海上货物运输 第10章 散装谷物运输

舱口外(不小于100mm) 。
b. 谷物移动倾侧模型：
部分舱： 假定与水平线成25°， 满载舱： 成15°。
c. 1969 等效条例的稳性衡准
? 经自由液面修正后的GM值不小于0.30m； ? 由于谷物移动产生的横倾角不大于12°； ? 剩余动稳性值不小于0.075m.rad。
③ SOLAS 1974
海上货物运输
航海学院 货运教研室
第四节 散装谷物运输
一．与海运有关的散装谷物的特性 二．下沉性和散落性对船舶稳性的影响 三．散装谷物专用船舶的结构特点 四．散粮船运输规则 五．散粮船的装运特点 六．散粮船稳性的核算 七．改善散粮船稳性的方法及其措施
散装谷物的定义
谷物是指包括小麦（Wheat）、玉米（Maize）、 燕麦（Oat）、稞麦（Rye）、大麦（Barley）、大 米（Rice）、豆类（Pulse）、种子（Seeds）及有 其加工而成的与谷物在自然状态下具有相同特征 的制成品。
H λ0
O
θs
F C
D θ θm
B λ40
θ
Ad的计算
在横坐标θ h~θ m范围内将曲线n等分，量取各段 GZi′的数值，利用梯形法则计算曲线面积值Ad。
?? ? ? m ? ? s
57.3n
A1
?
GZ0? ? GZ1???
2
Ai
?
GZi?? GZi?? 1 2
??
? Ad
?
?m ? ?S
57.3n
…
…
…
…
…
15.00 7738.5 9.00
1528.0
1711.3
15.50 7866.0
9.13
913.1
1028.3
15.71 7895.5
9.18
842.4
943.5
部分舱倾侧体积矩曲线图
（2）作图法求取θ S
a. 绘制静稳性曲线图 GZ=f(θ ) b. 绘制谷物移动倾侧力臂曲线 λ h＝f(θ )
② 国内航行船舶
? 定义： 仅在国内沿海各港口之间航行的船舶和国际航行在港外 部分卸载进港或驶往其他国内港口的船舶。
? 谷物移动倾侧模型： 部分舱和满载舱均假定谷物移动后谷物与水平成12°计算。
? 谷物移动倾侧体积矩
③ 谷物移动倾侧体积矩
a. 当船舶具备按SOLAS 1974要求计算的谷物移动倾侧体
a. 剩余静稳性力臂：
GZ?? GZ ? ?h ? KN ? KGsin? ? ?GZ ? 0.8?0
b. 剩余动稳性力臂：
是指由经自由液面修正的GZ曲线、λ H曲线及右边边界线CF
所围面积。
?m
Ad ? ?GZ?d?
GZ
?S
c. 右边边界线CF
A GZ? E
? m ? min{ ? GZ?max ,? f ,40? }
① 编制配积载图
3、散装谷物船舶的计量
②
③ 使货舱适货 ④ 申请验舱，获取验舱合格证明。 ⑤ 接受主管部门检查人员的检验
检验项目：污水泵工作是否正常； 装载和稳性计算是否符合规定。
合格后获取装载许可证书，方可装货。
① 编制配积载图 2-1
? 经自由液面修正后的GM值不小于0.30m； ? 由于谷物移动产生的横倾角不大于12°，1994年1月1日以后建造
的船舶，应不大于船舶甲板浸水角，两者取小的； ? 剩余动稳性值不小于0.075m.rad。
? 1969 等效条例和SOLAS 1974的异同点
? 相同点： 稳性衡准指标相同。 ? 不同点：
? 多用途船应标明是否采取共同装载的方式。
散粮船配积载图
No.6 EF
No.5 F
No.4 No.3 No.2 No.1
F
S
FF
4755t 4041t R
4041t 1269t 4033t 4739t 4.0m
E No.6
R
No.5
No.4
No.3 No.2 No.1
2、装卸过程中的注意事项 2-1
Z
部分舱：f ＝1.12
Mh
a q1 ?
③
Σ
Mu′
－谷物移动倾侧总力矩(t.m)；
W
c
e
G
d q2
G1
θ
b
L1 L
? Mu? ?
? Mv?
S .F .
W1
B
Y
K
Mv的确定 ２－１
满载舱的横向倾侧体积矩表
部分舱
舱别 NO.1货舱
舱容中心 舱容中心 端部平
垂向坐标 纵向坐标 舱（m4）
（m）
(m)
9.18
2、θ h≤12°
（1）公式计算法
?h
?
? M u? ? ?GM
① 谷物移动倾侧横向体积矩Mv(m4)。
（2）作图法
② 经过重心修正后的谷物移动倾侧总体积矩(m4)Σ Mv′；
f －谷物移动垂向体积矩修正系数 满载舱：
?
M
?
v
?
?f
?M v
取舱容中心为重心：f ＝1.00
取体积中心为重心：f ＝1.06
1、国际散粮船运输规则
① SOLAS 1960
非专用船：GM≥0.3048m（ 1ft） 专用船：谷物移动引起的船舶静横倾角不大于5°
② 1969 等效条例 ③ SOLAS 1974
2、我国《法定规则》 对散粮船运输的要求
② 1969 等效条例
a. 谷面下沉模型：
部分舱： 忽略不计； 满载舱： 舱口内（75mm）
一、散装谷物的特性 3-3
⑦ 散落性（流动性）
定义： ? 散装谷物（或非粘性固体散货）在外力作用下， 能够自动松散流动的特性。。
影响散落性的因素：
? 颗粒大小、形状、表面状态、含水量、杂质含量等。
衡量指标:
静止角（Angle of repose）
亦称休止角、自然倾斜角、摩擦角。
静止角越大，散落性越 ？；反之亦然。
１、GM核算 GM ? KM ? KG ? ? GM ? 0.30 m
１）满载舱谷物重心高度的确定方法：
谷物重心取在货舱的舱容中心处。
可由货舱容积表查得。
谷物重心取在舱内谷物的实际体积中心处。 即：舱内谷物最终装载体积的几何中心处。
可由舱容曲线图查得。
２）部分舱重心高度的确定
重心位置取在舱内谷物初始装载体积的几何中心处。 可由舱容曲线图查得。
规则规定：λ h曲线是一条随横倾角的增大而降低的直线。 由(0°，λ 0)和(40°，λ 40)两点可确定该条直线。
?0 ?
?
M
?
u
?
?
?
M
?
v
? ? S .F .
GZ
? 40 ? 0 . 8 ? 0 ?? ? ?0 ? ( 1 ? 0.005? )
H λ0
F
O
θs
A θ
λθ
λ40
40o
θ
３、剩余动稳性值Ad≥0.075m.rad
影响结果： 舱内谷物重心下降； 满载舱出现空档，便于谷物自由流动。
影响因素： 颗粒大小、形状、S.F.、表面状态、含水量等。
散装谷物的含水量：
谷物 大米 小麦 玉米 大豆 赤豆 蚕豆 花生 花生
种类
仁果
含水量 15 14 16 15 16 15 8.5 10 标准(%) 以下 以下 以下 以下 以下 以下 以下 以下
（1）编制配积载图 2-2
d. 确定装舱的基本方案
? 经平舱的满载舱、未经平舱的满载舱、部分装载舱 （松动舱）、共同（共通）装载舱。
e. 配积载图绘制
示例
? 配积载图用侧视图和俯视图表示。
? 满载舱用“F”表示，且应标明平舱方式；
? 部分舱用“S”或“P”表示，且应标明空档高度 或谷 物装舱深度。
(
n
GZi??
i?1
GZ1?? GZn? 2
)
GZ
A GZ?
H
λ0
F F
B λ40
O
θ
θm
２、简化核算方法
１）等值三角形面积法 ２）剩余静稳性力臂法（ GZ40′省略条件法） ３）谷物许用倾侧力矩 Ma法
GZ
Ad
?
1 2
??
m??
57 .3
s
?GZ m?
a. 谷面下沉模型：
部分舱： 忽略不计； 满载舱：舱口内（150mm）
舱口外(不小于100mm) 。
b. 谷物移动倾侧模型：
部分舱：
假定与水平线成25°，
经平舱的满载舱： 15°；
未经平舱的满载舱： 舱口范围内及舱口两侧成15°，
舱口两端成25°。
c. SOLAS 1974 的稳性衡准
c. SOLAS 1974的稳性衡准
2、装卸过程中的注意事项 2-2
⑦ 装货结束后，装卸公司应绘制实际装载图。 ⑧ 装货结束后，可根据合同要求进行熏舱。 ⑨ 卸货时通常用吸粮机或抓斗进行。卸货过程中值班人
员必须注意船舶吃水的变化对缆绳的影响。 ⑩ 卸货过程中，必要时应及时压载。 3、散装谷物船舶的计量
装船数量由岸上的计量器提供，并作为计算依据。 若岸上无衡量器或设备不完善，也可用水尺计量。
积矩Mv资料时，国内船舶：
? 对未经平舱的满载舱和部分装载舱：
M v ? ? 0 .46 M v
? 经平舱的满载舱：
M
?
v
?
0 .80
Mv
a. 当船舶缺乏上述资料时，国内船舶：
? ?
对部分舱：
M
?
v
?
0.0177 ?b 3
? 经平舱的满载舱： M v? ? 0
五、散粮船的装运要求
1、装货前的准备
2、装卸过程中的注意事项
66.14 673.9
端部不平舱 （m4）
1144
NO.2货舱 8.70
39.51 663.0
1462
NO.3货舱 8.73
10.51 698.9
1468
NO.4货舱 8.69 -18.54 663.0
1474
NO.5货舱 9.03 -46.98 121.8
1600
总计
3420.6
7148
Mv的确定 ２－１
一、与海运有关的散装谷物的特性 3-1
1. 呼吸性
? 影响因素：含水量、温度、空气成分、籽粒状态等。
2. 自热性（发热性） 3. 吸湿散湿性 4. 吸附性
? 谷物易感染或吸附异味和有害气体的特性。
5. 易受虫害 ? 注：
以上五点特性是散装谷物和包装谷物的共有特性。
一、散装谷物的特性 3-2
⑥ 下沉性（空隙性）
部分舱的横向倾侧体积矩表 部分舱的横向倾侧体积矩图
谷物装舱 深度 （m） 0.00
谷物体积 （m3）
0.0
谷物体积 中心高度
（m）
1.82
谷物横向移 动体积矩
（m4）
0.0
谷物移动总 倾侧体积矩
（m4）
0.0
0.50
201.1
2.07
1572.1
1760.8
1.00
415.3
2.32
3107.3
3480.1
α
散落性对船舶的影响：
有利于谷物装卸，不利于船舶稳性。
谷物的静止角
谷物的静止角一般为35°～37°， 干燥时静止角变小，约为20°～30°。
谷物种类 静止角(°) 谷物种类
静止角(°)
小麦
23～28
蚕豆
33～43
大麦
23～28
小豆
29
玉米
30～40
大米
23～35
? 注：
稻谷 大豆 花生果
34～35 24～32
a. 航次货运量计算
? Q ? min{ NDW , ? Vi .ch }
S .F .
b. 配积载图的基本原则：
? 在保证船舶性能的前提下，尽可能多装货。
? 尽量将各货舱装满。
若舱容有富余，则可以留出1～2个部分装载舱。
c. 部分装载舱的选择原则
? 对船舶纵向强度影响较小
? 便于调整吃水差
? 该舱谷物移动所产生的倾侧力矩应避开峰值，保证 船舶稳性。
50
豆粕 花生粕
25～45 25～45
? 下沉性和散落性是散装谷物特有的特性。
二、下沉性和散落性对船舶稳性的影响
1. 下沉性： 使舱内谷面下沉且出现空档。 2. 散落性： 使谷物发生移动，存在 ？力矩和 ？ 力矩。
a. 垂向力矩使船舶重心 ？，稳性 ？； b. 横向力矩使船舶产生横倾角，稳性力矩 ？。
六、散粮船稳性的核算（SOLAS 1974）
1. SOLAS 1974 稳性衡准各项指标的核算
a. 经自由液面修正后的GM值不小于0.30m； b. θ S≤ 12°,
1994年1月1日以后建造的船舶，θ S≤min{12°， 船舶甲板浸水角}；
c. 剩余动稳性值不小于0.075m.rad。
2. 简化核算方法
a. 假定谷物下沉和谷物倾侧模型不同； b. 计算横倾角时的谷物移动倾侧力矩不同。 c. 69年只考虑横向倾侧力矩，74年考虑横向和垂向倾侧力矩。
2、我国《法定规则》对散粮船运输的要求
① 国际航行船舶
? 稳性要求： 必须满足普通干散货船的基本完整稳性要求； 同时满足三条特殊稳性衡准要求。
? 假定谷物下沉和谷物倾侧模型：同SOLAS 1974。
Mh a q1 ? c W
W1
Z
d
q2
e
G
G1
θ
B
K
b L1 L
Y
三、散装谷物专用船舶的结构特点
1. 单甲板，双层底 2. 舱口围较高 3. 设置顶边水舱和底边水舱，舱壁呈斜面形
作用： 便于平舱和清舱；
减小谷物移动倾侧力矩； 空载回航时可作压载舱。
4. 必要时货舱内设置防移装置 或止移措施
四、散粮船运输规则
① 装货前，安置好舷梯安全网、防鼠板。 ② 选择好天气装货。甲板上不得有积水。 ③ 装货过程中，应按装舱计划装货，保证纵向强度。
? 单头作业：各舱轮流装，且分2～3轮装完。 ? 双头作业：可隔舱同时装载，但应分2～3轮装完。 ? 多头作业：可各舱同时装载。
④ 装货过程中，可保持一定的尾倾，严禁出现横倾。 ⑤ 装货过程中，值班人员注意吃水的变化。 ⑥ 装货完毕后应根据要合理平舱。 ⑦ 其它