海事局规则：特定航线船舶附加检验实施标准（发布实施稿）

特定航线船舶附加检验实施标准

第1章  一般规定

1.1  本实施标准适用于中华人民共和国海事局《特定航线船舶安全管理暂行规定》定义的现有内河集装箱船舶（以下简称船舶）。

   1.2  本实施标准引用的规范和法规如下：

     （1）中华人民共和国海事局《国内航行海船法定检验技术规则》（2004）及其修改通报（以下简称海船法规）；

     （2）中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则》（2004）及其修改通报（以下简称河船法规）；

     （3）中华人民共和国海事局《敞口集装箱船法定检验技术暂行规则》（2008）；

     （4）中国船级社《国内航行海船建造规范》（2006）及其修改通报（以下简称海船规范）；

     （5）中国船级社《国内航行海船入级规则》（2006）（以下简称海船入级规则）。

第2章  载重线

2.1  船舶最小干舷应不小于0.03L，L为海船法规第3篇第1章2.1（1）定义的船长。如通过耐波性模型试验确定干舷，最小干舷应不小于0.0275L，并符合下列规定：

（1）模型试验按《敞口集装箱船检验暂行规则》（2008）规定进行，试验有义波高不小于3.0m，波浪周期相应于敞口货舱上浪最严重的数值；

（2）船舶布置及最小干舷应确保敞口货舱最大上浪量不超过200mm/h；

（3）敞口货舱上浪量取各浪向中最大的每小时上浪量；

   2.2  船体和舱口围板上不应设置排水舷口或排水口。

  2.3  干舷甲板上具有关闭设备的开口超过甲板的高度应符合以下要求；

开口关闭设备超过甲板的高度（mm）         

注：表中“位置1”、“位置2”和“封闭上层建筑”见《国内航行海船法定检验技术规则》第3篇。

   2.4  船首高度——自相应于核定干舷和设计纵倾的水线量至船侧露天甲板上缘的垂直距离，应不小于以下计算式所得数值乘以0.8：

    mm

式中：Cb——方形系数，见海船法规第3篇第1 章2.1（7）。

说明：本款为《国内航行海船法定检验技术规则》第3篇对沿海航区船舶要求。

2.5  舱口开敞的第1货舱前应设有驾驶室桥楼或首楼或挡浪板，如采用挡浪板，其布置和尺度应满足本局《敞口集装箱船法定检验技术暂行规则》（2008）C部分14.4（2）的要求。                  

2.6  船舶最小干舷应不小于满足第3章和第4章要求的干舷，且不得小于原证书核定的干舷。

说明：本条为核定载重线的基本原则。

2.7  确认船舶符合本实施标准的第1章至第10章的规定后，应在沿船侧的侧壁（左右舷）上勘划海上营运所允许的最大吃水水线标志，如图2.7所示。

                             图 2.7  最大吃水水线标志

说明：本款参照《国内航行海船法定检验技术规则》第3篇对半潜船“最大沉深水线标志”制定。

第3章  稳性

   3.1  应按照海船法规第4篇第7章对沿海航区货船核算船舶的完整稳性。稳性计算中横摇角按沿海航区计算值×0.9。

   3.2  除3.1要求外，还应核算船舶满载情况下的完整浸水稳性：

（1） 敞口货舱内的假设浸水高度取货舱长度中点处内底板上表面量至干舷甲板上表面的距离乘以0.4，计算货舱浸水量时，货舱渗透率取0.7。

（2） 完整浸水稳性应满足以下衡准：

①  稳性范围应不小于15°，且非风雨密关闭的开口，包括舱口围板上缘、通风筒、门、舱口的淹没角应大于此角度；和

②  符合上述①规定的稳性范围内的复原力臂GZ曲线下的面积值应不小于如下Amin：

          Amin ＝ 0.025 + 0.005（20°- θf ）    m·rad

式中：θf——船体、上层建筑甲板室中不能作风雨密关闭的开口浸水时的横倾角，当θf大于20°时取θf＝20°。应用此衡准时，不致于连续进水的小开口，诸如通过钢缆、锚链、索具的开口和锚孔、流水孔、排水管和卫生管等管口，如验船师认为当它们浸没时不是引起严重进水的原因，可不作为进水角开口。

第4章  结构强度

4.1  船舶的主要尺度系数应在以下的范围内：

（1） L≤130 m

（2） L/B≥4.5

（3） B/D≤3.0

     上述L、B和D见海船规范第2篇第1章1.1.2.1、1.1.2.2和1.1.2.3。

4.2  应对船舶装载手册提供的工况作总强度评估并满足要求，评估的工况包括（满载出港+敞口货舱浸水工况）和（满载到港+敞口货舱浸水工况），敞口货舱浸水量按第3章3.2（1）计取。

4.3  总强度评估要求见本章附录1。

   4.4  应对船舶按照海船规范第2篇检验船体构件，对不满足要求的构件，应根据其部位按照本章附录2分别进行直接计算评估，在此基础上提出改进措施提交送审。

附录1                  总强度的评估

1  评估原则

1.1 基于“载荷第一的原则”，船舶总强度的评估，首先应确定船舶的外载，然后才能确定船舶总强度的评估标准。

1.2 对拟航行于洋山港水域的现有内河敞口集装箱船船体强度评估的取用波高采用“等效设计波”。

1.3 总纵强度计算和衡准以“等效设计波”为基础。

2  总强度校核的外载荷

2.1波浪弯矩公式：

中拱       (+)=+0.19         kN·m

（2.1）

中垂       (-)=-0.11(+0.7)    kN·m

式中：M——弯矩分布系数，见图2.1；

L ——船长，m；

    B——船宽，m；

   ——方形系数；

    C——系数,C=-0.0004L²+0.0955L+0.598。

图2.1

2.2波浪切力公式：

中拱          (+)=+0.75(+0.7) kN

（2.2）

中垂          (-)=-0.75(+0.7) kN 

式中：、——切力分布系数，见图2.2(1)和2.2(2)；



图2.2(1)

图2.2(2)

2.3 水平波浪弯矩公式:

在船中剖面处的水平波浪弯矩应按下式计算：

=0.068CL²B  kN·m     （2.3）

在船长两端处的为零，沿船长的为由船中向两端按直线分布。

2.4波浪扭矩公式：

在船中剖面处的波浪扭矩应按下式计算：

=0.147LB^2.3(1.75+1.5)  kN·m     （2.4）

沿船长任一剖面处的水动力扭矩应按下式计算：

=cos  kN·m   

式中：——按2.4计算的船中剖面处的波浪扭矩，kN·m；

x——从任一剖面至中剖面处的距离，m；

L——船长，m。

2.5货物扭矩公式：

如无其他的指定装载情况，在船中剖面处的货物扭矩,按下式计算：

=15.7B  kN·m  （2.5）

货物扭矩在船长两端处为零，沿船长为由船中向两端按直线分布。

3  船体梁弯曲强度

3.1  船中最小剖面模数应不小于按下式计算所得之值：

 =(+0.7)  cm³   （3.1）

式中：C——系数，,C=-0.0004L²+0.0955L+0.598；

k——船型系数，自航船k=0.91，常规驳船k=0.87

3.2  船中剖面对水平中和轴的惯性矩I应不小于按下式计算所得之值:

I=3L  cm⁴              （3.2）

3.3  静水弯曲应力应按下式计算：

σ_s=×10³  N/mm²      （3.3）

许用静水弯曲应力在甲板板和船底板处为［σ_s］=88/K，N/mm²，在舱口围板顶缘处为［σ_s］=137/K，N/mm²，其中K为材料换算系数。

3.4  总纵弯曲合成应力应按下式计算：

σ=×10³  N/mm²    （3.4）

    总纵弯曲许用合成应力在甲板板和船底板处为［σ］=175/K，N/mm²，在舱口围板顶缘处为［σ］=200/K，N/mm²，其中K为材料换算系数。

3.5  船舶处于斜浪状态时的合成应力应为下述应力之和：

(1) 垂向弯曲合成应力应按下式计算：

=×10³  N/mm² （3.5(1)）

(2) 水平弯曲应力应按下式计算：

=×10⁵  N/mm²   （3.5(2)）

 (3) 由波浪扭矩和货物扭矩所产生的翘曲正应力。

在强力甲板处和平板龙骨处的许用合成应力均为175/K,N/mm²，其中K为材料换算系数。

4   船体梁剪切强度

4.1 舷侧外板和内舷板（或纵舱壁）上的剪切应力τ按下式计算：

τ= ×10² N/mm²    （4.1）

式中：——计算工况下的最大静水切力，kN；

——按2.2计算的波浪切力，kN；

——静矩，cm³，如果计算点在水平中和轴以上时，为通过计算点的水平线以上的所有纵向构件对水平中和轴的静矩，如果计算点在水平中和轴以下时，则为通过计算点的水平线以下的所有纵向构件对水平中和轴的静矩；

I ——船中剖面对水平中和轴惯性矩，cm².m²；

——计算剖面上水平中和轴处舷侧外板（双壳船为内外壳板）和纵舱壁（如有时）的厚度之和，mm。

许用剪切应力［τ］=110/K,N/mm²，其中K为材料换算系数。

5  屈曲强度

5.1 板格和纵骨的工作压应力σ按章3.4计算（但取值应不小于30/K，N/mm²，K为材料换算系数），并应符合下式要求：

    （5.1）

式中：β=1 对板和对加强材的腹板(局部屈曲)；

β=1.1 对加强筋取；

——临界屈曲应力。

附录2        对不满足海船规范的要求的船体构件的评估

1  首分段部分

1.1首尖舱内的加强

鉴于计算方法很难准确地评估船体首部结构在航行中的安全水平。可根据实际情况，按海船规范第2篇第2章2.15.1的相关要求进行改造，增加舷侧纵桁和强胸横梁。

1.2 首部舷侧结构加强和首楼甲板横梁

可通过有限元直接计算评估,按如下方法或其他的经本社认可的方法进行：

（1）模型的建立

本计算评估主要考虑首部舷侧结构和首楼甲板结构的局部强度，为了减少边界条件的影响，选取整个首分段建立板三维板梁组合模型，模型范围为：纵向为货舱前壁~首，横向为船宽，垂向为基线到首楼甲板。

（2）边界条件

货舱前壁周界刚性固定。

（3）载荷工况

选取满载出港工况进行分析计算。

计算考虑如下几种载荷：

① 空船重量

② 舷外水压力，取首部舷侧区域外飘引起的海水拍击的压力，确定如下：

（a）设计水线以下：

式中： 

——载荷计算点到吃水T水线的垂直距离，m

——载荷计算点波浪的附加水动压力，由下式得出：

其中：    kN/m²

               ——系数，按下式确定：

                   当

                   当

                    当

                 ——载荷计算点所在横剖面上，从吃水T水线到利用率侧顶点（计及首楼）的垂直距离，m；但不大于；

 ——

               ——载荷计算点到船中纵剖面的水平距离，m，但不小于B/4

——航速， ，

——系数，按下事计算：

（b）设计水线以上（计及首楼甲板）：

    kN/m²

式中：——设计水线以上的舷侧海水压力，kN/m²；

                 kN/m²

、、——见上述计算，

——系数，按下式确定：

                   当

                   当

                   当

                    当

               ——系数；同见上述计算；

P_sf 可考虑沿海航区折减10%，

③ 首楼甲板水动压力,按下式计算：

  kN/m²

（4）应力标准

许用应力为[]=180 MPa；

许用剪切应力[]=94 MPa。

2  船体中部结构

2.1 对于不满足海船规范要求的中部结构，可通过改造使之满足海船规范要求或通过直接计算评估后适当补强。

2.2   对于不满足海规要求的甲板结构，可通过加密骨材或增设支柱等方法，使之满足海规要求。

2.3   对于不满足海规要求的舷侧结构，可通过加密骨材或增设撑材等方法，使之满足海规要求。

2.4    对于不满足海规要求的中部双层底结构，可采用下述有限元直接计算方法或其他经本社认可的方法进行评估：

（1）模型的建立：建立整船三维有限元板梁组合模型，包括整个船长、船宽、型深范围的船体结构，其中首尾分段结构建模时可作简化，即可不考虑首尾分段的线型变化，而采用货舱前、后壁处的横剖面形状来建立首尾分段结构处的有限元模型。

（2）边界条件：为排除刚体位移，在船体首尾相应节点上施加6个线位移约束，如下图所示。

首端节点1：施加纵向、横向、垂向线位移约束，即；

尾封板节点2：施加垂向线位移约束，即；

尾封板节点3：施加横向、垂向线位移约束，即。

（3）载荷工况及外载施加^[5]：

选取满载出港、压载到港工况为计算工况。

外载的施加：

① 空船重量：

② 货物重量及油水重量：

③ 舷外水压力：按船舶稳性计算书中的满载装载情况，使船舶相对静置于波浪上，计算波谷在中和波峰在中的平衡位置，得到的左右舷实际波面分布值，据此将舷外水压力施加到船体外部湿表面单元上。

④ 水动力扭矩及货物扭矩：

        ；

 ；    

式中：——船宽，m；

——船舯剖面扭心距船底基线的距离，；

——型深，。

           ；     

           ；     

式中：  ——船宽，m；

——在船中部沿船宽方向的集装箱列数；

——在船中部货舱内的集装箱层数。

沿船长分别选取至少8个剖面，将每个剖面处的水动力扭矩值与货物扭矩值进行叠加，求得该剖面处的合成扭矩。然后将各剖面的合成扭矩以“等效力偶”的形式施加到该剖面内，即在该剖面内以中纵剖面为对称的两个节点上（一般取内底板与内舷板交线上的节点）分别施加一个大小相等方向相反的力，“等效力偶”关于舯剖面反对称。P_i按下式计算：

式中：――某剖面对称节点间的距离，。

（4）平衡调整：计算得到的约束节点在垂向的不平衡反力之和若小于或等于计算工况排水量的3％，则认为计算结果是可靠的。否则应调整浮力分布直到不平衡反力之和满足要求。

（5）许用应力标准：

板的许用应力：[]=190 MPa

梁的许用应力：[]=190 MPa

3  尾部结构

3.1 对于不满足海船规范要求尾部单底部分龙骨和实肋板，单底部分龙骨和实肋板主要表现为腹板高度不满足海规要求，可按下述方法评估：

按以下方法校核，若满足要求，则视为合格。

（1）非机舱单底部分

① 实肋板：实肋板带附连翼板的肋板横剖面模数W应不小于下式计算之值：

   m³       (3.1)

式中，——系数，据表3.1(1)、3.1(2)确定。

表3.1(1)

表3.1(2)