Click to edit Master title,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,,,2 -,64,,第,5,章 抗沉性,,5,一,l,进水舱的分类及渗透率,,5,一,2,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,5,一,3,可浸长度的计算,,5,一,4,分舱因数及许用舱长,5,一,5,客船分舱和破舱稳性计算,5,一,6,货船分脸和破舱稳性计算,5,一,7,船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则,第5 章 抗沉性 5 一l 进水舱的分类及渗透率,抗沉性,,所谓抗沉性,是指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性的能力.,船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的,要求当一舱或数舱进水后,船舶的下沉不超过规定的极限位置,并保待一定的稳性在船舶静力学中,抗沉性间题包括下列两个方面的内容:,(1),船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性的计算2),从保证船舶抗沉性的要求出发,计算分舱的极限长度,即可浸长度的计算抗沉性 所谓抗沉性,是指船舶在一舱或数舱破损进,5,一,l,进水舱的分类及渗透率,一、进水舱的分类,在抗沉性计算中,根据船舱进水情况,可将船舱分为下列三类:第一类舱:舱的顶部位于水线以下,船体破损后海水灌满整个舱室,但舱顶未破损,因此舱内没有自由液面。
双层底和顶盖在水线以下的舱柜等属于这种情况第二类舱:进水舱未被灌满,舱内的水与船外的海水不相联通,有自由液面为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞但水还没有抽干的舱室属于这类情况第三类舱:舱的顶盖在水线以上,舱内的水与船外海水相通,因此舱内水面与船外海水保持同一水平面这是船体破舱中最为普遍的典型情况5 一l 进水舱的分类及渗透率一、进水舱的分类,进水舱的分类及渗透率,,进水舱的分类及渗透率,进水舱的分类及渗透率,二、计算抗沉性的两种基本方法船舱破损进水后,如进水量不超过排水量的,10%,一,15 %,,则可以应用初稳性公式来计算船舶进水后的浮态和稳性,其误差一般在允许范围之内,计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有两种;,( 1,)增加重量法把破舱后进人船内的水看成是增加的液体重量 2,)损失浮力法(固定排水量法)把破舱后的进水区域看成是不属于船的,即该部分的浮力已经损失,损失的浮力借增加吃水来补偿这样,对于整个船舶来说,其排水量不变因此损失浮力法又称为固定排水量法进水舱的分类及渗透率二、计算抗沉性的两种基本方法船舱破损进,进水舱的分类及渗透率,三、渗透率船舱内有各种结构构件、设备、机械和货物等,它们在舱内已占据了一定的空间。
因此,船舱内实际进水的体积,V,1,总是小于空舱的型体积,V,两者的比值称为体积渗透率,μ,v,,即,,或,,体积渗透率,μ,v,的大小视舱室用途及装载情况而定,,,我国,《,海船法定检验技术规则,》,规定的数值如表,5,一,1,所示进水舱的分类及渗透率三、渗透率船舱内有各种结构构件、设备、,,除上述体积渗透率,μ,v,外,尚有面积渗透率,μ,a,,表示实际进水面积,a,:与空舱面积,a,之比,,μ,v,与,μ,a,之间并无一定联系,通常,μ,v,小于,μ,a,,但并非所有情况都是这样在一般计算中,,μ,v,及,μ,a,可取相同的数值,有时统称为渗透率,μ,通常所说的渗透率常指体积渗透率,μ,v,,进水舱的分类及渗透率,除上述体积渗透率μv外,尚有面积渗透率μa,表示实际进水面积,5,一,2,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,,现对各类舱室进水后船舶浮态及稳性的计算分述如下在计算中,假定:,( 1),舱室在进水前是空的,即渗透率,μ=1.0, 2,)进水量不大(不超过排水量的,10,%一,15 % ),,所用的计算公式可根据初稳性公式而得一、第一类舱室,5 一2 舱室进水后船舶浮态及稳性的计算 现对各类舱室进水后,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,对于这类舱室,用增加重量法进行计算比较方便,可直接应用第,3,章中的有关结论。
船在舱室进水前浮于水线,WL,处,首尾吃水为,dF,及,dA,(平均吃水为,d ) ,,排水量为△ ,横稳性高为,GM,,纵稳性高为,GM,L,,水线面面积为,Aw,,漂心纵向坐标为,x,F,,设进水舱的体积为,V,,其重心在,C ( x , y,,,z),处可把进人该舱的水看成是在,C,处增加了重量为,p=ωV,的液体载荷,且没有自由液面因此,舱室进水后船舶的浮态及稳性可按下列步骤进行计算 l,)平均吃水的增量舱室进水后船舶浮态及稳性的计算对于这类舱室,用增加重量法进行,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,( 2,)新的横稳性高 3,)新的纵稳性高 4,)横倾角正切 5,)纵倾角正切 6,)由于纵倾而引起,的首尾吃水变化 7,)船舶最后的首尾吃水舱室进水后船舶浮态及稳性的计算( 2 )新的横稳性高舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,二、第二类舱室舱内的水虽与船外海水不相联通,但因舱室未被灌满,故存在自由液面在用增加重量法进行计算时,应考虑到自由液面对稳性的影响舱室进水后船舶浮态及稳性的计算二、第二类舱室舱内的水虽与船,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,如图,5,一,2,所示.船舶原浮子水线,WL,处,排水量为△ ,首尾吃水为,d,F,和,d,A,(平均吃水为,d ),,横稳性高为,GM,,纵稳性高为,GM,L,,水线面面积为,A,w,,漂心纵向坐标为,x,F,。
设进水舱的体积为,V , p=ωV,为增加的液体载荷,其重心在,C ( x , y,,,z),处,进水舱内自由液面对于其本身的纵向主轴和横向主轴的惯性矩分别为,i,x,及,i,y,对于这类舱室进水以后船舶的浮态及稳性可按下列步骤进行计算1),平均吃水的增量2),新的横稳性高,,,,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算如图5 一2 所示.船舶原浮子,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,(3),新的纵稳性高4),横倾角正切5),纵倾角正切6),由于纵倾而引起,的首尾吃水变化7),船舶最后的首尾吃水舱室进水后船舶浮态及稳性的计算(3)新的纵稳性高舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,三、第三类舱室这类舱室破损进水后,舱内的水面与船外侮水保持同一水平面,其进水量需由最后的水线来确定,而最后的水线位置又与进水量有关因此,用增加重量法进行计算就很不方便对于这类舱室宜采用损失浮力法来进行计算,并认为舱室进水后船的排水量和重心位置保持不变舱室进水后船舶浮态及稳性的计算三、第三类舱室这类舱室破损进,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,船舶原浮于水线,WL,处,排水体积为▽,吃水为,d,,横稳性高为,GM,,纵稳性高为,GM,L,,水线面面积为,Aw,,漂心,F,的纵向坐标为,x,F,。
设进水舱在水线,WL,以下的体积为,V,,重心在,C,(,x,,,y,,,z,)处.该舱在,WL,处的进水面积为,a,,其形心在,f,(,xa,,,ya,)处,,a,称为损失水线面面积当海水进人该舱后,船舶即损失了浮力,w,V,,,但因船的重量没有改变,故需下沉至,W,1,L,1,处以获得补偿浮力,方能使船舶保持平衡这样使可按下列步骤进行计算,,( l,)平均吃水的增量式中:,( A-a),为剩余水线面面积,又称有效水线面面积舱室进水后船舶浮态及稳性的计算船舶原浮于水线WL 处,排水体,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,( 2,)剩余水线面面积的漂心位置,F’(x,F,’, y,F,’),,,,( 3,)剩余水线面面积(,Aw,一,a,)对通过其漂心,F ’,的横向及纵向惯性矩,,,,式中:,I,T,和,I,L,,分别为原水线面面积,Aw,对通过其漂心,F,的横向及纵向惯性矩;,ia,和,iy,分别为损失水线面面积,a,对通过其本身形心,f,的横向及纵向惯性矩舱室进水后船舶浮态及稳性的计算( 2 )剩余水线面面积的漂心,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,( 4,)浮心位置的变化损失浮力,ωV,的作用点在,C (x,y,z),处,而补偿浮力,ωδd,(,A,w,,一,a,)的作用点在,(x,F,’.y,F,’,d+δd/2),处。
可以认为:由于,ωV,自(,x,,,y , z,)处移至,(x,F,’.y,F,’,d+δd/2),处而引起了船舶浮心位置的移动 5,)横、纵稳心半径的变化,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算( 4 )浮心位置的变化损失,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,( 6,),横、纵稳性高的变化,由于船的重心位置保持不变,故,,,,( 7,)新的横、纵稳性高,,,,( 8,)横倾角正切,,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算( 6 )横、纵稳性高的变化,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,( 9,),纵倾角正切,,,(10),由于纵倾引起的首、尾吃水变化,,,,,(11),船舶最后的首、尾吃水,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算( 9)纵倾角正切,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,四、一组舱室进水的情况在一组舱室同时破损的情况下,可将其看成相当于一个等值舱进水,即船舶的浮态及初稳性可根据此等值舱进行计算为此,首先需要算出此等值舱的有关数据 1,)等值舱的进水体积,,( 2,)等值舱的重心位置,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算四、一组舱室进水的情况在一组,舱室进水后船舶浮态及稳性的计算,对于第三类舱室,还需算出:,( 3,)等值舱在原来水线处的损失水线面面积,,,( 4,)等值舱损失水线面面积的形心坐标,,,,将所得到的等值舱数据代人前面的有关公式中,便可算出船舶在一组舱室破损后的浮态和稳性。
舱室进水后船舶浮态及稳性的计算对于第三类舱室,还需算出:(,,,例,,某海船的排水量,△,=,7800t ,,船长,L=125m,,船宽,B=14.5m,,吃,水,T=6.0m,,型深,D=9.0m,,初稳心高度,GM=1.4m,,每厘米吃,水吨数,TPC=15t/cm,.船内右舷某边舱长,l=10m,,宽,b=4.5m,,深与型深相同,若该舱渗透率,μ,=0.,8,,试求,:,(1),舱内灌水占全舱体积的一半时该船的横倾角;,(2),当与舷外水相通时该船可能产生的最大横倾角,.,解,:(1),根据题意,用增加排水量法来计算:增加的液体载荷,例 某海船的排水量△=7800t ,船长L=125m,船宽B,,,例,增加载荷后平均吃水的增加:,,自由液面对其本身纵轴的惯矩,,,初稳心高度的变化,,,例增加载荷后平均吃水的增加:,,,例,新的稳心高度,,,横倾角,,,,例新的稳心高度,,,例,(2),根据题意,此时为第三类舱,用浮力损失法来计算:,水线面面积,,损失的浮力,,,损失的水线面积,,平均吃水的增加,例(2)根据题意,此时为第三类舱,用浮力损失法来计算:,,,例,浮心竖向坐标的变化,,,稳心半径的变化,,,,,新的稳心高度,,例浮心竖向坐标的变化,例,横倾角,,,例横倾角,5,一,3,可浸长度的计算,,当船体破损后,海水进人船舱,船身即下沉。
为了不使船舶沉没,其下沉应不超过一定的限度,这就需要对船舱的长度有所限制我国,《,海船法定检验技术规则,》,规定,民用船舶的下沉极限是在舱壁甲板上表面的边线以下,76mm,处,也就是说,船舶在破损后至少应有,76mm,的干舷在船舶侧视图上,舱壁甲板边线以下,76mm,处的一条曲线(与甲板边线相平行)称为安全限界线(简称限界线),,5 一3 可浸长度的计算 当船体破损后,海水进人船舱,船身即,可浸长度的计算,为保证船舶在破损后的水线不超过限界线,对于船舱的长度必须加以限制船舱的最大许可长度称为可浸长度,它表示进水以后船舶的极限破舱水线恰与限界线相切船舱在船长方向的位置不同,其可浸长度也不同一、计算可浸长度的基本原理,可浸长度的计算为保证船舶在破损后的水线不超过限界线,对于船舱,可浸长度的计算,船舶原浮于计算水线,WL,处,排水体积为▽,浮心纵向坐标为,x,B,,设某舱破损进水后,船舶恰浮于极限破舱水线,W,1,L,1,处,其排水体积为▽,1,,浮心纵向坐标为,x,B,’,若破舱的进水体积为,V,1,,形心纵向坐标为,x,1,,则船舶浮于极限破舱水线,W,1,L,1,处时应该存在下列关系:,或,,式中.为极限破舱水线,W,1,L,1,以下的排水体积▽,1,对于中横剖面的体积静矩;,M=▽x,B,为计算水线,WL,以下的排水体积▽对于中横剖面的体积静矩。
可浸长度的计算船舶原浮于计算水线WL 处,排水体积为▽,浮心,可浸长度的计算,二、可浸长度曲线的计算,( 1,)绘制极限破舱水线在邦戎曲线图上,先画出计算水线和限界线,并从限界线的最低点画一条水平的极限破舱水线,H,然后在首尾垂线处,自,H,线向下量取一段距离,x,,其数值可按下式计算:,可浸长度的计算二、可浸长度曲线的计算( 1 )绘制极限破舱,可浸长度的计算,( 2,)计算进水体积,V,i,及形心纵向坐标,xi,在邦戎曲线图上,分别量取计算水线及破舱水线的各站横剖面面积,并用数值积分法分别算出相应于计算水线和极限破舱水线的排水体积▽和▽,i,,以及对于中横剖面的体积静矩,M,和,M,i,求得破舱进水体积,V,1,及形心纵向坐标,x,1,,,计算结果应绘制成进水舱的容积曲线,即,Vi,一,x,i,曲线,,可浸长度的计算( 2 )计算进水体积Vi及形心纵向坐标xi可浸长度的计算,(,1,)计算进水舱的可浸长度设某极限破舱水线,W,1,L,1,处的破舱进水体积为,V,i,,其形心纵向坐标为,x,i,现在的问题是如何求出船舱的长度和位置,当该舱破损后,进水体积正好为,V,i,,,而形心纵向坐标恰好又在西处,对,于这种计算用图解法较为简便。
先画出极限破舱水线,W,1,L,l,,在,xi,附,近一段的横剖面面积曲线及该段的,积分曲线,,可浸长度的计算(1)计算进水舱的可浸长度设某极限破舱水线,可浸长度的计算,进水舱的位置通常总是在其相应破舱水线与限界线相切的切点附近,故破舱水线下的横剖面面积曲线与限界线下的横剖面面积曲线在进水舱附近几乎相同因此在实际计算中,常用限界线的横剖面面积曲线及其积分曲线来代替所有破舱水线的横剖面面积曲线及其积分曲线,这样便可以迅速地求出所有破舱水线的进水,舱长度及位置在进水舱附近,,限界线下的横剖面面积略大于破,舱水线下的横剖面面积,故计算,所得之可浸长度略小于实际长度,,偏于安全方面,因此是允许的可浸长度的计算进水舱的位置通常总是在其相应破舱水线与限界线相,可浸长度的计算,( 4,)绘制可浸长度曲线.根据上面算得的各进水舱的可浸长度及其中点至中横剖面的距离,在船体侧视图上标出各进水舱的中点,并向上作垂线,然后截取相应的可浸长度为纵坐标并连成曲线,即得可浸长度曲线,如图,5,一,10,所示由此所得的可浸长度系假定进水舱的渗透率,μ,=1.0,,,事实上各进水舱的,μ,总是小于,1,.,0,的,故在图,5,一,10,中还需画出实际的可浸长度曲线。
并注明,μ,的具体数值.可浸长度曲线的两端,被船舶首尾垂线处,θ,=,a,r,ctan,2,的斜线所限制以上介绍了可浸长度计算的基本原理及方法,具体的数值计算可用近似积分法列表进行或用计算机程序计算可浸长度的计算( 4 )绘制可浸长度曲线.根据上面算得的各,可浸长度的计算,,可浸长度的计算,5,一,4,分舱因数及许用舱长,,在,《,海船法定检验技术规则,》,中采用了一个分舱因数,F,来决定许用舱长,,F,是一个等于或小于,1,.0,的系数,即,F ≤1,.0,,这样就有,,将实际的可浸长度曲线乘以分舱因数,F,后,便得到许用舱长曲线,如图,5,一,11,所示5 一4 分舱因数及许用舱长 在《 海船法定检验技术规则》,分舱因数及许用舱长,假定水密舱壁的布置恰为许用长度,这时:当,F=1.0,时.许用舱长等于可浸长度,船在一舱破损后恰能浮于极限破舱水线处而不致于沉没当,F=0.5,时,许用舱长为可浸长度的一半,船在相邻两舱破损后恰能浮于极限破舱水线处而当,F=0.33,时,许用舱长为可浸长度的粤.船在相邻三舱破损后恰能浮于极限破舱水线处如果船舶在一舱破损后的破舱水线不超过限界线,但在两舱破损后其破损水线超过限界线.则该船的抗沉性只能满足一舱不沉的要求.称为一舱制船;相邻两舱破损后能满足抗沉性要求的船称为两舱制船;相邻三舱破损后仍能满足抗沉性要求的船则称为三舱制船.,分舱因数及许用舱长假定水密舱壁的布置恰为许用长度,这时:当,分舱因数及许用舱长,若用分舱因数,F,来表示,则:对子一舱制船:,l,.0≥,,F,>,0.,5 ,,对于二舱制船;,0,.5≥,F > 0,.,33 ;,对于三舱制船:,0,.,33,≥,F > 0,.,25,。
由此可见,分舱因数,F,是决定船舶抗沉性要求的一个关键因素,其具体数值与船舶长度、用途及业务性质有关,在,《,海船法定检验技术规则,》,中有详细规定,这里不多介绍船舶水密舱的划分,是根据实际需要而布置的.许用舱长曲线仅作为保证船舶满足抗沉性的要求,而对舱的长度加以一定的限制若实际舱长小于或等于许用舱长,则船舶的抗沉性满足要求分舱因数及许用舱长若用分舱因数F来表示,则:对子一舱制船:,,《,海船法定检验技术规则,》,对于国际航行单体客船破舱稳性的要求是,船舶破损后(若为不对称舱进水,但已采取平衡措施后)其最终状态应满足:,(1),用损失浮力法求得的初稳性高应不小于,0.05 m,2),不对称进水情况下,一舱进水的横倾角不得超过,7º,两个或两个以上相邻舱室进水后的横倾角不得超过,12 º,在任何情况下,船舶进水终了的破舱水线的最高位置不得超过限界线,正值的剩余复原力臂应不小于,0.10m,,且在平衡角以后应有一个,15º,的最小范围口从平衡角到进水角或消失角(取小者)之间正值范围的复原力臂曲线下面积应不小于,0.015m·rad,《 海船法定检验技术规则》 对于国际航行单体客船破舱稳性的要,5,一,5,客船分舱和破舱稳性计算,,长期以来,船舶抗沉性的衡准方法一直采用确定性方法,即本章前面所介绍的以“业务衡准数”、“分舱因数”和“平均渗透率”等作为衡准基础的安全公约,即要求船舶设置一定数量的水密舱壁,使船舶破损后的浸水被限制在一定范围内,以此保证船舶在一舱或数舱破损后,其水线不超过限界线并具有一定的破舱稳性。
鉴于船舶在海上航行发生的海损事故具有很大的随机性质,因此用概率计算方法研究船舶抗沉性的衡准更为合理19G2,年“政府间海事协商组织”,(IMCO),的分舱、稳性和载重线分委员会正式收集资料,着手研究基于概率论为基础的新的衡准方法,,1973,年,IMCO,第八届大会以,A . 265,决议通过了新的衡准规则,即,5 一5 客船分舱和破舱稳性计算 长期以来,船舶抗沉性的衡准,客船分舱和破舱稳性计算,《,国际航行客船的分舱与稳性规则,》,作为,1960,年公布的,《,海上人命安全公约,》,第二章第二节的等效规则,并于,1980,年,5,月正式生效我国承认此规则并制订了我国相应的规则因此,目前客船有两个同时有效的分舱和破舱稳性规则国际航行货船的分舱和破舱稳性概率方法计算规则也于,1 992,年,2,月,1,日起生效新规则的提出是因为原来的安全公约衡准方法存在下列主要缺点.,(,1),确定性方法的分舱规则所依据的统计数据都是,195,0,年以前所建造的蒸汽机船舶,这些船舶需要很大的机舱容积来放置主机和锅炉过去制订的“业务衡准数”已不能正确反映当今船舶的业务性质客船分舱和破舱稳性计算《 国际航行客船的分舱与稳性规则》 作,客船分舱和破舱稳性计算,(2),未充分考虑到吃水和渗透率的变化以及破损进水后所具有的稳性对船舶安全程度的影响。
3),随着“分舱因数”的减小,舱壁数目将增加,表面看来似乎改善了船舶的抗沉性,实际上随着舱壁数目的增加,其破损机会也增加,反而更易于导致两舱、三舱以至更多舱室的同时破损,使船舶安全性降低而且船舶的破损本身就带有很大的随机性,随着不同长度的破损将引起不同的进水范围以上这些缺点都可能导致对船舶安全的不正确估计,因此,目前仍然采用“业务衡准数”和“分舱因数”来指导船舶的分舱,显然不尽合理客船分舱和破舱稳性计算(2)未充分考虑到吃水和渗透率的变化以,客船分舱和破舱稳性计算,一、制订原则和基础在制订等效新规则时,遵循了如下原则:,( l,)新规则的安全程度应大体与原来安全公约所规定的要求相当 2,)船舶的安全程度随船长和旅客总数的增加而提高 3,)采用分舱指数作为衡量船舶在破损后具有残存能力的安全程度的衡准这一指数应反映出舱壁间距、稳性以及其他一些有关特征对残存能力的影响新规则的主要特点是采用概率计算方法对一艘破损的船舶能否残存,是由大量的随机因素决定的破损对船舶的影响取决于;哪一个舱或相邻一组舱进水;破损时船舶的吃水及完整稳性;破损处所的渗透率么及破损时的海况等,客船分舱和破舱稳性计算一、制订原则和基础在制订等效新规则时,客船分舱和破舱稳性计算,因素。
这些因素之间的关系及其影响随不同情况而变化,因此只能以概率作为比较基础,用一些近似的办法或定性的判断,对船舶的安全进行估计和校核新规则的制订基础是:,(1),对实船的海难资料作破损统汁,得出破损范围(长度、深度)及位置的分布函数,再求得某一舱或舱组进水概率的计算公式2),以模型试验及船舶碰撞时的海况报告为基础,得出某一舱或舱组进水后船舶不致倾搜或沉没的概率计算公式3),最后.船舶破损后残存的概率就等于进水概率乘以不致倾覆和沉没的概率之总和客船分舱和破舱稳性计算因素这些因素之间的关系及其影响随不同,客船分舱和破舱稳性计算,二、主要衡准,( l,)分舱.所有舱室应保证一舱不沉,但对船长,Ls≥100m,的船,首尖舱和其相邻舱组成的舱组应满足两舱不沉,对,N > 600,的船舶应保证自船长前端量起的长度,=(N/600-1)Ls,范围内两舱不沉这里:,Ls,为船舶分舱长度,指船舶在淹没限界线以下部分的最大型长,即上甲板的后缘至前缘的总长;,N = N,1,十,2N,2,,其中,,N,1,为备有救生艇的人数;,N,2,为船舶准予搭载多于,N,1,的人数,包括船员新规则明确规定船侧的破损范围及位置:,客船分舱和破舱稳性计算二、主要衡准,客船分舱和破舱稳性计算,①横向范围,=0.2B,1,,,B,1,为最深分舱载重线(或其下)船长中点处的最大船宽。
②纵向范围,=3m,十,0.03Ls,或,11m,,取小者(,a,)破损可发生在船长方向的任何位置,但不包括横舱壁,若舱壁有台阶时,应假定其遭受破损b,)对,N > 600,的船舶,自,Ls,前端量起,在长度,=,(,N/600,一,1 } Ls,范围内任何位置发生船侧破损时,应包括横舱壁在内,但,(N/600-1)≯l,③垂向范围:自基线向上不受限制.,④若垂向、横向、纵向较小范围的浸水导致要求更高的完整稳性,则应假定此范围破损,并且此时船壳只有一个破口和一个自由液面客船分舱和破舱稳性计算①横向范围=0.2B1,B1为最深分舱,客船分舱和破舱稳性计算,⑤冷藏处所的舱壁和甲板被看作是限制进水的,未破损的水密分隔结构亦被看作是限制进水的2,)稳性和浮性,①在进水最终阶段:,(,a),用固定排水量法对船舶正浮状态算出的初稳性高,GM,(,m,)应不小于下列各式计算所得的最大值:,,,式中:,B,2,为有关舱壁甲板的船长中点处的最大型宽(,m ),.△为船舶未破损时的排水量(,t,);,F,l,为有效破损干舷,等于船舶正浮情况下,在有关舱壁甲板和破损水线间,船长中点前,1/3Ls,和后,1/3Ls,间这部分的投影面积除以,2/3Ls,,客船分舱和破舱稳性计算⑤冷藏处所的舱壁和甲板被看作是限制进水,客船分舱和破舱稳性计算,(b),一舱进水时的横倾角不得超过,7º,;两个或两个以上的相邻舱同时进水时横倾角不超过,12 º,。
c),除进水舱或舱组外,有关舱壁甲板的甲板边线的任何部分均不应被淹没② 在平衡前及进水中间阶段:,(a),平衡前,(,若不对称舱进水,,,但未采取平衡措施,),及进水中间阶段的最大横倾角不得超过,20º,且不得导致继续浸水,(b),剩余稳性是足够的c ),若需设置平衡装置,则这些装置尽可能为自动,且应能在最高有关甲板以上进行操纵控制,而且其使船平衡的时间不得超过,10,分钟客船分舱和破舱稳性计算(b)一舱进水时的横倾角不得超过7º;,客船分舱和破舱稳性计算,( 3,)船舶达到的分舱指数,A,应不小于要求的分舱指数,R,,即满足此要求的船是合格的,否则不合格三、要求的分舱指数,船舶的分舱程度由下式所要求的分舱指数,,,,若按,N,=,N,1,十,2,N,2,计算不能满足主要衡准要求时,则可取满足,N,l,+ N,2,< N,<,N,1,+,2N,2,的,N,,但必须得到主管机关认可可见,船舶所要求的安全程度随,Ls,和,N,的增大而提高客船分舱和破舱稳性计算( 3 )船舶达到的分舱指数A 应不小,客船分舱和破舱稳性计算,四、达到的分舱指数,达到的分舱指数,A,就是船舶破损后的残存概率式中:,a,为在船长方向,Ls,范围内的舱室纵向位置对破损概率的影响因数,;p,为纵向破损长度对某一舱或舱组可能进水概率的影响因数;,S,为某一舱或舱组进水后的残存概率,即最终进水状态时干舷、稳性和横倾的影响因数;,Σ,为表示在船舶长度上取每个舱或舱组单独计算而得的总和。
对每一舱或舱组,需分别计算,T,1,、,T,2,和,T,3,这,3,种吃水状态下的,S,1,、,S,2,和,S,3,,,而,S,值是这三者的加权平均,,客船分舱和破舱稳性计算四、达到的分舱指数,客船分舱和破舱稳性计算,T1,、,T2,和,T3,可由下式求得:,,,,式中:,Ts,为分舱载重线吃水,,Tmin,为最小营运吃水.由式(,5,一,9,)定义可知,,ap,表示某一舱或舱组破损进水的概率,,S,是表示某一舱或舱组进水后不致倾覆和沉没的概率关于,a,、,p,、,s,的具体计算,可参阅有关规则及资料,按新规则计算客船的分舱和破舱稳性相当繁复,工作量很大,现都用计算机进行计算客船分舱和破舱稳性计算T1、T2和T3可由下式求得:,5,一,6,货船分舱和破舱稳性计算,,就一般货船而言,以前对其分舱和破舱稳性的要求并无明确的硬性规定,但不断发生的大量海损事故,使人们认识到船舶分舱及船舶破损后其生存能力的重要性为此,,1990,年召开的第,58,次,IMO,海上安全委员会(,MSC,) 通过了,MSC . 19(58),决议,根据大量海损资料而确立的概率计算方法为基础的“货船分舱和破舱稳性规则”,插入,74,年,SOLAS,公约第,II,一,1,章,B,部分之后作为,B,一,l,部分,从而形成了,1974,年,SOLAS,公约的,90,年修正案。
我国也以此规则,插入,《,海船法定检验技术规则,》,第八篇“分舱和破舱稳性”中作为第三章,于,1992,年,2,月,1,日起生效.因而对国际航行货船的破舱稳性有了强制性要求5 一6 货船分舱和破舱稳性计算 就一般货船而言,以前对其分,货船分舱和破舱稳性计算,一、概率计算方法的基本原理,1,.要求除需满足确定性破舱要求以外(类似于,5,一,5,中‘二、主要衡准”,) , “,规则”认为:当以下衡准得到满足时,货船才达到应有的破损安全程度① 分舱指数:,A ≥ R,式中:,A,=,船舶能达到的分舱指数,,R,=,船舶被要求的分舱指数② 在最深分舱载重线并假定不限制垂向破损范围,位于首尖舱壁之前的所有舱室破损后的残存概率,Si,必须等于,1,货船分舱和破舱稳性计算一、概率计算方法的基本原理,货船分舱和破舱稳性计算,被要求的分舱指数很明显,船舶分舱长度,Ls,越长,对船舶分舱的要求越高2,.能达到的分舱指数,A,设,Si=,船舶在任意舱或舱组破损后能够生存的事件,其概率就是分舱指数,A,Ki=,某舱或舱组正好破损并浸水的事件,其浸水概率为,p,i,,F,i=,某舱或舱组浸水后船舶能够残存的事件,其残存概率为,S,i,。
G,i=,某舱或舱组破损后船舶能够生存的事件,其生存概率为,A,i,T,i=,某舱或舱组破损,但其内侧纵舱壁不破损的事件,其概率为,r,i,货船分舱和破舱稳性计算被要求的分舱指数很明显,船舶分舱长度L,货船分舱和破舱稳性计算,H,i=,某舱或舱组破损,但其水线以上水平水密间隔不破损的事件.其概率为,V,i,因而有以下各种情况:① 根据“规则”规定:假定船壳破损时只有一个破洞,即同时只能有一个舱或舱组破损浸水,因此,,Gi,(,i=,1 , 2,,一,,N,)两两互不相容,,②,Ei=,指定舱或舱组的舷侧发生破损浸水这一事件,其概率为,Pg,因此.,,,综合各种情况后,可得:,,,,,货船分舱和破舱稳性计算Hi=某舱或舱组破损,但其水线以上水平,货船分舱和破舱稳性计算,另外,船舶破损后能够生存的概率,应该是船舶在不同载重情况时,破损后能够生存的概率为简便起见,“规则”仅考虑了两种典型载重情况;① 吃水至最深分舱载重线,dl,:即在营运中可能出现的设计允许的最大载重吃水② 吃水至部分分舱载重线,dp,:即空载水线加上最深分舱载重线和空载水线之间差值的,60,%,相当于半载吃水能达到的分舱指数,A,是上述两种载重情况下,船舶破损后能够生存的概率,Al,和,Ap,的加权平均:即,货船分舱和破舱稳性计算另外,船舶破损后能够生存的概率,应该是,货船分舱和破舱稳性计算,二、分舱指数分析,1,.浸水概率,p,i,及其缩减因素,r,i,p,i,=,p,i1,r,i,和破损舱或舱组在船舶长度方向的位置,x,、破损舱或舱组(其长度为,L,C,,)的无因次长度,Lc/Ls,、舱或舱组的内侧纵舱壁距舷侧距离,b,和船宽,B,的比值,b/B,有关,和吃水,d,无关。
破损舱或舱组的位置,x,越往前,其长度,L,c,越大,,p,i1,越大2,.残存概率,S,i,,S,i,和吃水(即载重情况)、破损后船舶的剩余稳性(平衡横倾角、进水角、复原力臂、稳性正值范围)以及,货船分舱和破舱稳性计算二、分舱指数分析,货船分舱和破舱稳性计算,重心高度,z,G,有关破损后船舶的剩余稳性越好,则,S,i,越大,但最大,S,i,= 1,如破损后船舶沉没或剩余稳性不足或平衡横倾角过大,则,s,i,=0,s,i,=,1,意味着破损船舶在当前平衡位置上若继续倾斜,20,度以内,仍具有正剩余稳性S,i,的计算是概率破舱稳性计算中耗时最多的部分,其计算原则是按最危险的状态来计算,s,i,,即取,s,i,的最小值3,.水平水密间隔不破损概率,V,i,V,i,和吃水,d,(即载重情况)、船舷破损的最大垂向范围,H,max,,,舱或舱组所在处的舱壁甲板高度,z,deck,和水平水密间隔垂向位置,H,有关货船分舱和破舱稳性计算重心高度zG有关破损后船舶的剩余稳性,货船分舱和破舱稳性计算,三、提高分舱指数,A,的措施,根据以上各因素的分析,提高分舱指数,A,的措施可归纳为:,(l,)降低重心高度,z,G,。
2,)增加干舷 3,)合理安排浸水开口 4,)适当增加边舱宽度,以有利于增大边舱对分舱指数的贡献 5,)合理的舱室划分以上简要介绍了客船和货船分舱和破舱稳性计算的基本原理,详细情况和具体计算规定可参照有关公约和规则货船分舱和破舱稳性计算三、提高分舱指数A 的措施,5,一,7,船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则,,,5 一7 船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则,作业,1,、某海船船长,L=95m,,船寛,B=12.4m,,艏吃水,T,F,=5.8m,,艉吃水,T,A,=6.3m,,方形系数,C,B,=0.7,,水线面系数,C,wp,=0.78,,初稳性高,GM=0.42m,,纵稳性高,GM,L,=125m,,漂心纵向坐标,X,F,=1.4m,,因船体损伤,双层底进水该舱进水体积,V=60m,3,,,形心坐标,x=20m,y=2.7m,z=0.4m,求该舱损伤后的横倾角和艏艉吃水2,、箱形船长为,45.73m,,宽,12.24m,,型深,6.10m,,正浮于海水中吃水,1.83m,,水密横舱壁被置于离前端,7.62m,处如果前端舱室破损并与海水相通,求该船破损后的艏艉吃水作业1、某海船船长L=95m,船寛B=12.4m,艏吃水TF,人有了知识,就会具备各种分析能力,,明辨是非的能力。
所以我们要勤恳读书,广泛阅读,,古人说“书中自有黄金屋通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,,培养逻辑思维能力;,通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,,培养文学情趣;,通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面有许多书籍还能培养我们的道德情操,,给我们巨大的精神力量,,鼓舞我们前进,人有了知识,就会具备各种分析能力,,抗沉性讲述介绍课件,。