iacsurs17对iacsurs17的影响分析.docxVIP

iacsurs17对iacsurs17的影响分析

0散货船的规模校核

分散货物运输在海上货物运输中起着非常重要的作用，但近年来频繁发生的事故给他带来了严重威胁。为了提高散货船的安全性,有关散货船的国际规则不断出台。国际船级社协会(IACS)发布了统一要求S17(以下简称IACSURS17)“单船壳散货船考虑进水后船体梁的总纵强度要求”(Longitudinalstrengthofhullgirderinfloodedconditionforsinglesideskinbulkcarriers)。IACSURS17要求2003年7月1日以后签订建造合同,船长在150m及以上拟授予BC-A或BC-B协调附加标志的单船壳散货船满足任一货舱进水后的纵向强度要求。也就是说对于船长在150m及以上,装载密度为1.0及以上固体散货的单船壳散货船,不但要校核船舶完整状态时的总纵强度,而且要校核考虑任一货舱进水后的总纵强度。只有二者均满足要求,才能认为该装载状态时的总纵强度满足要求。

传统的散货船总纵强度校核仅保证船舶完整状态时各剖面的剪力和弯矩不超出许用范围,并未考虑货舱进水后的船体的总纵强度要求。而IACSURS17生效以后,许多按照传统强度校核方案认为是安全的工况,如根据新要求却成为了危险工况。对于2003年7月1日以后建造的单船壳散货船的配载仪中,都提供了考虑任一货舱进水的总纵强度校核的功能;装载手册中也提供了多种典型装载工况的计算结果,但有些航海人员对此却了解较少。基于此,本文根据IACSURS17介绍了考虑货舱进水后的总纵强度计算方法,通过实船计算阐述了IACSURS17的生效对营运中散货船总纵强度校核的影响,并提出了航海人员进行散货船强度控制时应注意的问题。

1根据iacsurs17，考虑到货舱水的总纵梁强度，计算

1.1空货舱渗透率

货舱内实际进水体积与理论进水体积之比称为货舱渗透率。根据IACSURS17规定:对于空货舱,渗透率取0.95;对于装载货物的货舱,将货舱分为货物以上空间和货物所占空间,货物以上空间的渗透率取0.95,固体散装货物所占空间的渗透率通常取0.3,包装货物渗透率取0。

1.2船梁弯矩与中垂波浪弯矩变化

根据IACSURS17规定,考虑货舱进水后校核总纵强度时,认为船体梁是完整的,剖面模数不变,所以船舶各剖面的许用合成剪力和许用合成弯矩与完整状态时相比是不变的。对某一船舶来说,如不考虑腐蚀和疲劳,各剖面的许用合成弯矩及合成剪力是定值。考虑货舱进水后的船舶波浪载荷取海上波浪载荷的80%,又由于船舶许用静水载荷等于许用合成载荷减去计算波浪载荷,根据后面的公式(1)和(4)不难发现,考虑货舱进水后的许用静水剪力和许用静水弯矩要比完整状态时大波浪载荷的20%。

第一步分别计算船体梁各剖面的静水弯矩和静水剪力许用值,其中静水弯矩许用值按下式计算:

式(1)中,M軓为许用合成弯矩,根据《钢质海船入级和建造规范》(以下简称《钢规》)给出的公式,按下列两式计算,取较小者:

式(2)中,Fd,Fb为局部构件尺寸的折减系数,确定方法参见《钢规》第二篇;[σ]为许用弯曲应力,N/mm2;Wd和Wb分别为甲板剖面模数和船底剖面模数。

式(1)中,MW(+)和MW(-)分别为船体梁各剖面的中拱波浪弯矩和中垂波浪弯矩,计算公式为:

式(3)中,Cb为方形系数,取值不小于0.6;L为船长,m;B为船宽,m;对于系数;M为弯矩分布系数,当,;当0;当0.3L5,其中x为计算剖面至船尾垂线的水平距离。

船体梁各剖面的静水剪力许用值按下式计算:

式(4)中,[τ]为许用剪切应力,110MPa;I为计算横剖面对水平中和轴的惯性矩,cm4;S为计算横剖面上有效纵向构件对水平中和轴的静矩,cm3;ts为中和轴处舷侧处外板厚度,mm;FW(+)和FW(-)分别为船体梁各横剖面的中拱波浪剪力和中垂波浪剪力,计算公式为:

式(5)中,C、Cb、L、B与(3)式相同;F1和F2为剪力分布系数,确定方法参见《钢规》第二篇。

第二步,分别假定每一货舱进水,且舱内水面与舷外水相通,用重量增加法确定出货舱进水后最终水线。其基本思路是将进水视为船舶载重增加,由于增加载重的重心不一定在船舶的漂心上,所以船舶除下沉外还会发生纵倾和横倾,形成新的水线面;新的水线面可能高于进水位置,则该处的进水量将增加,于是又形成新的水线面,依次类推,经过一段时间后,舱内水面与舷外水面一致,进水量不再发生变化。然后根据船体强度计算方法