电子吊秤厂家关于船舶水尺计重误差分析与控制
水尺计重是一种通过船舶六面吃水进行观测求得船舶相应排水量,计算所装卸货物的计重方法,它一般适用于价值较低、衡器计重困难、大宗散装固体的计重。随着国际贸易的发展,散装货船的日趋大型化,且货物价值不断提高,因此水尺计重的准确度要求越来越高。为了提高水尺计重的准确度,作者对其过程中的可能产生的误差进行分析,并加以控制,进而减少因误差而带来的损失。
水尺计重(draft survey)是在装/卸货前后分别读取船舶艏、舯、艉六面吃水、船舶淡水、压载水及燃油的储存量,同时测定船舶所在水域的港水密度,然后根据船方提供的排水量表或载重量表以及有关的静水力曲线图表、水油舱计量表和校正表等图标,计算船舶载运货物的重量。通常国际上公认的水尺计量准确度是0.5 %,但用正确的测量方法和良好的外部环境下,水尺计量的准确度可以控制在 0.3 %以内,从而更好的维护贸易各方的利益。
一、水尺计重概述
1.水尺计重的方法
在装/卸货前后分别观测船舶六面吃水并修正再通过拱陷校正得到总平均吃水 D/M,查找静水力表得到与 D/M相应的排水量,然后用根本氏法对排水量进行纵倾校正,得到纵倾校正后排水量,之后对其进行港水密度校正,得到当时测定的船舶排水量,最后减去当时船上的油水物料及其他货物等的总重量,从而得到装/卸货量。装/卸货量 W的公式如下:
W=(A-a)-(B-b)(1)
其中 A为装货后或卸货前的排水量,B为装货前或卸货后的排水量,a为装货后或卸货前油水物料及其他货物等的总重量,b为装货前或卸货后油水物料及其他货物等的总重量。
2.水尺计重的要求
船舶具备准确度在 0.1 %的有效图表,包括可供艏、舯、艉水尺纵倾校正计算的图表、排水量或载重量表、静水力曲线图表或可供排水量纵倾校正计算的图表、水油舱容量表及水油舱纵倾校正表,或可供纵情校正计算的有关图表。此外船舶的水尺标记、甲板线、载重线标记需要字迹清晰、规范。(图 1)
二、水尺计重误差分析
1.船舶六面吃水读取误差
船舶六面吃水分别为艏、舯、艉左右舷的吃水。经过修正后所得平均吃水再按照静水力表查询相应的船舶排水量,在读取过程中,如果产生的误差过大,必定会造成公式(1)中 A和 B的误差过大。实际操作中,由于船舶水尺标记的精确度是 2 dm,对于厘米读数精确度取决于观测人员,而 1 cm吃水变化将造成每厘米吃水吨数(TPC)的变化,如某载重量为 8万吨的散装船,满载重情况下 1 TPC的变化就近 90吨,在船舶自身原因、环境、观测者经验
等因素的影响下(图 2),可能会产生数厘米的误差。
2港口水密度测量误差
测量港口水密度应与观测吃水同时进行,然后通过实测港口水密度对船舶排水量进行密度修正,公式如下:ρ'Δ=Δ ' ρ(2)其中 Δ为密度修正后排水量,Δ'为密度修正前排水量,ρ'为实测港口水密度,ρ为船舶静水力表制表所用水密度(一般为标准海水密度 1.025kg/m³。
如果港水取样不规范(取样桶含有杂质,取样时间或位置不符合要求等)、密度计有误差或测量方式不正确等原因,很容易造成密度误差。
3压载水计量误差
压载水是装载于压载水舱内,为了调整船舶纵倾、横倾、吃水、重心和稳性等航行性能。船舶空载时,为了航行的稳定性,压载水总量会很大,如一艘载重量为 8万吨的散装船空载货航行时一般压载水总量会在 2万吨以上,由公式(1)可以看出,压载水总量直接影响到水尺计重的准确性。压载水计量误差一般是由测量工具不精确或测量方法不准确、漏舱、空压载舱有残水或沉淀物、测量管堵塞、测量管改动、压载舱假满(如图 3)等因素所引起。
4.船舶常数误差
船舶常数,亦称定量备料重量,是船舶出厂时核定空船重量后所增加的装置备品等重量。船舶常数一般用于货物装/卸前对装/卸货物进行控制和估算,随着船舶运营时间的累积,船舶常数会因为船舶船体和机械的维修、舱内存在抽不出去的油污、积水及沉淀物、船体附着物(如贝壳、海藻等)等原因发生变化,为了确保船舶常数准确性,需要定期对它进行核算。
5.存油量及淡水误差
目前国内水尺计重,油舱一般不会测量,存油量通常是根据船舶日志上所记录的填写,假如记录不准确也是会有误差,但误差相对不大。淡水存量的误差一般由测量不准确或查询淡水舱表时发生错误引起的。
三、水尺计重误差控制
1.船舶六面吃水控制
读取六面水尺,要选择在风浪较小的时候进行,要确定船舶处于完全漂浮状态,防止缆绳过紧,船舶的水尺标记要清晰,停止一切可能引起六面读取误差的作业 (如移动船舶吊杆,开启舱盖,冲车等),船舶纵倾高度不应超过压水舱表图表中纵倾修正值的最大范围。
进行船舶水尺读取作业时,尽量减少视线与水面的夹角,读取多组波峰和波谷所得的平均值,确定实际水面线,在读取船舶外档水尺时,应注意有无经过的船舶,防止因为经过船舶产生的涌浪而对读取造成影响、失真,必要时可以等水面相对平稳后或者通过小艇的阻隔涌浪再进行读取作业;读取船舶内档船舯水尺时,通常视线与水面的夹角较大,水面一般较平静,而船舶水尺标记与船壳之间有一定的厚度,因此容易造成视觉误差,此时可以用大块石头丢入水尺标记附近,使水面产生波浪,由此来确定水面线的位置。
某些港口在涨、落潮时水流速度过快,从而会因为流速造成船舶下方的压强降低,使得船舶整体下沉,如果进行读取六面水尺作业,误差就会较大,可以待到平潮阶段再进行。
2.港口水密度测量误差控制
以港水取样器从船舯外舷吃水深度一般出扦取港水样品,扦取前需用港水对取样器进行清洗,防止取样器内残留的结晶盐等杂质对港水密度产生影响。
某些港口在涨、落潮时水流速度过快,从而会因为流速造成船舶下方的压强降低,使得船舶整体下沉,如果进行读取六面水尺作业,误差就会较大,可以待到平潮阶段再进行。
如果港水浑浊杂质较多,或者咸淡水交汇的出海口,可以在船舶周围多处扦取港水样品进行测量得其平均值,避免扦取样品因代表性不足而产生的误差。
扦取港水样品后应尽快用适合的密度计,在甲板上的背风。平稳处测量,在密度计稳定后,视线保持与液面平行进行观测,读取相应刻度。
3.压载水计量误差控制
量压载水之前,检查测量工具是否符合要求,查找船舶资料确定压载舱的数量和测量管高度,方便在测量时核对资料的准确性和避免漏舱。
测量过程中,需实测测量管高度,核对船舶资料,判断测量管是否堵塞或者改动。测量尺不应放落过快,避免过快下落的测量尺带动测量管中压载水,而使管中的液面产生过大的浮动造成测量不准确。测量尺接近舱底的时候,要尽可能放慢下落速度,避免空压载舱中残留的水飞溅,造成测量值大于实际压载水,另外测量尺不能未触及舱底就收尺读数,这会造成测量值小于实际压载水。测量尺不能在触及舱底后继续放落,避免测量尺在测量管中弯曲褶皱,造成测量误差。
出现压载水从压载舱溢出的情况时,不能认为就是满舱,可以利用延长管对接测量管后在进行测量,避免因为假满而造成的测量误差。
船舶满载货靠泊时,一般吃水差会较小,观测者在查询压载水舱容表时,直接按照平吃水来进行压载水计算,船舶艉倾的情况之下,即使不校正,误差也会很小,但是当船舶处于艏倾状态下,即使吃水差较小,如果不校正,还是会造成较大误差。例如某载重量为 5万吨的散装船,其 2号压载水舱部分校正表如下:
由表可知,测量管口在压载舱后端,假如吃水差为 -0.2 m,测量的压载水位高度为 0.01 m,校正后的压载水是 17.4 m,产生3.8 m误差,多个压载水舱的误差加起来,总压载水容积误差就可能近 40 m,因此当船舶处于艏倾状态时,即使吃水差小,对压载水进行纵倾校正也是有必要的。
4船舶常数误差控制
船舶常数的误差控制一般用于只做装货后 /卸货前一次水尺的情况,此误差对一个完整的装货和卸货过程没有影响。装/卸货
量公式变为:W=A-a-C (3)
其中 A为装货后或卸货前的排水量,a为装货后或卸货前油水物料及其他货物等的总量,C为船方提供的船舶常数。
在只做装货后/卸货前一次水尺的情况下,船舶常数直接由船方提供,检查人员应该要求船方提供最近时间内的常数测量有效证书报告,并查询船舶日志,在常数测量报告时效该船有无进行大型检修。
5存油量及淡水误差控制
仔细检查船舶日志所记录的存油量,如果添加燃油,还需要检查加油单据。
淡水测量与压载水测量同理,测量工具要精确、测量方法要准确,查询淡水舱容表时,要注意是否是与其对应的水舱。
四、结束语
船舶水尺计重过程中有很多细节会影响到计量结果的准确性,检查人员只有严格遵守检验规范,在各个可能产生误差的细节处小心谨慎并加以控制,才能保证计量结果的客观性,满足水尺计重的准确度要求。