船舶原理与船舶配积载——散装谷物运输
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第九章散装谷物运输⏹第一节船运散装谷物概述⏹第二节散装谷物船舶稳性的计算⏹第三节改善散装谷物船舶稳性的⏹方法及措施⏹教学目标及基本要求:了解散装谷物装运要求;熟悉有关规则和文件对散装谷物船舶稳性要求;掌握改善散装谷物船舶稳性的方法和措施。
⏹重点:我国和 IMO 对散装谷物船舶稳性要求,改善散装谷物船舶稳性的方法和措施。
⏹难点:《 SOLAS 1974 》稳性衡准指标的核算方法。
⏹教学内容与学时⏹船运散装谷物概述⏹散装谷物船舶的稳性核算 2⏹改善散装谷物船舶稳性的方法及措施 2第一节船运散装谷物概述⏹海上货物运输中,,谷物(Grain)是指包括小麦(Wheat)、玉米(Maize)、燕麦(Oats)、稞麦(Rye)、大麦(Barley)、大米(Rice)、豆类(Pulses)、种子(Seeds)及由其加工的与谷物在自然状态下具有相同特征的制成品。
⏹谷物的海上运输,除了部分采用袋装和少量采用散装集装箱运输形式外,大量采用的是专用船舶的散装运输形式。
散装谷物运输具有节约包装费用,增加装货重量,便于实现机械装卸,缩短装卸作业时间等优点。
散装谷物的海运量多年来一直被列为世界主要大宗干散货之一。
一、散装谷物的特性及其对船舶稳性的影响散装谷物除具有与袋装谷物相同的吸附性、呼吸性、吸湿与散湿性、自热性和易受虫害性外,还特别具有与船舶稳性密切相关的两个特性。
1.散落性指装于船舱内包括散装谷物在内的各种颗粒状、块状和粉末状的散货,受船舶摇摆、震动等外力的作用,能自动松散流动的性质。
谷物的散落性与其颗粒形状、表面光滑程度、水分与杂质含量等因素有关。
2.下沉性指装于船舱内的散装谷物,受船舶的摇摆、震动作用,谷物颗粒间的空隙逐渐缩小引起谷物表面下沉的特性。
散装谷物的下沉性与谷物颗粒大小、形状、积载因数、含水量、散落性等因素有关。
⏹二、散装谷物运输要求⏹鉴于散装谷物的上述特性,对每批需船运的散粮,货主均应提供附有品质化验单或表明货物质量状态的质量保证书。
第十章散装谷物运输第十章散装谷物运输固体散装货物:运输特点:运输批量大、货源稳定、大多单一货种,采用专用船舶整船单向运输第一节固体散装货物的类别及特性一、散装谷物与船舶运输有关的谷物特性:1、呼吸性2、发热性3、吸湿和散湿性4、吸附性5、易受虫害作用6、下沉性7、散落性二、易流态化货物(A类货物)(Cargoes which may liquify)特性:1、含水性2、腐蚀性3、自热和自燃性4、毒害性5、散落性6、易流态性(流动水分点FMP)三、具有化学危险的货物(B类货物)(Materials possessing chemical hazards)1、已列入国际危规的固体散货(P181)2、仅在散装运输时具有危险的货物四、一般固体散装货物(C类货物)与运输有关的其他特性:1、扬尘性2、下沉性和散落性3、怕杂质4、忌水湿5、毒性和窒息性6、腐蚀性7、磨蚀性8、与危险货物的隔离五、固体散装货物运输中的危险性1、货物重量分配不合理而造成船舶结构上的损坏。
2、船舶航行中稳性减小或丧失而造成危险。
3、由于散货的化学反应,如释放有毒或可燃气体等而造成的事故。
散货船舶干散货船是指专门载运粉末状、颗粒状、块状等非包装散堆货的运输船舶。
如运输粮食、矿砂、煤炭、水泥等一、常规型干散货船常规型干散货船主要有三类,包括普通散货船:单层甲板、尾机型、货种单一、舱室分隔要求不高专用散货船:矿砂船、运煤船、散粮船、散装水泥船等兼用散货船?a?a较近发展如车辆一散货船、矿一散一油船等。
现代普通散货船较典型的横舯剖面形式图各种专用干散货船及其特点(一)运煤船船型最接近于普通散货船,船上设有良好的通风设备,以防止煤发热自燃。
(二)散粮船散装粮食的积载因数较大,所以舱容系数比普通散货船大。
散粮在船舶航行中会逐渐下沉,为了限制自由面效应,目前一般都将散粮船的货舱口围壁加高、缩小货舱口尺度,使货物沉降后的表面积限制在货舱口范围内。
(三)矿砂船矿砂的积载因数较小,对货舱的容积要求不大,而荷载较集中。
一、单项选择题(共72题)1、IMO谷物规则中定义的散装谷物是指()。
(205684:第16章散装谷物运输) (A-0,B-0,C-0,D-0,错误-0)A.粮谷B.种子C.由其加工的与谷物在自然状态下具有相同特征的制成品D.以上都是2、下列散装的()不属于IMO谷物规则中定义的散装谷物。
(205685:第16章散装谷物运输)(A-0,B-0,C-0,D-0,错误-0)A.蚕豆B.稞麦C.麸皮D.A和B3、谷物发热的原因是()的呼吸作用产生热量积聚的结果。
(205725:第16章散装谷物运输)(A-0,B-0,C-0,D-0,错误-0)A.粮谷自身B.微生物C.虫害D.以上都是4、散装粮食除具有与包装粮食共同的性质外,还具有()特性。
(205728:第16章散装谷物运输)A.散落性和下沉性B.下沉性和散发水分性C.自热性和吸附性D.散落性和呼吸性5、()IMO谷物规则中定义的散装谷物。
(205695:第16章散装谷物运输)A.菜籽粕属于B.菜籽粕不属于C.非粘性的菜籽粕属于D.A、B、C均有可能6、近似球形颗粒的散装谷物,通常其静止角(),散落性()。
(205733:第16章散装谷物运输) (A-0,B-0,C-0,D-0,错误-0)A.小;大B.大;小C.与颗粒形状无关D.小;小7、散装谷物的呼吸性随含水量增加而()。
(205736:第16章散装谷物运输)A.不变B.增加C.降低D.以上均有可能8、散装谷物的散落性可以用()表示,该值越小,表示其散落性()。
(205704:第16章散装谷物运输)A.静止角;越大B.静止角;越小C.休止角;越小D.船舶倾斜角;越大9、散装谷物在外力作用下,能自动松散流动的性质称为()。
(205707:第16章散装谷物运输)A.吸附性B.下沉性C.散落性D.吸湿性10、颗粒越大,装于船舱内的散装谷物下沉()。
(205743:第16章散装谷物运输)A.越大B.越小C.与颗粒大小无关D.与颗粒大小关系无法确定11、下列()不是包装谷物的特性。
任务十一 散装谷物运输·谷物Grain·谷物的运输形式:专用船舶、袋装、箱装一、船运散装谷物的特性自热性吸湿性与散湿性吸附性易受虫害散落性下沉性二、散装谷物运输要求1.散粮船运,货主应提供品质化验单或货物质量保证书(包括谷物温度、容重、湿度)2.发现以下情形,船方应拒装:①谷物处于自热状态中;②湿度在16%以上;③被害虫、壁飞目、象鼻虫等感染,感染度:以1kg谷物中含害虫的个数划分;④驱虫后毒气未解消的;⑤种子谷物,检疫发现有杂草的一、装舱前的准备对货舱:→货舱适货→申请验舱→取得验舱合格证书→装货对船方:→(大副)合理编制船舶积载计划→填写装货港提供的散装谷物稳性计算表→港方的核准以上两项符合要求后,港方向船方颁发装载许可证书→装货·散装谷物船舶配积载计划的标注:货物的名称、重量、积载因数、满舱的平舱形式、部分装载舱的谷物装舱深度、多层甲板船的共同(通)装载方式、防移动装置资料(具体尺度、形式、设置部位)二、装货过程·注意装船谷物的质量,含水量·保持舱内污水沟(井)畅通·按要求进行平舱和采取止移措施,做好货物防汗水的铺垫·核准全船实装谷物重量,实测舱内谷面空档,并对积载计划(包括稳性计算表)进行修改三、途中保管与卸货过程·途中保管:测定舱内污水沟(井)内水位检查舱内防移装置的状态避免在谷物货舱临近的液舱进行燃油加热货舱通风·卸货:船舶在航行途中及抵港前,应注意检查舱内上层谷物的状态,发现问题,采取补救措施,以便顺利通过货主的检查一、IMO及我国对散装谷物船的稳性要求1.各规则对散装谷物船的稳性要求·《SOLAS1960》·1969年政府间海事协商组织《对1960年SOLAS第六章谷物的装载规则的等效条例》(简称《1969年等效条例》)·《SOLAS1974》·《海船法定检验技术规则》(简称《法定规则》)2.各规则对散装谷物船的谷物下沉与移动倾侧模型二、《SOLAS1974》稳性衡准指数的核算方法·国内散装谷物船稳性特殊衡准指标的核算方法与《SOLAS1974》稳性衡准指数的核算方法相同1.经自由液面修正后的初稳性高度GM的核算:GM≥0.30m1)对满载舱谷物重心高度的确定方法一:谷物重心位置取在货舱的容积中心处方法二:考虑谷面按规定的下沉量后,谷物重心位置取在舱内谷物最终装载体积的几何中心处2)对部分装载舱谷物重心高度的确定谷物重心位置取在舱内谷物初始装载体积的几何中心处2.由谷物假定移动引起船舶静倾角θh的核算:θh≤12°或1994.1.1后建造船舶θh≤min{12°, θim}方法一:使用公式计算θh按《SOLAS1974》建立舱内谷物下沉和倾侧模型,·C vi:第i舱谷物重心垂向上移修正系数,按《SOLAS1974》规定:①经平舱或未经平舱的满载舱,当谷物重心取在舱容中心处时,C vi=1.00②经平舱或未经平舱的满载舱,当谷物重心取在谷物假定下沉后的体积中心处时,C vi=1.06③部分装载舱,取C vi=1.12·M vi:第i舱谷物横向移动倾侧体积矩(m4)由船舶《散装谷物稳性报告书》提供·SF i:第i舱舱内谷物的积载因数图:静稳性力臂曲线和谷面倾侧力臂曲线图:船舶横向移动体积倾侧矩曲线图方法二:使用作图方法确定θh作图步骤:①绘制静稳性曲线图GZ=f(θ)②绘制谷物倾侧力臂曲线λ= f(θ)曲线过(0°,λ0)和(40°,λ40)两点,其中③两曲线相交的横坐标即为谷物移动倾侧力矩M’u作用下的静倾角θh 3.船舶剩余动稳性值S的核算:S≥0.075m.rad1)确定右边界线·θGZ’max为复原力臂和谷物倾侧力臂之间纵坐标差值(GZ’=GZ-λ)最大处所对应横倾角·θf:船舶进水角,系指在船体、上层建筑或甲板室上下不能关闭成风雨密的开口(不能发生连续进水的小型开口除外)浸没时的横倾角,可从《稳性报告书》中查取2)计算剩余动稳性值在横坐标θh~θm范围内将曲线6等份,并分别在各等份处取船舶剩余复原力臂值GZ’=GZθ-λθ由辛浦生第一法则公式计算:三、《SOLAS1974》稳性衡准指标的简化核算方法1.应用“散装谷物最大许用倾侧力矩表”核算·查表引数:船舶排水量△和经自由液面修正后的重心高度KG·简化核算步骤:①②以△和KG为查表引数,查取该装载状态下最大许用倾侧力矩M a③比较:M’u≤M a,船舶在该装载状态下满足《SOLAS1974》三项稳性衡准指标M’u>M a,不满足要求2.以横倾40°时剩余复原力臂值GZ’40的计算代替剩余动稳性值S的计算·当船舶资料中不具备“散装谷物最大许用倾侧力矩表”时,采用本法·省略条件法的核算过程:1)判断下列三项简化核算条件是否同时满足①θh≤12°②静稳性力臂曲线GZ=f(θ)在12°~40°内形状正常,无凹陷③θm=40°2)计算横倾40°时剩余复原力臂值GZ’403)稳性指标核算:当满足GZ’40>0.307m时,就等同于满足剩余动稳性值S≥0.075m.rad原理说明:以横坐标从12°~40°为底边L、以最小允许值GZ’40min为高作一直角三角形图:剩余复原力臂GZ’40的计算求解上式得GZ’40min≈0.307m3.将剩余静稳性面积S的计算简化为直角三角形的面积计算·当船舶不具备“散装谷物最大许用倾侧力矩表”,又不同时满足上述简化S核算的三项条件时,可用本方法简化计算·根据静稳性力臂曲线、谷物倾侧力臂直线和右边界线,绘制剩余复原力臂曲线:GZ’= f(θ)·核算:作一直角三角形,使其面积S’略小于剩余复原力臂曲线GZ’下的面积S,若S’=a.b/2≥0.075m.rad,图:等面积三角形法则必定满足S≥0.075m.rad·散装谷物船舶配积载的基本要求及方法与杂货船是相同的,但由于散装谷物的特性与船舶结构特点的不同,在配积载时考虑的侧重点也有所不同。
【科普】散装谷物特性及装运注意事项!丨海员之家TipsIMO《国际散装谷物安全装运规则》定义的谷物(Grain)系指包括小麦(Wheat)、玉蜀黍(玉米)(Maize)、燕麦(Oats)、稞麦(Rye)、大麦(Barley)、大米(Rice)、豆类(Pulses)、种子(Seeds)以及由其加工的与谷物在自然状态下具有相同特征的制成品。
像麸皮、面粉等是不符合上述定义的谷物。
谷物是大宗货物之一,常以散装形式采用散装谷物专运船进行海上运输。
谷物散装运输比包装运输具有许多优点:可以增加一定的装载数量,有利于机械化装卸,能缩短装卸作业时间,节省装卸和包装费用等。
散装谷物的特性呼吸性谷物靠呼吸作用维持生命,呼吸过程会产生水和二氧化碳并释放热量。
谷物微弱呼吸能提高其抗病能力;而其旺盛呼吸将在舱内产生大量的水、二氧化碳和热量。
由于谷物的导热能力差,货堆内部产生的热量很难散发,会使其温度不断升高。
同时,较高的温度和含水量又为谷物的旺盛呼吸创造了条件。
因此,谷物的旺盛呼吸将使货舱内出现环境恶化,为舱内微生物和虫害的繁殖和生长提供条件,导致谷物发芽、霉变、腐烂等,影响谷物的运输质量。
谷物的呼吸强度受其本身的水分、温度、储运场所空气中的含氧量以及籽粒状态等因素影响,其中水分是最重要的因素。
在一定的温度范围内,谷物含水量增大,呼吸将大大加强。
干燥谷物呼吸作用极为微弱,当水分超过安全水分时,呼吸强度骤然增强。
在温度0-50℃范围内,呼吸强度随温度上升而增强,谷物呼吸作用最适宜的温度为20-40℃。
空气中氧含量充足时则呼吸强度大。
新粮、瘪粒、破碎粒、表面粗糙的籽粒等呼吸作用较强。
为抑制谷物呼吸作用,在装船前应严格控制其含水量。
当谷物含水量超过国家规定或运输合同标准时应拒绝装运。
吸湿和散湿性谷物具有吸收水分和散发水分的性能。
当谷物比较干燥而外界空气湿度较大时,谷物会吸收水分使其含水量增大;当外界空气湿度较小时,谷物会向周围散发水分。
《船舶原理与配积载》教学大纲一、教学目的本课程是研究海上货物运输中货物管理的课程,是港航专业的必修专业课程。
研究各类货物海运特性,各类船舶货运性能,货物在船上装载规律,以及编制和实施货物积载计划程序和方法的一门应用学科。
教学目的是使学生基本掌握船舶和货物的基本知识,各类货物在海上运输中的共同要求和特殊要求,海上货运工作的基本原理和方法二、教学内容与要求第一章船舶基本知识第一节船舶浮性第二节船舶的重量与容积性能第三节船舶静水力资料及应用第四节船舶吃水与水密度修正第五节船舶干舷及载重线标志第六节货物的亏舱率和积载因数教学要求:了解与货物运输有关的船舶和货物基础知识及基本概念,掌握船舶静水力资料和载重线海图。
重点:船舶和货物基础知识。
难点:平均吃水概念。
第二章船舶载货能力第一节船舶载货能力概述第二节航次净载重量的计算第三节充分利用船舶载货能力的途径教学要求:掌握船舶航次净载重量的计算,理解如何充分利用船舶装载能力,了解船舶装载能力。
重点:船舶载货能力的概念,航次净载重量计算方法,满载满舱要求下配装轻重货物的重量计算。
难点:不同航次油水补给方案下航次储备量的计算。
第三章船舶稳性第一节船舶稳性基本概念第二节初稳性第三节大倾角稳性第四节动稳性的概念第五节IMO及中国船级社对稳性的要求第六节船舶稳性检验校核及适度判断第七节船舶稳性的调整教学要求:掌握不同条件的稳性调整方法及计算,计算不同装载情况下的船舶稳性;理解船舶静稳性曲线和动稳性曲线绘制方法;了解IMO 及中国完整稳性的基本要求。
重点:船舶稳性的概念和分类,初稳性高度的计算及其影响因素,我国和IMO 稳性规范对船舶稳性的要求和船舶稳性的校核、检验与调整方法。
难点:动稳性概念,在动稳性曲线上求取最小倾覆力矩(臂),IMO 横风横浪联合作用的倾侧模型。
第四章船舶吃水差第一节船舶吃水差概述第二节吃水差的计算与调整第三节吃水差图表教学要求:掌握计算不同装载情况下的吃水差及调整;理解吃水差对船舶航海性能影响;了解使用吃水差图表。