船舶的重量性能與容積性能

第一節(jié)船舶的重量性能與容積性能—、概述船舶貨運的研究對象和內容。1）海上貨運流程：受載、配載、裝船、途中管理、卸載、交付2）海上貨運要求：安全、優(yōu)質、快速、經(jīng)濟本課程教學安排與要求。1）知識理念2）學習方法及要求二、船體基礎知識船舶主尺度1）主尺度的內容、種類及用途內容：長、寬、深、吃水種類及用途：型尺度、登記尺度、最大尺度2）型尺度的定義船用坐標系、船舶基準（剖）面?船舶基準面：中線面：過船寬中央的縱向垂直平面。中站面：過船長中點的橫向垂直平面?；矫妫哼^船長中點，龍骨板上緣且平行于設計水線面的平面。?船體基準剖面：中縱剖面：中線面上船體剖面。中橫剖面：中站面上船體剖面。設計水線面：過設計吃水且平行于基平面的平面上船體剖面。三、船舶浮性船舶平衡條件重力與浮力平衡：9.81xW=pxVxg=9.81xA船舶漂浮平衡條件重心G：Gravity(Xg,Yg,Zg)X=^Pi'Xi=lcGLongitudinalCenterofGravitygZPiY=Zp.七=tcGTransverseCenterofGravitygZPiZ=ZPi'Zi=vcg(kg)VerticalCenterofGravitygZPi浮心B：Buoyancy(Xb，Yb,Zb),船舶排水體積形心，其位置可從資料中查取。常用：浮心縱向坐標X、垂向坐標Z(KB)船舶浮態(tài)：四種(取決于重心與浮心的位置關系)理論推導計算時常取正浮狀態(tài)，實際航行時一般要求適度尾傾。四、船舶重量性能排水量△:船舶所排開水的重量。A=pxV=W(總重量)空船排水量A(Lightshipdisplacement):即空船重量，由資料查得，定值。A=A+DW總載重量DW(Deadweight):船舶在某一水線下裝載的所有重量。DW=ZQ+ZG+C式中：ZG:航次儲備量。指船上船員、行李、備品重量G和油水重量G之和。12C:船舶常數(shù)(Constant)。營運后的空船重量與新出廠時的空船重量的差值。變量，某一時間段內(如具體航次)取為定值?？傒d重量用途：統(tǒng)計船舶的重量擁有量。如：我國8000噸遠洋貨船，8000噸是指設計狀態(tài)下的總載重量具體航次最大裝貨量：凈載重量ndw(NetDeadweight)NDW=DW-ZG-CDW:最大總載重量(最大裝載量)，由多種因素決定。max五、容積性能船舶總艙容Vch散裝艙容(GrainCapacity)包裝艙容(BaleCapacity)：一般為散裝艙容的90%?95%液貨艙艙容(LiquidCapacity)艙容系數(shù)(Coefficientofload):每一凈載重量所占有的貨艙容積。H=c^(m3/1)NDW理解為：船舶能為每噸貨物提供的體積。日較大，該船該航次適合裝較輕貨物；日較小，該船該航次適合裝較重貨物。船舶登記噸位：registeredtonnage根據(jù)船舶噸位丈量公約或《法定規(guī)則》丈量確定的船舶容積。總噸位(Grosstonnage):GT，總容積總噸位用途：統(tǒng)計船舶的容量擁有量；分級依據(jù)；收費標準等。如：甲類一等：無限航區(qū)、3000總噸及以上船舶。凈噸位(Nettonnage):NT，有效容積凈噸位用途：港口費用或稅金的基準。運河噸位(Canaltonnage):CT總噸位和總載重量的關系第二節(jié)船舶吃水—、概述水面與船底之間沿鉛垂線的距離。正浮時：水線面與基平面之間的垂直距離，此時船舶吃水處處相等。實際吃水二型吃水+平板龍骨厚度吃水意義：船舶排水量大小的直觀標志。1）航行安全性：如最大吃水限制，干舷要求等：2）航海性能：水下形狀，阻力，浮心位置等：3）船舶浮態(tài)：各處吃水水尺標志（六處）1）公制：阿拉伯數(shù)字，字高和間距均為10cm2）英制：羅馬數(shù)字，字高和間距均為6in例：水線位于水尺標志“VIII”字體高度一半處，則該處的吃水為8英尺3英寸。二、基本概念首吃水：首垂線上的吃水，水尺標志讀出的吃水需進行修正。尾吃水：尾垂線上的吃水，水尺標志讀出的吃水需進行修正。腫吃水：型長中點處的吃水，水尺標志直接讀出。平均吃水：同等排水量條件下，對應于船舶正浮時的吃水。船舶小傾角范圍內，是指漂心處的吃水。漂心F：Floatation（Xf，Yf，Zf）水線面的幾何中心，常用漂心縱向坐標Xf。僅有橫傾:dd+dm2僅有縱傾：d_d+d*,?tm2LBP

既有橫傾又有縱傾:d+d+d+d+d+dx-16LBP有橫傾縱傾和縱向變形ddf+6dm+dA*x爭.tm8LBP式中：dF,dM,七:船舶首、腫和尾部左右平均吃水(m)。1.四、吃水修正計算少量載荷增減1.每厘米吃水噸數(shù)TPC：平均吃水變化1厘米時，船舶排水量的變化值(t/cm)。TPC=0.01xpxTPC=0.01xpxAw2.TPC可從船舶資料中查取。當船舶有少量載荷P變化時，其平均吃水的變化量8d為:P8d=100-TPC式中：P：改變的載荷重量(t)，舷外水密度變化加載時取“+”，減載時取“」'。1)舷外水密度由P1)舷外水密度由P1變化到P設排水量不變:8d=('—L)100-TPCpp.式中：p標準海水密度，p=式中：p標準海水密度，p=1.025g/cm3TPCp=1.025g/cm3水域中的值。2)近似計算3.d3.d-p=d-p淡水水尺超額量FWA船舶由標準海水水域p$=1.025g/cm3駛入標準淡水水域p=1.000g/cm3時，平均吃水的增加量。FWA=5d=—A——(10空-102^)=一A——x0.025=(m)100TPC1.0001.025100TPC4000-TPC例：某輪裝貨后將相應載重線上緣沒入水中28cm，泊位舷外水密度p=1.003t/m3FWA=0.34m，則該輪。A.已經(jīng)超載B.船舶不適航C.沒有超載D.不能確定解：將上述數(shù)據(jù)代入公式可得0d=22X0.34/25=30cm，即本船在該半淡水港可將載重線上緣沒入水中30厘米，而實際上該船只將載重線上緣沒入水中28cm，所以該船沒有超載，選C。五、作業(yè)（一）船舶在甲港裝載后，首吃水為8.30m，尾吃水為8.50m，排水量△=10200t，TPC=20.0t/cm，然后駛往乙港（p=1.000），航行途中消耗油水200t，問：船舶由海上進入乙港時的平均吃水為m。8.425m某輪某航次△=18000t,TPC=25.0t/cm,計劃由標準海水港裝貨后，駛往一半淡水港（p=1.010）,抵達目的港的平均吃水限制為8.0m，預計途中消耗油水200t，在不考慮其它因素的情況下，問出發(fā)時的平均吃水為m。7.97m為保持某輪在密度為1.008的水域中與在標準海水中的吃水不變，需卸下貨物322t，則該輪在標準海水中的排水量為t。19414.7t第三節(jié)船舶靜水力資料—、概述實際工作中，由于船舶裝載狀態(tài)的變化等，需經(jīng)常計算和校核船舶的浮性、穩(wěn)性等各種航海性能。為減少計算量，方便實際應用，船舶設計部門根據(jù)船舶型線圖預先加以計算（計算機）并匯集成資料，這就是船舶靜水力資料。它包括靜水力曲線圖、靜水力參數(shù)表和載重表尺。二、靜水力曲線圖r2

靜止、正浮、標準海水船舶平均型吃水浮性和穩(wěn)性要素r2浮性曲線：7?8條⑴船殼系數(shù)k：k實際排水體積=匕型排水體積VM一般取1.003?1.007。大船較小，小船較大；吃水大較小，吃水小較大。例：某輪的船殼系數(shù)K=1.006，在某一吃水時其總排水體積V=12500m3,貝U其水下外板及附體的排水體積為75m3。(2)浮心距腫距離Xb和漂心距腫距離Xf：查取時以船腫為坐標原點，腫前取"+”，腫后取“-”。穩(wěn)性曲線：3條船型系數(shù)曲線：4條三、靜水力參數(shù)表將靜水力曲線圖轉化為數(shù)值表格的形式，查取方便、準確，常需內插。四、載重表尺以平均實際吃水為引數(shù)。實際

吃水-9.50-9.00排水量排水量排水量2100019000海水(O21000L實際

吃水-9.50-9.00排水量排水量排水量2100019000海水(O21000L由△和P查取dm200002,由dm和P19000查取△名稱查圖表引數(shù)特點靜水力曲線圖型吃水數(shù)據(jù)全，但查取不便靜水力參數(shù)表型吃水精度高，但常需內插載重表尺實際吃水查取方便，精度較高

六、船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心位置的計算邦戎曲線1）某一站號處的橫剖面自船底到最高一層連續(xù)甲板（即上甲板）在不同吃水下的橫剖面面積，如圖（a）；d?iA=2jyd02）以吃水為縱坐標，橫剖面面積As為橫坐標，作出曲線如圖（b）；3）將各站處的橫剖面都進行如上計算，得邦戎曲線圖。4）作出具體狀態(tài)下的水線W1L1,用積分法或近似計算求出排水體積和浮心坐標。2.費爾索夫圖譜J

第四節(jié)載重線標志—、干舷和儲備浮力十舷：船中處從十舷甲板邊緣上表面（甲板線上緣）向下量全有關水線的垂直距離。F=D-d+8式中：8:十舷甲板邊緣的厚度。儲備浮力：滿載水線以上水密部分的體積所能產(chǎn)生的浮力。1）儲備浮力用來保證船舶在水面的漂浮能力，是確保船舶安全航行的重要指標，對穩(wěn)性和抗沉性等有很大的影響。2）儲備浮力通常以夏季滿載排水量的百分數(shù)來表示，其大小根據(jù)船舶類型、航行區(qū)域以及載運貨物的種類而定。內河船的儲備浮力約為其夏季滿載排水量的10%?15%，海船約為25%?40%（有資料為20%?50%），軍艦的儲備浮力往往在100%以上。海面上風浪冬季比夏季大，要求冬季有較大的儲備浮力。二、載重線標志以《國際載重線公約》和我國《法定規(guī)則》規(guī)定的最小干舷作為依據(jù)，堪繪在船中兩舷，表明該船在不同航區(qū)、不同季節(jié)中航行時所允許的最大吃水線，以此規(guī)定船舶安全航行的最大吃水和所需的最小儲備浮力。若《公約》和《法定規(guī)則》規(guī)定的最小十舷不一致，應取其中的最大值作為最小干舷。國際航行非木材船的載重線標志（右舷）|甲板線1）組成：（載重線圈及橫線、各載重線顏色：與船殼顏色明顯區(qū)分。甲板線船首c^"^sF|JWNA2）各載重線方向、縮寫、位置關系和間距海水載重線間距：jds，淡水載重線與海水載重線間距：如—pc（cm）WNA僅堪繪于船長不超過100m的船舶，而且比w載重線低50mm。.,,…一AA?淡水水尺超額量：FWA=so.Tpc（m）=耳。以.（頃）國際航行木材船的載重線標志與國際航行非木材船載重線標志的區(qū)別:1）各載重線堪繪于載重線圈的船尾方向；2）各載重線方向相反；3）各載重線相比國際航行非木材船的各載重線要高（LWNA相同）；4）在國際航行非木材船的各載重線縮寫前面加“L”；5）LW比LS低36ds,dLs為夏季木材吃水。國內航行船舶的載重線標志與國際航行船舶載重線標志的區(qū)別：1）載重線圈下半部分與標志同色；2）載重線圈兩側標以“zc”；3）各載重線共四條，無W與WNA；4）各載重線縮寫不同；5）同一船舶國內航行的各條載重線比國際航行的相應載重線高。三、載重線海圖載重線海圖對世界海區(qū)，按全年風浪大小與頻率變化劃分為：1）區(qū)帶（Zone）熱帶區(qū)帶：全年使用T載重線；夏季區(qū)帶：全年使用S載重線。2）季節(jié)區(qū)域（帶）（Seasonalarea）熱帶季節(jié)區(qū)：按規(guī)定季節(jié)期交替使用S或T載重線；冬季季節(jié)區(qū)：按規(guī)定季節(jié)期交替使用S或W載重線；北大西洋冬季季節(jié)區(qū)：按規(guī)定季節(jié)期交替使用S或W（WNA）載重線。我國沿海海區(qū)的規(guī)定：兩個熱帶季節(jié)區(qū)域香港一蘇阿爾恒向線以北：S:10.1?4.15；T:4.16?9.30香港一蘇阿爾恒向線以南：S:10.1?1.20；T:1.21?9.30四、載重線標志的使用載重線上緣為準；由內河港口出海，允許適當超載。第五節(jié)貨物的基本性質一、貨物種類按貨物形態(tài)和裝運方式分雜貨(Generalcargo)如：箱裝貨、袋裝貨、鋼材、車輛等。固體散裝貨物(Solidbulkcargo)如：化肥、礦石、煤炭、水泥等。液體散裝貨品(Liquidbulkcargo)如：石油及其產(chǎn)品.液化氣體.液體散裝化學品等。集裝貨物(Unilisedcargo)如：集裝箱、托盤貨、載駁船上的方駁等。按貨物特性及運輸要求劃分危險貨物(Dangerouscargo)如：爆炸品、壓縮氣體、酸、堿等。特殊貨物(Specialcargo)如：氣味貨、揚塵污染貨、冷藏貨、吸濕貨等。一般貨物(Normalcargo)指對其性質對運輸無特殊要求的貨物。按貨物運抵方式分直達貨物(Directcargo)指從起運港不經(jīng)第三國港口而直接運達的貨物。轉運貨物(Transitcargo)指途中經(jīng)第三國港口卸貨并通過第三國陸運出境的貨物。轉船貨物(Transhipmentcargo)指中途經(jīng)第三國港口換裝他船運輸出境的貨物。通運貨物(Throughcargo)指中途經(jīng)第三國港口并原船運輸出境的貨物。選港貨物(Optionalcargo)裝船時由托運人提供兩個或兩個以上可供選擇的卸貨港，在到達第一選卸貨港前一定時間根據(jù)貨主指示而確定卸貨港的貨物。聯(lián)運貨物(Combinedtransportcargo)指途中換裝其他運輸工具而繼續(xù)運輸?shù)呢浳?。二、貨物的物理性質吸濕和散濕性：如棉、麻、茶、化肥、食鹽、食糖等?！蜃⒁鉁貪穸瓤刂坪头莱贝胧]發(fā)性：如汽油、酒精、原油等。◎降低貨物溫度，使用堅固完好和封口嚴密的包裝。熱變性：如煤炭、礦砂、松香、橡膠、石蠟等?！蚩刂曝浳锖?，低熔點貨物裝載于陰涼低溫艙位，適當控制溫度。脹縮性與物理爆炸性：如油品、桶裝油類、鋼瓶內的壓縮氣體等。◎注意溫度、壓強控制。放射性1）a射線（甲種射線）：帶正電的粒子流，電離作用強，穿透能力弱，射程短。2）p射線（乙種射線）：帶負電的粒子流，電離作用弱，穿透能力強。3）y射線（丙種射線）：波長很短的電磁波，即光子流。不帶電，以光速運動，穿透能力很強。4）中子流：不帶電，穿透能力很強。用比重輕的物質（如水、石蠟、水泥等）屏蔽。5）x射線（倫琴射線）:◎采取有效屏蔽防護，控制接近的時間和距離，防止放射源由消化道、呼吸道、皮膚3個途徑進入體內。三、貨物的化學性質氧化性：如金屬類、油脂類、自燃類貨物（如煤炭、金屬、魚粉、黃磷、賽璐珞等）、橡膠的老化、茶葉的陳化等?！蛲坑推?、防銹油等保護層，防水分（海水）侵蝕。腐蝕性：如鋼鐵與鹽、酸作用，燒堿和油脂作用灼傷皮膚，濃硫酸碳化作用，漂白粉的氧化性等?！蛉萜骼喂蹋ǚ佬孤?、密封，合格的外包裝。燃燒和化學爆炸性：如鋁粉、棉、硫等?！蜃⒁馔L散熱。四、貨物的機械性質貨物及其包裝防止變形和破環(huán)的能力，可用耐壓強度和允許沖擊加速度來表示。取決于貨物的質量、形態(tài)和包裝強度，主要有破碎、變形、滲漏、結塊、散捆等。選取合適的包裝，采用適當?shù)囊r墊，限制堆碼高度，小心搬運。五、貨物的生物性質酶的催化作用：如糧谷等?！蜃⒁鉁囟?、PH值、水分的影響，適當通風。呼吸作用：如有機貨物等。◎控制溫度、含水量、氧的濃度。微生物作用：細菌、霉菌、酵母菌等?！蚩刂曝浳锖亢铜h(huán)境的溫、濕度。蟲害作用：如鼠、蟻對糧谷類、果菜類、毛皮制品的蛀食作用等。◎殺蟲劑、熏艙。六、貨物重量和體積貨物的重量1）單位：1公噸=0.9842長噸（英噸）=1.1023短噸（美噸）2）貨物的記重方法定量包裝法、衡重法、液貨計量法、水尺檢量。3）貨物的自然減量（1）貨物在運輸保管過程中，因其自身性質、自然條件和運輸技術條件的限制產(chǎn)生的重量上不可避免的減少量，又叫自然損耗。引起貨物自然減量的基本原因：十耗、散失、流失等。（2）實際工作中，用自然損耗率來表示，即貨物的自然減量占運輸貨物原來總重量的百分比。自然損耗率與貨物種類、裝卸方式和次數(shù)、包裝形式、氣候條件和運輸時間等因素有關。自然損耗在貿易合同中規(guī)定的損耗限度內時，船方不承擔賠償責任。貨物的體積單位：1m3=0.0283ft3七、貨物運費的記費標準計重貨物：按貨物毛重（重量噸）計算運費的貨物，在運價表中用W標記。容積貨物：按貨物體積（容積噸）計算運費的貨物，在運價表中用M標記。1容積噸=40立方英尺W/M:重量噸和容積噸中按高者計算運費。國際上通常以1噸貨物的體積與40立方英尺（1.1328立方米）比較來區(qū)分計重貨物和容積貨物，我國以1立方米為準。上述在計算運費時所用的重量噸和容積噸統(tǒng)稱運費噸。八、承運人的責任承運人應保證貨物運輸過程中的數(shù)量完整：對于包裝件雜貨，