面积
不小于0.09 m.rad
最后一项要求是天气衡准数要求
首先根据船航区
以及该装载状态下的受风面积
确定船舶所受到的风压倾侧力臂lh
在垂轴上找到H点
使OH的大小等于风压倾侧力臂lh
假设船舶横倾过程中
风压倾侧力臂的大小不变
过H点做平行于横轴的直线
交静稳性曲线于EF点
直线与静稳性曲线之间围城了两块面积
其面积的大小分别是a和b
IMO的要求是b不小于a
现在我们把IMO对船舶
完整稳性的基本要求进行一下汇总
第一条是对初稳性的要求
第二条是对静稳性的要求
第三条是对大倾角稳性的要求
后四条是对船舶动稳性的要求
IMO的七项要求
从稳性的各个方面提出了衡准
需要特别注意的是
这七项要求仅是对
各种船舶稳性的基本要求
对于集装箱船 散粮船
木材船 油船
客船等船舶还有其它的特殊要求
IMO对稳性的要求比较详细
校核时必须先绘制GZ曲线
再一项项的校核比较繁琐
能否寻找一个快捷的方法
来校核船舶稳性呢
方法是有的
这个方法叫做极限重心高度法
在确定的浮态下
假设船舶重心在G点处时
可以绘制出船舶的GZ曲线
根据规范
对曲线上的各个指标进行校核
若各项要求都能满足要求且有余量
说明重心还可以稍微提高些
试探着将重心提高到G1点处
绘制出重心升高后的GZ曲线
再对各项指标进行校核
若依然有余量
说明重心还可以更高些
于是继续提高重心
如此反复
直到有那么一个时刻
船舶重心升高到Gc点时
其对应的GZ曲线
刚好满足IMO要求的各项指标
若再继续提高重心高度
船舶稳性要求的某项指标将无法满足
那么GC点就是一个临界点
它的高度KGc就是临界重心高度
船舶配载时
应保证经自由液面修正后的船舶重心高度
KG小于等于临界重心高度KGc
当浮态确定时船舶稳心是确定的
于是对应着临界重心Gc点
可得到临界初稳性高度GMc
船舶实际的初稳性高度
GM值必须>=临界初稳性高度GMc
船才能满足稳性要求
这两个公式可以作为
满足船舶稳性各项要求的替代形式
KGc或者GMc仅与船舶的浮态有关
可根据吃水和吃水差查船舶资料获得
船舶稳性好坏
归根结底要看复原力矩的大小
根据复原力矩的计算式可知
提高稳性的措施
应该从增加排水量和增大GZ考虑
GZ的大小与船舶重心的位置息息相关
所以要想提高稳性应从
降低重心高度 避免初始横倾角
和增大排水量3个方面着手
关于如何降低船舶重心高度方面
我们可以采取以下措施
一 配载时应遵循重货在下
轻货在上的原则
从根本上降低船舶重心的高度
二 对于已有的配载方案
将货物垂直下移能有效地降低重心高度
三 底部打入压载水
或者上部卸载可降低重心高度
四 在使用船吊装货时
吊起的货物重量是由挂点来支撑的
对船舶重心的影响
相当于在挂点处装货
而挂点通常很高
在此处装货当然对稳性不利
所以应尽量的降低挂点的高度
在保证船舶无横倾方面
可以采取以下措施
一 在配载时尽量做到
左右舷的货重和装卸货港均衡配置
二 若船舶存在初始横倾角
可通过非对称装卸载荷
或者将船内载荷横向移动来消除初始横倾角
三 尽量减少船内存在自由液面的舱室数量
减少自由液面对船舶稳性的影响
四 恶劣海况下加强货物的绑扎系固
以避免因货物横移使船舶产生初始横倾角
在增大排水量方面有2种情况
在设计阶段
根据航区和船舶的种类
确定合理的排水量
二 营运过程中若船舶空载或者轻载
可通过打入压载水来提高稳性
事实上打入压载水对稳性的影响
不仅仅体现在排水量增大这方面
还体现在降低重心高度上
通常压载水舱的位置在船舶底部
所以压载航行会使重心大大地降低
使稳性提高
同时打入压载水后
船舶吃水加大
水面以上的受风面积会减少
减少了风压倾侧力矩的数值
船舶偏于安全
可见简单的打入压载水这一项操作
可谓是一箭三雕
大大地提高了船舶稳性
减少了船舶倾覆的风险
本讲中我们学习了
稳性校核的两种方法
并且学习了提高船舶稳性的各种措施
这一讲就讲到这里
谢谢大家