工学货运海事保证船舶适度的稳性

海上货物运输

第3章保证船舶适度的稳性保证船舶适度的稳性稳性知识复习稳性定义平衡状态稳性分类稳性要求保证船舶适度的稳性对船舶稳性的要求一、《法定规则》的要求二、IMO对船舶稳性的要求一、《法定规则》的要求国内航行海船法定检验技术规则1．对船舶稳性基本衡指标的最低要求（4或5点要求）*适用于杂货船、油船*经自由液面修正1）初稳性：GMf≥0.15m

2)大倾角稳性：①GZ30°orθf≥0.20m②θsmax≥25°，且进水角θj应不小于最大复原力臂的对应角。

③θv≥55°3)动稳性：稳性衡准数K≥1初稳性1)GM值的计算

GM=KM－KG－δGMf①KM:a.静水力资料或b.KM=KB+BMKB——浮心距基线高，查静水力资料初稳性高度GM值的计算②KG:KG的计算载荷Pi重心距基线高Zi的确定

a.计算法：按SF归类求近似货物堆高计算各货重心高：平衡中体:0.5Hc

首尾：0.54~0.58HcKG的计算b.舱容曲线：纵：货堆表面距基线高下横：舱容上横：容积中心距基线高应用：根据货堆表面高度求货物所占舱容和货物重心距基线高；根据货物体积求需舱容和货物重心距基线高；b.舱容曲线②KGc.取舱内货物体积中心。

d.取舱容中心，实用，偏于安全GM值的计算③FreeSurfaceCorrection,δGMf的计算:

δGM=

----Freesurfacemoment

ixi——液舱自由液面的面积对横倾轴的惯性矩（m4）查资料③δGMf的计算

或：A、具有折点且液面对称的舱（柜）ix=l(b1+b2)(b12+b22)

(m4)

a.矩形：ix=lb3/12b.等腰三角形：ix=lb3/48ix与液面宽的三次方成正比b1b2l③δGMf的计算B、具有折点且液面不对称的舱（柜）

ix=l(b1+b2)(b12+b22)(m4)直角三角形：ix=lb3直角梯形：原式

ix与液面宽的三次方成正比④少量载荷变动假设KM不变δGM=-δKG=-GoG=-=-多票：δGM=2)大倾角稳性计算①GZ30°orθf≥0.20m②θsmax≥30°

且进水角θj

应不小于最大复原力臂的对应角。

③θv≥55°2）大倾角稳性大倾角稳性的表示

——GZMR=9.81ΔGZΔ一定时：GZ↗MR↗2）大倾角稳性GZ值的计算GZ=KN-KHKH——重量稳性力臂KH=KGsinθ，与KG，θ有关。

KN——形状稳性力臂，与Δ，θ有关,由稳性交叉曲线查取GZ值的计算稳性交叉曲线(CrossCurvesofStability)：横坐标：型排水体积V或Δ纵坐标：KN（或lf）;10～80°GZ=KN-KH静稳性曲线的特性

特征值：GM、GZmax

θsmax

θv

3）动稳性天气衡准数K≥13)动稳性2）动平衡：Ah(横倾力矩作功)=AR（复原力矩作功）

最小倾覆力矩最小倾覆力矩（Mh.min）SOM´E´=SE´F´N´时对应的倾覆力矩（Mh）Mhmin与船舶装载状态有关比较：θs

θsmax

θdmax(极限动倾角)动稳性曲线Ad(θ)或ld(θ)曲线，是静稳性曲线MR（θ）或lR(θ)的积分曲线

一、《规定规则》的要求Mhmin或lhmin求取：①考虑θ1的修正——计初始横摇θ1HK考虑θ1的修正Mhmin或lhmin求取②考虑θf修正，静动稳性曲线均因θf中断。Mw(或lw)计算Mw(或lw)计算①查风压倾侧力臂曲线：②Mw=Pw×Aw×Zw(KN.m)与排水量有关

lw=Mw/(9.81×Δ)(m)2.最小许用稳性高度（GMc）最小许用稳性高度（GMc）和极限重心高度（KGc）同时满足4或5点基本要求的GM或KGGMc曲线满足4或5点要求的GMmin纵坐标：GMc横坐标：Δ

谷值处于半截最小许用稳性高度（GMc）一、《规定规则》的要求假设条件：①无航速、水线面水平波浪：随浪中GM减少0.3～1.0m纵倾：尾倾GM↗②船舶无初始横倾初始横倾将损失船舶稳性，当船舶初始横倾角较大时，船舶的一项或几项稳性指标将得不到满足。积载时尽量消除初始横倾，并采取措施防止货物航行中移位。一、《规定规则》的要求IMO对船舶稳性的要求《IMO稳性规则》对船舶完整稳性的七项基本衡准：1．GM≥0.15m2.

A0~30≥0.055m.rad3.

A0~X≥0.090m.rad

x=min(40°,θf) 动稳性4.

A30~X≥0.030m.rad1.《2008年国际完整稳性规则》引言和A部分2.2008ISCodeIMO对船舶稳性的要求5.GZ|θ=30°≥0.20m

大倾角稳性6.θsmax>30°至少25°IMO对船舶稳性的要求7．天气衡准（船长LBP≥24m的船舶）图中面积b≥a7．天气衡准lw1——稳定风压力臂θ0——lw1对应静倾角lw2——突风力臂θ2=min(θf,50°,θc)θc——lw2为GZ曲线第二个交点§3保证船舶适度的稳性第三节船舶稳性的校核与检验一、船舶稳性的校核1.船舶《稳性报告书》(Stabilityreport)：船舶设计或建造部门负责向船舶提供经船检部门(船级社）核准的船舶《稳性报告书》或《船舶装载手册》或《稳性计算资料》。一、船舶稳性的校核《法定规则》规定的报告书或手册的主要内容包括1)船舶主要参数;2)基本装载情况稳性总结表;3)主要使用说明;4)各类基本装载情况稳性计算;5)液体舱自由液面惯性矩表及对初稳性高度修正的说明,6)进水点位置和进水角曲线,7)许用重心高度曲线图或最小许用初稳性高度曲线图。船舶《稳性报告书》另外还包括：船舶静水力参数、各类舱舱容及其中心位置、风压倾侧力臂、稳性横交参数,邦金〈戎)参数等资料等资料形式的曲线图或数据表。一、船舶稳性的校核完整的校核过程通常包括两方面l)对稳性最低要求的校核：应选择在每一离到港航段中对稳性最不利的装载状态,以保证船舶在整个航段的任一时刻,其完整稳性的全部要求均能同时满足。l)对稳性最低要求的校核稳性的校核通常有三种方法：（1）比对基本装载状态当船舶选定的核算装载状态与《稳性报告书》中某一基本装载状况相同或更好，可免于校核。l)对稳性最低要求的校核（2）利用KGc或GMc

当船舶提供有“许用重心高度KGc曲线图或最小许用初稳性高度GMc曲线图"时,经自由液面修正后的KG必或GM必须满足：

GM≥GMc+Ch

或

KG≤KGc-Ch(3)缺少KGc或GMc资料时，按相关衡准要求逐项校核一、船舶稳性的校核2)对船舶横摇周期的校核航行中的船舶,在满足对其完整稳性最低要求的前提下,所核算装载状态下未经自由液面修正的GM0应满足:

一、船舶稳性的校核3.保证船舶稳性的经验方法驾驶人员应总结特定船舶,在不同排水量条件下,各层舱〈集装箱船为舱内和舱面)之间货物重量的合理地分配比例。对于具有两层舱的近海和远洋的万吨级货船的经验数据,接近满载时：无甲板货：二层舱约35%,底舱的装货重量占约65%.

3.保证船舶稳性的经验方法有甲板货：甲板货重量不超过10%,甲板货的堆高一般不得超过船宽的1/5～1/6。二层舱加甲板上的装货重量之和占约35%,底舱仍占约65%。第三节船舶稳性的校核与检验二、船舶初稳性高度的检验

驾驶人员应当利用各种条件,进行实船的初稳性高度的检验。1.航行中的检验方法船舶横摇周期：是指船舶横摇一个全摆程（四个摆幅)所需的时间(s)。影响因素：船舶的自摇周期、舷外水的阻尼力矩、波浪等扰动外力矩、船舶液体舱内未满舱的液体自摇周期的影响等有关。营运船舶通常使用船舶自摇周期的计算公式来粗略地计算其横摇周期。1.航行中的检验方法我国《法定规则》中提供的横摇周期(自摇周期〉与GM0的关系式为：

（s）式中:f——按船宽吃水比B/d值由表3-4查得的系数;B——船舶型宽〈m),d——所核算装载下的型吃水(m)KG。——所核算装载下船筋重心距基线高度(m)GM。——所核算装载下船舶未经自由液面修正的初稳性高度(m)。1.航行中的检验方法船舶的《稳性报告书》也提供有横摇周期与GM。的关系曲线图（横摇曲线)数据表。二、船舶初稳性高度的检验2.停泊时的检验方法船舶在停泊时检验初稳性高度的基本原理与船舶倾斜试验的原理相同.设船舶的排水量为Δ,处于无横倾状态时,将船上重物P横向移动距离Y，由此引起的横倾角θP×Y=Δ×GM×tanθGM=PY/Δtanθ(m)

二、船舶初稳性高度的检验3.稳性不足的征兆船舶受较小的外力矩作用,会发生明显的横倾,倾斜过程相对缓慢。通常作用于船舶的较小横向外力矩有:船舶吊杆向一侧移动；受较小的横风吹袭；一次较大舵角的操作；拖轮在一侧有横向分力的拖带；船舶在一舷油水消耗或打排压载水稍有左右不均衡等。二、船舶初稳性高度的检验4、应急措施避免操舵角度过大,调整航向减少船舶横倾角度,并应迅速查明原因。其他可能采取的措施包括：注满或排尽自由液面影响大的液舱内液体；4、应急措施在舱位较低、自由液面影响小的液舱开注入压载水；将较高舱位液体或货物移至较低舱位；进入就近港口以进行有助于降低重心高度的港口作业；抛弃部分甲板货或选择合适浅滩主动搁浅等。第三节船舶稳性的校核与检验三、稳性的调整1、垂向移动载荷

δGM=GM1-GM