破舱浮性和稳性幻灯片.ppt

海上货物运输,航海学院,货运教研室,1,第一篇第六章船舶破舱浮性和破舱稳性,船舶破舱后浮性与稳性的变化破舱浮性与稳性的计算破舱浮态衡准与破舱稳性衡准,2,1、抗沉性（Insubmersibility）船舶在一舱或数舱进水后仍能保持一定的浮态和稳性的性能称为抗沉性。2、破舱浮性和破舱稳性的计算方法重量增加法（Addedweightmethod）将进水量处理为载重，是船员熟知的方法。浮力损失法（Lostbuoyancemethod）将破舱处所处理为与舷外水相连而失去浮力，是造（验）船师习用之法。,一、船舶破舱后浮性与稳性的变化,3,舱柜上部封闭，破口位于水线以下。特点：整个舱柜充满水，进水量不变，且不存在自由液面。计算方法：计算时可作为装载固体重量来处理。,3、进水类型及其计算方法,4,舱柜上部开敞，但与舷外水不相通。特点：船壳和舱壁未破损，只是舱内因故进水，其进水量需根据具体情况而定，一般存在自由液面。计算时可作为装载液体重量来处理。舱柜上部开敞，且与舷外水相通。特点：进水量随船舶下沉及倾斜而变化，船内水平面与舷外水平面一致，且存在自由液面。应用逐步逼近法计算船舶的最终进水量。,5,船舶破舱进水类型图,W,L,6,4.1体积渗透率破舱处所的实际进水体积与理论进水体积之比某一舱室或处所在限界线以下的理论体积能被水浸占的百分比，称为该舱室或处所的渗透率。船舶破损进水后船舶不沉所允许的最大进水量，与破舱前船舶的初始水线位置、舱室内各种设备所占据的体积、装载货物种类的不同有关。界限线：在船侧由舱壁甲板上表面以下至少76mm处所划定的线。,4、渗透率（Permeability）,7,各种处所及货物的渗透率,8,二、破舱浮性与稳性的计算,（一）破舱浮性计算首先确定船舶破舱进水后的最终平衡水线，即确定总进水量P的大小。第一种进水情况,第二种进水情况,9,第三种进水情况采用逐步逼近的方法求取船舶的最终平衡水线。计算方法：重量增加法或浮力损失法。重量增加法较浮力损失法直观，符合船员固有的计算习惯和已有的船舶资料，因而在生产中比较常用。浮力损失法亦称排水量固定法，它假定船舶因进水丧失部分浮力，船舶下沉纵倾加以弥补。此时使用各种资料必须加以修正。,10,重量增加法的基本思路重增法是将破舱进水视为增加船舶载重。由于增加载重的重心不一定在船舶的漂心上，所以船舶除平行下沉外还会发生纵倾和横倾，形成新的水线面；新的水线面可能高于破损处，则该破损处的进水量将增加，于是又形成新的水线面，依次类推，经过一段时间后，舱内水面与舷外水面一致，破损处的进水量不再发生变化。,11,求得WnLn后，应判别其是否位于限界线以下。若在限界线以下，说明船舶具有剩余浮力，反之，说明船舶丧失了抗沉性。界限线：在船侧由舱壁甲板上表面以下至少76mm处所划定的线。,12,（2）将P处理为载荷增加，求出船舶的过量进水线WL。（3）判断：若过量进水线WL位于限界线以上，说明船舶将可能丧失抗沉性；若过量进水线WL位于限界线以下，说明船舶具有剩余浮力，同时说明P内有过量进水。,1.2过量进水法计算船舶WnLn,（1）计算破损舱柜的总进水量,13,重量渐增法是以破损舱柜初始水线下的进水量作为计算的起始依据，求得第一次近似水线，从而依次类推逐步逼近最终平衡水线WnLn。对于驾驶员而言，此法需多次从查取静水力曲线图和舱容表，所以仅适用于在海损前作预估，以期做到心中有数。,1.3重量渐增法和过量进水法的比较,14,过量进水法是以破损舱柜舱壁甲板下的总进水量作为计算的起始依据，求出其对应的过量进水线WL，然后将过量的进水量处理为卸重，从而逐步逼近最终平衡水线WnLn。两种方法从理论上讲应有相同的最终平衡水线WnLn。,15,亦称排水量固定法。该法将破舱进水的舱柜处理为舷外海的组成部分，此时船舶的重量并未改变，所以其重心位置保持不变；破损舱柜进水使船舶失去部分浮力，船舶遂下沉以补足失去的浮力；补偿的浮力与失去的浮力组成纵倾力矩，迫使船舶产生纵倾；当下沉和纵倾后的浮心与重心重新共垂线时，船舶将在破舱进水的条件下处于新的平衡。,2、浮力损失法,16,3.2最终平衡水线WnLn相同。3.3最终平衡横倾角相同。,3、重增法和浮损法的比较,3.1船舶排水量,17,1、重增法求横向对称进水的初稳性,（二）破舱稳性的计算,18,大倾角计算根据GZw=KN-KGwsin绘制静稳性曲线图；根据GZ=yGcos将GZ绘制在同一坐标系中。由图示可以求得w。,yGcos,w,O,GZ,2、重增法求横向不对称进水的横倾角,小倾角计算,19,3、重增法计算船舶破舱后的大倾角稳性横向对称进水将进水视为载荷增加，利用合力矩定理求取船舶进水后的重心高度KGw，然后计算GZw。横向不对称进水相当于不对称增加载荷。,20,4.2进水后的横稳性系数,4、重增法和浮损法的比较,4.1进水后的重心高度,21,三、可浸舱长,分舱载重线：船舶分舱计算时的初始载重线。在分舱载重线WL时，船舶某一假设舱AB破损进水，使船舶下沉和倾斜，如果船舶最终平衡状态下的水线,22,三、抗沉性衡准,A达到的分舱指数（Attainedsubdivisionindex）表示船舶进水后的残存能力(或概率)。R要求的分舱指数。,（一）破舱浮态衡准1、普通干货船（L100m）,23,油轮：最终水线不超过大量进水孔下边缘；散化船和液化气船：进水过程中水线不得超过大量进水孔下边缘；油轮：进水后的船舶横倾角不得超过25；散化船和液化气船：进水过程中船舶进水角不得超过25；若上甲板边缘未入水则均不得超过30。,2、液货船（MARPOL73/78,IBC/IGCCode）,24,1、普通货船：AR2、液货船进水最终阶