船舶在完工狀態下的超重對其原始設計穩性的影響

摘 要：船舶的超重，將直接影響其本身設計時的重量重心。而設計中船舶重量重心的估算準確與否又直接影響船的船舶性能與經濟性，在建造一艘各項指標與以前相差不大船舶的時候，我們都會以母型船的重量重心作為參考依據，來計算該船的各項數據和初穩性。如果在傾斜試驗后發現船舶超重和船舶估算的重量存在很大差異，則完工船的實際重量值將大于設計時預估的計算值，即重力大于浮力，實際吃水將超過設計吃水，那么則會出現：新船不能在預定的航線上航行，或必須減載航行，船舶干舷減小，儲備浮力減少，船舶大角穩性與抗沉性難以滿足，甲板容上浪，船舶結構強度也可能不滿足要求。以上這些將會影響船的穩性，對其安全性和使用性都有重要影響，是一項重要的航海性能。

關鍵詞：超重；檢查核算；影響干舷；穩性

1概述

船舶主要參數

1.1 主尺度

總長：37.5m型寬：11.6m

型深：5.3m設計滿載吃水：3.9m

滿載時排水量： 883.79T空船時排水量：635.0T

定員： 15人

1.2 完工狀態下的主尺度

總長：37.5m 型寬：11.6m

型深：5.3m設計滿載吃水：4.15m

滿載時排水量：978.04T空船時排水量：722.01T

定員：15人

2空船重量超重分析

2.1傾斜試驗

傾斜試驗的目的在于確定空船排水量和重心的實際位置。船舶應盡可能在接近完工狀態（空船狀態）下，進行傾斜試驗。如船舶限于條件，難以達到空船狀態，可允許有不包括油，水在內的少量多余不足物件。多余或不足物件的重量一般不超過空船排水量的5%。傾斜試驗有驗船師在場的情況下進行，試驗后將傾斜試驗結果整理成空船狀態下的排水量，重心位置及初穩距，編制傾斜試驗報告提交驗船師審核簽署批準。

2.2 誤差匯總說明

傾斜試驗與初穩性計算中的空船重量及重心位置相比較為：

傾斜試驗空船重量：722.01t，初穩性空船重量：635t，差值87.01t，占初穩性空船重量的13.7%；傾斜試驗空船重心縱向位置：0.345m，初穩性空船重心縱向位置：0.100m，差值0.245m；傾斜試驗空船重心垂向位置：4.702m，初穩性空船重心垂向位置：5.200m。差值0.498m；傾斜試驗初穩性高度：2.273m，初穩性空船的初穩性高度：2.182m，差值0.091m。

2.3 檢查超重原因

2.3.1船體鋼料部分：分別核算每個分段的重量。將每個分段結構包括甲板，甲板上型材，內底板，內底板下肋板，支柱，橫縱加強材及面板，舷墻板及舷墻上肘板，外板，外板上的加強結構以及橫縱艙壁，型材分別與詳細退審圖紙核對，包括焊料，不同板縫厚度的區分位置，檢查是否出現由于用鋼料差異和材質而增加的重量。船體采用普通鋼，高強度合金鋼，還是鋁合金，玻璃鋼等對母型資料估算都會有很大影響。

2.3.2 鐵舾裝部分：船舶上的桅桿，室外欄桿及扶手，室內扶梯，鋼質艙口裝置，天窗，門窗及人孔蓋，艏艉設置的拖樁，艏艉鋼質護舷托架，鋼質半圓護舷材，龍骨等，所有大型設備的基座包括主機基座，發電機基座，中間軸承基座等是否與詳細退審圖紙一致。

2.3.3 木舾裝部分：每個艙室的天花板，木作巖棉，室內地板，廚房及盥洗室，餐廳家俱洗滌設備等的重量及重心位置。

2.3.4 輪機及機電設備部分:錨，液壓組合錨機，拖索，柴油機，柴油發電機，推進系統，救助艇及艇吊，消防泵，淡水泵，海水泵，熱水鍋爐，空調機等，全船所有系統管路，閥件，自然機械通風，風機等及各種設備底座型材重量，全船機艙花鋼板，機艙監視臺，駕駛室控制臺，主配電板，變壓器，蓄電池，全船所有燈具，照明設備等的重量及重心位置。

2.3.5總結

船體鋼料部分；鐵舾裝部分；木舾裝部分；輪機及機電設備部分；工屬具備品備件部分；核查下來全船共720.69T，比傾斜試驗的空船重量僅差1.32T。這充分說明該船設計時的空船重量分析與預估出現了失誤。

2.4 超重對船舶航行性能 經濟性能及穩性的影響

2.4.1船舶重量重心估算準確與否將直接影響設計船的航行性能與經濟性。在設計過程中，如果將船舶重量計算得過輕，則完工船的實際重量值將大于計算值，即重力大于浮力，實際吃水將超過設計吃水，此時可能出現以下情況：

新船不能在預定的航線上航行，或必須減載航行。這是因為：對于沿海和內河船舶，往往是航道水深限制了船舶吃水；對于遠洋船舶，則是?？扛鄣牟次凰钕拗屏舜俺运４案上蠝p小，儲備浮力減少，船舶大角穩性與抗沉性難以滿足，甲板容易上浪，船舶操縱困難，具有傾覆的危險性。船舶建造所需的原材料與工時消耗增加，顯然船舶經濟性降低。船舶排水量的三分之二乘以航速的三次方與船舶航行每日耗油量成正比，船舶的超重也會增加影響到船舶的耗油量。

2.4.2船舶穩性是衡量船舶適航性的一個重要指標。穩性過大或小都會對船舶安全產生不利影響。而穩性是指受外力作用離開平衡位置而傾斜，當外力消失后，船舶能回復到原平橫位置的能力。船寬，水線面系數，干舷，重心高度等是影響船舶穩性的主要因素。當穩性過大時，船舶搖擺將會劇烈，船員的生活工作不適，會出現我們常說的暈船現象，船用儀器使用不便，船舶結構受力過大，一些船上不固定的設備因劇烈搖擺而移動，使船舶出現較大的初始縱傾；當穩性過小時，不能保證船舶具有抵御風浪的能力，恢復緩慢，船舶長時間斜置于水面，航行不力。導致船舶會翻船；其次影響船舶正常操縱。船舶橫搖周期增大，維持在傾斜狀態的時間增長，對主，輔機工作狀況帶來不利影響，船舶在用舵轉向或避讓來船時，產生較大橫傾角。過大穩性或過小穩性都是船舶正常營運所不允許的。

3結束語

本船的建造周期用時將近一年的時間，傾斜試驗測出的空船重量重心與初穩性計算中的數據出現了很大差異。經過了船體鋼料、鐵舾裝、木舾裝、輪機及機電設備、工屬具及備品備件6大部分的核查，所有數據均證明該船在設計時空船重量分析與預估出現了失誤。將完工狀態下所關系到的計算及圖紙重新校核，修改，并提交審圖中心審批。在生產和人力上造成了重復性的浪費，同時也增加了該船的生產周期。這些充分說明在設計時“空船重量的分析與估算”的重要性。

參考文獻

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