浅谈压载水在船舶倾斜试验中的应用
时间：2020-12-15 08:00:55 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文以118000DWT散货船为例，研究了如何使用压载水的方法来完成船舶的倾斜试验，包括实验前的准备工作、试验中压载水调节和试验工况的强度校核等三个方面，并将之与传统的压铁倾斜试验方法进行分析比较。
关键词：压载水；倾斜试验；校核
中图分类号：U661.78 文献标识码：A
Application of Ballast Water in Ship Inclining Test
ZHANG Xinbo
（Yangzhou Dayang Shipbuilding Co.， Ltd.， Yangzhou 225107）
Abstract： By taking the 118000DWT bulk carrier as an example， this paper studies how to use ballast water to complete the inclining test， including preparatory work of the test， ballast water adjustment and strength check for test conditions during the test， precautions for the test. The advantages and disadvantages of this method are analyzed and compared with the traditional method.
Key words： Ballast water； Inclining test； Verify
1前言
由于船舶在設计之初对其重量和重心位置的估算存在一定偏差，加之船舶在建造过程中的建造偏差，所以船舶建成后其实际重量和重心位置与设计值必然存在误差。而船舶的实际重量和重心位置是校核船舶稳性的基础，所以在船舶建造完工后需要通过适当的方法测得船舶实际的重量和重心高度，以确保船舶在营运过程中的安全。
船舶倾斜试验是通过船舶横倾来求得船舶完工后的实际重量和重心高度的一种有效方法。为了获得船舶的横倾，必须在船上合适的位置对船舶的一舷施加重物，使之达到所需的横倾角。通常我们使用移动压铁的方法来完成倾斜试验，但在不能使用压铁的情况下，本文重点研究如何使用压载水来完成倾斜试验。
2船舶主要参数
本文以118000DWT散货船为目标船型，其主要参数如下：
总长Loa 260m
型宽B 43m
型深D 20.25m
结构吃水Ts 14.5m
载重量（Ts时） DWT 118000t
压载舱 24个
克令吊 无
3试验前准备工作
为了顺利完成船舶倾斜试验，得到准确的船舶重量和重心位置，在试验前需做好充分的准备工作：
（1）编制好试验大纲，并得到船级社的认可；
（2）试验应在平静水域和风力小于蒲氏风级2 级以下进行；
（3）测量并记录试验水域的水深，确保试验过程中船舶不会触底；
（4）船舶应尽可能达到建造完工状态；
（5）应准备重量表，包括不足重量和多余重量及其重心，并提交船东代表和验船师认可或参；
（6）任何堆积在船上的冰、雪及水应从船上清除掉，船上的临时材料、工具箱等应减到最少；
（7）悬挂重量包括救生艇和吊艇架等应置于航行位置，所有不能准确测量重量和重心位置的物品应在安装好；
（8）货舱舱盖关闭，所有设备处于正常状态；
（9）无关的多余船员或人员应从船上撤离，船上所有人员不允许随意走动，登船人数应尽量少；
（10）船体应尽可能的处于垂直漂浮状态，如果存在横倾，其初始横倾角应不超过0.5 度；
（11）空舱应打开人孔盖进行检查，舱内的液体和杂物应清除。
4试验过程中压载水调节
首先根据船级社认可的《倾斜试验大纲》配载压载水，使其达到船舶倾斜试验的初始状态：将首尖舱和第1顶边压载舱（左/右）装满压载水，同时保证首尖舱和第1顶边压载舱（左/右）所有相通的管系关闭；然后将作为倾斜试验舱的第4顶边压载舱（左/右）装载压载水2x650 吨，此值作为初始标准值。船舶倾斜试验初始状态下的参数，见下表1。
5试验步骤
（1）然后测量在NO.1、NO.4和NO.7货舱设置三只摆锤，并并记录位置以及摆线长度。摆锤应浸入水或油中以控制摆锤；
（2）记录船舶船实际不足重量和多余重量及其重心，用液体比重计和温度计测量船体艏部、舯部和艉部的海水温度、密度和两侧的吃水；
（3）通过对第4顶边压载舱的压载水的移动来模拟传统的压铁移动来获得船舶的横倾，也就是使第4顶边压载舱一舷的压载舱打开甲板平面阀排出压载水至海中， 而另一舷的压载舱通过压载泵注入等量压载水， 以此来实现压载水的调驳。压载水从第1到第8共调拨8次，读取9次摆线的位置（包括初始位置）。压载水调节顺序及状态见图2。
必须注意：在每个步骤注入/泄放完成后，关闭平面泄放阀和压载泵；等待数分钟后，用手动测深尺通过测深管测量并记录第4顶边压载舱（左/右）的测深值，并立刻计算两舱的压载水重量总和与初始标准值作比较，如差异超过25 吨（0.1%的试验排水量）应适当补充水注入/泄放；如果每次移动后产生的横倾角小于0.5 度，则应增加水注入/泄放量以确保横倾角大于0.5 度。
另外，系泊缆绳在读取摆锤读数时应处于自由状态，并保证无外部力矩传递到船体上。在核算最终空船重量重心时，需要考虑自由液面的影响进行自由液面的修正。
6试验工况的强度校核
船舶在船厂进行的性能试验，所处环境和港口类似，所以在整个试验过程中的总纵强度校核只需满足港口许用值即可，同样稳性也只需要满足GM>0.15m即可。图3为校核结果，由图可知船舶的总纵强度满足港口许用值的要求，稳性也满足要求。
7结束语
在船舶建造过程中，由于受到船厂自身条件的限制不能完成或需要做大量准备工作才能完成的倾斜试验，可以通过船舶自身的压载系统用压载水调节这个方法来完成，这样不仅降低了船厂的工装成本，而且节约了试验时间，有利于提高船厂的经济效益。
本方法较之传统的移动压铁的方法特别适用于较大吨位船舶以及起重和工装条件较弱的船厂，它具有以下几方面的优势：
（1）对船舶本身是否配备克令吊没有要求，同样对船厂的起吊设备能力也没有要求；
（2）不需要准备类似压铁等重量较大的船舶工装件；
（3）对船舶甲板面的布置没有要求，同样对船舶本身的局部甲板强度也没有要求；
（4）节约了倾斜试验时间
参考文献
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[3] 杜忠仁.运输船舶金属船体重量的估算方法[J].上海造船.1996 （1）.
[4] 盛振邦.船舶原理[M].上海交通大学出版社，2003.
作者简介：张新波（1982-），男，工程师，主要从事船舶总体及船体结构设计。
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