[科普中国]-空船重量

定义

制造完工后的船舶所用材料的总和重量；由理论计算出船舶装备齐全但无装载时的装备重量，两者的总和称为空船重量。

概念理解空船的重量是包括船体、船机、锅炉、各种设备以及锅炉中的燃料、冷凝器中淡水等重量的总和。这个“空船重量”的结果在船舶设计图上已经用理论估算出来，从而可根据船舶排水量，设计出船舶载重量。只是在最后的船舶完工图上加以修正，确定最后的“空船重量”。当然这些“空船重量”都不是水尺计重所得结果。

我们在空船的水尺计重中（包括出厂新船或经过大修后船舶），实际排水量减去船用物料，应该就是“空船重量”，但是水尺计重计算结果不可能就等于船舶资料给定的“空船重量”。这个差值实际上就是“船舶常数”。船舶常数是船舶经过一段时间营运后的空船重量与新船出厂时的空船重量的差值。

影响因素空船重量的大小取决于船的大小及类型，也与材料、腐蚀情况、补漆、航速、设备、人员等有关。1

空船重量测量的目的空船重量测量的目的在于确定所建造船舶完工后的空船重量以及空船重心纵向位置，以便与其它船的相关数据相比较，如果空船重量的偏差对船长160m或以上船舶不超过1%以及对船长50m或以下船舶不超过2%，对中间长度按线性内插法确定，或空船重心纵向位置的偏差不超过0.5%Ls，在获得主管机关可允许后，该船可免做倾斜试验。由此可见，空船重量测量是对它船是否需要进一步进行倾斜试验的一种验证方法。 倾斜试验是通过移动船上的某些已知的量重，使船舶产生一个较小的横倾角，按照船舶静力学的基本原理，由测量数据算出空船的排水量及其重心位置。

计算方法汇总估算在船舶设计过程中，它由各分组重量分别估算汇总而得。空船重量与载重量之和即为满载排水量。

型船推算法推算型船的空船重量是船舶总体设计人员在确定设计方案或进行设计审核时常要做的关键性工作。利用静水力曲线的近似计算公式,分别根据型船设计吃水和结构吃水两个载重量来推算空船重量,并与其他方法进行比较 可供总体设计人员对型船分析换算时作为参考。2

两个吃水的载重量估算法在空船的水尺计重中（包括出厂新船或经过大修后船舶），实际排水量减去船用物料，应该就是“空船重量”。3

空船重量测量 按照船舶静力学的基本原理，由测量数据算出空船的排水量以及重心纵向位置即可。首先确认空船状态，在空船状态下确认船舶的艏艉中吃水， 通过静水力数据计算出排水量（即空船重量）以及重心的纵向位置，根据空船重量测量时所记录的多余和不足重量逐步修正空船重量以及重心的纵向位置，直至获得实际的空船重量和空船重心纵向位置。由此可见，空船重量测定与倾斜试验相比可省去移动重量布置、挂锤线或U型管的布置要求，但应注意，在进行空船重量测定时，一般要求船舶尽量正浮，没有纵倾。

测量前的准备工作空船重量测量前的准备工作：

船舶吃水船舶吃水标志勘划的确认，包括艏艉吃水标志的位置以及勘划的误差值， 误差值应满足接受标准的要求，这种确认应在船舶下水前进行；

试验环境与系泊条件试验应在平静的、风力不大于蒲氏2级的天气条件下进行。如满足这些条件确有困难时，经验船师同意，也可在风力不大于蒲氏气条件下进行。

试验应尽量安排在船坞内进行，或安排在平静、不受外来干扰的围蔽水域（浪级不超过2级）内进行。如受客观条件限制，经验船师同意也可在有潮流的水域内进行倾斜试验，但应尽量安排在平潮或接近平潮时进行，且船首应正对流向。

船舶四周及船底应留有充分的水空间，保证船舶在试验过程中能不受 潮汐及船舶纵倾的影响而处于自由浮动与自由横倾状态，不触及任何障碍物。试验开始前，应在尽可能多的必要位置测量水深，以有利地满足本要求，同时考虑潮汐差异。

船舶系泊缆绳应有足够的长度，并应系于中纵剖面内，当船舶首尾系 缆时，缆绳应尽量系于靠近水线面处。如仅在船首或船尾系缆，缆绳可系于甲板上的系缆桩或系索耳上，且应从船首、尾导缆孔中穿出。 试验过程中读数时，系缆绳必须松弛，以保证船舶能自由浮动与自由。

所有通行跳板、电缆、软管、缆绳（尤其是横向布置）等接岸物件应拆除，以保证船舶能自由浮动与自由横倾。

船舶系泊如采用其他特殊布置，应根据上述原则验船师应予以特殊考虑，确保船舶处于自由漂浮和自由横倾状态。

试验不应在不能保证结果准确性的不利风浪和海流状况下进行，包括主航道附近，避免行驶船舶影响试验。

所有舱柜应尽量减少自由液面的存在空的液体舱柜应无残存积液。对无法清除或很难完全清除的V形液体舱柜或空舱允许残存少量液体。应对逐个液体舱测量液面高度。如测深管安装位置不在舱的最低端，则应打开人孔盖，实际检查及测量剩余液面高度。

非满载液体舱柜内不得装载粘性较大的液体。应尽量安排形状比较规则的中心舱或左右对称的边舱组作为非满载液体舱，以精确地计算其对初稳性高度的修正值。 油舱和压载舱内的油泥、油渣和泥浆应尽量予以清除。

液体舱之间所有可连通的阀门或横贯装置应关闭，关闭的阀门应予以锁定。

所有与推进有关的机械、锅炉、管路及系统内的液体，应使其处于工作状态，并关闭所有有关的阀门及通海阀等，以防液体的流动与流失。

所有舱底水和其他外来固定液体必须清除。

试验时船舶的状态船舶必须在建造或改装完成或接近完成时，处于或接近设计规定的空船状态下进行试验。凡属正常航行时应备有的各种设备、仪器及备件等，均应按图纸设计规定位置安放妥当;其他不应配备的一切物件及废料（除试验需用之外）都应清除。

如受条件限制，船舶难以达到空船状态，可允许有少量多余物件或不足物件，但多余或不足的重量均不应超过空船排水量的1%（根据IACS 31号建议案，不足重量的总值应不超过2%，而多余重量，不包括液体压载，应不超过空船排水量的4%）。多余物件中，试验所需的设备、人员及必要的压载不受这个数值的限制。不足物件中，能提供其准确的重量与重心位置的物件经验船师同意也不受这个数值的限制。

所有多余或不足物件及需重新定位的物件应编制详细表格，记明物件名称、重量及重心位置。

船上可能产生摇摆或移动的装置、设备及物件等，均应加以固定。如起重设备的吊钩等。如有不止一个海上积载位置，应记录试验中使用 的实际积载位置。

甲板上以及其他任何处所内积存的冰（包括水下船体结冰）、雪、海水及其他液体均应清除。残余货物、工具、废物、脚手架等应清除。

船舶在试验时应尽可能减少初始纵倾（允许采用压载水调整）。在计算静水力参数时，应按实际纵倾状态进行计算。除非初始纵倾小于垂线间长的1%，且船体首、尾型线随吃水变化较小时才可使用平浮时的静水力数据，但浮心纵向位置仍需进行修正。对于有原始设计纵倾的船舶，上述纵倾应以原始设计水线为计量基础。

船舶在试验时的初始横倾角不应超过0.5。

在试验控制中心、测量位置及重量起重移动位置之间，应备有有效的通信联络工具。

试验时所有船上设备不应处于运作状态，包括发电机组。

试验所需图纸试验主持人、验船师及有关计算人员应备有下列图纸：吃水标志图。45

测定报告要求空船重量测定报告应给出与首制船的空船重量以及重量重心纵向位置的误差结果，以判定是否需要重新进行倾斜试验的依据。5

降低空船重量必要性中国的船舶工业有长足的进步，设计建造出了一大批具有先进水平的船舶，其中既有三大主流船型但也不乏高技术高附加值船舶，中国建造的船舶在国际航运市场上树立了良好的口碑。但和日、韩先进船厂所建造的同型船舶相比较，中国船厂设计建造的船舶空船重量偏大一直是困扰着中国船厂的一个大问题，空船重量偏大在中型载重吨位的船舶尤为突出。船用钢材价格已屡攀新高，已达到了历史上的最高水平。尽管较好的船市一定程度影响船厂对降低空船重量特别是降低钢材重量的关注程度，但不能否认降低空船重量仍然是中国船厂和设计院所需要不懈努力的方向。

降低空船重量的研究在2000年、2002年至2007年在开发巴拿马型散货船、好望角型散货船和MiniCape型散货船的过程中，对上述各型船舶以及曾经建造过的巴拿马型散货船、灵便型散货船和大湖型散货船的空船重量和降低空船重量的措施和日、韩船厂所建造的同型船进行了较全面的分析研究，研究发现降低空船重量是一项综合的系统工程，涉及整个设计建造的各个环节和各个方方面面，包括：

船舶设计模式：自主设计还是委托设计；

船舶设计体制：详细设计和生产设计融合度；

船舶设计理念：变As Built Weight为As Designed Weight；

船舶设计人员的综合技术和工艺素质；

船舶设计手段：CAD和CAE的应用程度和覆盖范围，特别是送审设计的前期CAD全船建模；

船舶设计和建造过程中的重量控制、材料的规格数量；等等。

在上述因素中，船舶设计理念的更新和改变无疑是最有预控性、最有效的手段，同时也是最难做到的。

在研究中发现：和日、韩船厂的同型船相比较，中国船厂设计建造的巴拿马型散货船的平均空船重量分别比日、韩船厂重17%和12%（注：未计及最近生效的燃油舱保护和共同规范的影响），较大的空船重量严重制约了船舶综合经济性能的提高。6

措施和成本影响在研究过程中，经过和日、韩船厂所建造的同型船详细的对比分析和向有关船级社专家咨询，找出了一些影响船舶空船重量的因素和降低空船重量的措施，并分析其对成本的影响。现将降低空船重量的主要措施罗列如下图所示（图1、图2、图3、图4）。