倾斜试验就像是给船舶做一次“称重”和“找重心”,这对于船舶的安全至关重要。
以下是进行倾斜试验的详细时机、原因和流程说明:

核心时机:何时进行倾斜试验?
倾斜试验通常在船舶建造过程中的一个非常特定的阶段进行,这个阶段被称为“倾斜试验阶段”。
最常见和最标准的时机是:
在船舶建造接近尾声,处于“空载”或“接近空载”状态时。
这个“接近尾声”的状态通常指:

- 船舶已基本完工: 船体结构、动力系统、管系、电气等都已安装完毕。
- 舾装工作大部分完成: 舱室内的家具、设备、装饰、生活设施等均已安装到位。
- 液体装载处于“空载”状态:
- 燃油、滑油、液压油等: 燃油舱、滑油舱等应处于“空舱”或“压载”状态,即只装有少量油品用于系统循环,但油量需精确测量。
- 淡水: 淡水舱(饮用水、生活用水)应尽可能排空,或仅保留少量必要的生活用水,其液位需精确测量。
- 压载水: 压载水舱应排空,或根据试验方案注入少量固定压载水。
- 可移动物品固定: 所有不属于船舶永久固定结构的可移动物品(如工具、备件、油漆、个人物品等)应按清单清点并固定在指定位置,确保在试验过程中不会移动。
为什么是这个时机? 因为这个状态下的船舶,其重量和重心最接近其最终的“空载”状态,此时测得的空船重量和重心,是后续计算船舶在任何装载工况下的稳性的基准。
为什么要进行倾斜试验?
倾斜试验的目的是获得两个至关重要的船舶参数:
- 空船重量: 船舶处于完全空载状态下的总重量。
- 空船重心高度: 船舶空载状态下的重心在垂直方向上的位置。
这两个参数为什么如此重要?
- 保证船舶稳性: 船舶的稳性(即抵抗倾覆的能力)直接取决于重心和浮心的相对位置,通过精确知道空船重心,设计师和船员才能计算出船舶在不同装载情况下的实际重心,从而确保船舶在任何时候都满足国际海事组织和船级社规定的稳性要求,防止倾覆。
- 确保装载安全: 船员需要根据空船数据来制定《装载手册》,手册会告诉他们,装载多少货物、压载水、燃油后,船舶的稳性是否足够,如果空船数据不准,整个装载计算就是错误的,极易导致船舶稳性不足而发生危险。
- 满足法规和船级社要求: 国际海事组织的《国际稳性规则》以及各主要船级社(如CCS, DNV, LR, ABS等)的规范,都强制要求新造的或经过重大改装的船舶必须进行倾斜试验,并提交合格的试验报告。
- 作为船舶的“身份证”: 空船重量和重心数据是船舶最重要的技术参数之一,记录在《船舶稳性计算书》和《适航证书》等法定文件中,伴随船舶整个服役生涯。
倾斜试验是如何进行的?
试验原理基于静力学力矩平衡。

-
准备工作:
- 将船舶固定在平静水域的码头或漂浮式船坞中,确保环境风力、水流极小。
- 将所有液体舱的液位精确测量并记录。
- 将所有可移动物品清点、固定并记录。
- 在船上对称地布置好移动重物(通常是生铁块)和倾斜仪(通常是高精度的摆锤式或电子式倾斜仪)。
-
试验过程:
- 初始状态: 记录初始的倾斜仪读数。
- 移动重物: 将预先计算好重量的移动重物,从船舶的一舷(如左舷)水平移动到另一舷(如右舷),这个移动会产生一个已知的横倾力矩。
- 测量倾斜: 船舶会因此产生一个微小的、可测量的横倾角,通过倾斜仪精确读取这个角度。
- 多次移动: 为了提高准确性,通常会将重物分多次、不同距离地移动(移动到距离中心线1/4船宽、1/2船宽、3/4船宽等),从而得到一系列不同的力矩和对应的横倾角。
- 恢复原位: 试验结束后,将所有移动重物和液体恢复到初始状态。
-
数据处理:
- 根据移动重物的重量、移动距离和船舶排水量,计算出横倾力矩。
- 根据横倾力矩和测得的横倾角,利用静力学公式反推出船舶的初稳性高。
- 结合船舶当时的排水量和重心位置,最终计算出船舶的空船重量和空船重心高度。
| 问题 | 答案 |
|---|---|
| 何时进行? | 船舶建造接近尾声,处于“空载”或“接近空载”状态时。 |
| 为什么进行? | 为了精确测定“空船重量”和“空船重心高度”,这是保证船舶稳性、确保航行安全的根本依据。 |
| 由谁进行? | 通常由船厂在船级社和船东代表的共同监督下完成。 |
| 多久进行一次? | 通常只在船舶首次建造或进行重大改装后进行一次。 如果船舶在服役期间进行了结构性改装或重大设备变更,可能需要重新进行或计算校核。 |
倾斜试验是船舶从“图纸”走向“海洋”前,必须通过的一次“安全体检”,其数据决定了船舶一生的航行安全。
