海上货物运输_第10章__散装谷物运输

1、海上货物运输海上货物运输 一一与海运有关的散装谷物的与海运有关的散装谷物的特性特性二二下沉性和散落性对船舶下沉性和散落性对船舶稳性的影响稳性的影响三三散装谷物专用船舶的散装谷物专用船舶的结构特点结构特点四四散粮船散粮船运输规则运输规则五五散粮船的散粮船的装运特点装运特点六六散粮船稳性的散粮船稳性的核算核算七七改善改善散粮船稳性的方法及其措施散粮船稳性的方法及其措施散装谷物的定义散装谷物的定义谷物是指包括小麦（谷物是指包括小麦（Wheat）、玉米（）、玉米（Maize）、）、燕麦（燕麦（Oat）、稞麦（）、稞麦（Rye）、大麦（）、大麦（Barley）、大）、大米（米（Rice）、豆类（）、豆类

2、（Pulse）、种子（）、种子（Seeds）及有）及有其加工而成的与谷物在自然状态下具有相同特征其加工而成的与谷物在自然状态下具有相同特征的制成品。的制成品。1.呼吸性呼吸性 影响因素：影响因素：含水量含水量、温度、空气成分、籽粒状态等。、温度、空气成分、籽粒状态等。2.2.自热性（发热性）自热性（发热性）3.3.吸湿散湿性吸湿散湿性4.4.吸附性吸附性谷物易感染或吸附异味和有害气体的特性。谷物易感染或吸附异味和有害气体的特性。5.5.易受虫害易受虫害(注注：以上五点特性是散装谷物和包装谷物的共有特性。以上五点特性是散装谷物和包装谷物的共有特性。舱内谷物重心下降；舱内谷物重心下降；满载舱出现空

3、档，便于谷物自由流动。满载舱出现空档，便于谷物自由流动。下沉性（空隙性）下沉性（空隙性）影响结果：影响结果：影响因素：影响因素：颗粒大小、形状、颗粒大小、形状、S.F.S.F.、表面状态、表面状态、含水量含水量等。等。谷物谷物种类种类大米大米小麦小麦玉米玉米大豆大豆赤豆赤豆蚕豆蚕豆花生花生仁仁花生花生果果含水量含水量标准标准(%)(%)1515以下以下1414以下以下1616以下以下1515以下以下1616以下以下1515以下以下8.58.5以下以下1010以下以下散装谷物的含水量：散装谷物的含水量：散落性（流动性）散落性（流动性）定义：定义：影响散落性的因素：影响散落性的因素：颗粒大小、形状

4、、表面状态、含水量、杂质含量等。颗粒大小、形状、表面状态、含水量、杂质含量等。衡量指标衡量指标: :静止角静止角（Angle of reposeAngle of repose）亦称休止角、自然倾斜角、摩擦角。亦称休止角、自然倾斜角、摩擦角。静止角越大，散落性越静止角越大，散落性越 ？；反之亦然。？；反之亦然。散落性对船舶的影响：散落性对船舶的影响： 散装谷物（或非粘性固体散货）在外力作用下，散装谷物（或非粘性固体散货）在外力作用下，能够自动松散流动的特性。能够自动松散流动的特性。 有利于谷物装卸，不利于船舶稳性。有利于谷物装卸，不利于船舶稳性。谷物的静止角一般为谷物的静止角一般为3535373

5、7，干燥时静止角变小，约为干燥时静止角变小，约为20203030。 v注：注：v下沉性和散落性是散装谷物特有的特性。下沉性和散落性是散装谷物特有的特性。谷物种类谷物种类静止角静止角( () )谷物种类谷物种类静止角静止角( () )小麦小麦23232828蚕豆蚕豆33334343大麦大麦23232828小豆小豆2929玉米玉米30304040大米大米23233535稻谷稻谷34343535豆粕豆粕25254545大豆大豆24243232花生粕花生粕25254545花生果花生果50501.下沉性：下沉性：2.散落性：散落性：a.垂向力矩使船舶重心垂向力矩使船舶重心 ？，稳性，稳性 ？；b.横向力

6、矩使船舶产生横倾角，稳性力矩横向力矩使船舶产生横倾角，稳性力矩 ？。YLZBWW1L1G1MhKabcde Gq1q2使舱内谷面下沉且出现空档。使舱内谷面下沉且出现空档。使谷物发生移动，存在使谷物发生移动，存在 ？力矩和力矩和 ？ 力矩。力矩。1.1.单甲板，双层底单甲板，双层底2.2.舱口围较高舱口围较高3.3.设置顶边水舱和底边水舱，舱壁呈斜面形设置顶边水舱和底边水舱，舱壁呈斜面形 作用：作用：4.4.必要时货舱内设置防移装置必要时货舱内设置防移装置或止移措施或止移措施便于平舱和清舱；便于平舱和清舱；减小谷物移动倾侧力矩；减小谷物移动倾侧力矩；空载回航时可作压载舱。空载回航时可作压载舱。

7、1 1、国际散粮船运输规则、国际散粮船运输规则SOLAS 1960SOLAS 1960非专用船：非专用船：GM0.3048mGM0.3048m（1ft1ft）专用船：谷物移动引起的船舶静横倾角不大于专用船：谷物移动引起的船舶静横倾角不大于5 519691969 等效条例等效条例SOLAS SOLAS 197419742 2、我国、我国法定规则法定规则对散粮船运输的要求对散粮船运输的要求v经自由液面修正后的经自由液面修正后的GMGM值值不小于不小于0.30m0.30m；v由于谷物移动产生的横倾角由于谷物移动产生的横倾角不大于不大于1212；v剩余动稳性值剩余动稳性值不小于不小于0.075m.ra

8、d0.075m.rad。部分舱：部分舱：满载舱：满载舱：a. 谷面下沉模型：谷面下沉模型：b. 谷物移动倾侧模型：谷物移动倾侧模型：c.1969 等效条例的稳性衡准等效条例的稳性衡准部分舱：部分舱：满载舱：满载舱：忽略不计；忽略不计；舱口内（舱口内（75mm） 舱口外舱口外(不小于不小于100mm) 。假定与水平线成假定与水平线成25，成成15。部分舱：部分舱：满载舱：满载舱：a. 谷面下沉模型：谷面下沉模型：忽略不计；忽略不计；舱口内（舱口内（150mm） 舱口外舱口外(不小于不小于100mm) 。b. 谷物移动倾侧模型：谷物移动倾侧模型：部分舱：部分舱：经平舱的满载舱：经平舱的满载舱：未经

9、平舱的满载舱：未经平舱的满载舱：c.SOLAS 1974 的的稳性衡准稳性衡准假定与水平线成假定与水平线成25，15；舱口范围内及舱口两侧成舱口范围内及舱口两侧成15，舱口两端成舱口两端成25。v经自由液面修正后的经自由液面修正后的GMGM值值不小于不小于0.30m0.30m；v由于谷物移动产生的横倾角由于谷物移动产生的横倾角不大于不大于1212，19941994年年1 1月月1 1日以后建造日以后建造的船舶，应不大于船舶的船舶，应不大于船舶甲板浸水角甲板浸水角，两者取小的；，两者取小的；v剩余动稳性值不小于剩余动稳性值不小于0.075m.rad0.075m.rad。1969 1969 等效条

10、例和等效条例和SOLAS 1974SOLAS 1974的的异同点异同点v相同点：相同点：v不同点：不同点：a. a. 假定谷物下沉和谷物倾侧假定谷物下沉和谷物倾侧模型不同；模型不同；b. b. 计算横倾角时的谷物移动计算横倾角时的谷物移动倾侧力矩不同倾侧力矩不同。c. 69c. 69年只考虑横向倾侧力矩，年只考虑横向倾侧力矩，7474年考虑横向和年考虑横向和垂向倾侧力矩垂向倾侧力矩。稳性衡准指标相同。稳性衡准指标相同。国际航行船舶国际航行船舶稳性要求：稳性要求：假定谷物下沉和谷物倾侧模型：假定谷物下沉和谷物倾侧模型：国内航行船舶国内航行船舶定义：定义：谷物移动倾侧模型：谷物移动倾侧模型：谷物移

11、动谷物移动倾侧体积矩倾侧体积矩必须满足普通干散货船的基本完整稳性要求；必须满足普通干散货船的基本完整稳性要求； 同时满足三条特殊稳性衡准要求。同时满足三条特殊稳性衡准要求。同同SOLAS 1974SOLAS 1974。 仅在国内沿海各港口之间航行的船舶和国际航行在港外仅在国内沿海各港口之间航行的船舶和国际航行在港外部分卸载进港或驶往其他国内港口的船舶。部分卸载进港或驶往其他国内港口的船舶。部分舱和满载舱均假定谷物移动后谷物与水平成部分舱和满载舱均假定谷物移动后谷物与水平成12计算。计算。a.a.当船舶具备按当船舶具备按SOLAS 1974SOLAS 1974要求计算的谷物移动倾侧体要求计算的谷

12、物移动倾侧体积矩积矩M Mv v资料时，国内船舶：资料时，国内船舶：对未经平舱的满载舱和部分装载舱：对未经平舱的满载舱和部分装载舱： 经平舱的满载舱：经平舱的满载舱：a.a.当船舶缺乏上述资料时，国内船舶：当船舶缺乏上述资料时，国内船舶：对部分舱：对部分舱：经平舱的满载舱：经平舱的满载舱：vvM46.0M vvM80.0M 3vb0177.0M0Mv 1 1、装货前的准备、装货前的准备编制编制配积载图配积载图按规定填写稳性计算表按规定填写稳性计算表美国、加拿大、澳大利亚、巴西、阿根廷、中国等。美国、加拿大、澳大利亚、巴西、阿根廷、中国等。使货舱适货使货舱适货申请验舱，获取申请验舱，获取。接受主

13、管部门检查人员的检验接受主管部门检查人员的检验 检验项目：污水泵工作是否正常；检验项目：污水泵工作是否正常； 装载和稳性计算是否符合规定。装载和稳性计算是否符合规定。 合格后获取装载许可证书，方可装货。合格后获取装载许可证书，方可装货。2、装卸装卸过程中的注意事项过程中的注意事项3、散装谷物船舶的、散装谷物船舶的计量计量a.a.航次货运量计算航次货运量计算b.b.配积载图的基本原则：配积载图的基本原则：在保证船舶性能的前提下，尽可能多装货。在保证船舶性能的前提下，尽可能多装货。尽量将各货舱装满。尽量将各货舱装满。若舱容有富余，则可以留出若舱容有富余，则可以留出1 12 2个部分装载舱。个部分装

14、载舱。c.c.部分装载舱的选择原则部分装载舱的选择原则对船舶纵向强度影响较小对船舶纵向强度影响较小便于调整吃水差便于调整吃水差该舱谷物移动所产生的倾侧力矩应避开峰值，保证该舱谷物移动所产生的倾侧力矩应避开峰值，保证船舶稳性。船舶稳性。.F.SV,NDWminQch. i d.d.确定装舱的基本方案确定装舱的基本方案经平舱的满载舱、未经平舱的满载舱、部分装载舱经平舱的满载舱、未经平舱的满载舱、部分装载舱（松动舱）、共同（共通）装载舱。（松动舱）、共同（共通）装载舱。e.e.配积载图绘制配积载图绘制配积载图用侧视图和俯视图表示。配积载图用侧视图和俯视图表示。满载舱用满载舱用“F”F”表示，且应标明

15、平舱方式；表示，且应标明平舱方式；部分舱用部分舱用“S”S”或或“P”P”表示，且应标明空档高度表示，且应标明空档高度 或谷或谷物装舱深度。物装舱深度。多用途船应标明是否采取共同装载的方式。多用途船应标明是否采取共同装载的方式。示例示例No.6No.6 No.5No.5 No.4No.4 No.3No.3 No.2No.2 No.1No.1 4755t4755t4041t4041t4041t4041t1269t1269t4033t4033t 4739t4739tF FF FF FS SF FF F4.0m4.0mE ER RE ER RNo.1No.1No.2No.2No.3No.3No.4N

16、o.4No.5No.5No.6No.6装货前，安置好舷梯安全网、装货前，安置好舷梯安全网、防鼠板防鼠板。选择选择好天气好天气装货。甲板上不得有积水。装货。甲板上不得有积水。装货过程中，应按装舱计划装货，保证装货过程中，应按装舱计划装货，保证纵向强度纵向强度。单头作业：各舱轮流装，且分单头作业：各舱轮流装，且分2 23 3轮装完。轮装完。双头作业：可隔舱同时装载，但应分双头作业：可隔舱同时装载，但应分2 23 3轮装完。轮装完。多头作业：可各舱同时装载。多头作业：可各舱同时装载。装货过程中，可保持一定的装货过程中，可保持一定的尾倾尾倾，严禁出现，严禁出现横倾横倾。装货过程中，值班人员装货过程中，

17、值班人员注意吃水注意吃水的变化。的变化。装货完毕后应根据要装货完毕后应根据要合理平舱合理平舱。其它其它装货结束后，装卸公司应装货结束后，装卸公司应绘制实际装载图绘制实际装载图。装货结束后，可根据合同要求进行装货结束后，可根据合同要求进行熏舱熏舱。卸货时通常用吸粮机或抓斗进行。卸货过程中值班人卸货时通常用吸粮机或抓斗进行。卸货过程中值班人员必须员必须注意船舶吃水注意船舶吃水的变化对缆绳的影响。的变化对缆绳的影响。卸货过程中，必要时应卸货过程中，必要时应及时压载及时压载。3 3、散装谷物船舶的、散装谷物船舶的计量计量装船数量由岸上的装船数量由岸上的计量器计量器提供，并作为计算依据。提供，并作为计算

18、依据。若岸上无衡量器或设备不完善，也可用若岸上无衡量器或设备不完善，也可用水尺计量水尺计量。六、散粮船稳性的核算六、散粮船稳性的核算（1.1.SOLAS 1974 SOLAS 1974 稳性衡准各项指标的核算稳性衡准各项指标的核算a.a.经自由液面修正后的经自由液面修正后的GMGM值值不小于不小于0.30m0.30m；b.b.S S 12 12, ,19941994年年1 1月月1 1日以后建造的船舶，日以后建造的船舶，S Smin12min12，船舶甲板浸水角船舶甲板浸水角 ；c.c.剩余动稳性值剩余动稳性值不小于不小于0.075m.rad0.075m.rad。2.2.简化简化核算方法核算方

19、法）满载舱谷物重心高度的确定方法：）满载舱谷物重心高度的确定方法：谷物重心取在货舱的舱容中心处。谷物重心取在货舱的舱容中心处。可由货舱容积表查得。可由货舱容积表查得。谷物重心取在舱内谷物的实际体积中心处。谷物重心取在舱内谷物的实际体积中心处。 即：舱内谷物最终装载体积的几何中心处。即：舱内谷物最终装载体积的几何中心处。 可由舱容曲线图查得。可由舱容曲线图查得。）部分舱重心高度的确定）部分舱重心高度的确定 重心位置取在舱内谷物初始装载体积的几何中心处。重心位置取在舱内谷物初始装载体积的几何中心处。可由舱容曲线图查得。可由舱容曲线图查得。m30.0GMKGKMGM （1 1）公式计算法）公式计算法

20、（2 2）作图法作图法谷物移动倾侧谷物移动倾侧横向体积矩横向体积矩MvMv(m(m4 4) )。经过重心修正后的谷物移动倾侧总体积矩经过重心修正后的谷物移动倾侧总体积矩(m(m4 4) )MvMv； f 谷物移动垂向体积矩修正系数谷物移动垂向体积矩修正系数满载舱：满载舱： 取舱容中心为重心：取舱容中心为重心：f 1.001.00 取体积中心为重心：取体积中心为重心：f 1.061.06部分舱：部分舱：f 1.121.12MMu u 谷物移动倾侧总力矩谷物移动倾侧总力矩(t.m(t.m) )；GMMuh .F.SMMvu vvMfM YLZBWW1L1G1MhKabcde Gq1q2满载舱满载舱

21、的横向倾侧体积矩表的横向倾侧体积矩表舱别舱别 舱容中心舱容中心垂向坐标垂向坐标（m m）舱容中心舱容中心纵向坐标纵向坐标(m)(m)端部平端部平舱（舱（m m4 4）端部不平舱端部不平舱（m m4 4）NO.1NO.1货舱货舱9.189.1866.1466.14673.9673.911441144NO.2NO.2货舱货舱8.708.7039.5139.51663.0663.014621462NO.3NO.3货舱货舱8.738.7310.5110.51698.9698.914681468NO.4NO.4货舱货舱8.698.69-18.54-18.54663.0663.014741474NO.5N

22、O.5货舱货舱9.039.03-46.98-46.98121.8121.816001600总计总计 3420.63420.6 71487148 部分舱部分舱部分舱的横向倾侧部分舱的横向倾侧体积矩图体积矩图谷物装舱谷物装舱深度深度（m m）谷物体积谷物体积（m m3 3）谷物体积谷物体积中心高度中心高度（m m）谷物横向移谷物横向移动体积矩动体积矩（m m4 4）谷物移动总谷物移动总倾侧体积矩倾侧体积矩（m m4 4）0.000.000.00.01.821.820.00.00.00.00.500.50201.1201.12.072.071572.11572.11760.81760.81.001.

23、00415.3415.32.322.323107.33107.33480.13480.115.0015.007738.57738.59.009.001528.01528.01711.31711.315.5015.507866.07866.09.139.13913.1913.11028.31028.315.7115.717895.5 7895.5 9.189.18842.4842.4943.5943.5部分舱的横向倾侧体积矩表部分舱的横向倾侧体积矩表（2 2）作图法求取）作图法求取S Sa.a. 绘制静稳性曲线图绘制静稳性曲线图GZ=GZ=f()()b.b. 绘制谷物移动倾侧力臂曲线绘制谷物移动

24、倾侧力臂曲线h hf()() 规则规定：规则规定：h h曲线是一条随横倾角的增大而降低的直线。曲线是一条随横倾角的增大而降低的直线。 由由(0(0，0 0) )和和(40(40，4040) )两点可确定该条直线。两点可确定该条直线。.F.SMMvu0 0408.0 )005. 01(0 HOGZ0sAF4040a.a.剩余剩余静静稳性力臂：稳性力臂：b.b.剩余剩余动动稳性力臂：稳性力臂：是指由经自由液面修正的是指由经自由液面修正的GZGZ曲线、曲线、H H曲线曲线及及右边边界线右边边界线CFCF所围所围面积面积。c.c.右边边界线右边边界线CFCF40,minfZGmmax 0h8 . 0G

25、ZsinKGKNGZZG mSdZGAd HGZO0sBAFm40ZG CDE在横坐标在横坐标h hm m范围内将曲线范围内将曲线n n等分，量取各段等分，量取各段GZGZi i的数值，利用梯形法则计算曲线面积值的数值，利用梯形法则计算曲线面积值A Ad d。)2ZGZGZG(n3 .57An1n1iiSmd HGZO0sBAFm40ZG F2ZGZGA101 2ZGZGA1iii n3 .57sm ）等值三角形面积法等值三角形面积法）剩余静稳性力臂法（）剩余静稳性力臂法（GZGZ4040省略条件法）省略条件法）谷物许用倾侧力矩）谷物许用倾侧力矩MaMa法法HGZO0sBAFm40mZG ms

26、mdZG3 .5721A mmmGZZG m307.0GZ40 40sinKGKNGZ4040 u040M8.08.0404040mGZZGZG 40dZG3 .57124021A 075. 0 假设右边界是假设右边界是，s12s12HGZO0sBAFm=4040mZG 12应用条件应用条件a.谷物移动引起的船舶横倾角谷物移动引起的船舶横倾角h h1212；b.b.经自由液面修正后的经自由液面修正后的GZGZ曲线在曲线在12124040范围内形范围内形状正常，状正常，无凹陷无凹陷现象；现象；c.c.右边边界线对应角为右边边界线对应角为4040；d.d.GZGZ4040明显大于明显大于0.307

27、m0.307m。若任一项不满足，则必须采若任一项不满足，则必须采用其它方法进行稳性核算。用其它方法进行稳性核算。KGKG经过自由液面修正经过自由液面修正注意：注意：HGZO0sBAFm40mZG 12许用倾侧力矩许用倾侧力矩M Ma a 恰能同时满足公约中三项稳性衡准指标要求时所恰能同时满足公约中三项稳性衡准指标要求时所允许的全船谷物移动倾侧力矩的最大值。允许的全船谷物移动倾侧力矩的最大值。M Ma a的求取的求取: :找到满足三项指标的最大的找到满足三项指标的最大的利用利用求求M Ma a查表查表获得获得M Ma a auMM 94. 0GZ81. 981. 9M120a HGZO0sBAF

28、m40ZG FMaMa仅与静稳性曲线的形状有关仅与静稳性曲线的形状有关 )GMKG,(fMfa (t) (t) KG(m)KG(m)300003000032500325003500035000 450004500047500475006.006.00439094390945507455074743047430583005830061734617346.206.20425824258244069440694588145881563095630959633596336.406.40412554125542632426324433344333543195431957532575329.809.801

29、719117191176941769418012180122047820478218112181110.0010.0016367163671646416464167531675318487184871971019710)KG,(fMa 时时，减减小小m1 .0KG 0221.081.9Ma KG sinKGKNGZ sinKG00aM sinKGGZ1.减少谷物移动倾侧减少谷物移动倾侧体积矩体积矩2.改善配积载方案，提高初稳性高度改善配积载方案，提高初稳性高度3.设置防移装置及采取止移设置防移装置及采取止移措施措施将部分装载舱安排在较窄小或较短的货舱内。将部分装载舱安排在较窄小或较短的货舱内。避开部分装载舱内谷物移动倾侧力矩的峰值。避开部分装载舱内谷物移动倾侧力矩的峰值。将部分舱安排在短舱内。将部分舱安排在短舱内。减少部分装载舱的