淺談船舶充足穩(wěn)性

◎ 陳沛?zhèn)ァ∧虾：胶１Ｕ现行膹V州航標(biāo)處

淺談船舶充足穩(wěn)性

◎ 陳沛?zhèn)ツ虾：胶１Ｕ现行膹V州航標(biāo)處

確保船舶具有充足穩(wěn)性是防止船舶傾覆的基本條件，本文分析了船員為確保船舶具有充足穩(wěn)性有關(guān)計(jì)算、校驗(yàn)及檢驗(yàn)的操作現(xiàn)狀并提出相關(guān)措施及建議。

充足穩(wěn)性 檢驗(yàn) 建議

1.前言

船舶在海上航行時(shí)，因受到風(fēng)壓力、波浪沖擊力等外力作用，使船體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。其中最主要的一種運(yùn)動(dòng)形式，就是船舶的橫搖、如果橫搖幅度超過(guò)一定限度，就會(huì)導(dǎo)致船舶傾覆。船舶穩(wěn)性的作用是當(dāng)船舶在外力作用下發(fā)生傾斜而不致傾覆,當(dāng)外力作用消失后,仍能恢復(fù)其原來(lái)狀態(tài)的能力。為防止船舶傾覆，IMO通過(guò)統(tǒng)計(jì)各類海損事故船舶的靜穩(wěn)性參數(shù),提出相應(yīng)的界限,作為控制船舶穩(wěn)性的判據(jù)，IMO于1993年通過(guò)了A.749（18）決議（《關(guān)于IMO文件包括的所有船舶的完整穩(wěn)性規(guī)則》），并在1998年以MSC.75（69）決議對(duì)此進(jìn)行了修正。但由于A.749（18）決議和MSC.75（69）決議均屬建議性文件，因此IMO根據(jù)20世紀(jì)中期以來(lái)收集的船舶營(yíng)運(yùn)統(tǒng)計(jì)和氣象衡準(zhǔn)制定《2008年完整穩(wěn)性國(guó)際規(guī)則》，該規(guī)則于2010年7月1日生效成為強(qiáng)制性要求。所以船舶滿足該規(guī)則的規(guī)定等同具有充足的穩(wěn)性。以下分析船員為確保船舶具有充足穩(wěn)性有關(guān)計(jì)算、校驗(yàn)及檢驗(yàn)的操作現(xiàn)狀并提出相關(guān)措施及建議。

2.船員在確保船舶具有充足穩(wěn)性方面存在的困難

2.1船舶穩(wěn)性資料不全、不在船或沒(méi)有及時(shí)更新

2.1.1公約法規(guī)的有關(guān)規(guī)定

應(yīng)提供給船長(zhǎng)經(jīng)主管機(jī)關(guān)或認(rèn)可組織批準(zhǔn)的資料。穩(wěn)性資料以及與船舶強(qiáng)度相關(guān)的裝載資料，應(yīng)連同已經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)這些資料的證明隨時(shí)備在船上；如果船舶的任何改裝實(shí)質(zhì)上影響到提供給船長(zhǎng)的裝載或穩(wěn)性資料，則應(yīng)提供經(jīng)修正的資料。必要時(shí)船舶應(yīng)重新進(jìn)行傾斜試驗(yàn)；如果預(yù)計(jì)空船排水量的偏差超過(guò)2%，或重心縱向位置的偏差超過(guò)1%LS，船舶應(yīng)重做傾斜試驗(yàn)。

2.1.2無(wú)法計(jì)算船舶穩(wěn)性或計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確

船舶所有載荷的重心高度及相關(guān)參數(shù)必須從船舶穩(wěn)性資料中查取，也就是說(shuō)沒(méi)有船舶穩(wěn)性資料船員無(wú)法計(jì)算船舶穩(wěn)性。如果船舶穩(wěn)性資料沒(méi)有及時(shí)更新，直接影響船舶穩(wěn)性計(jì)算的準(zhǔn)確性。船舶穩(wěn)性資料的準(zhǔn)確性主要由以下因素影響：船舶設(shè)計(jì)或建造部門初次所提供穩(wěn)性資料的準(zhǔn)確性、日后船舶修理及改裝等。因?yàn)榇瑔T具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，而船舶也經(jīng)常變換船東，容易造成船舶穩(wěn)性資料未及時(shí)更新而未被船長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)。所以為確保船舶具有充足穩(wěn)性有必要為船舶提供容易檢驗(yàn)判斷船舶初穩(wěn)性高度的裝置和方法。

2.2船舶穩(wěn)性計(jì)算的復(fù)雜性

2.2.1SOLAS74公約和國(guó)內(nèi)法規(guī)有關(guān)簡(jiǎn)化船舶穩(wěn)性計(jì)算的規(guī)定

應(yīng)將主管機(jī)關(guān)同意的必要資料提供給船長(zhǎng)以使他能用迅速而簡(jiǎn)便的方法獲得有關(guān)各種營(yíng)運(yùn)狀態(tài)下船舶穩(wěn)性的正確指導(dǎo)。這些資料應(yīng)包括：確證符合有關(guān)完整及破損穩(wěn)性要求的最小營(yíng)運(yùn)初穩(wěn)性高度（GM）對(duì)吃水的曲線圖或表格，也可選擇相應(yīng)的最大許用重心垂向位置（KG）對(duì)吃水的曲線圖或表格，或這些曲線等效的其他資料。

船長(zhǎng)150m及以上的散貨船均應(yīng)配備裝載儀，該裝載儀主要作用是提供主船體梁的剪力和彎矩資料。但裝載儀的配備也非常有利于船舶初穩(wěn)性高度（GM）計(jì)算。在船舶裝載完畢和離港之前，船長(zhǎng)應(yīng)確定船舶的縱傾和穩(wěn)性，并應(yīng)查明和記錄該船是否符合有關(guān)規(guī)則的穩(wěn)性衡準(zhǔn)。船舶的穩(wěn)性均應(yīng)由計(jì)算得出。主管機(jī)關(guān)可以接受采用電子裝載儀和穩(wěn)性計(jì)算機(jī)或與此等效設(shè)施。

韓國(guó)籍“歲月”號(hào)客輪傾覆事故現(xiàn)場(chǎng)

中國(guó)籍“皖神舟67”拖輪傾覆事故場(chǎng)

2.2.2 船舶初穩(wěn)性高度計(jì)算的復(fù)雜性

盡管目前船舶穩(wěn)性的計(jì)算得到了較大簡(jiǎn)化。但是船舶初穩(wěn)性高度的計(jì)算還存在不簡(jiǎn)便。初穩(wěn)性高度（GM）計(jì)算公式：GM=K M-KG=K M-（△LKGL+∑PiKgi）/(△L+∑Pi),式中；KM—船舶橫穩(wěn)心距基線高度，m,可以根據(jù)平均吃水或排水量在靜水力參數(shù)表上查得；△L—空船排水量，t,可由船舶資料中查得；KGL—空船重心距基線高度，m,可由船舶資料查得；Pi—載荷重量，t；Kgi—載荷的重心距基線的高度，m；從初穩(wěn)性高度（GM）的計(jì)算公式中可知穩(wěn)性計(jì)算涉及的參數(shù)較多，比如空船重量及其重心高度，常數(shù)及其重心高度，各貨艙貨物重量及其重心高度，各壓載艙壓載水重量及其重心高度，各油艙油的重量及其重心高度，各淡水艙淡水重量及其重心高度，船員及旅客重量及其重心高度等各種載荷重量及其重心高度的數(shù)值，要準(zhǔn)確計(jì)算船舶穩(wěn)性需要準(zhǔn)確獲得各參數(shù)數(shù)據(jù)，但是除固定載荷外可變載荷都需要船上人員測(cè)定，貨物資料需要由托運(yùn)人（貨主）提供貨物密度、積載因數(shù)、貨物重心高度、貨物重量等，如果無(wú)具體可變載荷數(shù)據(jù)船長(zhǎng)就很難準(zhǔn)確計(jì)算。所以船舶初穩(wěn)性高度的計(jì)算還受到外界因素的影響或存在人為計(jì)算錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3船舶穩(wěn)性判斷及檢驗(yàn)現(xiàn)狀

在船舶穩(wěn)性的計(jì)算中，由于各種誤差或人為計(jì)算疏忽影響，使穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果與船舶實(shí)際穩(wěn)性狀況往往難以完全吻合。所以實(shí)船穩(wěn)性判斷及檢驗(yàn)非常有必要，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取必要措施，確保船舶安全營(yíng)運(yùn)。

船舶穩(wěn)性不足的癥狀：裝卸貨時(shí)，左右重量稍有不均，船立即偏向重的一側(cè)；使用一舷油、水時(shí)，船舶很快向另一舷傾斜；船舶受到較小的橫風(fēng)時(shí)，船明顯傾斜；操船時(shí)用舵或使用拖輪、船身明顯橫傾，甚至絞松系纜也會(huì)引起橫傾且恢復(fù)緩慢；遇到意外情況（如甲板上浪、艙內(nèi)出現(xiàn)自由液面）時(shí)，船舶出現(xiàn)永傾角。以上穩(wěn)性不足的癥狀屬于粗略評(píng)估，當(dāng)船舶穩(wěn)性相當(dāng)差時(shí)才能夠判斷，且判斷結(jié)果受個(gè)人主觀影響較大。所以判斷實(shí)船穩(wěn)性是否充足需要通過(guò)檢驗(yàn)的方法。

船舶穩(wěn)性檢驗(yàn)現(xiàn)狀：方法一是通過(guò)左右舷移動(dòng)載荷檢驗(yàn)穩(wěn)性。檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)船舶停泊時(shí)的穩(wěn)性，可以用左右舷移動(dòng)載荷或一舷起吊貨物等方法使船舶產(chǎn)生一個(gè)橫傾角，以此檢驗(yàn)船舶GM值。算式GM=P·Y/（△·tagθ），式中：P—橫向移動(dòng)或起吊的載荷重量，t；Y—P的重心橫移的距離或起吊貨物的重心距離船舶中線面的橫向距離，m；GM—載荷移動(dòng)前或起吊貨物前的初穩(wěn)性高度，m。該檢驗(yàn)方法涉及移動(dòng)的載荷重量、移動(dòng)載荷的橫向距離、排水量及傾斜角，該檢驗(yàn)方法最大的不便利是船上難以找到合適的載荷和橫移距離的準(zhǔn)確計(jì)算，所以船舶極少使用該方法檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性。方法二是根據(jù)實(shí)測(cè)橫搖周期檢驗(yàn)初穩(wěn)性高度。船舶橫搖周期T是在指船舶橫搖一個(gè)全擺程所需的時(shí)間（s）。船舶的橫搖周期與初穩(wěn)性有密切的關(guān)系。檢驗(yàn)方法：船舶啟航后，駕駛員可以用秒表測(cè)定船舶的橫搖周期，并代入經(jīng)驗(yàn)公式求得GM值：T=0.58f[（B2+4KG2）/GM]1/2，式中：f—系數(shù)，根據(jù)船寬吃水比B/d查表；B—船舶型寬，m；d—船舶型吃水，m；KG—船舶重心高度，m；GM—未經(jīng)自由液面修正的初穩(wěn)性高度，m。對(duì)于船長(zhǎng)不超過(guò)70m的船舶：GM=（C·B/T）2（m），式中：C—船舶橫搖周期系數(shù)，其值與船舶大小、形狀及重量分布等因素有關(guān)，一般貨船C=0.7-0.8。由于橫搖的周期測(cè)定受到風(fēng)浪作用的影響，測(cè)定橫搖周期存在較大的誤差，如果風(fēng)平浪靜時(shí)，船舶基本不左右搖擺，船舶橫搖周期也難以測(cè)定，所以該方法船員也很少采用，再有在船舶穩(wěn)性資料中如果無(wú)相關(guān)f和C的數(shù)據(jù)就難以計(jì)算初穩(wěn)性高度。

2.4船舶穩(wěn)性不足導(dǎo)致船舶傾覆的案例

船舶具有充足的穩(wěn)性是防止船舶傾覆的基本條件之一，但是每年都存在由于船舶穩(wěn)性不足而導(dǎo)致傾覆事故。事故一：2014年4月16日，“歲月”號(hào)客輪載有476人在韓國(guó)全羅南道珍島郡屏風(fēng)島以北海域意外進(jìn)水并最終沉沒(méi)，僅有172人獲救。事故造成超過(guò)300人遇難。韓國(guó)大檢察廳得出結(jié)論，認(rèn)為“歲月”號(hào)所屬船務(wù)公司為擴(kuò)大載重量而改裝船體，破壞了船體的穩(wěn)定性。事故二：2015年1月15日，“皖神舟67”輪在長(zhǎng)江福姜北水道在進(jìn)行旋回轉(zhuǎn)試驗(yàn)中傾覆，并在短短20秒鐘內(nèi)沉沒(méi)，事故導(dǎo)致船上25人落水。其中22人遇難，3人獲救。

3.船長(zhǎng)為確保船舶具有充足穩(wěn)性所采取有關(guān)措施和建議

3.1確保船舶完整的穩(wěn)性資料在船并及時(shí)更新

船長(zhǎng)應(yīng)確保經(jīng)船級(jí)社認(rèn)可的船舶穩(wěn)性資料在船，該資料應(yīng)完整齊全。新上船的船長(zhǎng)和駕駛員應(yīng)在接班前熟悉船舶穩(wěn)性資料，了解本船的穩(wěn)性特點(diǎn)及穩(wěn)性最差的裝載及壓載情況；了解有關(guān)影響穩(wěn)性的操作限制。定期檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性，如對(duì)穩(wěn)性資料有懷疑時(shí)應(yīng)通知公司安排核對(duì)并更新船舶穩(wěn)性資料。當(dāng)船舶有較大的修理和改裝后或累次修理改裝后空船重量變化超過(guò)2%要做船舶傾斜試驗(yàn)并更新船舶穩(wěn)性資料。

3.2確保船舶穩(wěn)性計(jì)算的準(zhǔn)確性

由于GM值計(jì)算涉及的載荷參數(shù)較多，有些參數(shù)難以確定，需要托運(yùn)人或岸上人員提供，所以船長(zhǎng)駕駛員必須嚴(yán)格把好貨物資料和計(jì)算關(guān)。假如船上不能獲得詳細(xì)的貨物資料，船長(zhǎng)應(yīng)通過(guò)估算的辦法，用偏于安全的計(jì)算方法，如集裝箱的重心不明時(shí)取集裝箱的體積中心所計(jì)算出的GM值偏小。船長(zhǎng)駕駛員絕不能弄虛作假或者不計(jì)算，對(duì)船舶穩(wěn)性心中無(wú)數(shù)。

3.3做好船舶穩(wěn)性的核算

根據(jù)《法定規(guī)則》規(guī)定，并考慮對(duì)船舶安全的要求，船舶在核算其穩(wěn)性時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①對(duì)穩(wěn)性衡準(zhǔn)中各項(xiàng)指標(biāo)的核算，都應(yīng)計(jì)及自由液面修正；②未滿載液貨艙即裝載少于98%艙容高度應(yīng)計(jì)自由液面的影響；③裝滿98%以上艙容的液體艙及存有通常剩余液體的空艙，可不計(jì)自由液面的影響；④無(wú)限航區(qū)船舶在使用冬季載重線或北大西洋冬季載重線的區(qū)域內(nèi)航行，以及國(guó)內(nèi)沿海船舶在冬季航行于青島以北時(shí)，應(yīng)計(jì)及結(jié)冰對(duì)穩(wěn)性的影響；⑤盡量避免船舶初始橫傾；⑥考慮到船舶在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中外部條件的復(fù)雜性和變化性以及船舶自身狀態(tài)的改變等諸多因素的影響，如船舶隨浪航行、大風(fēng)浪突襲、艙內(nèi)貨物移動(dòng)、貨艙進(jìn)水等，船舶穩(wěn)性按規(guī)則核算后雖已符合各項(xiàng)要求，但船長(zhǎng)仍應(yīng)注意船舶裝載和氣象、海況等狀況，謹(jǐn)慎駕駛和操作。在船舶遭遇到特殊情況或緊急情況而采取應(yīng)變措施，應(yīng)注意船舶的穩(wěn)性，防止發(fā)生傾覆的危險(xiǎn)。

3.4為船舶提供便利準(zhǔn)確的穩(wěn)性檢驗(yàn)裝置

由于船員的流動(dòng)性、工作量和工作壓力大等因素，為避免船舶穩(wěn)性不足而造成傾覆事故，具體建議如下：為船舶安裝檢驗(yàn)船舶初穩(wěn)性高度的水柜，該水柜的體積要準(zhǔn)確，水柜中心離船舶中線面的距離也經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)量，并且該水柜大小要合適，在檢驗(yàn)時(shí)該水柜裝滿，能使船舶產(chǎn)生明顯的橫傾角，再有為船舶安裝靈敏度、準(zhǔn)確度高的船舶傾斜儀，提高橫傾角的讀取準(zhǔn)確度。當(dāng)船長(zhǎng)需要檢驗(yàn)船舶實(shí)際初穩(wěn)性高度時(shí)注滿該水柜，讀取船舶橫傾角的變化，并把相關(guān)數(shù)據(jù)代入上述2.3所列的公式直接求取初穩(wěn)性高度GM值。該裝置能簡(jiǎn)便準(zhǔn)確檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性，船舶穩(wěn)性不足或船舶穩(wěn)性資料有誤差可以通過(guò)該檢驗(yàn)裝置及時(shí)發(fā)現(xiàn)，為確保船舶具有充足穩(wěn)性提供最后一道安全防線。

4.結(jié)束語(yǔ)

船舶具有充足的穩(wěn)性是防止船舶傾覆的前提條件。然而船舶穩(wěn)性計(jì)算的準(zhǔn)確性受到船舶穩(wěn)性資料、托運(yùn)人（貨主）向船舶提供貨物資料的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、船舶修理改裝等因素影響，所以有時(shí)船長(zhǎng)對(duì)船舶穩(wěn)性是否充足沒(méi)有把握。目前船舶普遍存在檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性不便利，如果船舶配有能簡(jiǎn)便準(zhǔn)確檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性的裝置將解決以往對(duì)船舶穩(wěn)性難以判斷的問(wèn)題。再有目前相關(guān)公約法規(guī)沒(méi)有對(duì)檢驗(yàn)船舶穩(wěn)性的強(qiáng)制要求，建議IMO為船舶增加簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的穩(wěn)性檢驗(yàn)裝置的規(guī)定。

[1]《國(guó)際海上人命安全公約》綜合文本.2009.

[2]《船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》.2011.

[3]陳偉炯.《船舶傾覆事故原因及預(yù)防措施》.

[4]《2008船舶完整穩(wěn)性國(guó)際規(guī)則》.