水尺

解读水尺计重规程(三)

资讯来源:运输部发布时间:2009年12月4日

5. 测定

5.1 船舶吃水

5.1.1 用目力观测或测看或实测艏、艉、舯的左右吃水数。

5.1.2 船舶无舯水尺标记或不能直接观测舯水尺读数者,可从船舶左右舷甲板线或夏季载重线上缘测至水面的距离,同时核对法定干舷高度。

5.2 港水密度

测看水尺的同时,用港水取样器,从船中舷外吃水深度一半处,取得港水样品,用密度计测定其密度。

5.3 淡水、压载水

用量水尺逐舱测量淡水和压载水的深度,测量管总深度,要注意左右两舱的测量管总深度应基本一致。

5.4 污水

货舱污水沟、尾轴隧道和隔离柜等处存有较多污水且在装卸货期间有所变动,可按其实际形状进行测定。

5.5 燃油

用量油尺逐舱测量燃油的油深,每日消耗量在3t以下,亦可由船方自行测定,并提供贮油量。

船舶的型吃水、实际吃水,教课书上一般是这样定义的:

船舶的型吃水——是指船中处自龙骨上缘至实际水线间的垂直距离,型吃水亦称设计吃水。

船舶实际吃水——等于船舶相应的型吃水加上龙骨板的厚度。

但是人们往往把实际观测到的水尺,错误地当作?船舶实际吃水?。

一条新船在勘绘载重线和水尺标记时,把基线(龙骨上缘)作为原点,分别量出甲板线、夏季满载水线等,水尺标记也是从基线(或基线以上0.4米)开始勘绘的。观测到水线所覆盖的水尺标记,是不包括龙骨高度的!

为了对两者加以区别,这里用了?观测水尺?这一个名词。

现在有些权威的培训教材上,错误地把水尺标记写作:?应以横线的下缘为基准线?。这个原则性错误直接导致水尺读数错误,横线宽度一般为20mm,也就是说每次水尺少看20mm,对于万吨轮大约将产生几十吨的误差。

我们知道船上的所有标记都服从一个原则——以数字的下缘或以横线的上缘为基准线。

甲板线——是一条与干舷甲板相平行,长300mm、宽25mm的水平线,甲板线应勘绘在船中的两舷,其上边缘一般应通过干舷甲板上表面向外延伸与船壳外板表面的交点。对舷缘为圆弧形的散装船,甲板线应勘绘在圆弧与船壳外板的切线上。

有些权威的培训教材上却把甲板线写成?是一条上缘与主甲板上沿相切的水平线……?。主甲板基本呈水平状态的,水平状态的物体哪来的上沿?要说最高点,应该在横向的船中位臵。其实现在要想写得准确并不难,只要网上搜索一下各种?规范??标准?即可,不能自认为是权威,拍脑袋写东西。结果是误人子弟!

?夏季载重线?与?载重线圈和横线?的横线,高度一般是持平的。从远处看进出港口的大轮,那上下分别用两种颜色油漆的分界线,就是夏季载重线。很容易看出这条船是否超载!

不过,仅仅规范的船是这样的!现在不少船为了应付海事检查,把这条分色线往下移动,远远望去,水线是露出来了,就好像没有超载一样!其它画成弧线的、画成前低后高的……,各式各样应有尽有。

由于我们一直是沿着?阿基米德定律?这个思路在走,就必须对这个物体产生浮力的介质进行测定。这就是我们所要测定的——港水密度。

一般情况下,停泊的大轮周围的港水密度,相差是不大的。我们只要在船中部吃水深度的一半处取得水样即可。

但是在特殊情况下(比如停泊位臵的旁边,正好有一个淡水的入海口;等等……),就需增加取水样点,使取得的水样更具代表性。

取得的水样后,马上应找个无风的地方测定港水密度!

有个酷热的夏天,取得水样后,马上在大副办公室测得港水密度为:ρ

=0.9950 算好后发现所装货物短少,大副认为是当时港水密度看错了,应该是ρ=0.9980!我说你办公室的室温只有18度,经过一个多小时的计算,水样的水温已经是与室温达到平衡了。重新去水样再测,结果还是一样。大家可以算一下,由于这个问题,港水密度产生的差异超过3‰!

由于在装卸货过程中,淡水和压载水是变动的。因此?测量水舱?是水尺计重中最重要的环节!如果掌握不好,其不确定度也许是?观测水尺?的几倍!

测量管的总高,是我们须重点关注的。由于测量管底部有意无意的堵塞,都将

使量得的测量数据不准,从而使计算出的压载水结果失实!另外,测量管的总高数值还可以判断该舱在舱顶部分,制表是否有问题。

压载水的测量的问题还有很多,以后列一个题目专门讨论。

由于在装卸货期间,一般只是辅机消耗燃油,燃油量变动很少。我们可以按照船舶日消耗量计算。如果船上加油,则可以核对加油发票。但是,要注意的是在此期间是否有废油泵出!由于现在收废油的都是些私人的小划子,交易往往是私下交易的。没人知道收掉多少废油,其实如果收掉10吨,那么我们的水尺计重结果就会多算10吨。

顺便提一下,如果在装卸货期间,收废品的收掉了绑扎、支撑、垫舱物料,也会使水尺计重结果数比实际卸货数大!

水尺计重基本计算公式及所包含物理量的定义

6. 计算

6.1 水尺计算

根据所测的艏、艉、舯的左右吃水数,以及水尺计重公式,得到拱陷校正后平均吃水(D/M )。

6.1.1 公式:

Fps = 1/2 ?( Fp + Fs ) ……………………( 1 )

Aps = 1/2 ?( Ap + As ) ……………………( 2 )

T = Aps –Fps ……………………( 3 )

Mps = 1/2 ?( Mp + Ms ) ……………………( 4 )

Fc = T ?dF / ( Lbp + dF –dA ) ……………………( 5 )

Ac = T ?dA / ( Lbp + dF –dA ) ……………………( 6 ) Mc = T ?dM / ( Lbp + dF –dA ) ……………………( 7 ) Fm = Fps + Fc ……………………( 8 )

Am = Aps + Ac ……………………( 9 )

Mm = Mps + Mc ……………………(10 )

Tc = Am –Fm ……………………(11 )

MFA = 1/2 ?( Fm + Am ) ……………………(12 )

D/M = 1/8 ?( Fm + Am +6Mm) ……………………(13 ) 式中:

Fp ――艏左吃水数,m (ft);

Fs ――艏右吃水数,m (ft);

Ap ――艉左吃水数,m (ft);

As ――艉右吃水数,m (ft);

Mp ――舯左吃水数,m (ft);

Ms ――舯右吃水数,m (ft);

Fps ――艏平均吃水,m (ft);

Aps ――艉平均吃水,m (ft);

T ――艏艉吃水差,m (ft);

Mps ——舯平均吃水,m (ft);

Fc ——艏吃水校正值,m (ft);

Ac ——艉吃水校正值,m (ft);

Mc ——舯吃水校正值,m (ft);

Lbp ——两垂线间船长,m (ft);

dF ——艏吃水点至艏垂线间距离,m (ft);

dA ——艉吃水点至艉垂线间距离,m (ft);

dM ——舯吃水点至船舯间距离,m (ft);

Fm ――纵倾校正后艏平均吃水,m (ft);

Am ――纵倾校正后艉平均吃水,m (ft);

Mm ――纵倾校正后舯平均吃水,m (ft);

Tc ――艏艉纵倾校正后吃水差,m (ft);

MFA ――纵倾校正后艏艉平均吃水,m (ft);

D/M ――拱陷校正后平均吃水,m (ft)。

国家标准中早就有明确规定,撰写国家标准必须用国际计量单位!但是当初在实际工作中经常会遇上英制图表的船舶,于是就破例允许暂时把英制的图表和公式列上。我想,现在删去?英制?部分的时机已经成熟,以后修订的《规程》不将提及?英制?的问题。

当初,我在起草时的原始公式(3)(7)(8)(9)分别是:

T = Fps –Aps,Fm = Fps –Fc,Am = Aps –Ac,Mm = Mps –Mc

其关键点就是艉倾时,吃水差T的?正负?问题。在航海专业的教材上定义:吃水差T等于艏吃水减去艉吃水,船舶在艉倾时吃水差T小于零!因此,大部分大副都认同是这样的。在规程鉴定会上有人提出,?吃水差T应等于艉吃水减去艏吃

水?。由于鉴定会上所提问题不多,我只能违心地答应修改。于是就有了现在的版本。我想请大家思考一下(读航海的朋友就不必说了,你们已经是先入为主了),究竟该如何定义吃水差T?

在公式(5)(6)(7)中分母上的( Lbp + dF –dA ),有位镇江的同行曾经问我公式是否有错,在dF和dA前的符号,怎么是一个‘+’一个‘–’?

由于dF和dA不仅有大小,而且有位臵(垂线前或后)变化。这样的dF和dA都是矢量,即有数值大小及有方向的量。比如:艏吃水点在艏垂线后0.8米,则dF =–0.8;艉吃水点在艉垂线后5.4米,则dA=5.4。这样定义的公式有个好处,在编制计算程序时,只要在这个设定的坐标系上,遵循前‘+’后‘–’的原则,其他就无需再考虑其修正值究竟是加还是减!

顺便提一下,培训教材上对于艏、艉垂线的定义是错误的。首先它引进了错误的艏柱、艉柱概念。大家不妨网上搜索一下?艏柱艉柱?。绝大部分的搜索结果是西方古帆船的模型制作、木质海洋渔业船舶……等等。现代的所造钢铁船,那里还有?艏柱艉柱??所述的?艉柱后缘?更是令人啼笑皆非!不知是从何处抄袭而来!

船舶规范上只有艏艉垂线和舯线,没有?舯垂线?这样的说法!

另外在水尺计重的有个重要的物理量在《规程》中没有提及,就是——装载拱垂值Mps–MFA,当拱垂值小于零表明船舶?中拱?;拱垂值大于零表明船舶?中垂?。根据经验,正常的拱垂值为Lbp/1200;极限的拱垂值为Lbp/800;危险的拱垂值为Lbp/600。

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