液体化工品船舱的舱容测定和计算

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810169173.4(22)申请日 2018.02.28(71)申请人 广州文冲船厂有限责任公司地址 510725 广东省广州市黄埔区文船路1号(72)发明人 张雷　陈莉　吴佩　吴俊红　何珍　曹进超　段金明　(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 颜希文　黄华莲(51)Int.Cl.G06F 17/50(2006.01)G06F 17/13(2006.01)(54)发明名称一种船舶舱柜液体容量计算方法及系统(57)摘要本发明提供一种船舶舱柜液体容量计算方法及系统，该方法及系统通过建立舱柜微分模型，并结合船舶吃水数据、舱柜尺寸数据以及舱柜内的液位测量数据计算得出舱柜内的液位修正高度，再建立舱柜液容计算模型并结合舱容表数据对液位修正高度进行连续的计算，最终得出舱柜内的实际液体容量。

相较于传统的数据对比法，该方法及系统不仅可以保证液位遥测系统的准确性、可靠性以及数据获取效率，还降低了液位遥测系统的设计难度和设计维护成本。

权利要求书3页 说明书8页 附图5页CN 108388737 A 2018.08.10C N 108388737A1.一种船舶舱柜液体容量计算方法，用于计算船舶纵倾时舱柜内的实际液体容量，其特征在于，包括：获取船舶吃水数据、舱柜尺寸数据、舱柜内的液位测量高度H c以及舱容表数据；根据所述船舶吃水数据建立纵倾角度计算模型，并通过该纵倾角度计算模型计算出船舶的纵倾角度α；沿舱柜高度方向建立舱柜微分模型，将舱柜划分为若干区域；根据所述纵倾角度α、舱柜尺寸数据以及舱柜内的液位测量高度H c建立液位修正高度计算模型，并通过该液位修正高度计算模型计算出各区域内液体的液位修正高度；根据舱柜微分模型建立舱柜液容计算模型，并结合所述舱容表数据计算得出舱柜内的实际液体容量V。

舱容及液体倾侧矩计算（SRH30）COMPARTMENT CAPACITY AND LIQUID HEELING MOMENTCALCULATION目录1 简介 (2)1.1 概要 (2)1.2 计算原理 (2)1.3 说明 (2)2 界面概况 (3)3 数据输入 (5)3.1 甲板下单元体 (5)3.1.1 定义单元体 (5)3.1.2 填写单元体数据 (6)3.2 舱室与计算选项 (7)3.2.1 定义舱室 (8)3.2.2 选择舱室所含单元体 (8)3.2.3 选择计算选项 (9)4 图形区 (12)4.1 图形区工具栏 (12)4.1.1 缩放 (12)4.1.2 旋转 (12)4.1.3 结构树 (12)4.1.4 局部图 (13)4.1.5 计算 (13)4.1.6 还原 (13)4.1.7图形交互/停止图形交互 (13)4.2 数据的图形显示 (13)4.2.1 肋骨 (13)4.2.2 剖面 (14)4.2.3 甲板 (14)4.2.4 单元体 (14)4.2.5 舱室 (15)5 计算 (17)6 显示数据 (17)7 数据文件保存 (17)8 语言环境 (17)9 退出 (17)10 帮助 (18)第1页共 18 页1简介1.11.2 1.3概要本程序可用于输入、修改船舶舱室几何数据，计算舱容及液体舱的液体倾侧矩。

舱容计算船舶舱室的容积、型心位置及表面惯性矩等参量。

液体倾侧矩计算分两个功能，可计算某纵倾状态下各液体舱液面惯性矩及对应各横倾角的液体倾侧体积矩等参量垂向分布表，也可计算各液体舱某装载状态下液面惯性矩及对应各横倾角的液体倾侧矩等参量。

本程序设定纵倾为0。

本程序与COMPASS系统其他船舶性能计算软件共享数据库。

计算原理采用静力学计算方法，对各横剖面进行切割组合再纵向积分的方法，计算舱容等参数及等体积直接计算船舶在横倾及纵倾状态下的液体舱液体倾侧矩。

说明本程序中所有长度单位均采用米(m)，重量单位均采用吨(t)。

作者：周金河◎文/周金河 曹光浩 熊鸿文Exploration of Industry Standard "Measurement and Calculationof the Capacity of Ship's Liquid Cargo Tank"起草单位在石油及石油产品运输、销售和节能工作中，计量起着重要作用。

船舶液货舱是石油及石油产品交接、贸易交接和能源计量的主要计量工具之一。

交通部科学研究院交通标准所于1993年制定了交通行业标准《船舶液货舱容积测量与计算》（JT/T7-1994）。

但随着测量技术的发展和交接各方对交接精度提出更高的要求，现有标准已经无法完全满足贸易双方对船舶舱容积测量精度的要求。

为此根据《关于下达2005年交通标准化计划的通知》（交科教发[2005]373号）文件的要求，交通部科学研究院承担了交通行业标准《船舶液货舱容积测量与计算》（JT/T7-2008）的修订工作。

该标准已于2008年7月29日发布， 2008年11月1日正式实施。

船舶舱在石油贸易中是重要的计量器具。

在JT/T7-1994使用的十几年中，国际油价由1993年的16美元/桶~17美元/桶上涨到2008年最高时的140美元/桶以上。

油价的高涨使贸易各方更加重视石油计量的准确性，即要求有更高准确度的标准。

而JT/T7-1994标准随着时间的推移已经不能满足测量精度的要求，同时船舶舱容测量技术的不断发展也在客观上需要能体现新技术的标准，因此对JT/T7-1994进行修订是非常必要的。

3.1 船舶液货舱内测量辅助工具船舶液货舱测量数据的准确性，直接影响船舶液货舱容量计算的准确度，测量辅助工具是提高测量数据准确性、保障测量人员安全的基本保证。

在早期的测量中，由于船舶舱内结构复杂、附件较多、舱壁较高，舱壁挂油、打滑，测量人员没有任何测量辅助设施，故无法测得必需的主要参数，或所测数据不能很好地拟合舱形，计算误差较大。

液体石油及化工产品的常用计算一、常数1. 空气浮力修正值ß （空气浮力系数）由于液体在空气中受到浮力的作用，相同质量的液体，在真空中的重量要大于在空气中的重量，而两者的差值既为空气浮力修正值。

而通常说的空气浮力修正值指的是空气浮力对液体密度的修正值。

我国对空气浮力修正值的规定如下表。

2. 温度体积修正系数K (VCF, volume correction factor)在一般的重量计算中，我们用的方法是m=Density*volume，而这一公式中，密度Density是一个已知的固定的数，只是因为标准的不同，既标准状态设定的不同（我国以20摄氏度为标准，而一些国家以15摄氏度为标准）而有差异。

体积volume是我们通过测量、查表等一系列手段得出的。

在这一过程中，我们先得到的是在当前温度下的体积，而不是标准状态下的体积，要计算出标准体积则要用到体积修正系数。

Volume=Volume(当前)*VCF2.1 如果为石油、成品油及相关产品，则可以直接查相应的表得到K值（VCF）。

2.2 如果为化工产品，则要再引入一个常数Tec,此常数为化工品的体积随温度变化的变化率，既温度每变化1摄氏度，该化工品的体积变化。

则VCF=1-（T当前-T标准）*Tec。

3. 温度密度修正系数DCF (DCF, Density correction factor)相应的，有体积修正系数当然也有密度修正系数，计算方法如下：根据m=Density*volume 则m=Density（当前）*volume（当前）Density（当前）=Density（标准）-( T当前-T标准)*DCF*要注意的是，体积修正是把当前情况修正到标准状态，而密度修正是把标准状态修正到当前状态。

二、温度的测量测量前要检查所使用的温度计是否有检定，并在检定有效期内；测量后应根据检定结果对温度计的读数进行必要的修正。

1.测量温度的位置液位在3米以下的，在液位高度一半处测量一次，并以此温度为平均温度；液位在3~5米的，分别在液面下一米处及底部上方一米处各测量一次，取两次测得结果的算术平均值为平均温度；液位在5米以上的，分别在液面液面下一米处，液位高度一半处和底部上方一米处各测量一次，取三个点的液温的算术平均值为平均温度。

舱容表的计算方法一、舱容表的重要性。

1.1 舱容表啊，那可是船舶运输、仓储等行业里相当关键的东西呢。

就好比一个人的账本，清楚地记录着船舱到底能装多少东西。

要是没有这个表，就像盲人摸象，根本不知道船舱的容量底细。

1.2 对于船东来说，这关系到经济效益。

你想啊，要是不清楚舱容，要么少装了货物亏了钱，要么装多了有安全风险。

这就像走钢丝，得小心翼翼地把握好那个度。

二、舱容表的基本计算要素。

2.1 首先得测量船舱的形状尺寸。

这可不是简单的事儿，船舱形状千奇百怪，有长方形的，有梯形的，还有各种不规则形状的。

就拿长方形的来说，长、宽、高得量得准准的，差一点都不行。

这就像盖房子打地基，基础数据必须精确，不然整个计算就全乱套了。

2.2 然后是考虑舱内的结构部件。

舱壁、支柱之类的都会占空间。

这就好比房间里摆了好多家具，实际能放东西的空间就少了。

这些部件的体积得从总舱容里扣除出去，不然计算出来的舱容就虚高了。

2.3 还有就是要注意舱容的修正系数。

因为不同的货物有不同的堆积特性。

比如说，像沙子这种松散的货物，它堆在舱里不可能是严严实实的，中间会有空隙。

这个时候就得根据经验或者实际测试来确定一个修正系数，让舱容表更符合实际装载情况。

这就如同做菜要根据口味调整调料一样，得灵活掌握。

3.1 简单形状的舱容计算。

要是船舱是个规则的长方体，那舱容计算就简单多了，直接用长乘以宽乘以高就成了。

就像我们算一个盒子能装多少东西一样直白。

比如说，长10米、宽5米、高3米的船舱，那舱容就是10×5×3 = 150立方米。

这是最理想的情况，就像刚学走路先学走直线一样，是基础。

3.2 复杂形状的舱容计算。

遇到那种不规则形状的船舱，那就得把它分割成几个简单的形状来计算。

比如一个船头部分是三角形，中间是长方形，船尾又是梯形的船舱。

那就分别计算三角形、长方形、梯形的体积，然后加起来。

这就像拼图一样，把各个小块的体积拼在一起才是整个舱容。

113.4机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算第三章船舶容量3.4 机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算一、机舱所需的型容积估算机舱所需的型容积，取决于机电设备的布置地位所需要的机舱位置和机舱长度。

一、机舱所需的型容积估算机舱位置在船舶的中部、中尾部或尾部时，分别称为中机型、中尾机型和尾机型。

尾机型船中尾机型船中机型船3.4 机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算一、机舱所需的型容积估算在舱室容积一定时，机舱长度应尽可能的短以增加货舱长度，从而提高货舱的舱室容积。

因此，机舱容积的估算转化为对机舱长度的估算。

机舱长度与货舱长度相关联。

3.4 机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算为了充分利用空间布置机电设备，在机舱高度允许的情况下，一般都设有机舱平台。

大型船舶，通常还设有多层的机舱平台。

低速柴油机M m L l C=+机舱长度可根据主机长度进行粗略估算一、机舱所需的型容积估算M m L l C 为机舱长度为主机长度为修正长度式中，3.4 机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算尾机型船中尾机型船低速重型柴油机对于主机功率在5000kW 以上的单桨船，机舱长度可使用统计公式进行粗略估算一、机舱所需的型容积估算3MCR 150.60710M L P −=+⋅MCR ML P 为机舱长度为主机连续最大功率（kW ）式中，3.4 机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算在额定转速下，主机在规定的正常维修周期内，按标准环境条件连续运转的最大功率，称为额定功率或最大持续功率（Maximum Continuous Rating, MCR ）。

中高速柴油机对于小型船舶，机舱长度可参考相近的母型船进行选取，比较合适。

一、机舱所需的型容积估算3.4机舱、油水舱等舱室所需的型容积估算船用主机转速：3000转以上为高速机，1500-3000为中速机，1500以下为低速机。

机舱所需的型容积，可按下式进行估算()M M M DM V K L B D h =−V M 为机舱所需的型容积；K M 为机舱段体积丰满度系数；L M 为机舱长度；h DM 为机舱双层底高度。

全船舱容表、测深表及舱容图设绘通则全船舱容表、测深表及舱容图设绘通则1 主题内容与适⽤范围1.1本标准规定了“全船舱容表、测深表及舱容图”的设绘依据、基本要求、内容要点、图⾯要求、注意事项、校审要点、质量要求以及附录。

1.2 本标准规定了全船舱容表编制的基本要求和⼀般内容，使之规范化、表格化，⽤以迅速正确地提供各货舱及液体舱柜在任何不同装载⾼度时的各项数据，是计算货舱及舱柜液体装载量和稳性计算等的主要依据。

1.3 本标准适⽤于详细设计时，指导设绘全船舱容表，测深表及舱容图之⽤。

2 引⽤标准及设绘依据图纸2.1 引⽤标准下列标准所包含的条⽂，通过在本标准中引⽤⽽构成为本标准的条⽂。

本标准出版时，所⽰版本均为有效，所有标准都会被修订，使⽤本标准的各⽅应探讨使⽤下列标准最新版本的可能性。

2.2 设绘依据图纸a) 总布置图；b) 型线图；c) 肋⾻型线图；d) 基本结构图；e) 横剖⾯图；f) 机舱布置图；g) 电算⽂件（船舶要素和型值表）。

3 基本要求全船舱容表应对船舶所有货舱及液体舱柜分别进⾏计算，然后列表显⽰，每表对应⼀个舱，且每表均能列出该舱柜在不同装载⾼度时的容积⼤⼩，形⼼位置（纵向，横向及垂向坐标）及惯性矩，为船舶各装载情况计算、倾斜试验、下⽔计算、稳性报告书和⽤船单位了解各舱柜的装载情况及正确配载等⽅⾯提供必要的数据，是船舶详细设计阶段必不可少的内容。

如⽤于完⼯设计（完⼯图），则应根据各舱柜测深管设置的实际位置及测深管下垫板的厚度等，对各舱柜进⾏测深计算后使⽤。

4 内容要点分为舱容表和测深表两种（测深表即⽤于完⼯图）。

⽆论舱容表或测深表，均应⾸先绘制“舱容图”，图上各舱柜名称与其后的⽬录相呼应，⽤以显⽰各舱柜在船上的具体位置。

4.1 舱容表包括以下内容4.1.1 舱名⽬录表：归类列出各舱名称及相应的页数。

4.1.2 名词符号意义说明DEPTH1（液⾯深度）——舱内货物表⾯或液⾯距基线⾼度DEPTH2（液⾯深度）——舱内货物表⾯或液⾯距舱底深度Vo ——不同装载⾼度下的舱柜型容积V ——不同装载⾼度下的舱柜净容积L.C.V. ——不同装载⾼度下的舱柜形⼼纵向坐标。

货船机舱舱容计算公式（最新版）目录1.货船机舱舱容计算的重要性2.货船机舱舱容计算的公式3.货船机舱舱容计算的步骤4.货船机舱舱容计算的注意事项正文【1.货船机舱舱容计算的重要性】货船机舱舱容计算是船舶设计与运行中不可或缺的一环。

合理的舱容设计可以确保船舶的稳定性和安全性，同时也能提高船舶的运输效率。

舱容计算涉及到船舶的结构、载重、船舶的运行状态等多个方面，因此具有很高的实用价值。

【2.货船机舱舱容计算的公式】货船机舱舱容计算的公式主要包括以下两部分：（1）机舱总体舱容：总体舱容=船长×型宽×型深（2）机舱净舱容：净舱容=总体舱容 - 结构件体积【3.货船机舱舱容计算的步骤】进行货船机舱舱容计算时，需要按照以下步骤进行：（1）确定船舶的主要尺寸：包括船长、型宽、型深等；（2）计算船舶结构件的体积：主要包括船壳、甲板、舱壁等；（3）计算机舱总体舱容：使用总体舱容公式，将船长、型宽、型深代入公式中；（4）计算机舱净舱容：使用净舱容公式，将总体舱容和结构件体积代入公式中；（5）检验舱容设计是否合理：将计算出的净舱容与实际需求进行对比，看是否满足设计要求。

【4.货船机舱舱容计算的注意事项】在进行货船机舱舱容计算时，需要注意以下几点：（1）尺寸选取：船长、型宽、型深等尺寸应选取准确，以保证计算结果的准确性；（2）结构件体积计算：结构件体积计算应详细、准确，以确保净舱容的准确性；（3）公式选取：应根据实际情况选取合适的舱容计算公式；（4）设计合理性检验：计算结果需要与实际需求进行对比，看是否满足设计要求。

综上所述，货船机舱舱容计算对于船舶设计与运行具有重要意义。

合理的舱容设计可以确保船舶的稳定性和安全性，同时也能提高船舶的运输效率。