FPSO111油輪貨物積載- 李孔輝

2016-04-03船舶穩(wěn)性和壓配載技術(shù)

主講：外輸部門李孔輝海上船舶可不可以像陸地上貨車那樣積載貨物？2.直接按從左到右的順序配載貨物……×1.直接把貨物全部都裝在船頭或者船尾？×3.那我們把貨集中裝在船中或者兩端可以嗎？×怎樣裝貨才是船舶正確的積載方法呢編制配載圖的目的2023/1/31船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素FPSO的積載方法總結(jié)船舶的配載圖和積載船舶配載圖為了更好地完成船舶貨運工作，船舶在每個航次開始前都要根據(jù)裝貨清單和船舶性能編制一個詳細的貨物裝載計劃，這個計劃叫貨物配載圖。船舶配載圖是根據(jù)貨物的品種、數(shù)量、體積、重量以及到達港口先后次序等因素，在保證船舶和安全、充分發(fā)揮船舶載運能力的前提下將貨物正確合理地分配到船舶各個部位，而繪制出來的。配載圖是裝貨港指導裝船的文件。船舶積載根據(jù)貨物特點和船舶的承受能力，將已裝上船的貨物謹慎而適當?shù)囟逊诺淖鳂I(yè)行為。是《海牙規(guī)則》所規(guī)定的承運人貨物管理的一項內(nèi)容。船舶積載是在保證船舶安全、貨物完整無損、充分發(fā)揮船舶運輸能力、有利加速船舶周轉(zhuǎn)和港口裝卸作業(yè)的前提下，將貨物正確、合理地裝到船上各個部位，并繪制船舶積載圖。雜貨船配載圖FPSO111提油配載計劃編制配載圖的目的2023/1/31船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素FPSO的積載方法總結(jié)編制配載圖的目的編制船舶貨物配載圖是船舶積載的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它關(guān)系到船舶的航行安全和作業(yè)效率。安全、優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟是對船舶配載圖的基本要求。編制配載圖的目的2023/1/31船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素FPSO的積載方法總結(jié)配載要考慮的主要因素一.船舶穩(wěn)性船舶受外力作用發(fā)生頃斜，外力消后能夠回到原來平衡位置的能力稱為船舶穩(wěn)性。船舶穩(wěn)性按傾斜方向的不同分為橫穩(wěn)性和縱穩(wěn)性；按傾角的大小分為初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性；按作用性質(zhì)不同分為靜穩(wěn)性和動穩(wěn)性。1.初穩(wěn)性——船舶作傾角小于

10°傾斜時的穩(wěn)性，又稱小傾角穩(wěn)性。船舶有無穩(wěn)性及穩(wěn)性優(yōu)劣決定于橫穩(wěn)心高度（又稱初穩(wěn)性高度），即從重心G到穩(wěn)心M的垂直距離GM(圖1)。穩(wěn)心M為船舶傾斜時，浮心移動軌跡的曲率中心，在小角度傾斜時，可視作是一個固定點。具有初穩(wěn)性的船舶，傾斜后浮力能夠與重力W構(gòu)成一個使船回復的力矩,其值Mr=·GM·sinθ。式中

為船舶的排水量；θ為傾角。橫穩(wěn)心高為正值，穩(wěn)心在重心之上，GM值大，船舶的復原能力也大。配載要考慮的主要因素初穩(wěn)性方程式：MR=9.81⊿·GMsinθ(kN·m)式中：⊿——排水量θ——船舶橫傾角（°）GM——初穩(wěn)性高度由此可知，船舶初穩(wěn)性高度的大小與GM成正比。所以可以把初穩(wěn)性高度GM作為衡量船舶初穩(wěn)性大小的基本標志。要使船舶產(chǎn)生正的復原力矩，必須使GM為正值。但過大的橫穩(wěn)心高會使船舶在風浪中劇烈搖蕩，使適航性變壞。因此，要選擇適當。一般上限值取決于對船舶搖擺周期（15s-16s）的要求，最低值為船舶安全要求所確定。

配載要考慮的主要因素2.大傾角穩(wěn)性——船舶作傾角為

10°以上傾斜時的穩(wěn)性。此時，回復力矩以Mr=·GZ來表示。式中GZ為重心到浮力作用線的垂直距離，稱回復力臂。在同一裝載情況下，其值隨傾角由小到大再由大到小直至最后消失?；貜土Ρ叟c傾角的關(guān)系曲線稱靜穩(wěn)性曲線（圖2），

曲線最高點的豎坐標表示船在傾斜中所能產(chǎn)生的最大回復力臂，相應的橫坐標為最大靜傾角θsmax，回復力臂最后消失時的傾角為穩(wěn)性消失角θr。它們是衡量大傾角穩(wěn)性優(yōu)劣的主要指標，其值越大表示大傾角穩(wěn)性越好，船舶越不易傾覆。配載要考慮的主要因素3.動穩(wěn)性

——船舶在外力矩突然作用下的穩(wěn)性。陣風突然襲擊和海浪沖擊引起的傾斜力矩屬于突然作用的外力矩。力的突然作用，使船舶傾斜很快，這就需要考慮傾斜時的角速度和慣性。在靜力作用下，外力矩不超過船舶的最大回復力矩，船舶就不會傾覆。但在動力作用下，由于慣性,即使達到回復力矩與外力矩相等,船舶還要繼續(xù)傾斜，只有當外力矩所作的功被回復力矩所作的功抵消時才能停止傾斜。因此，衡量動穩(wěn)性優(yōu)劣的指標是回復力矩所作的功。船舶傾斜中最危險的情況是船舶搖擺到最大擺幅正要回復時，受到與回復方向一致的突加力矩作用，船舶在兩個同方向力矩作用下傾斜加劇。船舶的受風面積越大，面積中心位置越高，航區(qū)中風浪越大，穩(wěn)性問題就越嚴重。船舶在動力作用下的平衡條件下時外力矩作的功與復原力矩作的功相等。用數(shù)學方程式表示，外力矩作用的功為Ah=Mh·θ，復原力矩作的功為AR=∮MR·dθ。其中，AR即為船舶的動穩(wěn)性植。所以，動平衡的條件是Ah=AR，即Mh·θ=∮MR·dθ4.靜穩(wěn)性——船舶在外力矩逐漸作用下的穩(wěn)性。船上重物移動或在一側(cè)裝載少量貨物引起的傾斜力矩可認為是逐漸作用的外力矩。受外力矩逐漸作用時船舶傾斜較慢，傾斜角速度可以忽略不計。配載要考慮的主要因素二.吃水差船舶吃水差就是首吃水與尾吃水的差值。通常船舶航行需要有一定的尾傾，而不允許有首傾。因為適當?shù)奈矁A有利于螺旋槳和舵工作，也可防止船首上浪。有時船舶通過淺航道，為了多裝些貨則要求平吃水，沒有吃水差。船舶積載應滿足船舶對吃水差的要求。在實踐中各船往往都有自己的經(jīng)驗，用按比例分配各貨艙的載重量來保證吃水差要求。配載要考慮的主要因素三.船體強度合理地配置貨物，保證積載滿足船體強度要求，對延長船舶使用壽命和保證船舶安全運輸都有重大意義。與積載關(guān)系密切的主要是保證船舶的縱向強度、局部強度和扭轉(zhuǎn)強度不被破壞。保證縱向強度就是要使船舶剪力和彎矩不超過允許范圍。保證船體縱向強度就是按浮力在船長方向的分布規(guī)律，分配各艙的載重量，使浮力、重力不僅全船平衡，在各艙也應基本上做到平衡。保證船體局部強度就是要盡量使艙底和甲板均衡受載，不超負荷。配載要考慮的主要因素四.船舶裝載能力積載時要充分利用船舶的載重量和載貨容積。計算出船舶平均吃水的數(shù)值不能大于滿載吃水的數(shù)值，違反載重線規(guī)定，這樣會導致船舶儲備浮力不足，影響船舶航行安全。

此外，海船在積載的時候還應該注意保證貨物完整無損，注意便于裝卸貨，縮短船舶在港停泊時間。積載也要滿足中途港裝卸貨順序的要求。編制配載圖的目的2023/1/31船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素FPSO的積載方法總結(jié)2.FPSO概況船體參數(shù)：（1）總長： 262.20m（2）水線長： 250.00m（3）型寬：46.00m（4）型深： 24.60m（5）工作吃水：16.50m（6）最大吃水：17.10m（7）空載吃水：9.84m（8）滿載載重量：150,000t.（9）滿載排水量：185,000t.FPSO111的積載方法油輪的原油裝載方法主要有兩種，即統(tǒng)一裝和逐一裝。統(tǒng)一裝載原油的方法比較簡單，在商船當中主要采用這種方法，因為這種方法可以讓原油比較平均地裝載到每一個貨艙，使船體的各部位受力比較均衡，不需要頻繁的調(diào)整船舶的壓載水。FPSO111采用的是逐一裝載的方法。裝好一個貨艙就可以先處理一個貨艙的艙底水了，不需要等全部艙裝滿才去處理。這樣就不會耽誤提油的時間了。而且，如果上部模塊某段時間處理的原油水份比較大，也只會影響到一個艙，而不會影響全部。在向各艙分配貨油重量時，考慮的因素是穩(wěn)性，縱向受力，吃水差和均衡裝載?，F(xiàn)結(jié)合油輪的特性分述如下：油輪穩(wěn)性一般是足夠的。但是，油輪裝載時，應注意自由液面對穩(wěn)性的影響。因此，通常凡是裝油的油艙均因裝滿（留出膨脹余位）。如果艙容有剩余，在滿足強度的前提下，留出某個或幾個空艙（例如留出中部空艙或留出兩邊空艙）不裝貨。這樣既能減少自由液面的影響，也可以改善貨油在艙里對艙壁的搖蕩和沖擊，對船體安全有利。船舶出現(xiàn)穩(wěn)性不足時，應根據(jù)船舶當時的具體情況，迅速采取有效措施，以保障船舶的安全：

1.將現(xiàn)有將要滿的液艙注滿。

2.將高位油水調(diào)撥至低位艙柜。

3.停止在上層艙裝貨和低層艙的卸貨。

4.放下吊桿并放松千斤索。

5.將上層艙貨物移至底艙或卸去上面的貨物。FPSO111的積載方法油船吃水差≤0.015L（262m*0.015=3.93m），橫傾也不能過大。剪力和彎矩理論上不能超過100%，但FPSO111要小于

80%，避免局部應力過大，延長FPSO111的使用年限。本船最大許用彎矩為：（kN-m）靜水彎矩中拱：4800000（+）靜水彎矩中垂：5000000（-）FPSO111滿載吃水17米，所以裝貨時船舶平均吃水不能超過17米。

此外，要時刻關(guān)注裝載情況，及時調(diào)整壓載水，確保船舶處于合理的裝載狀態(tài)。裝載時要嚴格遵照原油裝卸程序，任何時候不能麻痹大意。FPSO111的積載方法編制配載圖的目的2023/1/31船舶的配載圖和積載配載要考慮的主要因素FPSO的積載方法總結(jié)總結(jié)嚴謹保安全實踐出經(jīng)驗返回返回壓載水系指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應力而在船上加裝的水及其懸浮物。船舶空載時穩(wěn)性和吃水無法滿足安全要求，需要使用壓載水調(diào)整船舶的漂浮狀態(tài)。船舶不均勻裝載時（部分貨艙裝貨）局部受力過大，需要使用壓載水調(diào)整受力狀態(tài)。保持恰當?shù)呐潘?、吃水、船體縱向和橫向的平衡，以便維持適當?shù)姆€(wěn)心高度，減小船體過大的彎曲力矩和剪切力減輕船體的振動。返回船體強度船體強度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗各種外力作用的能力。根據(jù)作用于船體上力的性質(zhì)，船體強度可分為總縱彎曲強度(即縱向強度)、橫向強度、局部強度和扭轉(zhuǎn)強度四種。1）船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因作用在船體上有各種各樣力，例如船舶重力、浮力、慣性力、波浪沖擊力、螺旋槳運轉(zhuǎn)時的水動壓力、機器運轉(zhuǎn)時的振動力、船舶靠碼頭和裝卸貨物時的碰撞力、船舶觸礁、擱淺以及進塢時墩木的碰撞力或反作用力等等。在這些力的作用下，船舶結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生各種變形或破壞。其中對船體最危險的是由于船舶重力和浮力引起的沿著整個船長方向上發(fā)生的總縱彎曲變形和破壞。1.總縱彎曲強度1）船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因引起船體結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向彎曲變形的原因，主要是由于沿船長方向每一點上的重力和浮力分布不均勻造成的。2）總縱彎曲力矩和剪力船體結(jié)構(gòu)抵抗總縱彎曲力矩和剪力作用的能力稱為船體總縱彎曲強度，簡稱縱向強度?？偪v彎曲力矩和剪力由于外力的作用，沿船長方向分布，作用在船體上向上和向下的負荷(單位船長上重力和浮力的差值)，將會產(chǎn)生一種沿船長各區(qū)段上下參差不齊的變形趨勢和縱向彎曲變形趨勢，這種趨勢構(gòu)成了船體結(jié)構(gòu)內(nèi)部之間的相互作用，這種內(nèi)部之間的相互作用力稱為內(nèi)力。內(nèi)力分為兩種，一種是由內(nèi)部上下移動趨勢構(gòu)成的內(nèi)力，稱為剪力；另一種是由彎曲變形趨勢引起的內(nèi)力，稱為彎曲力矩。3)船體總縱彎曲變形的形式

船體總縱彎曲變形的形式有中拱和中垂兩種。

4)總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布作用在船體上的總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布規(guī)律如圖所示。2.橫向強度、局部強度和扭轉(zhuǎn)強度1）橫向強度船體橫向強度：指船體抵抗橫向作用力的能力。橫向作用力：水的側(cè)壓力、橫浪引起