第十二章 散装谷物运输

1、 谷物（Grain）是指包括小麦（Wheat）、大麦（Barley）、燕麦（Oats）、稞麦（Rye）、小米（Millet）、大米（Rice）、玉米（Maize）、豆类（Pulses）和种籽（Seeds）等及由其加工的与谷物在自然状态下具有相同特性的制成品。 一、散装谷物的海运特性一、散装谷物的海运特性 散装谷物的海运特性主要有： 1.呼吸性：与与、温度、空气含氧量、籽粒状况有关、温度、空气含氧量、籽粒状况有关 2.吸湿和散湿性 3.吸附性：易吸附异味和有害气体易吸附异味和有害气体 4.易遭受虫害5.下沉性对货舱的影响：谷物重心下降 使满载舱出现空档 影响下沉性的因素：颗粒大小、形状、SF、

2、表面状态、含水量 6.散落性：散装谷物在船舶摇摆、振动等外力作用下，能自动松散流动的特性称为散落性。与颗粒大小、形与颗粒大小、形状、表面状态、含水量、杂质含量有关状、表面状态、含水量、杂质含量有关 可用静止角(自然倾斜角Angle of repose)表示。 散装货自然下落形成的圆锥体边线与水平地面间的夹角。静止角越小，散装谷物越易流动，散落性越大。静止角越小，散装谷物越易流动，散落性越大。 观测试验法观测试验法 两种测试方法两种测试方法:倾箱试验法（颗粒小于倾箱试验法（颗粒小于10mm)：测得的静止角约大于观测试验法测得的静止角约大于观测试验法的的3 。 *谷物的下沉性和散落性对船舶稳性的影

3、响谷物的下沉性和散落性对船舶稳性的影响二二.散装谷物专用船的结构特点散装谷物专用船的结构特点 1单层甲板，设置双层底单层甲板，设置双层底 提高船舶抗沉性提高船舶抗沉性 改善航海性能（改善航海性能（GM） 2舱口围较高舱口围较高 添注作用，保持自由谷面处于舱口围之添注作用，保持自由谷面处于舱口围之 内，可减少谷物倾侧力矩内，可减少谷物倾侧力矩二二.散装谷物专用船的结构特点散装谷物专用船的结构特点 3设置顶边水舱和底边水舱设置顶边水舱和底边水舱 减少自由谷面 利于平舱与清舱 利于对稳性的调节三三.散装谷物装舱的基本方案散装谷物装舱的基本方案1.经平舱的满载舱经平舱的满载舱(Filled compa

4、rtment after trimming) 经充分平舱后谷物最大限度地充满货舱经充分平舱后谷物最大限度地充满货舱。2.未经平舱的满载舱未经平舱的满载舱(Filled compartment without trimming) 谷物在舱口范围内装满至最大限度，而对舱口以谷物在舱口范围内装满至最大限度，而对舱口以外未进行平舱（主要指：货舱口至前舱壁和至后舱外未进行平舱（主要指：货舱口至前舱壁和至后舱壁两个端部）壁两个端部）三三.散装谷物装舱的基本方案散装谷物装舱的基本方案3.部分装载舱部分装载舱(Partly filled compartment) 经平舱但未达到满载舱状态的任何货舱。经平舱但未

5、达到满载舱状态的任何货舱。4.共同共同(通通)装载舱装载舱(Compartment loaded in combination) 对二层及以上甲板的船舶，当舱内谷物装载超对二层及以上甲板的船舶，当舱内谷物装载超过上层舱时，将上层舱舱盖不关的装载状态。过上层舱时，将上层舱舱盖不关的装载状态。 好处：二层舱的谷物对底舱起添注作用。否则好处：二层舱的谷物对底舱起添注作用。否则在底舱和二层舱形成两个自由谷面在底舱和二层舱形成两个自由谷面四、散装谷物船舶运输规则四、散装谷物船舶运输规则部分装载舱：不计。部分装载舱：不计。满载舱：满载舱： 舱口内舱口内- -假定舱口盖最低部分与舱口围板的顶端中较低假定舱口

6、盖最低部分与舱口围板的顶端中较低者起至谷面之间存在一空档，其平均深度为者起至谷面之间存在一空档，其平均深度为150 mm150 mm； 舱口外的甲板下面舱口外的甲板下面- -假定所有与水平线倾角小于假定所有与水平线倾角小于3030的的边界下面存在一个不小于边界下面存在一个不小于100 mm100 mm的空档，其大小决定于货舱的空档，其大小决定于货舱有关尺度。有关尺度。四、散装谷物船舶运输规则四、散装谷物船舶运输规则部分装载部分装载- -移动后的谷物表面与水平成移动后的谷物表面与水平成2525；经平舱的满载舱经平舱的满载舱-15-15；对未经平舱的满载舱：对未经平舱的满载舱： 在舱口范围内及舱口

7、两侧在舱口范围内及舱口两侧-15-15； 在舱口两端在舱口两端-25-25。 任何装运散装谷物的船舶在整个航程中的完整稳性，在上述假设计算条件下，至少应满足以下要求：经自由液面修正后的初稳性高度经自由液面修正后的初稳性高度GM 0.30m；谷物移动使船舶产生的横倾角谷物移动使船舶产生的横倾角 h 12 , 对对94年年1月月1日后建造船舶，则要求满足日后建造船舶，则要求满足 h min12 ,上甲板上甲板边缘浸水角边缘浸水角 im；船舶剩余动稳性船舶剩余动稳性 (剩余静稳性面积剩余静稳性面积)Ad 0.075 mrad. 对对国际航行船舶国际航行船舶和和国内航行船舶国内航行船舶的完整稳性衡准的

8、要求完全的完整稳性衡准的要求完全相同，但谷物计算模型的假设不同相同，但谷物计算模型的假设不同满足我国满足我国法定检验规则法定检验规则对一般干货船完整稳性的要求对一般干货船完整稳性的要求在整个航程中，经自由液面修正后的船舶稳性应同时满足：在整个航程中，经自由液面修正后的船舶稳性应同时满足：a.初稳性高度初稳性高度GM 0.30mb.谷物移动使船舶产生的横倾角谷物移动使船舶产生的横倾角 h 12 , 对对94年年1月月1日后建造船舶，则要求满足日后建造船舶，则要求满足 h min12 ,上甲板上甲板边缘浸水角边缘浸水角 im；c.船舶剩余动稳性船舶剩余动稳性 (剩余静稳性面积剩余静稳性面积)Ad

9、0.075 mrad其对谷物下沉和倾侧模型的假设与其对谷物下沉和倾侧模型的假设与SOLAS1974SOLAS1974完全相同完全相同a.a.满载舱和部分装载舱均假定谷物表面移动后与水平夹角成满载舱和部分装载舱均假定谷物表面移动后与水平夹角成12120 0b.b.假定倾侧体积矩的计算方法：假定倾侧体积矩的计算方法： 当船舶具备当船舶具备SOLAS 1974SOLAS 1974要求计算的谷物假定倾侧体要求计算的谷物假定倾侧体积矩积矩MvMv资料时，在国内航行船舶其谷物假定倾侧体积矩资料时，在国内航行船舶其谷物假定倾侧体积矩MvMv取取为：为： 未经平舱的满载舱和部分装载舱：未经平舱的满载舱和部分装

10、载舱： Mv=0.46 MvMv=0.46 Mv 经平舱的满载舱：经平舱的满载舱： Mv=0.80 MvMv=0.80 Mv 当船舶缺乏体积矩当船舶缺乏体积矩MvMv资料时，在国内航行船舶其谷物假定倾资料时，在国内航行船舶其谷物假定倾侧体积矩侧体积矩MvMv取为：取为： 部分装载舱部分装载舱 Mv=0.0177 lbMv=0.0177 lb3 3 经平舱的满载舱经平舱的满载舱 Mv=0Mv=0我国对沿海航行的散装谷物船舶稳性要求低于国际公约规定的我国对沿海航行的散装谷物船舶稳性要求低于国际公约规定的稳性衡准稳性衡准五、散装谷物船舶的装运特点五、散装谷物船舶的装运特点1.1.货舱的准备货舱的准备

11、货舱清洁、设备完好、取得验舱合格证明（货舱清洁、设备完好、取得验舱合格证明（我国由商检部门，我国由商检部门，国外由公证鉴定机构）国外由公证鉴定机构）2.2.编制配积载图，并填写稳性计算表格编制配积载图，并填写稳性计算表格3.3.接受检查人员检验接受检查人员检验接受港方检验，取得接受港方检验，取得“装载许可证书装载许可证书”4.4.装货过程中的注意事项装货过程中的注意事项（1 1）选择好天气时装船）选择好天气时装船（2 2）按船方制定的装货顺序装货。单头作业时，在按顺序装）按船方制定的装货顺序装货。单头作业时，在按顺序装货时，各舱要轮流装载，不能一次装满。多头作业时，可隔舱货时，各舱要轮流装载，

12、不能一次装满。多头作业时，可隔舱或所有货舱同时装载，在隔舱装载时，或所有货舱同时装载，在隔舱装载时，要求分要求分2-32-3轮装载。轮装载。（3 3）装货结束前）装货结束前1h1h时，值班人员应通知大副并密切注意六面时，值班人员应通知大副并密切注意六面吃水，当达到所要求的吃水时，应立即通知港方停止装货吃水，当达到所要求的吃水时，应立即通知港方停止装货（4 4）装货完毕后，应按要求平舱，必要时采用止移措施）装货完毕后，应按要求平舱，必要时采用止移措施（5 5）装货结束后，船方应根据计量装置记录的实际装载量绘）装货结束后，船方应根据计量装置记录的实际装载量绘制谷物实际装载图制谷物实际装载图（6 6

13、）装货完毕，应）装货完毕，应按贸易合同的规定进行熏舱按贸易合同的规定进行熏舱（7 7）船舶在航行中，应视具体情况决定通风）船舶在航行中，应视具体情况决定通风（8 8）装货过程中，注意船舶浮态、缆绳等）装货过程中，注意船舶浮态、缆绳等散粮船配积载图No.6 No.5 No.4 No.3 No.2 No.1 4755t4041t4041t1269t4033t 4739tFFFSFF4.0mERERNo.1No.2No.3No.4No.5No.6一、散装谷物船完整稳性要求的核算方法一、散装谷物船完整稳性要求的核算方法1.经液舱自由液面修正后初稳性高度经液舱自由液面修正后初稳性高度GM的核算的核算计算

14、时，舱内散装谷物重心高度的确定方法：（1）部分装载舱的谷物重心取谷物的初始装载体积中心处（舱容曲线图/货舱容积表）（2）满载舱的谷物重心取谷物的下沉后的实际体积中心（考虑下沉空档）取货舱的舱容中心（简便、偏于安全、经常采用）若计算得到初稳性高度GM 0.30m0.30m，则的要求2.由谷物移动所引起的船舶横倾角由谷物移动所引起的船舶横倾角h的核算的核算 （1）计算法求）计算法求h式中： 谷物移动总的倾侧力矩(tm) ，可按下式： 式中：Cvi 第i舱内谷物重心垂向上移修正系数(1) Mvi 第i舱谷物横向移动倾侧体积矩（m4），查船舶资料确定 SFi 第i舱谷物的积载因数,m3/ thMuar

15、ctgGMCMviviMuSFi Mu谷物重心垂向上移修正系数谷物重心垂向上移修正系数Cvi的确定的确定谷物的垂向移动使船舶重心提高，使初稳性GM减小，而船舶的横倾角又随GM的减小而增大。公约规定，在计算船舶横倾角h时 ，船舶的重心高度KG取谷物垂向移动前的值，而将谷物横向倾侧体积矩与大于1的系数相乘，以弥补谷物表面垂向移动的不利影响。 （i）满载舱，当谷物重心取在舱容中心处时，取Cvi 1.00； (ii) 满载舱，当谷物重心取在考虑其下沉后的几何中心处时，取Cvi 1.06； (iii)部分装载舱取Cvi 1.12。谷物横向移动倾侧体积矩谷物横向移动倾侧体积矩Mvi的确定的确定 对于满载舱

16、： Mvi为定值，分为经平舱和未经平舱两种情况，查表得到。 对于部分装载舱： Mvi随装舱深度不同而变化，根据舱号和装舱深度查Mvi曲线图得到计算法求计算法求h的过程：的过程：根据谷物装载情况（装舱深度），查取其谷物横向倾侧体积矩Mvi根据部分装载舱和满载舱的重心取值的方式，确定谷物重心垂向上移修正系数Cvi根据公式求取h（2）作图法求）作图法求h确定步骤：确定步骤： (i)(i)绘制核算装载状态下船舶静稳性力臂曲线绘制核算装载状态下船舶静稳性力臂曲线GZGZf();f(); (ii)(ii)绘制谷物倾侧力臂曲线绘制谷物倾侧力臂曲线f():f(): 规则规定：规则规定：曲线是一条倾斜下降的直线

17、。可计算曲线是一条倾斜下降的直线。可计算(0(0,0 0) )和和(40(40,4040) )两点坐标后绘制。两点坐标后绘制。0 0和和4040的计算的计算公式是：公式是： (m) (m) (m) (m) (iii)(iii)从从GZGZf()f()和和f()f()两条曲线相交点处量取的两条曲线相交点处量取的横坐标值即为横坐标值即为h h。Mu00.8400计算法求计算法求h和作图法求和作图法求h的比较：的比较：计算法求h计算简便，作图法较为繁琐计算法求h往往偏大，作图法较为精确如果计算法求得的h不满足要求，而作图法求得的h结果满足要求时，则认为满足公约和规则要求 若求出的若求出的 h h m

18、in12min12 , ,上甲板边缘浸水角上甲板边缘浸水角 imim ，则满，则满足足要求要求3.船舶剩余动稳性值船舶剩余动稳性值Ad的核算的核算 剩余动稳性：在静稳性曲线图中，它是由剩余动稳性：在静稳性曲线图中，它是由GZGZ 曲线、曲线、HH曲线和右边界所围成的面积曲线和右边界所围成的面积（1 1）确定右边边界线）确定右边边界线 规则规定：右边边界线是一条垂直线，其横坐标值规则规定：右边边界线是一条垂直线，其横坐标值m m 的的计算公式是：计算公式是：式中：式中：GZmaxGZmax船舶剩余静稳性力船舶剩余静稳性力 臂臂GZGZ值最大处所对应的横倾角值最大处所对应的横倾角 f f船舶进水角

19、，从稳性船舶进水角，从稳性 计算资料中查取。计算资料中查取。maxmin,40 mfGZGZmaxGZmax的确定方法：的确定方法：设静稳性力臂设静稳性力臂GZGZ 曲线所对应的极限静倾角为曲线所对应的极限静倾角为max,max,则：则：当当maxmax40400 0时，在时，在GZGZ 曲线上画一条与曲线上画一条与HH平行且与平行且与GZGZ 曲线相切的直线，切点处所对应的横倾角即为曲线相切的直线，切点处所对应的横倾角即为GZmaxGZmax maxmax40400 0时，无需再做切线，直接令时，无需再做切线，直接令GZmaxGZmax= max= max(2)(2)计算剩余动稳性计算剩余动

20、稳性A Ad d （剩余静稳性面积）（剩余静稳性面积）在横坐标在横坐标hhmm范围内将曲线横向六等分，分别量取各等范围内将曲线横向六等分，分别量取各等分处船舶剩余复原力臂值分处船舶剩余复原力臂值GZGZi i。由辛式第一法则计算：。由辛式第一法则计算： 式中：式中：X X 横向六等分的等分间距。横向六等分的等分间距。若计算得到若计算得到Ad0.075 mradAd0.075 mrad，则满足，则满足要求要求6mhxradmgfedcbaxAd180424243二、散装谷物船舶稳性衡准指标的简化核算方法二、散装谷物船舶稳性衡准指标的简化核算方法1.1.应用应用“散装谷物最大许用倾侧力矩表散装谷物

21、最大许用倾侧力矩表”进行稳性核算进行稳性核算核算步骤：核算步骤：1)计算核算装载状况下船舶排水量计算核算装载状况下船舶排水量和经自由液面和经自由液面修正后的重心高度修正后的重心高度KG；2)计算谷物移动总倾侧力矩计算谷物移动总倾侧力矩Mu；3)以以和和KG为查表引数，从为查表引数，从“Ma表表”中求取中求取Ma；4）Ma和和Mu比较：当满足比较：当满足Ma Mu时，就等同时，就等同于表明船舶在该装载状态下，于表明船舶在该装载状态下，SOLAS 1974三三项稳性指标同时满足要求。项稳性指标同时满足要求。 散装谷物许用倾侧力矩表（散装谷物许用倾侧力矩表（9.81kNm） KG7.57.67.77

22、.87.98.08.18.28.38.48.528,00029,00030,00031,00032,00033,00034,00012,53512,98113,42814,20414,66115,47016,29911,91612,34012,76513,51913,95414,74115,54811,29711,69912,10212,83413,24714,01214,79710,67810,41710,77611,46411,83312,55413,29510,05910,41710,77611,46411,83312,55413,2959,4409,77610,11310,77911,

23、12611,82512,5448,8219,1359,45010,09410,41911,09611,7938,2028,4948,7879,4099,71210,36711,0427,5837,8538,1248,7249,0059,63410,2916,9647,2127,4648,0398,2988,9099,5406,3456,5716,7987,3547,5918,1808,798 2.2.以以 的核算替代剩余动稳性值的核算替代剩余动稳性值A Ad d的核算的核算 核算过程：核算过程： 确定下列简化核算条件同时满足：确定下列简化核算条件同时满足： （i)谷物假定移动引起的船舶静倾角谷

24、物假定移动引起的船舶静倾角h 12； (ii)经自由液面修正后静稳性力臂曲线在经自由液面修正后静稳性力臂曲线在1240范围范围内形状无凹陷；内形状无凹陷； (iii)右边边界线对应横倾角右边边界线对应横倾角m = 40。40ZG 稳性衡准稳性衡准（见本人买的船舶货运第204页的图）以以 为底，以为底，以l为高的三角形面积为为高的三角形面积为:令令S0.075mradS0.075mrad，则有则有 0.307m0.307m40ZG 40403 .5712402121ZGZGlS40ZG 计算横倾计算横倾4040时剩余复原力臂值时剩余复原力臂值 式中：式中：GZ40船舶横倾船舶横倾40时复原力臂，

25、时复原力臂，m； KN40船舶横倾船舶横倾40时的形状稳性力臂，时的形状稳性力臂，m； KG经自由液面修正后船舶重心高度，经自由液面修正后船舶重心高度，m； Mu谷物移动总倾侧力矩谷物移动总倾侧力矩(tm)。 稳性核算：当满足稳性核算：当满足 0.307 m0.307 m时，就等同于满足时，就等同于满足 A Ad d 0.075 mrad0.075 mrad的要求。的要求。 40ZG 404040GZGZ KNKGsin400.8400 40ZG Mu0 3.将剩余静稳性面积Ad的计算简化为直角三角形的 面积计算 一一.减小谷物移动倾侧力矩减小谷物移动倾侧力矩1.1.减少部分装载舱数目减少部分装载舱数目2.2.尽可能将宽度和长度较小的货舱作为部分装载舱尽可能将宽度和长度较小的货舱作为部分装载舱3.3.谷物装舱深度应避免使该舱谷物倾侧力矩处于峰值附近谷物装舱深度应避免使该舱谷物倾侧力矩处于峰值附近4.4.视谷物位置确定是否采用共通装载方式视谷物位置确定是否采用共通装载方式5.5.采取平舱措施采取平舱措施二二.改善装载方案，降低船舶重心，增大船舶初稳性改善装载方案，降低船舶重心，增大船舶初稳性高度高度三三.设置谷面设置谷面减移装置减移装置和采取和采取止移措施止移措施 hMuarctgGM1.常见的散装谷物船舶的常见的散装谷物船舶的减移装置