船舶在完工状态下的超重对其原始设计稳性的影响

摘 要：船舶的超重，将直接影响其本身设计时的重量重心。而设计中船舶重量重心的估算准确与否又直接影响船的船舶性能与经济性，在建造一艘各项指标与以前相差不大船舶的时候，我们都会以母型船的重量重心作为参考依据，来计算该船的各项数据和初稳性。如果在倾斜试验后发现船舶超重和船舶估算的重量存在很大差异，则完工船的实际重量值将大于设计时预估的计算值，即重力大于浮力，实际吃水将超过设计吃水，那么则会出现：新船不能在预定的航线上航行，或必须减载航行，船舶干舷减小，储备浮力减少，船舶大角稳性与抗沉性难以满足，甲板容上浪，船舶结构强度也可能不满足要求。以上这些将会影响船的稳性，对其安全性和使用性都有重要影响，是一项重要的航海性能。

关键词：超重；检查核算；影响干舷；稳性

1概述

船舶主要参数

1.1 主尺度

总长：37.5m型宽：11.6m

型深：5.3m设计满载吃水：3.9m

满载时排水量： 883.79T空船时排水量：635.0T

定员： 15人

1.2 完工状态下的主尺度

总长：37.5m 型宽：11.6m

型深：5.3m设计满载吃水：4.15m

满载时排水量：978.04T空船时排水量：722.01T

定员：15人

2空船重量超重分析

2.1倾斜试验

倾斜试验的目的在于确定空船排水量和重心的实际位置。船舶应尽可能在接近完工状态（空船状态）下，进行倾斜试验。如船舶限于条件，难以达到空船状态，可允许有不包括油，水在内的少量多余不足物件。多余或不足物件的重量一般不超过空船排水量的5%。倾斜试验有验船师在场的情况下进行，试验后将倾斜试验结果整理成空船状态下的排水量，重心位置及初稳距，编制倾斜试验报告提交验船师审核签署批准。

2.2 误差汇总说明

倾斜试验与初稳性计算中的空船重量及重心位置相比较为：

倾斜试验空船重量：722.01t，初稳性空船重量：635t，差值87.01t,占初稳性空船重量的13.7%；倾斜试验空船重心纵向位置：0.345m,初稳性空船重心纵向位置：0.100m，差值0.245m；倾斜试验空船重心垂向位置：4.702m,初稳性空船重心垂向位置：5.200m。差值0.498m；倾斜试验初稳性高度：2.273m,初稳性空船的初稳性高度：2.182m,差值0.091m。

2.3 检查超重原因

2.3.1船体钢料部分：分别核算每个分段的重量。将每个分段结构包括甲板，甲板上型材，内底板，内底板下肋板，支柱，横纵加强材及面板，舷墙板及舷墙上肘板，外板，外板上的加强结构以及横纵舱壁，型材分别与详细退审图纸核对，包括焊料，不同板缝厚度的区分位置，检查是否出现由于用钢料差异和材质而增加的重量。船体采用普通钢，高强度合金钢，还是铝合金，玻璃钢等对母型资料估算都会有很大影响。

2.3.2 铁舾装部分：船舶上的桅杆，室外栏杆及扶手，室内扶梯，钢质舱口装置，天窗，门窗及人孔盖，艏艉设置的拖桩，艏艉钢质护舷托架，钢质半圆护舷材，龙骨等，所有大型设备的基座包括主机基座，发电机基座，中间轴承基座等是否与详细退审图纸一致。

2.3.3 木舾装部分：每个舱室的天花板，木作岩棉，室内地板，厨房及盥洗室，餐厅家俱洗涤设备等的重量及重心位置。

2.3.4 轮机及机电设备部分:锚，液压组合锚机，拖索，柴油机，柴油发电机，推进系统，救助艇及艇吊，消防泵，淡水泵，海水泵，热水锅炉，空调机等，全船所有系统管路，阀件，自然机械通风，风机等及各种设备底座型材重量，全船机舱花钢板，机舱监视台，驾驶室控制台，主配电板，变压器，蓄电池，全船所有灯具，照明设备等的重量及重心位置。

2.3.5总结

船体钢料部分；铁舾装部分；木舾装部分；轮机及机电设备部分；工属具备品备件部分；核查下来全船共720.69T，比倾斜试验的空船重量仅差1.32T。这充分说明该船设计时的空船重量分析与预估出现了失误。

2.4 超重对船舶航行性能 经济性能及稳性的影响

2.4.1船舶重量重心估算准确与否将直接影响设计船的航行性能与经济性。在设计过程中，如果将船舶重量计算得过轻，则完工船的实际重量值将大于计算值，即重力大于浮力，实际吃水将超过设计吃水，此时可能出现以下情况：

新船不能在预定的航线上航行，或必须减载航行。这是因为：对于沿海和内河船舶，往往是航道水深限制了船舶吃水；对于远洋船舶，则是停靠港的泊位水深限制了船舶吃水。船舶干舷减小，储备浮力减少，船舶大角稳性与抗沉性难以满足，甲板容易上浪，船舶操纵困难，具有倾覆的危险性。船舶建造所需的原材料与工时消耗增加，显然船舶经济性降低。船舶排水量的三分之二乘以航速的三次方与船舶航行每日耗油量成正比，船舶的超重也会增加影响到船舶的耗油量。

2.4.2船舶稳性是衡量船舶适航性的一个重要指标。稳性过大或小都会对船舶安全产生不利影响。而稳性是指受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消失后，船舶能回复到原平横位置的能力。船宽，水线面系数，干舷，重心高度等是影响船舶稳性的主要因素。当稳性过大时，船舶摇摆将会剧烈，船员的生活工作不适，会出现我们常说的晕船现象，船用仪器使用不便，船舶结构受力过大，一些船上不固定的设备因剧烈摇摆而移动，使船舶出现较大的初始纵倾；当稳性过小时，不能保证船舶具有抵御风浪的能力，恢复缓慢，船舶长时间斜置于水面，航行不力。导致船舶会翻船；其次影响船舶正常操纵。船舶横摇周期增大，维持在倾斜状态的时间增长，对主，辅机工作状况带来不利影响，船舶在用舵转向或避让来船时，产生较大横倾角。过大稳性或过小稳性都是船舶正常营运所不允许的。

3结束语

本船的建造周期用时将近一年的时间，倾斜试验测出的空船重量重心与初稳性计算中的数据出现了很大差异。经过了船体钢料、铁舾装、木舾装、轮机及机电设备、工属具及备品备件6大部分的核查，所有数据均证明该船在设计时空船重量分析与预估出现了失误。将完工状态下所关系到的计算及图纸重新校核，修改，并提交审图中心审批。在生产和人力上造成了重复性的浪费，同时也增加了该船的生产周期。这些充分说明在设计时“空船重量的分析与估算”的重要性。

参考文献

[1]林杰人，等.船舶设计原理[M].国防工业出版社，1989.

[2]船舶与海上设施法定检验规则[M].人民交通出版社，2011.

[3]陈仲琦.谈船舶超载的检查判定方法[J].航海技术，2009.

[4]刘海远.船舶稳性对海损事故的影响[J].天津航海，2007.

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