船舶适航性基本知识1

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

WL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核定的干舷是在船中处从甲板线的上边缘向下量到有关载重线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（WinterNorthAtlantic）载重线。

吃水标志：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船首、船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）船舶的漂浮状态横倾纵倾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：（1）按船舶倾斜方向的不同分为：1）横稳性2）纵稳性（2）按船舶倾斜角度的大小分为：

1）初稳性2）大倾角稳性（3）按作用力性质的不同分为：

1）静稳性2）动稳性三、船舶稳性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

静稳性曲线 静平衡

动平衡 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 静平衡

动平衡 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。AMdBzy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