CB Z 110-1987 船舶破舱浸水后的浮态及剩余稳性高度计算.pdf
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1、ce* 全国船舶标准化技术委员会指导性技术文件CB /Z 110-87 船舶破舱浸水后的浮态及剩余稳性高度计算1987-H-20发布全国船舶标准化技术委员会批准全国船舶标准化技术委员会指导性技术文件船舶破舱漫水后的浮态及剩余稳性高度计算本指导性文件适用于一般运输船舶。1 名称及符号见表10 表1序号名称横剖面面飘2 未经自由液面修正的韧稳性高度3 经自由檀面修正后的初穗性高度4 自由液面对韧稳性高度的修正值5 水缉面横向惯性矩6 横剖面面积对基线力短7 复原力臂8 船形稳性力臂9 横倾力臂10 横稳心半径11 破舱长度12 首吃水13 尾吃水14 破舱重心处吃水15 横倾时破舱重心处吃水16
2、舱内平均液面高17 摘帽时液面在舷侧高度18 进水后舷侧植面高出Zh之值19 重心距基线高度20 假定重心距基缉高度21 捍心距基缉高度22 横稳心距基线高度23 重心至”距离24 浮心至申距离25 漂心至”距离26 重心至中纵剖面距离27 排水体积28 进水体积29 排水量30 进水重量全国船舶标准化技术委员会1987-04-20发布cs 1z 110-s1 分类号:U11 代替cB 1z no一77符号单位A m2 ho m h m oh m L, m M, mJ m m m r m 品m 1i m , m T卢m TP m zh m Zrp m t:i.Z.伊m Z, m z. 四EZb
3、 m Zm m x, m Xb m X1 m Y, m ? m3 Vi m3 !:. t 0 t cs;z门。87破损的横向穿透及其对浸水范围的影响川IL图l一一栅向破损深度为B/5对于客船zB为最深分舱载重线处或其下,由一舷肋骨外缘到另一舷肋骨外缘间的最大宽度。破损深度囱最深分舱载重水线平面上垂直于纵中剖面方向量取。对于货船:B为型宽破损深度由夏季载重水线平面上垂直于纵中剖面方向量取。3 cs ;z 110-s7 坚向范围:自基线向上,无限制。如任何小于上述所指范围的破损会使倾斜或初稳性高度的损失更为严重,则在计算中应针对此种破损情况作出假定。对于主横舱壁的阶层和凹折,应采用一等效的平面舱壁
4、来确定其分舱。2.1.2在对称浸水情况下,当采用固定排水量法计算时,应至少有50mm的正值剩余稳性高度。2.1.3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,经主管机关同意,可允许放宽由于不对称力矩而产生的较大横倾角,但在任何情况下,其最终横倾角不应超过15。2 .1.4允许设置横贯浸水装置以校正大横倾角,但需计算平衡前的最大倾角同时平衡所需时间应不超过t5min。2.1.5在任何情况下,船舶浸水的终了阶段不得淹没限界线。认为在浸水的某一中间阶段可能淹没限界线时主管机关可要求作船舶安全所必需的研究与布置。2.2货船基本要求:(对载重线规范中有抗沉性要求的A型船和要求减少干舷的B
5、型船)。2 .2 .1 “A”型船舶,如船长在t50m以上,且设计时考虑当载货达到夏季载重线时有空舱,则当任一空舱浸水时,假定其渗透率为0.95,应能不沉,同时能保持在主管机关认可的平衡状态。其机舱亦应作为浸水舱,但渗透率取0.85。2.2.2对船长超过lOOm的任何“B”型船舶,当要求减少按规定求得的干舷时,则当船舶装载至其夏季载重线时,对于B-60型在任何单独的受损舱浸水以后,对于B-100型在任何两个前后相邻舱浸水后,假定渗透率为0.95(不包括机舱),应仍能在满意的平衡条件下保持漂浮。船长超过15om的这两种船舶,机舱应作为进水舱,但渗透率取0.85。2.2.3对“A”型船舶及要求减少
6、干舷的“B”型船舶,浸水后应满足:a. 浸水以后,最后水线应在可能继续进水的任何开口的下缘以下。b. 由于不对称的浸水,最大的倾斜角应不超过15。,但如干舷甲板没有任何部份被淹没,则该横倾角可允许到17。c. 在进水状态下的初稳性高度应为正值。d. 当假定进水舱之外的甲板任何部分被淹没时,或在任何情况下,对进水状态的临界稳性有怀疑时,应对剩余稳性加以研究。如果复原力臂曲线超过平衡位置的最小稳距有20,且在此稳距内的最大复原力臂至少为O.lm,则剩余稳性可认为是足够的,在此稳距内的复原力臂曲线下的面职不小于0.Ot 75m -rad。2.2.4上述计算以下述主要假定为基础:a. 损坏的垂直范围等
7、于船深;b. 损坏的渗入范围不超过BI5或11.sm.两者之间取小值B是船舶的最大宽度)(见图1)。如果较a.和b.所规定范围为小的破损反而造成更为严重的后果,则应假定此种较小的破损范围;c. 除前后两相邻舱进水外,假设主横舱壁没布损坏;d. 对于横舱壁及双层底的阶层和凹折,应按IMOA 172(特N)决议案的规定处理(见图2)。CB勺Z门。87一舱进水h 3. 05m + O: 03L或l0.65m,其中小者被舱壁育效。l2 3. osm 凡o3L或!0.65m,其中小者,故舱壁有做c3. c sm 3. osm + o. 03L或I0.65m.真中小者,/2 3. 05m + o. 03l
8、或!0.65m,某中小者,3. osm 3. osm + o. 03 L或I0.65m,真中小者两舱分别单独进水卜I,一寸二二正上(8) 凶国舱 3. 05 m + o. 03L或10.65m,真中小者ce;z门0-87l 3. 05m + o. 03 L或I0.65m.其中小者句i。/1. 11均3. 05m + o. 03L或I0.65m.其中小青h. h均3.05m或3.05m +o. 03L 旦旦1().65m. 取小者cs;z门。一87/1. /4 3. 05m + 0. 03 L戒J0.65m.冥中小者、/2. /3均3. 05m + o. 03 L或10.65m.其中小者问町丁丁
9、”一一斗一续阁2e. 付基线以立的重心高度的的算是按货;后为均匀配载,;1斤慌得的各类消起的液体相物宇:lJ午,均按满载时总在L莹的50%计算(见图3) 9 10 CB勺Z门。一87计算噎心垂向位置和最终平衡状态程序第一步九h且II I I I I r 空船并装有50%的消艳性擅体(分别为各类擅舱总容积的50%)和船舶给养品(参见IMCO建议等V)第二步k彰季军殇绕经彻了装载均质货,使船舶达到最大夏季吃水,船舶处于平浮状态,并求得此标准状态下的z,第三步依此假设任一舱为空舱(图中为N0.2货舱),并假设在第二步中取得的浮态及z,均不变第四步此勿勿纺疆切了空舱进水,并计算真最终的平衡状态图3cs
10、;z门。一872.3客船和货船通用要求J.3.1 选取浸水计算的装载情况,莫非进水部分的液舱的自由液国修正,均边饵,:中清体舱中最大一对(或a个中央舱掖他的自由提面修正的总和.2.3.2 计算中容积渗透卒和表而渗透卒按表2选取。表2处所| 渗选率,%货物、煤或物料储藏专用处所I o =.,. 起居设备占用处所机器占用处所供装载液体的处所视何者导致较严重的后果而定。3计算时应考虑的情况3.1 选取计算的装载情况:若以检验设水后的浮态为主,在进水量大致相同的情况下则应以吃水较大的装载情况为准。进水舱位置一般以距首或尾1I 4船长处为严重0才于低脊弧或无脊弧的船,则船端部可能更严重。若以检验真浸水后
11、的剩余稳性为主,在进水量大致相同的情况下,则应以初稳性较差的装载情况以及进水舱位置在肿处为严重。3.2在设有双层底或水线下水密平台的情况下,若以检验浸水后的浮态为主,则以双层底或水密平台下同时破损为严重。若以检验浸水后的剩余稳性为主,则以双层底或水密平台下不破损为严重。3.3在非对称破损浸水情况下,尚应考虑破损浸水后的横倾角在进水量大致相同的情况下,装载情况则以初稳性较差的情况以及破损舱内液体距纵中剖面横向力矩大者为严重。3.4 当破损范围内有供装载液体的处所,并载有部分液体时,若以检验浮态为主时,可假定其渗透率为0.95;若以检验其剩余稳性为主时,当选水舱重心较低时可假定其渗透率为0,而当重
12、心较高时宜假定为0.95。以上3.13.4条系在通常情况下的考虑原则,在实际计算时,还应根据船舶的特定情况,对原始状态和破舱情况作出假定,假定船舶的稳性处于能预计到的最恶劣的营运状态,且破损后浮态或稳性将处于最严重的状态。4计算原理4.1 计算破舱浸水后的浮态采用增加重量法,即将破舱盾的进水重量作为在破损范围内液体载荷的增加,而后根据重力与浮力大小相等而方向相反,重心与浮心在同一铅垂线上的原理求得新的平衡位置,即为破舱浸水后剖浮态。4.2计算破舱浸水后的剩余稳性高度,采用固定排水量法在按增加重量法求得的新的平衡位置下(排水量不变),将破损部分作为浮力损失而从整个船的浮力中扣除。破损部分相应的水
13、线面惯性矩从整个船的水线面惯性矩中扣除,所求得此平衡位置下的初稳性高度,即为破舱浸水后的剩余稳性高度。4.a对于不对称破舱浸水,其最终浮态的重心与浮心横向位置应在同一铅垂线上,因而要求浸水后的横倾力臂和船舶复原力臂平衡。浸水后的横倾力臂按(1 )式计算 0 TT tk= o+o Ygcc1s. ( 1 ) 式中:为横倾角。11 5计算方法及步骤5.1 应具备的资料:a.总图,b. 线型图:c. 容积图:d. 船形稳性力臂曲线图;e. 静水力曲线图;f.邦氏曲线图;g. 各种装载情况及稳性计算书;h. 稳性计算辅助资料。ce;z门。875.2根据总图及各种装载情况及稳性计算书,选取破舱浸水时的装
14、载情况,并按分舱因数确定破舱范围。稳性计算中自由液面的修正,应按各种液体舱中各取一对(或一个中央舱)最大的液舱进行修正。5,3按破损舱内部各种处所的情况,确定容积渗透率及表面渗透率。5.4 对称浸水5. 4.1 在破舱范围内,沿纵向分成三等分或四等分。沿垂向假定不少于4个液面高度。5.4.2按表3用辛氏积分法计算各液面下的破损舱容积及容积重心位置。若在破损范围内设有双层底或水线下的水密平台,则按其以检验浮态为主,还是以检验剩余稳性为主,确定双层底或水线下的水密平台是否破损。表3剖扭分噩噩力舱J于均液面高度zh,m 臂数系面A I A f 面积:力3v 矩CM. 水线Y半宽y3 () 站号m2
15、)数m2 m3 町Em3 m3 ( 1) ( 2 ) ( 3 ) ( 4) = ( 5 ) ( 6) = ( 7) (8)=(7)3 ( 9) = (2) X (3) ( 3)( 5) ( 3)( 8) 。2 2 2 2 “ 。2 3 4 4 2 5 4 , 6 2 1 4 8 2 8土2 2 9 9 2 10 2 ;/(Vl= L f C Mv l= ! f C) ?扫LJ.卢V( 2 7 _ ifc Mv) 二bif . ( 3 ) t Lif 5.4.5按表6计算破损舱进水容积、重心位置及攘面惯性矩。表6截面积积分I c V 面积力矩f 水线Y半宽y3 I 肋号A M, m2 系数町12
16、 m3 m3 m m3 m3 (I ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4) = ( 5 ) ( 6) = ( 7 ) ( 8 )= ( 7)3 ( 9) = ( 2) ( 3) ( 3)(5) ( 3 )( 8) 3 3 ;f (V= I = 2. f (民)14 cs 1z 11(-87 Vf=+uc V)气(5) 7 ( Mv) tgr= 21 (。)m m 哩nm m o. 05 K I 0. 83 I 0. 68 I 0. 53 I 0. 46 I 0. “ Io. 43 管进口v l I巳一。. K =0.5 随着弗氏数减少K值实际增加,特别是速度在2m/s以下止回闽T -tr=二K
17、=0.3 闸闽v 一v K =6.0 球阀飞a (。15 30 45 60 75 90 K 0.创i0. 12 0. 18 0. 24 0. 27 o. 30 径向弯头RID=2 可LID 4 6 K 0. 41 0. 40 0. 43 0. 46 0. 46 0. 44 。双斜接弯头 ( v () : K =l.O 管出口K- o.02L 一D 上述系数是一个平均数,并实际上如同雷诺数值改变(即:对D系数和8、随e而改变)以R随同相对粗糙度而改变管摩擦损艳J护主K=0.8 蝶阀19 A.I 对称漫水计算示fIJA.I.I 主要尺度ce;z门。一87附录A计算示倒(参考件)垂线间长:lpp二t
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