35000吨散货船B-60确定法破舱稳性研究
  
作者：孟令金   出处：中国船舶与海洋工程网信息中心   分类：船舶工程
   发布时间：2012/3/15 12:45:32

[摘要]：《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》在造船界已经执行了相当长时间，但因近年来国际上对船舶安全，环境保护等方面的日益重视，相继实行了等一系列新规范。这些规范要求船舶设计要有一系列新的船舶设计理念，这也相应对船舶破舱稳性提出了更高的要求。本船的破舱稳性计算中据此进行了一系列的符合上述规范的调整计算，使本船设计更加优化，安全性更好。

[关键]：散货船，载重线公约，LOAD LINES PROTOCOL  B-60 确定法破舱

本船是一艘符合CSR规范的35000吨级散货船。本船为散货船，其干舷是依据《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》[1]进行计算的B-60干舷。根据规范要求，相应B-60干舷要进行确定法破舱稳性计算。《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》在造船界已经执行了相当长时间，但因近年来国际上对船舶安全，环境保护等方面的日益重视，相继实行了SOLAS2009[2],MARPOL12A燃油保护[3],2008 IS CODE[4]等一系列新规范。这些规范要求船舶设计要有一系列新的船舶设计理念，例如燃油舱位置上移，燃油舱双壳保护，双层底对船舶底部要进行保护等。这也相应对船舶破舱稳性提出了更高的要求，从而对《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》也有了新的理解和认识。本船的破舱稳性计算中据此进行了一系列的符合上述规范的调整计算，使本船设计更加优化，安全性更好。本船是使用NAPA程序进行B-60破舱稳性计算的，相应命令参照NAPA程序手册。

l 本船主要尺度如下：

总长 179.90 m

垂线间长 171.50 m

型宽  28.40 m

型深  15.00 m

型设计吃水      10.00 m

夏季吃水         10.80 m

载重量                                               35162 t

满载排水量                                           44762 t

总吨位                                                 22403

净吨位                                                 11949

航区                              无限航区

l 本船入LR船级社，船级符号：

LR   100A1,BULK CARRIER,CSR,BC-A,HOLD No.2 AND 4 MAY BE EMPTY,GRAB[20],ESP,IWS,LI,ICE CLASS 1D, SHIPRIGHT ACS(B) WITH THE DESCRIPTIVE NOTES   SHIPRIGHT (SCM,BWMP(F))

 LMC,UMS

在本船B-60破舱稳性计算过程中，有一些对《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》新的理解和实现方法，现结合确定法破舱稳性计算过程予以总结如下：

l B-60破舱稳性设计过程中浮力体的选择。

 破舱稳性计算过程中浮力体的选择相当重要，其正确与否直接关系到最终破舱稳性的结果满足与否，《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》中关于浮力体规定：如符合1966年载重线公约和经修正的1988年议定书第3（10）（b）条规定的封闭上层建筑各种条件，该浮力体可以计入。故本船尾甲板室第一层也应计入浮力体[4]，从而增加形状稳性力臂的有利影响，本船浮力体选择为：1。主甲板以下与船壳外板围成的封闭体积。2。首楼[5]。3。NO.1-5舱舱口围体积4。干舷甲板上的尾甲板室的第一层[5]体积。

l B-60破舱稳性设计过程中初始装载状态。

      在《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》中对B-60破舱稳性设计过程中初始装载状态有着相应规定：

1. 船舶装载至夏季载重线，并假定无纵倾。在NAPA [6]中用MODE evkeel命令控制初始装载纵倾，实现规范要求。

2. 计算重心高度时，应注意第27(11)(b)(iii)条规定：如船舶拟在夏季载重线营运时具有空舱，若按此种情况下算得的重心高度不小于按(ii)即所有货舱为满载均质货状态所算得者，则这种空舱应认定是空的。

因本船具有BC-A船级符号，在装载手册中有CH1 CH3 CH5 货舱装载矿砂至夏季载重线装载工况，CH2 CH4为空船状态，故计算破舱稳性的初始装载状态时，在夏季载重线应假定CH1 CH3 CH5货舱中装满载均质货，此时全船重心最高。

计算50%消耗液体时，应注意第27(11)(b)(iv)条规定.消耗液体取总量的50%，且先装满位置较高的舱，自由液面修正时应考虑每种液体应假定至少有一对横向液舱或一个中心线上液舱具有最大自由液面，每种液舱装载物的重心不论装满与否均应取形心位置。在NAPA程序中，当计算不满液舱重心高度时，程序自动取为实际不满液舱内液体重心高度，此处和第27(11)(b)(iv)条规定相违背，此处应由NAPA MASS相关命令将不满舱消耗液体取为此舱的形心位置，以满足上述规范要求。

在本船计算初始装载状态时各消耗液体密度及总量列出如下:

重量（HFO）=0.5×VNET(HFO) ×0.95t/m3=594.3t

重量（LSFO）=0.5×VNET(LSFO) ×0.95t/m3=184.6t

重量（DO）=0.5×VNET(DO) ×0.90t/m3=74.9t

重量（FW）=0.5×VNET(FW) ×1.0t/m3=161.7t

重量（LO）=VNET(LO) ×0.90t/m3=90.9t

重量（COOL）=VNET(CWT) ×1.0t/m3=18.0t

重量（CREW） =3.8t 重量（PROVISION）=4.5t

重量（SPARE）=200t

特别引起注意的是，因MAPOL 12A燃油保护等一系列相应规范的实行，船舶燃油舱位置相应提高了，使船舶消耗液体液舱中100%油水时重心高大于50%油水重心高，这对船舶破舱稳性产生不利影响。所以在进行破舱稳性计算过程中，为了获取该状态的最大重心高度，应把破舱稳性初始装载状态的重心高度与完整工况中典型装载手册中所有装载工况重心高相比较，取其中大者作为破舱稳性初始装载状态的重心高。这样才能做到《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》规范所要要求得到重心最高的情况。

l B-60破舱稳性设计过程中破损假定。

         规范中对破损范围有着明确的规定：

1.垂向破损范围假定自基线向上无限制，

2.横向破损范围等于B/5或11.5M取小者，在夏季载重水线水平面上自船侧向船内垂直于中心线量计。

在本船B-60破舱稳性设计过程中量取横向范围时，特别注意#208附近横向破损范围的量取。 

            图1                              图2

     在双层底区域：在原设计方案中，管弄直接通到#208处的第一舱前端壁，如图1所示。这样在划定横向破损范围时，在双层底区域#208处，第一舱区域破损范围已分布到管弄，即第一舱破损时包含管弄破损进水，这样第一舱破损时，增加了这一区域的进水量，对破舱稳性产生不利影响。后修改设计方案，将LOG SOUNDER 舱移至管弄 #204-#208区域，使管弄在#204前后水密分割开如图2所示。这样划定破损范围时，第一舱区域破损范围只包括LOG SOUNDER 舱，从而将管弄#204后 区域隔离到在第一货舱破损区域外，使第一货舱区域破损时进水量变小。

       图3                                图4

在主甲板区域#208处，原方案中首储藏室通道#202处设置门，如图3所示，这样在划定横向破损范围时，破损范围已分布到首储藏室通道，这样第一货舱区域破损将连带首储藏室进水，使第一货舱区域破损时进水量过大。现调整首储藏室门的设置，将通道#202处门移至#208处，如图4所示，这样划定破损范围时，第一货舱区域破损只包括首楼#208之后的部分，而不包含首储藏室进水，从而减小第一货舱区域进水量，使船舶满足经《修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》要求。

3.纵向破损范围应至少为L2/3/3或14.5M取小者，本船取为各货舱横舱壁及主要水密分割。本船货舱横舱壁采用槽型舱壁，根据第27(12)(d)(iv)条规定,可以认为槽型舱壁在破损时是完整的。

l B-60破舱稳性设计过程中最终平衡状态。

第27(13)(a)条规定：经考虑了下沉，横倾及纵倾，船舶浸水后的最终平衡水线位于可能通过其继续向下浸水的任何开口下缘下方这些开口应包括空气管，通风筒以及风雨密门以及风雨密舱盖关闭开口。

根据计算结果，船长自首L/4主甲板上空气管高度增高至距基线17.0M高，

#175及#207进入CH1 CH2货舱小舱口盖选为水密形式，#202处进入首楼的五个门改为水密门。这样全船所有风雨密开口均在最终平衡水线以上。

l B-60破舱稳性设计中的双层底破损计算。

根据ICLLReg.27[7],SOLAS probabilistic damage stability 和MSC/Circ.1226 page 24[8], 本船所采取”L”型底边舱，属于异常布置，应进行相应底部破损计算计算，已证实在假定船底任何一处破损最终结果符合ICLLReg.27及 SOLAS Reg.9.8要求。现经过计算所有底部破损情况都符合规范要求。

l B-60破舱稳性设计问题总结。

     通过上述一系列计算表明，本船在优化线型提高航速及载货量的情况下，也满足规范对船舶相应的破舱稳性要求。实现了船舶设计优化。

     同时，针对船舶破舱稳性计算中出现的问题，给予下列相应建议：

1．本船破舱稳性最危险的破损状态为第二货舱区域破损后，造成第一舱舱口围围板顶距最终平衡水线仅58mm。故在今后设计过程中可采用以下几个方案改变这种状态：

（1）增加舱口围高度，使第一舱舱口围围板高度距最终平衡水线的余量增加，但是要考虑到舱口围高度增加后货舱型心的升高以及空船重量增加的不利影响，综合平衡。

（2）重新划分舱室，减小CH2货舱容积，但是要考虑到相应完整工况及进水工况的计算情况，避免弯矩剪力超出许用值。

（3）修改线型，增加夏季载重线附近KM值，改善稳性数据。

2.通过破舱稳性计算，本船在主甲板#7区域处可设置一满足防火要求的门，连接机舱和舵机舱，方便船员进出，从而提高船员操作船舶的方便性。

参考文献

[1] 《经修正的1966年国际载重线公约1988年议定书附则B》

[2] SOLAS probabilistic damage stability

[3] MARPOL12A燃油保护

[4]INTERNATIONNAL CODE ON INTACT STABILITY，2008（2008 IS CODE）AND EXPLANATOPY NOTES THERETO

[5]中华人民共和国《船舶与海上设施法定检验规则》国际航行海船法定检验技术规则2008第一分册

[6] NAPA 用户手册 99.1

[7] ICLLReg.27

[8] IMO MSC/Circ.1226