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三、水尺计重准确度5‰由“误差分析〞推导所得
四、船舶水尺标记、图表及测量器具的根本要求
五、水尺计重中一些船舶与航运的术语和重要知识
六、水尺计重根本计算公式及所包含物理量的定义
七、船上技术数据的计算都源于原设计图的坐标系
八、根本氏排水量纵倾校正是水尺计重公式的核心
九、压载水正确测量、计算是水尺计重最重要环节
十、水尺计重是一项综合许多学科容的科学技术
1.主题容与适用围
本规程规定了水尺计重的根本要求,船舶吃水及船用物料的测定方法和计算步骤。
本规程适用于大批量〔相对于受载船舶之载重量〕的散装及其他衡重方法不易确定重量1〕的海运货物的重量鉴定。
水尺计重方法主要依据“阿基米德定律〞,在上世纪六十年代初由日本工程师根本广太郎创立的。
而现在有些培训教材中讲述水尺计重原理的文章,却把船舶当成为一大型“衡器〞。
我们知道“阿基米德定律〞和“衡器〞原理是截然不同的。
“衡器〞是计重工具,计重的工具不一定都是“衡器〞!
?
中适用围所述“大批量〞是指相对大的量,比方:
5000吨货物,对于载重量是5-6万吨的船来说是小批量;
对于载重量为5-6千吨的船来说就是大批量。
以前曾有规定:
水尺计重的最少量是——吃水改变量大于一米,且装卸货期间不允许泵压载水。
记得在上世纪90年代,一次出口两万吨散装菜籽粕,要求分7批装船,每批都要做水尺计重。
其中最小的一批只有一千吨。
结果呢,大家可以可想而知,做出的分批重量数根本无法承受!
真是吃力不讨好!
两三万吨载重量的船,其TPC〔每厘米吃水吨〕大概40吨/每厘米,装载一千吨货大约吃水改变0.25米。
这样水尺计重中仅观测水尺一项,其不确定度为0.005米,约为20吨,就是装一千吨货可能偏差20‰!
后来,我们是做整船水尺重量出证,其分批重量根据发货数按比例分摊出证。
当初起草规程时,水尺计重做的都是外贸交接,因此?
中指明的是对“海运货物的重量鉴定〞,随着船运散装货市场的开展,贸中许多散船运装货也需要做水尺计重。
特别是江河中的船舶,也急需规散装货装运的计量。
因此,我觉得以后修改?
时,应该把这里的“海运〞改为“水运〞,其他方面贸交接应完全参照外贸的规定。
当然,目前的贸船的水尺标记及载重量图表很不规,如何规此类船舶,将在以后的章节中具体写出。
具备正规的船舶图表,是水尺计重的必要条件
2.术语
水尺计重
测定承运船舶的吃水及船用物料〔包括压载水〕。
依据船舶设计部门以完工图制作的、或船舶检验部门审定的船舶的正规图表,计算载运货物重量的鉴定工作。
水尺计重所用的船舶资料数据,静水力图表和水舱舱容图表,是必须船方在装货前准备好的。
为何要规定必须是以“完工图〞制作的图表?
比方,建造于八十年代初的散装货轮:
一方面在造船实际放样时,允许误差很大〔据说是5%〕;
另一方面一套造船设计图纸,要用上好多年,同类船舶造二三十艘,而在造船期间设计如进展改动,也不会在新船图表上显示。
这样,就算是姐妹船,其差异也是很大的。
因此,以船舶“完工图〞制作的图表,进展水尺计重是必需的,是水尺到达其计重准确度可靠保证。
经过多年比拟发现,以完工图制作的日本图表,重复性(Repeatability)和再现性(Reproducibility)都比拟好。
以这些船做水尺计重,一般都比拟准。
我国船舶图表审定的归口单位是船检局。
不过有些地方〔河〕船检局,实在不敢恭维,有时在船上可以拿出两本该船主要数据不同的,同时都盖有船检审定章的图表;
有时图表只有两三页纸,竟也盖着船检部门的红印;
有时船上连水尺标记都还没勘绘,竟然也拿出了船检认可的载重量表!
作为商检,在使用船方图表进展水尺计重时,应对这些图表进展把关。
船方如果没有这些正规图表,或者所持图说明显失准,就该把这些船判为不具备水尺计重条件的船舶。
请他们找正规的船检重新标定后再进展水尺计重。
其实这些工作我们不做,还有谁会去做呢?
我们不管,还有谁会去管呢?
作为商检,没有比“力求船舶制表准确〞更高的要求了!
如果你手拿一杆失准的秤,坐在市场公平秤的窗口,你还会有所作为吗?
水尺计重准确度5‰由“误差分析〞推导所得
3.计重准确度
水尺计重过程中,影响其计算准确度的因素很多。
如果船舶制表准确度在1‰,其水尺计重准确度可以在5‰之。
所有贸易关系人,不管是发货人还是收货人,都很关心水尺的计重准确度。
但是往往又把它同免陪率混淆。
水尺计重准确度包括船舶制表、观测水尺、水舱测量、港水密度测量的准确度及计算公式、及修正公式的舍入误差等。
我们知道,船舶图表制表方式是多种多样的,大致分为曲线图和表格两种。
〔以前有些船舶是用静水力曲线图、水舱舱容曲线图,还要加上曲线图测量误差。
如今船上所见的曲线图越来越少了〕。
而综合所有这些线性无关的误差,又不能用简单的算术和来得出。
当时我曾经用“误差分析〞的方法,分析了十几条船,共计几十航次的数据。
得到上述“计重准确度小于5‰〞的结论。
当然船上如果是那种曲线图,船舶本身制表准确度就高达3‰,那么这样的船综合准确度很难保证小于5‰;
还有就是再好的船如果只是少量装卸,也是得不出5‰的结果的。
那份“水尺计重误差分析〞论文,是我收集资料和理论推导,花费了许多时间;
但还是有不少人都看不懂,拿着论文来问我,为什么是5‰?
我一下子很难说清楚,如果一两句话就能说清楚,那还用得着花精力写吗?
只能这样答复,当看完我的论文,你就知道答案了。
现在的人们写规程,都不愿去完成依我看是必须的环节。
你写的是“计重〞规程,人们完全按照规程的要求操作,在这样的操作下,你连能到达多少准确度都说不清,还写什么规程!
什么时候,我把20年前写的论文从箱底翻出来,到在这里晒一晒。
不过推导过程是及其枯燥无味的,想必没有人会愿意尝试的。
现在有些船公司规定,船上散装货水尺计重误差必须小于3‰!
我说,你船舶图表制表准确度就高达2-3‰,怎么可能做到这个要求呢?
在这样的规定下,船方就做小动作,他在暗处我们商检在明处,稍不留心就会出错。
记得以前商检与船方关系一直不错,其一是水尺计重的国际惯例是5‰;
其二是船方不负散装货短重责任。
这样就没必要做手脚。
因此,如没有人为因素,一般装卸两地的水尺重量差,一般是不会超过5‰的。
顺便说一下,日本造船企业造的船,一直是配备以“完工图〞制作的图表,这样的图表,其计重准确度完全能到达小于1‰。
当时我在起草规程时就注意到了,我国的造船企业要赶上世界水平,也因该做到这一点。
后来,国的船也用“完工图〞制作的图表了。
可是,二十年过去了,你有几次看到过我们自己的“完工图〞制作的图表?
船舶水尺标记、图表及测量器具的根本要求
4.水尺计重根本要求
4.1船舶的水尺、载重线标记字迹要清晰、正规、分度正确。
4.2具备本船有效、正规的以下图表:
a.容积图或可供艏艉水尺纵倾校正的有关图表;
b.
排水量或载重量表;
c.
静水力曲线图表或可供排水量纵倾校正的有关图表;
d.
水油舱计量表及水油舱液深纵倾校正表,或可供纵倾校正的有关图表。
4.3
不具备有关纵倾校正图表者,吃水差应调整或保持在此期间0.3m(或1ft)以。
4.4
备妥、检查以下器具
a.
经检定准确度为万分之五的铅锤密度计;
容量大于500mL的港水取样器和玻璃量筒;
电子计算器、钢直尺、钢卷尺、干舷尺、直角尺、量水尺、量油尺、以及分规等测算器具。
4.5
查明以下实际情况
各项图表上的计算单位、比例倍数、公英制、海淡水、容量和重量等;
淡水、压载水、燃油等舱位的分布情况和储存量,以及压载水的密度;
燃油、淡水的每日消耗量和装卸期间的变化;
货舱污水沟〔或井〕、尾轴隧道和隔离柜等处的污水;
e.
铺垫物料和其他货物重量,以及装卸货期间的变动。
为使船舶运载货物的水尺计重结果到达预期的计重准确度,必须对船舶设定最低要求。
但事实上船舶及图表不规的情况经常发现!
水尺标记不正规的有:
分度不按规定10cm厘米,而是从8cm~12cm都有;
数字下的横线不是水平的,有的倾斜角有10°
~15°
;
左右水尺标记相差20cm;
艉水尺标记由于位置关系是倾斜的,但还是标了10cm字高,这样如果倾斜角有45°
,实际字高只有7cm;
更有甚者一条不到90米的船,装货后中垂50cm!
我问大副,你的船不会折断吗?
他说这是“沙滩船〞,出厂时就这样。
其实我知道,这是应付海事检查,前后水尺标记有意标小的。
船舶图表不正规的有:
姐妹船用统一的造船设计图表,图表没有标出本船有效的船名;
航行证书、船舶资料、静水力曲线图,满载载重量永远对不上号;
几A4纸复印的表,只有第一有船名,无法相信这些表与这条船有联系。
没有排水量、水舱纵倾修正表,水舱纵倾修正表还可以自己做一个,但排水量纵倾修正表是无法人工作出的。
不具备排水量纵倾修正表,理论上可以把船调至30cm以,事实上空船吃水差无论如何是调不到30cm以的。
一般准确度为万分之五的铅锤密度计,是由商检自己配备的,特别港水是淡水的码头。
因为河测定港水用的是淡水密度计〔ρ=0.9950~1.0000〕,而海轮上一般配备都是海水密度计〔ρ=1.0000~1.0300〕。
铅垂密度计只有在规定围才呈其线性特性。
比方:
准确度为万分之五、测量围为1.0000~1.0100的铅垂密度计,用作测量ρ=0.9990的淡水,其准确度就不是万分之五了。
其他器具,一般都是船方配备的,自己带些计算器、直尺即可。
当然能带一把量水尺,更能保证测量的准确性。
必须注意查明的其他实际情况,我将在以后的章节中一一阐述。
水尺计重中一些船舶与航运的术语和重要知识
5.测定
5.1船舶吃水
5.1.1用目力观测或测看或实测艏、艉、舯的左右吃水数。
5.1.2船舶无舯水尺标记或不能直接观测舯水尺读数者,可从船舶左右舷甲板线或夏季载重线上缘测至水面的距离,同时核对法定干舷高度。
5.2港水密度
测看水尺的同时,用港水取样器,从船中舷外吃水深度一半处,取得港水样品,用密度计测定其密度。
5.3淡水、压载水
用量水尺逐舱测量淡水和压载水的深度,测量管总深度,要注意左右两舱的测量管总深度应根本一致。
5.4污水
货舱污水沟、尾轴隧道和隔离柜等处存有较多污水且在装卸货期间有所变动,可按其实际形状进展测定。
5.5燃油
用量油尺逐舱测量燃油的油深,每日消耗量在3t以下,亦可由船方自行测定,并提供贮油量。
船舶的型吃水、实际吃水,教课书上一般是这样定义的:
船舶的型吃水——是指船中处自龙骨上缘至实际水线间的垂直距离,型吃水亦称设计吃水。
船舶实际吃水——等于船舶相应的型吃水加上龙骨板的厚度。
但是人们往往把实际观测到的水尺,错误地当作“船舶实际吃水〞。
一条新船在勘绘载重线和水尺标记时,把基线〔龙骨上缘〕作为原点,分别量出甲板线、夏季满载水线等,水尺标记也是从基线〔或基线以上0.4米〕开场勘绘的。
观测到水线所覆盖的水尺标记,是不包括龙骨高度的!
为了对两者加以区别,这里用了“观测水尺〞这一个名词。
现在有些权威的培训
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