内河大舱口船舶装运特殊货物强度与稳性探析

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1、内河大舱口船舶装运特殊货物强度与稳性探析摘要：内河大舱口船舶的优越性能得到了广泛的认同，但因其强度与稳性不足、装载不当、超载等原因，船舶断裂、倾覆等事故接连不断。本文对大舱口船舶强度与稳性进行了分析，对此类船舶装运重大件及积载因素小于o.56m3/t的高密度货物时提出了几点限制措施。关键词：大舱口船舶强度稳性特殊货物近年来，船舶断裂、翻沉事故时有发生，人员伤亡惨重，造成了巨额经济财产损失。在断裂、翻沉事故的统计分析中，有3点值得深思：①不泛船龄较小的船舶发生断裂、翻沉事故（2005年以后建造）；②断裂事故多发生在装卸过程中及装载完成时，翻沉申故多发生

2、在航行过程中；③船舶动力设备、航行设备、操舵系统等故障引起的船舶断裂、翻沉事故比重相对较小。船舶强度是否满足要求，取决于船体结构尺度的正确选择和船上载荷分布的合理性。对已投入营运船舶，只能采取局部加强，通过合理配载來改善船舶的受力情况。因此，正确的使用船舶，充分利用船舶的载货能力,合理地分布载荷，保证货物积载满足船舶强度与稳性的要求，对保证船舶安全运输和延长船舶使用寿命都具有重耍的现实意义。内河大舱口船舶强度与稳性分析1、强度分析大舱口船舶具有坚固的横向框架来支持船壳板、甲板等，一般船舶的横向构件尺寸与纵向构件尺寸相比耍大得多，因而，横向强度一般是够

3、的,船舶很少因为横向强度不足而发生横向结构断裂的情况。从船舶积载角度来说，主要要考虑船舶的纵向强度和局部强度。船舶在建造过程中，因各纵向部分的重量差界，会使得船体各部分重力与浮力的不同，进而产生剪力和弯矩，剪力在船首尾1/4处附近最大，约为大舱口船舶的舱口角隅位置，弯矩的最大值则约在船中处。为了减小弯矩，在船舶积载和装卸货物时应注意：①保证船体每一段的重力与浮力的分布均衡；②应防止装卸过程屮货物质量沿船舶纵向分布不合理；③考虑压载及船舶总体布置对船体总纵强度及变形的影响。局部强度对大舱口船舶的整体强度而言也是至关重要的，如舱口角隅、人孔等，船舶主甲板

4、在舱口位置面积突然改变，此处易产生应力集中,所以该部位应予以加强。利用有限元分析可知，大舱口船舶在舱口角隅及船屮0.4L范围内，应力较大，如图1。局部强度虽然是局部性的，但是冇时局部的破坏，如因人舱口介隅处的裂缝而导致整个船体断裂的事故也时有发生。因此，在配积载时，应认真校核船舶的纵向强度和局部强度，计算船体纵向强度及上甲板、中间甲板、底舱的局部强度是否符合要求，防止甲板、舱口围板或内底板受力变形或坍塌等。2、稳性分析船舶稳性不足，会导致船舶倾覆；稳性过大，又会引起船舶在风浪中剧烈的横摇，引起货物移位，同样产生不利的影响，故船舶在整个航行过程中，都要

5、具有适度的稳性。船舶稳性衡准计算依赖于对船舶装载全面和准确的掌握。然而，在实际工作中，船员对装载状态掌握的及时性与准确性往往受到限制。为满足船舶的稳性要求，船舶驾驶员应根据自己知识和经验，做到以下三点：①测定横摇周期推算初稳性高度；②测定船舶静倾加推算船舶初稳性高度；③熟知船舶稳性不足的征兆，如船舶受到较小的外力矩作用就发生明显的横倾，口横摇过程很缓慢，即可断定船舶初稳性不足。特殊货物特性分析船舶配载，应充分了解其所托运货物性质，要对货物的适装性进行评估。对内河人舱口船舶而言，特殊货物是指：危险品（易燃、易爆、易腐蚀、易挥发有毒气体、易吸水、易流态化

6、等）、积载因素较小货物、重大件货物。1、积载因素较小货物积载因素小的货物具有密度大、单位质量占据体积小、部分货物还具有易吸水、易流动等特点，如金属矿石。积载因素小的货物在装载时，易造成船舶重心降低，GVI较大，船舶受风浪时横摇周期加快，减少船舶适航性，因此，配载时应特别考虑对船舶强度和稳性的影响。对船舶运输而言,易吸水、易流态化也是易使船舶倾覆的危险货物。易流态化货物的“流动水分点”，是指这类货物达到发生流态化特性时的含水量，即该货物达到这个含水量就会发生流动，如精矿粉，因其含有水分，在船舶运输过程中可能发生流化现象而引起货物移动，有些货物易有水分迁

7、移，货物表面呈干燥状，但内部仍有可能发生流化而不被发现，造成货物移动，从而导致船舶倾斜，稳性降低，甚至发生船舶的沉船事故。如遭遇恶劣气象条件,则更加危险，船上人员往往来不及自救其至求救，船舶已经沉没。2、重大件货物重大件货物是指单件质量或尺度超过规定限额的货物，如大型设备、卷板、巨型石块等。重人件货物在装运过程中，其与舱底板的接触面积小,局部压强大。此外，部分重大件货物，还具有滚动、滑移等特点，如钢材卷板。我国规定，我国沿海运输中凡单件质量超过51或单件长度超过9m的货物均属于重大件货物。以马钢生产的卷钢为例，长1160毫米，重4515千克，在货舱堆

8、放且无衬垫时，対舱底板产生的压力为卩二F/S,按接触面积10毫米宽计算，对舱底的局部压力为2765.4kPa