船舶适航性控制-课件

一、船舶抗沉性（一）船舶抗沉性的基本概念船舶抗沉性，是指船舱破损浸水后船舶仍能保持一定的浮性和稳性的性能。第五节船舶适航性控制（二）船舱浸水后的浮性和稳性标准：

1、浮态在任何情况下，船舶浸水的终了阶段不得淹没限界线，即船体破损浸水后的最终平衡水线，沿船舷距舱壁甲板的上边缘至少要有76mm的干舷高度。2、稳性在对称浸水情况下，当采用固定排水量法计算时，最终平衡状态的剩余稳性高度GM＞50mm；在不对称浸水情况下其总横倾角不得超过7°，但在特殊情况下，可允许横倾角大于7°，不过在任何情况下其最终横倾角不应超过15°

。限界线：是指沿着船舷由舱壁甲板上表面以下至少76mm处所绘的线。舱壁甲板：是横向水密舱壁所达到的最高一层甲板。若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍能达到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称为一舱制船舶。若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉，称为二舱制船或三舱制船舶。（三）船舶分舱和破舱稳性1、船舶分舱：指沿船长方向设置一定水量的水密横舱壁,对船舶进行水密分隔,以满足破舱后对纵向浮态的要求.2、破舱稳性：指船体破舱进水达到新的平衡状态后的稳性.抗沉性是通过分舱实现，分舱长度越小，破损进水量就小。破舱后应达到一定的稳性。3．分舱载重线决定船舶分舱长度的初始载重水线，称为分舱载重线。通常都是用满载水线作为分舱载重线。船舶不沉所允许的最大浸水量，是与破舱前船舶的初始水线位置有关。初始载重水线位置较低，船舶储备浮力大，破舱浸水量可以大些，或者说船舱水密舱壁间距可以长些。4．渗透率u某一舱室或处所在安全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u。装载的货物密度大、体积小（即渗透率u大），在同样载重情况下占的舱容小，破舱后浸水量就大，要保证船舱浸水后船舶不沉，船舶分舱的间距就必须短些。5．可浸长度Lf和可浸长度曲线沿着船长方向以某一点C1为中心的舱，在规定的分舱载重线和渗透率的情况下破舱浸水后，船舶下沉和纵倾后的最终平衡水线若刚好与安全限界线相切，则该舱的长度称为以C1点为中心的可浸长度Lf。以某一点为中心的可浸长度，是满足船舶抗沉性要求的两水密舱壁间的最大长度。在船长方向的不同位置处，可浸长度是不同的。渗透率越小可浸长度就越大。6.许可舱长Lp与分舱因数F考虑到船舶业务性质和船长不同对船舶抗沉性的不同要求，用一个参数表示，称为分舱因数F。考虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许的实际舱长，称为许可舱长LpLp=F·Lf1）当0.5＜F＜1.0时，为一舱制。2）当0.33＜F＜0.5时，为二舱制船舶。3）当0．25＜F＜0．33时，为三舱制船舶。7．分舱载重线标志和记载客船必须满足抗沉性的要求。对于有抗沉性要求的船舶：（1）要求在船舶两舷侧勘划经过核准的分舱载重线标志，并将所勘划的分舱载重线载入船舶安全证书中，以符号C1表示主要是载客，以C2、C3等符号分别表示交替载运客货情况。（2）有抗沉性要求的船舶，在船上备有分舱和破舱稳性报告书.(3)船舶破损控制图.二、船舶部分丧失浮力的控制1、进水量估算

破洞进水与破洞面积、破洞距水面的距离成正比。若进水舱与大气相通，则进水量可用下式估算：式中：Q——破洞每秒进水量(m3/s)μ——流量系数，取0.60～0.75，破口越大，系数取值越大；若不给值，则μ=0.6。F——破洞面积(m2)；H——破洞中心至水面的距离(m)；h——破洞中心至舱内水面的距离(m)(当舱内水位高于破洞时；若舱内无水或破洞中心高于舱内水面时，h=0)。2、排水量估算船舶排水能力由排水管内径决定，一般可按下列公式估算：排水能力：q[d/4]2

×50

(t/h)式中：d——排水管内径(英寸)3、破口进水的静水与动水压力估算(1)破口进水的静水压力破口进水的静水压力和破洞面积及破口中心在水下的深度成正比。它可以由下列近似公式算出：

F静=P·S

=ρ·h·S=1.025·h·S(t)式中：h——破洞在水线面下的深度(m)。ρ——破洞处水密度

(t/m3取标准海水密度：1.025)；S——破洞面积(m2)P——破口中心处的水压强(t/m2)F静——破洞处静压力(t)如F静最终以kgf计，则F静=1025·h·S(kgf)；

如F静以牛顿计算，则F静=10055·h·S(N)(2)破口进水的动压力除了与破口截面积及破口处在水线下的深度有关外,还与破口处的相对水流流速的平方称正比。

即：F动=ρ·S·V2

式中V为破口处相对流速(3)进水总压力进水总压力为静水压力和动水压力之和。故进水后应尽快停车，使船停下来，以减少进水动压力，并转向，使破口处在下风，以减少波浪的作用。

如一个10cm×10cm的破洞(面积为

100cm2)在水下1m时，其进水静压力约为

10.25kg。一个人在堵漏时能克

服60～80kg的压力，则一个人就能把

该破洞堵住。破洞再大些或在水线下更深时，可能就需要几个人的力量才能堵住。如该10cm×10cm的破洞在船舶正前方，且船舶以10节速度前进，则破口处的动水压力将达271.2KN，如船舶不停下来，则很难堵漏。4、排水次序的原则

(1)船舶破损有纵横倾时,先排吃水大的一端舱室的水,后排其它舱室的水.(2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水,后排大破洞进水舱室的水.(3)先排自由液面大的舱室的水,后排自由液面小的舱室的水.(4)先排机炉舱、舵机舱、弹药库等重要舱室的进水,后排其它舱室的水.(5)先排上层舱室的水,后排下层舱室的水.（一）船舶密封和船体开口关闭装置1、船体结构的密性指船体结构构件的接缝、开口关闭位置等，在规定的条件下不渗漏气体、油、水等的性能。（1）水密：船体水密结构和装置主要有水密横舱壁、双层底、双层壳、水密门、窗、水密舱盖及排水设备等。（2）风雨密：干舷甲板上及封闭的上层建筑和围敞室等各种开口的关闭装置，以及舱壁甲板或其上一层甲板均要求为风雨密三、船舶密封与堵漏

2．开口的关闭装置1）船体结构上开口关闭装置的种类按用途划分，主要有下列四种：货舱舱口盖、船用门、船用窗、人孔盖。按密性划分，又可分为水密、油密型的，风雨密型和非密性的关闭装置。

单拉滚翻式舱口盖（1）货舱舱口盖：铰接折叠舱口盖

滚动舱口盖吊移式舱口盖单拉滚翻式舱口盖铰接折叠舱口盖（2）船用门

①水密门：②风雨密门:③钢制轻便门：④防火门:（3）船用窗①舷窗：一种圆形窗，分为重型舷窗和轻型舷窗。②方窗；③天窗：④手摇窗水密门水密门有如下三级：一级——铰链门二级——手动滑动门；用手动将门完全关闭所需的时间应不超过90S三级——动力兼手动滑动门。能在60S以内关闭.

任何水密门的操纵装置，无论是否动力操纵，均须在船舶向左或向右倾斜15o时能将门关闭。（4）人孔盖在船体结构的构件上为人员出入而开设的孔，称为人孔。在液舱、隔离空舱等的顶板或壁板上开的人孔，必须装设人孔盖，并保证水密性。为了便于维修、逃生和有利于通风，一般每个液舱或空舱在顶板或壁板上至少要开两个人孔，并成对角线布置。人孔通常有圆形或椭圆形两种，人孔盖主要有下列几种形式：①齐平人孔；②凸起式人孔盖；③铰链式人孔盖；④凹形人孔盖人孔盖2）船体结构上开口的关闭装置的设置（1）水密舱壁上开口的关闭装置在限界线以下的水密舱壁上要求尽量减少开口的数量，对于开口要有船舶主管机关认可的关闭装置。①在防撞舱壁上不准设门、人孔或出人口。②在甲板间舱内的水密舱壁上，可以装设一级或二级水密门。③甲板的下缘在舷侧的最低点，高出最深分舱载重线2．13m以上的甲板上的旅客、船员及工作的处所，可以设置一级水密门。④从机舱通往轴隧的水密舱壁上的水密门，一般要求装设二级水密门。⑤门槛在分舱载重线以下，航行中有时需要开启，且门的数目超过5扇；或在舱壁甲板以下设有旅客舱室，则舱壁上的门为三级水密门。船上所有的水密门在航行中均应保持关闭，因船上工作而在航行中必须开启时，应做到随时可以关闭。舷窗(2)限界线以下船壳板上开口的关闭装置①在限界线以下船壳外板上的舷窗，都是采用水密性和抗风浪的圆形窗（重型舷窗），并设有内侧铰链式风暴窗盖。②船壳外板上的排水孔、卫生排泄孔及其他类似开孔，要求越少越好，或采用一个排水孔供多种排泄管共用。③和机器连通的海水进水孔和排水孔，在管子与外板之间，或管子与装配在外板上的阀箱之间，设有随时可以接近的阀门，并在阀上标明有阀门开启或关闭的指示器。（3）限界线以上的船体结构开口关闭装置在舱壁甲板以上，要求采取一切合理和可行的措施限制海水从舱壁甲板以上浸入舱内。①舱壁甲板或其上一层甲板都要求是风雨密的，露天甲板上的所有开口，均设有能迅速关闭的风雨密关闭装置。②在限界线以上外板上的舷窗、舷门、装货门和装煤门以及关闭开口的其他装置，应为风雨密的，且有足够的强度。③在舱壁甲板以上第一层甲板以下处所内的所有舷窗，应配有有效的内侧舷窗盖，且易于关闭成水密的。④露天甲板上都设有排水口和流水孔，以便在任何天气情况下能迅速排除露天甲板上的积水。（二）船舶堵漏

1、破损位置的确定:(1)预判触礁、搁浅一般在船底；碰撞在水线附近；若船舶倾斜，一般在倾斜一侧。(2)听（漏水声和冒气声）双层底漏水，其空气管和测深管会冒气；大舱进水听流水声；邻近舱室进水可通过敲击钢板判断水位。(3)看查看水流；水位超过破口，水面有气泡；是否有油渍；(4)测.

测舱底水、压载水的变化。2、堵漏器材及使用方法1)堵漏毯:又称堵漏席,是一种大型的堵漏器材.用于堵住船体水线部位的破洞进水,有重型和轻型两种.2)堵漏板:由铁板或木板橡胶垫及固定装置构成,有整块、两块、三块.用于堵舷窗大小的中型破洞.3)堵漏箱:箱口四周镶有橡皮垫的方形铁板箱.4)其它堵漏器材:如堵漏水泥箱,木塞等轻型堵漏毯：由三

层帆布缝制而成，四周的帆布边缝有麻绳以增加其强度，

毯的一面缝有油麻绒，堵漏时应将有

麻绒的一面朝向破

口，靠水压将堵漏毯压紧在船壳板上，堵住破口。重型堵漏毯：用钢

索编成网，四周镶有钢丝绳，网的两面各贴一层厚帆布，每个方形钢索圈内垫以几层小块厚帆布，缝合在两层帆布中间。四周所镶的钢丝绳外面又镶着一条粗油麻绳，它以细麻绳缠扎在钢丝绳上，四角和上面装有眼环。形状：呈方形，规格有2×2、2.5×2.5、3×3、3.5×3.5、堵漏毯图1-36堵漏毯的使用方法1-堵漏毯；2-导向滑车；3-顶索；4-底索；5-前张索；6-后张索2)堵漏板(三种)①螺杆折式(折叠式)：船体内部进行堵漏，用以堵住直径在280mm以下的近似圆形破洞。由三块铁板铰接而成的堵漏板、撑架、螺杆和蝶形螺母等组成。在堵漏板的四周嵌有橡皮衬垫。②圆形折式：是从船体内部进行堵漏的一种简易型堵漏工具。由拉索、橡皮垫及由绞链连接而成的两块折式铁板等组成。③方形：从舷外向内进行堵漏。由吊索、拉索、铁板及橡皮垫等组成。螺杆折式圆形折式3)堵漏盒（也称堵漏箱）从船内进行堵漏，主要用于覆罩有较大向内卷边的洞口，或有一些小型突出物的船壳裂口，或以木塞、木楔塞漏后四周仍不规则的缝孔等。其结构为一只400mm×400mm面积、高为300mm的无盖铁盒，两侧装有拎攀，箱口四周嵌有橡皮垫。

堵漏箱1-40堵漏箱及使用方法1-船壳板;2-堵漏;3-木楔;4-撑柱;5-橡胶垫图1-41螺杆堵漏箱及使用方法1-螺杆;2-撑杆;3-肋骨;4-堵漏箱;5-橡胶垫;6-船壳板4)其他堵漏器材（1）堵漏螺杆主要有钩头螺杆(螺丝钩)、“T”形固定式及活动“T”形几种。①钩头螺杆(螺丝钩)：通常

用来堵塞形状不规则，又有

向外卷边而用木塞和木楔无

法堵住的漏洞。

②“T”形固定式螺杆：用于堵

船壳上的裂口，是从船内经船壳裂口向外堵的一种工具。③活动“T”形螺杆：是一种从

船内经船壳裂口向外堵的工

具。“T”形固定式螺杆

↓活动“T”形螺杆

↓(2)丁字型堵漏垫使用时先把丁字型螺杆扳直，从破洞舱内一边伸出后，再恢复丁字型，旋紧螺母利用木垫板把棕垫压紧在破洞上。

适用于堵直径在300mm左右

的圆形或近似圆形的漏洞，

且该处卷边向外。若漏洞有较大的向内卷边，则应使用螺杆折式(折叠式)

堵漏板为宜。

丁字型堵漏垫（3）堵漏用支柱支柱是堵漏时的支撑，长短根据需要配备。同时配有一定数量的垫木和垫板，以便分散应力。伸缩型堵漏柱：由钢管或铁管制成，伸缩度一般在0.5～1.2m。木支柱：用松木或杉木制成，有圆形和方形，长度为4～6m。（4）木楔用来衬垫支柱，一般长度为厚的5～6倍。衬垫时应两块尖端相对、上下叠起，为防止滑出可在两边用木钉钉住固定。

（5）木塞：适中的近圆形破洞也可用大木塞从舷外塞住堵漏。操作方法是首先在木塞两端各旋上一个螺丝环，环上各系一根绳索，大端为吊索，小端为拉索，使用时用吊索将木塞吊到破洞处，再由船内用带钩艇篙经破洞钩入拉索拉紧系牢。（6）水泥、黄沙及促凝剂应备500#或以上的高强度水泥，洁净无杂物的粗粒黄砂，直径25mm以下的石子，促凝剂用苏打或水玻璃。调拌时每50Kg水泥先用砂0.05m3、石子0.062m3搅拌，再加入溶化的促凝剂和23L淡水搅拌成浓浆。促凝剂的用法是：苏打为水泥的2%～6%、水玻璃为水泥的1%～3.5%。（7）充气袋：有圆形和圆柱形等。使用时放在漏洞处，利用潜水空气泵充气膨胀堵住漏洞。袋上设安全阀，压力大时可利用其放气。（8）堵漏用工具：锤子、锯子、电钻、扳手、滑车及各种钉子、螺丝、铁丝等材料。5）船体加强船舶进水后，不进水一侧的舱壁压力很大，为防舱壁被压破和水的蔓延，应用木柱等支撑物对舱壁加以支撑加强。支撑要点如下：

（1）支撑点的位置应位于距进水水位高度的1/2或1/3～2/3高度处，即水侧压力中点附近，撑脚应选择在船体的骨架处。（2）支撑点应加木垫以分散应力。（3）支柱与舱壁应尽可能保持垂直，用人字支撑法时，其合力应垂直于舱壁。支柱应结实，其横截面应不少于100mm×100mm。支柱应用木楔打紧，并用马钉将其固定。（4）若舱壁已变形，不能用千斤顶进行矫正，以防破裂。四、船舶减摇与操纵装置（一）船舶摇荡运动及影响1、船舶摇荡运动及摇荡运动的形式横摇；纵摇；首尾摇；纵荡；横荡；垂荡2、摇荡运动对船舶性能的影响

(1)剧烈横摇→货物横移→重心移动→船舶过分倾斜而倾覆.(2)纵荡和垂荡运动→附加力→船体结构和设备损坏.(3)纵摇和垂荡运动→阻力增加,桨效率降低,船速下降.严重时桨露出水面→飞车.(4)摇荡运动影响机器设备、航海仪器、仪表正常工作.(5)使船上人员工作和生活条件恶化,并造成甲板上浪.（二）减摇装置目的:一般都是以减轻横摇为目的.1、舭龙骨:装于船舶舭部外侧,并与舭部表面垂直,沿着水流方向安装的长条.作用:使摇摆减慢,摆幅减小;减摇效果好,几乎所有船舶均装有舭龙骨.2、减摇鳍又叫侧舵,装于船中两舷舭部,在船内设有操纵机构,需要减摇时,将减摇鳍伸出舷外.

结构复杂,减摇效果好适用于大型客船.军舰3、减摇水舱设于船舷两侧,两舱之间在底部用管子连接,形成”U”字形水舱.主动式被动式

4、减摇陀螺仪减摇性能灵敏,显著,不受航速影响.但价格昂贵,占船内体积大.

一般只用于军舰或大型客船.（三）操纵装置——舵作用---保证船舶具有操纵性船舶操纵性-----是指船舶能保持或改变航向、航速和位置的性能.决定于舵的大小、类型、数目和位置.具体要求是航向稳定性,尾倾船舶稳定性好。1、舵的类型(1)按舵杆轴线位置分为:①不平衡舵:舵杆轴线位于舵叶的前缘，是一种平板舵.②平衡舵:舵杆轴线位于舵叶的中前位置.舵叶剖面形状一般为流线型.