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船舶知识和操纵及海规

发布时间:2020-03-01 21:19:24 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

船舶知识:

船舶重量:

1.船舶排水量

指船舶自由漂浮在水中排开的同体积的水重量。它是通过吃水数据来计算的,海水密度以1.025吨/立方米为标准。

总载重量指包括船员和燃油淡水等备品在内的允许装载的最大载荷,通常以“DW”表示,它反映船舶运输中的总载重能力。净载重量指不包括船员和燃油、淡水等备品在内的允许装载的最大载荷,通常以“NDW”表示,它反映船舶的运输能力。

空船排水量等于空船重量。满载排水量指船舶装满货物和备品时的排水量。满载排水量通常指夏季满载排水量。满载排水量=空船重量+总载重量,总载重量约为满载排水量的75%。

2.船舶吨位

是表示船舶内部容积大小的量度。船舶吨位又称登记吨位,因为它是丈量船舶容积计算而得,分总吨位(GT)和净吨位(NT)。

总吨位是根据船舶吨位丈量规范中的各项规定丈量确定的船舶总容积;净吨位是根据船舶吨位丈量规范中的各项规定丈量确定的船舶有效容积。1容积吨=2.83立方米=100立方英尺。总吨位用于统计、配置配备、检验、保险的依据;净吨位是各港口收取船舶各种港口使费和税金的依据。 干舷:

为了保障船舶安全,必须在满载水线以上保留一部分水密空间提供浮力作为备用,即储备浮力。储备浮力的大小一般由干舷高度的大小来衡量。 吃水标志

船舶的吃水标志叫水尺,它绘在船首、船尾及船中两侧船壳上,俗称六面吃水。 水尺采用米制,用阿拉伯数字标绘,每个数字的高度为10cm,上下两数字的间距也是10cm,并以数字下缘为准。采用英制水尺时,用阿拉伯数字或罗马数字标绘,每个数字高度为6in,数字与数字的间距也是6in,也以数字下缘为准。

1 观测船舶吃水时,读数按比例内差取小数点后两位数。有波浪时,取其平均值。

其它标志

其他标志主要有烟囱标志、球鼻首和侧推器标志、分舱标志和顶推位置标志、暗车标志、载重线标志、引水员上下标志等。其目的是便于海上及港内相互识别或警示以引起注意。

船舶的航海性能和船舶强度

一、船舶浮性

船舶的浮性、稳性、抗沉性、快速性和操纵性是船舶的主要航海性能。

船舶浮性是指船舶在各种装载状态下,能保持一定浮态的性能。船舶在水中的飘浮状态称为浮态。船舶之所以能保持浮态,是因为船舶排水质量产生的船舶浮力抵消了船舶的重力。由于船舶装载的大小和位置不同,船舶会以各种浮态浮于水中,如正浮、横倾、纵倾、横倾加纵倾。

二、船舶稳性

船舶稳性是指船舶受外力作用后离开平衡位置,当外力消除之后,船舶仍能自行回复至初始平衡位置的性能。

影响船舶稳性的因素主要有船舶的几何形状和大小及船舶的吃水和重心位置,即船舶的装载状态。

当船宽B越大,初稳性高度大,但大倾角稳性并不一定好;干舷高度高时,初稳性不变,但大倾角稳性好。有些挖泥船是平底船,相对的初稳性高度较大,其干舷相对要求低,但其大倾角稳性并不一定好,施工中抗风浪能力较差。(如航交15号稳性太差,而改装后的9001和9002稳性太好)

船舶的吃水直接关系到船舶的干舷高度;吃水一定时,船舶的稳性主要由船舶重心距基线高度所决定,所以船舶装载状态的重心高度是影响营运船舶稳性的主要因素。

三、船舶的抗沉性

为了保证船舶航行安全,在船舶的设计和建造中采取有关措施,使船舶具有一定的储备浮力;船舶的抗沉性除了在结构上要求设置水密舱壁和双层底外,限界线以上的舷窗都采用

2 水密性和抗风浪性强的圆形舷窗,在船体开口处设置水密门,尤其以动力滑动式水密门水密要求最高。这使船体本身具有一定的抗沉能力,并在船上配备一定的排水设备和堵漏器材。

船舶抗沉性,是指船舱破损进水后船舶仍能保持一定的浮性和稳性的性能。

(如:金色海岸疏浚公司的15000吨级“银锄号”,原名叫“世纪好运”,今年初,金色海岸疏浚工程有限公司花了3000万元,从印度尼西亚买进该船,前期投入设备2000万元,改装1000万元,由瑞科船务公司改造成1万立方米的挖泥船。加装12个泥门,泥门高2米,直径3米,由于泥舱通向机舱的水密封没完工,船务公司就急着把船引下了水,造成2天后泥门漏水沉没,光打捞费就超过1000万人民币,之后维修又要1000多万元。)

四、快速性与操纵性 1.快速性

是指在一定主机功率情况下,表征船舶速度快慢的性能。即:船舶以较小的功率或的较高的速度。快速性的好坏会直接影响船舶的经济性能。

2.操纵性

是指船舶保持或改变航向航速和位置的性能。船舶航行中,通过操纵舵和车来实现保持或改变航向和船位。船舶操纵性能主要包括航行稳定性、回转性和转首性。

(1)航行稳定性 是指船舶保持直线航行的性能。一般操舵频率每分钟不大于4~6次,平均转舵角不超过3~5°,就认为符合要求的。

(2)回转性 是指船舶经操舵后,船舶改变原航向作圆弧运动的性能。通常是用旋回直径的大小表示回转性能的好坏,旋回直径越小,回转性能越好。

(3)转首性 是指船舶初期对舵的反应能力,转舵后船舶能很快地进入新的航向,或偏离航向经操舵后能很快的回到原航向,则认为该船的转首性好。

对同一条船而言难于同时满足航行稳定性、回转性和转首性都很好的要求。自航挖泥船对船舶操纵性能要求比较高,因而多采用双车双舵来提高操纵性能,并通过增设船首侧推器(大型船用两个)来改良操纵性能。

五、船舶强度

船体强度是指船体结构抵抗各种外力作用的能力。根据作用于船体上力的性质和为了计算上的方便,将船体强度分为总纵弯曲

3 强度(即称为纵向强度)、横向强度、局部强度和扭转强度,对挖泥船来说,纵向强度和扭转强度比较重要。

纵向强度

船体结构抵抗总纵弯曲力矩和剪力作用的能力,称为纵向强度。

若船体的中部浮力大而首尾端浮力小,重力在中部小而首尾两端大,船体将发生中部上拱,首尾两端向下垂的总纵弯曲变形,这种弯曲变形称为中拱,(如挖泥船空载时)。

相反,若船体的中部浮力小而首尾两端浮力大,重力在中部大而首尾两端小,船体将发生中部下垂,首尾两端向上翘的总纵弯曲变形,这种弯曲变形称为中垂(如挖泥船重载时)。如超载就会造成船舶的永久性损伤。

扭转强度

扭转强度是指整个船体抵抗扭转变形和破坏的能力。当船舶的首尾部的装载对于船中心线左右不对称时,以及其他原因产生的首尾左右不对称的作用力,都会产生作用在船体上的扭转力矩,使船体发生扭转变形。大型自航挖泥船泥舱舱口大,不分层也不分隔,抛泥不干净或装载左右不均衡都易产生扭转变形,(如左1号泥门抛泥没抛干净或封掉1号泥门)。

船舶操纵性能

冲程

影响冲程的因素

1.排水量越大,冲程越大;

2.排水量一定,船速越大,冲程越大;

3.主机倒车功率越小,换向时间越长,冲程越大; 4.浅水中冲程将减小; 5.船体污底严重,冲程减小; 6.顺风流时冲程增大,反之则减少。

船舶航向稳定性与回旋性

方形系数较低、长宽比较高的船,一般说来,具有较高的航向稳定性。

风、流、浅水等外界因素:船首来风,迎风转向较顺风转向效果差,空船、低速时尤甚;顺流时舵效比顶流时差;浅水中舵效比深水中差。

4 旋回圈及其参数 旋回圈是指船舶在定速直线运动时,转一舵角,其重心所描绘的轨迹。

影响旋回圈的因素 1)方形系数大的船较方形系数小的船,旋回性好(如荷兰造的挖泥船)。

2)水线下侧面形状:船首部分分布面积较大者将有利于减小旋回圈,船尾部分分布面积较大者有利于增加船舶航向稳定性,而不利于减小旋回圈。

5)吃水差:尾倾增大会使旋回圈变大。若尾倾增加1%船长,旋回初径将增加10%左右。

螺旋桨偏转效应和侧推器

车舵综合效应

1.右旋单桨船(新海鲸、新海象)车舵综合效应:

右旋单桨船只要一进车,强大的排出流即作用在舵叶上,产生足够的舵力矩克服偏转;在前进或静止中进车,同样的舵角,左舵时船尾所受的合力大于右舵;在前进和静止中开倒车时,船首向右偏,且无法用舵克服,只有在退速大时,才能产生足够的舵力矩克服偏转,因此,要保持艏向不变开倒车,就必须先向左叫舵,等船头向左动的时候开始倒车。 (挖泥船是一种特殊的作业船,一般具备较好的操纵性,较高的方形系数,较小的吃水。)

2.双车船(大部分自航式挖泥船)的车舵综合效应:

双车船的两部主机以相同工况工作时,因两螺旋桨方向相反,其横向力相互抵消,所以正舵时船舶基本不发生偏转,而施舵时则服从舵的作用。当两部主机开不同速级的进车时,船首向转速低的一侧偏转,此时可向另一侧压舵,以保持航向。当两部主机一部开进车,一部开倒车时,船首向开倒车一舷偏转,双车双舵船(如挖泥船)可用舵增加回转速度,而双车单舵船则不宜用舵。

侧推器

5 为了加强船舶的自身操纵性能,特别是低速时的操纵能力,安装了横向推进装置,即侧推器。尤其以安装在船舶首部的首侧推器为多见。

首侧推器结构比较简单,海船常采用的垂直传动式首侧推器,它由直角齿轮将主电动机的转矩传递给螺旋桨,螺旋桨可以是定距桨,也可以是变距桨。

首侧推器的操作比较简单,还是应注意以下几点: (1)首吃水深度:侧推器的叶轮应浸没在水下一定深度,以防止发生空泡现象,使推进效率下降及产生振动。 (2)航速:使用侧推器时航速不宜过高,一般航速不应超过5kn,速度过高,推进效率明显下降。

(3)起动与加速:应由低速逐渐加到高速,若直接推到高速,主电动机也会按既定程序由低速逐渐加到高速。

(4)运行时间:侧推器不能长时间运行在满负荷状态,否则会引起过载(电动机滑油泵油温过高)。

风、流对船舶操纵的影响

船舶受风时的偏转规律 1.船舶静止中

1)风从正横前吹来,即θ<90°,船将向下风侧漂移,风力中心A点在重心G点之前,而水动力中心W在重心之后。Na使船首转向下风的同时,NW使船尾转向上风,

2)当风从正横后来,即风舷角θ>90°时,A点在G点后,W点在G点前,Na和NW使船尾转向下风。

6 2.船舶前进中

1)当θ<90°时,A点和W点均在G点之前(如图2-5)船首偏转方向将依Na与NW的代数和方向而定。当Na>NW时,出现顺风偏;当Na<NW时将出现逆风偏。

根据经验,空载、慢速、尾倾、首受风面积大时,大多为顺风偏;反之,满载或半载、快速、尾受风面积大时,大多为逆风偏。风速越高、船速越高、越接近正横来风,这种倾向就越大。

根据操纵性理论:倒退的船舶,即使不考虑螺旋桨影响,一直正舵,也不具备航向稳定性。加之舵效又极差,因此,除非风速极低,退速极慢,否则这种尾迎风趋向是很难抵御的;而迎风之后,也难使之稳定,还会出现船尾的左右摆动。

流对操船的影响 1.流对船速和舵效的影响

船在均匀流中航行,船对地、对码头的速度为船对水速度与流速的几何和。顺流比顶流的对地速度将多出两倍流速;

2.流对旋回的影响

均匀流中行驶的船舶,其旋回圈将在流的方向上因漂移而发生变形。在受限水域中掉头或改向的船舶对此应有足够的估计。流越急,则此种变形越大,旋回所用时间越长。采用顶流掉头旋回圈较小(特别在受限水域更是如此,如黄骅港外航道)。

浅水对操纵性的影响 1.舵力下降

船舶在浅水域中航行时,涡流、伴流将增加,从而使舵力下降;相反,浅水中航速降低,增加了螺旋桨的滑失,又提高了舵力,因而,总的来看,舵力发生的变化不大。但与此同时,由于浅水中旋回阻矩增加较大,从旋回性来判断,舵效也将发生变化,其表现是旋回初径将增大。

2.旋回性下降

进入浅水后,由于舵产生的旋回力矩减少,船体旋回阻矩的增大,使旋回性指数K变小,

7 旋回性能下降。

3.航向稳定性提高

船舶驶入浅水域时,二维流的增速、船体下沉等进一步增加了转头阻矩,使船舶航向稳定性较深水域中好。

4.浅水对冲程的影响

船舶驶于浅水域时,由于船体下沉、首倾、兴波增强、二维流增速等原因,船体阻力将有所增加,船舶冲程将减小,但此时的螺旋桨推进效率下降,因而,船舶冲程的减小程度不大。

岸壁效应

水道宽度受限时,当船舶偏航接近水道岸壁,因船体两舷所受水运动不同,而出现的船舶整体吸向岸壁、船首转向中央航道的现象称为岸壁效应。

近岸壁航行时,船体被岸壁“吸拢”的现象称为岸吸,其原因在于作用于船体而其方向指向岸壁的岸吸力。与岸吸产生的同时,船首转向航道而“离岸”的现象称为岸推,其原因在于岸推力矩的作用。

实船操纵和模型试验表明,岸壁效应与下列因素有关: 1) 距岸越近、偏离中心航道越远,岸壁效应越明显; 2) 水道宽度越窄,岸壁效应越激烈; 3) 水深越浅,岸壁效应越明显; 4) 船速越高,岸壁效应越激烈; 5) 船型越肥大,岸壁效应越明显。 船间效应

在船舶通航密度较大的水域内,船舶的运动不但受水域条件影响,而且还受他船的影响。本船的存在或运动,会影响到他船;他船的存在或运动,也会影响到我船。这种在一定距离内存在并表现于船舶之间在运动方面的相互作用与影响,常称为船间效应或船间作用。

较近距离内出现的船间效应,极易造成船舶之间的相互吸引和船舶偏航,甚至产生相互碰撞酿成事故,通常被称作船吸的就是指这种船间吸引的现象。其根本原因是由于两船的接近破坏了船舶两舷水流的对称性,其表现则随船舶相对位置不同而不同。

8 与船间效应有关的因素

1)当距离小于两船船长之和时,就会直接产生这种作用;当距离小于两船船长之和的一半时,则明显加剧;过度接近则有碰撞危险。

2)双方航向相同比航向相反作用时间长,影响也越大。 3)航速越高、影响越大;两船速度差越小,影响也越大。 4)大小越悬殊的两船,小船受影响越大。 5)船间作用力和力矩与船速的平方成正比。

受限水域耙吸挖泥船的操纵

1.流对耙臂安全的影响

一般说来,风对挖泥船的影响比较小,流影响较大。通常航道走向设计都是顺流的,但也有例外,如长江口深水航道的抛泥坑通道走向与航道成45度,挖泥船双耙着地施工时,受横流影响,上水耙向外档撇开,容易造成耙臂受损;而下水耙则钻向船底,如水浅就要压耙,水深则钢丝受损,操作中应随时调整,稍有疏忽将酿成事故。

2.拖耙掉头对耙臂安全的影响

拖耙掉头一般用在港池或流不大的场所,效果很好,但也隐藏着危险,与流的影响一样,容易造成耙臂受损,特别在顺流掉头时有可能造成断耙,在没有十分把握时应谨慎。

3.码头水域的操纵

在狭小的、码头边、及船舶较多的施工场所,挖泥对地航速不宜快,一般控制在2节以下能较好的保证避让,尽量不采用顺水挖泥以保安全,并调派方型系数大的、操作灵活的船舶(如荷兰造挖泥船)。

4.逆向施工

挖泥船是特殊的工程船,《海规》定义挖泥船为操限船,因此挖泥船在下耙期间,其它机动船在航时应让路。《长江口深水航道管理办法》规定除让槽时间,其它船要给挖泥船让路,此时,挖泥船应抓住有利时机工作,如交管中心同意在让槽时间施工要主动避让其它船。

9 5.顺流挖泥的操纵 挖泥船施工一般都是顶流挖泥,顶流挖泥能较好地控制船舶、容易上线、在浮筒边上时较安全;在流速较快且有一定的开阔水域(如长江口深水航道),可采用顺水挖泥,这样既提高了浓度又减少了能耗,但要承担一定的风险,操作时要留有充分的余地,对地航速尽量控制在4节左右,对地航速太快有可能对耙臂不利(如超过6节);流速大时要保证有舵效,避免靠近浮筒,当发觉操纵有困难时不要使用该方法。

6.倒顺车挖泥

在狭小的水域或局部浅点采用倒顺车挖泥或许是较好的方法,先停车,等对地航速降到1节以下时起耙,倒车时的耙头深度升到周围最浅水深以上2米较安全;进车时先慢车,等船略有前进速度时再加,能避免船体剧烈振动,定螺距船可用一台车倒。调派的船舶可以是除货改耙的任何挖泥船。

7.突发性事件的处理

在浅水区施工,由于较深的垄沟,耙头突然钻入船底,应立即向钻入船底一侧使舵,以防压耙;施工时耙头钢丝断裂,应立即慢车,维持舵效,如有可能向浅水区航行,忌向深水区航行;

国际海上避碰规则及特殊规则(摘录其中部分条款)

《国际海上避碰规则》适用的水域及对象:适用的水域包括1)公海2)连接公海而可供海船航行一切水域。

特殊规则(地方水域管理规则和港章规定): 1.特殊规则的制定机关为各国有关主管机关。

2.制定特殊规则的水域为连接公海而可供海船航行的任何港外锚地、港口、江河、湖泊或内陆水道。

3.特殊规则应尽可能符合国际避碰规则各条款规定。

10 4.当特殊规则与《规则》不一致时,特殊规则应优先适用,特殊规则未规定的事项,适用《规则》。

名词解释

《操纵能力受到限制的船舶》一词,指由于工作性质使其按本规则要求进行操纵的能力受到限制,因而不能给他船让路的船舶。

“操纵能力受到限制的船舶”一词应包括,但不限于下列船舶: 1.从事敷设、维修或起捞助航标志、海底电缆或管道的船舶; 2.从事疏浚、测量或水下作业的船舶;(我们要充分利用此条来施工) ............6.从事拖带作业的船舶,而该项拖带作业使该拖船及其被拖船偏离所驶航向的能力严重受到限制者。(案例)

《限于吃水的船舶》一词,指由于吃水与可用水深的关系,致使其偏离所驶航向的能力严重地受到限制的机动船。

《能见度不良》一词,指任何由于雾、霾、下雪、暴风雨、沙暴或任何其他类似原因使能见度受到限制的情况。

第七条 碰撞危险

1.每一船都应使用适合当时环境和情况的一切有效手段断定是否存在碰撞危险,如有任何怀疑,则应认为存在这种危险。

第八条 避免碰撞的行动

1.为避免碰撞所采取的任何行动,如当时环境许可,应是积极的,应及早地进行和充分注意运用良好的船艺。

第九条 狭水道

1.沿狭水道或航道行驶的船舶,只要安全可行,应尽量靠近其右舷的该水道或航道的外缘行驶。

4.船舶不应穿越狭水道或航道,如果这种穿越会妨碍只能在狭水道或航道以内安全航行的船舶通行。

(所谓狭水道是指水域受陆岸限制,船舶机动受到限制的狭长水道,例如通海江河、岛礁间水道、海港入口附近和狭窄的海峡等,没有具体的宽度规定。国际上也有把宽度小于2海里的水道作为狭水道的。所谓航道是指有一定边界的水域,一般多指由港口机构专门疏浚的航

11 道,如长江口深水航道、黄骅港航道以及天津塘沽口航道等。) 《长江口深水航道管理办法》 第十条 交会

(一)船舶交会时应各自靠深水航道右侧行驶。

(假如按公司规定避让施工,长江口深水航道肯定不行。要想达到较好的效果就要根据测图,可能需要右舷过,还有可能要走S形,我们应充分利用挖泥船条款,这就必须背离规则,必须要冒风险,这样做公司是否认可?) 第十一条 船舶航行

(五)禁止船舶在深水航道内同一段面三船相会。

(如要正常施工就不可避免的要碰到三船相会,而我们要做的是怎样控制船速来减少三船相会的机率,否则让槽时间大大增加。) 第十三条 施工船舶

挖泥船在上、下耙作业时,应向吴淞交通管制中心报告。船舶应避让正在下耙作业的挖....泥船。(也就是说,起耙后就不享受此特权,与其它船舶一样要遵循规则)

挖泥船在非下耙作业时与它船相会,应遵守有关避让规定,并应在横沙高潮前2小时至横沙高潮后1小时停止工作让出航道。

施工船舶应在主管机关公布的穿越区内穿越深水航道。施工船舶在深水航道外逆船舶总流向航行时,应避让顺航道行驶的船舶。

第十四条 对遇局面

1.当两艘机动船在相反的或接近相反的航向上相遇致有构成碰撞危险时,各应向右转向,从而各从他船的左舷驶过。

3.当一船对是否存在这样的局面有任何怀疑时,该船应假定确实存在这种局面,并采取相应行动。

第十八条 船舶之间的责任

4.(1)除失去控制的船舶和操纵能力受到限制的船舶外,任何船舶,如当时环境许可,应避免妨碍显示第二十八条信号的限于吃水的船舶的安全通过。

第十九条 船舶在能见度不良时的行动规则

1.本条使用与在能见度不良的水域中或在其附近航行时不在互见中的船舶。 《长江口深水航道管理办法》 第十二条 能见度不良

12 当深水航道水域视程小于1000米时,未进入交通管制区的船舶禁止驶入交通管制区,已进入交通管制区的船舶应谨慎航行,并及时与吴淞交通管制中心保持联系。

(对挖泥船来说,良好的定位设备显示出优越性,只要交管中心默许,此时是最佳的施工时机,其它船都停航了,没有任何干扰,想挖哪里就挖哪里,但要注意小船的动态,它不受交通管制的限制且没有定位设备,但公司也应明白船舶已经违章了。在刚恢复通航时,进出口船特别多,一般应停止施工,让出航道)

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