倾斜试验作业规程
倾斜试验作业规程1 目的
本规程对船舶的倾斜试验作出了规定，目的是确定完工船舶的重量和重心位置，为校核船舶稳性提供最终数据。
2 适用范围
本规程适用于下列情况船舶的倾斜试验：
2.1 首制船；
2.2 除船级社特别说明，一般情况下，首制船已做倾斜试验，后续船可通过空船重量测试获得空船重量及重心，但空船重量检查所确定的空船重量之误差超过2%或重心纵向位置超过1%，该船应重新进行倾斜试验。
3 定义
3.1 倾斜试验系指，通常以横向移动已知的系列重物，然后测量船舶平衡倾角的变化结果，使用这一数据并运用基础造船学原理来确定船舶的重心垂向位置（VCG）；
3.2 试验重物证书：系指某船级社现场验船师使用经认可的衡器来鉴定尺寸规则的试验重物的重量所签发的证书；
3.3 吃水：系指从型基线至水线的垂直距离；
3.4 空船状态：系指完工船舶没有装载船用消耗备品、物料、货物、船员、行李以及除机械和管系液体，如润滑剂和液压油位于工作状态以外，没有装载任何液体的状态；
3.5 空船重量测验：系指在倾斜试验时对船上应予增减或重新设置的所有项目进行审核，以使该船能从观测状态调整至空船状态。每一项目的重量和纵向、横向、垂向位置应予准确确定并记录下来。使用这一资料以及在船舶倾斜试验时，通过测量干舷或经核实的船舶吃水标志，船舶静水力数据和水密度，而确定的船舶的静浮水线。可得出空船排水量和重心纵向位置（LCG）；
3.6 试验主持人为公司对特定船舶进行倾斜试验所指定的项目负责人，在试验过程中负责指挥、协调，对试验结果负责。
4 实施职责
4.1 技术部：编写“倾斜试验大纲”并得到船东、船检的确认，试验时摆锤读数等原始数据的记录，倾斜试验报告的准备和送审相关技术资料的提供；
4.2 检验部门：提供试验的测试仪器，测量试验时船上多余重量和不足重量并按附表三和附表四填写且获得船东、船检的确认，提供试验重物证书，检查和确认倾斜试验的准备工作完成状况，参与试验；
4.3 施工部门：按倾斜试验大纲要求，为试验提供充分条件，如试验油槽、挂锤、试验重物的布置和移位，船舶清洁、压载、系缆、松缆等；
4.4 生产管理部：协调拖轮到位。
5实施程序
5.1 试验的准备工作
5.1.1 自由液面和液舱容量
a. 船舶液舱交验时检验部门必须将测深管底部距底板高度（或相当高度）汇总且经船东、船检确认后书面交船研所，以便船研所根据实际情况修正测深表确保准确；
b. 调整船舶纵倾状态所设置的压载舱，必须压满，为了彻底排除压载舱内的空气，必须多压载几次，试验之前必须打开压载液舱高位透气管，确保试验时可通过透气管确认压载舱是否压满；
c. 所有为机器设备服务的油舱要全部关闭；
d. 试验前所有空舱至少有一个人孔盖打开以便确认舱内是否有水；
e. 除上述压载以外，其他所有舱内的水必须全部抽光，所有管路的液体必须全部抽光，关闭阀门；
f. 试验前任何聚积在船上的雨水、雪或冰必须予以清除；
g. 检验部门应记录所有液舱的读数且经船东、船检确认后，汇总书面交船研所，船研所计算时应考虑有关液舱实验时自由液面影响。
5.1.2 系泊布置要求
a. 试验时，舷侧距码头最小距离为4m；
b. 船舶首尾部系缆缆绳应系于尽量靠近中纵剖面上，其它系揽应松弛，使船舶离开码头能自由横倾，如图1所示：
图1
c. 如由于风或流的影响试验时必须由拖轮协助实验，拖轮系缆最好位于首尾船中心线，如达不到条件，但读取摆锤读数时，拖缆应处于松弛状态。如图2所示：
图2
5.1.3 试验重物
a. 所有试验重物上船之前，检验部门应提供试验重物证书给验船师检查；
b. 用液体移动来使船舶横倾的方法只有在高GMs的大型船舶不可能移动固体重物时才能采用；
c. 船研所应在试验前考虑布置试验重物区域甲板强度；
d. 试验重物应堆放在50mm的脚手板上，避免损坏甲板油漆；
e. 通常试验重物应置于上甲板上尽量近舷边的地方，并在倾斜试验之前吊装到位；
f. 当允许水压载时应符合下述条件：
a). 倾斜液舱应是平壁型并无大型桁材（空气囊）；
b). 液舱应直接相对，应布置以保持船舶纵倾；
c). 应测量并记录压载水密度；
d). 通向倾斜液舱的管路应注满；
e). 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，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；
f). 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；
g). 计算书应说明重心垂向位置（VCG）在试验中的变化；
h). 应提供准确的测深/液舱液位表。
g. 挂锤：
a). 挂锤应有足够长度，以保证正浮两舷偏移距离幅度至少为15cm，一般挂锤长度大于4mm，通常越长，试验结果越准确；
b). 摆线应是钢琴线或其他单股材质线，挂摆顶端接点应能在支点处自由转动；
c). 油槽应窄长且有足够深度，防止摆锤碰到槽底或摆幅不够；
d). 一般情况下，在船舶首、中、尾设置三套摆锤，如使用U型管，建议同时使用一个挂锤；
e). 刻度标尺表面应光滑，并应固定就位以免意外碰触产生移位，标尺应与摆线紧靠，但不相碰；
f). 当采用U形管时，应符合下列要求：设备端口应尽量固置于船舷边；应有记录两端读数的装置，为便于读数与检查气泡，应全部使用透明塑料管或软管；两端水平距离应尽量大，以保证正浮状态时向每一舷的最大倾角状态下读数和差值至少为15cm。
5.1.4 试验要求的设备
除倾斜重物、挂摆、小艇等必需的设备外，还应为倾斜试验准备或提供下述必要物品：
a. 用于测量挂摆偏移幅度的工程尺三把（直尺标尺的划分应足以满足需要的精确度）；
b. 用于标出挂摆偏移幅度的削尖的铅笔；
c. 用于标出倾斜重物不同位置的粉笔；
d. 用于测量重物移动距离和设置船上各种物品的长卷尺；
e. 用于液舱测深和测量干舷读数的长测深卷尺；
f. 一个或多个保养良好的比重计，其可测范围应在0.999~1.030之间，用于测量船舶漂浮时水的相对密度（用于测量小于1.000的相对密度计可能在某些位置上需要）；
g. 其他测量船上各种流体密度所需的比重计；
h. 用于绘制倾侧力矩对应于正切关系图的绘图纸；
i. 用于在型线图上绘制所测水线的直规；
j. 用于记录数据的记录纸；
k. 用于检查液舱内及其他如空舱和隔离舱等封闭处所内有无足够氧气并无有害气体的防爆测试装置；
l. 温度计；
m. 用于测量吃水的玻璃管（如需要时）。
5.1.5 船舶清洁工作及其他
a. 施工部门应将船舶上多余物品全部清除至码头；
b. 所有已购备品、备件、属具必须放置在船上相应位置；
c. 全船清洁工作必须得到船东、船检的确认。
5.1.6 试验时间的选择：船研所根据天气情况、潮流情况和公司作业计划会同船东、船检一起选择试验时间。
5.2 试验程序
5.2.1 总述：倾斜试验、干舷/吃水读数及检验可按任何程序进行，并仍可获得相同的结果。如试验主持人确信试验将表明船舶处于满意状况而天气不利变化的可能，则建议首先进行倾斜试验，而最后进行检验。如试验主持人对船舶是否完全满足试验条件存在疑问，鉴于可能会使整个试验无效，建议首先进行检验，而不管天气情况如何。在整个试验过程中保持所有重物、船上人员数等固定不变。
a. 全船检查：
试验前，试验主持人应先登船全面检查各项准备工作，确认船舶已符合倾斜试验的要求，对较大的船舶，应提前1天登船进行全船检查。为保证检查人员的安全，并完善所检验的重物和缺陷的文件记录，应至少有2人进行全船检查。检查的内容包括：所有舱室敞开、洁净且干燥；液舱内通风良好并无有害气体；可移动的或悬挂的物件均紧固，其位置有文件记录；挂摆和试验重物置放船上且到位；配备的吊车或其他用于移动重物的设备，以及试验所需的图纸资料和设备准备就绪。在开始倾斜试验之前，试验主持人还应：
a). 考虑天气情况。风、流和海况的组合作用可由于下列情况造成麻烦或甚至造成试验的无效：无法准确记录干舷和吃水读数；挂摆的过度或不规则的摆动；不能避免的外加横倾力矩的变化。在某些情况下，除非将船舶移至一个较好的地点而充分改善条件，否则要推迟或延期该试验。任何聚积船上较大数量的雨水、雪或冰应在试验前清除。如及早测得坏天气，且天气预报未报天气情况会好转，则应在主管机关代表离开办公室以前通知他，并另行安排试验日期；
b). 对船舶进行1次快速全面检查，以确认船舶安全符合进行试验的条件，并确保所有试验设备到位，在倾斜试验时将作为未完成项目的估计也应包括在提交给主管机关的试验程序中。要求这样做以使主管机关的代表在其认为该船没有完全符合进行试验的条件及必须重新安排试验时，能通知船厂/船舶工程师。如试验程序没有准确说明船舶状况，以及主管机关的代表认为船舶在此种情况下无法进行准确的倾斜试验时，该代表可拒绝接受倾斜试验，并要求在以后某一日期进行倾斜试验；
c). 在确定所有空舱均通风良好和无有害气体之后，进入空舱检查以确认这些舱干燥且无碎屑。并确认所有满载液舱确实满载并无气囊。倾斜试验的预期液体装载应在要求提交给主管机关的试验程序中载明；
d). 对全船进行检验，以确定船上所有需增减或重新定位的物件，使船舶处于空船状态。每一物件应明确标出其重量和垂向、纵向位置。必要时，其横向位置也应标明，在试验过程中，试验重物、挂摆、所有临时设备和垫材以及船上人员均应包括在减去的总重量中，以获得空船状态。按倾斜试验和检验过程中搜集的数据来计算空船特性的人员和/或审核倾斜试验的人员不一定要在试验现场，但应能够从所记录的数据和船舶图纸中确定这些物件的确切位置。应对所有装载液体的舱进行准确的测深并记下测深数值；．
e). 认识到可能需对船上某些物件的重量，或应予增加的物件重量进行估算。如有必要，在估算时应最好从安全方面考虑，因此必须遵循下列经验法则：
当估算应增加的重量时：
——对增加在船舶高处的物件高估；
——对增加在船舶低处的物件低估。
当估算应移去的重量时：
——对船舶高处移去的物件低估；
——对船舶低处移去的物件高估。
当估算应重新定位的重量时：
——对重新定位至船舶较高点的物件高估；
——对重新定位至船舶较低点的物件低估。
b. 干舷/吃水读数：
a). 确定船舶在倾斜试验时的排水量，应取得干舷/吃水读数以确定定水线位置。建议在船舶两舷各取至少5个近似相等间距的干舷读数，或取船舶两舷所有的吃水标尺数（首部、中部和尾部）。应取吃水标尺读数来帮助确定由干舷读数限定的水线，或核实其未得到确认的船舶吃水标尺垂向位置。每一干舷读数的位置均应清晰地标明。由于每一点上的（型）深度将从型线图中获得，因此沿船舶的纵向位置应予准确确定并记录。所有干舷测量应包括1份参考说明，指明在测量中所包含的围板及围板高度；
b). 倾斜试验前、后均应立即读取吃水和干舷读数。试验重物均应放置船上并就位，以及此试验期间在船上的所有人员包括那些读取挂摆读数的人员均应就位。这一点对小型船舶尤其重要。如在试验后获得读数，船舶应保持与试验时相同的状态。对小型船舶，必要时可对干舷测量人员对横倾和纵倾的影响进行平衡。如可能，应从小艇中获取读数；
c). 小艇上应配备读取干舷和吃水标志读数的辅助设备，并应具有低干舷以保证准确观测读数；
d). 漂浮水的密度应在此时确定。应在足够的水深中进行水采样以确实保证漂浮水的性质，而不只是从表面的水进行采样，因其可能含有从雨水中来的淡水。比重计应置放在水样中，读取并记录相对密度。对大型船舶建议在首部、中部和尾部取样，并取读数均值，对小型船舶，在中部取样应是足够了。应测取水温，以及如有必要时应根据标准值对所测的相对密度进行修正。如水的相对密度是在倾斜试验现场确定的，则没有必要修正该相对密度。如相对密度在水样温度不同于倾斜试验时测得的温度（如在办公室进行相对密度核查），则有必要修正该相对密度；
e). 如吃水标志的高度和位置在船舶进行坞内龙骨检验时已核实准确，则该吃水标志读数可替代在纵向位置上给出的干舷读数；
f). 可使用诸如吃水测量管的装置，以减少波浪作用的方法而增加干舷/吃水读数的准确性；
g). 船舶型线图上给出的尺寸通常为型尺度。就深度而言，系指从船底板内边至甲板板内边的距离。为绘出在型线的船舶水线，应将干舷读数转换成型吃水。同样，在绘水线前应就吃水标志读数从实际吃水（龙骨底部）修正为型吃水（龙骨顶部）。应解决所有干舷/吃水读数之间的差别；
h). 应对读取干舷/吃水读数的每一位置计算平均吃水（左、右舷读数的平均该合成图线应产生或是1条直线或是1条既不中拱也不中垂的水线。如获得的读数不一致，则应重新读取干舷/吃水读数。
c. 倾斜试验：
a). 每次移动重物之前应检查：应审核系泊布置图，以确保船舶自由浮动（仅在每次读数之前进行此项检查）；应测量挂摆，并记录其长度。挂摆应校中，使摆线尽量靠近标尺，以确保读数准确，但应避免与标尺相碰。典型且合格的布置如图3所示；在甲板上标出移动重物的初始位置，此项工作可以在甲板上画出重物的轮廓来完成；通信布置应足够；所有试验人员到位；
图3
b). 应在试验中绘制图表，以保证获得准确的数据。图表的横坐标为横倾角的正切值（挂摆偏移幅度/摆长）。由于没有任何一点比其他任何一点更重要，所绘的线不必通过原点或任何其他特定点。为拟合这条直线，而通常使用线性回归分析法。图4所示的重量移动在试验绘图上给出了较好的试验点分布；
图4
在倾斜试验中标出每一挂摆的所有读数有助于发现错误读数。既然W(x)/tanθ应是常数，则该绘线应是直线。直线有偏差表明在倾斜试验时存在作用于船舶的其他力矩。这些其他力矩应予以识别，查找原因，并重新进行重物移动直至获得1根直线为止。图5至图8列举了在倾斜试验时如何发现若干其他力矩,并对每种情况提出一个建议的解决方法。为简便起见，在倾斜试验所绘图线上仅显示读数的平均值；
自由液体过量（重新核查所有液舱和空舱并视需要泵出，
重新进行所有重量移动并重新核查干舷的吃水读数）
图5
船舶触底或被系缆绳限制
（测水深并核查缆绳：重做2、3两点重物移动）
图6
初始零点取值后，左侧有定常风
（如果可用）
图7
左侧有突风（重做1、5两点重物移动）
图8
c). 一旦试验准备工作和人员到位，在保持准确性和正确程序的同时应尽快获取零位，并进行试验，以最大限度地减少在试验时环境条件发生变化的可能性；
d). 每次挂摆读数之前，各观测点在挂摆停止摆动时，应即向控制站报告。然后，控制站发出“准备”和“读数”指令。当发出“读数”指令时，在各测量点的标尺上标出摆线的位置。如摆线轻微摆动，应取摆动中心作为标志。如任一观测员认为读数不准确，应即告知控制站，各测点应同时重新读数。同样，如控制站对某一读数的准确性表示怀疑，即应指令各观测点重新读数。在标尺上作上标记后应写上重量移动编号，如初始零位置及1至7次的重量移动；
e). 每次重量移动应以相同方向进行，通常为横向移动，以免改变船舶的纵倾。每次重量移动之后，应提出移动重量（中心对中心）的距离，并用该距离乘以移动重物计算出横倾力矩。用挂摆偏移值除以每根摆长即得出横倾角正切值。将求得的正切值绘在图上。如挂摆各读数相对于tgθ值存在良好的一致性，挂摆读数的平均值可绘于图上以替代各个读数；
f). 应使用倾斜试验数据表格，以使数据完整、清晰、简要及形式和格式相同。离船前，试验主持人员和主管机关代表在每页数据表上签署姓名，以表示他们一致同意所记录的数据。
6 记录
技术工艺部和质量检验部填写相关的倾斜试验记录，并按《记录控制程序》规定执行。
7 附录
附录一《倾斜试验记录表》
附录一 格式编号：
倾斜试验记录表
编 制：________________
试验主持人审核：________________
年 月 日
1. 测量和计算
1) 摆锤
位置： 首
尾
2) 试验时的排水量 D= t
3) 试验压铁
位置：主甲板左舷 Fr. Fr.
主甲板右舷 Fr. Fr.
每侧的试验重量 Q= t
试验压铁块重心之间距离 d= m
试验压铁块移动力矩 M=Q X d
前部摆线长 L1=m
后部摆线长 L2=m
4) 初稳性高计算
编号
项目 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
压铁块的移动距离 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右
船 首摆线长
L1= 读 数 (P1)
偏移值（mm）
船尾摆线长
L2= 读 数 (P2)
偏移值（mm）
平均 tan=(P1/L1+P2/L2)/2
GM=(Q X d)/(D X tag)
5) 自由液面修正
舱柜 液体密度
(t/m3) 自由液面惯性矩 (m4) 净矩
(t-m)
自由液面对初稳性高的修正值GG0=
6) 倾斜试验重心
基线至横向稳心的高度 KM m
测定的稳心高度 G0M m
自由液面修正值 Gg0 m
经自由液面修正后的稳心高 GM= G0M-Gg0 m
重心高度 KG=KM-GM m
每厘米纵倾力矩 MTC m
纵向浮心距船中距离 LCB m
纵向浮心与重心之间距离 BG m
重心距船中距离 LCG m
2. 空船状况
项目 重量
(t) 纵向垂心 (m) 纵向力矩 (t-m) 重心高度
(m) 垂向力矩(t-m)
首 尾
试验状况
多余重量
不足重量
总 和
空船排水量 t
相应吃水 m
KM m
KG m
GM m
LCG m
LGB m
MTC t-m
LCF m
首吃水 m
吃水 尾吃水 m
平均吃水 m
3. 多余重量
序号 项目 重量（t） 纵向垂心（m） 纵向力矩 (t-m) 重心高度（m） 垂向力矩(t-m)
首 尾
4. 不足重量
序号 项目 重量（t） 纵向垂心（m） 纵向力矩 (t-m) 重心高度（m） 垂向力矩(t-m)
首 尾
5. 载重量
a) 干舷
型深 m
主甲板边板的厚度 m
龙骨板厚度 m
勘定甲板线至底部平板龙骨高度m
b) 空船重量
c) 载重量
干 舷 LR指定干舷（m） 外部吃水
（m） 满载排水量（t） 载重量
（t）
热带淡水 TF
淡 水 F
热 带 T
夏 季 S
冬 季 W
TABLE 6： RECORD TABLE FOR PENDULUM READING
UNIT：mm
FENDULUM No. L. OF PENDULUM λ= mm
POSITION: OBSERVER:
Ⅰ No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ⅱ P
Ⅲ S
Ⅳ P
Ⅴ S
Ⅵ P
Ⅶ S
Ⅷ P
Ⅸ S
Ⅹ P
Ⅺ S
Ⅻ READING AVERAGE
ⅩⅢ DIFFERENCE
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