海上貨物運(yùn)輸?shù)?0章散裝谷物運(yùn)輸

海上貨物運(yùn)輸

航海學(xué)院貨運(yùn)教研室第四節(jié)散裝谷物運(yùn)輸與海運(yùn)有關(guān)的散裝谷物的特性下沉性和散落性對(duì)船舶穩(wěn)性的影響散裝谷物專用船舶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)散糧船運(yùn)輸規(guī)則散糧船的裝運(yùn)特點(diǎn)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(yùn)有關(guān)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(chóng)害注：以上五點(diǎn)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(nèi)谷物重心下降；滿載艙出現(xiàn)空檔，便于谷物自由流動(dòng)。下沉性（空隙性）影響結(jié)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(biāo)準(zhǔn)(%)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(dòng)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(zhì)含量等。衡量指標(biāo):

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(duì)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(dòng)松散流動(dòng)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(shí)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(duì)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(chǎn)生橫傾角，穩(wěn)性力矩？。YLZBWW1L1G1θMhKabcdeGq1q2使艙內(nèi)谷面下沉且出現(xiàn)空檔。使谷物發(fā)生移動(dòng)，存在？力矩和？力矩。三、散裝谷物專用船舶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單甲板，雙層底艙口圍較高設(shè)置頂邊水艙和底邊水艙，艙壁呈斜面形作用：必要時(shí)貨艙內(nèi)設(shè)置防移裝置 或止移措施便于平艙和清艙；減小谷物移動(dòng)傾側(cè)力矩；空載回航時(shí)可作壓載艙。1、國(guó)際散糧船運(yùn)輸規(guī)則SOLAS1960非專用船：GM≥0.3048m（1ft）專用船：谷物移動(dòng)引起的船舶靜橫傾角不大于5°1969

等效條例SOLAS19742、我國(guó)《法定規(guī)則》對(duì)散糧船運(yùn)輸?shù)囊笏?、散糧船運(yùn)輸規(guī)則1969等效條例經(jīng)自由液面修正后的GM值不小于0.30m；由于谷物移動(dòng)產(chǎn)生的橫傾角不大于12°；剩余動(dòng)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(dòng)傾側(cè)模型：1969等效條例的穩(wěn)性衡準(zhǔn)部分艙：滿載艙：忽略不計(jì)；艙口內(nèi)（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(jì)；艙口內(nèi)（150mm）艙口外(不小于100mm)。谷物移動(dòng)傾側(cè)模型：部分艙：經(jīng)平艙的滿載艙：未經(jīng)平艙的滿載艙：SOLAS1974

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

a.假定谷物下沉和谷物傾側(cè)模型不同；

b.計(jì)算橫傾角時(shí)的谷物移動(dòng)傾側(cè)力矩不同。

c.69年只考慮橫向傾側(cè)力矩，74年考慮橫向和垂向傾側(cè)力矩。SOLAS1974的穩(wěn)性衡準(zhǔn)穩(wěn)性衡準(zhǔn)指標(biāo)相同。2、我國(guó)《法定規(guī)則》對(duì)散糧船運(yùn)輸?shù)囊髧?guó)際航行船舶穩(wěn)性要求：假定谷物下沉和谷物傾側(cè)模型：國(guó)內(nèi)航行船舶定義：谷物移動(dòng)傾側(cè)模型：谷物移動(dòng)傾側(cè)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(shí)滿足三條特殊穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求。同SOLAS1974。僅在國(guó)內(nèi)沿海各港口之間航行的船舶和國(guó)際航行在港外部分卸載進(jìn)港或駛往其他國(guó)內(nèi)港口的船舶。 部分艙和滿載艙均假定谷物移動(dòng)后谷物與水平成12°計(jì)算。谷物移動(dòng)傾側(cè)體積矩當(dāng)船舶具備按SOLAS1974要求計(jì)算的谷物移動(dòng)傾側(cè)體積矩Mv資料時(shí)，國(guó)內(nèi)船舶：對(duì)未經(jīng)平艙的滿載艙和部分裝載艙：

經(jīng)平艙的滿載艙：當(dāng)船舶缺乏上述資料時(shí)，國(guó)內(nèi)船舶：對(duì)部分艙：經(jīng)平艙的滿載艙：五、散糧船的裝運(yùn)要求1、裝貨前的準(zhǔn)備

編制配積載圖 按規(guī)定填寫(xiě)穩(wěn)性計(jì)算表

美國(guó)、加拿大、澳大利亞、巴西、阿根廷、中國(guó)等。使貨艙適貨申請(qǐng)驗(yàn)艙，獲取驗(yàn)艙合格證明。接受主管部門(mén)檢查人員的檢驗(yàn)

檢驗(yàn)項(xiàng)目：污水泵工作是否正常；裝載和穩(wěn)性計(jì)算是否符合規(guī)定。合格后獲取裝載許可證書(shū)，方可裝貨。2、裝卸過(guò)程中的注意事項(xiàng)3、散裝谷物船舶的計(jì)量編制配積載圖2-1航次貨運(yùn)量計(jì)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(gè)部分裝載艙。部分裝載艙的選擇原則對(duì)船舶縱向強(qiáng)度影響較小便于調(diào)整吃水差該艙谷物移動(dòng)所產(chǎn)生的傾側(cè)力矩應(yīng)避開(kāi)峰值，保證船舶穩(wěn)性。確定裝艙的基本方案經(jīng)平艙的滿載艙、未經(jīng)平艙的滿載艙、部分裝載艙（松動(dòng)艙）、共同（共通）裝載艙。配積載圖繪制配積載圖用側(cè)視圖和俯視圖表示。滿載艙用“F”表示，且應(yīng)標(biāo)明平艙方式；部分艙用“S”或“P”表示，且應(yīng)標(biāo)明空檔高度或谷物裝艙深度。多用途船應(yīng)標(biāo)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(guò)程中的注意事項(xiàng)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(guò)程中，應(yīng)按裝艙計(jì)劃裝貨，保證縱向強(qiáng)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(shí)裝載，但應(yīng)分2～3輪裝完。多頭作業(yè)：可各艙同時(shí)裝載。裝貨過(guò)程中，可保持一定的尾傾，嚴(yán)禁出現(xiàn)橫傾。裝貨過(guò)程中，值班人員注意吃水的變化。裝貨完畢后應(yīng)根據(jù)要合理平艙。其它2、裝卸過(guò)程中的注意事項(xiàng)2-2裝貨結(jié)束后，裝卸公司應(yīng)繪制實(shí)際裝載圖。裝貨結(jié)束后，可根據(jù)合同要求進(jìn)行熏艙。卸貨時(shí)通常用吸糧機(jī)或抓斗進(jìn)行。卸貨過(guò)程中值班人員必須注意船舶吃水的變化對(duì)纜繩的影響。卸貨過(guò)程中，必要時(shí)應(yīng)及時(shí)壓載。3、散裝谷物船舶的計(jì)量

裝船數(shù)量由岸上的計(jì)量器提供，并作為計(jì)算依據(jù)。 若岸上無(wú)衡量器或設(shè)備不完善，也可用水尺計(jì)量。六、散糧船穩(wěn)性的核算（SOLAS1974）SOLAS1974穩(wěn)性衡準(zhǔn)各項(xiàng)指標(biāo)的核算經(jīng)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(dòng)穩(wěn)性值不小于0.075m.rad。簡(jiǎn)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(nèi)谷物的實(shí)際體積中心處。即：艙內(nèi)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(nèi)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(jì)算法 （2）作圖法2、θh≤12°谷物移動(dòng)傾側(cè)橫向體積矩Mv(m4)。經(jīng)過(guò)重心修正后的谷物移動(dòng)傾側(cè)總體積矩(m4)ΣMv′；

f

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

艙容中心垂向坐標(biāo)（m）艙容中心縱向坐標(biāo)(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(jì)

3420.6

7148

部分艙Mv的確定２－１部分艙的橫向傾側(cè)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(dòng)體積矩（m4）谷物移動(dòng)總傾側(cè)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(cè)體積矩表部分艙傾側(cè)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(dòng)傾側(cè)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(diǎn)可確定該條直線。HOθGZλ0θsAFθλ4040oλθ３、剩余動(dòng)穩(wěn)性值A(chǔ)d≥0.075m.rad剩余靜穩(wěn)性力臂：剩余動(dòng)穩(wěn)性力臂：

是指由經(jīng)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(jì)算在橫坐標(biāo)θh~θm范圍內(nèi)將曲線n等分，量取各段GZi′的數(shù)值，利用梯形法則計(jì)算曲線面積值A(chǔ)d。HGZOλ0θsBAFθmλ40F２、簡(jiǎn)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(cè)力矩Ma法HGZOλ0θsBAFθmλ40２）剩余靜穩(wěn)性力臂法假設(shè)右邊界是４０°，θs≤12°HGZOλ0θsBAFθm=40°λ4012°應(yīng)用條件應(yīng)用條件谷物移動(dòng)引起的船舶橫傾角θh≤12°；經(jīng)自由液面修正后的GZ曲線在12°～40°范圍內(nèi)形狀正常，無(wú)凹陷現(xiàn)象；右邊邊界線對(duì)應(yīng)角為40°；GZ40′明顯大于0.307m。若任一項(xiàng)不滿足，則必須采用其它方法進(jìn)行穩(wěn)性核算。KG經(jīng)過(guò)自由液面修正注意：HGZOλ0θsBAFθmλ4012°３）谷物許用傾側(cè)力矩Ma法許用傾側(cè)力矩Ma

恰能同時(shí)滿足公約中三項(xiàng)穩(wěn)性衡準(zhǔn)指標(biāo)要求時(shí)所允許的全船谷物移動(dòng)傾側(cè)力矩的最大值。Ma的求取:找到滿足三項(xiàng)指標(biāo)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(guān)

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(dòng)傾側(cè)體積矩改善配積載方案，提高初穩(wěn)性高度設(shè)置防移裝置及采取止移措施減少谷物移動(dòng)傾側(cè)體積矩將部分裝載艙安排在較窄小或較短的貨艙內(nèi)。避開(kāi)部分裝載艙內(nèi)谷物移動(dòng)傾側(cè)力矩的峰值。