货运 船舶抗沉性
第六章 船舶抗沉性
在船舶设计中，是通过在船壳内用水密舱 壁分隔船体成适当数量的舱室的方法来满 足船舶的抗沉性要求。
第一节 进水舱的分类及渗透率
一、进水舱的分类
在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，可将船舱分为下列 三类
：
1.第一类舱 舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整个舱室， 但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面。双层底和顶盖在 水线以下的舱柜等属于这种情况。
三、渗透率
船舱内有各种结构构件、设备、机械和货物等，它们在舱 内已占据了一定的空间。因此， 船舱内实际进水的体积 V1 总是小于空舱的型体积V。两者的比值称为体积渗透率
μV :
体积渗透率μV的大小视舱室用途及货物装载情况而定
V1 v V0
各种处所及货物的渗透率
舱室名称 客舱、船员 住室、双层 95% 底、尖舱 蒸汽机舱 柴油机舱 80% 85% 罐装食物 30% 低渗透率货物 面粉(包装) 29% 高渗透率货物 家俱(箱装) 80% 机器(箱装) 85% 车 胎 85% 一般货物 羊肉，羊皮 55.2%
可浸长度的确定系假定进水舱的渗透率μ= 1.0 , 事实上 各进水舱的μ总是小于1.0 的, 故在 “可浸长度曲线图上” 通常还画出实际的可浸长度曲线，并注明μ的具体数值
二、分舱因数及许用舱长
如果船舶货舱的长度等于其长度中点处的可浸长度，则该 舱破损进水后，水线恰与下沉限界线相切。然而不同的船 舶对抗沉性的要求不同，因此在我国《船舶与海上设施法 定检验规则》中采用了一个分舱因数F来决定许用舱长
2.第二类舱 进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联通，有自 由液面。为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵 塞但水还没有抽干的舱室属于这类情况。 3.第三类舱 舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，因此舱 内水面与船外海水保持同一水平面。这是船体破舱中最为 普遍的典型情况，对船的危害也最大。
[工学]第五章 抗 沉 性
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V1 V
体积渗透率μv的大小视舱室用途及装载情况而定， 我国《海船法定检验技术规则》规定的μv的数值加表5-l 所示。
面积渗透率：进水面积a1与空舱面Байду номын сангаасa
船舱内实际进水的面积 面积渗透率 空舱的面积
a1 a a
或
a1 a a
y
x L/2
C L/2
z
W W1
xF
C
L1 d L
—，纵稳性高为GM —L，水线面面积为AW， 吃水为d)，横稳性高为GM
进入该舱的水看成是在C处增加了重量为p＝ωV的液体载荷，进水 舱内自由液面对于其本身的纵向主轴和横向主轴的惯性矩分别为ix
船舶原浮于水线WL处，排水量为△ ，首尾吃水为dF及dA(平均
漂心纵向坐标为xF，进水舱的体积为V，其重心在C(x,y,z)处。可把
及iy 。对于这类舱室,进水后船舶的浮态及稳性按下列步骤进行计算。
舱室进水后船舶的浮态及稳性计算
p 1.平均吃水增量： d wAW wix p d (d z GM ) 2.新的横稳性高： G1M 1 GM p 2 p wiy GM L 3.新的纵稳性高： G1M L1 p p py 4.横倾角正切： tg ( p)G1M 1
p d AW p d G1 M 1 GM (d z GM ) p 2 G1 M L1 GM L p py tg ( p)G 1 M 1
4.横倾角正切
5.纵倾角正切
p ( x xF ) tg ( p )G1M L1
L p ( x xF ) 6.由于纵倾而引起 d F ( xF ) 2 ( p )G1M L1
船舶抗沉性
船舶适航性控制 抗沉性
（3）限界线以上的船体结构开口关闭装置 ）
在舱壁甲板以上， 在舱壁甲板以上，要求采取一切合理和可行的措 施限制海水从舱壁甲板以上浸入舱内。 施限制海水从舱壁甲板以上浸入舱内。 舱壁甲板或其上一层甲板都要求是风雨密的， ①舱壁甲板或其上一层甲板都要求是风雨密的，露 天甲板上的所有开口， 天甲板上的所有开口，均设有能迅速关闭的风雨 密关闭装置。 密关闭装置。 在限界线以上外板上的舷窗、舷门、 ②在限界线以上外板上的舷窗、舷门、装货门和装 煤门以及关闭开口的其他装置，应为风雨密的， 煤门以及关闭开口的其他装置，应为风雨密的， 且有足够的强度。 且有足够的强度。 ③在舱壁甲板以上第一层甲板以下处所内的所有舷 应配有有效的内侧舷窗盖， 窗，应配有有效的内侧舷窗盖，且易于关闭成水 密的。 密的。 露天甲板上都设有排水口和流水孔， ④露天甲板上都设有排水口和流水孔，以便在任何 天气情况下能迅速排除露天甲板上的积水。 天气情况下能迅速排除露天甲板上的积水。
情感目标：
（1）良好的职业道德；
（2）团队的合作精神； （3）面对船体破损情形不畏艰险；
3
任务介绍
1、船舶在大海中航行，偶尔会遭遇狂风巨 浪，海面固体漂浮物，与他船碰撞和擦底， 触礁等情况，这些都有可能使船体破损， 若不及时采取措施，可能会对船舶，人命 和财产安全构成威胁，严重时会导致沉船 事故。 2、若是船舶遇险导致船舱破损，我们该如何 应对？船舱进水如何判断？船舶抵抗能力 如何？如何正确选用堵漏器材对船体破损 部位进行堵漏？这些都是我们在该任务中 需要训练的目标。
7
船舶适航性控制 抗沉性
二、计算抗沉性的两种方法
1、增加重量法 、 2、损失浮力法（固定排水量法） 损失浮力法（固定排水量法）
海上货物运输 第06章 破舱浮性和稳性
船舶破舱进水类型图
W
L
4、渗透率（Permeability） 、渗透率（ ）
4.1 体积渗透率
破舱处所的实际进水体积与理论进水体积之比 v µ= v0 某一舱室或处所在限界线以下的理论体积能被水浸 占的百分比，称为该舱室或处所的渗透率。 占的百分比，称为该舱室或处所的渗透率。 船舶破损进水后船舶不沉所允许的最大进水量， 船舶破损进水后船舶不沉所允许的最大进水量，与 破舱前船舶的初始水线位置、 破舱前船舶的初始水线位置、舱室内各种设备所占 据的体积、装载货物种类的不同有关。 据的体积、装载货物种类的不同有关。 界限线：在船侧由舱壁甲板上表面以下至少76mm处 界限线：在船侧由舱壁甲板上表面以下至少 处 所划定的线。 所划定的线。
重量增加法的基本思路 重增法是将破舱进水视为增加船舶载 重。由于增加载重的重心不一定在船舶 的漂心上， 的漂心上，所以船舶除平行下沉外还会 发生纵倾和横倾，形成新的水线面； 发生纵倾和横倾，形成新的水线面；新 的水线面可能高于破损处， 的水线面可能高于破损处，则该破损处 的进水量将增加，于是又形成新的水线 的进水量将增加，于是又形成新的水线 依次类推，经过一段时间后， 面，依次类推，经过一段时间后，舱内 水面与舷外水面一致， 水面与舷外水面一致，破损处的进水量 不再发生变化。 不再发生变化。
船舶在一舱或数舱进水后仍能保持一定的浮 态和稳性的性能称为抗沉性。 态和稳性的性能称为抗沉性。
2、破舱浮性和破舱稳性的计算方法 、
重量增加法（ 重量增加法（Added weight method） ） 将进水量处理为载重，是船员熟知的方法。 将进水量处理为载重，是船员熟知的方法。 浮力损失法（ 浮力损失法（Lost buoyance method） ） 将破舱处所处理为与舷外水相连而失去浮力， 将破舱处所处理为与舷外水相连而失去浮力， 是造（ 船师习用之法。 是造（验）船师习用之法。
抗沉性
1:舱顶在水线以下且封闭的。
进水后舱室充满水，进水量不变，无自由液面。
此类侵水对船舶的稳性和浮态影响较小，可作为装载固体质量来处理。
2：舱顶在水线以上，舱内和舱外水不相同，有自由液面，作为增加液体重量来考虑，并考虑自由液面。
3:舱顶在水线以上，破口在舷侧水线附近或以下，进水后舱内和舱外水想通，水面保持一致。
实质是损失了一部分浮力，用逐步逼近增重法来计算进水后的浮态和稳态。
:4：浮态：船体破损侵水后的最终平衡水线沿船舷距甲板上边缘至少要有76mm的干舷高度。
稳性;对称浸水，当采用固定排水量法计算时，最终平衡状态的剩余稳性高度GM》50mm，不对称时可允许横倾角大于7.
5：舱壁甲板：横向水密舱板所能够达到的最高一层的甲板。
限界线;舱壁甲板上表面以下76mm的线。
分舱载重线：决定分舱长度时的载重线。
可浸长度：沿着船长方向以某一点c为中心的舱，在规定的分舱载重线和渗透率的情况下，以C点所做的舱的长度。
许可舱长：考虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许的实际舱长，称为许可舱长。
渗透率：舱室实际进水量与理论进水量之比。
6：有区别，因为钢材和面粉的渗透率不同。
7：一：实际装载的渗透率的u值大于规定值二是：船舶破舱浸水钱的载重水线低于规定的分舱载重线。
简述船舶破损后采取应对措施及计算抗沉性方法
图 １ 堵 漏 毯
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ —０ ２ —２ ５
作者简介 ： 周章海（ １ ９ ８ ０ 一） ， 男， 安 徽 省 安 全 市人 ， 天 津 海 运 职 业 学 院航 海 技 术 系讲 师 ， 硕 士， 主 要 研 究 交 通
运输工程 。
・
６１
２． 堵 漏 板
堵 漏 板 的结 构 形 式 有 很 多 种 ， 常见 的 主要 有 圆形 折 式 、 螺杆折 式及方形 折式三种 ： 圆 形 折 式 我 们 一 般
是 从 船 体 内部 进 行 堵 漏 ， 结构简单 ， 其组 成 主要 包 括 由绞 链 连 接 而 成 的 两 块 折 式 铁 板 、 拉 索 及 橡 皮 垫 等 组 成； 螺 杆 折 式 也 是 将 其 从 船 体 内部 向 舷外 伸 出进 行 堵 漏 的一 种 简 易 工 具 ， 主 要 用 以堵 住 直径 较 小 的 近 似 圆 形 破 洞 。 主要 结 构 包 括 堵 漏 板 、 螺杆 、 撑 架 和蝶 形 螺 母 等 ， 三 块 堵 漏 板 通 过 铰链 连接 ， 并 在 板 的 四 周 用 橡 皮
船舶破损进水后起船舶的下沉和倾斜使船舶的浮态和稳性发生变化如果进水量过大船舶会由于储备浮力的丧失而沉因稳性不足而倾覆会使人员生命及财产造成当船舶发生海损事故造成船体破损进水时及时选取合适的堵漏器材采取正确的堵漏方法和相应措施才能避免船舶沉没各种不同的堵漏器材根据国际海事组织对船舶堵漏设备的要求以及船舶破损情况及堵漏方法的不同舶配置的堵漏器材也不一样常用的堵漏器材有而且要求漏洞的部位是较平坦或一般弯曲部位在船首尾部一般不用在使用堵漏毯过程中其不能完全堵住漏洞船舶堵漏人员延长堵漏时间减缓船舶的下沉增加其强度在其四周的帆布边缝加以麻绳堵漏毯的一面缝堵漏更严密堵漏时应将有麻绒的一面朝向破口靠水压将堵漏毯压紧在船壳板上型堵漏毯是用钢索编织成网并用厚帆布贴在网的两面再用几层小块厚帆布垫在每个方形钢索圈内最后将其在两层帆布中间缝合用一条粗油麻绳在钢丝绳外面的四周镶着钢丝绳被细麻绳堵漏毯收稿日期
抗沉性
抗沉性定义船体水下部分发生破损,船舱淹水后仍能浮而不沉和不倾覆的能力。
概述规范对船长在50m及以上的客船和科学考察船、100m以上的货船和50m以上的渔船或拖船均有详细的规定和要求。
中国宋代造船时就首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性，军舰的抗沉性尤为重要。
《国际海上人命安全公约》对船舶抗沉性作了规定,适用于载客超过12人的船舶(客船).公约对客船抗沉性的要求有两种体系,可任选一种进行核算.一种体系为:全船任一舱,相邻两舱或三舱淹水后,船仍能保持不超过所限制的浮态并具有不小于0.05米的初稳心高,称为一舱制,二舱制或三舱制.舱制依船的大小和载客人数通过计算来确定.另一体系为:在限定的允许破舱后的浮态和稳性的条件下,计入各部位的船舱的受损概率,计算出的船舶破舱后的生存力指数(概率)应达到规定值,这一指数依船的大小和载客人数而定.船舶主体部分的水密分舱的合理性,分舱甲板(水密舱壁所达到的那层甲板)的干舷值和完整船舶稳性的好坏等,是影响抗沉性的主要因素。
吃水对大角稳性及抗沉性影响吃水对大角稳性及抗沉性影响：在型深D不变情况下，增加吃水降低了干舷，使储备浮力减少，大角横倾时，甲板边缘提前入水，对抗沉性及大角稳性都是不利的。
吃水深的船航行时不易产生砰击和漂移，吃水浅的船在海上航行时耐波性较差。
船长对抗沉性的影响增加船长对改善抗沉性有利，包括可浸长度增加和海损时稳性损失相对下降。
型深对抗沉性影响吃水d一定时，型深D大，则干舷F大，船舶储备浮力大。
当船舱破损淹水时，型深D大的船经下沉后，还可保留一定量的干舷(剩余干舷)，而且具有足够的生存力和安全性。
对有抗沉性要求的船舶，按该规则计算出要求的许可舱长不能满足总布置的需要，而需将许可舱长加长时，就需加大型深。
型深是提高抗沉性极为重要的因素。
货运12 船舶抗沉性
第四节 《船舶破损控制手册》简介
二、船舶破损控制手册 5.如果破损控制手册中包括分舱和破舱稳性的分析结 果，应提供另外的指南，以确保参考这些信息的船上 高级船员意识到，包括这些分析结果仅为评估船舶相 关的残余稳性时提供帮助。 6.指南应采用与分舱和破舱稳性分析相同的衡准，并 明确指出分舱和破舱稳性分析中假定的船舶装载的初 始状态、破损的范围和位置、渗透率，可能与船舶的 实际破损情况没有关系。
l lp l FF 实际
l实际——任一实际舱的长度；
F——分舱因数。
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
• 分舱因数 . 00 F 0 . 5 当1 船舶任一舱破舱后不致沉没， 为一舱不沉制船舶；
. 5 F 0 . 33 当 0 船舶任意像邻两舱破舱后不 致沉没，为二舱不沉制船舶；
. 33 F 0 . 25 当 0 船舶任意像邻三舱破舱后不 致沉没，为三舱不沉制船舶；
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
3.剩余浮性和破舱稳性衡准 国际航行单体客船 船舶破损后以及不对称浸水情况下经采取平衡措施后，其 最终状态应如下： （1） 在对称浸水情况下，当采用固定排水量法计算时，应 至少有0.05m 的正值剩余初稳性高度；
• 抗沉性要求： 军用舰船﹥民用船舶 客船﹥货船 远洋船﹥沿海船 海船﹥河船
第一节 抗沉性基本概念
一、进水舱的分类
1.第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满 整个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面；双层 底和顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。 2.第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相 连通，有自由液面；为调整船舶的浮态而灌水的舱以及船 体破洞已被堵塞但水还没有抽干的舱室都属于这种情况。 3.第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相 通，因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。这种船体 破损较为普遍，也是最典型的情况。
第五章 抗沉性
第五章抗沉性第一节进水舱分类与渗透率船舶抗沉性又称船舶不沉性,是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不至于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。
一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。
这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。
对于不同用途、不同大小和不同航区的船舶，抗沉性的要求不同。
它分“一舱制”船、“二舱制”船、“三舱制”船等。
“一舱制”船是指该船上任何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般远洋货船属于“一舱制”船。
“二舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
“三舱制”船是三舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般化学品船和液体散装船属于“二舱制”船或“三舱制”船。
对“一舱制”船也不是在任何装载情况下一舱进水都不会沉没，因为按抗沉性原理设计舱室时是按照舱室在平均渗透率下的进水量来计算的。
所谓渗透率是指某舱的进水容积与该舱的舱空的比值。
所以满载钢材的杂货船，货舱进水时其进水量就会较大地超过储备浮力，就不一定保证船舶不沉。
船舶在破损进水后是否会倾覆或沉没，在一定程度上还与船上人员采取的抗沉性措施是否得当有关。
船舶破损进水后的措施有很多，如抽水、灌水、堵漏、加固、抛弃船上载荷、移动载荷或调驳压载水等。
这些措施都是为了保证船舶浮力，有时为了减少船舶倾斜、改善船舶浮态和稳性，常常通过采用灌水或调驳到相应的舱室的办法来达到现代舰船几乎都设有双层底和水密横舱壁，而将整个船体分成几个单独的水密舱室，并在水线以上留有足够的干舷高度，以保持一定的储备浮力。
这样，当某些部分受损进水后，仍可保持一定的浮态和稳性。
第四节《破损控制手册》简介为保证船舶安全，履行SOLAS 公约的要求，本轮编制了《破损控制手册》。
第二节 四、船舶抗沉性与堵漏 五、船舶适航性控制设备
(5)舱壁支撑
船体破损进水后，水位越高压力 越大，水密横舱壁的强度有可能承受 不了水压力的作用。因此需要在邻舱 舱壁处用垫木、垫板、木楔、支柱等 加以支撑，支撑点约在水位的1／2—1／3高度处。
2013-7-24 第二节 船舶的主有量度 16
• 4。排水 • 1)船舱破损进水量估算 • (1)水线以下破洞的进水量
2013-7-24 第二节 船舶的主有量度 9
7)分舱载重线标志和船存资料
SOLAS公约和我国“法规”规定客船必须满足抗沉性要求有： (1)要求客船和客货船的 两舷勘划经核准的分舱载重线 标志，如图1-35所示， 分舱载 重线从下到上 有C1、C2等，C1为客船分舱载 重线，C2为交替运载客货分舱 载重线。 (2)凡对有抗沉性要求的 船舶，船上应备有船舶分舱和 破舱稳性计算书，供船长掌握 船舶分舱情况。 (3)船舶破损控制图。为了 指导高级船员，在驾驶室内应 有固定显示或可随时使用的控制图。
2013-7-24
第二节 船舶的主有量度
7
•
• • • •
如果船舶在一舱破损进水后的破舱水线不超 过限界线，但在两舱破损进水后的破舱水线超过 限界线，则该船的抗沉性只能满足一舱不沉的要 求，称为一舱制船。任意相邻两舱破损进水后能 满足抗沉性要求的船称为两舱制船；任意相邻三 舱破损进水后仍能满足抗沉性要求的船则称为三 舱制船。用分舱因数F表示为： 一舱制船：1．0≥F>0．5； 二舱制船：0．5≥F>0．33； 三舱制船：0．33≥F>0．25。 对于不同业务性质、航行条件和不同大小的 船舶，抗沉性的要求是不同的。一般大船的要求 2013-7-24 8 第二节 船舶的主有量度 比小船高，军舰抗沉性要求比民用船高。
2013-7-24 第二节 船舶的主有量度 4
项目2_2.4船舶抗沉性.
轮机工程系
船舶管理
任务四 船舶抗沉性
三、船体结构密性 2．开口的关闭装置 ①货舱舱口盖 A．风雨密舱口盖；是装置在干舷甲板上的货舱口上。
滚动式舱口盖
江苏海事职业技术学院学院
轮机工程系
船舶管理
任务四 船舶抗沉性
三、船体结构密性 2．开口的关闭装置 ①货舱舱口盖 B．非水密舱口盖；用于下层甲板 上的舱口上，无舱口围板，舱盖 板与四周的甲板齐平。 C．水密和油密的小型专用舱口盖； 用于油船的货油舱舱口上，这种 舱口盖都是小型舱口盖。 油舱舱口盖
江苏海事职业技术学院学院
轮机工程系
船舶管理
任务四 船舶抗沉性
四、船舶堵漏的原则与方法 1．对船舶抗沉能力的分析 （2）船舱破损的进水量估算 当舱内水面超过破洞口位置时，则进水量为：
Q进 F 2g（H h）
式中：Q进——破洞每秒钟进水量（m³ /s）； F———破洞面积（m² ）； μ———流量系数，破洞面积较小或破洞中心距水面 较近时，取μ=0.6； g———重力加速度，以9.81m/s² 计； H———破洞中心在水线以下的深度（m） h ———破洞中心在舱内水面下的深度（m）。
江苏海事职业技术学院学院
轮机工程系
船舶管理
任务四 船舶抗沉性
四、船舶堵漏的原则与方法 2．船舶堵漏器材及其使用方法 船舶堵漏方法有内堵和外堵二种，内堵操作相对简便，外 堵效果相对好些。 堵漏器材，主要有堵漏毯、堵漏板、堵漏箱、堵漏螺杆、 堵漏柱、堵漏木塞、垫料、黄砂和水泥等。
江苏海事职业技术学院学院
江苏海事职业技术学院学院
轮机工程系
船舶管理
任务四 船舶抗沉性
三、船体结构密性 ②船用门 2．开口的关闭装置 A.水密门
救助船舶的抗沉性与稳定性
救助船舶的抗沉性与稳定性在广袤无垠的大海上，救助船舶就如同守护生命的天使，肩负着拯救遇险船只和人员的重任。
而救助船舶自身的抗沉性与稳定性，是保障其能够在恶劣海况下顺利完成救援任务的关键因素。
首先，我们来谈谈抗沉性。
抗沉性简单来说，就是船舶在遭受破损进水的情况下，保持不沉没的能力。
对于救助船舶而言，这一性能至关重要。
想象一下，在波涛汹涌的海面上，救助船舶如果自身抗沉能力不足，一旦遭遇碰撞或者其他意外导致船体破损进水，那么不仅无法完成救援任务，自身还可能陷入沉没的危险，给救援行动带来极大的阻碍。
为了提高救助船舶的抗沉性，船舶设计师们采取了一系列的措施。
从船体结构设计上，采用水密隔舱就是一个重要手段。
将船体内部划分成多个相互独立的水密隔舱，一旦某个隔舱进水，其他隔舱仍然能够保持水密，从而限制进水的范围，增加船舶的浮力储备。
此外，合理的排水系统设计也是必不可少的。
高效的排水设备能够迅速将进入船舱的海水排出，减少船舶的载重，延缓下沉的速度。
救助船舶的材料选择也对其抗沉性有着重要影响。
高强度、耐海水腐蚀的材料能够增强船体的坚固程度，降低破损的可能性。
同时，在船舶建造过程中，严格的质量控制和检测程序能够确保船体结构的完整性和密封性，减少潜在的漏水隐患。
说完抗沉性，我们再来聊聊稳定性。
稳定性指的是船舶在受到外力作用时，保持平衡和不发生倾覆的能力。
救助船舶在执行任务时，往往会面临各种复杂的海况和外力干扰，如风浪、水流、被救助船只的拖拽等，因此良好的稳定性是其安全运行的重要保障。
船舶的重心和浮心位置是影响稳定性的关键因素。
重心越低、浮心越高，船舶的稳定性就越好。
为了实现这一目标，设计师们会在船舶的布局和设备安装上进行精心规划。
将重物放置在较低的位置，合理分布船舶上的设备和货物，以降低重心。
同时，通过优化船体形状，增加船宽、增大干舷等方式，提高浮心的位置。
另外，船舶的稳性储备也是评估稳定性的重要指标。
这包括初稳性高度、大倾角稳性等参数。
船舶抗沉性
一、基本概念
1. 2. 3.
完整稳性与破舱稳性 储备浮力与剩余储备浮力 限界线
4.
重量增加法和浮力损失法
inf
4、重量增加法和浮力损失法
a.
重量增加法
b.
浮力损失法
P
按装载货物计算
新的船型计算
一、进水类型和计算方法
① ②
舱柜顶部封闭，整个舱室充满水，例双层底； 增加固体载荷
深舱进水，舱内与舷外水不相通，水未充满整个舱室；
7.
二、 SOLAS 客船抗沉性衡准
l许 l 浸
18
二、货船抗沉性衡准
1）普通货船 SOLAS 1974
达到的残存概率 要求的残存概率
AR
A pisi
R (0.002 0.0009 Ls )1 / 3
2）液体散装货船
油船：《1973年国际防止船舶造成污染公约及1978年议定书》
海上货物运输
航海学院
货运教研室
第六章
抗沉性
inf
§6.1 船舶进水后的浮态和稳性计算 §6.2 抗沉性衡准 inf
§6.1 船舶进水后的浮态和稳性计算
一． 二． 三． 四． 五． 六．
基本概念 inf 进水类型和计算方法inf 逐步逼近的总量增加法求纵向浮态 inf 用重量增加法求横向对称进水 inf 用重量增加法求横向不对称进水 inf 比较重量增加法和浮力损失法 inf
Pn Wn Ln
WnLn P3 P2
W2L2
W1L1
WL
P1
当某次进水量Pi较小时，按少量装卸处理
例第一次近似 1.计算重量、重心
1 P1
x g1 x g Pi x i Pi
船舶静力学第五章抗沉性(OU)
它们的横稳性高G—M和纵稳性高G—ML也不同。
三、渗透率
由于舱内有各种结构构件、设备、机械和货物，舱内 实际进水的体积V1总是小于空舱的型体积V，两者之比成 为体积渗透率：
体积渗透率
船舱内实际进水体积 空舱的型体积
V1 V
体积渗透率μv的大小视舱室用途及装载情况而定， 我国《海船法定检验技术规则》规定的μv的数值加表5-l 所示。
tg p(x xF )
( p)G1M L1
d F
(L 2
xF )
p(x xF ) ( p)G1M L1
d A
(
L 2
xF
)
p(x xF ) ( p)G1M
L1
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
二、第二类舱室
舱内的水虽与船外海水不相联通，但因舱室未被灌 满，故存在自由液面。在用增加重量法进行计算时， 要考虑到自由液面对稳性的影响。
如图所示，船在舱室进水前浮于水线WL处，首尾吃水为dF
— 及dA(平均吃水为d)，排水量为△，横稳性高为GM，纵稳性高 — 为GML，水线面面积为AW，漂心纵向坐标为xF，进水舱的体积
为V，其重心在C(x,y,z)处。可把进入该舱的水看成是在C处增 加了重量为p＝ωV的液体载荷，且没有自由液面。因此，舱室 进水后船舶的浮态及稳性可按下列步骤进行计算。
首尾吃水：
d
' A
dA
d
d A
三、第三类舱室
这类舱室破损进水后，舱内的水面与船外海水保持同一水平面， 其进水量需由最后的水线来确定，而最后的水线位置又与进水量 有关。因此，用增加重量法进行计算就很不方便。对于这类舱室 宜采用损失浮力法来进行计算，并认为舱室进水后船的排水量和 重心位置保持不变。
船体结构—水密和抗沉性结构
船体水密与抗沉结构
二、船体开口的关闭设备 1、水密舱壁上开口的关闭设备 1）防撞舱壁 不准开门、人孔、通风管道或任何其他开口。凡穿过防撞舱壁的管子应在首 尖舱内侧的防撞舱壁上设置并能在舱壁甲板上控制的截止阀。 2）水密舱壁上的水密门 无论是动力式还是手动式滑动水密门，均应能在船舶向任一舷横倾至15°的情பைடு நூலகம்况下将门关闭。 动力滑动水密门应既能从驾驶室遥控关闭，也能就地操纵。在控制位置应装 设门所在位置指示器，并且在门关闭时发出声响报警。在主动力失灵时，动 力、控制和指示器应能工作。每一动力操纵的滑动水密门应有一个独立的手 动机械操纵装置，该装置应能从门的任一边用手开、关该门。 除所规定的航行中可以开启的门外，所有水密门在航行中应保持关闭。
船体水密与抗沉结构
3）客船上的水密门 （1）结构要求：每一动力滑动水密门，应为竖动式或横动式，动力系统独立。 最大净开口宽度一般限制为1.2m。遥控操纵位置设在驾驶室内或舱壁甲板以 上的手动操纵处。 （2）在船舶正浮时的关门时间要求：①手动机械装置关门的时间应不超过 90s；②驾驶室集控室遥控关闭所有门的时间应不超过60s；③遥控关单个门 的时间应为：20s ≤ t ≤ 40s。 （3）操作位置： ①现场手动机械装置开、关门；②驾驶室集控室集中遥控 关所有门；③舱壁甲板可到达之处用全周旋摇柄转动关门。 （4）报警器：特别的声响警报器应在门开始移动前至少5s但不超过10s发出 声响，且连续发声报警直至该门完全关闭。 （5）信号显示：红灯表示门完全开启、绿灯表示门完全关闭、遥控关门时， 以红灯闪烁表示关闭过程中。 （6）客船分隔货舱水密舱壁上装设的水密门：可为铰链式、滚动式或滑动式， 但不必是遥控的。不要求符合60s内关闭的要求。
船体水密与抗沉结构
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第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
3.剩余浮性和破舱稳性衡准 法定规则：国际航行单体客船 船舶破损后以及不对称浸水情况下经采取平衡措 施后，其最终状态应如下：
（1） 在对称浸水情况下，当采用浮力损失法计算时， 应至少有0.05m 的正值剩余初稳性高度；
的液体重量；用进水量逼近法，驾驶员常用； 2. 损失浮力法：把破舱后的进水区域看成是不属于
船的，即该部分的浮力已经损失，损失的浮力借 增加吃水来补偿。对于整个船舶来说，其排水量 不变，故又称为固定排水量法。
第一节 进水舱分类与渗透率
二、渗透率
• 体积渗透率：
体积渗透率 船舱空内舱实的际型进体水积体积
lp——沿船长任一点为中心的船舱的允许最大长度
l实际 lp lFF
l实际——任一实际舱的长度； F——分舱因数。
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
• 分舱因数 当 1.0 0F0.5船舶任一舱破舱后不致沉没， 为一舱不沉制船舶；
当 0.5F0.33船舶任意像邻两舱破舱后不 致沉没，为二舱不沉制船舶；
3.第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相 通，因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。这种船体 破损较为普遍，也是最典型的情况。
第一节 进水舱分类与渗透率
船舶破损进水后，如进水量不超过10~15%，则 可以应用初稳性公式来计算船舶进水后的浮态和 稳性，其结果误差甚小。
计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法： 1. 增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加
渗透率 0.60 0.95 0.85 0.95 0或0.95
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
一、确定性方法 1.破舱范围及要求 Solas 规定;B-60型船舶 （1）垂向：基线以上无限制 （2）横向：单向 min（B / 5，11.5）m （3）纵向： min（L 2/3 / 3，14.5）m （4）如范围小于以上，后果更严重，按此计算
– 舱壁甲板（Bulkhead deck）——水密横舱壁所能上达 的最高一层连续甲板；
– 分舱载重线（Subdivision load water line）——船舶分 舱计算时的初始载重线，一般取满载水线；
– 安全限界线（Margin of safety line）——在船侧舱壁甲 板以下至少76mm（3 inches）处所划的线；
安全 限界线
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
可浸长度lF——进水后的水线刚好与安全限界线 相切时最大允许的舱长，为该舱中心处的可浸 长度。
μ=0.62
μ=0.78 μ=1.0
μ=0.63
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
• 许可舱长和分舱因数
许可舱长（Permissible length of compartment）
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
• 从1962年，政府间海事协商组织（IMCO：InterGovernment Maritime Consultative Organization)的 分舱、稳性和载重线分委员会开始收集资料，着手准 备以概率论为基础的新的衡准方法。
• 1973年IMCO第八届大会A.265决议通过新的衡准规 则，即《国际航行客船的分舱与稳性规则》，1980年 5月该规则正式生效。我国承认新、旧两个规则。
7 一舱进水时 12 相邻多舱进水时
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
• 传统方法：要求船舶设置一定数量的水密舱，使 船破损后的浸水限制在一定的范围内，以此保证 船舶在一舱或数舱破损后，其水线不超过限界线 并具有一定的破舱稳性。
• 但船舶在海上破损具有很大的随机性，因此应用 概率计算方法研究船舶的抗沉性有其合理性。
V1 V
• 面积渗透率：计算自由液面影响
面积渗透率 船舱内 空实 舱际 的进 面水 积的面积
• 通常面积渗透率稍大。
பைடு நூலகம்
a
a1 a
• P274，表12-1、2
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
二、渗透率
影响因素：舱室用途、货物装载状况（性质、种类）
处所 贮物处所 起居处所 机器处所 空舱处所 液体处所
(取小者)有一个至少15°的正值范围； （5） 在平衡角以外至进水角或消失角（取小者）内的最大
剩余复原力臂应不小于0.10m： （6）剩余复原力臂曲线下的面积不小于0.015m·rad。
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
3.剩余浮性和破舱稳性衡准 客船或货船的破舱稳性极限（临界）初稳性高度
GMGMC'
船舱破损进水的原因 • 搁浅或碰撞 • 锈蚀或外力作用 • 阀门误操作或阀门、管系破损 • 其他：水密设备受损、水密门未关等
危害 影响浮性、稳性、强度 导致沉没、倾覆，造成人命、财产损失
• 抗沉性——指船舶在一舱或数舱破损进水 后仍能保持一定的浮性和稳性的能力。
• 抗沉性要求： 军用舰船﹥民用船舶 客船﹥货船 远洋船﹥沿海船 海船﹥河船
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
一、确定性方法 1.破舱范围及要求 规则要求 （1）最终水线在所有开口下方 （2）横倾角不大于15度，甲板没淹没时17度 （3）GM为正值 （4）稳性范围至少20度，GZmax至少0.1米，曲
线下面积至少0.0175米弧度
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
2.分舱
通过水密分隔舱室来保证抗沉性。
第一节 进水舱分类与渗透率
一、进水舱的分类
1.第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满 整个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面；双层 底和顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。
2.第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相 连通，有自由液面；为调整船舶的浮态而灌水的舱以及船 体破洞已被堵塞但水还没有抽干的舱室都属于这种情况。
GMb
1 0
GMg
Δ0 破损前的排水量 Δ1 最终平衡位置的排水量
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
3.剩余浮性和破舱稳性衡准 （2） 在不对称浸水情况下，一舱浸水的横倾角不得超过7°，
两舱或以上相邻舱室浸水的横倾角不超过12°； （3） 在任何情况下，船舶浸水的终止阶段不得淹没限界线。 （4） 剩余复原力臂曲线在平衡角以外至进水角或消失角