大型集装箱船大风浪航行分析

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1、大型集装箱船舶大风浪航行浅析海上集装箱运输开始于20世纪50年代，与普通货船相比，具有船速高，货运质量高，船舶周转快，装卸效率高等优点，在海运中发挥着重要作用。然而由于集装箱船舶特殊的管理经营方式，船舶结构及载货系统，在大风浪中航行时难免会遭遇到特殊的风险。本文从现代大型集装箱船舶的货物安全运输出发，结合船舶特点就其在风浪中各种航行状态进行分析并提出相应措施。1集装箱船舶概述1.1大型集装箱船舶结构特点（1）由于集装箱可以承受一定的堆积负荷，船舶货舱内没有多层甲板设计。上甲板设计为无弧度的平直形，以积载更多集装箱。（2）为满足直上直下的快速装卸要求，舱口设计几乎与货舱同宽

2、，为弥补这种结构对船体强度的不利影响，通常船体采用双船壳设计。（3）为达到最大限度的积载要求，船首和船尾设计成外飘型，且多为中后或尾机型。（4）集装箱船具有较大的压载能力（约占总载重量的30%—40%），以改善船舶稳性及各种装载状态下的中拱现象。（5）由于班轮运输严格的交货时间，船舶设计营运速度快，且船舶整体设计为上宽下窄的流线型。（6）为防止运输过程发生集装箱移位或倾覆事故，舱内采用格栅结构；甲板上集装箱、重量由舱盖和与舱盖同高的支柱支撑，且设计有绑扎系统将箱体与甲板连为一体。1.2集装箱简述集装箱为一种经专门设计的，具有适当尺寸，满足一定强度要求的可以重复使用的运输单

3、元。集装箱由框架结构，端壁，端门和侧门，侧壁，箱底和箱顶以及角件组成。其中角件和角柱是承受集装箱堆码的主要构件，它们具有足够的强度，至少可以堆积8层满载集装箱的负荷，且以任何标准方法吊升时，可以承受箱内额定重量产生的重力。1.3集装箱绑扎系统集装箱船舶建造时，根据各国船级社认可的建造规范并结合船舶的结构性能来设计集装箱船上的集装箱绑扎系统。根据集装箱重量，层次，位置及船舶初稳性及所使用的绑扎设备的安全负荷等计算出船舶在运动中集装箱所受力及力矩值，从而确定应使用的绑紥设备的数量，最终设计出集装箱的绑扎系统。集装箱的绑紥系统一般包括下列内容：（1）集装箱扎图，具体规定了各BA

4、Y的绑扎方法及绑扎用具，还规定了各箱位上积载不同尺度集装箱的绑扎要求；（2）集装箱堆积要求，在满足了IMO规定的航行瞭望时船首方向盲区不超过两倍船长的要求的情况下，考虑具体船舶的系固结构以及集装箱在船舶不同运动状态下的最大承受能力；（3）绑扎设备的规格及数量，規定了各种绑扎索具的尺寸，強度要求以及允許承受的最大应力；（4）初稳性高度的设定值，集裝箱的受力与初稳性高度直接相关，从而影响到集裝箱的綁扎方式，綁扎设备的数量和安全负荷的确定。GM值大，船舶橫搖周期短，集裝箱运动加速度大，绑扎拉杆受突力比较大。GM值小，船舶搖摆周期長。2大型集装箱船舶大风浪中航行的弊端随着造船技术

5、和航海技术的不断发展，为了便于管理，减少单位箱量的运输成本及分摊的船员工资，集装箱船舶的大型化被越来越多的船公司接受，此类船舶尺度大，船速快，甲板上集装箱积载量大，且长期处于负荷满载状态，又多航行于远洋深海，所以难免会受到恶劣天气的袭击。縂的来説，大型集装箱船舶大风浪中航行的弊端有以下几方面：(1)甲板上集装箱积载层数高，水线以上受风面积大，船舶在涌和浪的作用下产生横摇运动，风动压力形成的横倾力矩会增大船舶向某一舷的横倾角度，这对集装箱的绑紥系统产生负面影响，绑紥索具承受的应力会大幅度增大，尤其在遭遇瞬时大风时，绑紥索具所受突来外力可能超过其自身所能承受的极限应力，从而导

6、致绑扎杆的断裂而发生集装箱坠海事故。此外，风动压力会引起船舶自然失速及保向困难的现象。(2)由于现代集装箱船舶多为尾机型或中后机型，船舶尺度大，为满足最大装货量的需求，船首过度外飘，而船尾又过度悬垂，所以在一般装载状态下，弯矩往往偏大，多处于中拱状态，在实际生産过程中，由于港序，配载，申报箱重不准，很难做到在水平方向上重量的合理分配，因而往往超出船体局部的许用应力。航行在大风浪中，若船中处于波峰位置，中拱状态会进一步加剧，严重时会使船体断裂。(3)甲板上箱位占总箱位的1/3—1/2，重心高度较一般船舶高，因此初稳性高度值较低，复原力矩小，大风浪中摇摆周期长，对船舶货物安全

7、产生不利影响。(4)由于集装箱船舶的配载工作多由岸上集装箱配载中心完成，他们在对配载图进行审核时，往往只考虑到水尺是否满载，稳性及强度是否达到IMO规定，而忽略了船舶的实际情况，其中包括船况，抗风浪能力，船员技术水平，绑紥系统，航次计划及海上多变的天气概况，而去盲目地去加载，堆积层数的增高加大了底层集装箱角柱的受力，船舶在风浪中摇摆时改变绑紥系统的受力状况，横摇角度变大时，大部分绑紥索具因所受应力远远超过其额定值而断裂，失去对集装箱的系固作用。同时，底部集装箱角柱会因爲受力不平衡而断裂，进而发生海事。(5)集装箱船舶多从事班轮