SOLAS 公约中,《国际完整稳性规则》(IS 规则)对船舶稳性在不同海况和载货情况下的规定及计算验证方法如下:
散货船:在装载散装货物时,要考虑货物的移动对稳性的影响,如谷物等具有流动性的散货,需按照相关规定进行平舱,以防止货物在航行中移动而导致船舶稳性恶化。对于矿砂等高密度散货,需合理配载,避免重心过高或过低,确保初稳性高度和复原力臂等指标满足要求。
集装箱船:由于集装箱的堆放高度较高,且在海上可能受到风浪的影响而产生移动和倾斜,要求对集装箱的系固进行严格检查和规范,确保其在各种海况下都能保持稳定。同时,在配载时要考虑不同重量和尺寸的集装箱的合理分布,以维持船舶的平衡和稳性。
液货船:液货船在装载液体货物时,由于液体的流动性,会产生自由液面效应,降低船舶的稳性。因此,在稳性计算中需考虑自由液面修正,通常要求液货舱在装载和航行过程中保持一定的液位高度,避免出现过大的自由液面。
计算方法:
初稳性高度计算:通常采用公式,其中为初稳性高度,为横稳心距基线高度,为船舶重心距基线高度。可通过船舶的型线图和静水力曲线等资料获取,则需根据船舶的装载情况,包括货物、燃油、淡水等的重量和分布来计算。
复原力臂计算:根据船舶的倾斜角度和排水量等参数,通过静水力曲线和稳性交叉曲线等资料,计算不同倾斜角度下的复原力臂。
稳性衡准数计算:先计算出最小倾覆力矩(臂)和风压倾侧力矩(臂),然后根据公式计算稳性衡准数。
验证方法:
倾斜试验:新船完工时,船长在 24m 及以上的船舶须进行倾斜试验,以确定空船排水量和其重心的纵向、横向和垂向位置。在船舶改装后,若对稳性资料有实质性影响,必要时也应重做倾斜试验。
稳性资料审核:船舶应配备完整的稳性资料,包括确保符合有关完整和破损稳性要求的最小营运稳心高度与最大许用纵倾吃水的关系曲线或表格等。主管机关会对这些资料进行审核,以验证船舶的稳性是否符合要求。
装载手册核查:船舶的装载手册中应包含各种装载工况下的稳性计算结果和操作指南,船员在装货前应根据装载手册进行配载,并核查实际装载情况是否符合稳性要求。
航海模拟器验证:一些先进的航海模拟器可以模拟船舶在不同海况和载货情况下的航行状态,通过在模拟器中进行试验,验证船舶的稳性和操纵性能等。