FPSO111油輪貨物積載李孔輝

1、海油發(fā)展采油服務(wù)公司2016-04-03船舶穩(wěn)性和壓配載技術(shù)主講：外輸部門(mén) 李孔輝2海上船舶可不可以像陸地上貨車(chē)那樣積載貨物？32.2.直接按從左到右的順序配載貨物直接按從左到右的順序配載貨物41.1.直接把貨物全部都裝在船頭或者船尾？直接把貨物全部都裝在船頭或者船尾？53.3.那我們把貨集中裝在船中或者兩那我們把貨集中裝在船中或者兩端可以嗎？端可以嗎？6怎樣裝貨才是船舶正確的積載方法呢目錄目錄7編制配載圖的目的編制配載圖的目的2022-1-8船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素FPSOFPSO的積載方法的積載方法總結(jié)總結(jié)船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和

2、積載船舶配載圖為了更好地完成船舶貨運(yùn)工作，船舶在每個(gè)航次開(kāi)始前都要根據(jù)裝貨清單和船舶性能編制一個(gè)詳細(xì)的貨物裝載計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃叫貨物配載圖。船舶配載圖是根據(jù)貨物的品種、數(shù)量、體積、重量 以及到達(dá)港口先后次序等因素，在保證船舶和安全、 充分發(fā)揮船舶載運(yùn)能力的前提下將貨物正確合理地分配到船舶各個(gè)部位，而繪制出來(lái)的。 配載圖是裝貨港指導(dǎo)裝船的文件。船舶積載根據(jù)貨物特點(diǎn)和船舶的承受能力，將已裝上船的貨物謹(jǐn)慎而適當(dāng)?shù)囟逊诺淖鳂I(yè)行為。是海牙規(guī)則所規(guī)定的承運(yùn)人貨物管理的一項(xiàng)內(nèi)容。船舶積載是在保證船舶安全、貨物完整無(wú)損、充分發(fā)揮船舶運(yùn)輸能力、有利加速船舶周轉(zhuǎn)和港口裝卸作業(yè)的前提下，將貨物正確、合理地裝到船上各個(gè)

3、部位，并繪制船舶積載圖。雜貨船配載圖FPSO111提油配載計(jì)劃目錄目錄9編制配載圖的目的編制配載圖的目的2022-1-8船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素FPSOFPSO的積載方法的積載方法總結(jié)總結(jié)編制配載圖的目的編制配載圖的目的編制船舶貨物配載圖是船舶積載的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它關(guān)系到船舶的航行安全和作業(yè)效率。安全、優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟(jì)是對(duì)船舶配載圖的基本要求。目錄目錄11編制配載圖的目的編制配載圖的目的2022-1-8船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素FPSOFPSO的積載方法的積載方法總結(jié)總結(jié)配載要考慮的主要因素配載要

4、考慮的主要因素一一.船舶穩(wěn)性船舶穩(wěn)性 船舶受外力作用發(fā)生頃斜，外力消后能夠回到原來(lái)平衡位置的能力稱(chēng)為船舶穩(wěn)性。船舶穩(wěn)性按傾斜方向的不同分為橫穩(wěn)性和縱穩(wěn)性；按傾角的大小分為初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性；按作用性質(zhì)不同分為靜穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性。1.初穩(wěn)性初穩(wěn)性船舶作傾角小于 10傾斜時(shí)的穩(wěn)性，又稱(chēng)小傾角穩(wěn)性。船舶有無(wú)穩(wěn)性及穩(wěn)性?xún)?yōu)劣決定于橫穩(wěn)心高度（又稱(chēng)初穩(wěn)性高度），即從重心G到穩(wěn)心M的垂直距離GM(圖1)。穩(wěn)心M為船舶傾斜時(shí)，浮心移動(dòng)軌跡的曲率中心，在小角度傾斜時(shí)，可視作是一個(gè)固定點(diǎn)。具有初穩(wěn)性的船舶，傾斜后浮力能夠與重力W構(gòu)成一個(gè)使船回復(fù)的力矩,其值Mr= GMsin。式中 為船舶的排水量；為傾角。橫穩(wěn)心高為正

5、值，穩(wěn)心在重心之上，GM值大，船舶的復(fù)原能力也大。配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素 初穩(wěn)性方程式：MR=9.81GM sin (kNm) 式中：排水量 船舶橫傾角（） GM初穩(wěn)性高度 由此可知，船舶初穩(wěn)性高度的大小與GM成正比。所以可以把初穩(wěn)性高度GM作為衡量船舶初穩(wěn)性大小的基本標(biāo)志。要使船舶產(chǎn)生正的復(fù)原力矩，必須使GM為正值。 但過(guò)大的橫穩(wěn)心高會(huì)使船舶在風(fēng)浪中劇烈搖蕩，使適航性變壞。因此，要選擇適當(dāng)。一般上限值取決于對(duì)船舶搖擺周期（15s-16s）的要求，最低值為船舶安全要求所確定。 配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素2.大傾角穩(wěn)性大傾角穩(wěn)性船舶作傾角為 10以上傾斜時(shí)的穩(wěn)性。

6、 此時(shí)，回復(fù)力矩以Mr= GZ來(lái)表示。式中GZ為重心到浮力作用線的垂直距離，稱(chēng)回復(fù)力臂。在同一裝載情況下，其值隨傾角由小到大再由大到小直至最后消失。回復(fù)力臂與傾角的關(guān)系曲線稱(chēng)靜穩(wěn)性曲線（圖2）， 曲線最高點(diǎn)的豎坐標(biāo)表示船在傾斜中所能產(chǎn)生的最大回復(fù)力臂，相應(yīng)的橫坐標(biāo)為最大靜傾角smax，回復(fù)力臂最后消失時(shí)的傾角為穩(wěn)性消失角r。它們是衡量大傾角穩(wěn)性?xún)?yōu)劣的主要指標(biāo)，其值越大表示大傾角穩(wěn)性越好，船舶越不易傾覆。配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素3.動(dòng)穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性 船舶在外力矩突然作用下的穩(wěn)性。 陣風(fēng)突然襲擊和海浪沖擊引起的傾斜力矩屬于突然作用的外力矩。力的突然作用，使船舶傾斜很快，這就需要考慮傾斜

7、時(shí)的角速度和慣性。在靜力作用下，外力矩不超過(guò)船舶的最大回復(fù)力矩，船舶就不會(huì)傾覆。但在動(dòng)力作用下，由于慣性,即使達(dá)到回復(fù)力矩與外力矩相等,船舶還要繼續(xù)傾斜，只有當(dāng)外力矩所作的功被回復(fù)力矩所作的功抵消時(shí)才能停止傾斜。因此，衡量動(dòng)穩(wěn)性?xún)?yōu)劣的指標(biāo)是回復(fù)力矩所作的功。船舶傾斜中最危險(xiǎn)的情況是船舶搖擺到最大擺幅正要回復(fù)時(shí)，受到與回復(fù)方向一致的突加力矩作用，船舶在兩個(gè)同方向力矩作用下傾斜加劇。船舶的受風(fēng)面積越大，面積中心位置越高，航區(qū)中風(fēng)浪越大，穩(wěn)性問(wèn)題就越嚴(yán)重。 船舶在動(dòng)力作用下的平衡條件下時(shí)外力矩作的功與復(fù)原力矩作的功相等。用數(shù)學(xué)方程式表示，外力矩作用的功為Ah=Mh，復(fù)原力矩作的功為AR=MRd。其中

8、，AR即為船舶的動(dòng)穩(wěn)性植。所以，動(dòng)平衡的條件是Ah=AR，即Mh=MRd4.靜穩(wěn)性靜穩(wěn)性船舶在外力矩逐漸作用下的穩(wěn)性。 船上重物移動(dòng)或在一側(cè)裝載少量貨物引起的傾斜力矩可認(rèn)為是逐漸作用的外力矩。受外力矩逐漸作用時(shí)船舶傾斜較慢，傾斜角速度可以忽略不計(jì)。配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素二.吃水差船舶吃水差就是首吃水與尾吃水的差值。通常船舶航行需要有一定的尾傾，而不允許有首傾。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)奈矁A有利于螺旋槳和舵工作，也可防止船首上浪。有時(shí)船舶通過(guò)淺航道，為了多裝些貨則要求平吃水，沒(méi)有吃水差。船舶積載應(yīng)滿(mǎn)足船舶對(duì)吃水差的要求。在實(shí)踐中各船往往都有自己的經(jīng)驗(yàn)，用按比例分配各貨艙的載重量來(lái)保證吃水差要求

9、。配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素三.船體強(qiáng)度 合理地配置貨物，保證積載滿(mǎn)足船體強(qiáng)度要求，對(duì)延長(zhǎng)船舶使用壽命和保證船舶安全運(yùn)輸都有重大意義。 與積載關(guān)系密切的主要是保證船舶的縱向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度不被破壞。保證縱向強(qiáng)度就是要使船舶剪剪力力和彎矩彎矩不超過(guò)允許范圍。保證船體縱向強(qiáng)度就是按浮力在船長(zhǎng)方向的分布規(guī)律，分配各艙的載重量，使浮力、重力不僅全船平衡，在各艙也應(yīng)基本上做到平衡。保證船體局部強(qiáng)度就是要盡量使艙底和甲板均衡受載，不超負(fù)荷。配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素四.船舶裝載能力 積載時(shí)要充分利用船舶的載重量和載貨容積。計(jì)算出船舶平均吃水的數(shù)值不能大于滿(mǎn)載吃水的數(shù)值，

10、違反載重線規(guī)定，這樣會(huì)導(dǎo)致船舶儲(chǔ)備浮力不足，影響船舶航行安全。 此外，海船在積載的時(shí)候還應(yīng)該注意保證貨物完整無(wú)損，注意便于裝卸貨，縮短船舶在港停泊時(shí)間。積載也要滿(mǎn)足中途港裝卸貨順序的要求。目錄目錄19編制配載圖的目的編制配載圖的目的2022-1-8船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素FPSOFPSO的積載方法的積載方法總結(jié)總結(jié)2. FPSO2. FPSO概況概況船體參數(shù)：（1）總長(zhǎng)： 262.20m（2）水線長(zhǎng)： 250.00m（3）型寬： 46.00m（4）型深： 24.60m（5）工作吃水： 16.50m（6）最大吃水： 17.10m（7）空載吃水：

11、 9.84m（8）滿(mǎn)載載重量： 150,000t.（9）滿(mǎn)載排水量： 185,000t.FPSO111FPSO111的積載方法的積載方法 油輪的原油裝載方法主要有兩種，即統(tǒng)一裝和逐一裝。統(tǒng)一裝載原油的方法比較簡(jiǎn)單，在商船當(dāng)中主要采用這種方法，因?yàn)檫@種方法可以讓原油比較平均地裝載到每一個(gè)貨艙，使船體的各部位受力比較均衡，不需要頻繁的調(diào)整船舶的壓載水。 FPSO111采用的是逐一裝載的方法。裝好一個(gè)貨艙就可以先處理一個(gè)貨艙的艙底水了，不需要等全部艙裝滿(mǎn)才去處理。這樣就不會(huì)耽誤提油的時(shí)間了。而且，如果上部模塊某段時(shí)間處理的原油水份比較大，也只會(huì)影響到一個(gè)艙，而不會(huì)影響全部。在向各艙分配貨油重量時(shí)，考

12、慮的因素是穩(wěn)性，縱向受力，吃水差和均衡裝載?，F(xiàn)結(jié)合油輪的特性分述如下：油輪穩(wěn)性一般是足夠的。但是，油輪裝載時(shí)，應(yīng)注意自由液自由液面面對(duì)穩(wěn)性的影響。因此，通常凡是裝油的油艙均因裝滿(mǎn)（留出膨脹余位）。如果艙容有剩余，在滿(mǎn)足強(qiáng)度的前提下，留出某個(gè)或幾個(gè)空艙（例如留出中部空艙或留出兩邊空艙）不裝貨。這樣既能減少自由液面的影響，也可以改善貨油在艙里對(duì)艙壁的搖蕩和沖擊，對(duì)船體安全有利。船舶出現(xiàn)穩(wěn)性不足時(shí)，應(yīng)根據(jù)船舶當(dāng)時(shí)的具體情況，迅速采取有效措施，以保障船舶的安全： 1.將現(xiàn)有將要滿(mǎn)的液艙注滿(mǎn)。 2.將高位油水調(diào)撥至低位艙柜。 3.停止在上層艙裝貨和低層艙的卸貨。 4.放下吊桿并放松千斤索。 5.將上層艙

13、貨物移至底艙或卸去上面的貨物。FPSO111FPSO111的積載方法的積載方法 油船吃水差0.015L（262m*0.015=3.93m），橫傾也不能過(guò)大。 剪力和彎矩理論上不能超過(guò)100%，但FPSO111要小于 80%，避免局部應(yīng)力過(guò)大，延長(zhǎng)FPSO111的使用年限。 本船最大許用彎矩為：（kN-m） 靜水彎矩 中拱： 4800000（+） 靜水彎矩 中垂： 5000000（-） FPSO111滿(mǎn)載吃水17米，所以裝貨時(shí)船舶平均吃水不能超過(guò)17米。 此外，要時(shí)刻關(guān)注裝載情況，及時(shí)調(diào)整壓載水壓載水，確保船舶處于合理的裝載狀態(tài)。裝載時(shí)要嚴(yán)格遵照原油裝卸程序，任何時(shí)候不能麻痹大意。FPSO111

14、FPSO111的積載方法的積載方法目錄目錄27編制配載圖的目的編制配載圖的目的2022-1-8船舶的配載圖和積載船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素配載要考慮的主要因素FPSOFPSO的積載方法的積載方法總結(jié)總結(jié)總結(jié)總結(jié)嚴(yán)謹(jǐn)保安全嚴(yán)謹(jǐn)保安全實(shí)踐出經(jīng)驗(yàn)實(shí)踐出經(jīng)驗(yàn)謝 謝!3031返回返回32返回返回 壓載水壓載水系指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應(yīng)力而在船上加裝的水及其懸浮物。 船舶空載時(shí)穩(wěn)性和吃水無(wú)法滿(mǎn)足安全要求，需要使用壓載水調(diào)整船舶的漂浮狀態(tài)。船舶不均勻裝載時(shí)（部分貨艙裝貨）局部受力過(guò)大，需要使用壓載水調(diào)整受力狀態(tài)。保持恰當(dāng)?shù)呐潘?、吃水、船體縱向和橫向的平衡，以便維持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)心高度，

15、減小船體過(guò)大的彎曲力矩和剪切力減輕船體的振動(dòng)。返回返回u船體強(qiáng)度 船體強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗各種外力作用的能力。根據(jù)作用于船體上力的性質(zhì)，船體強(qiáng)度可分為總縱彎曲強(qiáng)度(即縱向強(qiáng)度)、橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度四種。 1）船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因 作用在船體上有各種各樣力，例如船舶重力、浮力、慣性力、波浪沖擊力、螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水動(dòng)壓力、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)力、船舶靠碼頭和裝卸貨物時(shí)的碰撞力、船舶觸礁、擱淺以及進(jìn)塢時(shí)墩木的碰撞力或反作用力等等。在這些力的作用下，船舶結(jié)構(gòu)有可能會(huì)發(fā)生各種變形或破壞。 其中對(duì)船體最危險(xiǎn)的是由于船舶重力和浮力引起的沿著整個(gè)船長(zhǎng)方向上發(fā)生的總縱彎曲變形和破壞。 1.總縱彎曲強(qiáng)

16、度1）船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因 引起船體結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向彎曲變形的原因，主要是由于沿船長(zhǎng)方向每一點(diǎn)上的重力和浮力分布不均勻造成的。 2）總縱彎曲力矩和剪力 船體結(jié)構(gòu)抵抗總縱彎曲力矩和剪力作用的能力稱(chēng)為船體總縱彎曲強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)縱向強(qiáng)度。 總縱彎曲力矩和剪力 由于外力的作用，沿船長(zhǎng)方向分布，作用在船體上向上和向下的負(fù)荷(單位船長(zhǎng)上重力和浮力的差值)，將會(huì)產(chǎn)生一種沿船長(zhǎng)各區(qū)段上下參差不齊的變形趨勢(shì)和縱向彎曲變形趨勢(shì)，這種趨勢(shì)構(gòu)成了船體結(jié)構(gòu)內(nèi)部之間的相互作用，這種內(nèi)部之間的相互作用力稱(chēng)為內(nèi)力。 內(nèi)力分為兩種，一種是由內(nèi)部上下移動(dòng)趨勢(shì)構(gòu)成的內(nèi)力，稱(chēng)為剪力；另一種是由彎曲變形趨勢(shì)引起的內(nèi)力，稱(chēng)為彎曲力矩。3)船體總縱彎曲變形的形式船體總縱彎曲變形的形式 船體總縱彎曲變形的形式有中拱和中垂中拱和中垂兩種。 4)總縱彎曲力矩和剪力沿船長(zhǎng)方向的分布總縱彎曲力矩和剪力沿船長(zhǎng)方向的分布 作用在船體上的總縱彎曲力矩和剪力沿船長(zhǎng)方向的分布規(guī)律如圖作用在船體上的總縱彎曲力矩和剪力沿船長(zhǎng)方向的分布規(guī)律如圖所示所示。 2.橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度1）橫向強(qiáng)度船體橫向強(qiáng)度：指船體抵抗橫向作用力的能力。橫向作用力：