[科普中国]-可浸长度

基本概念

为了保证船舶在遭受海损事故以后不致沉没，必须对其破舱后的下沉极限做出规定，对于民用船而言，其下沉极限是在舱壁甲板(水密横舱壁达到的最高一层甲板)顶面的边缘线以下76 mm处，也就是说，船舶在破损后至少应有76 mm的干舷。在船舶侧视图上，舱壁甲板边线以下76 mm处的一条与甲板边线平行的曲线称为安全限界线，如图1所示。限界线上各点的切线表示所允许的最高海损水线或称极限海损水线。

要使船舶破舱以后的水线不超过安全限界线，就必须对船舱的长度加以限制，船舱的最大许可长度称为可浸长度，表示进水以后船舶的海损水线恰与安全限界线相切。舱室在船长方向的位置不同，它的可浸长度也不同。如图1中，在分舱载重线(通常取满载水线)WL时，设船舶某一假想舱AB破舱进水，使船舶下沉和纵倾最终达到平衡状态下的新水线W1L1，刚好与限界线相切，则把这一假想舱的长度叫做该舱长中点R处的可浸长度 。

可浸长度的大小与其所在位置尺有关。为了便于表示，将R点的可浸长度表示为R点的垂距 。将各点的可浸长度画成图1所示的可浸长度曲线，据此可得沿船长任一位置处的可浸长度。由图可见，位于船中部的可浸长度，虽然舱室进水体积较大，但因船舶几乎仅有平行下沉，故可浸长度较大；船中前后则因同时有纵倾，故可浸长度下降；位于艏艉两端，因船体形状瘦削，进水量显著减小，故可浸长度又增大。可浸长度的大小还与干舷高度的大小有关，干舷高度逾大 愈大，反之则愈小。此外， 与渗透率户有关。2

可浸长度的计算绘制极限海损水线在邦戎曲线图上先画出满载水线和限界线，并从限界线的最低点作一条水平的极限海损水线P，然后在首尾垂线处自P线向下量取一段距离d，其数值可按下式求得

式中D为舱壁甲板的型深，T为吃水。在距离d内取2~3个等分点，并从各等分点作与限界线相切的纵倾极限海损水线1F、2F、3F、1A、2A、3A等，如图2所示，通常极限海损水线约取7~10条，其中尾倾水线3~4条。这些极限海损水线相应于沿船长不同舱室进水时船舶的最大下沉限度。2

计算进水舱体积及形心纵向坐标设船舶原浮于满载水线WL，排水体积为，浮心纵向坐标为XB。若某舱破损进水后，其进水体积为Vi，形心纵向坐标为xi，船舶下沉到W1L1水线，船舶排水体积为，浮心纵向坐标为，如图3所示。

此时必存在这样的关系

先在邦戎曲线图上分别量取满载水线及极限海损水线的排水体积和，以及对于船中剖面的体积静矩，根据上式即可求得破舱进水体积Vi及其形心xi。计算可按数值积分方法列表进行。计算结果绘制成进水舱容积曲线，如图4所示。2

计算进水舱的可浸长度某极限海损水线W1L1的进水舱体积及其重心位置用上述方法可以计算出来，现在的问题是怎样求出舱的长度和位置，使得该舱进水的体积恰为Vi，而重心纵向位置恰为xi。对于这种计算采用图解法最为简便。

先绘制在极限海损水线下进水舱重心位置xi附近一段的横剖面面积曲线及该段的积分曲线，如图5所示。然后从船中量取xi的值，作铅垂线与A的积分曲线交于O点，在该垂线上截取CD=Vi，并使AOC面积等于BOD面积，则A、B两点之间的水平距离即为可浸长度，该舱中点至中横剖面的距离x也可在该图中量出。

实践表明，进水舱的舱长中点通常总是在其相应极限海损水线与安全限界线切点附近，故极限海损水线下的横剖面面积曲线与限界线下的横剖面面积曲线在进水舱附近几乎相同。因此，常用限界线的横剖面面积曲线及其积分曲线来代替所有极限海损水线的横剖面面积曲线及积分曲线，如图6所示。这样便可迅速求出所有极限海损水线的进水舱长度及其位置。由于进水舱所对应的极限海损水线下的横剖面面积略小于安全限界线下的横剖面面积，故计算所得之可浸长度略小于实际长度，偏于安全，因此是允许的。2

绘制可浸长度曲线根据上面计算所得各进水舱的可浸长度及其中点至中横剖面的距离，在船体侧视图上标出各进水舱的中点，并向上作垂线，然后截取相应的可浸长度为纵坐标，并连成曲线，即得可浸长度曲线，如图7所示。应当指出的是，以上所求得的可浸长度是假定渗透率μ=1的情况，因而必须对求得的长度除以渗透率，以求得实际的可浸长度，画出实际的可浸长度曲线。显然，可浸长度曲线在艏、艉两端被艏艉垂线处θ=arctan2的两条斜线所限制，这是因为在此区域外，进水舱长度之半可能大于该舱的中点到两端的距离，即无法再分舱了。2

分舱因数及许用舱长不同类型的船舶对抗沉性的要求是不同的，为了体现这些不同的要求，在《抗沉性规范》中采用了一个小于1的系数F，即F≤1.0，称为分舱因数。如果可浸长度为，则称为许用舱长。

如果许用舱长等于可浸长度，即F=1，称一舱制船，这表明船舶一舱进水后仍能浮于极限水线；如果许用舱长等于可浸长度之半，即F=0.5，称二舱制船，这表明船舶在相邻二舱进水后仍能浮于极限水线；如果许用舱长等于可浸长度的1/3，即F=0.33，称三舱制船，这表明船舶在相邻三舱进水后仍能浮于极限水线。若用分舱因数F来表示，则：

对于一舱制船

对于二舱制船

对于三舱制船

以上讨论的可浸长度与许用舱长的计算都没有考虑船舶破损以后的稳性问题，故尚需对稳性进行校核计算，这对于客船更应引起重视。有关破舱稳性的要求以及客船分舱规则，可参阅《海船抗沉性规范》和《国际海上人命安全公约》。2