船载固体散货流态化数值分析

散货船装载的镍矿、铁矿在运输过程中会发生流态化,流态化导致货物流动性增强,从而降低船舶稳性。当船舶在波浪中航行时,货物的移动会产生一个额外的力矩,该力矩有可能导致船舶倾覆。基于离散元方法,对不同含水率的货物进行了静倾斜、休止角的数值模拟,在全尺度计算中给定了颗粒尺寸和时间步长的选取标准,并采用全尺度货舱模型分析了影响货物稳定性的关键参数。该数值分析方法可为固体散货海上运输过程中船舶稳性预测和安全隐患评估提供参考。     

某散货船载运镍矿稳性分析

针对镍矿在运输过程中易液化,造成船舶发生危险甚至倾覆的问题。文章阐述了镍矿特性及易流态化货物完全液化后自由液面和货物移动对船舶稳性的影响,并通过实船数据计算出货物移动后稳性的变化。货物在液化后会形成横倾力矩,使稳性减小,甚至丧失。     

易流态化货物海运安全中几个主要问题的商讨

<正>近二十多年来,海上运输易流态化货物中频繁出现沉船和重大人员伤亡事故,对人身安全和财产安全带来严重威胁,许多船员甚至对装载易流态化货物出现恐慌心理。航运界也对相关问题做出许多研究和探讨,普遍观点是货物流态化后表面形成自由液面,导致船舶稳性大幅下降而倾覆,因此采取在双层底加注压载水以提高稳性的应急措施。笔者根据现场处置此类险情的实际情况,认为这观点值得商榷。1流态化货物表面是否形成自由液面我国2011年执行的《水路运输易流态化固体散装货物安全管理规定》中对“易流态化固体散装货物”定义为“本身含有部分细颗粒和一定量水分、当其含水率超过适运水分极限时可能形成自由液面或固液两相流动层的固体散装货物,包括铁精矿、高岭土、红土镍矿和其他具有类似物理性质的货物”。     

装载可液化铁精矿船舶的设计要求和实践应用

可液化的货物系指含有部分细颗粒和湿度的散装货物,在船舶运输过程中,如果这些货物的水分含量超过其适运水分限制（TML）就会液态化,货物的液化会给船舶的营运安全带来重大安全隐患。货物液化后产生的自由液面和货物移动会导致船舶稳性减少或丧失或船体结构破坏,严重时造成船舶的倾覆灭失。文章分析了散装固体散货液化的形成机理,对特别建造的装载可液化散装铁精矿船舶的设计技术要求和船旗国的原则性批准认可程序等进行了阐述,研究分析了在铁精矿液化的情况下,船舶的结构强度计算以及附加场景的稳性评估要求和实际设计应用。     

船舶载运易流态化货物安全措施的探讨

<正>近年来,海上连续发生多起船舶装载镍矿、陶土等易流态化货物遇大风浪沉没事故,经海事调查发现事故发生的主要原因都是货物含水率超标。载运易流态化货物超标的船舶当遇有大风浪时会产生剧烈摇摆,舱内货物水分渗出形成自由液面,导致船舶失控并在顷刻间翻沉,从而造成重大人员伤亡和财产损失。一、相关说明(一)易流态货物(Cargoes which may liquefy)易流态化货物,指本身含有部分细颗粒和一定量水分、当其含水率超过适运水分极限时可能形成自由液面或     

建筑泥浆对运输船舶稳性的影响

为确保运输建筑泥浆船舶的安全,通过分析建筑泥浆的特性和运输船舶货舱特点,以代表性船舶为例,计算装载不同密度建筑泥浆的代表船舶在满载时自由液面对船舶稳性的影响和货物倾侧力矩对稳性的影响。结果表明:货物密度、货舱开口和舱口围、货舱水密纵舱壁等因素是影响船舶稳性的关键因素。建议:船舶稳性计算应反映出装载不同密度货物时船舶的稳性;提高船员责任意识和业务能力,强化船舶管理,必要时安装货物液面非均衡监控装置和报警装置;排水量过小的船舶不宜设置水密纵舱壁。     

货舱内液化矿砂晃荡机理及数值计算研究

装载含水量较高矿砂的船舶在长时间摇摆和振动时,装载的矿砂会出现液化现象,其中的水分会析出,并在矿砂表面形成自由液面.受液化矿砂的粘性流动及表层液面的影响,运输该类货物的船舶易发生倾覆事故.建立了载有液化矿砂的三维货舱数值模型,探讨了货舱晃荡时矿砂液面、壁面载荷以及货舱横摇力矩的变化规律等;结合横摇实验现象对液化矿砂晃动机理和危害性进行了初步验证.结果表明：货舱内粘性矿砂的流动滞后于货舱的横摇运动,因而货舱横摇力矩的变化与货舱运动存在着相位滞后的关系,其最大值发生在货舱处于最大晃动角度后返回到平衡位置的过程中;货舱回摇过程中,倾侧的液化矿砂不能及时回流,会在一侧产生堆积,进而增加船舶倾侧力矩,最终可能会导致船舶倾覆.     

镍矿运输船沉没机理的数值模拟分析

近几年来,多条装运红土镍矿的船舶在南中国海倾覆沉没,引起业界的震惊。红土镍矿是一种非常特殊的矿物质,在运输过程中,如果船舶遭遇风浪,或船舶本身长时间的振动,都会导致该矿石的表面液化。液化后的混合液体具有较强粘性,可以形成自由液面。但由于现存的用于计算船舶自由液面的方法不适合于具有较大粘性的液体,因而无法解释运输该种货物船舶倾覆沉没的原因。所以,该文采用数学建模的方法,对运输红土镍矿的船舶进行了模拟计算。得出的结论是当流体的惯性力大于流体的粘性剪力时,粘性流体对船舶的作用力矩随时间的变化总趋势是逐渐增大。当流体产生的横向惯性力远大于流体的剪切阻力时,流体将会挣脱剪切阻力的束缚,迅速滑向船舶的一侧,使船舶的横稳性迅速消失,最终导致船舶很快倾覆沉没。     

双燃料应用对大型油船总体设计的影响

以某艘采用C型罐的大型油船实船的设计为例,说明船舶所有人对双燃料船舶续航力的要求,分析液化天然气(LNG)的气体燃料获得比率fDFgas对船舶能效设计指数(EEDI)的影响,重点关注应用双燃料导致的消耗舱装载率和装载方式与目前《2008年国际完整稳性规则》和《散货船和油船共同结构规范》要求的不一致.阐明重心提高对船舶稳性,尤其是对《国际船舶载重线公约》破舱稳性的不利影响,说明对其进行早期验证的重要性;分析不同的消耗舱装载方式对结构强度的影响,建议不同船型应采用不同的装载方式;同时,就船舶的总布置和视线等方面的注意事项进行说明.     

矿砂运输船矿物液化监测系统设计

风浪中矿砂运输船剧烈摇荡易导致舱内易液化矿物发生液化。液化后的矿物易产生流动,导致偏载现象,严重危害船舶航行安全。为监测与预报矿砂运输船矿物状态,防止矿砂运输途中发生重特大交通事故,本文在分析矿物液化机理与影响因素的基础上,设计了矿物液化监测系统总体与软件架构,并进行了实船试验验证,试验结果证明了系统的有效性。     

船舶出航前实船稳性的测定方法

船舶在使用过程中,货物的装载情况是千变万化的。船舶在各种典型装载时的稳性在稳性报告书中都已给出;对于船舶在货物装载结束后、出航前的即时稳性,政府间海事协商组织(海协)和各国船级社都提出了要求,即设计单位应提供给船方极限重心高度曲线。船舶使用者则根据货物装载及油水装载计算船舶出航前的重心高KG,并以极限重心高度曲线来衡准。IMCO规定,对于长度为70m以下的船舶可用测定自摇周期的方法来求得初稳性高     

散货船沉没引发对镍矿石运输的担忧

存在已久的镍矿石运输安全问题很可能是导致散货船“Jian Fu Star“灭失和13名中国船员丧生的罪魁祸首。没有官方调查证明事故缘由，但很多推测都指向压载水舱。然而．有关方面称，货物和航程也都具有风险性．调查焦点集中在印度尼西亚货物储存和装载货物的方式。如果装载时，镍矿石水分含量过高．镍矿石容易被液化．会导致船舶稳性问题。     

载运普通液体货物船舶稳性衡准标准的完善建议

为保障装载普通液体货物船舶航行安全,分析《国内航行海船法定检验技术规则》中船舶稳性衡准标准的相关规定,认为该规则没有明确装载普通液体货物船舶的稳性衡准标准,使得该类型船舶在适用稳性规则时存在不确定性。运用船舶静力学知识和计算机仿真技术计算液货舱不同装载率时自由液面横倾力矩及经该自由液面修正后的船舶复原力臂和不同装载率时液货舱自由液面对船舶稳性的影响,得出目前《国内航行海船法定检验技术规则》稳性衡准标准不适用于载运普通液体货物的船舶的结论,建议在修订时增加相应规定。     

新型极地模块运输船总体设计综述

21 000 DWT模块运输船是中远海运重工为荷兰船东设计建造的新一代模块运输船,具有绿色、节能环保、操作灵活方便等特点,可常年在极地水域航行。文章主要介绍船舶载运重大件货物的要求,设置全通无障碍载货甲板对全船总体布置的影响,以及线型优化设计、完整稳性特点和主要压载系统等方面以及冰区加强结构设计和低温环境船舶安全航行的特殊设计。     

单舱万吨重吊船辅助稳性装置的设计和试验

单舱万吨重吊船在船的左舷设置了2台450 t的重吊,可联吊900 t的货物,但受制于优化后的船舶主尺度,船舶自身的压载水调节无法满足两吊联吊时的船舶稳性要求,因此设置了辅助稳性装置。该装置可以通过使用船上吊车实现快速拆装,与船体牢固连接,方便有效地解决了船舶的稳性问题。     

基于临界横倾角的散装谷物船舶稳性衡准

依据IMO谷物装运规则,对散装谷物装载船的稳性核算进行研究,建立临界横倾角的概念,推导出临界横倾角的计算方法和原理,形成完整实用的散装谷物装载船舶,尤其是非专用散装谷物船舶核算船舶稳性的临界横倾角稳性衡准方法。通过实船计算,总结了大型远洋运输船和小型沿海运输船临界横倾角的特点。     

矿砂运输船矿砂液化监测系统故障模式及其影响

采用故障模式影响与危害度分析(Failure Mode Effect and Criticality Analysis,FMECA)方法对某矿砂运输船矿砂液化监测系统各部件的故障模式及其影响进行分析。通过对该系统作简要介绍和FMECA研究,发现其薄弱环节,确定危害度最高的故障模式和故障模式检测方法,改进相应的设计并提出相应的应对措施。分析结果表明,所设计的矿物运输船矿砂液化监测系统在发生故障时,不会对船舶和船员造成损伤。     

货舱双层底舭部升高结构的工艺性

一些以运输煤炭、砂石、盐、化肥、谷物等的散装货船,为了便利散装货物的装卸作业,一方面货舱口设计成甲板大开口,另一方面货舱双层底的舭部采用升高结构,使内底边板倾斜升高,以利散装货物下滑。有些货船为了压载航行和调整稳性和纵倾,使其在各种装载工况下,得到良好的稳性,保证船舶航行安全性,除设置双底层压载水舱外,在货舱左右舷设置舷侧边水舱,其纵舱壁形成船体双壳结构。这不仅有利于船舶扭转强度,而且有利于舷侧结     

集装箱码头配积载技巧

<正>1集装箱码头配积载概述作为集装箱船舶装卸作业过程的重要环节之一,集装箱码头配积载既要满足船舶稳性、船体强度等方面的要求,又要满足码头生产组织方面的要求,是船公司与集装箱码头之间围绕多重因素展开博弈和权衡利弊的过程。船公司主要考虑的是船体强度、船舶稳性、装载能力等,其中,在装载能力方     

船载液化矿粉晃荡特性的数值仿真与实验研究

近年来,以镍矿粉为代表的易流态化货物在海上运输中由于矿粉随船舶持续晃荡形成液化流动导致沉船的事故时有发生。本文首先基于常见船舱结构尺寸建立三维船载液化矿粉数值模型,然后利用高性能计算机和CFD软件Fluent模拟分析数个周期内矿粉随船舱横摇时的运动变化规律,并对更长时间内矿粉货物受晃荡影响产生单侧堆积现象加剧趋势进行模拟分析。此外,通过室内小比例模型进一步考察研究液化矿粉晃荡的形成过程,并通过实验数据和对应小比例数值模型计算结果的对比,对研究手段和数据的准确性进行相互验证。研究结果旨在为矿粉货物的远洋运输安全和相关沉船成因分析提供依据和参考。