第三章-船舶适航性控制课件.ppt

1、第三章第三章 船舶适航性控制船舶适航性控制v第一节第一节 载重线和吃水标志载重线和吃水标志v第二节第二节 船舶浮性船舶浮性v第三节第三节 船舶稳性船舶稳性v第四节第四节 船舶抗沉性船舶抗沉性v第五节第五节 船舶密封与堵漏船舶密封与堵漏v第六节第六节 船舶减摇与操纵装置船舶减摇与操纵装置第一节第一节 载重线和吃水标志载重线和吃水标志 一、干舷与储备浮力一、干舷与储备浮力 1 1、储备浮力、储备浮力 满载水线（设计水线）以上的船体水密部分的体积所具有的浮力，满载水线（设计水线）以上的船体水密部分的体积所具有的浮力，称为储备浮力。称为储备浮力。储备浮力的大小，一般是用干舷的高度来衡量的。储备浮力的大

2、小，一般是用干舷的高度来衡量的。 2 2、干舷、干舷 所谓干舷，通常是指船舶夏季最小干舷而言的，它是在所谓干舷，通常是指船舶夏季最小干舷而言的，它是在船中处，船中处，沿舷侧从夏季载重水线量至干舷甲板上表面的垂沿舷侧从夏季载重水线量至干舷甲板上表面的垂直距离直距离。 干舷甲板干舷甲板，是按载重线公约或载重线规范所要求的，是按载重线公约或载重线规范所要求的，用以计算最小干舷的基准甲板。用以计算最小干舷的基准甲板。通常干舷甲板是最高一层通常干舷甲板是最高一层全通甲板全通甲板，在该层甲板及其下面的两舷侧，所有的水密开，在该层甲板及其下面的两舷侧，所有的水密开口都有永久性的水密封闭装置。口都有永久性的水

3、密封闭装置。 每条船都必须具有一个最小的储备浮力，即限定了最每条船都必须具有一个最小的储备浮力，即限定了最大的吃水，或者说规定了最小干舷。大的吃水，或者说规定了最小干舷。 二、载重线标志二、载重线标志 船舶航行在不同的区带（区域）和季节区带船舶航行在不同的区带（区域）和季节区带（季节区域季节区域），规定使用不同的最小干舷，即），规定使用不同的最小干舷，即规定了最高的吃水线。规定了最高的吃水线。船舶在不同季节期所使船舶在不同季节期所使用的最小干舷，是用载重线标志的形式勘绘在用的最小干舷，是用载重线标志的形式勘绘在船长中部的两舷（船长中部的两舷（图图3-13-1），并对船舶颁发载重），并对船舶颁发

4、载重线证书，以示证明有效。线证书，以示证明有效。 我国是由中华人民共和国委托中国船级社所我国是由中华人民共和国委托中国船级社所属各验船机构勘绘载重线标志，并签发载重线属各验船机构勘绘载重线标志，并签发载重线证书。证书。 勘划船舶载重线标志的意义勘划船舶载重线标志的意义：在保证船舶安在保证船舶安全航行的条件下，又根据海上风浪情况，最大全航行的条件下，又根据海上风浪情况，最大限度地利用了船舶的载重能力。限度地利用了船舶的载重能力。 1 1、国际航行船舶的载重线标志、国际航行船舶的载重线标志 根据根据19661966年国际船舶载重线公约年国际船舶载重线公约的规定，国际航的规定，国际航行船舶应勘绘的载

5、重线标志、载行船舶应勘绘的载重线标志、载重线和甲板线的形式如下：重线和甲板线的形式如下： 1 1）甲板线：）甲板线：是勘绘在船中两舷侧的一条长是勘绘在船中两舷侧的一条长300mm300mm、宽、宽25mm25mm，其上边缘通过干舷甲板的上表面（有木铺板时，为，其上边缘通过干舷甲板的上表面（有木铺板时，为木铺板的上表面）向外延伸与船体表面相交的线段（图木铺板的上表面）向外延伸与船体表面相交的线段（图3-3-1 1）。）。 2）载重线圈）载重线圈：是一个外径为：是一个外径为300mm、线宽为、线宽为25mm的的圆圈和一条与圆圈相交的水平线段。水平线段长度为圆圈和一条与圆圈相交的水平线段。水平线段长

6、度为450mm、宽为、宽为25mm，其上边缘通过圆圈的中心。，其上边缘通过圆圈的中心。圆圈圆圈中心位于船中处，中心位于船中处，从甲板线上边缘垂直向下量至圆圈中心从甲板线上边缘垂直向下量至圆圈中心的距离等于所核定的夏季最小干舷。在圆圈的两侧标注两的距离等于所核定的夏季最小干舷。在圆圈的两侧标注两个字母，代表核定勘绘干舷的验船机构。如绘有个字母，代表核定勘绘干舷的验船机构。如绘有“CS”字字母，代表中国船级社核定勘绘。母，代表中国船级社核定勘绘。3 3）载重线）载重线：分别以长分别以长230mm230mm，宽，宽25mm25mm的水平线段表示。各的水平线段表示。各载重线与一根位于载重线圈中心向首载

7、重线与一根位于载重线圈中心向首540mm540mm、宽、宽25mm25mm的的垂直线相垂直。各载重线的上边缘为船舶航行在不同区垂直线相垂直。各载重线的上边缘为船舶航行在不同区域、区带和季节区域、季节区带中所允许的最高载重水域、区带和季节区域、季节区带中所允许的最高载重水线位置，即代表各区域、区带和季节期船舶所允许的最线位置，即代表各区域、区带和季节期船舶所允许的最小干舷。小干舷。 各载重线上的各载重线上的字母符号代表的意义字母符号代表的意义如下：如下： （图图3-13-1） “X X” 夏季载重线（国际上采用夏季载重线（国际上采用“S S”）；）； “R R” 热带载重线（国际上采用热带载重线

8、（国际上采用“T T”）；）； “D D” 冬季载重线（国际上采用冬季载重线（国际上采用“W W”）；）； “BDDBDD” 北大西洋冬季载重线（国际上采用北大西洋冬季载重线（国际上采用“WNAWNA”），对于船长大于），对于船长大于100m100m的船舶，不需勘绘北大西的船舶，不需勘绘北大西洋冬季载重线；洋冬季载重线； “Q Q” 夏季淡水载重线（国际上采用夏季淡水载重线（国际上采用“F F”）；）； “RQRQ” 热带淡水载重线（国际上采用热带淡水载重线（国际上采用“TFTF”）；）； 对于对于运木材船运木材船，木材载重线勘绘在载重线，木材载重线勘绘在载重线圈标志向船尾一侧（加注圈标志向船

9、尾一侧（加注M或或L）。而）。而客船客船需需要在载重线的下方绘有分舱载重线（要在载重线的下方绘有分舱载重线（C1客船客船C2客货交替）。客货交替）。 2 2、国内航行船舶的载重线标志、国内航行船舶的载重线标志 由于沿着海岸附近的风浪较小，因此国内由于沿着海岸附近的风浪较小，因此国内航行船舶的最小干舷比国际航行的船舶的最小航行船舶的最小干舷比国际航行的船舶的最小干舷要小一些。另外，干舷要小一些。另外，我国内航行船舶无冬季我国内航行船舶无冬季载重线载重线。 三、水尺三、水尺 水尺是表示船舶吃水的标记，也称吃水标志。它是水尺是表示船舶吃水的标记，也称吃水标志。它是用数用数字和线段刻画在船首、尾和船中

10、两舷的船壳板上字和线段刻画在船首、尾和船中两舷的船壳板上（图图3-23-2），），分别标明相当于首垂线、尾垂线和船中横剖面处的实际吃分别标明相当于首垂线、尾垂线和船中横剖面处的实际吃水值。所用单位为国际单位或英制。我国用国际单位制，水值。所用单位为国际单位或英制。我国用国际单位制，以以m m或或cmcm为单位。用阿拉伯数字标绘，每个数字高为为单位。用阿拉伯数字标绘，每个数字高为10cm10cm，字与字的间隔也为字与字的间隔也为10cm10cm。每一个数字的下缘（与水尺线段。每一个数字的下缘（与水尺线段的下缘为同一水平面）是表示该数字所指的吃水值。读取的下缘为同一水平面）是表示该数字所指的吃水值

11、。读取吃水时，看水面与水尺数字下缘相切的位置。吃水时，看水面与水尺数字下缘相切的位置。 例如例如 水面刚好与水面刚好与“8.6”8.6”数字的下边缘相切，则表示吃数字的下边缘相切，则表示吃水为水为8.6cm8.6cm；当水面淹没；当水面淹没“8.6”8.6”字体的一半，则吃水为字体的一半，则吃水为8.65m8.65m；当水面刚好淹没；当水面刚好淹没“8.6”8.6”的上边缘，表示吃水为的上边缘，表示吃水为8.7m8.7m。 第二节第二节 船舶浮性船舶浮性 船舶在各种载重情况下，能保持一定浮态的性能称为船舶在各种载重情况下，能保持一定浮态的性能称为船舶船舶浮性浮性。一、船舶静浮于水中的平衡条件一

12、、船舶静浮于水中的平衡条件 1 1、船舶的浮力与重力、船舶的浮力与重力 1）浮力）浮力：静水压力垂直方向分力的合力，称为船舶浮力。：静水压力垂直方向分力的合力，称为船舶浮力。（图图3-3） 浮力浮力大小：大小： Dg= V gDg= V g 浮力方向：浮力方向：总是垂直于静水面向上。总是垂直于静水面向上。 浮力作用中心浮力作用中心(船舶的浮心船舶的浮心)：通：通常以符号常以符号“B B”表示。浮心若使用船舶常用的直角坐标表示时，则为表示。浮心若使用船舶常用的直角坐标表示时，则为B B（X Xb b，Y Yb b，Z Zb b）。浮心就是）。浮心就是水线下船体体积的几何中心水线下船体体积的几何中

13、心。 2 2）重力）重力：WgWg 船舶重力的方向：总是垂直于静水面向下的。船舶重力的方向：总是垂直于静水面向下的。 重力的作用中心：称为船舶重心，通常以符号重力的作用中心：称为船舶重心，通常以符号“G G”表示。重心若使用表示。重心若使用船舶常用的直角坐标表示时，则为船舶常用的直角坐标表示时，则为G G（X Xg g，Y Yg g，Z Zg g）。）。 2 2、船舶浮于水中的平衡条件、船舶浮于水中的平衡条件 船舶静止地浮于水中的平衡条件是：船舶静止地浮于水中的平衡条件是：作用于作用于船上的重力船上的重力WgWg和浮力和浮力DgDg，必须，必须大小相等方向大小相等方向相反，且作用在垂直于静水面

14、的同一条垂线相反，且作用在垂直于静水面的同一条垂线上，上， 一般都以重量和排水量及相应符号一般都以重量和排水量及相应符号W W和和D D表示表示船舶的重力和浮力。船舶的重力和浮力。 DWDWgg二、船舶的浮态二、船舶的浮态 船舶在水中的漂浮状态称为浮态。船舶在水中的漂浮状态称为浮态。浮浮态主要是用船舶的吃水态主要是用船舶的吃水d d、横倾角、横倾角、纵、纵倾角倾角或吃水差或吃水差t t表示。表示。 1 1、正浮：、正浮：船舶既无横倾又无纵倾的漂浮状态船舶既无横倾又无纵倾的漂浮状态称为正浮。（称为正浮。（图图3-43-4） 船舶在正浮时的重力和浮力、重心位置和浮船舶在正浮时的重力和浮力、重心位置

15、和浮心位置应满足的平衡条件为：心位置应满足的平衡条件为：0bgbgYYXXDW2 2、横倾、横倾：船舶只具有横向倾斜（无纵向倾斜）船舶只具有横向倾斜（无纵向倾斜）的漂浮状态，称为横倾。的漂浮状态，称为横倾。 横倾用正浮与横倾时两水线的夹角横倾用正浮与横倾时两水线的夹角横横倾角表示。倾角表示。（图图3-5） 船舶在横倾平衡时，重力和浮力、重心船舶在横倾平衡时，重力和浮力、重心和浮心位置应满足的条件为：和浮心位置应满足的条件为： bgbgYYXXDW 3 3、纵倾、纵倾：船舶相对于设计水线具有纵向船舶相对于设计水线具有纵向倾斜（无横倾）的漂浮状态，称为纵倾。倾斜（无横倾）的漂浮状态，称为纵倾。纵倾

16、是用吃水差纵倾是用吃水差t t或设计水线与静水平面的或设计水线与静水平面的夹角夹角纵倾角表示。（纵倾角表示。（图图3-6 3-6 ） 船舶在纵倾平衡时，重力和浮力，重心船舶在纵倾平衡时，重力和浮力，重心和浮心位置应满足的平衡条件：和浮心位置应满足的平衡条件： 0bgbgYYXXDW 4 4、纵倾加横倾、纵倾加横倾：是船舶既有纵倾又有横倾的一是船舶既有纵倾又有横倾的一种漂浮状态。这种浮态要用横倾角种漂浮状态。这种浮态要用横倾角和纵倾角和纵倾角或吃不差或吃不差t t表示。（表示。（图图3-73-7） 船舶在既有纵倾又有横倾的浮态平衡时，船舶在既有纵倾又有横倾的浮态平衡时，重力重力和浮力、重心和浮心

17、位置和浮力、重心和浮心位置 应满足的平衡条件为：应满足的平衡条件为： bgbgYYXXDW 结论结论：可见，船舶在水中的漂浮状态，：可见，船舶在水中的漂浮状态，即船在水中的吃水大小、正浮、横倾、即船在水中的吃水大小、正浮、横倾、纵倾等浮态，和船舶的重量与重心位置、纵倾等浮态，和船舶的重量与重心位置、排水量与浮心位置有关。排水量与浮心位置有关。 因此，因此，研究船舶在水中的浮态，就是研究船舶在水中的浮态，就是研究船舶的重量和排水量的大小，重心研究船舶的重量和排水量的大小，重心坐标坐标X Xg g、Y Yg g、Z Zg g和浮心坐标和浮心坐标X Xb b、Y Yb b、Z Zb b值值的计算。的

18、计算。三、船舶重量和重心坐标的计算三、船舶重量和重心坐标的计算 1 1、船舶重量、船舶重量W W W=WW=W0 0+ +D Dw w W W0 0- - 空船重量，是一个固定重量，其数值是由空船重量，是一个固定重量，其数值是由 船厂提供。船厂提供。 D Dw w-总载重量总载重量 W W0 0=D=D0 0 D D0 0-空船排水量空船排水量 D Dw w= = P Pi i-各项可变重量（船员、粮食、淡水、供应各项可变重量（船员、粮食、淡水、供应 品、燃料、滑油、货物、旅客品、燃料、滑油、货物、旅客 ） 船舶的重量为：船舶的重量为：W=WW=W0 0+ + iPiP 2 2、船舶重心坐标、

19、船舶重心坐标 1 1）空船重心的坐标）空船重心的坐标G G0 0 （X Xg go o、Y Yg go o、Z Zg go o ） Y Ygogo=0=0，X Xgogo和和 Z Zgogo在船上可从在船上可从“船舶倾斜试验报告书船舶倾斜试验报告书”或或“船舶稳性报告船舶稳性报告书书”上查得。上查得。 2 2）装卸重物后船舶重心的坐标）装卸重物后船舶重心的坐标 装卸重物之前的重量为装卸重物之前的重量为W W，重心坐标为，重心坐标为X Xg g、Z Zg g ；装卸的每项重量为装卸的每项重量为P Pi i，其重心坐标为其重心坐标为X Xpipi、Z Zpipi，装卸重物之后船舶的总重量为，装卸重

20、物之后船舶的总重量为W W1 1和重心坐标为和重心坐标为X Xg g1 1、Z Zg g1 1。 合力矩定理合力矩定理：合力对某轴（或某一平面）之矩等于各分力对同轴（或同合力对某轴（或某一平面）之矩等于各分力对同轴（或同一平面）之矩的代数和。一平面）之矩的代数和。因此，装卸货后船舶的重量和重心坐标表达式因此，装卸货后船舶的重量和重心坐标表达式可写成：可写成：11111/ )(/ )(WZPZWZWXPXWXPWWpiiggpiiggi式中：式中： 船舶所装卸重物重量的代数和，装船舶所装卸重物重量的代数和，装 载时载时Pi取正值，卸载时取正值，卸载时Pi取负值；取负值； WXg、WZg装卸重物之

21、前的船舶重量装卸重物之前的船舶重量 对船中或船底基线所取力矩，对船中或船底基线所取力矩，Xg：在：在 船中之后取负值；船中之后取负值； Xpi、 Zpi 装卸的项重物重量对装卸的项重物重量对 船中或船底基线所船中或船底基线所 取力矩的代数和。取力矩的代数和。 卸载时卸载时Pi取负值，取负值，Xpi位于船中后位于船中后 取负取负 值。值。iPiPiP四、船舶排水量和浮心坐标的计算四、船舶排水量和浮心坐标的计算 由于船舶的排水量由于船舶的排水量D=VD=V，而舷外水的密度，而舷外水的密度一定，所以排水量和浮心坐标的计算实际上一定，所以排水量和浮心坐标的计算实际上就是船舶的就是船舶的排水体积和排水体

22、积中心排水体积和排水体积中心的计算。的计算。 采用近似计算法。把船体水线下的体积分采用近似计算法。把船体水线下的体积分割成许多与坐标平面割成许多与坐标平面XOYXOY或或YOZYOZ相平行的小薄片，相平行的小薄片，计算出这些薄片的体积并求出它们的总和，即计算出这些薄片的体积并求出它们的总和，即为排水体积。排水体积中心坐标的计算，是根为排水体积。排水体积中心坐标的计算，是根据据合力矩定理合力矩定理，计算出上述每一小薄片的体积，计算出上述每一小薄片的体积对坐标平面的静矩，并求出这些静矩的总和，对坐标平面的静矩，并求出这些静矩的总和，再除以排水体积，即得出排水体积的中心坐标。再除以排水体积，即得出排

23、水体积的中心坐标。1 1、正浮状态正浮状态水线下的排水体积和浮心坐标水线下的排水体积和浮心坐标 结论结论： 当船体的几何形状一定时当船体的几何形状一定时: : D=f D=f( (d d) ) X Xb b=f=f( (d d) ) Z Zb b=f=f( (d d) ) 绘在船舶绘在船舶静水力曲线图静水力曲线图中（中（图图3-83-8）。）。2 2、载重量表尺、载重量表尺 为了方便船员的使用，将几个主为了方便船员的使用，将几个主要的经常使用的静水力曲线和载重量、要的经常使用的静水力曲线和载重量、干舷等随着吃水的变化列成表格形式，干舷等随着吃水的变化列成表格形式，该表称为载重量表尺，如该表称为

24、载重量表尺，如图图3-93-9所示，所示，供船员使用。供船员使用。 五、漂心与每厘米吃水吨数五、漂心与每厘米吃水吨数1 1、漂心、漂心 船舶水线面积的几何中心称为漂心船舶水线面积的几何中心称为漂心，以符号，以符号“F F”表示，漂心坐标用表示，漂心坐标用X Xf f表示，由于正浮水表示，由于正浮水线面的形状左右舷对称，所以线面的形状左右舷对称，所以Y Yf f=0=0。漂心坐标。漂心坐标可表示成吃水的关系曲线可表示成吃水的关系曲线X Xf f=f=f( (d d) )，并绘制于，并绘制于静水力曲线图中（静水力曲线图中（图图3-83-8）。）。 漂心的主要作用有漂心的主要作用有：当船舶在小角度倾

25、斜当船舶在小角度倾斜（等容微倾）时，由于水线面积变化不大，所（等容微倾）时，由于水线面积变化不大，所以漂心必在倾斜前后的两个水线面的交线上，以漂心必在倾斜前后的两个水线面的交线上，利用这个条件，可以计算船舶在小角度纵倾时利用这个条件，可以计算船舶在小角度纵倾时的首尾吃水。另外，船舶在小量装卸货物时，的首尾吃水。另外，船舶在小量装卸货物时，只有当货物装卸在水线面漂心的垂线上，船舶只有当货物装卸在水线面漂心的垂线上，船舶才会才会平行沉浮平行沉浮（图图3-103-10）。）。 2 2、每厘米吃水吨数、每厘米吃水吨数 每厘米吃水吨数，是每厘米吃水吨数，是指船在任意吃水时，水线指船在任意吃水时，水线平行

26、地改变（下沉或上浮）平行地改变（下沉或上浮）1cm1cm（厘米）所引起排（厘米）所引起排水量变化的吨数水量变化的吨数，以符号，以符号“TPCTPC”表示。表示。 TPC=TPC=0.010.01A Aw w（t t） A Aw w=f=f( (d d) ) TPC TPC也是随着吃水而改变，即也是随着吃水而改变，即TPC=fTPC=f( (d d) )。 TPCTPC随着吃水而变化的曲线也绘于静水力曲线图或载重随着吃水而变化的曲线也绘于静水力曲线图或载重量表尺中。量表尺中。 TPCTPC的主要用途：的主要用途：可以较方便地求出在小可以较方便地求出在小量装卸时船舶的吃水改变量量装卸时船舶的吃水改

27、变量d d，或根据吃，或根据吃水的改变量求船舶装卸的重量。水的改变量求船舶装卸的重量。 d=P/TPCd=P/TPC d d1 1=d=d0.010.01d d (m) (m) 船舶平行沉浮必须满足的条件是：船舶平行沉浮必须满足的条件是：（1 1）必须装卸小量重物必须装卸小量重物。 D D的作用中心的作用中心C C（X Xc c，Y Yc c，Z Zc c）可近似认为位于原水线面）可近似认为位于原水线面的 漂 心的 漂 心F F之 上 ， 即之 上 ， 即X Xc c= X= Xf f，Y Yc c= =0 0 ，Z Zc c=d=dd/2d/2。（2 2）装卸重物）装卸重物P P的重心的重心

28、g g必须位于原水线面必须位于原水线面的的漂心漂心F F之垂线之垂线上。上。 六、舷外水密度改变对吃水的影响六、舷外水密度改变对吃水的影响 舷外水密度不同而产生的吃水改变量舷外水密度不同而产生的吃水改变量d d是很是很小的，且可小的，且可近似地认为是平行沉浮近似地认为是平行沉浮（实际上，当船（实际上，当船舶浮心随着吃水改变而沿船长方向前后移动时，会舶浮心随着吃水改变而沿船长方向前后移动时，会有微倾发生），故可利用每厘米吃水吨数有微倾发生），故可利用每厘米吃水吨数TPCTPC计算计算舷外水密度改变对吃水的影响。（舷外水密度改变对吃水的影响。（图图3-11）1 1、船由海水驶入淡水船由海水驶入淡水

29、 V= V=V=TPCTPC海海d/海海 ）（淡海海1D）（淡海海1100TPCDd 2、船由淡水驶入海水、船由淡水驶入海水 V = 3 3、吃水改变量的近似估算、吃水改变量的近似估算 D=LD=L海海B B海海d d海海C Cb b海海海海 =L=L淡淡B B淡淡d d淡淡C Cb b淡淡淡淡 d海海海海d淡淡淡淡 ）（海淡淡1DV=TPC淡d/淡 ）（海淡淡1100TPCDd第三节第三节 船舶稳性船舶稳性 船舶稳性船舶稳性：是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除之后船能够自行地回复到原平衡位置的性能。当外力消除之后船能够自行地回复到原平衡位置

30、的性能。这是一切船舶必须具备的性能。这是一切船舶必须具备的性能。 船舶稳性可分为船舶稳性可分为： 按倾斜方向的不同按倾斜方向的不同-横稳性和纵稳性。横稳性和纵稳性。 横稳性横稳性：船舶横向倾斜时的稳性。：船舶横向倾斜时的稳性。 纵稳性纵稳性：船舶纵向倾斜时的稳性。：船舶纵向倾斜时的稳性。 按倾斜角度大小的不同按倾斜角度大小的不同-初稳性和大倾角稳性。初稳性和大倾角稳性。 初稳性初稳性：船舶从正浮状态向左或右倾斜的角度不大于：船舶从正浮状态向左或右倾斜的角度不大于10151015时的稳性。时的稳性。 大倾角稳性大倾角稳性：船舶从正浮状态向左或右倾斜的角度大：船舶从正浮状态向左或右倾斜的角度大于于

31、10151015时的稳性。时的稳性。按倾斜时有无角加速度和惯性量或按外力矩的性质不同按倾斜时有无角加速度和惯性量或按外力矩的性质不同-静静稳性和动稳性。稳性和动稳性。 静稳性静稳性：船舶在静态的外力矩作用下，倾斜过程中无角加速：船舶在静态的外力矩作用下，倾斜过程中无角加速度和惯性量。度和惯性量。 动稳性动稳性：船舶在动态的外力矩作用下，倾斜过程中带有角加：船舶在动态的外力矩作用下，倾斜过程中带有角加速度和惯性量。速度和惯性量。按船舱破损与否按船舱破损与否-完整稳性和破舱稳性。完整稳性和破舱稳性。 完整稳性完整稳性：船舱完整无破损浸水时的船舶稳性。：船舱完整无破损浸水时的船舶稳性。 破舱稳性破舱

32、稳性：船舱破损浸水后的船舶稳性。：船舱破损浸水后的船舶稳性。 横倾力矩横倾力矩：使船舶产生横向倾斜的外力（如横向的风、浪或使船舶产生横向倾斜的外力（如横向的风、浪或拖牵力等），统称为横倾力矩，以符号拖牵力等），统称为横倾力矩，以符号“M Mh h”表示。表示。通常假通常假设：船舶在横倾力矩作用下倾斜的过程中，横倾力矩的大小设：船舶在横倾力矩作用下倾斜的过程中，横倾力矩的大小是不随着倾角和时间而变化的，认为是一个常量。是不随着倾角和时间而变化的，认为是一个常量。一、一、初稳性初稳性 船舶在一横倾力矩船舶在一横倾力矩M Mh h作用下，从正浮位置倾斜一个小作用下，从正浮位置倾斜一个小角度角度（10

33、150GM0，初稳性高度为正值；，初稳性高度为正值； 当稳心当稳心M M在重心在重心G G之下，之下，GM0GM00，船舶是处于稳定平衡状态，船舶具有稳性。，船舶是处于稳定平衡状态，船舶具有稳性。 GMGM010151015； 2 2）浮心）浮心B B移动的轨迹曲线就不可以看做是一段圆弧线，移动的轨迹曲线就不可以看做是一段圆弧线，稳心稳心M M点不再是一个在船舶中线上的固定点，而是随着横点不再是一个在船舶中线上的固定点，而是随着横倾角倾角的增大逐渐地移动；的增大逐渐地移动； 3 3）静稳性力臂）静稳性力臂GZGZGMsinGMsin。图图3-153-15 2 2、静稳性曲线图、静稳性曲线图 对

34、于在某一吃水对于在某一吃水d d和重心高度和重心高度Z Zg g时，大倾角情况下的稳时，大倾角情况下的稳性力矩计算，就是如图性力矩计算，就是如图3-153-15所示，预先计算出不同倾角下所示，预先计算出不同倾角下的静稳性力臂的静稳性力臂GZGZ值，并画出静稳性力臂随着横倾角的变化值，并画出静稳性力臂随着横倾角的变化曲线曲线GZ=fGZ=f( () )（图图3-163-16），该曲线称为），该曲线称为静稳性曲线静稳性曲线。 静稳性曲线有如下的特征：静稳性曲线有如下的特征：（1 1）每一个）每一个装载状态装载状态，对应一条静稳性曲线，也，对应一条静稳性曲线，也就有一个就有一个GMGM值。值。GZG

35、Z曲线在坐标原点处的切线曲线在坐标原点处的切线OPOP，在横轴在横轴=57.3=57.3处的竖坐标处的竖坐标EF=GMEF=GM。（2 2）当横倾角）当横倾角101550mm50mm；在不对称浸水情况下其总横；在不对称浸水情况下其总横倾角不得超过倾角不得超过77，但在特殊情况下，可允许，但在特殊情况下，可允许横倾角大于横倾角大于77，不过在任何情况下其最终横，不过在任何情况下其最终横倾角不应超过倾角不应超过1515。 若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍能达到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称能达到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称为为一舱制一舱制船舶。若有任意相邻二舱

36、或三舱浸船舶。若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉，称为水后船舶不沉，称为二舱制船或三舱制船舶二舱制船或三舱制船舶。2 2、船舶分舱、船舶分舱 即沿着船长方向设置一定数量的水密横舱壁，即沿着船长方向设置一定数量的水密横舱壁，将船体分隔成许多水密舱室，舱室的长度越短，将船体分隔成许多水密舱室，舱室的长度越短，则船舱破损浸水后浸水量越小，越容易达到公约则船舱破损浸水后浸水量越小，越容易达到公约或规范对破舱浸水后的浮态和稳性的要求。或规范对破舱浸水后的浮态和稳性的要求。3 3、分舱载重线、分舱载重线 决定船舶分舱长度的决定船舶分舱长度的初始载重水线初始载重水线，称为分舱，称为分舱载重线。通常都是用满

37、载水线作为分舱载重线。载重线。通常都是用满载水线作为分舱载重线。4、渗透率、渗透率 某一舱室或处所在安全限界线以下的理论体积某一舱室或处所在安全限界线以下的理论体积能被水浸占的百分比，称为该舱室或处所的渗透能被水浸占的百分比，称为该舱室或处所的渗透率率。5 5、可浸长度、可浸长度L Lf f和可浸长度曲线和可浸长度曲线 沿着船长方向以某一点沿着船长方向以某一点C C1 1为中心的舱，在规定为中心的舱，在规定的的分舱载重线分舱载重线和和渗透率渗透率的情况下破舱浸水后，的情况下破舱浸水后，船舶下沉和纵倾后的最终平衡水线若刚好与安船舶下沉和纵倾后的最终平衡水线若刚好与安全限界线相切，则该舱的长度称为

38、以全限界线相切，则该舱的长度称为以C C1 1点为中心点为中心的可浸长度的可浸长度L Lf f。以某一点为中心的可浸长度，是以某一点为中心的可浸长度，是满足船舶抗沉性要求的两水密舱壁间的最大长满足船舶抗沉性要求的两水密舱壁间的最大长度度。 （图图3-293-29）：可浸长度曲线，图）：可浸长度曲线，图(3-30) (3-30) ：计入：计入舱室渗透率和未计入渗透率的可浸长度曲线舱室渗透率和未计入渗透率的可浸长度曲线 。计入舱室渗透率后的可浸长度大，计入舱室渗透率后的可浸长度大，渗透率越小渗透率越小可浸长度就越大可浸长度就越大。6 6、许可舱长、许可舱长L Lp p与分舱因数与分舱因数F F 考

39、虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许考虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许的实际舱长，称为许可舱长的实际舱长，称为许可舱长L Lp p，许可舱长为，许可舱长为 L Lp p=F=FL Lf f F F 是一个等于是一个等于1 1或小于或小于1 1的数，称为的数，称为分舱因数分舱因数。 许可舱长曲线（许可舱长曲线（图图3-313-31） （1 1）当）当0.50.5F F1.01.0时，船舶任一舱破损浸水后的最终时，船舶任一舱破损浸水后的最终平衡水线不会淹没安全平衡水线不会淹没安全 限界线，即为限界线，即为一舱制一舱制。 （2 2）当）当0.330.33F F 0.5 0.5时，任意

40、相邻两舱破损浸水后的时，任意相邻两舱破损浸水后的最终平衡水线不超过安全限界线，即为最终平衡水线不超过安全限界线，即为二舱制二舱制船舶。船舶。 （3 3）当）当0.250.25F F0.330.33时，相邻三舱破损浸水后的最终时，相邻三舱破损浸水后的最终平衡水线不超过安全限界线，即为平衡水线不超过安全限界线，即为三舱制三舱制船舶。船舶。 7 7、分舱载重线标志和记载分舱载重线标志和记载 客船必须满足抗沉性的要求。客船必须满足抗沉性的要求。 对于有抗沉性要求的船舶：对于有抗沉性要求的船舶：（1 1）要求在船舶两舷侧勘划经过核准的分舱载）要求在船舶两舷侧勘划经过核准的分舱载重线标志，并将所勘划的分舱

41、载重线载入船舶重线标志，并将所勘划的分舱载重线载入船舶安全证书中，以符号安全证书中，以符号C C1 1表示主要是载客，以表示主要是载客，以C C2 2、C C3 3等符号分别表示交替载运客货情况。等符号分别表示交替载运客货情况。（2 2）有抗沉性要求的船舶，在船上备有分舱和）有抗沉性要求的船舶，在船上备有分舱和破舱稳性报告书，供船长掌握船舶的分舱要求，破舱稳性报告书，供船长掌握船舶的分舱要求，一旦船舱浸水后可估算船舶所处的状态，从而一旦船舱浸水后可估算船舶所处的状态，从而采取相应的措施，来维持破舱后船舶的浮态和采取相应的措施，来维持破舱后船舶的浮态和稳性。稳性。第五节第五节 船舶密封与堵漏船舶

42、密封与堵漏一、船体结构的密性和开口关闭装置一、船体结构的密性和开口关闭装置1 1、船体结构的密性、船体结构的密性 所谓密性，是指船体结构构件接缝、开口的所谓密性，是指船体结构构件接缝、开口的关闭装置等，在关闭装置等，在规定的条件规定的条件下，不渗漏气体、下，不渗漏气体、油、水等的性能。油、水等的性能。 （1 1）水密水密 是在规定的水压下，船体结构构是在规定的水压下，船体结构构件接缝和开口关闭装置不渗漏水的性能。件接缝和开口关闭装置不渗漏水的性能。 （2 2）风雨密风雨密 是指在任何风浪情况下水都不是指在任何风浪情况下水都不得渗漏入船内。得渗漏入船内。 2 2、开口的关闭装置、开口的关闭装置

43、1 1）船体结构上开口关闭装置的种类）船体结构上开口关闭装置的种类 四种：货舱舱口盖、船用门、船用窗、人孔盖。分四种：货舱舱口盖、船用门、船用窗、人孔盖。分为水密、油密型的，风雨密型和非密性的关闭装置。为水密、油密型的，风雨密型和非密性的关闭装置。 （1 1）货舱舱口盖）货舱舱口盖 : : 单拉滚翻式舱口盖单拉滚翻式舱口盖 如如图图(3-32)(3-32)所示所示 铰接折叠舱口盖：如铰接折叠舱口盖：如图图(3-33)(3-33)所示所示 风雨密风雨密 滚动舱口盖：如滚动舱口盖：如图图(3-34)(3-34)所示所示 吊移式舱口盖：其开闭是采用大型起重吊移式舱口盖：其开闭是采用大型起重机吊装，移

44、至舱口两侧的甲板上或岸上存放。机吊装，移至舱口两侧的甲板上或岸上存放。 非水密舱口盖非水密舱口盖：用于下层甲板上的舱口上，无舱口围：用于下层甲板上的舱口上，无舱口围板，舱盖板与四周的甲板齐平；板，舱盖板与四周的甲板齐平；水密和油密的小型专用舱口盖水密和油密的小型专用舱口盖：用于油船的货油舱舱：用于油船的货油舱舱口上，这种舱口盖都是小型舱口盖（口上，这种舱口盖都是小型舱口盖（图图3-353-35）。）。（2 2）船用门）船用门 水密门水密门：船舶主管机关认可的船上使用的水密门有如下：船舶主管机关认可的船上使用的水密门有如下三级：三级： 一级一级铰链门；二级铰链门；二级手动滑动门；三级手动滑动门；

45、三级动力动力兼手动滑动门兼手动滑动门。 任何水密门的操纵装置，无论是否动力操纵，均须在任何水密门的操纵装置，无论是否动力操纵，均须在船舶向左或向右倾斜船舶向左或向右倾斜1515时能将门关闭。时能将门关闭。 铰链式水密门（一级）如铰链式水密门（一级）如图（图（3-363-36）所示。所示。 手动滑动门（二级）分为横动式和竖动式两种。要求手动滑动门（二级）分为横动式和竖动式两种。要求能在门的能在门的两侧可以关闭，此外并能在舱壁甲板上方可到两侧可以关闭，此外并能在舱壁甲板上方可到达之处，有转动手轮由齿轮和连杆传动使水密门开启或达之处，有转动手轮由齿轮和连杆传动使水密门开启或关闭关闭。当船舶在正浮位置

46、时，用手动将门完全关闭所需。当船舶在正浮位置时，用手动将门完全关闭所需的时间应不超过的时间应不超过90s90s。采用液压操纵时，每一动力源都。采用液压操纵时，每一动力源都有一台能在有一台能在60s60s以内关闭所有门的泵。以内关闭所有门的泵。风雨密门风雨密门：在干舷甲板以上的封闭上层建筑两端壁的出：在干舷甲板以上的封闭上层建筑两端壁的出入口处，要求入口处，要求 装设风雨密门。装设风雨密门。 钢制轻便门钢制轻便门：结构较轻，装设在无密性要求的：结构较轻，装设在无密性要求的贮藏室、工作舱室、卫生处所等的出入口处。贮藏室、工作舱室、卫生处所等的出入口处。 防火门防火门：是一种用钢板制成的门板和门框，

47、镶：是一种用钢板制成的门板和门框，镶嵌石棉等耐火材料的防火隔热门。当发生火灾时嵌石棉等耐火材料的防火隔热门。当发生火灾时温度上升到一定高度门能自动关闭。温度上升到一定高度门能自动关闭。（3 3）船用窗）船用窗 舷窗舷窗：是一种圆形：是一种圆形窗窗(3-37)(3-37)，分为重型舷窗和，分为重型舷窗和轻型舷窗。轻型舷窗。 方窗方窗：是各种方形窗，装设在上层建筑中的上：是各种方形窗，装设在上层建筑中的上层甲板室的围壁上。层甲板室的围壁上。 天窗天窗：是装设在舱室顶部用以采光和通风的窗。：是装设在舱室顶部用以采光和通风的窗。 手摇窗手摇窗：主要是装在驾驶室前壁上的窗。：主要是装在驾驶室前壁上的窗。

48、 （4 4）人孔盖）人孔盖：在船体结构的构件上为人员出入而：在船体结构的构件上为人员出入而开设的孔，称为人孔。开设的孔，称为人孔。 齐平人孔盖齐平人孔盖：如图：如图(3-38a)(3-38a)所示。所示。 凸起式人孔盖凸起式人孔盖：如图：如图( (3-38b3-38b) )所示。所示。 铰链式人孔盖铰链式人孔盖：如图：如图(3-38c)(3-38c)所示。所示。 凹形人孔盖凹形人孔盖：主要用在舱面不允许有突出：主要用在舱面不允许有突出物的场所。物的场所。 2）船体结构上开口的关闭装置的设置）船体结构上开口的关闭装置的设置 在在国际海上人命安全公约国际海上人命安全公约（19741974）和我）和

49、我国国海船分舱和破舱稳性规范海船分舱和破舱稳性规范（19871987）中，）中，对于船体结构上开口的关闭装置的设置有具体对于船体结构上开口的关闭装置的设置有具体规定。规定。P128-129P128-129二、船舶堵漏二、船舶堵漏1 1、船舱进水后对船舶抗沉能力的分析、船舱进水后对船舶抗沉能力的分析 了解船舶在设计时是否满足抗沉性的要求。了解船舶在设计时是否满足抗沉性的要求。 1 1）舱底水泵的排水量估算）舱底水泵的排水量估算 2 2）船舱破损的进水量估算）船舱破损的进水量估算2 2、船舶堵漏器材及其使用方法、船舶堵漏器材及其使用方法 主要有：堵漏毯、堵漏板、堵漏箱、堵漏螺主要有：堵漏毯、堵漏板

50、、堵漏箱、堵漏螺杆、堵漏柱、堵漏木塞、垫料、黄沙和水泥等。杆、堵漏柱、堵漏木塞、垫料、黄沙和水泥等。 1 1）堵漏毯）堵漏毯 （图图3-393-39） 2 2）堵漏板（）堵漏板（图图3-403-40 图图3-413-41） 3）堵漏箱（）堵漏箱（图图3-42）。）。 4）其他堵漏器材）其他堵漏器材 ：堵漏木塞：堵漏木塞 、堵漏螺杆、堵漏螺杆 、堵、堵漏水泥箱漏水泥箱 等。等。 每半年检查一次各种堵漏器材有无损每半年检查一次各种堵漏器材有无损坏、短缺、变质等，不合格要及时更换、坏、短缺、变质等，不合格要及时更换、补充。补充。 5 5）舱壁支撑支撑点的高度大约为舱内水位高度）舱壁支撑支撑点的高度大