货物单元积载与系固(课件)

IMO 《CSS 规则》
《货物积载与系固安全操作规则》
Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing ——经94年修改已列入《SOLAS 1974》 适用范围： 运输除固体和液体散货以外的国际航行船舶。 CSS内容： 分正文7章和13个附则。
(m/s2)
6.9 6.3 5.6 5.3 0.7 7.1 6.5 5.9 5.5 0.8 7.1 6.7 6.2 5.9 0.9
纵向加速度 (m/s2)
aox
6.7 6.1 5.4 5.0 0.5
3.8 2.9 2.0 1.5 距船尾(L)
纵向货位
垂向加速度
7.6 6.2 5.0 4.3 4.3
a5.0 oz
移动式罐柜和容器 积载要求
1、沿船首尾方向在甲板上或舱内积载；
2、积载应不超出船舷； 3、罐柜的积载应能使作业人员安全接近； 4、积载应能保证积载位置的局部强度； 5、无框架的容器积载时应注意衬垫，如必要，用木块塞住。 6、未装满的罐柜禁止装运； 7、容器在直立积载时，宜用合适和坚固的木材制成方形框架 围紧； 8、如果是危险货物，应按IMDG Code相关要求积载。
标准货物：已根据货物单元的特定形式在
船上设置了经批准的系固系统的货物 适应有限变化的货物单元
特定种类
半标准货物：指在船上设置的系固系统仅 有限种类 非标准货物：指需要专门的堆装和系固安 个别货物
排的货物。
系固设备的强度
破断强度 最大系固负荷 计算强度
BS
MSL BS
MSL
CS MSL / 1.35
移动式罐柜和容器
系固方法
推 荐 方 法
无系固点的移动Biblioteka Baidu罐柜或容器的系固方法
车辆等轮载货物
积载要求
1、积载货物的处所应是干燥、清洁且无油污的； 2、如可行，应紧靠船舷并尽量靠拢，或由其他合适的 成组货物如满载的集装箱等挡住； 3、为实施系固，车辆应装在具有满足系固要求的系固 设备处所； 4、为了防止货物移动，可行时最好为纵向积载。
IMO 《CSS 规则》
正文7章：
总则(名词定义等)，安全积载和系固的原则、 标准、半标准和非标准货物的系固，恶劣气象 时和货物移动时可以采取的行动
13个附则：
潜在危险源的12种货物积载和系固建议和方 法，对非标准货物系固装置有效性的评估方 法。
货物分类
根据船舶为其货物单元装备的货物系 固系统情况，分为
k 2 —— 船宽与初稳性高度修正系数
计算评判法 风压力计算
2、风压力 F w
Fwx pw Awx Fwy pw Awy
Awx b h Awy l h
pw
—— 计算风压强，取 1 KN/m2 —— 货件的长度、宽度和高度，m
lbh
计算评判法 波溅力计算
固定式 便携式 堵塞，支撑 用专用系固属具系固
系固方法
货物单元积载前检查
系固设备
数量
强度
适用性 重量
货物情况
尺寸 相容性
货物系固一般要求
各系索松紧适宜且受力均匀 系索尽量横向和纵向对称分布
系索长度不宜过大 系固角应适当，一般应取 30°～60°
如需要，使用防滑材料增大摩擦
注意系固设备的正确操作和使用 系索与其他方式的联合固定 保证货件不受损伤
卸扣、环、甲板孔及低碳钢花篮螺丝
基本加速度值表
垂 向 货 位
上甲板 高位 上甲板 低位 二层舱 底 舱 7.1 6.5 5.9 5.5 0.1
横向加速度
6.9 6.3 5.6 5.3 0.2 6.8 6.1 5.5 5.1 0.3 6.7 6.1 5.4 5.0 0.4
aoy
6.8 6.1 5.5 5.1 0.6
lz
—— 货物横向倾覆力臂，m
上下均匀货物取 h/2
计算评判法 约束力求取
F y mg fi CSi F x m( g az ) f j CS j

f
—— 摩擦系数，木材～木材取 0.4 ，钢～木 材、橡胶取 0.3 ，钢～钢（干燥状态） 取 0.1 ，钢～钢（潮湿状态）取 0。 —— 系索的计算系数
钢丝绳(第一次使用) 钢丝绳(重复使用)
钢 链
50％破断强度
计算评判法 受力分析
惯性力 F i
z 垂向合力 F z
外 力
风压力 F w
o
波溅力 F s
x 纵向合力 F x
y
横向合力 F y
计算评判法 评判标准
Fy
≤
[Fy]
外
Fx
力
My
≤ ≤
[ Fx]
[ M y]
约 束 力
系索拉力
货物自重
计算评判法 约束力矩求取
M y mg b'0.9CSi li
b'
li
—— 货物重心至横向翻倒轴的水平距离，m 横向对称的货件，可取b/2
—— 系固力臂，m
l i h cos b sin
非专运集装箱
积载要求
1、最好沿着船首尾方向积载； 2、集装箱不应超出船舷； 3、留有为积载和系固目的而便于人员走近的空间； 4、积载应保证其甲板或舱口盖的局部强度； 5、底层集装箱，当不是放在堆码位置上时，应积载在 足够厚度的木材上； 6、积载于系固点数量、位置和强度满足要求的位置处。
“大舜”轮火灾沉没事故调查报告
1999年11月24日,山东航运集团有限公司 控股企业——烟大汽车轮渡股份有限公司 (以下简称烟大公司)所属客滚船“大舜” 轮,从烟台驶往大连途中在烟台附近海域 倾覆.船上304人(40名船员,264旅客)中22 人(5名船员,17名旅客)获救,包括船长,大 副和轮机长等船上主要船员在内共282人 遇难,直接经济损失约6000万元。
50
0.95 0.87 0.72 0.64
60
0.85 0.76 0.59 0.50
70
0.72 0.62 0.44 0.34
80
0.57 0.47 0.27 0.17
90
0.40 0.30 0.10 0.00
0.3
0.1 0.0
f cos sin
计算系数
CS cos
Fy CS
0.67 0.72 0.82 0.87 0.80 0.84 0.91 0.94 0.92 0.93 0.97 0.98
0
1.00 1.00 1.00 1.00
10
1.05 1.04 1.00 0.98
20
1.08 1.04 0.97 0.94
30
1.07 1.02 0.92 0.87
40
1.02 0.96 0.83 0.77
(m/s2)
6.2 7.6 9.2
船长及航速修正系数表
L V
9 12 13 15
50
1.20
60
1.09
70
1.00
80
0.92
90
0.85
100
0.79
120
0.70
140
0.63
160
0.57
180
0.53
200
0.49
1.34
1.22
1.12
1.03
0.96
0.90
0.79
0.72
0.65
0.60
第二章 货物单元积载与系固
是指车辆（公路车辆、 滚装拖车）、铁路车辆、集装箱、板材、 托盘、便携式容器、可拆集装箱构件、包 装单元、成组货、其他货物运输单元如船 运箱盒、件杂货如线材卷、重货如火车头 和变压器。不是永久固定在船上的船舶自 带的装载设备或其他部件也应视为货物单 元。
货物单元
案例——“大舜”轮
计算评判法 惯性力计算
1、惯性力 F i
Fiy ma y Fix ma x F ma z iz
aoy aox aoz —— 货件的基本加速度
a y k1k 2 aoy a x k1aox a k a 1 oz z
k1 —— 船长及航速修正系数
水平堆装的卷钢
积载方法
用于固定的卷材
水平堆装的卷钢
支撑和塞紧的木材
积载方法
底垫木
楔子
水平堆装的卷钢
前
系固方法
左
右
后
奥林匹克系固法 (俯视图）
水平堆装的卷钢
系固方法
成组系固法
系固设备系数表
设
纤维绳 钢丝绳（第一次使用） 钢丝绳（重复使用） 钢带（第一次使用） 链条
备
及
材
料
δ （%）
50 33 80 30 70 50
0.78
1.93
1.78
1.62
1.50
1.40
1.31
1.17
1.07
0.98
0.91
0.85
内插法
0.89 0.79 x 0.79 0.89 x 15 12 13 12 15 12
B/GM修正系数表
B/GM
上甲 板高 位
上甲 板低 位 二层 舱 底舱
7
8
9
10
件重量不大于每一舷系固设备MSL总和，即
W≤∑MSL
只要将货件一舷各道系索的最大系固负荷 值相加并将结果与货件重量比较，即可得出系 固方案是否可靠的结论。
经验评判法
若各道系索具有相同的MSL值，则可写成：
W ≤ N × MSL
由此也可得出重量为W的货件所需系固道数N，即：
N ≥ W ÷ MSL
经验评判法

CS sin
h
b
f CS CS cos CS sin
3、波溅力 F s
Fsx p s Asx Fsy p s Asy
Asx b h' Asy l h'
ps
—— 计算波溅压强，取 1 KN/m2 —— 货件的长度、宽度和高度，m
lb h'
—— 2 米以内货件高度，m
计算评判法 外力和外力矩
Fy Fiy Fwy Fsy Fx Fix Fwx Fsx M F l y z y
0.56
x
1.49 1.36 1.24 1.15 1.07 1.00 0.89 0.80 0.73 0.68 0.63
18
21 24
1.64
1.49
1.37
1.27
1.18
1.10
0.98
0.89
0.82
0.76
0.71
1.78
1.64
1.49
1.38
1.29
1.21
1.08
0.98
0.90
0.83
水平堆装的卷钢
积载要求
1、卷钢应从底层堆起，且底部为横向放置的垫木； 2、卷钢轴线应与船首尾向一致； 3、紧凑堆积，最下层在装载时为防滚移，可用木楔塞住；
4、上层卷材应压在下层卷材接缝处；
5、每排最后一卷放在邻近的两卷上边，该卷质量将固定 住该排的其他卷材； 6、在最高一层中卷材间的任何空当应加以适当的填塞。
CS
不同货物单元积载和系固方法
《 货 物 系 固 手 册 》
非专运集装箱 移动式罐柜与容器 水平堆装卷钢 轮 载 货 物
重件货 挠性中型散装容器 成组货物 重金属制品 锚链 散装金属废料 甲板下原木
货物的运动趋势
Fy
Fy Lz o
M y Fy l z
第一节 单元系固基本概念
系固目的
系固设备 防止货物水平移动和横向倾倒
某轮上甲板装载一重大件货物，货件重40t，拟在其横向 左右各用三根直径为20mm的钢丝和一根钢链进行系固，其 中两根钢丝为第一次使用(其破断强度为164Kn)，一根为 旧钢丝(其破断强度为120Kn)，钢链的破断强度为196Kn。 试用经验方法校核该系固方案是否合格?
材 料 最大系固负荷MSL 80％破断强度 30％破断强度
11
12
≥13
1.56
1.42 1.26 1.15
1.40
1.30 1.19 1.12
1.27
1.21 1.14 1.09
1.19
1.14 1.09 1.06
1.11
1.09 1.06 1.04
1.05
1.04 1.03 1.02
1.00
1.00 1.00 1.00
计算系数表
α μ
0.4 -30 -20 -10
系固角α
系固角大，有利于防倾倒；系固角小，有利于防移动
第二节 系固效果的评判
在系固方案初拟后，应对其系固效果进行核算，只 有经过认真核算并确认系固方案中所设系固设备足以抵 御船舶在航行中货件所受外力及外力矩作用，确保货件 不致滑动和倾倒后才能付诸实施。
经验评判法
计算评判法
经验评判法
经验法评判标准可表述为：以KN表示的货
案例——“大舜”轮
事故原因 (一)气象,海况恶劣是这起事故的客观原因和重要原因 (二)船长决策失误,操纵不当是这起事故的主要原因 (三)车辆超载,系固不良是这起事故的重要原因 经对打捞起的"大舜"轮沉船进行验证:C甲板汽车舱内 甲板地铃350个,其中327个完好无损,14个受外力切割,9个 变形,舱内所载14辆汽车无系固痕迹,前舱右侧舱壁两旁 系固索具排列整齐;D甲板汽车舱内甲板地铃357个,其中 325个完好无损,30个地铃无铃无环,2个变形,舱内47辆汽 车无系固痕迹.由于C,D甲板汽车舱所载车辆没有有效系 固,造成车辆及货物因船舶大角度操纵和大风浪航行颠簸, 摇摆而发生倾斜,移位,碰撞,进而引发火灾,导致舵机失灵, 船舶失控.