不管是船还是艇,本质上都属于船舶的范围。既然都是船舶,就有一个船体平衡的问题。
何为平衡?
通俗意义上的平衡,其实所指的并不是船舶的正浮。正浮只是浮态的一种,除此之外,浮态还包括纵倾,横倾,任意倾斜状态。
技术意义上的平衡,通常指的应该是船舶不能有横倾,对于船艇来说,还应该包括不能有较大的横摇。
那么,船艇的平衡,指的就是船艇在航行中,锚泊中,系泊中,没有横倾,没有较大横摇,具有合适纵倾的技术状态。
这是本人根据行业内的说法,给船艇平衡下的一个定义,给出的一个说法。可能并不准确严谨,但能够较清晰地说明这个意思。
众所周知,船艇在各种工况下,有一些纵倾是正常的,但通常不能有横倾。
那么,如果产生了横倾,如何消除横倾角,调整船体的平衡呢?
有一种船体的横倾是装卸货引起的。通常情况下,在装卸货物过程中,船体都会有短暂的横倾。
这种短暂的横倾如果不危及到船舶的安全和装卸作业,通常是不需要调整的。
例如,集装箱船在装卸集装箱的过程中,在左舷侧舱内装上一个箱子,船体必然向左侧横倾了一个很小的角度;同样,在右舷舱内装上一个箱子,船体必然向右侧横倾了一个很小的角度。
但是,向左舷侧装一个集装箱,马上就得向右舷侧也装一个集装箱,虽然其箱位未必完全对称,但基本上能保证在装箱子的过程中船体的横倾是较小的且可控的,不会影响船舶的安全。
但并不是所有装卸货过程中的横倾都是被允许的。
例如,重大件装卸过程中,船体横倾可能很大,如果计算或者操作不当,可能直接导致船舶发生严重的横倾甚至倾覆。
这种情况下过大的横倾,是必须要避免的。
通常情况下,在装卸重大件之前,要进行船体横倾的计算。需要提前设计好压载重量或采取适当的措施,确认计算安全之后,再进行作业。
重大件装卸的横倾计算,与船舶在装卸时的稳性有关。因此,在计算重大件装卸引起的船舶横倾角时,必须先计算稳性的数值。
还有一种情况是:滚装船,客滚船在装卸车辆的过程中,船体不能有影响车辆上下的横倾。
因为车辆在船舶车辆甲板开上开下,如果甲板不平,那么车辆在上下过程中行驶困难或者有可能发生事故。
对于滚装船来说,在船体设计阶段就充分考虑到了这一点。因此滚装船的船体上都有一个结构叫做平衡舱。
当车辆上下导致船体有横倾时,滚装船横倾传感器的控制系统发出指令,指示压载泵往对侧的平衡舱内打水,实时地将船调平。
实际上,业内常说的横倾其实指的是,船舶完货后开航后,因为载荷左右不平衡导致的横倾,这种横倾在船舶静力学中被称之为初始横倾。
初始横倾的本质是,因为装货左右不对称,或者油水左右不对称引起的左右载荷对中线面的横倾力矩不相等。
在船体参数上的表现,就是完货后船舶的重心偏离了中线面。
这种初始横倾是不允许的,这也正是所有装载手册中规定的NO LIST的根源所在。
尽量在配载和装货阶段避免发生初始横倾,不论是码头配载还是船上大副自己配载,都需要谨慎认真地检查载荷在左右方向上的平衡,尽可能地保证船舶初始横倾角是零。
但在实际工作中,初始横倾不为零是常见的,原因多种多样。既然有了初始横倾,船舶使用压载水将船调平即可。
但需要注意的是,如果船舶已经满载的工况下有初始的横倾,这时候打压载水调平船舶,就会导致船舶超载。这一点应该注意。
船艇的平衡,还应包括船艇的动态平衡,即船艇在航行中应保持低幅低频地横摇,这也是船体平衡的一个表现。
横摇通常与船舶动稳性相关,从本质上说,与流体力学紧密相关,是一个相当复杂的问题。
对于航海技术来说,控制横摇需要控制船舶的初稳性高度等参数,从而获取较为合适的稳性数值,既能够保证船舶的稳性衡准,还能够控制船体横摇的幅度和频率。
同时,船舶稳性与船体本身的参数,航次装货质量有关系,因此船舶应该根据自身的情况,注重航次配载的质量,提高配载水平,让船体的航次稳性达到一个相对均衡的数值。
船体一旦发生较大幅度的横摇,在航行中通常采取转向和减速的方法来应对。实践上通常只能转向而并非减速。
转向能够在一定程度上降低船体的横摇。
对于规模较小的船艇,可以在船体设计上采用抗横倾系统等装备来控制船体的横摇。
例如,请参看微海事发表文章:英特灵抗横倾系统。但是这种系统对于大型的商船来说是不现实的。
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