FPSO111油轮货物积载- 李孔辉

2016-04-03船舶稳性和压配载技术

主讲：外输部门李孔辉海上船舶可不可以像陆地上货车那样积载货物？2.直接按从左到右的顺序配载货物……×1.直接把货物全部都装在船头或者船尾？×3.那我们把货集中装在船中或者两端可以吗？×怎样装货才是船舶正确的积载方法呢编制配载图的目的2023/1/31船舶的配载图和积载配载要考虑的主要因素FPSO的积载方法总结船舶的配载图和积载船舶配载图为了更好地完成船舶货运工作，船舶在每个航次开始前都要根据装货清单和船舶性能编制一个详细的货物装载计划，这个计划叫货物配载图。船舶配载图是根据货物的品种、数量、体积、重量以及到达港口先后次序等因素，在保证船舶和安全、充分发挥船舶载运能力的前提下将货物正确合理地分配到船舶各个部位，而绘制出来的。配载图是装货港指导装船的文件。船舶积载根据货物特点和船舶的承受能力，将已装上船的货物谨慎而适当地堆放的作业行为。是《海牙规则》所规定的承运人货物管理的一项内容。船舶积载是在保证船舶安全、货物完整无损、充分发挥船舶运输能力、有利加速船舶周转和港口装卸作业的前提下，将货物正确、合理地装到船上各个部位，并绘制船舶积载图。杂货船配载图FPSO111提油配载计划编制配载图的目的2023/1/31船舶的配载图和积载配载要考虑的主要因素FPSO的积载方法总结编制配载图的目的编制船舶货物配载图是船舶积载的关键环节，它关系到船舶的航行安全和作业效率。安全、优质、快速、经济是对船舶配载图的基本要求。编制配载图的目的2023/1/31船舶的配载图和积载配载要考虑的主要因素FPSO的积载方法总结配载要考虑的主要因素一.船舶稳性船舶受外力作用发生顷斜，外力消后能够回到原来平衡位置的能力称为船舶稳性。船舶稳性按倾斜方向的不同分为横稳性和纵稳性；按倾角的大小分为初稳性和大倾角稳性；按作用性质不同分为静稳性和动稳性。1.初稳性——船舶作倾角小于

10°倾斜时的稳性，又称小倾角稳性。船舶有无稳性及稳性优劣决定于横稳心高度（又称初稳性高度），即从重心G到稳心M的垂直距离GM(图1)。稳心M为船舶倾斜时，浮心移动轨迹的曲率中心，在小角度倾斜时，可视作是一个固定点。具有初稳性的船舶，倾斜后浮力能够与重力W构成一个使船回复的力矩,其值Mr=·GM·sinθ。式中

为船舶的排水量；θ为倾角。横稳心高为正值，稳心在重心之上，GM值大，船舶的复原能力也大。配载要考虑的主要因素初稳性方程式：MR=9.81⊿·GMsinθ(kN·m)式中：⊿——排水量θ——船舶横倾角（°）GM——初稳性高度由此可知，船舶初稳性高度的大小与GM成正比。所以可以把初稳性高度GM作为衡量船舶初稳性大小的基本标志。要使船舶产生正的复原力矩，必须使GM为正值。但过大的横稳心高会使船舶在风浪中剧烈摇荡，使适航性变坏。因此，要选择适当。一般上限值取决于对船舶摇摆周期（15s-16s）的要求，最低值为船舶安全要求所确定。

配载要考虑的主要因素2.大倾角稳性——船舶作倾角为

10°以上倾斜时的稳性。此时，回复力矩以Mr=·GZ来表示。式中GZ为重心到浮力作用线的垂直距离，称回复力臂。在同一装载情况下，其值随倾角由小到大再由大到小直至最后消失。回复力臂与倾角的关系曲线称静稳性曲线（图2），

曲线最高点的竖坐标表示船在倾斜中所能产生的最大回复力臂，相应的横坐标为最大静倾角θsmax，回复力臂最后消失时的倾角为稳性消失角θr。它们是衡量大倾角稳性优劣的主要指标，其值越大表示大倾角稳性越好，船舶越不易倾覆。配载要考虑的主要因素3.动稳性

——船舶在外力矩突然作用下的稳性。阵风突然袭击和海浪冲击引起的倾斜力矩属于突然作用的外力矩。力的突然作用，使船舶倾斜很快，这就需要考虑倾斜时的角速度和惯性。在静力作用下，外力矩不超过船舶的最大回复力矩，船舶就不会倾覆。但在动力作用下，由于惯性,即使达到回复力矩与外力矩相等,船舶还要继续倾斜，只有当外力矩所作的功被回复力矩所作的功抵消时才能停止倾斜。因此，衡量动稳性优劣的指标是回复力矩所作的功。船舶倾斜中最危险的情况是船舶摇摆到最大摆幅正要回复时，受到与回复方向一致的突加力矩作用，船舶在两个同方向力矩作用下倾斜加剧。船舶的受风面积越大，面积中心位置越高，航区中风浪越大，稳性问题就越严重。船舶在动力作用下的平衡条件下时外力矩作的功与复原力矩作的功相等。用数学方程式表示，外力矩作用的功为Ah=Mh·θ，复原力矩作的功为AR=∮MR·dθ。其中，AR即为船舶的动稳性植。所以，动平衡的条件是Ah=AR，即Mh·θ=∮MR·dθ4.静稳性——船舶在外力矩逐渐作用下的稳性。船上重物移动或在一侧装载少量货物引起的倾斜力矩可认为是逐渐作用的外力矩。受外力矩逐渐作用时船舶倾斜较慢，倾斜角速度可以忽略不计。配载要考虑的主要因素二.吃水差船舶吃水差就是首吃水与尾吃水的差值。通常船舶航行需要有一定的尾倾，而不允许有首倾。因为适当的尾倾有利于螺旋桨和舵工作，也可防止船首上浪。有时船舶通过浅航道，为了多装些货则要求平吃水，没有吃水差。船舶积载应满足船舶对吃水差的要求。在实践中各船往往都有自己的经验，用按比例分配各货舱的载重量来保证吃水差要求。配载要考虑的主要因素三.船体强度合理地配置货物，保证积载满足船体强度要求，对延长船舶使用寿命和保证船舶安全运输都有重大意义。与积载关系密切的主要是保证船舶的纵向强度、局部强度和扭转强度不被破坏。保证纵向强度就是要使船舶剪力和弯矩不超过允许范围。保证船体纵向强度就是按浮力在船长方向的分布规律，分配各舱的载重量，使浮力、重力不仅全船平衡，在各舱也应基本上做到平衡。保证船体局部强度就是要尽量使舱底和甲板均衡受载，不超负荷。配载要考虑的主要因素四.船舶装载能力积载时要充分利用船舶的载重量和载货容积。计算出船舶平均吃水的数值不能大于满载吃水的数值，违反载重线规定，这样会导致船舶储备浮力不足，影响船舶航行安全。

此外，海船在积载的时候还应该注意保证货物完整无损，注意便于装卸货，缩短船舶在港停泊时间。积载也要满足中途港装卸货顺序的要求。编制配载图的目的2023/1/31船舶的配载图和积载配载要考虑的主要因素FPSO的积载方法总结2.FPSO概况船体参数：（1）总长： 262.20m（2）水线长： 250.00m（3）型宽：46.00m（4）型深： 24.60m（5）工作吃水：16.50m（6）最大吃水：17.10m（7）空载吃水：9.84m（8）满载载重量：150,000t.（9）满载排水量：185,000t.FPSO111的积载方法油轮的原油装载方法主要有两种，即统一装和逐一装。统一装载原油的方法比较简单，在商船当中主要采用这种方法，因为这种方法可以让原油比较平均地装载到每一个货舱，使船体的各部位受力比较均衡，不需要频繁的调整船舶的压载水。FPSO111采用的是逐一装载的方法。装好一个货舱就可以先处理一个货舱的舱底水了，不需要等全部舱装满才去处理。这样就不会耽误提油的时间了。而且，如果上部模块某段时间处理的原油水份比较大，也只会影响到一个舱，而不会影响全部。在向各舱分配货油重量时，考虑的因素是稳性，纵向受力，吃水差和均衡装载。现结合油轮的特性分述如下：油轮稳性一般是足够的。但是，油轮装载时，应注意自由液面对稳性的影响。因此，通常凡是装油的油舱均因装满（留出膨胀余位）。如果舱容有剩余，在满足强度的前提下，留出某个或几个空舱（例如留出中部空舱或留出两边空舱）不装货。这样既能减少自由液面的影响，也可以改善货油在舱里对舱壁的摇荡和冲击，对船体安全有利。船舶出现稳性不足时，应根据船舶当时的具体情况，迅速采取有效措施，以保障船舶的安全：

1.将现有将要满的液舱注满。

2.将高位油水调拨至低位舱柜。

3.停止在上层舱装货和低层舱的卸货。

4.放下吊杆并放松千斤索。

5.将上层舱货物移至底舱或卸去上面的货物。FPSO111的积载方法油船吃水差≤0.015L（262m*0.015=3.93m），横倾也不能过大。剪力和弯矩理论上不能超过100%，但FPSO111要小于

80%，避免局部应力过大，延长FPSO111的使用年限。本船最大许用弯矩为：（kN-m）静水弯矩中拱：4800000（+）静水弯矩中垂：5000000（-）FPSO111满载吃水17米，所以装货时船舶平均吃水不能超过17米。

此外，要时刻关注装载情况，及时调整压载水，确保船舶处于合理的装载状态。装载时要严格遵照原油装卸程序，任何时候不能麻痹大意。FPSO111的积载方法编制配载图的目的2023/1/31船舶的配载图和积载配载要考虑的主要因素FPSO的积载方法总结总结严谨保安全实践出经验返回返回压载水系指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力而在船上加装的水及其悬浮物。船舶空载时稳性和吃水无法满足安全要求，需要使用压载水调整船舶的漂浮状态。船舶不均匀装载时（部分货舱装货）局部受力过大，需要使用压载水调整受力状态。保持恰当的排水量、吃水、船体纵向和横向的平衡，以便维持适当的稳心高度，减小船体过大的弯曲力矩和剪切力减轻船体的振动。返回船体强度船体强度是指船体结构抵抗各种外力作用的能力。根据作用于船体上力的性质，船体强度可分为总纵弯曲强度(即纵向强度)、横向强度、局部强度和扭转强度四种。1）船体发生总纵弯曲变形的原因作用在船体上有各种各样力，例如船舶重力、浮力、惯性力、波浪冲击力、螺旋桨运转时的水动压力、机器运转时的振动力、船舶靠码头和装卸货物时的碰撞力、船舶触礁、搁浅以及进坞时墩木的碰撞力或反作用力等等。在这些力的作用下，船舶结构有可能会发生各种变形或破坏。其中对船体最危险的是由于船舶重力和浮力引起的沿着整个船长方向上发生的总纵弯曲变形和破坏。1.总纵弯曲强度1）船体发生总纵弯曲变形的原因引起船体结构发生纵向弯曲变形的原因，主要是由于沿船长方向每一点上的重力和浮力分布不均匀造成的。2）总纵弯曲力矩和剪力船体结构抵抗总纵弯曲力矩和剪力作用的能力称为船体总纵弯曲强度，简称纵向强度。总纵弯曲力矩和剪力由于外力的作用，沿船长方向分布，作用在船体上向上和向下的负荷(单位船长上重力和浮力的差值)，将会产生一种沿船长各区段上下参差不齐的变形趋势和纵向弯曲变形趋势，这种趋势构成了船体结构内部之间的相互作用，这种内部之间的相互作用力称为内力。内力分为两种，一种是由内部上下移动趋势构成的内力，称为剪力；另一种是由弯曲变形趋势引起的内力，称为弯曲力矩。3)船体总纵弯曲变形的形式

船体总纵弯曲变形的形式有中拱和中垂两种。

4)总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布作用在船体上的总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布规律如图所示。2.横向强度、局部强度和扭转强度1）横向强度船体横向强度：指船体抵抗横向作用力的能力。横向作用力：水的侧压力、横浪引起