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船舶抗沉性

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第六章 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

[工学]第五章 抗 沉 性
船舱内实际进水体积 体积渗透率 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。
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

1-5船舶适航性控制

1-5船舶适航性控制

重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
二、船舶部分丧失浮力的控制
• 1、进水量估算
破洞进水与破洞面积、破洞距水面的距离成正比。若进水 舱与大气相通，则进水量可用下式估算：
Q ≈ 4.43µF H − h
• 式中：Q——破洞每秒进水量(m3/s) • µ——流量系数，取0.60～0.75，破口越大，系数取值越大； 若不给值，则µ= 0.6。 • F——破洞面积(m2)； • H——破洞中心至水面的距离(m)； • h——破洞中心至舱内水面的距离(m)(当舱内水位高于破洞 时；若舱内无水或破洞中心高于舱内水面时，h=0)。
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
• 4、排水次序的原则 、 • (1)船舶破损有纵横倾时,先排吃水大的一 端舱室的水,后排其它舱室的水. • (2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水,后排 大破洞进水舱室的水. • (3)先排自由液面大的舱室的水,后排自由 液面小的舱室的水. • (4)先排机炉舱、舵机舱、弹药库等重要舱 室的进水,后排其它舱室的水. • (5)先排上层舱室的水,后排下层舱室的水.
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
（三）船舶分舱和破舱稳性
• 1、船舶分舱：指沿船长方向设置一定水量的 、船舶分舱 抗沉性是通过分舱实现，分舱长 度越小，破损进水量就小。破舱 水密横舱壁,对船舶进行水密分隔,以满足破舱 后应达到一定的稳性。 后对纵向浮态的要求. • 2、破舱稳性：指船体破舱进水达到新的平衡 、破舱稳性： 状态后的稳性.
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
• 限界线：是指沿着船舷由舱壁甲板上表面 限界线： 以下至少76 处所绘的线。 以下至少 mm处所绘的线。 处所绘的线 • 舱壁甲板：是横向水密舱壁所达到的最高 舱壁甲板： 一层甲板。 一层甲板。 • 若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍能达 若船舶有任意一个舱破损浸水后， 到抗沉性所要求的浮性和稳性， 到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称为 一舱制船舶。 一舱制船舶。 • 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 称为二舱制船或三舱制船舶。 称为二舱制船或三舱制船舶。

抗沉性

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

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》。

[化学]第二节 四、船舶抗沉性与堵漏 五、船舶适航性控制设备

[化学]第二节 四、船舶抗沉性与堵漏 五、船舶适航性控制设备
与货舱或机舱连通可使用压载水泵排水。
(4)主海水冷却泵或主循环水泵排水 SOLAS公约和我国“法规”规定，机舱内应设一个应急吸口，
如图1—43中的2。
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h
18
• 3)排水次序的原则 • (1)船舶破损有纵横倾时，先排吃水大的一端舱室的水，后排
其他舱室的水。
• (2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水，后排大破洞进水舱室的
上各点的切线表示所允许的最高破舱水线(或称极限破舱水线)。
• (3)分舱载重线：船体破舱进水后船舶不沉所允许的最大进水量与破舱前船
舶的初始载重水线位置有关。初始载重水线位置较低，则船舶储备浮力就大， 破舱后进水量就可以大一些，因此船舶两水密横舱壁的间距可以长一些。这 种用来决定船舶分舱间距长短的初始载重水线称为分舱载重线。通常用满载 水线作为分舱载重线。
⑤堵漏垫料和填料：有软垫、浸油麻
絮、橡皮等。
⑥堵漏用的工具：有锤子、锯子、电
钻、扳手、钉子、螺丝、铁丝等。
橡皮、黄沙等物料要保持清洁 ；每半
年应检查一次各种堵漏器材 。
(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
2）破舱稳性
船体破舱进水达到新的平衡状态后的稳性称为破舱
稳性。为了保证船舶破舱进水后不致倾覆，要求破舱进
水后的剩余稳性及横倾角满足SOLAS公约和我国“法规”
规定的破舱进水后稳性的要求。
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h
3
• 3)有关名词解释
• (1)舱壁甲板： 指横向水密舱壁所达到的最高一层甲板。
• (2)限界线： 指在舷侧低于舱壁甲板上表面至少76 mm处所绘的线。 限界线

船舶静力学第五章抗沉性(OU)

船舶静力学第五章抗沉性(OU)
完全一致的。但由于两种方法计算的排水量▽不同，
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。

船舶抗沉性

船舶抗沉性

第一节船舶抗沉性一、船体几种破损浸水情况船体破损浸水可分为三种情况：1．浸水量为定值时的浸水舱室顶部是水密的且位于水线以下，船体破损后整个舱内充满水，由于舱顶未破损，所以浸水量不随浸水后的舷外水线位置而变化，浸水量为一个定值。

这种情况又因没有自由液面的影响，浸水的计算可作为装载固体重量来处理。

此类浸水对船舶的浮态和稳性影响较小，如双层底等的浸水属于这一类，如图5-1a)所示。

2，浸水量为变值，但与弦外水不通舱室的顶部在水线以上，舱内与舷外水不相通，水未充满整个舱室，浸水量根据具体情况而定，存在自由液面的影响，浸水的计算可作为装载液体重量计算。

此类浸水对船舶的稳性影响较大，如船体破损已被堵住，而舱内的浸水未被抽干，或因甲板开口漏水引起的舱内浸水等属于这一类，如图5—1b)所示。

3．浸水量为变值，但与弦外水相通舱室的顶部在水线以卜，舱内水与舷外水相通，其浸水量是随着船舶的下沉及倾斜而变化，舱内水面与舷外水面一致，且存在自由液面影响。

这种浸水训—算比较麻烦，需要进行逐次近似计算。

通常水线以下的舷侧破损浸水属于这一类，如图5-1c)所示，它是船体破损最常见的情况，对船的危害最大。

在抗沉性中所研究的主要是这种破舱浸水情况。

二、船舶抗沉性的基本概念船舶抗沉性，是指船舱破损浸水后船舶仍能保持一定的浮性和稳性的性能。

1．船舱浸水后的浮性和稳性标准《国际海上人命安全公约》(1974)和我国《海船分舱和破舱稳性规范}(1987)中规定：船舶破损浸水后，船舶最终平衡状态的浮性和稳性，满足如下条件就认为是不沉的，或船舶达到抗第76页沉性要求。

(1)浮态：在任何情况下，船舶浸水的终了阶段不得淹没限界线，即船体破损浸水后的最终平衡水线，沿船舷距舱壁甲板的上边缘至少要有76mm的干舷高度。

(2)稳性：在对称浸水情况下，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；在不对称浸水情况下，其总横倾角不得超过7‘，但在特殊情况下，可允许横倾角大于7*，不过在任何情况下其最终横倾角不应超过15*。

第十二章船舶抗沉性

第十二章船舶抗沉性
第十二章 船舶抗沉性
一艘载有7000吨浓硫酸、船名为 “雅典娜”的韩国散装化学品船在 汕尾遮浪附近海域因船舶压载舱进 水导致船体倾斜40多度以至沉没
长航渝集13号集装箱船严重 倾斜 ，船舶大量进水，船舶 逐渐下沉
抗沉性（Insubmersibility）是指船舶在一舱 或数舱破损进水后，仍能保持一定浮性和 稳性，使船舶不致沉没或延缓沉没时间， 以确保人命和财产安全的性能。
一、限界线与可浸长度
1.限界线 我国《船舶与海上设施法定检验规则》规定， 民用船舶的下沉极限是在舱壁甲板上表面的边 线以下76 mm处，也就是说，船舶在破损后至 少应有76 mm的干舷 在船舶侧视图上，舱壁甲板边线以下76 mm 处的一条曲线（与甲板边线相平行）称为安全 限界线（简称限界线 ) 船舶在设计上应保证一个舱或几个舱进水的 情况下水线不淹没该限界线
（7）船舶最后的首尾吃水
' dF d F d d F
' dA d A d d A
三、第三类舱室
这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需 由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。
1、计算方法 —— 损失浮力法 2、计算步骤及计算公式
(1)平均吃水的增量
面积渗透率：进水面积a1与空舱面积a
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
v与a 之间并无一定联系，通常v小 于a，但并非一定 。在一般计算中， 可取v=a 。
第二节 船舶剩余浮性和破舱稳性衡准
船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数 量的舱室来保证的，要求当一舱或数舱进水后， 船舶的下沉不超过规定的极限位置①，并保持一 定的稳性②。

船舶静力学第5章抗沉性

船舶静力学第5章抗沉性

船舶静力学第五章 抗沉性
二、可浸长度计算原理
船舶静力学第五章 抗沉性
上式即为可浸长度的基本公式
第五章小结
一、主要内容 1、进水舱的分类及渗透率 2、舱室进水后船舶浮态及稳性的计算 3、可浸长度的计算 二、基本要求 1、掌握进水舱的分类及渗透率等基本概念； 2、掌握三类舱室进水后船舶浮态及稳性的计
§5-1 进水舱的分类及渗透率
一、进水舱的分类
1、第一类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 没有自由液面； 2、第二类舱室：进水舱未被灌满，舱内的水 和海水不相连通，有自由液面； 3、第二类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 的水和海水相连通，保持同一平面。
船舶静力学第五章 抗沉性
二、计算抗沉性的两种方法
§5-3 可浸长度的计算
一、安全界限线
规范规定：船舶在破损后至少应有76mm的干舷。 在船舶俯视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的 一条曲线（与甲板边线平行）称为安全界限线 （简称界限线）。
界限线各点的切线表示所容许的最高破舱水线 （或称极限破舱水线）
船舶静力学第五章 抗沉性
船舱的最大许可长度称为可浸长度，它表示进 水后船舶的极限破舱水线刚好与界限线相切。 船舱在船长方向的位置不同，其可浸长度也不 相同。
1、增加重量法 2、损失浮力法（固定排水量法）
三、渗透率
船舱内实际进水的体积V1与空舱的型体积V 的比值，称为体积渗透率。
船舶静力学第五章 抗沉性
§5-2 舱室进水后浮态和稳性的计算
一、第一类舱室
应用增加重量法计算，可直接应用第3章中的 有关结论，（没有自由液面）。
船舶静力学第五章 抗沉性
船舶静力学第五章 抗沉性
船舶静力学第五章 抗沉性
三、第三类舱室

船舶静力学：第五章__抗_沉_性

船舶静力学：第五章__抗_沉_性
完全一致的。但由于两种方法计算的排水量▽不同，
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。
a ai
(4)等值舱损失水线面面积的形心坐标
ra
ria ai ai
将所得到的等值舱数据代人前面的相关公式中。便可算出船 舶在一组舱室破损后的浮态和稳性。
应该指出，本节中所用的计算公式都是根据初稳性公式而得，
只有在进水量不大(不超过排水量的l0％～15％)的情况下，才能
获得比较正确的结果。若进水量较大，则可用逐步近似法以求 得比较正确的结果。此外，在本节中推导有关计算公式时，假
xa
ya L'
W1 W
W'
F'
F
Cf
L' L
L1
W1 W
W'
F'
L1
fL
BC
y'F ya
z
x'F
F
a
xa
当海水进入该舱后，船舶即损失了浮力ωV，但因船的重量 没有改变，故需下沉至W1L1处获得补偿浮力，方能使船舶保持 平衡。这样便可按下列步骤进行计算。
xa
ya L'
W1 W
W'
F' F Cf
L' L
1. 增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的 液体重量；

救助船舶的抗沉性与稳定性

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。

项目2_2.4船舶抗沉性.

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
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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
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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）。
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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。
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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

第五章 抗沉性

第五章 抗沉性
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；
为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但水没有 抽干的舱室都属于这类情况。
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。
这在船体破损时较为普遍，也是最典型的情况。
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三．渗透率
舱室型体积—据型线图计算的体积，不包括船体构件；
舱室实际进水体积—考虑构件、舱内设备、物品后实际进水的体积。
体积渗透率：
μv
=
v1 v
v1—实际进水体积；
v —舱室型体积； 面积渗透率：
μa —舱室面积。
μv —由舱室的用途及装载情况而定,一般 μv<μa.
有时统称渗透率μ。一般所称渗透率是指体积渗透率。
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概述：
抗沉性—船舶在一舱或数舱破损进水后，能保持一定浮性和 稳性的能力。
抗沉性要求：
军舰高于民船 客船高于货船 海船高于内河船
储备浮力—设计水线以上主船体水密部分体积提供的浮力。
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船舶破损进水后，船舶下沉不得超过规定的极限位置， 并保持一定的稳性，这些能力（抗沉性）是用水密舱壁将船 体分割成适当数量的舱室来保证的。
船的可浸长度沿船长各点分布的曲线。
6．分舱载重线：
决定船舶分舱时的水线。一般为满载水线。
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即
⎧
⎪
⎨ ⎪⎩
xi
vi = ∇1 − ∇ = ∇1xB′ − ∇xB
vi
令 M1 = ∇1xB′ ， M = ∇xB
∴
⎪⎧ ⎨ ⎪⎩
vi xi

抗沉性

抗沉性
抗沉性
船在破舱浸水后仍保持一定浮性和稳性而不至于沉没和 倾覆的性能
目录
01 背景介绍
02 实际应用
抗沉性，是指船在破舱浸水后仍保持一定浮性和稳性而不至于沉没和倾覆的性能。要使船舶在营运中不因为 碰撞、搁浅、触礁等造成破损而沉没，就要在构造上采取措施。主要措施是加大干舷,增加船的储备浮力，设置水 密舱壁及双层底把船体分隔成若干个水密舱室，一旦某些舱室破损进水，不至于扩展到其他舱室，使船体仍能浮 于水面。坦尼克”号海难，死难1490人。这一严重事件导致1914年制定了国际海上人命安 全公约。此后各航运国家又多次举行国际会议并修订了这个公约。公约对航行于公海的船舶在抗沉性方面的要求 作了详细规定。
实际应用
中华人民共和国船舶检验局颁布的《海船抗沉性规范》也作了类似的规定。如要求船舶破损后水线不超过舱 壁甲板边线以下76毫米的安全限界线；两水密舱壁之间的距离不超过许可长度；进水后的剩余稳性高度客船不小 于0.05米，其他船不小于零；非对称浸水时采取扶正措施后的横倾角客船不超过7°,其他船不超过12°等等。对 甲板、船壳板、舱壁和双层底的设置和开口密性要求也有详细的规定。
保证船舶抗沉性除在设计上采取措施外，还需要驾驶人员的谨慎驾驶，力求避免碰撞事故发生。同时船上还 有一系列的发现、抢救、堵漏和排除措施，一旦发生破损事故也可及时脱险，使人命和财产免遭损失。
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计算可浸长度和许可长度，绘制可浸长度曲线和许可长度曲线是船舶设计中的一项重要工作。许可长度曲线 是船舶从抗沉性角度进行合理分舱的依据。可浸长度是船舶满足下沉极限的理论上的最大舱壁间距。许可长度是 考虑了破舱后进水体积不同于舱室总容积和各类船舶对抗沉性的不同要求等因素后，确定的实际允许的最大舱壁 间距。船舶水密舱室的划分、水密舱壁的数量和间距除与抗沉性有关外，还与强度、制造和使用要求有关。舱壁 越多，船的强度和抗沉性越容易得到保证，但是使用和制造不便。为了兼顾各项性能，设计程序是在保证强度的 前提下，先按使用要求确定舱壁数量和位置，再按许可长度检查抗沉性。如果两水密舱壁间距小于该处许可长度， 表示抗沉性得到保证,否则要再行调整,直至满足要求。
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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；
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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。
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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）
三、渗透率
船舱内实际进水的体积V 与空舱的型体积V 船舱内实际进水的体积 1与空舱的型体积 的比值，称为体积渗透率。 的比值，称为体积渗透率。
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船舶适航性控制 抗沉性
舱室进水后浮态和稳性的计算 一、第一类舱室
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船舶适航性控制 抗沉性
（4）人孔盖 ）
在船体结构的构件上为人员出入而开设的孔， 在船体结构的构件上为人员出入而开设的孔， 称为人孔。 称为人孔。 在液舱、 在液舱、隔离空舱等的顶板或壁板上开的人 必须装设人孔盖，并保证水密性。 孔，必须装设人孔盖，并保证水密性。 为了便于维修、逃生和有利于通风， 为了便于维修、逃生和有利于通风，一般每 个液舱或空舱在顶板或壁板上至少要开两个 人孔，并成对角线布置。 人孔，并成对角线布置。 人孔通常有圆形或椭圆形两种， 人孔通常有圆形或椭圆形两种，人孔盖主要 有下列几种形式 几种形式： 齐平人孔； 有下列几种形式：①齐平人孔；②凸起式人 孔盖； 铰链式人孔盖； 孔盖；③铰链式人孔盖； ④凹形人孔盖
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船舶适航性控制 抗沉性
进水舱的分类及渗透率
一、进水舱的分类
1、第一类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 第一类舱室：舱顶部位于水线以下， 有自由液面； 没有自由液面； 第二类舱室：进水舱未被灌满 舱未被灌满， 2、第二类舱室：进水舱未被灌满，舱内的水 和海水不相连通，有自由液面； 和海水不相连通，有自由液面； 第二类舱室：舱顶部位于水线以下， 3、第二类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 的水和海水相连通，保持同一平面。 的水和海水相连通，保持同一平面。
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船舶适航性控制 抗沉性
四、一组舱室进水的情况
对于此种情况， 对于此种情况，船舶的浮态和初稳性可以根据 等值舱进行计算。 等值舱进行计算。 1、等值舱的进水体积： 、等值舱的进水体积： 2、等值舱的重心位置： 、等值舱的重心位置：
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船舶适航性控制 抗沉性
对于第三类舱室，还要计算： 对于第三类舱室，还要计算：
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船舶适航性控制 抗沉性
可浸长度的计算
一、安全界限线
规范规定：船舶在破损后至少应有76mm的干舷。 规范规定：船舶在破损后至少应有76mm的干舷。 76mm的干舷 在船舶俯视图上，舱壁甲板边线以下76mm 76mm处的一 在船舶俯视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的一 条曲线（ 甲板边线平行）称为安全界限线（ 条曲线（与甲板边线平行）称为安全界限线（简 称界限线）。 称界限线）。 界限线各点的切线表示所容许的最高破舱水线 或称极限破舱水线） （或称极限破舱水线）
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船舶适航性控制 抗沉性
1、平均吃水增量： 、平均吃水增量： 2、新的横稳性高： 、新的横稳性高：
3、新的纵稳性高： 、新的纵稳性高：
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船舶适航性控制 抗沉性
4、横倾角正切： 、横倾角正切： 5、纵倾角正切： 、纵倾角正切： 6、由于纵倾引起的首尾吃水变化： 6、由于纵倾引起的首尾吃水变化：
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船舶适航性控制 抗沉性
（2）船用门 ）
①水密门： 水密门： 风雨密门: ②风雨密门 钢制轻便门： ③钢制轻便门： 防火门: ④防火门
（3）船用窗 ） 舷窗：一种圆形窗， ①舷窗：一种圆形窗，分为重型舷窗 和轻型舷窗。 和轻型舷窗。 方窗； 天窗： ②方窗；③天窗：④手摇窗
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船舶适航性控制 抗沉性
船舱的最大许可长度称为可浸长度， 船舱的最大许可长度称为可浸长度，它表示进 水后船舶的极限破舱水线刚好与界限线相切。 水后船舶的极限破舱水线刚好与界限线相切。 船舱在船长方向的位置不同， 船舱在船长方向的位置不同，其可浸长度也不 相同。 相同。
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船舶适航性控制 抗沉性
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船舶适航性控制 抗沉性
三、第三类舱室
应用浮力损失法计算， 应用浮力损失法计算，并认为舱室进水后船的 排水量和重心位置保持不变。 排水量和重心位置保持不变。
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船舶适航性控制 抗沉性
1、平均吃水增量： 、平均吃水增量： 2、剩余水线面面积的漂心位置： 、剩余水线面面积的漂心位置：
3、剩余水线面面积对通过其漂心的横向及纵 、 向惯性矩： 向惯性矩：
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船舶适航性控制 抗沉性
基本概念
抗沉性： 抗沉性：是指船舶一舱或数舱破损进水 后仍能保持一定浮性和稳性的能力。 后仍能保持一定浮性和稳性的能力。 船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔 船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔 成适当数量的舱室来保证的，要求当船 成适当数量的舱室来保证的，要求当船 舶一舱或数舱破损进水后， 舶一舱或数舱破损进水后，船舶的下沉 不超过规定的极限位置， 不超过规定的极限位置，并保持一定的 稳性。 稳性。
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船舶适航性控制 抗沉性
4、浮心坐 、 标的变化： 标的变化：
5、横、纵稳心半径的变化： 、 纵稳心半径的变化：
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6、横、纵稳性高的变化： 、 纵稳性高的变化：
7、横、纵稳性高的变化： 、 纵稳性高的变化：
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8、横倾角正切： 、横倾角正切：
9、纵倾角正切： 、纵倾角正切： 10、由于纵倾引起的首尾吃水变化： 、由于纵倾引起的首尾吃水变化：
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船舶适航性控制 抗沉性
(2)限界线以下船壳板上开口的关闭装置 限界线以下船壳板上开口的关闭装置
①在限界线以下船壳外板上的舷窗，都是采用 在限界线以下船壳外板上的舷窗， 水密性和抗风浪的圆形窗（重型舷窗）， ），并 水密性和抗风浪的圆形窗（重型舷窗），并 设有内侧铰链式风暴窗盖。 设有内侧铰链式风暴窗盖。 船壳外板上的排水孔、 ②船壳外板上的排水孔、卫生排泄孔及其他类 似开孔，要求越少越好， 似开孔，要求越少越好，或采用一个排水孔 供多种排泄管共用。 供多种排泄管共用。 和机器连通的海水进水孔和排水孔， ③和机器连通的海水进水孔和排水孔，在管子 与外板之间， 与外板之间，或管子与装配在外板上的阀箱 之间，设有随时可以接近的阀门， 之间，设有随时可以接近的阀门，并在阀上 标明有阀门开启或关闭的指示器。 标明有阀门开启或关闭的指示器。
第三课 船舶抗沉性
组长：贾宏杰 小组成员： 王艺军 姜锐 贾宏杰 刘强 张志宏 赵景璐 陈金斗
1
2
教学目标
能力目标：
（1）能判定船体破损浸水的类型； （2）能分析船舶的抗沉能力； （3）能正确选用堵漏器材；
知识目标：
（1）掌握船体破损浸水的三种情况；
（2）掌握船舶抗沉性的基本概念； （3）掌握船舶堵漏器材及其使用方法；
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船舶适航性控制 抗沉性
2）船体结构上开口的关闭装置的设置
（1）水密舱壁上开口的关闭装置 在限界线 ） 以下的水密舱壁上要求尽量减少开口的数量， 以下的水密舱壁上要求尽量减少开口的数量， 对于开口要有船舶主管机关认可的关闭装置。 对于开口要有船舶主管机关认可的关闭装置。 ①在防撞舱壁上不准设门、人孔或出人口。 在防撞舱壁上不准设门、人孔或出人口。 ②在甲板间舱内的水密舱壁上，可以装设一 在甲板间舱内的水密舱壁上， 级或二级水密门。 级或二级水密门。 甲板的下缘在舷侧的最低点， ③甲板的下缘在舷侧的最低点，高出最深分 舱载重线2． 以上的甲板上的旅客、 舱载重线 ．13m以上的甲板上的旅客、船 以上的甲板上的旅客 员及工作的处所，可以设置一级水密门。 员及工作的处所，可以设置一级水密门。
二、可浸长度计算原理
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船舶适航性控制 抗沉性
上式即为可浸长度的基本公式
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船舶适航性控制 抗沉性
一、船体结构的密性和开口关闭装置
1.船体结构的密性 船体结构的密性
所谓密性，是指船体结构构件接缝、 所谓密性，是指船体结构构件接缝、开口的 关闭装置等，在规定的条件下，不渗漏气体、 关闭装置等，在规定的条件下，不渗漏气体、 水等的性能。 油、水等的性能。 （1）水密 ） （2）风雨密 ）