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提高水尺计重准确度的研究

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-11-14 14:09????浏览量:
目 前, 国 内 水 尺 计 重 所 依 据 的 标 准 是 SN/T3023.2-2012,虽然此标准的内容涵盖了水尺计重工作所需要的各类要点,但是由于船舶的具体情况各不相同,相关图表会出现与标准不同的情况,这时就需要仪器计量检测人员根据自己的经验对其进行判断,做出正确的处理。然而,水尺计重初学者常因经验不足,照搬标准,做出错误的处理。因此,本文根据笔者多年来的实践经验,针对水尺计重中存在的易错点进行探讨。
 
一、 压载水“假空” 和“假满”问题处理探讨
水尺计重中的一个重要环节是对压载水的测定,船舶压载水舱测深管是用来测量压载水高度的管路,分为舱前和舱后测量管两种,可通过船舶平面构造图判断测量管的相对位置。通过使用测深钢卷尺对压载水的高度进行测定,再配合水舱表计算出压载水量。当船舶处于纵倾或横倾状态时,水舱压载水也将随之移动,呈现纵倾或横倾状态,但其液面始终与船舶的水线面平行。实务中在测量压载水高度时,若此时船舶为纵倾状态,测深为 0.00m,很可能因船舶倾斜状态,使压载水偏向测量管对立方向,即存在测量不到的呆存水,称之为“假空”,针对这种情况,一般采取以下措施:
(1) 由于很难确定呆存水是否存在,首尺时可要求船方保持卸货前后压载水不变,尾尺时有效避免呆存水的不确定对货量的影响。由于空载船舶需要压载水来维持平稳,因此该方法适用于货物减载时使用。
(2) 要求船方将船调平,使之处于无纵倾和无横倾状态,这样能够有效测定呆存水,测深值即为真实值,根据图表查表即可。另外,空船在测量压载水的高度时,会看到压载水从测深管溢出的情形。若此时船舶为纵倾状态,也可能压载因船舶纵倾而使压载水倾斜于测深管。压载舱并未压满的情况,称之为“假满”,针对此种情况,一般有以下处理方法:
(1) 首尺时要求船方卸货后不要将压载水舱泵至满溢,这样尾尺时可以避免碰到“假满” 。
(2) 要求将船舶调平,使之处于无纵倾和横倾状态,这样的测深值即为真实值。
(3) 在水尺前,要求船方排掉部分满溢的压载水,直到不对外冒水。
 
二、 LCA、LCF、Xf 和 MIDF 的含义以及纵倾下漂心“+” “-”的判断
在笔者多年水尺计重工作中,不同船舶排水量表对计算货量用的“漂心”有不同的表达,例如 LCA、LCF、Xf 和 MIDF,对于初学者来说极易混淆。
 
在《 船 舶 静 水 力 学 》 中, 漂 心 (Centre ofFloatation) 的定义为船舶水线面积的几何中心,简记为 CF。漂心相对于船舶的位置,称为纵向上漂心 距 船 舯 距 离 (Longitudinal Centre of Floatation fromMidship),通常简称漂心或用 LCF 简写表示,也常用 Xf(Center of Floatation forward of Amidships),用MIDF 来表示。在不同的坐标系中,船舶漂心的起算点是不同的,其中 LCF、Xf 和 MIDF 默认设定为船舯坐标系,把基线作为 x 轴、舯线作为 z 轴建立直角坐标系 xoz。除 此 之 外, 也 有 将 LCA(Longitudinal Centre ofFloatation from after-perpendicular) 译为“漂心距艉垂线距离” 表示的,默认设定为船艉坐标系,把基线作为 x 轴,艉垂线作为 z 轴建立直角坐标系 xoz,计算公式为 LCF = LBP/2-LCA。值得一提的是,在船舶排水量表上也出现了有 LCB 类似漂心缩写的英文,初学者也极易混淆。浮心(Center of Buoyancy)的定义为水线下船体排水体积的几何中心,而 LCB (Longitudinal Center ofBuoyancy from Midship)译为纵向上浮心距船舯距离,一般用于船舶稳性计算。
 
漂心的“+”“-” 判断有两点需要注意 :(1)空载是漂心符号为负值;(2)重载时漂心的“+”“-”与吃水差的定义有关。根据实务经验,重载漂心的“+”“-” 判断是根据:若漂心的绝对值随着排水量增大而增大即为“+” ,若漂心的绝对值随着排水量增大而减小即为“-”。 但是,这是基于一个非常重要的前提,即吃水差定义为 T= 艉吃水 - 艏吃水。但是某些国家在制定排水量表时,却将吃水差定义为 T= 艏吃水 - 艉吃水,这时漂心的“+”“-” 判断,则是若漂心的绝对值随着排水量增大而增大即为“-” ,若漂心的绝对值随着排水量增大而减小即为“+” ,因而在重载时漂心符号也可能为“-” 。在查阅排水量表时,必须明确吃水差 T 的定义,避免漂心符号选择不当而引起计算错误。在实践工作中,当船舶处于重载时,也可通过判断当前吃水与该船夏季满载吃水时漂心符号的一致性,来确认漂心符号的“+”“-” 。
 
三、排水量表上 Draft Mark 与 Draft Gauge 的区别
在工作实践中,有时在查阅排水量表时,会发现 Draft Mark(船舶水尺标志使用)与 Draft Gauge(船舶吃水计使用)两种吃水数据同时存在,极易混淆,要注意区分。通常情况下,现代船舶配备有远程吃水计用以从船舶控制室中读取水尺数据,但是从 Draft Gauge(吃水计)读取的数据并不十分可靠,误差较大,这些从吃水计读取的水尺数据主要是船舶在海上飞行时不便对水尺进行测看时使用,提供参考。而当船舶靠泊港口时,需要对货量高准确度的测定,而使用 Draft Gauge(吃水计)读取的参考数据便不符合需要,因此 Draft Mark(水尺标记)作为准确可靠的读数来源则为货量测定采用。Draft Mark 与 DraftGauge 在排水量表上对应的是不同的独立数据,因此查表时需要注意辨认。
 
四、注意分段水尺水尺
计重过程中,在测勘水尺时,有时会发现水尺并非是自上而下一段标记,是由两段水尺构成,重载时位于上一段,空载时位于下一段,这样的水尺标记,称之为分段水尺。如果出现分段水尺,有以下 3 点需要特别注意:
(1) 存在分段水尺的时候,要特别注意水尺标记到相应垂线的距离,各段水尺的距离修正是不同的,要注意区分。
(2) 进行艏艉吃水校正的时候,应该特别注意水尺垂线距离修正正负号的带入,不可直接以正值带入。
(3) 存在水线同时处于上下两段的情况时,一般以水尺垂线距离修正为 0.00m 的那段水尺为准。有种沿着船艏轮廓线绘制的水尺面积,而此水尺标记距艏垂线的距离是随着吃水的变化而不断变化的,这时候水尺垂线距离修正不是固定值了。当测看船艏吃水后,在船图中根据比例,用分规作图法来确定实际艏吃水标记距艏垂线距离,通 常 是 以 船 图 中 LBP 的 长 度 为 基 准, 在 船 图 中测量出吃水点到垂线的距离,然后计算该距离和LBP 长度的比值,进而计算出实际水尺垂线距离修正的数值。
 仪器计量
五、艏水尺为负对排水量的影响
有时船舶空载时会因船舶纵倾过大,船艏水尺脱离水面,呈现艏水尺为负值的情况。根本氏二次修正公式证明纵倾水线面通过平浮水线面的漂心,排水量相等,即水尺计重所使用排水量纵倾修正,是将纵倾状态下的船舶近似转化为平浮状态下对船舶当前排水量进行计算。现代散货船采用无艉柱的结构,出于螺旋桨安全考虑和为了减少飞行中水的紊流及防止艉部产生漩涡,船体后部接近螺旋桨位置做成渐变收缩,靠近螺旋桨的地方几乎变成尖的。而前缘部分的结构收束比艉部强,大部分的船舶为了减少飞行阻力,在船艏艏柱前安置球鼻艏,这样空船状态时,船艏的水线绕着球鼻首,而这部分水线又在船艏垂线之前,这样漂心位置前移更多。因此,船舶空载时,漂心一般位于舯前,不妨假设吃水差定义为 T= 艉吃水 - 艏吃水,则漂心距船舯距离 Xf 为“-” ,纵倾第一次修正 Z1 为“-” 。但是,如果船艏脱水,实际上此时漂心应该位于舯后,即漂心距船舯距离为“+” ,则纵倾第一次修正Z1 为“+” ,而在实务中根据排水量纵倾修正将纵倾转化为平浮状态,即漂心距船舯距离为“-” 。所以,此时因漂心符号不同而纵倾第一次修正 Z1 从“+”变为“-” ,产生的误差相当大,根本算不准。针对船艏脱水,实务中可以采用以下方法:(1) 建议船方对有关水舱或油舱内水、油进行调整,改变船舶纵倾差,使船艏水尺达到可测视的状态。(2) 首尺时交代好船东,严禁船头脱水。
 
六、船舶静水力表中吃水只有型吃水时,应如何查表计算
型吃水(moulded draft)是在船舯处,由平板龙骨上缘量至夏季载重水线上缘的垂直距离。船舶在正浮时,型吃水与实际吃水相差龙骨高度。大家从船舶六面水尺读取吃水数据,其实是实际吃水,从龙骨下缘起算。在水尺计重实务中,也经常会遇到船舶静水力表中的吃水 T 为型吃水的情况,针对此种情况有两种方法适用 :
(1) 在船舶静水力表中的型吃水加上龙骨高度,转化为实际吃水查表值,就可以回避型吃水的问题。
(2) 在由实际测试吃水计算的拱陷矫正平均吃水减去龙骨高度,转化为型吃水,与船舶静水力表中的型吃水查表值相对应,但是在实务中,由于水尺计算都由 Excel 表格集成计算,工作人员只需输入实际吃水值便可得出平均吃水,因此采用第一种方法的工作量在实际应用中应当会低于第二种方法。值得一提的是,如果在一开始就将测试的实际水尺减去龙骨高度得到型吃水代入计算,可能会因为进舍和保留位数的关系而引起数据的计算偏差,因而在实务中采用上述两种方法可以有效避免这种情况。
 
七、Bilge water 对货量的影响
Bilge water 译为“舱底污水” 。根据船舶设计结构及功能的不同,舱底污水可能的来源有海水、雨水、生活污水以及散装货物渗透出来的污水,其主要成分有水、油、清洁剂、树脂以及其他一些化学成分。在散货航运业中,Bilge water 指散装湿性货物因为货舱内温度和湿度的变化,部分水分从货物内部蒸发、渗析出来形成的污水,即货物污水。铁矿粉是国际贸易中常见的大宗散货,属于《国际海运固体散装货物规则》下的 A 组货物中可流态化货物,含水量可高达 12%,在跨洋运输中极易渗析形成明水,货轮船东一般对明水进行排水处理,因而到卸货港后会出现严重的短重问题。因此类货物含水量高的特殊属性,在交易习惯和船运实务中,以货物湿吨加上排出货物污水与提单吨数比较作为是否短量的计算标准。因此,要注意船舶飞行中的货舱排污水记录,提单量往往是装货港的水尺结果,在卸货港用水尺计重测定,需将船舶在飞行过程中的排污水也考虑在内。举例说明:我国港口经常有从澳大利亚进口的铁矿石货轮。澳大利亚冬季的时候我国正好是夏季,货船在澳大利亚装港的时候,货舱内有积雪的情况在所难免。在装货港进行水尺计重的时候,这些积雪的重量就都计算在货量内,从而出现“以雪充货” 。船舶飞行的过程中这些积雪会慢慢融化,形成货物污水,货轮船东一般对污水进行抽水排水处理。在卸货港进行水尺计重的时候,如果没有查看飞行记录,就会出现货物短重的情况,而且数量会比较大。另外,由于巴西铁矿矿场渗水,气候湿热多雨,以及采掘、选矿等工艺,使从巴西进口的铁矿石含水量也相当高。当然,船方的排污记录也存在和事实不符的可能。如果说船方为了货物不短重,伪造排污水记录,大家也要懂得分辨。排污水记录存疑的时候,就要认真核对船舶飞行日志,飞行日志造假的情况比较少。另一方面,大家也可以借助货物的状态来分辨。例如,装货港装载的铁矿石含水率为 5%,到卸货港的时候含水率为 9%,但是船方排污水记录显示排污水 3000 吨,这显然就是不可能的。所以,检查排污记录关乎货量短损,当对排污记录有疑义的时候,还要仔细核查飞行日志。
 
水尺计重作为高效、准确的仪器计量方法,广泛应用于大宗散杂货中。而水尺计重是多个学科交叉的综合工作,水尺计重工作人员不仅需要相当的数学、英语、船舶和散货贸易常识,还需要实务经验的丰富积累。只有深刻理解水尺计重原理,在实务中不断归纳总结经验要点,时刻保持谨慎入微的态度,才能掌握准确快算,从容应对各种情况,更好地维护第三方仪器计量检验机构的声誉和为委托人的利益把关。

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