第二章 稳性衡准

稳性衡准
第一节 航区的划分及稳性规范制定原则
内河航区
航区划分
海洋航区
无限航区（远海航区） 近海航区
沿海航区 有限航区 （国内海船航区） 遮蔽航区
稳性衡准
内河航区
“法规”中，内河航区由高到低分为三级。
在每一航区级别中，对于流速大于3.5m/s的急流 航段，又分为J1和J2级。
内河船舶航区划分表 航区级别 计算波高（m）计算波长（m）波高范围（m）
稳性衡准
进水角曲线 船舶的进水角随排水体积的变化而变化，可用 进水角曲线来表示。
稳性衡准
静稳性曲线
动稳性曲线
稳性衡准
上层建筑和舷伸甲板
得到船体主体部分（上甲板）的稳性曲线后，对 于水密的上层建筑和封闭式的舷伸甲板，也应计入稳 性曲线。
上层建筑应符合结构强度要求和载重线规范要求。 干舷甲板以上的水密上层建筑相当于提高了干舷，增 大了船舶入水体积，增大了回复力矩，对提高稳性有 利。
稳性衡准
破舱稳性的计算
即计算船舶破损后的浮态和稳性。
假定破损范围和破损位置计算 开口进水点坐标输入 破损浸水前的 初始装载情况输入
破损浮态和稳性计算
是否满足要求
稳性衡准
假定破舱范围的要求
《法规》规定，在所有营运状态下，船舶应具有足够 的完整稳性，以能支持下列舱室浸水后满足稳性要求。 （1）其任一超过本章1.6.4（1）所述长度的主舱 浸水。（教材P31-32）
稳性衡准
船舶破舱稳性及浮态计算
以第一类舱室为例，步骤如下： 1、
2、
3、
稳性衡准
4． ：
5． ：
6．
7．
d A d A d d A

稳性衡准
破损后的残存能力要求
教材（P33）
稳性衡准
第六节 完整稳性规范计算步骤和内容
计算内容及文件 计算内容
所需图纸资料
计算程序和方法
稳性衡准
风浪的联合作用
复原力矩与风倾力矩的共同作用
稳性衡准
风浪联合作用下的稳性曲线
静稳性曲线
动稳性曲线
稳性衡准
最小倾覆力臂
0
船舶所能承受的三种倾斜力矩 船在横摇至 时， 是该船所能承受的最大倾斜力 矩，即倾斜力矩达到或超过此值，船将倾覆。 从倾覆角度讲，该力矩又是使船倾覆的最小力矩，因此称 为最小倾覆力矩（力臂），记为 。

船舶在一舱或数舱进水后浮态和稳性的计算；
从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极限长 度，即可浸长度的计算。
稳性衡准
客船、油船-法规
《国内航行海船法定检验技术规则》
破损稳性要求
散装化学品船-IBC规则 《散装运输危险品化学品船舶构造与
设备规范》
散装液化气船-IGC规则
《散装运输液化气体船舶构造和 设备规范》
考虑进水角的影响。当船舶横倾至进水角时，水能 进入干舷甲板下的主船体内，则认为船舶已完全丧失 稳性，此前的稳性称为完整稳性。
破损稳性原则
对客船、散装化学品船、散装液化气船、油船等， 提出了破损稳性的要求。
稳性衡准
初稳性要求 稳性基本要求 复原力臂曲线要求 稳性衡准数要求 稳性衡准 稳性特殊要求
遮蔽航区 海岸与岛屿、岛屿与岛屿围成的遮蔽条件较好、风浪 较小的海域，且该海域内岛屿之间、岛屿与海岸之间的 横跨距离不超过10海里，或具有类似条件的水域。
稳性衡准
稳性规范制定原则
在船舶与海上设施法定检验规范中，稳性规则是 船舶安全中的重要内容。稳性规则制定的基本原则， 体现在以下5个方面：
动稳性衡准原则； 大数影响原则；
稳性衡准
第五节 破损稳性衡准
破损稳性（抗沉性）：
船舶发生海损事故，一舱或多舱同时进水，仍能保 持一定浮性和稳性的能力。 大量海水进入船体， 危及船上人员生命安全；
某些物品一旦溢（逸）出，会对周围环境造成污 染。
稳性衡准
关于破损稳性
各类船舶对破损稳性的要求是不一样的：军船高于 民船，客船高于货船，海船高于内河船； 船舶的破损稳性是用水密舱壁将船体分隔成适当数 量的舱室来保证的：当一舱或数舱进水后，船舶的 下ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。 船舶稳性包括：
第二章 稳性衡准
稳性衡准
稳性概述
浮性 稳性（完整稳性、破损稳性） 抗沉性 快速性（阻力、推进） 耐波性（适航性） 操纵性 船舶强度 载运量（载货量、载客量） 续航力 航速
航行性能
船舶性能
营运性能
稳性衡准
稳 性
船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力 消失后，能自行回复到原来平衡位置的能力，称为船 舶稳性；
区别对待原则；
完整稳性原则；
破损稳性考虑。
稳性衡准
动稳性衡准原则

初稳性只考虑船舶在小角度倾斜时的回复能力。
船舶在风浪中航行时，经常发生大角度倾斜，遭 遇的外力多是突加作用（即动力相应），它比小角度 倾斜或静力倾斜危险得多。
因此，我国海船稳性规范根据航区特征，分别将 风、浪、流作为外力考虑，以风、浪联合作用、风压 倾斜及水流倾斜动稳性作为基本要求；
稳性衡准
各类船舶初稳性高
稳性衡准
复原力臂
稳性衡准
最大复原力臂
静稳性曲线
稳性衡准
进水角 船舶的甲板及上层建筑的侧壁上有许多开口（如 舱口、门和窗等），如果这些开口不是水密的，则当 船舶倾斜时，水面达到某一开口处，海水将灌入船身 主体内部，使船舶处于危险状态。因此，当倾斜水线 到达该开口处即认为船舶丧失稳性。 故在稳性校核时，还要计算水线到达最先进水的 那个非水密开口处的倾斜角φE，φE即称为进水角。 进水角以后的静稳性曲线不再计及，使稳性的有 效范围缩小，从而降低了船舶的抗风浪能力。
稳性衡准
自由液面的修正方法

单个液舱自由液面力矩的计算： （KN ·m）

自由液面对复原力臂的修正计算： （m）
稳性衡准
初稳性高度和最大复原力臂要求
“法规”规定，经自由液面修正后，船舶在应核算 的载况下应满足： 初稳性高度不小于0.15米； 最大复原力臂依航区不同满足不同要求。
稳性衡准
稳性衡准
渗透率
船体破损后，进水舱室能被海水浸占得容积与该舱 室总容积的比值，称为该舱室的渗透率。 为了计算破损稳性，各个规则都规定了各舱室的渗 透率：
处 所 渗透率 0.6 0.85 0.95 0-0.95 货物、煤、物料专用处所 机器处所 起居处所 装载液体的处所
装载液体的舱室一旦破损，应假定所载液体从该舱 室完全流出，并由海水替代。
发生概率最大的还是风浪联合作用或风、浪、流 单独作用。

因此，规范从实际出发，选择最具危险性且发生 概率最大的外力进行衡准。

稳性衡准
区别对待原则
航区不同，稳性要求不同；

船舶种类不同，稳性要求不同；
装载条件不同，稳性要求不同；
船舶大小不同，稳性要求不同。
稳性衡准
完整稳性原则
稳性衡准
破舱稳性计算的两种基本方法
增加重量法（变排水量法）： 把破损进入船舱的水看作增加的液体载荷，来计 算船舶进水的浮态和稳性要素的方法。 特点：进水量=增加的重量； 损失浮力法（等排水量法） 把破损后的进水区域看成是不属于本船的，即此部 分浮力已损失，在全船浮力中扣除破损部分失去的浮 力，而仍按原有排水量计算船舶进水后浮态和稳性要 素的方法。 特点：平均吃水增加的浮力=损失掉的浮力。
特殊货物运输类型船舶的破损稳性要求
稳性衡准
第二节 初稳性和复原力臂曲线要求
衡量船舶稳性的主要参数：
初稳性高度；
最大复原力臂及其对应的横倾角；
计及自由液面、舷伸甲板及上层建筑等影响的到 达进水角处的复原力臂等。 海船稳性规范按航区对这些参数提出了基本要求。
稳性衡准
初稳性高度 初稳性高度是衡量船舶初稳性的主要指标。

稳性规范中将拖船急牵、旅客集舷等外力以初稳 性形式作为特殊要求，但仍记为动力影响。

稳性衡准
大数影响原则

航行船舶有时受到多个外力的联合作用，如。。。
单独从船的本身安全角度考虑，应校核最危险状 态；

航行实践证明，多数较大外力联合作用的概率很 小，而且可采取规避操纵措施，如慢速小舵角回航；

稳性衡准
最小倾覆力臂的求取
不考虑进水角
考虑进水角
稳性衡准
横摇角的确定
对于圆舭船: 对于有方龙骨的船，可将其面积计入舭龙骨面积 之内；
对于折角线型船，其横摇角可取无舭龙骨圆舭船 横摇角值的0.8倍；
对于其他特性线型船，C2、C3和C4系数的取值应 经海事局同意； 对于设有减摇装置的船，计算横摇角时，不应计 入减摇装置的作用。
稳性衡准
考虑上层建筑的静稳性曲线
稳性衡准
自由液面
当船内液舱中存在自由液面时，舱内液体将随船舶 的倾斜而移动，对于船舶的稳性是不利的。
稳性衡准
自由液面修正
修正范围 存在自由液面的液舱，按照装载50%舱容计算自由 液面的影响； 满载液舱按照98%舱容计算0°自由液面影响； 除满载液舱外，装载98%以上或5%以下的液舱，可 不计自由液面影响； 对于应计算的液舱，凡符合以下条件者，可不计 自由液面影响。
稳性衡准
风压倾斜力矩（力臂）的确定
(m) ——单位计算风压；
——所核算装载状况下船舶的受风面积；
——所核算装载状况下船舶的受风面积中 心至基线的高度； ——所核算装载状况下船舶的排水量。
稳性衡准
第四节 特殊稳性衡准
重量 重心 装载状况
浮态
受风状态 横摇角
复原力矩 外力矩
小角度倾斜 特殊受力
破损浸水前的初始装载位置
包括货舱和消耗液舱的分布、船舶的排水量和重 心位置等。
稳性衡准
进水舱的分类
第一类舱：舱顶在水线以下，海水灌满（顶未破）， 没自由液面，舱内水与舷外海水相通； 第二类舱：舱顶在水线以上（或以下），未灌满， 有自由液面，舱内水与舷外海水不相通； 第三类舱：舱顶在水线以上，未灌满，有自由液面， 舱内水与舷外海水相通。
特殊货物运输类型船舶的破损稳性要求
稳性衡准
稳性衡准数要求
法规对稳性的基本要求：考虑船舶受风浪联合作 用、风压或水流倾侧力矩作用后的动稳性，并以稳性 基本衡准数表示。
稳性衡准
稳性衡准数
船舶在需要核算的各种载况情况下，其稳性衡准 数应符合：
式中：
—— 计入横摇影响的最小倾覆力臂，m ； —— 风压倾侧力臂，m 。
各类船舶初稳性高
稳性衡准
最大复原力臂
静稳性曲线
稳性衡准
结冰计算
冬季航行于青岛以北的国内航行船舶，应对稳性最 差的基本载况计算结冰时的稳性，冰的重量视为超载 重量。 结冰部位和结冰重量的计算方法。
稳性衡准
第三节 稳性衡准数要求
初稳性要求 稳性基本要求
复原力臂曲线要求
稳性衡准数要求
稳性衡准
稳性特殊要求
影响稳性的内在因素有：船型、主尺度； 影响稳性的外力有：风、浪、流、急牵、惯性力、 货物移动、旅客集舷、操船水平等； 稳性是船舶重要的安全性能，其实质就是外力矩与 船舶自身复原力矩平衡问题。
稳性衡准
稳性衡准
稳性衡准就是依据中华人民共和国海事局《船舶 与海上设施法定检验规则》（简称“法规”），对船 舶的稳性进行检验计算的一项工作。 “法规”分国际航行海船、国内航行海船、内河 航行船舶法定检验技术规则，对船舶稳性，按航区、 船型的不同提出了具体要求，并规定了衡准的方法和 步骤。
A级 B级 C级
2.5 1.5 0.5
30.0 15.0 5.0
＞ 1.5~2.5 ＞ 0.5~1.5 ≤ 0.5
稳性衡准
有限航区（国内海船航区）
国内海船航区划分表 类别 近海航区 航行限制 离岸距离（n mile） 200（夏季/热带） 100（冬季）
沿海航区
遮蔽航区
20（夏季/热带）
遮蔽水域
10（冬季）
安全 稳性
稳性衡准
特殊稳性衡准要求：
衡准载况的一般要求； 极限静倾角；
客船稳性特殊衡准；
拖船稳性特殊衡准；
干货船稳性特殊衡准；
集装箱船稳性特殊衡准； 液货船稳性特殊衡准。
稳性衡准
初稳性要求 稳性基本要求 复原力臂曲线要求
稳性衡准数要求 稳性衡准
稳性特殊要求
特殊货物运输类型船舶的破损稳性要求
（2）。。。。。。
破损部位的要求
教材P32 油船破损部位要求:5-12
稳性衡准
开口进水点的坐标输入
在考虑了下沉、横倾和纵倾后，船舶最终平衡位 置的水面，应位于任何可能会继续浸水的开口下缘 的下方； 这些开口包括：空气管、通风筒、风雨密门或风 雨密舱口盖，但不包括水密关闭装置保护的开口； 计算中，要输入多个开口的坐标。