中国船级社(CCS)散粮稳性衡准表
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散装谷物稳性计算的几个概念散装谷物稳性计算的几个概念散装谷物稳性计算的几个概念散装谷物作为占有世界散货运输10%以上货运量的货种,在海运市场中占有重要的地位。
承运散装谷物船舶的安全问题也一直倍受人们关注。
早在SOLAS48公约中,对散装谷物的装载与稳性要求yi有明确规定。
在1992年的SOLAS74公约修正案中,将原SOLAS74公约中有关散装谷物运输的强制性规定改编为《散装谷物安全运输的国际规则》,简称《国际谷物规则》(International Grain Code),并在SOLAS74公约第Ⅵ章C部分要求散装谷物装载必须符合该规则要求。
《国际谷物规则》(以下简称《规则》)于1994年1月1日生效。
对其具体条款,各国有一些不尽相同的解释与执行方式。
笔者在1999-2001年间,先后在中国、美国、加拿大、澳大利亚及法国等主要散粮出口国装载过散粮。
其中除中国外,其他四国均有散装谷物运输稳性计算专用表格,惟法国不需用其表格预算谷物稳性,只需在装货后递交。
在美国,散装谷物稳性核算由国家货物局(NCB)负责,NCB是协助美国海岸警卫队行使部分职权的一个非盈利性组织。
在澳大利亚,核算由澳大利亚海事安全局(AMSA)负责,而在加拿大则由海岸警卫队所属的港监(Port Warden)负责。
对于《规则》的执行,各国都有一些指导性的规定。
1、舱容与积载因数适于散装谷物装载的船都会提供一个谷物舱容,该舱容是舱内所有可装货空间的容积,即平舱舱容。
另外,大多数多用途散货船会按照《规则》A2.7的要求,将货舱顶部两侧用水平角不小于30°的纵向隔板隔出高边柜,成为所谓的谷物“自平舱”(self-trimmed)船,通称散粮船。
这种船的船舶技术资料中,根据《规则》B1.1的规定计算出每个舱的未平舱舱容,也就是假定谷物在舱口的任何开口处均以30°的静止角下滑所能达到的空间容积,一般为平舱舱容的97%-99%。
评估项目—散装谷物船稳性衡准
计算表填写
一、表1中基本参数填写
二、散谷运输船稳性衡准表格选择
三、利用散谷许用倾侧力矩Ma资料进行稳性校核的步骤:
1.分配散谷在各舱装载量,绘制积载图满载舱要求填写“FULL”和装载重量,部分装载舱除需装载重量外,还要求填写其谷物装舱深度。
2.计算船舶排水量Δ和经自由液面修正后船舶重心距基线高度KG值;
选取船舶全航程中对稳性最不利的装载状况下值填写表2和6。
3.计算船舶各舱散谷移动倾侧力矩Mu’计算在表3中计算,基本计算公式:
M u
C
vi
M
vi
SF
i
'=⋅
∑
式中:C vi——第i舱内谷物重心垂向上移修正系数,规则规定:
①满载舱,当谷物重心取在舱容中心处时,取C vi=1.00;
②满载舱,当谷物重心取在考虑其下沉后的几何中心处时,取C vi=1.06;
③部分装载舱取C vi=1.12。
Mvi ——第i舱谷物横向移动倾侧体积矩,m4,查船舶资料(教材P167,图10-5)确定。
SF i——第i舱谷物的积载因数,m3/ t。
Mu’即表7中B项。
4.由Δ和KG作查表引数,从船舶资料(教材P171,表10-3)中查取Ma值;
即表7中A项。
5.比较判断:
当满足Mu’≤ Ma时,表明该装载状况下船舶稳性同时满足《SOLAS 1974》的三项要求。
即表7中。
四、其他注意事项
表4中仅需填写每日船舶油水的消耗量,
表5中要求填写谷物垂向倾侧力矩的修正方法(如“Adopt the method by <SOLAS 1974>”)。
中国船级社(CCS)发布《船舶第二代完整稳性衡准评估指南》
(2024)
佚名
【期刊名称】《船舶标准化工程师》
【年(卷),期】2024(57)3
【摘要】近日,中国船级社(CCS)发布了《船舶第二代完整稳性衡准评估指南》(2024)(简称《指南》)。
针对国际航行和国内航行海船事故案例和营运经验所反映出的船舶在发生动稳性失效事故的风险,CCS研究编制了《指南》,全面建立了针对典型动稳性失效事故风险的衡准评估方法和技术要求。
能够为国际、国内航行海船提供针对波浪中动稳性失效模式的评估手段,填补我国稳性技术要求的空白。
【总页数】1页(P3-3)
【正文语种】中文
【中图分类】U66
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一、稳性基本衡准(最低衡准)1、IMO:经自由液面修正后,在整个航程中要求同时满足:(1)初稳性高度GM应不小于 0.15m;(2)复原力臂曲线在横倾角0°~30°之间所围面积应不小于0.055m·rad;在横倾角 0°~40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.090m·rad;在横倾角30°~40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.030m·rad;≥ 0.20m;(3) GZ|θ=30︒≥ 25°;(4) 极限静倾角θsmax(5) L ≥ 24m的船舶,满足天气衡准要求。
2、我国《法定规则》对国内航行船舶:经自由液面修正后,在整个航程中必须同时满足: (1) 初稳性高度GM不小于 0.15m;(初稳性要求)≥ 0.20m;(大倾角静稳性要求)(2) GZ|θ=30︒(3) 极限静倾角θ≥ 25°;(大倾角静稳性要求)smax(4) 稳性衡准数 K(最小倾覆力矩或力臂/风压倾侧力矩或力臂)≥ 1。
(动稳性要求)二、散粮船稳性要求1、《SOLAS 1974》和我国《法定规则》的三项特殊稳性衡准指标要求相同(1)经自由液面修正后的初稳性高度GM ≥0.30m;(2)谷物假定移动引起的船舶横倾角θ≤12︒;h≤min{12︒,上甲板边缘入水角θim};对1994年1月1日后建造船舶,则要求满足θh(3)船舶剩余动稳性值(剩余静稳性面积)S ≥ 0.075 m·rad 。
2、《SOLAS 1974》和我国《法定规则》所设定的谷物倾侧模型不同三、集装箱船稳性要求1、IMO要求:(C:船舶形状因数,与船舶尺度、吃水等因素有关)(1)复原力臂曲线在横倾角0°~30°之间所围面积应不小于0.009/C m·rad;(2)在横倾角0°~40°或进水角θf中较小者之间所围面积应不小于0.016/C m·rad;(3)在横倾角30°~40°或进水角θf中较小者所围面积应不小于0.006/C m·rad;(4)复原力臂曲线在横倾角0°~进水角θf之间所围面积应不小于0.029/C m·rad;(5)复原力臂在横倾角30°处的值应大于或等于0.033/C m;(6)最大复原力臂应大于或等于0.042/C m;(7)满足天气衡准要求(同基本横准)。
对船舶稳性的要求一、IMO对普通货船的稳性要求1、船舶在各种装载情况下的初稳性高度GM≥0.15m2、横倾角在0~30°之间静稳性曲线下的面积≥0.055m3、在0~40°(或小于40°的进水角θf)之间静稳性曲线下的面积不小于0.09m•rad.4、30°~40°(或小于40°的θf)之间静稳性曲线下的面积≥0.03m•rad.5、θ≥30°处的复原力臂不小于0.02m.6、最大复原力臂对应的角度最好大于30°,至少不少于25°7、满足天气蘅准数的要求二、我国“海船稳性规范”对普通货船的稳性衡准数要求1、经自由液面修正后的GM≥0.15m2、θ=30°或θf处的GZ≥0.20m3、Gzmax对应的角度θmax≥30°或当静稳性曲线有两个峰值时,第一个峰值对应的角度不小于25°4、稳性消失角θv不小于55°,即θv≥55°5、船舶在各种装载状态下的稳性衡准数不小于1,如图所示,即Mhmin/Mw≥1;Mhmin的求取要经过横摇角θi和进水角θf的修正;Mw为风压力矩Mw=ρw•Aw•Zw,ρw-风压,Aw-横风受风面积,Zw-吃水一半到Aw中心的垂直距离(1) 求取Mhmin时经过横倾角θi的修正MR PK M L静N稳Mhmin θ性O θdmaxθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θdmax57°.3(2) 求取Mhmin时经过横倾角θf的修正(如果曲线在θf处中断)MR PK M静N稳Mhmin θ性O θfθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θf57°.3三、散粮船,油船,集装箱船的GM≥0.30m,且散粮船的静倾角不能大于12°四、木材船的GM≥0.10m。
版本号: ZMPC04-1.0-2001生效日期: 2001.06.01中 国 船 级 社中 型 散 装 容 器 检 验 指 南目 录1、通 则2、检 验3、技术要求4、型式试验5、试验报告6、质量控制7、附录中国船级社中国船级社工业产品部工业产品部工业产品部制订制订中型散装容器检验指南1通则1.1一般规定1.1.1适用范围本指南适用于国际海事组织制定的《国际海运危险货物规则》(以下简称国际危险)中规定的容积在0.25~3m3,的中型散装容器的检验和认可。
1.1.2一般要求1.1.2.1中型散装容器的设计、制造、检验和试验均应符合本指南是规定。
1.1.2.2关于中型散装容器的试验条件、方法应符合本指南、国际海运危险货物规则及国家包装条例标准GB/T4857的有关规定。
1.1.2.3本指南未涉及的有关主管机关所规定的要求,如《中国交通部水路危险货物运输规则》,适用时也应予以满足。
1.1.2.4 中型散装容器的制造单位应具有国家主管部门的认可资质。
1.2申请1.2.1有关中型散装容器认可、检验、发证的活动,在申请者与本社建立合同关系的前提下进行。
除通过签订协议建立合同关系外,申请者向本社提出申请,且为本社接受,亦应视为与本社建立合同关系。
1.2.2申请者的责任和义务:(1)申请者应做好所有必要的检验前的准备和安排,按本指南有关规定,积极配合,以使本社要求的工作能够顺利进行,若本社验船师需要进行现场检验时,还应为检验工作提供方便和必要的安全措施;(2)申请者应如实地介绍、说明情况和提供有关文件,如果提供的记录和报告是其所代表的一方签发的,则应对这些记录和证明的真实性负责;(3)申请者应承担由本社检验而发生是全部费用,并及时想本社或分支机构支付有关费用。
1.2.3申请者应填写本社制定的申请表格或以正式的信函,想本社或本社的当地分支机构(如分社、办事处)提交申请。
1.2.4申请者应按本指南的有关要求,随申请文件(表格或函件)应提交包括供本社审查或批准的资料,如图纸、技术文件等。
Excel 在散粮船稳性衡准计算中的应用
范育军
(南通航运职业技术学院 航海系,江苏 南通226006)
摘 要:依据SOLAS 1974对散装谷物船进行稳性衡准三项指标的核算,是散粮船配积载工作的重中之重。
运用Excel 编制散粮船稳性衡准核算程式,能高效简捷地解决稳性衡准的核算问题,具有广泛的适用性。
关键词:船舶货运;散装谷物;Excel ;稳性;应用研究
中图分类号:U 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
现行的《国际散装谷物安全装运规则》中的核心部分,是SOLAS 1974(1974年国际海上人命安全公约)对散装谷物船(即散粮船)稳性衡准的要求,即:
① 经自由液面修正后的初稳性高度m GM 30.00≥; ② 由于谷物移动使船舶产生的横倾角 12≤h θ; ③ 剩余动稳性rad m S ⋅≥075.0。
无论装货港制定的散粮船稳性衡准计算格式如何,其实质都是依据对以上三个指标的核算而编制的。
通常情况下的核算步骤是:先根据装载情况计算出经自由液面修正后的初稳性高度GM 0和绘制静稳性曲线,即GZ -θ曲线;尔后根据1969等效条例绘制出谷物移动倾侧力臂曲线,即λ-θ曲线;再确定右边界线θ=θm ;最后判定θ
h
是否小于120,应用近似积分计算出三条曲线所围成
的面积,即动稳性S (即图1中阴影部分)是否大于0.075m ·rad 。
可见整个核算过程相当繁琐,若计算结果不满足要求而需要调整装载方案时,需要将上述核算过程重新计算。
因此航海人员常采用一些较为简化的核算方法,其中最为简化的核算方法莫过于采用“谷物许用倾侧力矩法”。
“谷物许用倾侧力矩法”中的谷物许用倾侧力矩M a 是指恰能同时满足公约或规则中稳性三项指标要求时所允许的全船谷物倾侧力矩的最大值。
该方法使用简便,越来越受到广大航海者的青睐。
中国船级社(CCS )已在“海船法定检验技术规则”中明确规定:散装谷物船舶必须配备“谷物许用倾侧力矩M a 表”,供船上人员使用。
2 利用Excel 编制散粮船稳性衡准计算的程式
随着计算机在船舶上的普及使用,船舶在配积载计算方面变得快捷、方便和准确。
笔者在实践中利用Excel 编制散粮船稳性衡准计算程式,更快捷、更方便,具有自动查表、自动内插计算功能;具有简单的逻辑判断功能,能通过运算直接给出结论;如改变或调整货物装载方案,能立刻得出是否满足要求的结论,具有普遍的应用性。
现将利用Excel 编制的散粮船稳性衡准计算程式介绍如下: 2.1 使用到的几个相关函数简介
2.1.1 MATCH 函数:返回在指定方式下与指定数值匹配的数组中元素的相应位置。
函数语法为:MATCH (lookup-value, lookup-array, match-type )
2.1.2 INDEX 函数:返回数据清单或数组中的元素值,此元素由行序号或列序号的索引值给定。
函数语法为:INDEX (array, row-num, column ) 2.1.3 LOOKUP 函数:指定在给定的比较值中查找的值。
函数语法为:LOOKUP (lookup-value, lookup-vector, result-vector )
图 1
2.1.4 IF函数:比较两个数字、函数、公式、标签或逻辑值的等式。
函数语法为:IF(logical-test, value-if-true, value-if-false)
2.2 具体编制散粮船稳性衡准计算程式的步骤
2.2.1创建文件和对工作表命名
创建新文件,并将其工作簿命名(以中国船级社制定的散粮船稳性衡准计算格式为例)为“CCS散粮稳性衡准”,打开该文件,并将工作表Sheet 1命名为“散粮稳性衡准”、工作表Sheet 2命名为“静水力参数表”、工作表Sheet 3命名为“M a及内插表”。
2.2.2设计专用工作表格式、输入数据和有关函数的应用
分别在三个工作表中设计出如下表-1、表-2和表-3三个表式,并根据船舶资料填入有关数据(如以“L”轮为例)。
21
22
A 表-1中分“装载情况”和“计算结果及结论”两部分,在“装载情况”中的灰底粗体数字为数据输入部分,根据货物种类、货物装载以及油水配置情况输入;其它数字为数据输入和计算的结果。
如:单元格D5=B5*C5,G5=B5*E5,B10=SUM(B5:B9),B18=SUM(B12:B17),船舶排水量△:B20=B10+B18,积载后船舶的合重心高度KG:C20=D20/B20,船舶的合重心距舯距离X g:E20=F20/B20等。
注意输入后须按回车键即得到计算结果。
在“计算结果及结论”中大多数数据是从表-2和表-3中自动查表或内插计算后引用而来的,如船舶平均吃水d m:C23=静水力参数表!A22等等;根据公式得出计算倾侧力矩M u:H27=(H13+H15+H16+H17)/F1+1.12*(H12+H14)/F1;利用自动查找功能和内插原理得出许用倾侧力矩M a:H26= Ma及内插!B17;单元格H28和H29是运用IF函数:H28=IF(H27<=H26,"符合要求","不符合要求"),H29=IF(H27<=H26,"OK","需要采取适当措施")。
B 在表-2中,“静水力参数表”根据船舶资料输入,而自动查找功能是MATCH函数和INDEX函数的应用。
具体操作如下:
对单元格G21输入“=MATCH(B22,B1:B18,1)”结果为16(注:B22为数据引用,即B22=散粮稳性衡准!B20);对单元格G23输入“=G21+1”,结果为17;对单元格B21输入“=INDEX(B1:B18,G21,1)”,结果为32600;对单元格B23输入“=INDEX(B1:B18,G23,1)”,结果为33250。
同样可以得到A21结果为9.8,A23结果为10,然后通过内插:A22=A21+(B22-B21)*(A23-A21)/(B23-B21),结果为9.83。
同理可得到C22、D22、E22和F22的值供表-1中有关单元格的引用与计算。
C 在表-3中,对于最大许用倾侧力矩M a的查找和内插计算原理与上述B步骤相似。
与上述B相比:不仅要进行行查找与内插,而且要进行列查找与内插。
在列查找中,第一步运用MATCH函数和INDEX 函数与上述B中完全相同,第二步是运用LOOKUP函数。
如对单元格A17输入“=LOOKUP(A16,B11:K11,B13:K13)”,结果为13770;对单元格C17输入“=LOOKUP(C16,B11:K11,B13:K13)”,结果为13017.2;内插原理亦与上述B同,其计算的结果值供表-1中单元格H26的引用。
3 工作表的保护与使用
为了防止误操作或公式被修改,可以对该工作表实行保护。
先将需要输入数据的单元格进行解琐设定,方法是选中该单元格,鼠标单击右键,点击“设置单元格格式”、在“保护”标签“琐定”项的复选框中取消琐定选择。
然后在文件菜单“工具”栏中选择“保护”之“保护工作表”,输入密码并确定。
使用时将各舱分配货物的重量、油水重量、谷物积载因素以及各舱谷物体积倾侧力矩等输入到“散粮稳性衡准”表中指定的单元格中,便可立即得出结论。
编制该计算表的方法简单、易懂,且具有广泛的适用性。
参考文献:
[1]朱滨.利用EXCEL自行编制调水尺程式[J].航海技术,2004(1).
[2]徐邦桢,等.海上货物运输[M].大连:大连海事大学出版社,2001.
Application of Excel to Ship’s Stability Calculation of Grain in Bulk
FAN Yu-jun
(Nantong Vocation & Technical Shipping College, Nantong Jiangsu 226006) Abstract: It is an important that the work of ship’s stowage plan base on SOLAS 1974 to calculate the three guideline of the ship’s stability of grain in bulk. This paper gives us how to using Excel to work out the calculation program of bulk grain ship. It is provided with applicability.
Keywords: Cargo Shipping; Grain in bulk; Excel; Stability; Application research。