ＭＡＲＰＯＬ 73/78附则Ⅰ /25Ａ计算方法
1 概 述上世纪 9 0年代初生效的ＭＡＲＰＯＬ 73/78附则Ⅰ第 13Ｆ与 13Ｇ条款规定一定载重量以上的油船必须设置双层底与边舱 ,使油船的结构设计发生了较大的变化 ,以往货舱区域单底加两道纵舱壁的传统结构逐渐被双底双壳的结构代替。与传统的油船相比 ,双底双壳结构抬高货物的重心 ,无纵舱壁的货油舱及底压载舱存在较大的自由液面 ,这使双壳油船的稳性变差 ,装载不当还可能在一定范围内产生负稳性。 9 0年代建造的一些国际国内双壳油船在装、卸过程中不同程度地出现了不稳定的初始横摇 ,或在海上航行时存在初始横倾 ,对油船的安全航行构成了潜在的威胁。为此 ,国际海事组织拟定并通过了ＭＡＲＰＯＬ73/78附则Ⅰ第 25Ａ及其统一解释 11Ａ(以下简称Ｉ/25Ａ和 11Ａ) ,对油船在港内与海上均提出了必须满足的稳性衡准 ,且只允许通过设计措施 ,而不得借助操作程序来满足这些衡准要求。
Ｉ/25Ａ稳性要求如下 :
在港内 :ＧＭ≥ 0.15ｍ ;
在海上 :
( 1) 30°或更大横倾角对应的复原力臂不小于
0.2ｍ ;
( 2)最大复原力臂对应的横倾角不小于 25°;
( 3)复员力臂曲线下 :0-30°面积不小于
0.055ｍ·ｒａｄ ,0-40°(或进水角 ,若进水角小于 40°)
面积不小于 0.09ｍ·ｒａｄ,30°-40°(或进水角 ,若进水
角小于 40°)面积小于 0.03ｍ·ｒａｄ。
11Ａ规定只要假定的最恶劣装载工况满足Ｉ/25Ａ稳性要求 ,就认为该船所有装载工况均满足要求。此最恶劣的装载工况为 :( 1)假定船舶装载至相应于最小横稳心高ＫＭ时的排水量 ,货物装载至各货舱的自由液面惯性矩与垂向体积矩的组合达到最大值 ,消耗品按满载出港时考虑。压载水按 1%计 ,且所有的压载水舱都具有最大自由液面。初稳性按横倾 0°自由液面惯
性矩修正 ,而稳性曲线则可采用液面移动力矩修正。
对如何实施 25Ａ进行了讨论 ,除上述( 1)规定的装载工况外 ,还提出了可按装载手册中最小液货密度Ｐｍｉｎ配载代替 11Ａ规定的装载工况校核稳性。这两种装载工况如下 :
( 2)排水量相应于最小ＫＭ ,某一个货舱的自由液面惯性矩与垂向体积矩组合未达最大值 ,但其他舱均达最大值 ,其他消耗液体及压载舱按 11Ａ要求配载。
( 3)所有液货舱货物装载至各货舱的自由液面惯性矩与垂向体积矩的组合达到最大值 ,其他消耗液体及压载舱按 11Ａ要求配载 ,但排水量以夏季吃水为限。
(1)第 1种装载工况计算方法
第一步 :求出最小ＫＭ及相应排水量。若出现
某一吃水范围内ＫＭ同为最小值 ,则排水量取最小吃水对应值 ;
第二步 :求出液货总重量。排水量减去 1%压载水、常量、消耗液体及空船重量等所得值为液货总重量 ;
第三步 :求出各舱组垂向体积矩与自由液面惯性矩组合达最大值时的舱容 ,累加为液货总体积 ,由此可得液货密度Ｐ25Ａ及液货舱具体配载数据。
( 2)第 2种装载工况计算方法
第一步 :求出最小ＫＭ及相应排水量。若出现某一吃水范围内ＫＭ同为最小值 ,则排水量取最小吃水对应值。
第二步 :求出液货总体积。排水量减去 1%压载水、常量、消耗液体及空船重量等所得值为液货总重量 ,再根据最小液货密度求出液货总体积。
第三步 :该步计算较复杂 ,为简单起见 ,这里以6个舱组 (编号为ＮＯ .1、2、3、4、5、6)为例 ,将液货顺序往各舱组分配。第 1种方案从Ｎｏ .1舱组开始分配 ,第 2种方案从Ｎｏ .2舱组开始分配 ,依此类推。对第 1种方案 ,假设前 3个舱组均达到了垂向体积矩与自由液面惯性矩组合最大值 ,若余下的体积不足以使Ｎｏ .4舱组垂向体积矩与自由液面惯性矩组合达到最大值 ,则余下的体积应在Ｎｏ.4、5、6舱组中进行二次类似的分配。这时余下的体积在Ｎｏ .4、5、6舱组中的分配也有多种可能的方案 ,我们所要做的是选取一种方案使之在Ｎｏ.4、5、6舱中的分配得到最不利的垂向体积矩与自由液面惯性矩组合效应。这样就得到了第 1种方案。以后对其他 5种方案进行同样的工作。 6种方案中 ,具有最不利的垂向体积矩与自由液面惯性矩组合效应者即为所求的液货舱部分装载工况。由上可见 ,有多少个舱组 ,就有多少种分配方
案 ,而每一种方案都可能是在更多更复杂的子方案中优选出来的。这一计算过程实际上是一个多重循环、多重嵌套的繁复过程 ,计算的复杂程度在多数情况下取决于最小液货密度的大小。
( 3)第 3种装载工况计算方法
第一步 :求出各舱组垂向体积矩与自由液面惯性矩组合达最大值时的舱容 ,累加为液货总体积。按最小液货密度计算液货舱具体配载数据Ｃ25Ａ2;
第二步 :将液货重量与其他载荷累加得出排水量。若此排水量超过夏季吃水相应的排水量 ,则相应减小液货舱密度 ,否则超载。
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