船舶货运技术

第一章货物运输基础知识序论船舶货运是研究各类货物海运特性，各类船舶货运性能，货物在船上装载规律，以及编制和实施货物积载计划程序和方法的一门应用学科。本课程教学目的是使学生基本掌握船舶和货物的基本知识，各类货物在海上运输中的共同要求和特殊要求，海上货运工作的基本原理和方法。序论编制船舶积载计划所面临的几个矛盾

1、货物的重量与船舶所能提供的浮力的矛盾。2、货物的体积与船舶载货场所的容积限制的矛盾。3、货物及其它载荷的重量分布与船舶所受浮力分布的矛盾。4、货物的性质与载货场所的环境因素的矛盾。5、货物与货物之间化学性质、物理性质、生物性质、机械性质之间的矛盾。6、货物在船上的配置、堆装与货物的装卸要求之间的矛盾。

第一节船舶浮态一、船体平衡条件1、重力和浮力大小相等，方向相反。2、重心和浮心处在同一条铅垂线上。（1）重心（G）——船舶所受全部重力的作用中心，其位置由空船重量以及各部分装载重量的大小及其位置决定。（2）浮心（B）——船体所受浮力的作用中心，其位置由水线面以下船体形状决定。船体平衡条件第一节船舶浮态二、船用坐标系纵向基线和X坐标纵向基线——基平面和中线面的交线X坐标轴——沿纵向基线设置，正方向指向船首，原点在中站面上横向基线和Y坐标横向基线——中站面和基平面的交线Y坐标轴——沿横向基线设置，正方向指向右舷，原点在中线面上Z坐标——沿中线面和中站面的交线设置，正方向指向上方，原点在基平面上第一节船舶浮态三、船舶的浮态1、正浮（Onevenkeel）——船舶基平面与水线面相互平行漂浮状态。1、正浮（Onevenkeel）（1）正浮时的浮态的表示正浮时的浮态用吃水d表示吃水d——船底至水线面的垂直距离2、横倾（List，Heel）——船舶的纵向基线与水线面平行，而横向基线与水线面成一夹角时的漂浮状态。2、横倾（List，Heel）横倾时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）横倾角θ（°）横倾角θ——横向基线与水线面之间的夹角，右倾为正，左倾为负。产生横倾的原因——船上重量左右不对称。3、纵倾（Trim）——船舶的横向基线与水线面平行，而纵向基线与水线面成一夹角时的漂浮状态。3、纵倾（Trim）纵倾时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）纵倾角ψ（°）纵倾角ψ——纵向基线与水线面之间的夹角，首倾为正，尾倾为负。产生纵倾的原因——船上重量前后分布不合理。4、横倾与纵倾并存——船舶的横向基线和纵向基线与水线面都由夹角时的漂浮状态。横倾与纵倾并存时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）横倾角θ（°）（3）纵倾角ψ（°）第二节船舶的重量性能和容积性能一、船舶的重量性能船舶总重量的组成空船排水量ΔL满载排水量Δs（空船重量WL）（船舶总重量W）

净载重量NDW总载重量DWS航次储备量

G船舶常数C一、船舶的重量性能1、排水量（Displacement）Δ

排水量——船舶自由漂浮于静水面时所排开水的重量。（1）排水量的分类1）满载排水量ΔT、ΔS、ΔW——船舶吃水位于某规定载重线时的排水量。2）空船排水量ΔL——船舶装备齐全但无载重时的排水量（包括固定压载、冷凝器中的淡水和锅炉中的燃料）。3）装载排水量Δ——吃水介于空载水线与满载水线之间任意水线下的排水量。1、排水量（Displacement）Δ（2）排水量的求取1）由浮性方程：ρ——舷外水密度 g/cm3 V——实际排水体积 m3 Vm——型排水体积 m3 k——船壳系数 1.04～1.006（2）排水量的求取2）计算船舶总重量Wi——组成船舶总重量的第I分项重量一、船舶的重量性能2、总载重量（Deadweight）DW（1）总载重量的概念总载重量DW——船上各类载荷重量的总和。总载重量随船舶平均吃水和舷外海水密度而变化2、总载重量（Deadweight）DW（2）总载重量的分类1）满载总载重量DWT、DWS、DWW——船舶吃水位于某规定载重线时的总载重量。2）装载总载重量DW——满载水线以下各吃水下的总载重量一、船舶的重量性能3、航次储备量ΣG航次储备量ΣG——具体航次中需要消耗或必须储备的那部分载荷重量。（1）航次储备量的组成：固定储备量ΣG1=Gc.e+Gp+Gs.t（船员、行李、粮食、备品）ΣG

可变储备量ΣG2=Gd.f+Glo+Gfw（燃油、柴油、滑油、淡水）一、船舶的重量性能4、船舶常数（Canstant）C（1）船舶常数的概念船舶常数C——船舶营运中的空船重量与出厂时的空船重量的差值。（2）船舶常数产生的原因1）未及时清除各类生产与生活垃圾2）船舶经改装或修理后结构和设备重量增加或减少。3）水线以下船体附着了大量海生物。一、船舶的重量性能5、实际载货量ΣQ:

6、航次净载重量（NetDeadweight）NDW

NDW——具体航次中实际载货量可能得到的最大值；

第六节船舶的重量性能和容积性能二、船舶的容量性能1、舱柜容积（1）包装舱容BaleCapacity（m3）——货舱内所能容纳具有一定外形尺寸的裸装或包装的件货的最大容积。（2）散装舱容GrainCapacity（m3）——货舱中所能容纳颗粒状、粉末状和小块装的无包装散货的最大容积。（3）液舱舱容TankCapacity（m3）——燃油舱、淡水舱、压载水舱等容纳相应液体的最大容积。二、船舶的容量性能

2、舱容系数Coefficientofloading（ω）（m3/t）——船舶每一净载重吨所能提供的舱容.其中： ΣVch——船舶货舱总舱容（m3）

NDW——船舶在夏季满载水线下保持最大续航能力时的净载重量（t）。二、船舶的容量性能3、集装箱船的箱位容量（TEU）——集装箱船按换算箱位计算的最大装箱量1个20英尺集装箱=1（TEU）1个40英尺集装箱=2（TEU）二、船舶的容量性能4、登记吨位RegisterTonnage登记吨位RegisterTonnage——船舶为注册登记的需要，按照有关吨位丈量规范的各项规定丈量确定的船舶容积。（1）总吨位GrossTonnage（GT）—— 船舶为注册登记的需要，按照有关吨位丈量规范的各项规定丈量确定的船舶总容积。我国《船舶与海洋设施法定检验规范》规定：

4、登记吨位RegisterTonnage其中 V——船舶围蔽处所的总容积。k1——《规则》规定的系数。

4、登记吨位RegisterTonnage（1）总吨位GrossTonnage

总吨位的用途：

a、表示船舶规模的大小

b、作为计算净吨位的基础

c、期租船舶计算租金的依据

d、作为海损事故赔偿的基准

4、登记吨位RegisterTonnage（2）净吨位NetTonnage（NT）净吨位NetTonnage（NT）——船舶为注册登记的需要，按照有关吨位丈量规范的各项规定丈量确定的船舶有效容积。我国《船舶与海洋设施法定检验规范》规定：（2）净吨位NetTonnage（NT）

其中：Vc——各载货处所的总容积（m3）。K3——系数，D——《规范》所述的型深（m）。d——规范所述的型吃水（m）。N1——不超过8个铺位的客舱中的乘客数。N2——其它客舱的乘客数。

4、登记吨位RegisterTonnage（3）运河吨位CanalTonnage运河吨位ChanalTonnage——按运河当局规定的丈量规范核定的船舶容积。运河吨位的用途：作为向运河当局缴纳船舶过运河费用的依据。运河净吨主要是收取港口服务费的依据运河总吨主要是收取港口设施使用费的依据第三节

吃水与干舷

一、船舶的吃水1、平均吃水的概念定义（1）：平均吃水实际（型）吃水是船舶在正浮时的实际（型）吃水。当船舶有纵倾时，平均吃水实际（型）吃水是指从正浮水线与倾斜水线的交点沿垂直于基平面的方向量到龙骨板下（上）缘的距离。定义（2）：平均实际（型）吃水是指漂心处的实际（型）吃水。一、船舶的吃水2、平均吃水的计算

（1）不考虑船体有纵向变形时

a、当船体仅有纵倾时

2、平均吃水的计算b、当船体同时有纵倾和横倾时

（2）考虑船体的纵向变形时

2、平均吃水的计算（2）考虑船体的纵向变形时一、船舶的吃水3、船舶实际吃水的读取利用水尺标志观测实际吃水二、平均吃水的变化1、少量载荷变动对平均吃水的影响其中：P——排水量的变化量（t），加载为正，减载为负。（P<10%Δ)TPC——厘米吃水吨数（t/cm）二、平均吃水的变化2、舷外水密度变化对船舶吃水的影响

（1）较准确的计算方法

设舷外水密度由ρ１变化到ρ2：

而：根据TPC与Aw之间的关系，可得：

即：2、舷外水密度变化对船舶吃水的影响（2）使用淡水超额量的方法

在上式中，令ρ１＝1.025g/cm3,ρ2＝1.000g/cm3即得：

淡水超额量FWA（Freshwateradditional）——船舶从标准海水驶入标准淡水时，平均吃水的增量，用cm表示。

2、舷外水密度变化对船舶吃水的影响（3）简化计算

已知ρ１、ρ2，dm1，求dm2

设：则：2、舷外水密度变化对船舶吃水的影响（4）利用载重表尺确定舷外水密度变化对吃水的影响

第四节船舶静水力参数及资料

一、静水力曲线图及其参数1、静水力曲线图的概念静水力曲线图（Hydrostaticdatatable）——船舶在静止正浮且没有变形的状态下，其平均吃水与船舶若干性能参数之间的一组关系曲线图。一、静水力曲线图及其参数一、静水力曲线图及其参数2、静水力曲线图的组成及各组参数曲线。

（1）浮性曲线（参数）——反映船体所受浮力的大小、分布及其变化率随平均型吃水变化的关系曲线（函数）a、型排水体积曲线（Volumeofmouldeddisplacement）Vm

b、实际排水体积（Volumeofdisplacement）V实际排水体积V＝k·Vm

k——船壳系数

k=1.004～1.03（1）浮性曲线（参数）c、排水量曲线Δ（Displacement）海水排水量Δ=1.025kVm

淡水排水量Δ=1.000kVmd、水线面面积曲线Aw（Areaofwaterplanes）

e、厘米吃水吨数TPC（Metrictonspercentimeterimmersion）

厘米吃水吨数TPC——船舶平均吃水增加1厘米时排水量的增量（t/cm）。（1）浮性曲线（参数）水线面面积曲线Aw和厘米吃水吨数TPC之间的关系（1）浮性曲线（参数）f、浮心纵向坐标曲线Xb（Volumeofmouldeddisplacement）浮心B——船体所受浮力的作用中心

h、浮心垂向坐标曲线Zb（Verticalcenterofbuoyancyabovebaseline）i、漂心纵向坐标曲线Xf（Longitudinalcenteroffloatationfrommidship）

漂心F——水线面面积的静矩中心

一、静水力曲线图及其参数（2）稳性曲线（参数）a、横稳心距基线高度曲线KM（Transversemetacenterabovebaseline）b、纵稳心距基线高度曲线（Longitudinalmetacenterabovebaseline）c、厘米纵倾力矩曲线（Momenttochangetrimonecentimeter）

（3）船型系数曲线（略）一、静水力曲线图及其参数3、静水力曲线的特点

（1）各曲线置于同一张曲线图中，采用相同的纵坐标，即平均型吃水；而所获得的横坐标须用不同的比例换算而成各自的数值。（2）多数曲线的横坐标原点为0，而Xb、Xf曲线的横坐标原点取为船中处。

第四节船舶静水力参数及资料二、载重表尺二、载重表尺载重表尺的特点：1、用表尺的形式给出了船舶各性能参数之间的关系，简单明了。2、引数为船舶平均实际吃水，可从船舶水尺标志直接读取，不必进行换算。3、给出了不同水域密度下的排水量、总载重量与实际平均吃水之间的关系，方便实用。二、载重表尺载重表尺的用法示例第四节船舶静水力参数及资料三、船舶静水力参数表

三、船舶静水力参数表静水力性能参数表的特点特点：

用表格形式给出了平均型吃水与排水量、总载重量和各船舶性能参数之间的关系，方便实用，读数无误差。但须用线性内插法获得数据。第五节载重线标志与载重线海图

一、储备浮力与干舷1、储备浮力（ReservedBuoyancy)——满载水线以上船舶主体部分水密空间所能提供的浮力。（一般为排水量的20％～50％）

2、干舷（Freeboard）——船中处从甲板线上缘向下量到有关载重线上缘的垂直距离。δ——甲板边板的厚度（m）二、载重线标志（Loadlinemark）的组成1、远洋航线干货船及散装液体货船的载重线标志（1）甲板线（2）载重线圈及横线（3）各载重线第五节载重线标志与载重线海图2、各载重线的位置较T线高Δs/40TPC或1/48ds热带淡水载重线TF较S线高Δs/40TPC或1/48ds夏季淡水载重线F＋1/48ds热带载重线T基准线夏季载重线S-1/48ds冬季载重线W较W线低50mm（forL<100m）北大西洋冬季载重线WNA3、木材船的载重线标志木材船——甲板上装载木材且具有符合规定的系固系统的船舶3、木材船的载重线标志各木材载重线的位置（1）夏季木材载重线（LS）根据“规则”高与夏季载重线（S）（2）热带木材载重线（LT）高于夏季木材载重线（LS）夏季木材吃水的1/48（3）冬季木材载重线（LW）低于夏季木材载重线（LS）夏季木材吃水的1/48（4）冬季北大西洋木材载重线（LWNA）与北大西洋冬季载重线（WNA）同高（5）木材淡水载重线高于木材海水载重线4、客船的分舱载重线客船——载客12人以上C1——基本载客载重线C2——部分使用交替处所载客时的载重线C3——全部使用交替处所载客时的载重线5、非国际航行船的载重线标志特点：（1）载重线全下部涂没（2）使用汉语拼音标注（3）无冬季载重线和冬季北大西洋载重线（4）各载重线略高于远洋船第五节载重线标志与载重线海图二、载重线标志的使用第五节载重线标志与载重线海图二、载重线标志的使用

1、国际航行船舶载重线标志的使用

按照《载重线海图》，全球各海区按载重线标志的使用可以分成以下几类

1）区带（Zones）：指一年各季节风浪变化不大，因而允许船舶终年使用同一载重线的海区。区带可分为：

二、载重线标志的使用1、国际航行船舶载重线标志的使用区带的种类a、热带区带（Tropicalzones）：指允许在该区带航行的船舶终年使用热带载重线的海区。b、夏季区带（Summerzones）：指允许在该区带航行的船舶终年使用夏季载重线的海区。

1、国际航行船舶载重线标志的使用（2）季节区带或区域（Seasonalzonesorseasonalareas）:是指一年各季节风浪变化较大，因而要求在该海区航行的船舶根据不同的季节期使用不同的载重线的海区。

a、热带季节区带或季节区域（Tropicalseasonalzoesorarea）：按规定的季节期交替使用热带载重线和夏季载重线。b、冬季季节区带或季节区域（Winterseasonalzonesorareas）:按规定的季节期交替使用冬季载重线和夏季载重线。

1、国际航行船舶载重线标志的使用（3）北大西洋冬季季节区带（Northatlanticwinterseasonalzone）：按规定的季节期交替使用北大西洋冬季载重线和夏季载重线。船长大于100m的船舶不勘划此载重线。

二、载重线标志的使用2、我国的国际航行船舶在我国沿海航行时载重线标志的使用《国际载重线公约》规定，我国沿海全部为热带季节区按我国政府对《公约》的保留，季节期的划分为：

（1）香港——苏阿尔恒向线以北

4月16日至9月30日 使用热带载重线

10月1日至4月15日 使用夏季载重线（2）香港——苏阿尔恒向线以南

1月21日至9月30日 使用热带载重线

10月1日至1月20日 使用夏季载重线

二、载重线标志的使用3、国内沿海航行船舶载重线标志的使用（1）汕头以北

4月16日至10月31日 使用热带载重线

11月1日至4月15日 使用夏季载重线（2）汕头以南

2月16日至10月31日 使用热带载重线

11月1日至2月15日 使用夏季载重线第六节货物基础知识一、货物包装和标志1.包装的作用防止货物受环境因素影响而变质使货物免受运输途中的碰撞、振动、摩擦和挤压，保证货物结构完好防止货物撒漏、挥发，污染运输工具和其它货物便于运输过程中的装卸、搬运和记数、保管2.包装的种类通用包装——各种箱、桶、袋等专用包装——危险货物中爆炸品、气体、放射性货物所用的经专门设计和制造、检验的包装第六节货物基础知识一、货物的基本特性1、货物的化学性质——与运输过程中货物发生化学变化有关系的货物特性（1）锈蚀性——金属及其制品在空气中被缓慢氧化生锈（2）自热与自燃性——货物因氧化而放热，放热速度大于散热速度而使内部温度升高，最终导致燃烧（3）化学爆炸性——货物发生剧烈的氧化反应或热分解反应，导致瞬间放出大量热量和气体物质，最终因冲击波造成破坏（4）腐蚀性——因货物的化学性质叫活泼，泄漏后与其它物质（金属结构、人体、其它货物）发生反应，导致其它物质表面损坏。一、货物的基本特性2、货物的物理特性——货物与在运输途中发生物理变化有关的性质（1）吸收与散发水分（2）融化与冻结（3）膨胀与收缩（4）清洁与污染（5）散发与吸附气味（6）放射性（7）物理爆炸一、货物的基本特性3、货物的生物性质——货物的有机成分受微生物作用而发生腐败货霉变的性质4、货物的机械性质——货物及其包装所具有的抵御外部压力和机械冲击和惯性力，保证本身结构完好的特性（1）耐压强度（kPa）（2）允许过载加速度（g）第六节货物基础知识二、货物包装和标志3.货物的标志主标志——货主标志（提单号，贸易合同号等副标志——补充信息（发货港、卸货港、货名、重量、尺码、等级、批号等）注意标志指示标志——指导作业人员进行正确操作危险品标志（警戒标志）——警示货物的危险特性第六节货物基础知识三、货物的计量和积载因数1、货物的计量

（1）运费吨——承运人或其代理向托运人收取运费的计费单位。

a、重量吨——每吨货物的计费体积小于1.13（国际惯例）或1m3（我国标准）时，作为计费单位的货物重量（t）。b、尺码吨——每吨货物的计费体积大于1.13（国际惯例）或1m3（我国标准）时，作为计费单位的货物体积（m3）。三、货物的计量和积载因数（2）计费体积——按货物的最大方形尺度进行丈量和计算的体积（m3）。

（3）量尺体积——若干件同类货物在平整的场地经过紧密堆码后形成规则形状后，经丈量其货堆尺度后计算得到的体积（m3）。

（4）毛重——货物本身重量与其包装材料重量之和（t）。

三、货物的计量和积载因数2、货物的自然减量——因货物本身性质、自然条件和正常的运输条件而造成的不可避免的数量损失原因：干耗、散漏、沾染、飞扬等适用的货种：以散装固体货物为主三、货物的计量和积载因数3、货物的积载因数和亏舱率

（1）积载因数（StowageFactor）S.F——每吨货物所占据的舱容（包括亏舱）或体积（不包括亏舱）。

不包括亏舱的积载因数：

（m3/t）

包括亏舱的积载因数：（m3/t）

其中：ΣQ——所测定的若干件货物的总重量（t）

ΣVc——所测定的若干件货物总的量尺体积（m3）

ΣVch——所测定的若干件货物占据的舱容（m3）

三、货物的计量和积载因数3、货物的积载因数和亏舱率（2）亏舱舱容（BrokenSpace）δV——由于货物堆装技术不完善以及货物包装与货舱形状不适应而造成的舱容损失。

（m3）（3）亏舱率（Ratioofbrokenspace）Cbs——亏舱舱容与货物所占舱容的比值（％）。

三、货物的计量和积载因数（4）亏舱率的使用根据量尺体积求货物占据的舱容：根据不包括亏舱的积载因数求包括亏舱的积载因数第二章充分利用船舶的载货能力

第一节船舶的载货能力

一、定义

船舶的载货能力——船舶在具体航次中所能承运的货物数量的最大限额以及承运特殊货物或忌装货物的可能条件和数量限额

第一节船舶的载货能力二、船舶载货能力的组成

1、载重能力——船舶在具体航次中所能承运货物重量的最大限额。2、容量能力——船舶所能容纳货物体积的最大限额。3、其它载货能力——船舶承运特殊货物或忌装货物的可能条件和数量限额。忌装货物——指因性质互d抵而不能同装的货物。第一节船舶的载货能力三、船舶载货能力的表示

1、表示船舶载重能力的指标——净载重量NDW。2、表示船舶容量能力的指标——散装舱容、包装舱容、液货舱容、舱容系数和集装箱箱位容量。第一节船舶的载货能力三、船舶载货能力的表示3、表示船舶其它载货能力的船舶资料（1）表示船舶承运忌装货物的能力的船舶资料——货舱个数和甲板层数。（2）表示船舶承运冷藏货物或冷藏集装箱的能力的船舶资料——船舶是否有冷藏舱，冷藏舱的容积和制冷设备的性能（对冷藏货）以及冷藏集装箱的电源插座和船舶电站的功率（对冷藏集装箱）。（3）表示船舶装运重大件货物的能力的船舶船舶资料——货舱及舱口尺度；甲板及舱底的局部强度；是否有重吊，重吊的安全负荷。

三、船舶载货能力的表示3、表示船舶其它载货能力的船舶资料（4）表示船舶承运危险货物的能力的船舶资料——货舱个数和甲板层数及横舱壁、舱口盖及甲板的结构防火等级。（5）表示船舶承运贵重货物的能力的船舶资料——是否有贵重货舱，贵重货舱的容积。（6）表示船舶承运少量液体货物的能力的船舶资料——是否有深舱，深舱的容积。第二节充分利用船舶的载货能力

一、正确确定船舶的净载重量

1、总载重量DWmax的确定

（1）当航线上水深有限时

1、总载重量DWmax的确定

（1）当航线上水深有限时

a、计算装货港最大允许吃水

式中： Dd——港口或航道最浅处的基准水深 （m）；

Hw——过航线上最浅处时可利用的潮高 （m）；δdg——始发港到航线上最浅处因燃料、淡水消耗而产生的平均吃水的变化量（m）；δdρ——因始发港与航线上最浅处舷外水密度不一致而产生的平均吃水变化量（m）；Da——船舶通过浅水区应留出的富裕水深（m）。δdt——船舶过浅时，最大吃水与平均吃水的差值（m）

1、总载重量DWmax的确定（1）当航线上水深有限时b、浅水区最大的允许平均吃水dM1——当吃水差t＝0时，dM1＝dmax

c、计算装货港的总载重量DWmax

根据装货港ρ2，dM2，可利用船舶载重表尺确定Dwmax

1、总载重量DWmax的确定（2）当航线上水深足够时a、当船舶从使用低载重线的海区驶往使用高载重线的海区时，根据低载重线确定总载重量。b、当船舶从使用高载重线的海区驶往使用低载重线的海区时，（2）当航线上水深足够时b、当船舶从使用高载重线的海区驶往使用低载重线的海区时，式中：DWA、DWB分别为A、B点允许最大总载重量，DWS、DWW分别为夏季、冬季满载总载重量，δGAB为AB航段燃油、淡水消耗量。（2）当航线上水深足够时b、当船舶从使用高载重线的海区驶往使用低载重线的海区时，两种可能的取值情况：i.当，使用高载重线确定DWA，DWA=DWH

ii.当，使用低载重线确定DWA

（2）当航线上水深足够时b、当船舶从使用高载重线的海区驶往使用低载重线的海区时其中，

SAB——AB航段的航程（n’mile）

V——航速（kn）

js——航行每天油水消耗量（t/d）一、正确确定船舶的净载重量2、航次储备量ΣG的确定（1）对于特定船舶，ΣG1为一常数，（2）ΣG2根据航次补给方案确定。a、航次油水补给方案：i、在始发港油水一次装足。ii、在中途港补给油水一、正确确定船舶的净载重量2、航次储备量ΣG的确定b、始发港油水储备量的计算式中：gs——航行每天的油水消耗定额（t/d）。

S——装货港到下次补给前的总航程（n'miles）；

V——平均航速（kn）；

trs——船舶航行储备时间，沿海及近洋航线取3天，远洋航线取5～7天。

gb——停泊每天的油水消耗量（t）。

tb——两次补给之间总的停泊时间（d）。

Glo——航次润滑油储备（t）一、正确确定船舶的净载重量3、船舶常数的测定与控制（1）船舶常数的测定（2）船舶常数的控制a、随时清除船上废弃的垫舱物料和垃圾b、随时清除机舱废弃的机器部件，清除油舱的油脚c、定时清除船体水线下附着的海生物。一、正确确定船舶的净载重量4、确定航次最大净载重量，并争取据此装货第二节充分利用船舶的载货能力二、充分利用船舶的载重能力和容量能力的方法

1、轻重货物合理搭配其中， Qi——第i票货物之重量（t）

SFi——第i票货物不包括亏舱的积载因数（m3/t）

Cbsi——第i票货物的亏舱系数

ΣVch——船舶总的包装舱容（m3）

二、充分利用船舶的载重能力和容量能力的方法1、轻重货物合理搭配

NDW’——剩余净载重量；

ΣVch’——剩余舱容。2、合理选配货物大件货物配中部货舱，小件货物配首尾货舱，使货舱形状与包装形式相适应。

3、提高堆装质量，实现紧密堆码。第二节充分利用船舶的载货能力三、充分利用船舶其它装载能力的方法1、提高积载计划的编制水平，最大限度地为忌装货物安排货位。2、保证与装运特殊货位有关的船舶设施的完好。（1）保证冷藏舱和制冷及制冷电源的完好性，顺利装运冷藏货物及冷藏集装箱。（2）保证船舶重吊和船体结构的完好，顺利承运重大件货物。（3）保证货舱隔离结构的完好，顺利承运危险货物。（4）保证贵重舱和舱门的完好，顺利承运贵重货物。（5）保证深油舱的水密、清洁及管系的完好，顺利承运散装液体货物。

第三章保证船舶具有适度的稳性

第一节稳性的概述

一、船舶稳性的定义稳性（Stability）——船舶受外力作用而发生倾斜，当外力消失以后，船舶所具有的回原来平衡位置的能力。第一节稳性的概述二、船舶稳性的分类1、按倾斜方向分（1）横稳性（Transversestability）——船舶在横倾力矩作用下所表现的稳性。（2）纵稳性（Longitudinalstability）——船舶在纵倾力矩作用下所表现的稳性。2、按外力矩的作用效果分（1）静稳性（Staticalstability）——假设船舶受外力矩作用只发生角位移，而不产生角加速度时的稳性。（2）动稳性（Dynamicalstability）——考虑到船舶受外力矩作用不仅产生角位移，而且产生角加速度时的稳性。二、船舶稳性的分类3、按倾斜角大小分（1）初稳性（Initalstability）——倾斜角小于15

且干舷甲板边缘开始入水前的稳性。（2）大倾角稳性（Stabilityatlargeangleofinclination）——倾斜角大于15

或干舷甲板边缘开始入水后的稳性。第二节初稳性

横稳心（Transversemetacentre）M——船舶横向微幅倾斜后的浮力作用线与正浮时的浮力作用线的交点。第二节初稳性一、船舶的三种平衡状态1、重心G在稳心M之下，复原力矩与倾侧力矩反向，正浮时的船舶处于稳定平衡状态。第二节初稳性一、船舶的三种平衡状态2、重心G在稳心M之上，复原力矩与倾侧力矩同向，正浮时的船舶处于不稳定平衡状态。

第二节初稳性一、船舶的三种平衡状态3、重心G在稳心M重合，复原力矩等于0，正浮时的船舶处于随遇稳定平衡状态。

第二节初稳性二、船舶小倾角横倾的基本特征（初稳性的假设条件）1、船舶横倾前后水线面的交线通过原水线面的漂心F2、浮心移动的轨迹是圆弧，圆心为定点M（横稳心），圆弧的半径为BM（横稳心半径）。第二节初稳性三、初稳性的计算1、初稳性高度（Initicalstabilityhight）GM0

第二节初稳性三、初稳性的计算三、初稳性的计算式中，KB——浮心距基线高度 （m）

KG0——船舶合重心距基线高度 （m）

KM——横稳心距基线高度 （m）

BM——横稳心半径 （m）IX——水线面对其纵向中心轴的面积惯性矩 （m4）

VM——型排水体积 （m3）三、初稳性的计算初稳性高度的计算步骤1、根据船舶平均吃水求KM（查有关船舶静水力性能参数资料）2、根据船舶装载状态计算确定KG0

式中，Pi——船舶各组成部分的重量（包括空船、货物、航次储备、船舶常数） （t）

Zi——Pi相应的中心重心距基线高度 （m）

ΣPiZi

——垂向重量力矩（9.81kN.m）

四、货物合重心高度Z的确定方法

1、杂货船货舱内货物合重心高度的Z确定（1）估算法四、货物合重心高度Z的确定方法1、杂货船货舱内货物合重心高度的Z确定（2）取舱容中心作为舱内货物的合重心。

问题：有无误差？为什么允许该误差四、货物合重心高度Z的确定方法2、对于集装箱船，取集装箱高度的0.5(我国)或0.45（IMO）作为单个集装箱的重心高度。求取某一行位集装箱的合重心高度。以行位为集装箱的基本计算单位求取集装箱的合重心高度。3、对于干散货船和液体散货船，根据舱内货物的总体积利用舱容曲线图确定舱内货物的合重心高度，进而求取全船货物的合重心高度。四、货物合重心高度Z的确定方法舱容曲线的用法第二节初稳性五、其它载荷重心位置的确定。

1、固定储备量和船舶常数的重心位置根据船舶资料确定。2、燃油、淡水等可变储备量的重心位置可以根据船舶资料取相应液舱的舱容中心，也可根据相应液舱的舱容曲线图确定。

第二节初稳性六、载荷变动对船舶初稳性的影响

1、基本计算法

（1）求载荷变动后的排水量设船舶原排水量为Δ，原重心距基线高度为KG，则载荷变动后的排水量为

（2）根据载荷变动后的排水量Δ1查表确定新的横稳心距基线高度KM1.

（3）计算确定载荷变动后的船舶合重心高度KG1。

（4）计算载荷变动后的初稳性高度

六、载荷变动对船舶初稳性的影响2、少量载荷变动对船舶初稳性高度的影响（P<10%Δ）

假设δKM＝0，即KM不变，则

其中：P——加载重量（t）KG1——加载前船舶重心高度（m）ZP——加载载荷的重心高度（m）第二节初稳性七、自由液面对船舶初稳性的影响

1、船舶横倾时因液体横移而产生的自由液面倾侧力矩为

其中Mf.s——单个液舱的自由液面倾侧力矩 （9.81KN.m）

ρ——液体密度 （g/cm3）ix——液体表面对其本身中心轴的面积惯性距 （m4）七、自由液面对船舶初稳性的影响2、自由液面惯性矩的计算（1）等腰梯形液舱（2）等腰三角形液舱（3）矩形液舱3、横向分舱可减少ix沿横向将液舱n等分，自由液面惯性矩可减少到原来的1/n2七、自由液面对船舶初稳性的影响3、自由液面对船舶初稳性高度的修正δGM的几个特点（1）与Δ呈反比（2）与存在自由液面的液舱个数有关（3）与ix呈正比，而ix与b2呈正比

（4）与舱内液体密度成正比第二节初稳性八、悬挂载荷对船舶初稳性的影响1、悬挂载荷的倾侧力矩2、悬挂载荷对船舶初稳性的影响l——悬挂长度（m）P——悬挂载荷重量（t）第二节初稳性九、船舶初稳性的检验

1、航行中的检验方法

（1）横摇周期——船舶横摇一个全摆程所需要的时间 （s）

（2）船舶横摇的几种形式a、强迫横摇——船舶受周期性的横浪冲击而产生的横摇，其周期等于横浪的周期。b、自由横摇——静水中的船舶受突发性的横向外力冲击而产生的摇摆。（3）船舶自由横摇周期的计算

（3）船舶自由横摇周期的计算式中， f——根据B/d确定的系数

B——型宽 （m）

KG——船舶合重心高度 （m）

GM0——未经自由液面修正的初稳性高度 （m）（4）利用横摇周期检验船舶初稳性的注意事项

a、必须确认船舶处于自由横摇状态

b、正确理解船舶横摇周期的概念九、船舶初稳性的检验2、停泊时的初稳性检验方法

P——横向移动载荷的重量（t）

y——横向移动载荷的距离（m）θ——因载荷横移而产生的船舶横倾角。九、船舶初稳性的检验3、观察船舶的运动特征船舶稳性不足的特征是（1）船舶遇到较小的横风时，船身就发生显著的倾斜，且横摇缓慢，待风停后才缓缓恢复正浮。（2）船舶大舵角操舵时发生明显倾侧（3）船舶使用一侧油水舱时，船体很快倾向另一侧。（4）使用拖轮协助作业时，船体明显倾斜。（5）甲板上浪或舱内进水时，船舶出现一个永倾角。第三节大倾角稳性一、大倾角静稳性1、船体大倾角横倾的特征一、大倾角静稳性1、船体大倾角横倾的特征（1）倾斜前后水线面的交线不再通过原水线面的漂心；（2）浮心移动的轨迹不能假定为圆弧的一段，稳心半径不再为定值，横稳心点M随θ变化；（3）不能用GM值表示船舶的大倾角稳性。2、大倾角稳性的假设条件（1）船舶处于静水中，水线面为一水平面；（2）船舶受外力矩作用，只发生倾斜，不产生角速度和角加速度。一、大倾角静稳性1、船体大倾角横倾的特征一、大倾角静稳性3、表示船舶大倾角稳性的方法表示船舶大倾角稳性的指标——复原力矩

lf—形状稳性力臂 （m）

lf（Vm,θ）,可从稳性交叉曲线上查得

lg—重量稳性力臂 （m）lg=KG·Sinθl—静稳性力臂 （m）l=lf－lg

一、大倾角静稳性

lf（Vm,θ）,可从稳性交叉曲线上查得一、大倾角静稳性4、静稳性曲线（1）静稳性曲线的计算与绘制一、大倾角静稳性4、静稳性曲线（2）静稳性期限上的特征参数a、求船舶静倾角

θsb、求船舶最大复原力矩MR.max或最大复原力臂lR.maxc、求极限静倾角θs.maxθs.max—最大复原力矩对应角。d、求初稳性高度GM当θ<15

时4、静稳性曲线e、求稳性消失角θvf、求甲板浸水角θi

θi—静稳性曲线反曲点对应角

4、静稳性曲线（3）影响静稳性曲线的因素

a、排水量—影响整条曲线的高度

b、重心位置

I、重心垂向变化

II、重心横向变化4、静稳性曲线（3）影响静稳性曲线的因素c、船体形状

I、船宽

II、干舷二、大倾角动稳性1、静稳性和动稳性的主要区别

二、大倾角动稳性1、静稳性和动稳性的主要区别（1）外力性质不同

静稳性—船舶在静态外力矩作用下的稳性，即不考虑船舶的角加速度。动稳性—船舶在动态外力矩作用下的稳性，考虑了船舶的加速度和角加速度。（2）平衡条件不同

静稳性的平衡条件：倾覆力矩Mh＝复原力矩Mr

动稳性的平衡条件：倾覆力矩所作的功等于复原力矩所作的功

二、大倾角动稳性1、静稳性和动稳性的主要区别（3）表示方法不同表示静稳性的指标—复原力矩表示动稳性的指标—复原力矩所作的功2、动稳性曲线动稳性力矩曲线动稳性力臂稳性二、大倾角动稳性2、动稳性曲线2、动稳性曲线（1）静稳性曲线与动稳性曲线之间的关系a、从数学上看，动稳性曲线是静稳性曲线的积分曲线b、从几何上看，动稳性曲线在某横倾角处的纵坐标，等于静稳性曲线从θ＝0至该横倾角之间，曲线下的面积。2、动稳性曲线（2）动稳性曲线的用途a、已知外力矩求动倾角b、求最小倾覆力矩和极限动倾角最小倾覆力矩Mh.min—船舶所能承受的最大动态外力矩；Lh.min——最小倾覆力臂（m）极限动倾角θd