CH

中华人民共和国船舶行业标准

CB/T 3035—2005

代替 CB/T 3035-1996

船舶倾斜试验

Ship*S inclining experiment

2005-04-11 发布

国防科学技术工业委员会 发布

本标准是对CB/T 3035-1996《船舶倾斜试验》的修订。

本标准自实施之日起代替CB/T 3035-1996»

本标准与CB/T 3035-1996相比，主要有下列变化：

1） 比较详细地规定了六组移动重量的倾斜试验方法，并推荐为试验方法的首选方法（相对传统 四组移动重量而言）；

2） 增设了一端读数的U型管测量方法，同时保留两端读数的U型管测量方法；

3） 增加了资料性附录B_O在附录B中推荐了采用压载水进行倾斜试验的具体方法；

4） 增加了术语和定义一章。

本标准中的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。

本标准由中国船舶工业集团公司提出。

本标准由中国船舶工业综合技术经济研究院归口 o

本标准起草单位：上海船舶研究设计院。

本标准主要起草人；杨存国、虞玮。

本标准于1996年9月首次发布。

船舶倾斜试验

1范围

本标准规定了船舶倾斜试验的方法。

本标准适用于客船和按照1966年《国际载重线公约》定义的船长不小于24m的货船的试验。其他船 舶的试验可参照使用。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

• 2. 1

空船状态 IightShiP COnditiOn

船舶处于可正常航行状态，但没有装载船用消耗备品、物料、货物、船员和行李，且除机械和管系 液体(如处于工作状态的润滑剂和液压油)以外，没有装载任何其他液体。

3试验目的＞ 要求和计算

3.1试验目的及要求

试验目的是确定空船重量及重心的实际位置。

试验应给出空船状态下的排水量、重心位置，并将试验结果整理成倾斜试验报告。

3.2计算方法

• 3. 2.1初稳性高度按公式(1)计算。

GM= W∙ Y∕(∆ ∙ tgθ) ...................................................(1)

式中：

GM-—试验状态下初稳性高度的数值，单位为米(m)；

W——试验中移动重量的数值，单位为吨(t)；

Y——重量移动距离的数值，单位为米(in)；

A——试验状态船舶排水量的数值，单位为吨(t)；

θ——试验测得的横倾角的数值，单位为度(。)。

3.2.2重心纵向坐标按公式(2)计算。

XG = Xb+(Zg -Z_B) ∙ tgψ ................................................(2)

式中：

——试验状态下重心纵向坐标的数值，肿前为正，单位为米(in)；

%——试验状态船舶的浮心纵坐标的数值，肿前为正，单位为米(in)；

乙——试验状态下重心垂向坐标的数值，单位为米(m)；

劣——试验状态船舶浮心垂向坐标的数值，单位为米(in)；.

ψ一试验状态船舶的纵倾角的数值，腥倾为正，单位为度(°)。

3.2.3重心垂向坐标按公式(3)计算。

Z_C=KM -GM∙ cosψ................................................(3)

式中：

Z——试验状态船舶的重心垂向坐标的数值，单位为米(m)；

做一试验状态船舶的横稳心垂向坐标的数值，单位为米(m)；

G肝一试验状态下初稳性高度的数值，单位为米(M)；

ψ一试验状态船舶的纵倾角的数值，解倾为正，单位为度（。）。

3.2.4对中心线不对称的船舶（如钻井平台等），或其内部布置或装备重量偏离中心促使固有横倾角 大于0. 5。的船舶，应确定其空船重心的横向位置（TCG） o

4试验环境

4.1试验应在风力不大于蒲氏2級的条件下进行。若有困难，经主管部门同意可不大于蒲氏3级。

4.2试验应尽量安排在船坞内进行；也可在相对平静水域或遮蔽水域进行，但应避开外来干扰，诸如 来自过往船舶的螺旋桨流或来自岸泵的突然排放的外力影响。

若限于条件，只能在有潮流水域进行倾斜试验时，应尽量在平潮时进行。船首一般应正对风向或流 向。

4.3船舶四周（包括水下）应有保证船舶在试验过程中处于自由漂浮与自由横倾状态，不致触及任何 障碍物的空间。

4.4船舶应以保证船舶能够自由漂浮和自由横倾，并保持一定船位的适当方式系泊。所有接岸通行跳 板应全部拆除，连接岸上的电力线路、软管等也应拆除，若不能拆除，应减至最低数量，并在任何时候 保持松弛状态。

4.5船舶如需系缆定位，其系泊缆索应有足够长度，且缆索应系在艄曜尽量靠近纵中剖面和水线面的 临时眼板上。若无法使用临时眼板，缆绳可系于甲板上的系缆桩或系索耳上。读取试验读数时，缆索应 处于松弛状态，以保证船舶能自由漂浮与自由横倾。

5试验前的准备

5. 1船舶应在建造或改装完成或接近完成，并处于或接近设计规定的空船状态下进行试验。试验时船 上一切临时安放的物件及废料等均应清除。

5.2若限于条件，难以达到设计空船状态时，可允许有少量多余重量或不足重量。但均不应超过设计 空船排水量的1%0试验所需移动重量及必要的压载和试验人员不受上述多余重量的限制。

5.3多余或不足重量及5. 2中不受限制的重量，可参见附录A的表A.5~表A. 7填写。之后，应经各方 会同校核。

甲板上应无水。试验前，任何聚积在船上的较大数量的雨水、雪或冰应予以清除。

5.4船上一切可摇动、滚动或悬挂的装置、设备及物件等，均应固定于其应在的位置，不应在试验过 程中移动或摆动。

5.5所有机械、锅炉、管路及系统内的水或油的数量应与空船计算状态相符，并美好阀门，以防水、 油的流动或流失。通海阀亦应关闭。若实船试验发电机需要工作时，允许其相关的系统运行，但对于可 能产生的移动力矩或自由液面对空船重心的影响应准确计入。

5.6为保证试验的准确性，所有水舱及油舱应抽空，并清除残液，以尽量减少自由液面的影响。

5. 7水舱及油舱以外的船体空间内（包括空舱），若有积存的水或油，应予清除。

5.8对试验需用的压载水舱及允许存在的个别油舱（柜）应灌满，并釆取多次灌水的措施消除未充满 之处。半载舱（柜）的数量应保持在绝对最低数。个别舱（柜）确实无法灌满时，应进行自由液面修正。 流体的粘度及深度和舱（柜）的形状应能使自由液面影响得以准确地确定。

5.9船舶开始试验时应尽量呈正浮状态，并有足够的吃水，以便在其从一舷至另i舷倾斜时避免水线 面突然改变，船舶浮态可以使用压载物进行调整（包括采用压载水调整浮态，但压载水舱应灌满）_O压 载物应能准确确定其重量、重心位置。当无纵倾或纵倾很小时，排水量、横稳心垂向坐标及浮心纵坐标 等可按经过修正的平均吃水值*由静水力曲线查得；若有纵倾，应作排水量及浮心纵向位置的修正。当 纵倾超过船长的1%时，以上参数均应按实际纵倾状态进行计算。有原始设计纵倾的船舶，上述纵倾要 求应以原设计水线为计量基准。

5.10船舶在试验时若有初始横倾，横倾角应不大于0. 5°.

5.11试验所用移动重量应足以使船舶每舷产生2。〜4。横倾角。若受船型或条件限制，要达到该要求有 困难时，每舷最小横倾角应不小于1°。

5. 12试验重量应密实并具有能准确确定重心垂向位置（VCG）的外型构造。

5.13在难以釆用固体重量块的情况下，经主管部门同意可使用压载水作为试验重量。使用压载水作倾 斜试验的具体措施由船厂与船东协商提出，并经船检部门批准。关于使用压载水（液体舱柜）进行倾斜 试验的建议参见附录B。

5. 14试验重量一般应布置成移动力矩相近的六组（见图I）。若限于条件，经主管部门同意可分为四 组（见图2） _O试验重量的分组及布置位置记入表A. 2中。试验重量在试验前应进行称重、标定，并由 船检部门认可合格方可使用，其安放位置应避免试验重量造成甲板过载。试验重量的安放位置，应用油 漆或不易擦除的标记在甲板上标示明确。

通过具有足够起重量和跨距的起重机或其他设施，使试验重量在倾斜过程中能迅速、安全地被移动。

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图1

注1：皺 —— 试验移动重量位置；

注2： □—-无试验移动重量的空白位置。

5.15釆用挂摆法进行测量时，设置挂摆的数量建议为三个，至少为两个。挂摆应各自位于一个防风的 区域，并尽可能远离分开设置。挂摆线的长度人，量自挂摆的挂点至刻度标尺间的垂直距离，应有足够 长度，至少为3m,并应确保自正浮向每舷产生足够的摆动幅度公挂摆应置于水槽或油槽中，且没入 其中，但应注意挂摆在最大倾角时不应触及槽壁。挂摆示意图见图3。

5.16采用U型管测量装置（以下简称装置）时，应满足以下条件：

a） 装置的两端应尽量布置在近舷边处，见图4和图5；

b） 为便于读数和检査气泡，应全部采用透明管，建议试验水染上易于辩认的颜色；

C）装置两端的横向距髙足够大，使船舶由正浮到最大倾斜状态下每舷产生足够的读数差，但不允 许水•溢出；

d）若采用在一端读数的U型管，则水箱一端容器与读数端的液面面积比应不小于1000:1₀

5.17使用主管部门认可的倾斜仪或其他测量装置时，建议同时使用一个挂摆或U型管。

5.18在控制中心、测量位置、重量移动位置之间应有有效的双路通信装置。

6试验步骤

6.1试验应有船检和船东代表在场的条件下进行。试验之前，由试验主持人会同主管部门及参加试验 的各方代表共同对船舶状态作全面检査，并确认船舶状态已符合试验的要求。

6.2倾斜试验时，船上应有一人担任总指挥，负责安排试验程序，指挥重量按次序移动，下达读数开 始的命令，监督人员就位情况，观察测量风向、风速、流速和周围水面的情况，并确认符合试验环境条 件及系泊状态。

6.3参加试验人员在整个试验阶段均应位于规定的位置，记明他们的重量及重心位置，不属参加试验 的人员均应离船。

6.4准确测量船舶艄、肿、脱两舷的吃水,以便精确计算试验时的排水量和浮心位置。同时，应测定 试验水域水的密度。测量吃水时，船上移动重量及人员应位于规定位置。

6.5试验移动重量的移动采用六组按图6,釆用四组按图7所示顺序进行。

6.6准备就绪后，应尽快开始试验。试验总指挥发出“就位”和“松缆”的信号或口令后，参加试验 人员应在各自规定的位置上就位，待船舶摇摆趋于稳定时，观测员即按总指挥的信号或口令统一进行读 数，并将读数记入表A.8、表A.9或表A. 10内。此后，每移动重量一次，待摇摆稳定后，进行一次读 数记录，每次读数记录应反复记录五次，并计算出算术平均值及相邻两读数平均值之差。如果初次零位 于其他七次移动重量之后的测量数据按7. 1要求已在1条直线上，经现场验船师同意，可减一次移动重 量及读数。

6.7每次移动重量后，在读取读数前需检查：

a） 系泊状态，应保证船舶处于自由漂浮状态；

b） 釆用挂摆法测量时，船舶倾侧时摆线应保持垂直并避免与标尺和槽壁相碰；

C）试验人员及重量应位于规定的位置。

6.8试验倾角根据不同测量方法可按以下方法求得：

• a) 挂摆测量法按公式(4)计算：

tg0 = a∕λ ......................................................(4)

式中：

θ一试验倾角的数值，单位为度(。)。

a一用挂摆测得的摆幅值的算术平均值的数值，单位为米(m)；

λ——量自挂摆的挂点至刻度标尺间的垂直距离的数值，单位为米缶)。

• b) 采用一端读数U型管测量法按公式(5)计算：

tg0 - b/s ......................................................(5)

式中：

θ一试验倾角的数值，单位为度(。)。

b—由U型管测得的摆幅值的算术平均值的数值，单位为米(m)；

S—玻璃管中心与水箱液面形心间的水平距离的数值，单位为米(m)。

C)釆用两端读数U型管测量法按公式(6)计算：

tgθ = (⅛+⅛)/^ ...................................................(6)

式中：

θ——试验倾角的数值，单位为度(。)。

b_l, b_i——由U型管测得的左、右舷摆幅值的算术平均值的数值，单位为米(m)；

s——U型管中心线间的水平距离的数值，单位为米(m)。

6.9试验结束后，应复核各位置的吃水读数，核对是否有变化。

6.10离船前应由试验总指挥、主管部门代表和船东代表在每页原始数据表上签署姓名和日期。

7试验误差检查和限值

• 7. 1为保证测量结果的正确性，应在试验过程中同时进行误差检査。以六组为例，误差检査图见图8。 即以横倾力矩(重量X距离)为横坐标，横倾角正切值(挂摆偏移幅度/摆长)的平均值为纵坐标，用 线性回归分析法作一根拟合直线，该直线不必通过原点或某个特定点。

  

  5

  大约2/3最大 左倾力矩

  
  

  最大左倾力矩

  
  

  fc∙曼甘

  
  

7.2试验过程中，每次移动重量后将读数的平均值画到图上，以检査结果的正确性。当偏离上述直线 超过4%时，应分析原因并判定是否需要部分或全部重做试验。以六组为例，判别几种影响试验结果的 事例及解决方法如下：

a）舱内剩水过多，引起自由液面太大，产生如图9所示情况。其解决方法为复查所有液舱及空舱, 必要时将水排出；重做所有试验，复核吃水读数。

C）试验时,左侧有定常风，产生如图11所示情况。此试验有效。

图11

d）试验时，左侧起阵风，产生如图12所示情况。其解决方法为重做第1、5两个偏离点的试验。

8静水横摇试验

• 8. 1总则

船长在70 m及其以下的现有常规沿海船舶（不包括液货船），当其无法提供经过批准的装载情况或 其他稳性资料时，若能用实践证明具有足够的稳性，经主管部门同意可用静水横摇周期试验方法近似确 定船舶的初稳性高度。初稳性高度的近似计算参见附录C。

82试验环境条件与船舶状态

8.2.1横摇试验应在港内或受风、流水及潮汐影响较小的平静水域内进行。

8. 2.2船舶四周与船底应留有使船舶能自由浮动和自由横摇，不触及任何障碍物的水域。

8. 2. 3船上所有可能产生摇摆或移动的重物应紧固。

8. 2.4尽量使所有的液体舱柜装满或抽空。对未能装满的液体舱柜，应使其自由液面的影响降到最低 程度。

8.2.5船舶应处于正常营运状态，清除多余物件，补齐不足物件，船上人员按正常情况就位，不应随 意走动。

8.3静水横摇试验

8. 3.1船舶可用下列任何一种方法产生横摇：

a） 在尽可能靠近船舷处有节奏地提起和放下重物：

b） 用绳拉桅杆；

C）由一组人员同时横向从一•舷奔向另一舷；

d）其他经主管部门同意的方法。

8. 3.2试验前应松缆，并做预摇试验。防止船舶在试验过程中与其他物体接触。

8.3.3当船舶强制横摇开始后，应停止产生强制横摇的行动。若横摇由岸边起重机提升放下重物方法 产生，则重物应吊离船舶；若使用船上吊杆，则重物应放置于船中纵剖面处；若横摇由人员跑动产生， 则这些人员应集中在船舶中纵剖面处。

8.3.4在船舟白进入自由和自然横摇状态后，用秒表测量并记录不少于5个完整横摇周期的时间及次数。 至少重复做两次试验，并求出平均横摇周期。

9倾斜试验扌艮告

倾斜试验结束后，可使用附录A中的倾斜试验表格将试验测量数据及计算结果汇总编制成倾斜试验 报告，应保证数据完整及格式统一。

附录A

（资料性附录） 倾斜试验报告格式

A. 1倾斜试验船舶状态记录表格式按表A.1。

表A. 1

A. 2试验移动重量及测试设备布置记录表格式按表A. 2。

表A. 2

A. 3移动力矩记录表格式按表A. 3或表A.4,试验移动位置示意见图A. 1或图A.2。

表A. 3

。。②

© (ɜ) ©

图A. 1

©   ②

Λlι□

Θ   。

图A. 2

A. 4试验时船上多余重量记录表格式按表A.5。

表A. 5

A. 5试验时船上不足重量记录表格式按表A.6。

表A. 6

A. 6需重新定位重量记录表格式按表A. 7 O

表A. 7

A. 7挂摆读数记录表格式按表A.8。

表A. 8

mm

A. 8 U型管读数记录表格式按表A.9或表A. Io_O

表A. 9

A. 9纵倾状态船舶主要参数计算表格式按表A. 11₀

表 A. 11

(k = m； dκ - m； tgψ = (oi - d) / ZbP =

A. 10由静水力曲线查得的船舶正浮状态主要参数及修正表格式按表A. 12。

表 A. 12

A. 11液舱装载及自由液面计算表格式按表A. 13□

表 A. 13

灌满舱不计自由液面。

自由液面效应按公式(A. 1)计算：

ΔGM = ΣI ■ p / Δ ........................ (A. 1)

式中：厶—— 排水量的数值，单位为吨(t)。

A. 12倾角和初稳性计算表格式按表A.14。

表 A. 14

A = Σ (3)- ([Σ (1)]²) /8

B= Σ (4)- ([Σ (l)×∑ (2)]/8)

初稳性高度G!A_i = BI (J×4)

其中：ZI-排水量的数值，单位为吨(t)_s (取自表A. 12)。

A. 13试验状态船舶有关参数表格式按表A. 15o

表 A. 15

A. 14空船重量及重心位置计算表格式按表A. 16o

表 A. 16

附录B

（资料性附录）

关于使用液体舱柜（压载水）进行倾斜试验的建议

对大型船舶若无条件使用固体重量进行倾斜试验的情况下，经船厂与船东协商，报请船级社或主管 机关批准，可以使用液体重量作为移动重量。

当允许用水压载时，应符合下列要求：

a） 作为液体重量的数组倾斜舱柜应形状规则，在试验范围内为平壁型，并无大型纵桁或其他可能 形成空气囊的结构，便于对其容积和自由液面进行修正。

b） 倾斜液舱应直接相对应布置以保持试验中压载水横向调驳不影响船舶的纵倾。

C）倾斜液舱应处于横向对称位置，舱柜内压载水在液动前后应残存相同的自由液面，无论是移入 或是移出全部移动重量后均应如此。

d） 应在倾斜液舱中心位置作出液舱深度和舱容标记，以便压载水的调驳。

e） 所有倾斜液舱通常应在每次移动之前和之后进行人工测深。

f） 应测量并记录压载水密度。

g） 通向倾斜液舱的管路应注满。

h） 试验前应关闭所有压载阀，在试验中应保持对阀的严格控制。若如水经总管或阀箱传送，所有 通向不使用的支管的阀应加上标记或锁住，以防止在试验中打开。

i） 应计算重心垂向位置（VCG）在试验中的变化。

J）应提供准确的测深/液舱液位表。

k）倾斜液舱的液体转换调驳实施方案，液舱的相关资料，以及阀门控制，应提交主管机关认可。

D由于试验时间较长，请特别注意试验读数时各种情况的尽可能一致。

附录C

(资料性附录)

静水横摇试验

通过横摇周期试验得出平均横摇周期后可用公式(C.1)计算初稳性高度GM。

GM= [WT)]² ................................................(C.)

式中：

GM——初稳性高度的数值，单位为米(血)；

B——船宽的数值，单位为米(m)；

T ——横摇周期的数值，单位为秒(s),(即：往复1次挂摆左舷一右舷一左舷，或反之)；

f——横摇周期系数。

正常尺度的沿海船舶(不包括油船)和渔船横摇周期系数何按表C. 1选取。

≡c. 1

表C. 1所列数值是平均值。一般来说，观察到的/值在表C. 1数值的土0.05范围内。表中准是在一系 列有限制的试验基础上确定的，应用到具体船上时应根据各种不同情况由主管部门重新审定。

应根据实际装载状态并考虑液体舱柜的自由液面影响修正试验状态下的初稳性高度，以确定船舶的 实际初稳性高度。'

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