美國(guó)作為頭號(hào)糧食出口國(guó),2015年出口糧食約1.5億噸,那才占全球份額的10%,2016年中國(guó)糧食產(chǎn)量約6.2億噸,我查的進(jìn)口量竟然是1.2億噸?每年這的十幾億噸糧食需要我們海員運(yùn)輸!再加上市場(chǎng)低迷,現(xiàn)在(2017年3月15)巴西拉礦回國(guó)14美金/噸,而拉糧食28美金/噸,商人逐利,有機(jī)會(huì)拉糧,他們會(huì)愿意拉礦?量大利大,拉糧是家常便飯,不可避免,比如我輪現(xiàn)在就在巴西錨地等著拉大豆回國(guó),這是去年八月我上船以來第三次裝糧。拉糧比拉礦復(fù)雜,尤其對(duì)新大副或沒拉過糧的大副,撓頭皮。面對(duì)拉糧一系列復(fù)雜的問題,我仔細(xì)研究并做了很多筆記,更請(qǐng)教了不少前輩,現(xiàn)在上船7個(gè)月了,該把筆記細(xì)化一下了。下面就從散糧的特性和運(yùn)輸要求開始,探討以下幾個(gè)關(guān)鍵問題。 圖:LOADING IN TACOMA ,USA—2017 圖:COMPLETED IN BAIE COMEAU,CANADA-2016 圖:LOADING IN TUBARAO BRIZAL—2017 本文主要內(nèi)容:
一:簡(jiǎn)述--散糧的運(yùn)輸要求和特性 SOLAS74公約第Ⅵ章對(duì)谷物的定義是:the term grain includes wheat, maize(corn) oats,rye, barley, rice, pulses, seeds and processed forms thereof whose behaviour is similar to that of grain in its natural state. 并且強(qiáng)制要求 a ship carrying grain shall comply with the requirement of International Grain Code,and hold a document of authoritization as required by that code。 SOLAS這只是給了個(gè)綱,具體的目,在《國(guó)際谷物規(guī)則》的Chat7 Stability Requirements部分。英語原文不再抄錄,直接將IGC的掃描附上,其中文大意如下: 《國(guó)際谷物規(guī)則》穩(wěn)性要求 7.1任何拉糧船舶的完整穩(wěn)性,整個(gè)航程中,在一定程度上考慮到本規(guī)則B部分和圖例A.7的谷物移動(dòng)引起的傾側(cè)力矩后,至少應(yīng)滿足以下衡準(zhǔn) 1).谷物移動(dòng)橫傾角不得超過 12°或者甲板邊緣浸水角, 二者以較小者為準(zhǔn); 2).在靜穩(wěn)性曲線圖上, 在橫傾力臂曲線和復(fù)原力臂曲線之間直到兩曲線縱坐標(biāo)間最大橫傾角, 或者是 40°, 或者是進(jìn)水角 θf, 三者之間最小者之間所圍的純面積或剩余面積,在任何裝載狀況下, 不得小于 0.075 米-弧度; 3).進(jìn)行液艙自由液面修正后的初穩(wěn)性高度值不得小于 0.30 米; 7.2裝載前,如果締約國(guó)政府的裝貨港要求,船長(zhǎng)應(yīng)證明船舶在航程中的所有階段,符合本部分要求的穩(wěn)性衡準(zhǔn)。 7.3裝載后,船長(zhǎng)應(yīng)確保船舶在出海前保持正浮狀態(tài);
之所以針對(duì)散糧有以上強(qiáng)制要求,就是因?yàn)樯⒓Z穩(wěn)性特殊。其實(shí),散糧不僅穩(wěn)性的要求特殊,整體來說散糧(運(yùn)輸)有以下五個(gè)方面的特性:
此處歸納的這五個(gè)方面的特性,亂七八糟,不成系統(tǒng),當(dāng)然,這并不影響本文之大局,反倒是組成了本文的大局。正是這五個(gè)特性組成了本文的主題。特性分類不是目的,只是引子。接下來就針對(duì)這五類特性,依次探討穩(wěn)性/備艙/熏艙/裝卸/過河的話題。 二:說明--美國(guó)加拿大澳洲散糧穩(wěn)性計(jì)算 1:散糧穩(wěn)性綜述。 如前所述,散糧特性一:下沉性和散落性-- -在船舶搖擺和震動(dòng)等外力作用下,會(huì)導(dǎo)致谷物表面的下沉,以及自由松散流動(dòng)--故穩(wěn)性要求高 谷物表面下沉,重心降低,散落流動(dòng),重心橫移,所以谷物移動(dòng)對(duì)船舶穩(wěn)性的影響包括垂向和橫向兩個(gè)移動(dòng)分量,垂向移動(dòng)使船舶重心降低,橫向移動(dòng)橫移使谷物產(chǎn)生橫向傾側(cè)力矩,這個(gè)傾側(cè)力矩達(dá)到一定數(shù)值,船舶則會(huì)傾覆。所以必須確保谷物產(chǎn)生的實(shí)際傾側(cè)力矩不至于過大,以保證船舶的穩(wěn)性和安全。 既然谷物產(chǎn)生了傾側(cè)力矩,而且不可以太大,那么,這個(gè)谷物實(shí)際傾側(cè)力矩Actual Heeling Moment最大允許到多少?標(biāo)準(zhǔn)在哪里?標(biāo)準(zhǔn)就在船舶出廠時(shí)給的最大許可傾側(cè)力矩表Maximum Allowable Heeling Moment。就是說傾側(cè)力矩最大不能超過船舶出廠給的許可力矩。直白的說,裝的糧食隨著船在海上晃來晃去,產(chǎn)生想把船晃翻的力(矩)Actual,而船廠給了個(gè)許可數(shù)據(jù)Allowable,晃的力(矩)Actual不超過Allowable,才合格!
散糧穩(wěn)性的計(jì)算,就是算出實(shí)際產(chǎn)生的傾側(cè)力矩Actual Heeling Moment,并查到最大許可傾側(cè)力矩Maximum Allowable Heeling Moment,然后將二者對(duì)比,Actual 小于Allowable,即谷物傾側(cè)力矩小于最大許可力矩,合格?。。〖热皇潜容^Actual HM和Maximum HM的大小,那就要算出來各自的大小。 接下來,就捋一捋思路,到底怎么求算Maximum Allowable Heeling Moment和Actual 和 Actual Heeling Moment。
1.1)-最大許可傾側(cè)力矩Maximum Allowable Heeling Moment的查取。
Allowable要用船舶排水量△和總重心高度KG雙內(nèi)插查表,故應(yīng)先算出來△和KG。△自然是油水常數(shù)空船貨的總和。KG要用單個(gè)載荷的垂向力矩的總和除以總載荷 ΣPiZi—全船垂向力矩 Pi—構(gòu)成排水量的第項(xiàng)的載荷重量 Zi—第Zi項(xiàng)的載荷重量的重心高度 ΣG:油水, C:常數(shù), △L:空船, Q:貨物 KG要經(jīng)過油水柜的修正,KG=KG。-GG。 1.2)-實(shí)際傾側(cè)力矩Actual Heeling Moment的計(jì)算 Volumetric heeling moment:傾側(cè)體積矩(單位m4),查表可得 Stowage Factor 積載因數(shù)(單位m3/mt),從VI或代理處可得 注意按規(guī)則將傾側(cè)體積力矩修正,松動(dòng)艙1.12倍,滿載艙1.0倍 算出了Actual HM和Maximum HM,再將對(duì)比二者即可。說是算穩(wěn)性,實(shí)際主要是查資料,美加澳洲的表格里都有自動(dòng)計(jì)算公式,查得相關(guān)數(shù)據(jù),頂多再將查的內(nèi)插一下,基本就完成了。整體思路有了,下面就是具體表格的介紹了。美國(guó)、加拿大、澳大利亞等主要散糧出口國(guó)均有散糧運(yùn)輸穩(wěn)性計(jì)算專用表格,這也符合《國(guó)際谷物規(guī)則》7.2的要求。美國(guó)由國(guó)家貨物局(NCB)負(fù)責(zé),澳大利亞海事安全局(AMSA)負(fù)責(zé),而在加拿大則由港監(jiān)(Port Warden)負(fù)責(zé) 圖:TRIMMING IN TACOMA,USA –2017 圖:LOADING IN SANTOS BRAZIL,2016 2:美國(guó)NATIONAL CARGO BUREAU,INC.的散糧計(jì)算表格 GRAIN STABILITY CALCULATION FORM
PAGE I 是填寫船舶細(xì)節(jié)。大家都會(huì),不再詳述。 注a:APPLICABLE REGULATIONS:International Grain Code(IMO Res MSC 23 (59) 注b:GRAIN LOADING BOOKLET APPROVED BY和ADDENDUM FOR UNTRMMED ENDS APPROVED BY:船級(jí)社例如CCS或NKK等等。 注c:FWA-FRESH WATER ALLOWANCE:為淡水超額量指的是船舶同標(biāo)準(zhǔn)海水水域駛?cè)霕?biāo)準(zhǔn)淡水水域時(shí)船舶平均吃水的增加量。FWA=DISPLACEMENT/(40*TPC)??ì斏痛耙话愣际?/span>333mm。 PARTI 是SHIP AND CARGO CALCULATION計(jì)算各艙貨物的垂向力矩(是為了計(jì)算總的重心高度KG)。填入SF,Weight, VCG即可,最后得到SHIP AND CARGO總的重量weight和垂向力矩moment。 注a:SF--見VI或問代理, Weight--自己每艙配貨數(shù)目, VCG--查GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET或LOADING MANUAL, 注b:松動(dòng)艙(好比6艙計(jì)劃不滿倉(cāng))的VCG來源。GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET的VOLUMETRIC HM,VOLUME AND KG DIGRAGRAM 部分找到NO.6CARGO HOLD,由貨物的體積查表內(nèi)插 注c:CARGO PLAN 圖表,毋庸贅述。 注d:有了貨物空船和常數(shù)的weight及moment,配貨之后這三項(xiàng)是固定的了,整個(gè)航次不變了。就剩油水了,所以下面是油水---航程中會(huì)有變化的量 PARTII 是 FUEL AND WATER CALCULATION計(jì)算船舶出發(fā)時(shí),中途港,到達(dá)港的穩(wěn)性。這三個(gè)狀態(tài)唯一的區(qū)別就是油水的變化,即自由液面的變化。最后得到KG(經(jīng)過自由液面修正過的重心高度),GM(經(jīng)過自由液面修正過的穩(wěn)性高度)。 注a:以排水量為引數(shù)查取HYDROSTATIC TABLE中的'TKM'值,即為KM PARTIII 是STABILITY SUMMARY計(jì)算各艙的Heeling Moment,以各艙的貨物高度或空擋高度查各艙的Volumetic HM, 再除以SF(或乘以貨物密度)就換算出了各艙的Heeling Moment,累積得到實(shí)際產(chǎn)生傾側(cè)力矩Actual Heeling Moment。查出最大的許可傾側(cè)力矩Maximum Allowable Heeling Moment。Actual 和Maximum二者對(duì)比,Actual 小于Maximum,合格! 注a:對(duì)于滿倉(cāng)的情況,無論你平倉(cāng)如否都要按照滿倉(cāng)未平艙來計(jì)算。實(shí)際配載圖還是要按滿倉(cāng)。這樣保證了船舶安全系數(shù)更大。ATOWAGE一欄填PF--部分滿倉(cāng)。FUT--滿倉(cāng)不平艙。谷物深度或是空檔高度,部分裝載艙填實(shí)際谷物深度或是空檔高度。一般填ULLAGE空高,滿倉(cāng)填0即可。 注b: 最大的許可傾側(cè)力矩Maximum Allowable Heeling Moment的是查表雙內(nèi)插得來。查表引數(shù)是KG(經(jīng)過自由液面修正過的重心高度)和DISP排水量。查找GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET 的ALLOWABLE GRAIN HM ABLE“散裝谷物最大許用傾側(cè)力矩表”。 注c:VOLUMETRIC HM已包含松動(dòng)艙的1.12倍。 圖: NIGHT SCENE IN ACOMA,USA—2017 圖:PREPARE FOR FIMUGATE AT BAIE COMEAU,CANADA--2016 3:加拿大TRANSPORTS CANADA的散糧計(jì)算表 CALCULATION OF STABLITY FOR VESSELS LOADING BULK GRAIN
大致和美國(guó)表格一樣,簡(jiǎn)述如下:
TABLE I是GENERAL PARTICULARS 填寫船舶細(xì)節(jié),不再贅述。
TABLE II 是CALCULATION OF KG計(jì)算各艙貨物的垂向力矩(是為了計(jì)算總的重心高度KG)。填入SF,Weight,VCG即可,其中松動(dòng)艙的VCG由貨物的體積查表內(nèi)插。最后得到SHIP AND CARGO總的重量weight和垂向力矩moment。 注a:SF--見VI或問代理, Weight--自己每艙配貨數(shù)目, VCG--查GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET或LOADING MANUAL, 注b:松動(dòng)艙(好比6艙計(jì)劃不滿倉(cāng))的VCG來源。GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET的VOLUMETRIC HM,VOLUME AND KG DIGRAGRAM部分找到NO.6CARGO HOLD,由貨物的體積查表內(nèi)插 注c:有了貨物空船和常數(shù)的weight及moment,配貨之后這三項(xiàng)是固定的了,整個(gè)航次不變了。就剩油水了,下面就是油水---航程中會(huì)有變化的油水。
TABLE III是 CALCULATION OF KG & GM – LIQUIDS' WORST CONDITION DEPARTURE/ INTERMEDIATE / ARRIVAL計(jì)算船舶出發(fā)時(shí),中途港,到達(dá)港的穩(wěn)性。這三個(gè)狀態(tài)唯一的區(qū)別就是油水的變化,即自由液面的變化。最后得到KG(經(jīng)過自由液面修正過的重心高度),GM(經(jīng)過自由液面修正過的穩(wěn)性高度)。 注a:以排水量為引數(shù)查取HYDROSTATIC TABLE中的'TKM'值,即為KM
TABLE IV是 UPSETTING MOMENTS計(jì)算各艙的Heeling Moment,以各艙的貨物高度或空擋高度查各艙的Volumetic HM, 再除以SF(或乘以貨物密度)就換算出了各艙的Heeling Moment, 注a:這里的UPSETTING MOMENT就是HEELING MOMENT. 注b:谷物深度或是空檔高度,部分裝載艙填實(shí)際谷物深度或是空檔高度。一般填ULLAGE空高,滿載艙填“0”即可。
TABLE V 是UPSETTING MOMENT CORRECTION FOR VERTICAL SHIFT OF G IF NOT INCLUDED IN SHIP'S DATA修正HM. (松動(dòng)艙1.12倍,滿載艙1.0倍)單獨(dú)計(jì)算,然后相加得到最終的Actual Heeling Moment
TABLE VI 是MAXIMUM ALLOWABLE UPSETTING MOMENTS,查Maximum Allowable HM和Actual HM比較。Actual 小于Maximum,合格! 注a:最大的許可傾側(cè)力矩Maximum Allowable Heeling Moment的是查表雙內(nèi)插得來。查表引數(shù)是KG(經(jīng)過自由液面修正過的重心高度)和DISP排水量。查找GRAIN LOADING STABLITY BOOKLET 的ALLOWABLE GRAIN HM ABLE“散裝谷物最大許用傾側(cè)力矩表”。 注b:加拿大前6頁(yè)即可,后面的不用做了。
4:澳大利亞DEPARTMENT OF TRANSPORT的散糧計(jì)算表格
大致也是一樣,簡(jiǎn)述如下
TABLE1是船舶資料。GRAIN STABILITY INFORMATION APPROVAL AUTHORITY AND DATE谷類穩(wěn)性資料的批準(zhǔn)當(dāng)局及其批準(zhǔn)日期。例如CCS ON OCT. 25TH, 1978 TABLE2是LIGHT SHIP/SREW&STORE/CARGO這三個(gè)不變量的重心高度KG(即VCG)/重量weight和垂向力矩moment, 油水柜的KG/weight和moment也在此Table了,只不過只要LIQUID’S WORST CONDITION,不再是計(jì)算船舶出發(fā)時(shí),中途港,到達(dá)港。 注a:當(dāng)是經(jīng)平艙或未經(jīng)平艙的滿載艙時(shí),若谷物重心取在谷物下沉后的實(shí)際重心處時(shí)填“C”,若谷物重心取在艙容中心處時(shí),填“V”。部分裝載艙可填寫“C”。 注b :F.S. Moments是慣性矩乘以密度所得的積,慣性矩可用液體體積為引數(shù)查取液體艙曲線圖中的IT curves。 注c:填寫油水存有量時(shí),應(yīng)根據(jù)航次經(jīng)驗(yàn)預(yù)計(jì)需要對(duì)油水做調(diào)撥、增添或消耗等變化后,并考慮到其對(duì)船舶穩(wěn)性的不利影響達(dá)最大時(shí)的存有量為準(zhǔn)。
TABLE3查得各貨艙的體積矩,算出修正(松動(dòng)艙1.12倍,滿載艙1.0倍)后的upsetting moment 欄1:谷物深度或是空檔高度。滿載艙填“FULL”,部分裝載艙填實(shí)際谷物深度或是空檔高度。 欄2:橫向移動(dòng)傾側(cè)體積矩,查取方法為:對(duì)于滿載艙,查表引數(shù)是艙別及其平艙狀況,對(duì)于部分裝載艙查表引數(shù)為艙別號(hào)及其艙內(nèi)谷物的裝載深度或是谷物裝艙體積來查取谷物橫向移動(dòng)的傾側(cè)體積矩(一般船舶的《散裝谷物穩(wěn)性報(bào)告書》中所提供的僅為橫向移動(dòng)傾側(cè)體積矩)。 欄4:為未作修正的谷物傾側(cè)力矩 欄5:a)經(jīng)平艙或未經(jīng)平艙的滿載艙,當(dāng)谷物重心取在艙容中心處時(shí),取Cvi=1.00。B )經(jīng)平艙或未經(jīng)平艙的滿載艙,當(dāng)谷物重心取在谷物假定下沉后的實(shí)際重心處時(shí),取Cvi=1.06。C)部分裝載艙取Cvi=1.12。 欄6:已經(jīng)修正的谷物傾側(cè)力矩.
TABLE4是TABLE2中LIQUID’S WORST CONDITION的判斷,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)計(jì)該航次將對(duì)油水做調(diào)撥、增添或消耗等的變化情況填寫下來。DEPARTURE CONDITION:DAILY CONSUMPTION OF FUEL AND WATER以及整個(gè)航程中THE WORST CONDITION DURING THE VOYAGE EXPECTED TO BE AS FOLLOWS:FO/DO/LO:XXXMT,FW:XXMT,BW:XXMT
TABLE5 TABLE TABLE TABLE TABLE:考慮到谷物表面的垂向移動(dòng)之影響后對(duì)谷物傾側(cè)力矩所作的修正方法。例F => 'V', 表示谷物重心取在貨艙的艙容中心,見表3的解釋
TABLE 6:CALCULATION OF KG & GM以排水量為引數(shù)查取HYDROSTATIC TABLE中的'TKM'值,即為KM:
TABLE 7 :TABLE 7 MAXIMUM ALLOWABLE UPSETTING MOMENTS: 以排水量及重心高度KG為引數(shù)查表“散裝谷物最大許用傾側(cè)力矩表”。 注:再往后面的部分不用做了。 5:其他 1:各壓載艙剩余的死水很少時(shí)可不計(jì)算在內(nèi)。配載儀器,只要有水,自由液面就按最大值計(jì)算。 2:裝載散裝谷物時(shí)一般都盡量將大部分貨艙裝至滿艙,往往會(huì)導(dǎo)致船體變形較大,特別是中垂。以船中水尺確定是否超載,預(yù)算中應(yīng)充分考慮中垂導(dǎo)致載重量減少。散糧運(yùn)輸通常以岸數(shù)確定貨量,裝貨最后階段應(yīng)密切監(jiān)測(cè)船中吃水,以免因岸數(shù)誤差導(dǎo)致超載。 3:因貨主提供的積載因數(shù)的準(zhǔn)確程度及港口裝貨水平等諸多原因的影響,雖然我們?cè)诜€(wěn)性預(yù)算中已盡量考慮不利情況,實(shí)際裝貨后的穩(wěn)性狀態(tài)仍經(jīng)常不如預(yù)算。因而對(duì)預(yù)算結(jié)果要留一定的安全余量。 4:如穩(wěn)性預(yù)算值很接近最低要求,則應(yīng)慎重考慮實(shí)際裝載后穩(wěn)性不符合要求而需采取補(bǔ)救措施的可能性。在有富余載重的情況下,底柜壓水是增大船舶穩(wěn)性的最佳措施。底柜壓水在增大船舶排水量的同時(shí)增加船舶初穩(wěn)性高度值,二者均可有效增加船舶許用的谷物移動(dòng)傾側(cè)力矩。但壓水時(shí)一定要將水柜壓至自由液面盡量小的狀態(tài)。NCB允許船舶過巴拿馬運(yùn)河后再壓水等于是默認(rèn)由新奧爾良至巴拿馬運(yùn)河的墨西哥灣及加勒比海航路為封閉水域。 5:驗(yàn)艙時(shí)來核對(duì)穩(wěn)性計(jì)算表格,好好招待,做好準(zhǔn)備,穩(wěn)性計(jì)算表格打印2-3份備用 6:各國(guó)表格或略有不同,但思路一致。本文所述表格源自2016年10月CANADA代理發(fā)來最新表格,美國(guó)NCB表格是在TACOMA裝糧的的姊妹船提供,AMSA的表格則是從官網(wǎng)下載的最新版。特此說明。 7:各種checklist,例如加拿大讓提前準(zhǔn)備如下材料:船舶細(xì)節(jié),散糧穩(wěn)性booklet,配載儀器證書,FIRST AID,等等: 8:剩余的部分在路上。套路--備糧倉(cāng)的要求(特別是煤改糧經(jīng)驗(yàn));保管--途中保管熏艙通風(fēng)--未完待續(xù);心得--裝卸港的注意事項(xiàng)--未完待續(xù);淺談—過巴拿馬運(yùn)河的要點(diǎn)--未完待續(xù)。 9:今年這條船深刻體驗(yàn)了拉糧,深入了解了雙ECDIS,是最大兩項(xiàng)的收獲。尤其是關(guān)于拉糧,思路很好,筆記不少,本打算系統(tǒng)整理一下,各種借口各種忙,一拖再拖至如今。今天上船249天了,再10天就休假了,不寫可惜,寫又完不成了,姑且在匆忙地整理成稿一部分,剩下的回頭再說吧。感謝此生所遇每一個(gè)你,感謝指導(dǎo)幫助過我的每一位你,深切期望傳幫帶的精神發(fā)揚(yáng),將知識(shí)共享,將航海光大。由于學(xué)藝不精,加之匆忙成稿,難免貽笑大方,謬誤之處,敬請(qǐng)指正,以其共同進(jìn)步,致謝!!
孫士森 / Shawn Sun 巴西Tubarao拉糧回Tsingtao途中 2017年3月24日初稿于南大西洋,5月1日終稿于馬六甲海峽 |
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