这张分析船舶稳性、重心、浮心的示意图非专业人士很难懂的
货物重量分配受限于货舱条件,不能满足安全的稳性要求,怎么办?
没关系!造船工程师就设计了不同货船类型,不同形状、高低位置的压载水舱,取代过去传统“压舱石”的做法,用大功率水泵打进、打出压载水,以方便调整稳性不足的缺点。压载水舱的设计,既保证了古老的船舶分隔舱结构,又将压载水减少了连续自由液面的晃动,达到了降低、抬高重心的目的。
散货船压载水舱示意图
压载水舱方式满足了稳性调整的要求,却减少货物装载。有经验的船长、大副会尽可能用货物自然重量,合理配载多装货物来达到少用压载水的合适稳性。
如甲板要装集装箱,甲板重箱放得多,重心就高,出现“头重脚轻根底浅”的不安全稳性状态,船长、大副就把船双层底压载舱和两舷边压载水舱打入配载仪计算出来的压载水量。
大型集装箱降低重心的方式是合理配载加双层底打压载水
再如大型矿砂船、原油大型油船,其远洋运输特点是单向装货,单向空载。矿砂船、油船在空载时重心过低变成了“不倒翁”,摇摆频率过高,就像小时候睡在摇篮里被“狗狗”拼命、无规律地摇摆,在船海员会极度不舒适,即便不太容易晕船的海员也会被摇得头晕眼花,神魂颠倒了,连固定在驾驶台的电子导航仪器也会“晕船”而发生偏差的。
为了避免低重心在大风浪中大幅度摇摆,造船工程师就把压载水舱设计在主甲板下面货舱的上缘或下缘,其货舱变成了四棱角的形状。当上部打入压载水后,重心上移,稳性适当下降,改善了船舶摇摆频率和幅度,避免对船上人员生活影响、设备损坏、电航仪器导航的偏差。有利于船舶在大洋中的安全航行。
散货船营运中经常会碰到风浪,重心偏高、偏低对船舶影响很大。工程师考虑到船舶纵向强度受到剪力或弯矩的受力(简单说就如挑扁担的受力状况),就把散货船货舱专门设计跳舱间隔的“风暴压载水舱室”。大型散货船具有数个不同位置的风暴压载水舱。也就是某报记者所提及的在风浪中灌水的故事。
风暴压载水舱的内部构造与其他货舱一样。不同的是“风暴压载水舱”里面比其他舱室安装了大口径的压载水泵。可以在不开仓的条件下泵入压载水,起到调整稳性的目的。
“风暴压载舱”是散货船的特殊结构,在卸货完成后必须按照程序将货舱转化为“压载水舱”。也就是内部的泵阀调整到能够灵活打进打出压载水的功能。
视航行中长期天气预报,为了在风浪中确保安全稳性,散货船“风暴压载水舱”也将打满压载水,对抗大洋上的恶劣天气。
某报记者所讲的就是这个道理:“在返航途中遭遇风暴。眼看轮船就要被风浪吞没,船长果断下令打开货舱舱门,让海水压载到船舱的1/3舱容量。出乎很多海员意料,货轮竟渐渐恢复了平稳。”
碰到大风浪再调整压载水,航海是禁忌的。货舱哪怕是一条缝隙都不符合造船规范,不行!就是不行!灌注船舱1/3压载水的行为简直就是自杀,不仅不能增加船舶稳性,未满载的压载水随船左右摇摆、前后颠簸,就会产生自由液面的晃动,反而减少原来具有的稳性数据,稳性条件更加恶化。船舶失去稳性,意味着失去恢复力矩,极有可能船舶倾覆的后果!
现实中在恶劣天气开舱打压载水是玩极限挑战,没有一位船长敢违背海员通常做法的船艺,在风浪中去调整压载水舱提高或降低船舶稳性,风险实在太大了!
准确的做法:当散货船在离港或锚地空载航行前,船长必须阅读大洋天气预报,在配载仪上模拟航次中的船舶油水消耗、存量的情况改变后对船舶稳性的改变,按程序要求,泵入“风暴压载舱”至少90%以上压载水,以减少“风暴压载水舱”自由液面对船舶的影响,以确保船舶有足够的稳性和恢复力矩。
操纵压载水舱的压载水是一项临界操作,操纵失误就马上给你颜色看,那是船毁人亡的大事。故船舶打压载水一定要经过大副仔细计算,船长签字同意后,确保安全的前提下才能让有资质的水手长、木匠付诸行动,打进打出船舶压载水,并在航海日志上做好详细地记录。
千万不能“临时抱佛脚”,当在大风浪中出现稳性问题了,再向压载水舱打压载水。
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