淺談壓載水在船舶傾斜試驗中的應用

摘 要：本文以118000DWT散貨船為例，研究了如何使用壓載水的方法來完成船舶的傾斜試驗，包括實驗前的準備工作、試驗中壓載水調節(jié)和試驗工況的強度校核等三個方面，并將之與傳統(tǒng)的壓鐵傾斜試驗方法進行分析比較。

關鍵詞：壓載水；傾斜試驗；校核

中圖分類號：U661.78 文獻標識碼：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

由于船舶在設計之初對其重量和重心位置的估算存在一定偏差，加之船舶在建造過程中的建造偏差，所以船舶建成后其實際重量和重心位置與設計值必然存在誤差。而船舶的實際重量和重心位置是校核船舶穩(wěn)性的基礎，所以在船舶建造完工后需要通過適當的方法測得船舶實際的重量和重心高度，以確保船舶在營運過程中的安全。

船舶傾斜試驗是通過船舶橫傾來求得船舶完工后的實際重量和重心高度的一種有效方法。為了獲得船舶的橫傾，必須在船上合適的位置對船舶的一舷施加重物，使之達到所需的橫傾角。通常我們使用移動壓鐵的方法來完成傾斜試驗，但在不能使用壓鐵的情況下，本文重點研究如何使用壓載水來完成傾斜試驗。

2 船舶主要參數

本文以118000DWT散貨船為目標船型，其主要參數如下：

總長Loa 260m

型寬B 43m

型深D 20.25m

結構吃水Ts 14.5m

載重量（Ts時） DWT 118000t

壓載艙 24個

克令吊 無

3 試驗前準備工作

為了順利完成船舶傾斜試驗，得到準確的船舶重量和重心位置，在試驗前需做好充分的準備工作：

（1） 編制好試驗大綱，并得到船級社的認可；

（2） 試驗應在平靜水域和風力小于蒲氏風級2 級以下進行；

（3） 測量并記錄試驗水域的水深，確保試驗過程中船舶不會觸底；

（4） 船舶應盡可能達到建造完工狀態(tài)；

（5） 應準備重量表，包括不足重量和多余重量及其重心，并提交船東代表和驗船師認可或參；

（6） 任何堆積在船上的冰、雪及水應從船上清除掉，船上的臨時材料、工具箱等應減到最少；

（7） 懸掛重量包括救生艇和吊艇架等應置于航行位置，所有不能準確測量重量和重心位置的物品應在安裝好；

（8） 貨艙艙蓋關閉，所有設備處于正常狀態(tài)；

（9） 無關的多余船員或人員應從船上撤離，船上所有人員不允許隨意走動，登船人數應盡量少；

（10） 船體應盡可能的處于垂直漂浮狀態(tài)，如果存在橫傾，其初始橫傾角應不超過0.5 度；

（11） 空艙應打開人孔蓋進行檢查，艙內的液體和雜物應清除。

4 試驗過程中壓載水調節(jié)

首先根據船級社認可的《傾斜試驗大綱》配載壓載水，使其達到船舶傾斜試驗的初始狀態(tài)：將首尖艙和第1頂邊壓載艙（左/右）裝滿壓載水，同時保證首尖艙和第1頂邊壓載艙（左/右）所有相通的管系關閉；然后將作為傾斜試驗艙的第4頂邊壓載艙（左/右）裝載壓載水2x650 噸，此值作為初始標準值。船舶傾斜試驗初始狀態(tài)下的參數，見下表1。

5 試驗步驟

（1） 然后測量在NO.1、NO.4和NO.7貨艙設置三只擺錘，并并記錄位置以及擺線長度。擺錘應浸入水或油中以控制擺錘；

（2） 記錄船舶船實際不足重量和多余重量及其重心，用液體比重計和溫度計測量船體艏部、舯部和艉部的海水溫度、密度和兩側的吃水；

（3） 通過對第4頂邊壓載艙的壓載水的移動來模擬傳統(tǒng)的壓鐵移動來獲得船舶的橫傾，也就是使第4頂邊壓載艙一舷的壓載艙打開甲板平面閥排出壓載水至海中， 而另一舷的壓載艙通過壓載泵注入等量壓載水， 以此來實現(xiàn)壓載水的調駁。壓載水從第1到第8共調撥8次，讀取9次擺線的位置（包括初始位置）。壓載水調節(jié)順序及狀態(tài)見圖2。

必須注意：在每個步驟注入/泄放完成后，關閉平面泄放閥和壓載泵；等待數分鐘后，用手動測深尺通過測深管測量并記錄第4頂邊壓載艙（左/右）的測深值，并立刻計算兩艙的壓載水重量總和與初始標準值作比較，如差異超過25 噸（0.1%的試驗排水量）應適當補充水注入/泄放；如果每次移動后產生的橫傾角小于0.5 度，則應增加水注入/泄放量以確保橫傾角大于0.5 度。

另外，系泊纜繩在讀取擺錘讀數時應處于自由狀態(tài)，并保證無外部力矩傳遞到船體上。在核算最終空船重量重心時，需要考慮自由液面的影響進行自由液面的修正。

6 試驗工況的強度校核

船舶在船廠進行的性能試驗，所處環(huán)境和港口類似，所以在整個試驗過程中的總縱強度校核只需滿足港口許用值即可，同樣穩(wěn)性也只需要滿足GM>0.15m即可。圖3為校核結果，由圖可知船舶的總縱強度滿足港口許用值的要求，穩(wěn)性也滿足要求。

7 結束語

在船舶建造過程中，由于受到船廠自身條件的限制不能完成或需要做大量準備工作才能完成的傾斜試驗，可以通過船舶自身的壓載系統(tǒng)用壓載水調節(jié)這個方法來完成，這樣不僅降低了船廠的工裝成本，而且節(jié)約了試驗時間，有利于提高船廠的經濟效益。

本方法較之傳統(tǒng)的移動壓鐵的方法特別適用于較大噸位船舶以及起重和工裝條件較弱的船廠，它具有以下幾方面的優(yōu)勢：

（1） 對船舶本身是否配備克令吊沒有要求，同樣對船廠的起吊設備能力也沒有要求；

（2） 不需要準備類似壓鐵等重量較大的船舶工裝件；

（3） 對船舶甲板面的布置沒有要求，同樣對船舶本身的局部甲板強度也沒有要求；

（4） 節(jié)約了傾斜試驗時間

參考文獻

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作者簡介：張新波（1982-），男，工程師，主要從事船舶總體及船體結構設計。

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