海上貨物運輸?shù)?0章散裝谷物運輸

海上貨物運輸

航海學院貨運教研室第四節(jié)散裝谷物運輸與海運有關的散裝谷物的特性下沉性和散落性對船舶穩(wěn)性的影響散裝谷物專用船舶的結構特點散糧船運輸規(guī)則散糧船的裝運特點散糧船穩(wěn)性的核算改善散糧船穩(wěn)性的方法及其措施散裝谷物的定義谷物是指包括小麥（Wheat）、玉米（Maize）、燕麥（Oat）、稞麥（Rye）、大麥（Barley）、大米（Rice）、豆類（Pulse）、種子（Seeds）及有其加工而成的與谷物在自然狀態(tài)下具有相同特征的制成品。一、與海運有關的散裝谷物的特性3-1呼吸性影響因素：含水量、溫度、空氣成分、籽粒狀態(tài)等。自熱性（發(fā)熱性）吸濕散濕性吸附性谷物易感染或吸附異味和有害氣體的特性。易受蟲害注：以上五點特性是散裝谷物和包裝谷物的共有特性。一、散裝谷物的特性3-2艙內谷物重心下降；滿載艙出現(xiàn)空檔，便于谷物自由流動。下沉性（空隙性）影響結果：影響因素：顆粒大小、形狀、S.F.、表面狀態(tài)、含水量等。谷物種類大米小麥玉米大豆赤豆蠶豆花生仁花生果含水量標準(%)15以下14以下16以下15以下16以下15以下8.5以下10以下散裝谷物的含水量：一、散裝谷物的特性3-3散落性（流動性）定義：影響散落性的因素：顆粒大小、形狀、表面狀態(tài)、含水量、雜質含量等。衡量指標:

靜止角（Angleofrepose） 亦稱休止角、自然傾斜角、摩擦角。 靜止角越大，散落性越？；反之亦然。散落性對船舶的影響： α

散裝谷物（或非粘性固體散貨）在外力作用下， 能夠自動松散流動的特性。。有利于谷物裝卸，不利于船舶穩(wěn)性。谷物的靜止角谷物的靜止角一般為35°～37°，干燥時靜止角變小，約為20°～30°。注：下沉性和散落性是散裝谷物特有的特性。谷物種類靜止角(°)谷物種類靜止角(°)小麥23～28蠶豆33～43大麥23～28小豆29玉米30～40大米23～35稻谷34～35豆粕25～45大豆24～32花生粕25～45花生果50二、下沉性和散落性對船舶穩(wěn)性的影響下沉性：散落性：垂向力矩使船舶重心？，穩(wěn)性？；橫向力矩使船舶產生橫傾角，穩(wěn)性力矩？。YLZBWW1L1G1θMhKabcdeGq1q2使艙內谷面下沉且出現(xiàn)空檔。使谷物發(fā)生移動，存在？力矩和？力矩。三、散裝谷物專用船舶的結構特點單甲板，雙層底艙口圍較高設置頂邊水艙和底邊水艙，艙壁呈斜面形作用：必要時貨艙內設置防移裝置 或止移措施便于平艙和清艙；減小谷物移動傾側力矩；空載回航時可作壓載艙。1、國際散糧船運輸規(guī)則SOLAS1960非專用船：GM≥0.3048m（1ft）專用船：谷物移動引起的船舶靜橫傾角不大于5°1969

等效條例SOLAS19742、我國《法定規(guī)則》對散糧船運輸?shù)囊笏?、散糧船運輸規(guī)則1969等效條例經自由液面修正后的GM值不小于0.30m；由于谷物移動產生的橫傾角不大于12°；剩余動穩(wěn)性值不小于0.075m.rad。部分艙：滿載艙：谷面下沉模型：谷物移動傾側模型：1969等效條例的穩(wěn)性衡準部分艙：滿載艙：忽略不計；艙口內（75mm）艙口外(不小于100mm)。假定與水平線成25°，成15°。SOLAS1974部分艙：滿載艙：谷面下沉模型：忽略不計；艙口內（150mm）艙口外(不小于100mm)。谷物移動傾側模型：部分艙：經平艙的滿載艙：未經平艙的滿載艙：SOLAS1974

的穩(wěn)性衡準假定與水平線成25°，15°；艙口范圍內及艙口兩側成15°，艙口兩端成25°。經自由液面修正后的GM值不小于0.30m；由于谷物移動產生的橫傾角不大于12°，1994年1月1日以后建造的船舶，應不大于船舶甲板浸水角，兩者取小的；剩余動穩(wěn)性值不小于0.075m.rad。1969等效條例和SOLAS1974的異同點相同點：不同點：

a.假定谷物下沉和谷物傾側模型不同；

b.計算橫傾角時的谷物移動傾側力矩不同。

c.69年只考慮橫向傾側力矩，74年考慮橫向和垂向傾側力矩。SOLAS1974的穩(wěn)性衡準穩(wěn)性衡準指標相同。2、我國《法定規(guī)則》對散糧船運輸?shù)囊髧H航行船舶穩(wěn)性要求：假定谷物下沉和谷物傾側模型：國內航行船舶定義：谷物移動傾側模型：谷物移動傾側體積矩

必須滿足普通干散貨船的基本完整穩(wěn)性要求；同時滿足三條特殊穩(wěn)性衡準要求。同SOLAS1974。僅在國內沿海各港口之間航行的船舶和國際航行在港外部分卸載進港或駛往其他國內港口的船舶。 部分艙和滿載艙均假定谷物移動后谷物與水平成12°計算。谷物移動傾側體積矩當船舶具備按SOLAS1974要求計算的谷物移動傾側體積矩Mv資料時，國內船舶：對未經平艙的滿載艙和部分裝載艙：

經平艙的滿載艙：當船舶缺乏上述資料時，國內船舶：對部分艙：經平艙的滿載艙：五、散糧船的裝運要求1、裝貨前的準備

編制配積載圖 按規(guī)定填寫穩(wěn)性計算表

美國、加拿大、澳大利亞、巴西、阿根廷、中國等。使貨艙適貨申請驗艙，獲取驗艙合格證明。接受主管部門檢查人員的檢驗

檢驗項目：污水泵工作是否正常；裝載和穩(wěn)性計算是否符合規(guī)定。合格后獲取裝載許可證書，方可裝貨。2、裝卸過程中的注意事項3、散裝谷物船舶的計量編制配積載圖2-1航次貨運量計算配積載圖的基本原則：在保證船舶性能的前提下，盡可能多裝貨。盡量將各貨艙裝滿。 若艙容有富余，則可以留出1～2個部分裝載艙。部分裝載艙的選擇原則對船舶縱向強度影響較小便于調整吃水差該艙谷物移動所產生的傾側力矩應避開峰值，保證船舶穩(wěn)性。確定裝艙的基本方案經平艙的滿載艙、未經平艙的滿載艙、部分裝載艙（松動艙）、共同（共通）裝載艙。配積載圖繪制配積載圖用側視圖和俯視圖表示。滿載艙用“F”表示，且應標明平艙方式；部分艙用“S”或“P”表示，且應標明空檔高度或谷物裝艙深度。多用途船應標明是否采取共同裝載的方式。（1）編制配積載圖2-2示例No.6

No.5

No.4

No.3

No.2

No.1

4755t4041t4041t1269t4033t4739tFFFSFF4.0mERERNo.1No.2No.3No.4No.5No.6散糧船配積載圖2、裝卸過程中的注意事項2-1裝貨前，安置好舷梯安全網(wǎng)、防鼠板。選擇好天氣裝貨。甲板上不得有積水。裝貨過程中，應按裝艙計劃裝貨，保證縱向強度。單頭作業(yè)：各艙輪流裝，且分2～3輪裝完。雙頭作業(yè)：可隔艙同時裝載，但應分2～3輪裝完。多頭作業(yè)：可各艙同時裝載。裝貨過程中，可保持一定的尾傾，嚴禁出現(xiàn)橫傾。裝貨過程中，值班人員注意吃水的變化。裝貨完畢后應根據(jù)要合理平艙。其它2、裝卸過程中的注意事項2-2裝貨結束后，裝卸公司應繪制實際裝載圖。裝貨結束后，可根據(jù)合同要求進行熏艙。卸貨時通常用吸糧機或抓斗進行。卸貨過程中值班人員必須注意船舶吃水的變化對纜繩的影響。卸貨過程中，必要時應及時壓載。3、散裝谷物船舶的計量

裝船數(shù)量由岸上的計量器提供，并作為計算依據(jù)。 若岸上無衡量器或設備不完善，也可用水尺計量。六、散糧船穩(wěn)性的核算（SOLAS1974）SOLAS1974穩(wěn)性衡準各項指標的核算經自由液面修正后的GM值不小于0.30m；θS≤12°, 1994年1月1日以后建造的船舶，θS≤min{12°，船舶甲板浸水角}；剩余動穩(wěn)性值不小于0.075m.rad。簡化核算方法１、GM核算１）滿載艙谷物重心高度的確定方法：谷物重心取在貨艙的艙容中心處。

可由貨艙容積表查得。谷物重心取在艙內谷物的實際體積中心處。即：艙內谷物最終裝載體積的幾何中心處。

可由艙容曲線圖查得。２）部分艙重心高度的確定

重心位置取在艙內谷物初始裝載體積的幾何中心處。

可由艙容曲線圖查得。（1）公式計算法 （2）作圖法2、θh≤12°谷物移動傾側橫向體積矩Mv(m4)。經過重心修正后的谷物移動傾側總體積矩(m4)ΣMv′；

f

－谷物移動垂向體積矩修正系數(shù) 滿載艙： 取艙容中心為重心：f

＝1.00

取體積中心為重心：f

＝1.06 部分艙：f

＝1.12ΣMu′

－谷物移動傾側總力矩(t.m)；YLZBWW1L1G1θMhKabcdeGq1q2Mv的確定２－１滿載艙的橫向傾側體積矩表艙別

艙容中心垂向坐標（m）艙容中心縱向坐標(m)端部平艙（m4）端部不平艙（m4）NO.1貨艙9.1866.14673.91144NO.2貨艙8.7039.51663.01462NO.3貨艙8.7310.51698.91468NO.4貨艙8.69-18.54663.01474NO.5貨艙9.03-46.98121.81600總計

3420.6

7148

部分艙Mv的確定２－１部分艙的橫向傾側體積矩圖谷物裝艙深度（m）谷物體積（m3）谷物體積中心高度（m）谷物橫向移動體積矩（m4）谷物移動總傾側體積矩（m4）0.000.01.820.00.00.50201.12.071572.11760.81.00415.32.323107.33480.1……………15.007738.59.001528.01711.315.507866.09.13913.11028.315.717895.59.18842.4943.5部分艙的橫向傾側體積矩表部分艙傾側體積矩曲線圖（2）作圖法求取θS繪制靜穩(wěn)性曲線圖GZ=f(θ)繪制谷物移動傾側力臂曲線λh＝f(θ)

規(guī)則規(guī)定：λh曲線是一條隨橫傾角的增大而降低的直線。 由(0°，λ0)和(40°，λ40)兩點可確定該條直線。HOθGZλ0θsAFθλ4040oλθ３、剩余動穩(wěn)性值Ad≥0.075m.rad剩余靜穩(wěn)性力臂：剩余動穩(wěn)性力臂：

是指由經自由液面修正的GZ曲線、λH曲線及右邊邊界線CF 所圍面積。右邊邊界線CF θ

HGZOλ0θsBAFθmλ40θCDEAd的計算在橫坐標θh~θm范圍內將曲線n等分，量取各段GZi′的數(shù)值，利用梯形法則計算曲線面積值Ad。HGZOλ0θsBAFθmλ40F２、簡化核算方法１）等值三角形面積法２）剩余靜穩(wěn)性力臂法（GZ40′省略條件法）３）谷物許用傾側力矩Ma法HGZOλ0θsBAFθmλ40２）剩余靜穩(wěn)性力臂法假設右邊界是４０°，θs≤12°HGZOλ0θsBAFθm=40°λ4012°應用條件應用條件谷物移動引起的船舶橫傾角θh≤12°；經自由液面修正后的GZ曲線在12°～40°范圍內形狀正常，無凹陷現(xiàn)象；右邊邊界線對應角為40°；GZ40′明顯大于0.307m。若任一項不滿足，則必須采用其它方法進行穩(wěn)性核算。KG經過自由液面修正注意：HGZOλ0θsBAFθmλ4012°３）谷物許用傾側力矩Ma法許用傾側力矩Ma

恰能同時滿足公約中三項穩(wěn)性衡準指標要求時所允許的全船谷物移動傾側力矩的最大值。Ma的求取:找到滿足三項指標的最大的λ０利用λ０求Ma查表獲得Ma

HGZOλ0θsBAFθmλ40FMa僅與靜穩(wěn)性曲線的形狀有關

Ma表Δ(t)

KG(m)300003250035000…45000475006.00439094550747430…58300617346.20425824406945881…56309596336.40412554263244333…5431957532…………………9.80171911769418012…204782181110.00163671646416753…1848719710七、改善散糧船穩(wěn)性的方法及其措施減少谷物移動傾側體積矩改善配積載方案，提高初穩(wěn)性高度設置防移裝置及采取止移措施減少谷物移動傾側體積矩將部分裝載艙安排在較窄小或較短的貨艙內。避開部分裝載艙內谷物移動傾側力矩的峰值。