船舶适航性基本知识1概要课件.ppt

船舶管理船舶管理（轮机部分）（轮机部分）机电管理系机电管理系第一章第一章 船舶适航性控制船舶适航性控制 一一 载重线与吃水标志载重线与吃水标志 二二 船舶浮性船舶浮性 三三 船舶稳性船舶稳性 四四 影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施 五五 船舶倾斜试验船舶倾斜试验一一 、载重线与吃水标志、载重线与吃水标志（一）储备浮力与干舷（一）储备浮力与干舷1、储备浮力：、储备浮力：是指满载水线到主甲板间水密部分的体积，是指满载水线到主甲板间水密部分的体积，是指满载水线到主甲板间水密部分的体积，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储备浮力通常以正常排水量的百分数来表示储备浮力通常以正常排水量的百分数来表示储备浮力通常以正常排水量的百分数来表示 。河船河船河船河船的储备浮力约在的储备浮力约在的储备浮力约在的储备浮力约在10101515之间之间之间之间 海洋海洋海洋海洋运输船舶约在运输船舶约在运输船舶约在运输船舶约在20%20%50%50%之间之间之间之间 WL排水量排水量储备浮力储备浮力一一 、载重线与吃水标志、载重线与吃水标志（一）储备浮力与干舷（一）储备浮力与干舷2、干舷：、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。距离。干舷干舷干舷干舷二、载重线与吃水标志二、载重线与吃水标志RQ（TF）热带淡水载重线热带淡水载重线Q（F）夏季淡水载重线夏季淡水载重线R（T）热带载重线热带载重线X（S）夏季载重线夏季载重线D（W）冬季载重线冬季载重线BDD（WNA）北大西洋冬季载重线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括号内的英文字母是相应英文名词的第一个字母（个字母（Summer，Tropical，Winter和和Freshwater）。WNA为冬季北大西洋为冬季北大西洋（Winter North Atlantic）载重线。）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、二、船舶浮性船舶浮性（一）船舶静浮于水中的平衡条件（一）船舶静浮于水中的平衡条件 （二）船舶的漂浮状态（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横倾纵倾纵倾静水力曲线图静水力曲线图静水力曲线图静水力曲线图 载重量表尺载重量表尺 为了方便为了方便船员的使用，船员的使用，将经常使用的将经常使用的排水量、载重排水量、载重量、干舷量、干舷等与等与吃水吃水的对应关的对应关系绘制成系绘制成表尺表尺的形式的形式。（三）水密度改变对船舶吃水的影响（三）水密度改变对船舶吃水的影响（三）水密度改变对船舶吃水的影响（三）水密度改变对船舶吃水的影响 1 1、船舶实际吃水、船舶实际吃水、船舶实际吃水、船舶实际吃水 2 2、船舶平均吃水、船舶平均吃水、船舶平均吃水、船舶平均吃水 3 3、每厘米吃水吨数曲线的应用、每厘米吃水吨数曲线的应用 每每厘厘米米吃吃水水吨吨数数，是是指指平平均均吃吃水水每每增增加加（或或减减少少）1 1厘厘米米数数时时，所所增增加加（或或减减少少）货货物物变变化化的的吨吨数数，通通常常以符号以符号“TPCTPC”表示。表示。TPC=0.01Aw A Aw w 表示平均吃水下的水线面积表示平均吃水下的水线面积表示平均吃水下的水线面积表示平均吃水下的水线面积 TPCTPC也是随着吃水而也是随着吃水而改变，即改变，即TPC=fTPC=f(d d)。TPCTPC随着吃水而变化的曲线也绘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。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=d0.01d (m)4、水密度对船舶吃水的影响、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，船舶的海水进入淡水或淡水进入海水时，船舶的重量或排水量重量或排水量是不变的，则有：是不变的，则有：D=海海V海海=淡淡V淡淡 船舶由海水进入淡水，吃水会增加船舶由海水进入淡水，吃水会增加 船舶由淡水进入海水，吃水会减小船舶由淡水进入海水，吃水会减小 舷舷舷舷外外外外水水水水密密密密度度度度不不不不同同同同而而而而产产产产生生生生的的的的吃吃吃吃水水水水改改改改变变变变量量量量d d d d是是是是很很很很小小小小的的的的，且且且且可可可可近近近近似似似似地地地地认认认认为为为为是是是是平平平平行行行行沉沉沉沉浮浮浮浮（实实实实际际际际上上上上，当当当当船船船船舶舶舶舶浮浮浮浮心心心心随随随随着着着着吃吃吃吃水水水水改改改改变变变变而而而而沿沿沿沿船船船船长长长长方方方方向向向向前前前前后后后后移移移移动动动动时时时时，会会会会有有有有微微微微倾倾倾倾发发发发生生生生），故故故故可可可可利利利利用用用用每每每每厘厘厘厘米米米米吃吃吃吃水水水水吨吨吨吨数数数数TPCTPCTPCTPC计计计计算算算算舷舷舷舷外水密度改变对吃水的影响。外水密度改变对吃水的影响。外水密度改变对吃水的影响。外水密度改变对吃水的影响。11船由海水驶入淡水船由海水驶入淡水 V=V=TPC海d/海 22船由淡水驶入海水船由淡水驶入海水船由淡水驶入海水船由淡水驶入海水 V V=3333吃水改变量的近似估算吃水改变量的近似估算吃水改变量的近似估算吃水改变量的近似估算 D=LD=LD=LD=L海海海海B B B B海海海海d d d d海海海海C C C Cb b b b海海海海 海海海海 =L=L=L=L淡淡淡淡B B B B淡淡淡淡d d d d淡淡淡淡C C C Cb b b b淡淡淡淡 淡淡淡淡 d海海海海d淡淡淡淡 V=TPC淡d/淡 三三、船舶稳性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：）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）横稳性横稳性横稳性横稳性 2 2）纵稳性）纵稳性）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：）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）初稳性初稳性初稳性初稳性 2 2）大倾角稳性）大倾角稳性）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：）按作用力性质的不同分为：）按作用力性质的不同分为：1 1）静稳性静稳性静稳性静稳性 2 2）动稳性）动稳性）动稳性）动稳性三三、船舶稳性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稳定平衡状态稳定平衡状态稳定平衡状态随遇平衡状态随遇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不稳定平衡状态不稳定平衡状态初稳性高度初稳性高度初稳性高度初稳性高度三三、船舶稳性船舶稳性初稳性和大倾角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衡量船舶稳性的衡量船舶稳性的重要标志重要标志重要标志重要标志初稳性高度初稳性高度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大小的指标大小的指标最大静稳性力矩最大静稳性力矩最大静稳性力矩最大静稳性力矩MMsmsm的大小是衡量船舶的大小是衡量船舶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稳性曲线静稳性曲线静平衡静平衡静平衡静平衡 动平衡动平衡动平衡动平衡 最小倾覆力矩最小倾覆力矩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（一）船舶装载状态对稳性影响 船舶装卸货物后，船舶的船舶装卸货物后，船舶的船舶装卸货物后，船舶的船舶装卸货物后，船舶的浮态浮态浮态浮态和和和和稳性稳性稳性稳性均会变均会变均会变均会变化。船上装卸大量货物时，可根据装卸后船舶的化。船上装卸大量货物时，可根据装卸后船舶的化。船上装卸大量货物时，可根据装卸后船舶的化。船上装卸大量货物时，可根据装卸后船舶的排水量排水量排水量排水量，静水力曲线图静水力曲线图静水力曲线图静水力曲线图等资料，求得船舶新的吃等资料，求得船舶新的吃等资料，求得船舶新的吃等资料，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，水和新的初稳性高度。当船上装卸少量货物时，水和新的初稳性高度。当船上装卸少量货物时，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则可用简单的公式来计算船舶新的吃水和新的初则可用简单的公式来计算船舶新的吃水和新的初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。稳性高度。稳性高度。稳性高度。少量货物少量货物少量货物少量货物一般指装卸的重量一般指装卸的重量一般指装卸的重量一般指装卸的重量小于等于小于等于小于等于小于等于排水量的排水量的排水量的排水量的10%10%。（二）船内重物移动对稳性的影响（二）船内重物移动对稳性的影响 1、重物作、重物作水平横向移动水平横向移动案例分析案例分析 1999年年11月月24日，山东烟大轮船轮渡有日，山东烟大轮船轮渡有限公司限公司“大舜大舜”号号混装船从混装船从烟台烟台驶往驶往大连大连途途中在烟台附近海域倾覆，中在烟台附近海域倾覆，304人中，人中，282人遇人遇难难。大舜号在海浪中上下巨幅摆动，船长发大舜号在海浪中上下巨幅摆动，船长发现海上风力达到现海上风力达到9级，浪高级，浪高8米，终于沉不住米，终于沉不住气，于是下令调头返回烟台。这个气，于是下令调头返回烟台。这个致命的致命的决定决定引发了后面一系列的事故。引发了后面一系列的事故。烟台烟台大连大连返回烟台港返回大舜号返回2、重物、重物垂向移动垂向移动（三）（三）悬挂重物悬挂重物对稳性的影响对稳性的影响 有些货物在船上是悬吊起来运输的，船有些货物在船上是悬吊起来运输的，船上也存在其它的上也存在其它的悬吊重物悬吊重物，如，如救生艇救生艇，用，用船吊装卸货物时等。悬吊重物在船舶倾斜船吊装卸货物时等。悬吊重物在船舶倾斜时，其重心时，其重心G会绕其悬吊点向倾斜一侧移动，会绕其悬吊点向倾斜一侧移动，从而影响船舶稳性。从而影响船舶稳性。返回返回救生艇救生艇救生艇救生艇（四）（四）液体载荷液体载荷对稳性影响对稳性影响（1）自由液面对稳性的影响）自由液面对稳性的影响 总是使船的稳性变差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）自由液面影响的大小，与舱内液体的密 度度1、自由液面的面积惯性矩成正比、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：）减小自由液面影响的有效方法是：减小减小 液体舱柜的宽度液体舱柜的宽度。设舱宽为。设舱宽为b、舱长为、舱长为l 的矩形舱，自由液面的惯性矩为：的矩形舱，自由液面的惯性矩为：i=lb3/12（五）装运（五）装运固体散货固体散货对稳性的影响对稳性的影响 为了为了减小固体散货对船舶稳性的影响减小固体散货对船舶稳性的影响，保证，保证航行安全，可采取以下措施：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；）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）改进散货船货舱结构，如设置翼舱翼舱，以，以 减小散货移动距离；减小散货移动距离；（3）在装运散货时，散货舱应平舱，散货表）在装运散货时，散货舱应平舱，散货表 面可装面可装袋装袋装货物，或在舱内货物，或在舱内设置止移板设置止移板等；等；（4）限制散货船的载货量，）限制散货船的载货量，杜绝超载杜绝超载返回（六）提高稳性的措施（六）提高稳性的措施减少自由液面减少自由液面减少自由液面减少自由液面减小受风面积减小受风面积减小受风面积减小受风面积增加船宽增加船宽增加船宽增加船宽提高初稳性提高初稳性提高初稳性提高初稳性降低船舶降低船舶降低船舶降低船舶重心高度重心高度重心高度重心高度加大型深加大型深加大型深加大型深提高大倾角稳性提高大倾角稳性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提高稳性的措施提高稳性的措施五五、船舶倾斜试验船舶倾斜试验 新建船舶新建船舶或或经重大改建的船舶经重大改建的船舶在出厂在出厂前，应进行倾斜试验，目的在于确定、空前，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。船的实际排水量及其重心的实际位置。试验由试验由船厂及船方共同进行船厂及船方共同进行，试验报试验报告告由由船厂负责计算与编制船厂负责计算与编制，然后，然后提交验提交验船部门船部门审核。审核。船舶倾斜仪船舶倾斜仪船舶倾斜仪船舶倾斜仪初稳性高度初稳性高度初稳性高度初稳性高度三三、船舶稳性船舶稳性 静稳性曲线静稳性曲线静稳性曲线静稳性曲线静平衡静平衡静平衡静平衡 动平衡动平衡动平衡动平衡 最小倾覆力矩最小倾覆力矩最小倾覆力矩最小倾覆力矩(一一)稳性衡准数稳性衡准数 稳性基本衡准数稳性基本衡准数K K：海船稳性规范海船稳性规范规定规定基本衡准数基本衡准数K K的意义为最小倾覆力矩的意义为最小倾覆力矩MqMq(或力臂或力臂lq lq)与风压动倾力矩与风压动倾力矩MMf f(或力臂或力臂l lf f)的比值。的比值。船舶稳性校核方法船舶稳性校核方法 表征船舶稳性状态的一个特征数表征船舶稳性状态的一个特征数,是判是判断断船舶船舶稳性是否足够的重要指标。稳性是否足够的重要指标。1 1、水线面系数、水线面系数C CWPWP与基平面平行的任一水线与基平面平行的任一水线面的面积面的面积A AW W与由船长与由船长L L、型宽型宽B B所构成的长方形面积所构成的长方形面积之比。之比。船型系数船型系数2 2、中横剖面系数、中横剖面系数C CM M 中横剖面在水线以下中横剖面在水线以下的面积的面积A AM M与由型宽与由型宽B B、吃水吃水d d 所构成的长方形面积之比。所构成的长方形面积之比。AMdBzy 船型系数船型系数3 3、方形系数、方形系数C CB B船体水线以下的型排水体船体水线以下的型排水体积与由船长积与由船长L L、型宽型宽B B、吃水吃水 d d 所构成的长方所构成的长方体体积之比。体体积之比。船型系数船型系数4 4、棱形系数、棱形系数C CP P船体水线以下的型排水体积船体水线以下的型排水体积与由相对应的中纵剖面面积与由相对应的中纵剖面面积A AM M、船长船长L L所构成的棱所构成的棱柱体体积之比。柱体体积之比。AM 船型系数船型系数5 5、垂向棱形系数、垂向棱形系数C CVPVP船体水线以下的型排船体水线以下的型排水体积与由相对应的水线面面积水体积与由相对应的水线面面积A AW W、吃水吃水d d 所构所构成的棱柱体体积之比。成的棱柱体体积之比。AW 船型系数船型系数