1、江苏海事职业技术学院江苏海事职业技术学院 王锦法王锦法货物积载与系固货物积载与系固评估介绍评估介绍第1页，共43页。第2页，共43页。1.杂货船积载杂货船积载-评估要素及标准评估要素及标准 v核算船舶载货能力（核算船舶载货能力（10分）分）v分配各舱货物重量（分配各舱货物重量（6分）分）v向各舱配装货物（向各舱配装货物（30分）分）v全面检查初配方案（全面检查初配方案（10分分）v校核船舶稳性、吃水差和总纵强度（校核船舶稳性、吃水差和总纵强度（30分）分）v绘制正式配载图（绘制正式配载图（14分）分）第3页，共43页。杂货船积载杂货船积载v一一.船、港、航线和航次货运任务简介船、港、航线和航次
2、货运任务简介v 1 船舶船舶v 选用“Q”轮资料，及船舶卡片。v 2 港口和航线港口和航线v 全航程中无水深限制，离始发港可采用的载重线按评估当日日期查“载重线海图”确定。v 3 航次货运任务航次货运任务第4页，共43页。二二.积载步骤和要求积载步骤和要求v 1.核定航次货运任务与船舶载货能力是否相核定航次货运任务与船舶载货能力是否相适应（适应（10分）分）v 1)计算航次净载重量NDW，查取航次装货重量，并判别能否承运？v NDW=-L-G-Cv 从装货清单中查取：Qv 当满足：NDW Q 时，v 结论：能够承运。第5页，共43页。1.核定航次货运任务与船舶载货能力是否相适应核定航次货运任务
3、与船舶载货能力是否相适应v 2)查取货物总体积及船舶总舱容，并判别能否承运？v 从装货清单中查取：VC v 从表3中查取：Vch v 当满足：Vch VC 时，v 结论：能够承运。第6页，共43页。1.核定航次货运任务与船舶载货能力是否相适应核定航次货运任务与船舶载货能力是否相适应v 3)船舶其他装载能力是否满足要求？v 本航次无特殊货，船舶装运条件能满足货运要求。v 结论：能够承运 第7页，共43页。二二.积载步骤和要求积载步骤和要求v2.确定航次货重在各货舱、各层舱的分配控确定航次货重在各货舱、各层舱的分配控v 制数（制数（6分）分）v 填写各货舱配货重量核算表中各舱装货重量上下限值。其他
4、数据待各舱配货完成后再填写。第8页，共43页。二二.积载步骤和要求积载步骤和要求v3.确定货物的舱位和货位（确定货物的舱位和货位（30分）分）v 1)熟悉航次货物并进行分类熟悉航次货物并进行分类 v航次货物概况：航次货物概况：v (1)桶装液体货桶装液体货v 花生油花生油*、桐油、桐油(限高限高5层层);蜂蜜蜂蜜*、白油、白油*(限高限高6层层)。v 要求配于要求配于中部大舱作打底货中部大舱作打底货，每桶高，每桶高0.8m。v (2)食品货食品货v 茶叶、大豆茶叶、大豆、花生油、花生油*、蜂蜜、蜂蜜*、罐头、大米、荞麦、罐头、大米、荞麦。v 要求货舱清洁、干燥、无虫害。要求货舱清洁、干燥、无虫
5、害。v (3)气味货气味货v 兔毛兔毛(与食品货分舱与食品货分舱)、丝绸、丝绸(轻微：与茶叶分室，与其他食品不相邻轻微：与茶叶分室，与其他食品不相邻)第9页，共43页。3.确定货物的舱位和货位确定货物的舱位和货位 v1)熟悉航次货物并进行分类熟悉航次货物并进行分类v(4)易碎品易碎品(配于顶层配于顶层)v 瓷品瓷品*、搪瓷制品、搪瓷制品v(5)吸收和散发水分货吸收和散发水分货v 大米大米、荞麦、荞麦、大豆、花生果、大豆、花生果v(6)怕潮货怕潮货v 罐头、新闻纸罐头、新闻纸*、茶叶、卫生纸、茶叶、卫生纸。v 要求要求与潮湿货分舱与潮湿货分舱配装。配装。v(7)其他普通货其他普通货v 棉布、纺织
6、品、文具、玩具、棉布、纺织品、文具、玩具、滑石粉滑石粉*(清洁货，有扬尘，要求与大米和荞麦分舱清洁货，有扬尘，要求与大米和荞麦分舱)、铸、铸铁管铁管*(要求打底要求打底)、钢管钢管(要求打底要求打底)、铁丝网、塑料制品铁丝网、塑料制品、编织草席、编织草席(轻货，配于顶层轻货，配于顶层)。v 注：带注：带*标记的为管理级题标记的为管理级题v 带带标记的为操作级题标记的为操作级题 v第10页，共43页。3.确定货物的舱位和货位确定货物的舱位和货位v2)在积载草图上作好数据标注在积载草图上作好数据标注v3)拟定各舱配货的总体设想拟定各舱配货的总体设想v4)拟定初配方案拟定初配方案v 注意要点：注意要
7、点：v (1)特殊货先配，大票货先配；特殊货先配，大票货先配；v (2)各舱配货应同时展开，先选定全部货物的舱室，各舱配货应同时展开，先选定全部货物的舱室，再确定各票货的货位；再确定各票货的货位；v (3)拆票原则：大票货可拆，但不宜拆得过散，货物拆拆票原则：大票货可拆，但不宜拆得过散，货物拆票后的总重量、总体积和总件数不应被改变。票后的总重量、总体积和总件数不应被改变。第11页，共43页。4.对初配方案进行全面核查（对初配方案进行全面核查（10 分）分）v 1)“装货清单装货清单”上所列货物是否有重配、漏配？上所列货物是否有重配、漏配？v 2)各舱室所配货物是否装得下？各舱室所配货物是否装得
8、下？v 要求每室有要求每室有20m3的富裕舱容。的富裕舱容。v 3)货物纵向和垂向所配货物重量是否满足要求？货物纵向和垂向所配货物重量是否满足要求？v 4)各舱室所配货物是否互抵？舱位选定是否合适？各舱室所配货物是否互抵？舱位选定是否合适？v 5)各种货物的堆装高度是否超过其限制高度？各种货物的堆装高度是否超过其限制高度？第12页，共43页。5.离始发港状态下船舶的稳性、纵向受力和离始发港状态下船舶的稳性、纵向受力和 吃水差的核查与调整（吃水差的核查与调整（30 分）分）v当船舶稳性、纵向受力和吃水差不满足要求值时，仅当船舶稳性、纵向受力和吃水差不满足要求值时，仅要求用文字定性说明拟采用的调整
9、方法。要求用文字定性说明拟采用的调整方法。v 精度要求：精度要求：v 1)以以“m”为单位精度取为单位精度取“0.01”;v 2)件数和力矩精度取整数位件数和力矩精度取整数位;v 3)其他数据精度取其他数据精度取0.1位位;v 需查资料：需查资料：v 1)“Q”轮静水力性能表轮静水力性能表 P221 表表F2-2v 2)“Q”轮临界稳性高度曲线轮临界稳性高度曲线P39 图图3-11v 3)“Q”轮强度曲线参数表轮强度曲线参数表 P225 表表F2-7 第13页，共43页。6.绘制正式积载图（绘制正式积载图（14分）分）v1)按按“货位选配和扎位堆码原则货位选配和扎位堆码原则”确定每票货货位；确
10、定每票货货位；v垂向垂向：轻、清、易碎货在上层，重、污、耐压货在下层。按：轻、清、易碎货在上层，重、污、耐压货在下层。按包装形式由上而下一般包装形式由上而下一般顺序顺序为：为：易碎货、纸箱货、木箱易碎货、纸箱货、木箱货、袋装货、捆装货、大桶货货、袋装货、捆装货、大桶货（或耐压的裸装货）。（或耐压的裸装货）。注意货高倍数与舱高的吻合程度。货堆层数不应超过其注意货高倍数与舱高的吻合程度。货堆层数不应超过其限制层数。怕潮货应避开舱内易产生汗水部位（如露天限制层数。怕潮货应避开舱内易产生汗水部位（如露天甲板下、水线附近等）。甲板下、水线附近等）。v纵向纵向：后卸港货、桶装液体货、重污货应选配于靠舱后：
11、后卸港货、桶装液体货、重污货应选配于靠舱后壁，单件重而大的货应配于舱口位下方。壁，单件重而大的货应配于舱口位下方。v横向横向：保证各到港货左右舷配货重量对中线面力矩基本：保证各到港货左右舷配货重量对中线面力矩基本相等。相等。第14页，共43页。6.绘制正式积载图绘制正式积载图v扎位堆码的原则：不宜深扎位，不同港货物扎位堆码的原则：不宜深扎位，不同港货物v不宜直立扎位。不宜直立扎位。v积载图绘制规则：积载图绘制规则：v 2)每票货要求标注：到港、关单号、货名、每票货要求标注：到港、关单号、货名、重量、件数和包装形式。重量、件数和包装形式。v 3)备注栏上要求填写执行本计划所要求的备注栏上要求填写
12、执行本计划所要求的各注意事项。各注意事项。第15页，共43页。2.固体散货船积载固体散货船积载-评估要素及标准评估要素及标准 v计算航次货运量（计算航次货运量（10分）分）v分配各货舱货物重量（分配各货舱货物重量（10分）分）v绘制货物配载图（绘制货物配载图（10分）分）v编制货物装舱顺序表（编制货物装舱顺序表（70分）分）v确定装载期间所允许的船舶最大吃水和最小确定装载期间所允许的船舶最大吃水和最小吃水（吃水（10分）分）v编制货物装舱顺序和压载水排放顺序表（编制货物装舱顺序和压载水排放顺序表（60分）分）第16页，共43页。3.散装谷物船积载散装谷物船积载-评估要素及标准评估要素及标准 p
13、编制谷物积载计划（编制谷物积载计划（30分）分）计算航次货运量（计算航次货运量（10分）分）编制谷物积载计划编制谷物积载计划（20分）分）p填制散装谷物船稳性计算表（填制散装谷物船稳性计算表（70分）分）第17页，共43页。4.集装箱船积载集装箱船积载-评估要素及标准评估要素及标准 p核算船舶载箱能力（核算船舶载箱能力（20分）分）p编制集装箱积载计划（编制集装箱积载计划（50分）分）保证卸货港序，避免倒箱；（保证卸货港序，避免倒箱；（10分）分）合理安排轻重箱位置，保持良好稳性，保证甲板局部强度；（合理安排轻重箱位置，保持良好稳性，保证甲板局部强度；（10分）分）合理配装各类特殊集装箱并满足
14、隔离要求；（合理配装各类特殊集装箱并满足隔离要求；（10分）分）保证中途港船舶总纵强度；（保证中途港船舶总纵强度；（10分）分）正确填制集装箱重量箱位总图及港序箱位总图。（正确填制集装箱重量箱位总图及港序箱位总图。（10分）分）p校核船舶稳性、吃水差和总纵强度（校核船舶稳性、吃水差和总纵强度（30分）分）第18页，共43页。5.非标准货物运输单元系固非标准货物运输单元系固v制定货物系固方案（制定货物系固方案（40分）分）v评判货物系固方案（评判货物系固方案（60分）分）v根据货件资料及配装位置计算货件移动力及货件倾覆力矩；根据货件资料及配装位置计算货件移动力及货件倾覆力矩；v根据系固方案计算货
15、件约束力及货件约束力矩；根据系固方案计算货件约束力及货件约束力矩；v依据依据CSS CODE 2002修正案修正案,对所制定的系固方案进行对所制定的系固方案进行评判；评判；v根据评判结果，若需要应对系固方案进行修改。根据评判结果，若需要应对系固方案进行修改。第19页，共43页。非标准货物运输单元系固非标准货物运输单元系固vRULE-OF-THUMB METHODvADVANCED CALCULATION METHODvBalance of forces-alternative method 第20页，共43页。评估项目评估项目货物单元的积载和系固货物单元的积载和系固v货物系固的必要性货物系固的
16、必要性v1.货物单元的受力分析货物单元的受力分析v 1)重力重力与船舶的最大横、纵倾角有关；与船舶的最大横、纵倾角有关；v 2)惯性力惯性力与船舶摇荡运动和货位等有关；与船舶摇荡运动和货位等有关；v 3)风压力和波溅力风压力和波溅力与受力面积有关。与受力面积有关。v2.货物单元系固的目的货物单元系固的目的v 1)防止货物位移（主要为防横向和纵向位移）；防止货物位移（主要为防横向和纵向位移）；v 2)防止货物倾覆（主要为防横向倾覆）；防止货物倾覆（主要为防横向倾覆）；v 3)防止货物受损（局部和结构）防止货物受损（局部和结构）第21页，共43页。一、货物单元的受力分析一、货物单元的受力分析v1.
17、作用在货物单元上的作用在货物单元上的主动力主动力 v F=ma+Fw+Fs （8-1）v式中：式中：ma 船舶运动引起的惯性力，纵、横、垂向；船舶运动引起的惯性力，纵、横、垂向；vFw 甲板货所受的风压力，纵、横向；甲板货所受的风压力，纵、横向；vFs 甲板货所受的波溅力，纵、横向。甲板货所受的波溅力，纵、横向。v主动力按船舶坐标系可分解为纵向力主动力按船舶坐标系可分解为纵向力Fx、横向力、横向力Fy和垂直力和垂直力Fz。就积载与系固。就积载与系固货物而言，纵向与横向的力是主要的，它们是导致货件水平移动和倾覆的主动力。其中由货物而言，纵向与横向的力是主要的，它们是导致货件水平移动和倾覆的主动力
18、。其中由于船舶运动产生加速度引起的惯性力是主要的。加速度的大小与装货位置、船舶摇摆周期于船舶运动产生加速度引起的惯性力是主要的。加速度的大小与装货位置、船舶摇摆周期有关。有关。惯性力最大的部位惯性力最大的部位是船舶最前部、最后部和船舷的最高堆装位置。对货件的是船舶最前部、最后部和船舷的最高堆装位置。对货件的系固目的系固目的在于防止货件的水平（主要是横向）移动和倾覆。在于防止货件的水平（主要是横向）移动和倾覆。第22页，共43页。v2.作用在货物单元上的作用在货物单元上的约束力约束力v约束力与货件移动方向相反，由系索提供的约束力与货件移动方向相反，由系索提供的系固力系固力和货件与甲板间的和货件与
19、甲板间的摩擦力摩擦力两部分组成。两部分组成。按船舶坐标系可分解为纵滑约束力按船舶坐标系可分解为纵滑约束力Fx、横、横滑约束力滑约束力Fy、垂跃约束力、垂跃约束力Fz 第23页，共43页。横向位移核查横向位移核查第24页，共43页。2.纵向位移核查纵向位移核查 第25页，共43页。二、评估计算方法二、评估计算方法（ADVANCED CALCULATION METHOD）v1.计算强度计算强度CSv考虑到各系固装置之间的受力的不均匀以及由于装配考虑到各系固装置之间的受力的不均匀以及由于装配不当引起的强度降低等原因，系固设备计算强度值应不当引起的强度降低等原因，系固设备计算强度值应在在MSL的基础上
20、考虑到安全系数而确定，即：的基础上考虑到安全系数而确定，即：v CS=MSL/SF（kN）v式中：式中：MSL 系索的最大系固负荷（系固货物时所系索的最大系固负荷（系固货物时所允许的最大负荷能力）；允许的最大负荷能力）；v SF 安全系数，一般取安全系数，一般取1.5（1.35）。）。第26页，共43页。二、评估计算方法二、评估计算方法v2.衡准表达式衡准表达式v当纵滑主动力当纵滑主动力Fx 纵滑约束力纵滑约束力Fx，货件不会产生货件不会产生纵向移动；纵向移动；v当横滑主动力当横滑主动力 Fy 横滑约束力横滑约束力Fy，货件不会产货件不会产生横向移动；生横向移动；v当垂跃主动力当垂跃主动力 F
21、z 垂跃约束力垂跃约束力Fz，货件不会产货件不会产生垂跃移动；生垂跃移动；v当横翻主动力矩当横翻主动力矩My横翻约束力矩横翻约束力矩My，货件不会产生，货件不会产生横向倾覆。横向倾覆。v同时满足以上条件时，系固方案符合要求。同时满足以上条件时，系固方案符合要求。第27页，共43页。v3.主动力和主动力矩的确定主动力和主动力矩的确定vF=ma+Fw+Fsv纵向力纵向力 Fx=max+Fwx+Fsx v横向力横向力 Fy=may+Fwy+Fsy v垂直力垂直力 Fz=maz v式中：式中：m 货件的品质，货件的品质，t；v ax、ay、az 分别为货件所在位置的纵分别为货件所在位置的纵向、横向和垂
22、向加速度，向、横向和垂向加速度，m/s2；v Fwx、Fwy 分别为上甲板货件纵向、分别为上甲板货件纵向、横向所受的风压力，横向所受的风压力，kN；v Fsx、Fsy 分别为上甲板货件纵向、分别为上甲板货件纵向、横向所受的波溅力，横向所受的波溅力，kN。第28页，共43页。v3.主动力和主动力矩的确定主动力和主动力矩的确定vF=ma+Fw+Fsv纵向力纵向力 Fx=max+Fwx+Fsx v横向力横向力 Fy=may+Fwy+Fsy v垂直力垂直力 Fz=maz v式中：式中：m 货件的品质，货件的品质，t；v ax、ay、az 分别为货件所在位置分别为货件所在位置的纵向、横向和垂向加速度，的
23、纵向、横向和垂向加速度，m/s2；v Fwx、Fwy 分别为上甲板货件纵向、分别为上甲板货件纵向、横向所受的风压力，横向所受的风压力，kN；v Fsx、Fsy 分别为上甲板货件纵向、分别为上甲板货件纵向、横向所受的波溅力，横向所受的波溅力，kN。第29页，共43页。v1）货件所受加速度的确定货件所受加速度的确定vax=aoxK1vay=aoyK1K2vaz=aozK1v式中：式中：aox、aoy、aoz分别为货件在不同位置时分别为货件在不同位置时的纵向、横向和垂向基本加速度（见表的纵向、横向和垂向基本加速度（见表8-1）；）；v K1船长及航速修正系数（见表船长及航速修正系数（见表8-2）；）
24、；v K2船宽与初稳性高度比修正系数（见表船宽与初稳性高度比修正系数（见表8-3）第30页，共43页。v2）上甲板货件所受风压力的确定）上甲板货件所受风压力的确定v Fwx=PwAwx v Fwy=PwAwy v式中：式中：Pw 估计风压强，取估计风压强，取Pw=1，kN/m2；vAwx、Awy 分别为上甲板货件的纵向、横向受风面积，分别为上甲板货件的纵向、横向受风面积，m2；vAwx=货宽货宽货高货高；Awy=货长货长货高货高第31页，共43页。v3）上甲板货件所受波溅力的确定）上甲板货件所受波溅力的确定vFsx=PsAsxvFsy=PsAsyv式中：式中：Ps 估计波溅力压强，取估计波溅力
25、压强，取Ps=1，kN/m2；vAsx、Asy 分别为上甲板货件纵向、横向受波溅面积，分别为上甲板货件纵向、横向受波溅面积，m2；vAsx=2货宽货宽，Asy=2货长货长 (正常取正常取2m高度受波溅高度受波溅)v实际的波溅力远大于上述计算值，上述值系指采取保护措施后的实际的波溅力远大于上述计算值，上述值系指采取保护措施后的残余波溅力残余波溅力 第32页，共43页。v4）主动力矩）主动力矩vMy=Fylzv式中：式中：lz货件横向货件横向倾覆力臂，倾覆力臂，m。取货高。取货高的一半的一半 第33页，共43页。v4.约束力和约束力矩的计算约束力和约束力矩的计算v1）纵滑约束力）纵滑约束力vFx=
26、m(g-az)+cs1f1+cs2f2+cs3f3+v式中：式中：货件底部与衬垫材料或船体结构之间的货件底部与衬垫材料或船体结构之间的磨擦系数（钢与木材、钢与橡胶取磨擦系数（钢与木材、钢与橡胶取=0.3,干燥的钢与干燥的钢与钢取钢取=0.1,潮湿的钢与钢取潮湿的钢与钢取=0）；）；v 纵向系固角；纵向系固角；vaz货件所在位置的垂向加速度，货件所在位置的垂向加速度，m/s2；vcs 纵向系固设备计算强度；纵向系固设备计算强度；vf sin+cos(见表见表8-5)。第34页，共43页。v横滑约束力横滑约束力vFy=mg+cs1f1+cs2f2+cs3f3+v式中：式中：磨擦系数；磨擦系数；v
27、横向系固角；横向系固角；vcs 横向系固设备计算强度；横向系固设备计算强度；vf sin+cos (见表见表8-4)。第35页，共43页。v横翻约束力矩横翻约束力矩vMy=mgb/2+cs1l1+cs2l2+cs3l3+v式中：式中：b 货宽，货宽，m；vl=（b+h/tan）sin（式中：（式中：h系固点高度，系固点高度，m；横向系固角）；横向系固角）；vcs 横向系固设备计算强度。横向系固设备计算强度。v要求满足：要求满足：My My 即货件不产生横向倾覆。即货件不产生横向倾覆。第36页，共43页。v1.横向位移核查横向位移核查vFy=may+Fwy+FsyvFy=mg+cs1f1+cs2
28、f2+cs3f3+v要求满足：要求满足：Fy Fy 即货件不产生横向位即货件不产生横向位移移第37页，共43页。v2.纵向位移核查纵向位移核查 vFx=max+Fwx+FsxvFx=m(g-az)+cs1f1+cs2f2+cs3f3+v要求满足：要求满足：Fx Fx 即货件不产生纵向位移。即货件不产生纵向位移。第38页，共43页。My=Fylz My=mg+cs1l1+cs2l2+cs3l3+要求满足：要求满足：My My 即货件不产生横向倾即货件不产生横向倾覆覆 第39页，共43页。v要求满足：要求满足：Fy Fy 即货件不产生横向位即货件不产生横向位移。移。v要求满足：要求满足：Fx Fx 即货件不产生纵向位即货件不产生纵向位移移 v要求满足：要求满足：My My 即货件不产生横向倾即货件不产生横向倾覆覆 第40页，共43页。ALTERANTIVE METHOD第41页，共43页。第42页，共43页。第43页，共43页。
