集装箱码头与堆场管理专题教学PPT.ppt

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1、集装箱码头与堆场管理,开 篇 说,课 程 介 绍,教学进度总表一、教学大纲二、教学进度表,视频案例：伟大工程巡礼：中国终极港口.flv,集 装 箱 码 头,重 要 性,集装箱运输系统的重要组成部分 海、陆运输的接点各种运输方式衔接的换装点及集装箱的集散地集装箱的海转陆、陆转海、海转海、拆拼箱,我国集装箱码头现状,一、我国集装箱码头吞吐量2003年，全国主要港口货物吞吐量达到262 555万吨，外贸货物吞吐量94 341万吨，集装箱4800万TEU沿海主要港口占据主要地位，增长幅度也大于内河主要港口。中国集装箱吞吐量世界第一,2008年，世界集装箱吞吐量排名1，新加坡，2992万个TEU2，上海

2、，2801万个TEU，综合型港口3，香港，2430万个TEU4，深圳，2142万个TEU5，韩国釜山港，1342万个TEU6，迪拜港，1200万个TEU7，广州，1100万个TEU8，宁波舟山，1084万个TEU，原油中转基地9，鹿特丹港，1083万个TEU10，青岛，1002万个TEU,据上海边检部门统计，2010年，8月份上海港集装箱吞吐量和出入船舶、旅客量均突破纪录，港集装箱吞吐量完成264.1万标准箱。得益于8月份的高速增长，上海港今年累计集装箱吞吐量超过新加坡，首次位列全球第一大港。广州港集装箱吞吐量01年173.8万TEU；02年217.3万TEU；03年276.9万TEU；04年

3、330.4万TEU；05年468.3万TEU；06年665.6万TEU；07年925.9万TEU；08年1100.1万TEU；09年1131万TEU。,2011年全球前二十五大港口集装箱吞吐量（单位：万标箱）2011排名 2010排名 港口名称 2010年 2011年 增长率 1 1 上海 2905.00 3173.90 9.30%2 2 新加坡 2842.50 2993.70 5.30%3 3 香港 2343.20 2422.40 3.40%4 4 深圳 2250.97 2249.90 0.00%5 5 釜山 1419.40 1617.50 14.00%6 6 宁波 1315.12 1463

4、.93 11.30%7 7 广州 1252.00 1430.80 14.30%8 8 青岛 1201.17 1302.04 8.40%9 9 迪拜 1160.00 1200.00 3.40%10 10 鹿特丹 1110.00 1190.00 7.20%,我国集装箱港口发展的特点,1、集装箱吞吐量持续高速增长，港口集装箱化率逐步提高2、国际集装箱枢纽港逐渐形成我国华南、华东、北方3个枢纽港，三足鼎立，既有竞争也互相补充。长江三角洲与东南沿海区域港口群；华南区域港口群；环渤海区域港口群3、主要港口集装箱码头的设施和设备达到世界先进水平,4、集装箱码头投资建设和经营主体多元化5、软硬环境不断改善硬环

5、境：船舶运输、装卸、集疏运等软环境：海关、进出口检验、信息传递、政府管理等,2009年全国港口集装箱吞吐量前10名列表,2010年8月我国沿海港口货物吞吐量前十名排序,2010年8月内河港口货物吞吐量前十名排序,一、集装箱码头必须具备的条件,(一)水域条件具备设计船型所需的泊位、岸线及前沿水深和足够的水域，保证船舶安全靠、离。(二)码头条件具备码头前沿所必需的宽度，码头纵深及堆场所必需的面积，具有可供目前及发展所需的广阔的陆域，保证集装箱堆存、堆场作业及车辆通道的需要。(三)装卸条件具备有适应集装箱装卸船作业、水平运输作业及堆场作业所必需的各种装卸机械及设施，以实现各项作业的高效化。(四)集疏

6、运条件具有足够的集疏运能力及多渠道的集疏运系统，以保证集装箱及时集中和疏散，防止港口堵塞，满足快速装卸船舶的需要。,(五)维修条件具有维修保养的设施及相应的人员，以保证正常作业的需要。(六)人力资源条件适应集装箱码头高科技及现代化的装卸作业和管理工作的需要，要求具有较高素质的管理人员和机械司机。(七)信息化条件为满足作业及管理的需要，应具有现代管理和作业的必需手段，采用电子计算机及数据交换系统。,二、集装箱码头的布局,集装箱码头的整个装卸作业是采用机械化、大规模生产方式进行的，要求各项作业密切配合，实现装卸工艺系统的高效化。这就要求集装箱码头上各项设施合理布置，并使它们有机地联系起来，形成一个

7、各项作业协调一致、相互配合的有机整体，形成高效率的、完善的流水作业线，以缩短车、船、箱在港口码头的停泊时间，加速车、船、箱的周转，降低运输成本和装卸成本，实现最佳的经济效益。,码头布局图,集装箱码头的构成,泊位，靠船设施码头岸线、码头岸壁泊位是供集装箱船舶停靠和作业的场所。通常有三种形式：顺岸式、突堤式和栈桥式。集装箱码头通常采用顺岸式。泊位除足够的水深和岸线长度外，还设系缆桩和碰垫。参数依靠泊集装箱船参数（300m，12 m）码头前沿码头前沿是指泊位岸线至堆场的这部分区域，主要用于布置集装箱装卸桥和集装箱牵引车通道。岸边起重机及运行轨道40m,集装箱编排场码头前沿与堆场之间（面积取决于吞吐量

8、）保证装船效率（减少翻箱找箱时间）集装箱堆场堆场是集装箱码头堆放集装箱的场地，为提高码头作业效率，堆场又可分为前方堆场和后方堆场两个部分。1、前方堆场 前方堆场位于码头前沿与后方堆场之间，主要用于出口集装箱或进口集装箱的临时堆放。2、后方堆场 后方堆场紧靠前方堆场，是码头堆放集装箱的主要部分，用于堆放和保管各种重箱和空箱。集装箱交接、重箱保管、安全检查、底盘车存放面积取决于吞吐量,集装箱码头的构成,集装箱货运站码头的集装箱货运站主要工作是装箱和拆箱，作为集装箱码头的辅助功能，集装箱货运站通常设于码头的后方。拼箱货拆箱和装箱与交接的场所内置与外置规模取决于拆装箱量及不平衡性维修车间集装箱、码头机

9、械维修保养,集装箱码头的构成,控制室控制室又称中心控制室，简称“中控”，是集装箱码头各项生产作业的中枢，集组织指挥、监督、协调、控制于一体，是集装箱码头重要的业务部门。指挥中心、监视和指挥船舶装卸作业、堆场作业大门检查口，俗称“道口”，是公路集装箱进出码头的必经之处，也是划分交接双方对集装箱责任的分界点，同时检查口还是处理集装箱进出口有关业务的重要部门。数据录入点集装箱码头办公楼行政、业务管理管理信息化集装箱清洗场清扫、冲洗,集装箱码头堆场有关操作,箱务管理、码头管理、堆场管理,码头堆场主要业务：出口箱、进口箱堆箱；集装箱的转移；,堆场堆箱操作：(堆场划分规律、箱位的确定、堆存原则）,集装箱箱

10、务管理是集装箱运输系统中的重要一环，做好箱务管理工作，对提高集装箱运输质量和运输效益都具有重要意义。由于货主使用的绝大部分是船东箱，从船公司角度而言，集装箱是船舶设备的一部分，是可以脱离船舶成为一个独立的成组货运工具。为了开展集装箱运输，船公司通常需要购置或租赁大量的集装箱，以供货主装货。如以最简单的单船往返航线为例，一艘1000 TEU的船舶要配置三套集装箱，共3000 TEU；如为多船往返的航线，则需备箱量更多。为了加快集装箱的周转，提高集装箱的使用效率，减少集装箱在各港的滞留时间，从而降低集装箱的成本，通常船公司都在各主要地区、主要港口设有或委托箱务管理机构，统一实施对集装箱的调动、备用

11、、发放、收回、保管、维修以及起租和退租等箱务管理业务。,堆场管理,集装箱进人码头后，码头就要对集装箱负有保管资任，要及时跟踪和掌握集装箱在堆场的每一次搬移与动向，因此堆场管理与箱务管理密不可分。箱务管理的前提和基础就是堆场管理。堆场管理是集装箱码头生产的一个重要环节，堆场管理效率的高低，直接关系到码头的堆场利用率、翻箱率，同时也影响到装卸船作业效率和船期。,一、集装箱在码头堆场上的位置表示,盐田港码头堆场一角,1、整个堆场，按“区”划分。一般按照泊位顺序，每个泊位对应一个区。如：1号泊位对应A区（或1区）2号泊位对应B区（或2区）3号泊位对应C区（或3区）2、每区又划分“块”。如：A区共分10

12、块，分别为01、02、10编号：一般从海侧（码头）到陆侧（堆场）顺序。宽度：6列加1车道，约24米。,3、每块又划分“贝”。有人叫BAY，与船箱位的BAY相对应；有人叫ROW，国外常用。1）用奇数表示20ft、偶数表示40ft。2）示意：物理贝：1 2 3 4 5 6 7 8 逻辑贝：20ft：01 03 05 07 09 11 13 15 40ft：02 04 06 08 10 12 14(俗称：低位数叫“小号头”高位数叫“大号头”),4、每贝又划分“列”。COL1）1贝宽为6列2）列的编号：从1到6，或从A到F。3）靠近车道的为1或A，依次排之。5、每列又分层“。TIER1）一般为6层，根

13、据机械作业高度而定。2）编号：从底往上，依次为1、2、3、4、5、6,所以，一个堆场箱位表示法为：区、块、贝、列、层如：A 01 03 A 1即：A01区、03贝（20ft）、A列（靠车道）1层高（底层）这个规则又叫“B3R2C1T1”规则B-Block,3位，有的码头用2位，以码头大小而定。R-Row,2位C-Col，1位 T-Tier，1位,练习：结合堆场分布图，指出下列箱位在堆场的位置：1.B020635；2.A30452；3.C010155。,三、堆场功能分区：1、按前后位置：前方堆场、后方堆场2、按进出口业务：进口箱区、出口箱区 中转箱区3、按箱型：干货箱区、冷藏箱区 危险品箱区、特

14、种箱区4、按空重：空箱区、重箱区具体划分，根据各码头实际业务而定。,四、出口箱堆场管理：1、办理时间：装船前3天（72小时）进场。2、区域安排：靠近靠船泊位、前方堆场、出口箱区3、堆码要求：1）不同卸货港，分开堆放2）不同重量等级，分开3）不同箱型，分开4）不同尺寸，分开4、收箱机械：轮胎吊，尽量减少移动距离。,五、进口箱堆场管理：1、区域安排：1）重箱：后方堆场、进口箱区 2）空箱：空箱箱区2、堆码要求：1）重箱、空箱分开2）不同箱型，分开3）不同尺寸，分开4）大票货集中堆放3、提箱：卸船后，随办随提,六、堆场箱搬移：归并转 一个箱区，经过一段时间的提箱、装船后，会出现箱子分布凌乱，为此，堆

15、场管理要求经常进行重新整理，进行归垛、并垛、转垛。,二、堆场理论堆存能力的确定,1、总堆存面积 2、允许堆放的高度 3、堆高的层数 集装箱堆码的机械（叉车4F,起重机5F)4、堆存总量（分堆场数*箱区*段数*行数*间位数）？（理论堆存量）三、翻箱位的确定方法 翻箱：当要取出的箱子被压在很多箱子的底部时？移开到何处？取出 1、翻箱位集装箱堆存过程中，为了装卸作业的高效率而为翻箱留有的足够的空间（一般是某层的整行空出）。2、翻箱位数的确定堆3过4；堆4过5；堆5过6原则（沿海一般是堆4过5规则）,四、堆场实际堆箱量的确定（理论堆箱量减去翻箱位）,空,空,空,空,空,空,空,堆4层的翻箱位,堆5层的

16、翻箱位,集装箱货运站管理,集装箱货运站(Container Freight Station，CFS)把货物装进集装箱内或从集装箱内取出，并对这些货物进行贮存、防护和收发交接的作业场所。集装箱货运站产生原因？拼箱货(LCL)！,一、集装箱货运站的种类及其作用1.码头货运站 设在集装箱码头内或码头附近；是整个集装箱码头的有机组成部分。2.内陆货运站 设置于运输经济腹地，深入内陆主要城市及外贸进出口货物较多的地方；联系经济腹地的纽带和桥梁；加强箱务管理，加快集装箱的周转。,二、集装箱货运站的主要任务（功能）集装箱货物的承运、验收、保管和交付：出口拼箱货的积载与装箱；进口拼箱集装箱的拆箱与保管；对库存

17、的货物进行堆存保管及有关统计管理；重箱和空箱的堆存和保管，整箱货的中转；货运单证的交接及签证处理；运费、堆存费的结算；集装箱的检验、修理、清洗、熏蒸等业务，集装箱车辆的维修、保养；其它服务，如代办海关业务等等。,集装箱内陆货运站功能,除具备上述码头货运站基本功能外还须负责：整箱货及其暂存、装车并集中组织向码头堆场的运输或集中组织港口码头向该站的疏运、暂存及交付；受各类箱主的委托承担集装箱代理人业务，对集装箱及集装箱设备的使用、租用、调运、保管、回收、交接等行使管理权。,三、集装箱货运站的规模与布局选址规模确定应根据集装箱吞吐量及拆装比例大宗货多、运输航线长的港口，规模小 小宗货多、运输航线短的

18、港口，规模大布局设置主要取决于货源分布、运输条件等因素。货源相对集中在各区域内的区域交通枢纽附近,四、集装箱货运站经营人,集装箱货运站经营人,海上运输的集装箱公司；铁路或公路运输经营人；开展集装箱多式联运的经营人；无船承运人；较有实力的货运代理人；港口企业或地方主管机构。,集装箱码头特点,码头大型化装卸搬运机械专门化、自动化、高速化管理现代化码头投资巨大,集装箱码头未来发展趋势,泊位深水化；装卸设备大型化；装卸工艺系统化；集疏运设施现代化；生产组织合理化；生产信息化；码头泊位高效化。,视频案例：神户集装箱港,认识集装箱船,一、集装箱的分类及特点 1.按照船舶结构和装运方式分（1）非全集装箱船舶

19、普通货船（Conventional ship）半集装箱船（Semicontainer ship）兼用集装箱船（Convertible container ship）（2）全集装箱船舶（Full container ship）吊装式全集装箱船（Lift on lift off）滚装式全集装箱船（Roll on roll off）载驳船（Barge carrier ship）,2、集装箱船舶的结构特点（1）吊装式全集装箱船（集装箱船）尾机型或中后机型船舶船体线型较尖瘦，外形狭长，船宽及甲板面积大。单甲板，上甲板平直、无舷弧和梁拱。无装卸设备舱口宽大，与货舱同宽货舱内设置固定的格栅结构船体为双层结构

20、，具有双层侧壁、双层底和双层横舱壁。,集装箱代数表,（2）滚装式集装箱船 亦称开上开下式集装箱船，为水平装卸方式。两层或两层以上甲板，无横舱壁。各甲板间设置斜坡道或升降平台。斜坡道的坡度一般为7.5。设置尾开门和尾跳板或舷侧开门和舷侧跳板。货物通过跳板时船舶的最大倾角不超过45。上层建筑位于船尾或船首，机舱位于船尾，烟囱位于两舷。注：该型船舶适货性强，装卸效率高且不受码头装卸设备的限制，但是舱位利用率低，且船舶造价较高。,（3）载驳船（亦称子母船）根据装载方式的不同可分为：门式起重机式载驳船 亦称“拉西”LASH（Lighter aboard ship）型载驳船。单甲板、无双层底的尾机船，驾驶

21、台在船首。上甲板两舷铺有纵向轨道，沿轨道有纵向移动的门式起重机，起重量可达500t。船尾两舷后伸，中间凹进，形成凹字形水面装卸区。舱内可装24层、甲板可装12层。,升降机载驳船 根据结构不同又分为：西比型（Seabee ship）载驳船 巴卡特型BACT（Barge aboard catamaran）载驳船。西比型为多层甲板船，凹形尾部设有能沉入水中的起重能力为2000t升降平台。巴卡特型为双体单甲板载驳船，凹形尾部升降平台的起重能力为400t，且两个船体之间可绑拖370t的“拉西”型驳船3艘。,Seabee ship,BACT（Barge aboard catamaran）,浮船坞式载驳船

22、亦称浮上浮下式载驳船（Float on/float off）该型船舶为单层或双层甲板。船首或船尾设有坞门。利用船体两侧的压载舱使船舶下沉到一定深度，然后将货驳推至装载位置后，排出压载水使船舶浮起即可。,几种大型集装箱船,补充知识 船舶航行性能,通常，船舶航行性能包括以下六个方面：（1）浮性；（2）稳性；（3）抗沉性；（4）快速性；（5）耐波性；（6）操纵性。,一、浮性,1、浮性 船舶在一定装载情况下，在水中具有以正常浮态漂浮的能力2、浮心 浮力垂直向上，作用于船舶排水体积的几何中心B，我们称该点为浮心。,3、平衡状态：1）重力和浮力大小相等，方向相反；2）重心 G 和浮心B 在同一垂线,4、储

23、备浮力在设计水线（满载水线）以上的船体还保留有一定的水密体积。这部分水密体积所具有的浮力称为储备浮力。船舶的储备浮力通常用干舷表示，干舷大储备浮力就大。船舶必须具备最低限度的干舷值以确保航行安全。航行于不同水域的各类船舶必须具有的最小干舷值，国际和我国都在有关规范中作了明确规定。,5.区带或区域为保证船舶的航行安全和最大的载重能力，根据海洋上风浪的大小和变化规律，将世界上具有相似风浪条件的海域分成若干区域，称为区带或区域；在同一区域或区带内，按风浪变化的不同时期，划分为季节区带，此种季节区带，称为季节期。如分为热带、夏季、冬季、北大西洋冬季。船舶航行在不同的区带、区域和季节区带、季节区域、分别

24、规定使用不同的最小干舷，即规定了最高的吃水线。在不同的季节和海域，海上风浪情况不同，允许具有不同的干舷。通常在夏季，在热带海域因风浪较小，干舷可相应地减小；而在冬季，特别是在北大西洋冬季，因风浪较大，要求有较大的干舷。海船航行到淡水区域，由于淡水的密度比海水小，在同样载重情况下，其排水体积和吃水都相应地有所增加，所以允许干舷可相应地减少。,夏季吃水线,冬季吃水线,热带吃水线,北大西洋吃水线,夏季淡水吃水线,热季淡水吃水线,载重线圈,二、稳性,稳性-船舶在外力作用下偏离正浮位置而倾斜，当外力消失后能自行恢复到正浮位置而不倾覆的能力；船舶因受外力作用发生横倾时，船舶排水体积的形状就会改变，这一体积

25、的形心-浮心的位置也随之发生变化重力和浮力方向相反，而它们的作用点不再在一条垂线上，这两个大小相等方向相反而作用点不在一条垂直线上的力就构成一个力矩，我们称这力矩为回复力矩。,稳心,初稳性高度GM,稳心：把倾斜前后浮力作用线的交点 M 称为稳心（在这里是指横稳心），初稳性高度：把稳心和重心之间的距离 GM 称为初稳性高度，该值是船舶稳性的衡量标准。决定稳心位置的主要因素：重心 G 的位置、浮心 B 的位置船舶重量的分布影响重心 G 的位置船舶排水体积的形状影响浮心 B 的位置由此可能出现以下三种情况：(1)稳心 M 在重心 G 之上，回复力矩为正值，船舶倾斜后将被扶正；(2)M 点在 G 点之

26、下，回复力矩为负值，船舶将继续倾斜直至倾覆；(3)M 点和 G 点重合，回复力矩为零，船舶停留倾斜位置，但在外力作用下可能继续倾斜直至倾覆。,保证船舶稳性的措施(1)降低船舶重心G 使船上设备和负载尽可能布置在较低的位置。上层建筑不过于庞大-压载则是经常采用的方法，尤其在船舶空载航行时。(2)提高横稳心M 它与船舶横倾后浮心水平移动的距离有密切关系。M点的高度决定于船体的形状，尤其是水下部分的形状。必须注意的是船舶是集各种性能的工程建筑物，在保证初稳性的同时，也要兼顾其他性能，即稳心不能太高，亦即GM值不能过分地大，否则船舶将像玩具不倒翁那样，剧烈摇摆,三、抗沉性,抗沉性-船舶在局部破损浸水后

27、，仍能保持一定的浮态和稳性而不致沉没的能力。在复杂的海洋环境中航行的船舶，局部损坏进水是难以完全避免的，船舶在这种情况下如何避免沉没，这是抗沉性所要讨论的问题。泰坦尼克号和冰山相撞后，船壳被撕开 100 多米长的破洞，造成首部 5 个舱淹水而终于沉没。,抗沉性规范（1）设定安全限界线 极限海损水线:76mm（2）对船舱长度的限制（3）对破舱后船舶稳性的要求一舱不沉制两舱不沉制依此类推，海上客船至少应满足一舱不沉制要求。,提高船舶抗沉性的措施除按照规范要合理分舱外，在船舶设计时还采取一些其他措施以提高抗沉性。(1）增加干舷(2）减小吃水(3）加大舷弧和使横剖线上端外倾，或使水线下船体适当瘦削都可

28、以起到相对增加储备浮力的作用。上述措施有时会同船舶使用要求或其他性能相矛盾，需要加以综合考虑。,四、快速性,1、快速性 船舶以较小的主机功率消耗而获得较高航速的能力使船舶在不加大主机功率的前提下尽可能地提高航速，这就是快速性所要讨论的问题。经济性：功率、航速的经济性2、方法：减小航行阻力提高推进效率。,3、船舶航行阻力,附体阻力：水下的船体表面常有突出的附属结构，如舵、轴支架、舭龙骨、减摇鳍等，航行中也产生阻力，我们把这部分阻力从主船体阻力中分出来，称为附体阻力，约占总阻力的 3 一 10。裸体阻力：而剩下的主船体水阻力称为裸体阻力。对于一般船舶都只计算裸体阻力，然后根据附体的设置情况增加一个

29、百分数（10 一 25%）作为附体阻力。,2 一 4 左右。,以阻力的性质则分为粘性阻力和兴波阻力两种。,粘性阻力,（1）粘性阻力：水是有一定粘性的，船在水中运动，将因粘性而产生阻力，粘性越大阻力越大粘性阻力包括两部分水阻力摩擦阻力形状阻力。,船体周围水流的变化,摩擦阻力：在船体表面和水流之间就因存在相对运动而产生摩擦阻力。摩擦力的方向就是该处船体表面的切线方向。这种切向摩擦力在船长方向的分力的总合力，就是船舶航行中的总摩擦阻力。由上述分析可知，摩擦力的大小与水的粘度、船体浸水面积以及船的航速相关，是可以比较准确地计算出来的。,不同形状物体的漩涡阻力,形状阻力：在边界层紊流区的后部，在船体形状

30、急剧变化的部位，会产生水流分离现象。在分离点以后，船体周围产生涡漩，涡漩处的压力比水流未分离时的压力低，就好像对船体产生一种向后的“吸力”。实际上正是这种压力差在船长方向分力的总合力，造成了航行中的形状阻力或称涡漩阻力。所以称为形状阻力，水流的分离情况或涡漩阻力的大小，主要同水中运动物体的形状有关。,(2）兴波阻力船在水中航行时，船体使周围的水压力发生变化。原来平静的水面有的地方升高，有的地方下陷，不同的水面在重力和惯性力作用下形成波浪并向外扩散传播。这种由航船引起的波浪称为船行波，不同于海洋上由风兴起的海浪，船行波的形成需要外界供给能量，这个能量就是由行驶中的船舶提供的，相当于船舶对周围的海

31、水做功使其产生波浪，这就是船舶航行中的兴波阻力。航速是影响兴波阻力的最主要因素，它要消耗主机相当大的功率。,船舶的航行阻力是随航速而增加的。但在不同航速时各阻力所占总阻力的比例变化是很大时。兴波阻力成为高速航行时的主要阻力。,降低阻力的措施：对于低速船，主要设法降低摩擦阻力和形状阻力对高速船则主要考虑降低兴波阻力。降低摩擦阻力的主要途径减少船体水下湿表面积：低速船的船长较短，长宽比 L/B较小。减小船体表面的粗糙度。改善船用水下漆的性能，更有效地防止海生物生长附着，减轻钢板的锈蚀，保持表面的光滑以减小水的摩擦力。减小兴波阻力途径一个途径是通过系列船模试验的方法，研究主尺度、尺度比、船型系数等对

32、兴波阻力的影响，从而得到一系列阻力图谱，利用这些图谱可以找到阻力胜能优良的船型系数，设计出相对具有较小兴波阻力的船型。另一个途径是在主船体上加设附属体，如装于船首部两侧水面的消波翼。使附体所产生的波和船体产生的波互相叠加、千扰而使波浪得以削减，从而达到减小兴波阻力的目的。目前应用最为普遍的是设球鼻首。这是位于船体首端水线以下的凸出体，常见的有水滴型、圆筒型等不同形状，大多成球面状向前凸出，它和船体连接处以平缓光顺的曲线过渡。它的形状和尺寸经过精心的设计，使球鼻首和主船体产生的波浪互相叠加而削减，减小兴波阻力。球鼻首可使航速提高约 0.5kn。,球鼻首,船舶推进效率,凡是能利用各种动力源并把它能

33、换成推力推动船前进的，都称为推进器。采用高效率的推进器能提供较大的推力，它是主机功率一定而获得较高航速的主要途径螺旋桨的效率与直径、螺距、盘面比、叶片的切面形状以及某些附属设施有关,五、耐波性,耐波性 船舶在波浪中抵抗摇摆，保持稳性和航速的能力摇摆造成的不良后果1.乘员居住条件变坏，影响船员工作，引起晕船呕吐2.剧烈的横摇使船身横倾过大，可能导致倾覆。3.航行阻力增加，螺旋桨工作条件恶化（负荷不均匀，桨叶局部出水），航速下降，燃料消耗增加。4.纵摇和垂荡使首部甲板上 浪，底部出水，船体与水面砰击，船体结构振动，应力增加。5.摇摆产生的加速度，特别是砰击加速度，严重影响各类设备、仪器的正常工作。

34、6.波浪产生的弯矩和运动产生的附加应力可能导致船体折断或局部损坏。7 甲板浸水、影响甲板机械设备的正常运转和船员的工作。,耐波性好的船舶大体上应满足以下几方面的要求在波浪中的运动幅度和加速度不大；运动比较和缓，乘员可以适应；在风浪中失速小，螺旋桨不出水不产生飞车；没有严重的船体砰击和波浪激发的振动；波浪中附加的动力弯矩不致对船体结构造成损害；甲板上浪不严重。,船舶减摇装置1 舭龙骨2 减摇鳍3 减摇水舱4 陀螺减摇装置,旋转的陀螺有维持其转轴位置不变的倾向。陀螺减摇装置就是利用这一原理起到减摇作用的，抑制船舶横摇,减摇鳍,减摇水舱,六、操纵性,操纵性 船舶在航行中保持和改变航向，控制船舶运动的

35、能力在水面或水下航行的船舶，是怎样控制其运动方向的，这就是船舶操纵性所要讨论的问题,对船舶而言，操纵性反映在以下两个方面：1 航向稳定性：这是船舶能够保持既定航向作直线航行的能力。以为保持定向航行，单位时间内所需的操舵次数和平均转舵角度来衡量船舶航向稳定性的优劣。由校正航向偏差而增加的功率消耗约占主机功率的 2-3。航向稳定性较差的船甚至高达 20。可见操纵性对船舶经济性的重要影响。2 回转性：这是船舶由直线航行进入曲线运动的能力，也是船舶能迅速灵活地改变其方向和位置的能力。在最大舵角和全速航行时船作回转运动时的直径称为稳定回转直径或定常回转直径，它是衡量船舶回转性的指标。小值越小，船舶回转性

36、越好。,七、船舶其他常用术语,船舶吨位船舶航速续航力自持力,1、船舶吨位,船舶吨位是用来表示船舶的大小和运输能力的分为两种重量吨位容积吨位,1）重量吨位,它是以重量的大小来表示船舶的运输能力的，以“吨”计算。常用的重量吨位有排水量载重量,A.排水量,排水量是指船舶所排开同体积水的重量，即整个船的重量。它因载货的多少而不同，故排水量又分为：空船排水量：是指船舶出厂时空船的排水量，它包括船体、机器、锅炉、设备、船员及行李等的重量。满载排水量：是指船舶满载时，即吃水达到某一规定载重线时的排水量，它包括空船排水量、燃料、淡水、货物及船舶常数的总重量。实际排水量：只装一部分货物时的排水量。排水量是一个可

37、变的数，通常说明一条船的排水量是满载排水量。,B 载重量（1）总载重量：船舶根据载重线标志规定，所能装载最大限度的重量，即总载重量满载排水量-空船排水量=货物重量燃料、淡水和供应品的重量船舶常数（2）净载重量：表示船舶所能装载最大限度的货物重量，即：净载重量=总载重量-燃料、淡水及其他供应品的重量-船舶常数,C.水尺图,表示吃水的标记叫做水尺它刻画在首和尾左右两侧的船壳板上（大船还在船中的左右舷标明水尺）-公制和英制如以公制标记时，每个数字高10cm，字与字的间隔也是10cm英制的写法是每字高6英尺，间隔也是6英尺,2）船舶的容量量度-吨位tonnage在航运中常以船舶容量代替重量来衡量船的大

38、小。运输船尤其是货船的排水量在营运过程中变化很大。在许多情况下载重量也不能确切地表明船舶的大小。譬如，相同载重量的普通货船的尺度就比滚装船小得多。容量的单位是立方米。吨位或登记吨位：对于国际航行的船舶，国际上规定了一个统一的量度单位，称为吨位或登记吨位。一个登记吨位相当于 100 立方英尺或 2.83 立方米。,船舶登记吨位分总吨位和净吨位。a 总吨位（GT)指船上所有封闭的舱室根据一定的丈量规则丈量而得的容积总和。用公制量得除以 2.83 立方米，用英制量得除以 100 立方英尺，所得结果即为该船的总吨位。总吨位的用途是表明船舶的大小；作为国家统计船舶吨位的依据；作为计算净吨位的基础；作为汁

39、算海事赔偿费的基准。b 净吨位（NT)从总吨中扣除不用于装载旅客、货物的吨位，即为净吨位。净吨位是实际营运使用的吨位。净吨位的用途是：作为税收和向有关港口交纳各种费用的计算基准；作为计算港口停泊及拖带、领港等费用的依据；作为船舶买卖或租赁的计算基准。,2、航速海船的航速单位是“节”，用 kn表示。1节 1海里/小时，即 Ikn=1n mile/h.海里（n mile）并不是一个固定的长度，它是地球子午圈1分角所张的弧长。各国对1 n mile长度的规定不完全一致。我国规定 1n mile为 1852.0m，即 1.852km。其换算关系如下：,民用船舶的航速一般为 15-25kn高速船可达 3

40、0kn以上军用舰艇为 20-40kn 水翼船、气垫船可超过 50kn。,3、续航力,续航力是指船舶携带额定燃料，中途不再补给，以一定航速连续航行所能达到的最大航程，以海里表示。续航力对远洋航行的运输船是极为重要的性能指标。目前，远洋船舶的续航力都在 1 万海里以上。,4、自持力,自持力是指船舶出航后，在海上不添加燃料、淡水、食物和其他消耗品而能维持的最多天数或称昼夜，是船舶耐航性的一个指标。自持力对于离岸较远航行的远洋船，南极捕鱼船、海洋考察船以及在海上作业时间较长的某些特殊船舶，都是很重要的性能。船舶自身具备的续航力和自持力都是有一定限度的。,二、集装箱船舶的装载能力 1、集装箱船舶的箱容量

41、20换算箱容量（TEU)20箱容量40 箱容量（FEU）特殊箱容量：危险品箱、冷藏箱、非标准箱等。巴拿马运河箱容量：考虑视线问题。,2、充分利用箱容量合理压载，减少退箱。适当安排中途港箱位，增加卸箱后的承载能力。合理选配特殊箱箱位，减少箱位的浪费。3、充分利用船舶载重能力式中：C船舶常数，包括船舶所有非固定系 固设备的重量。,认识集装箱码头的设施设备,一、集装箱码头装卸机械分类：,1、按使用方式分：岸边装卸机械 水平装卸机械 堆场装卸机械 2、按驱动方式分：电力驱动 热力驱动（内燃机驱动）3、按活动范围分：流动机械、固定机械,二、集装箱码头主要装卸机械的机型,1、岸边装卸机械功能：完成集装箱的

42、空间位移。主要机型：（1）装卸桥（桥吊）（Quay Crane QC）（2）多用途门机,2、水平运输机械,功能：完成集装箱的水平位移 主要机型：集装箱卡车,3、堆场装卸机械,功能：完成集装箱的空间位移主要机型：1、轮胎吊（场桥）（Rubber Tearstained Gantry，RTG）,2、轨道式龙门吊,3、重箱堆高机（重箱叉）（Heavy Forklift）,4、空箱堆高机（空箱叉）（Empty Forklift）,5、正面吊运机（Front-handling Mobile Crane）,码头前沿采用岸桥装卸船舶，码头前沿与堆场之间水平搬运、堆场堆码箱及装卸车作业由正面吊运机完成。优点：

43、正面吊运机可以完成搬运、堆码、装卸车作业，减少码头机械配备，便于机械维修保养。可以跨箱作业，一般可吊装4层箱高，有的可达5层箱高；相对叉车系统，堆场利用率高，且作业灵活、方便，减少箱损、货损，并可一机多用。缺点：正面吊运机只能跨越12个集装箱作业，作业范围小；作业中需较宽敞通道，堆场利用率较低，对堆场、路面要求高；单机作业效率低，需配备的机械台数较多，多台机械同时作业，互相干扰，影响作业效率；正面吊造价也较高；正面吊水平搬运作业，易发生故障。适用：在大中型集装箱码头，特别是在货运站堆场，进行摆重箱和回空箱作业。,三、集装箱码头装卸机械介绍,(一)岸边起重机1、装卸桥（桥吊）（Quay Cran

44、e QC）：（1）分类：按结构形式分：A型、H型（主要形式）按臂架起升形式分：折叠式、俯仰式（主要形式）按小车（驾驶室）数量分：双小车、单小车（主要形式）按吊具类型分：单吊具、伸缩式吊具、双40吊具,（2）装卸桥在码头上的配备：一般按每100米配1台装卸桥进行配备。,（3）装卸桥特点：,自重大、体积大、价值高、效率高、自动化控制程度高、安全性好、电力驱动、不可吊箱行走（移贝），轨道式行走机构，属固定机械。,（4）装卸桥主要结构组成,大车行走机构、小车行走机构、起升机构、俯仰机构、电控机构、安全机构,（5）装卸桥装卸船作业过程,船舶靠泊前，装卸桥移至安全位置，收起前大梁。船舶靠好后，装卸桥开至指

45、定装卸贝位，放下前大梁。卸船顺序：从内档到外档，从上层到下层依次卸箱。将吊具放至要卸的集装箱上，锁头锁紧，进行起吊。采用起升和陆侧运动复合方式，将集装箱放到内卡上。松开锁头，吊具升起，开始下一循环。装船顺序：从外档到内档，从下层到上层依次装箱。目前效率可达到60Move/Hour装卸船作业视频,（6）桥吊主要技术参数,起重量Q定义：起重量是表示装卸桥负载能力的指标，根据额定起重量和吊具自重确定。计算公式如下：QQeW 其中：Q集装箱装卸桥的起重量（吨）Qe额定起重量（吨）W吊具自重（吨）目前装卸桥的最大起重量为100吨,起升高度H起升高度分轨上高度和轨下高度起升高度等于轨上高度加轨下高度目前，

46、装卸桥轨上高度最大为40米、轨下高度最大为20米。起升高度决定装卸桥可操作的船舶的船型，在制造时决定。,外伸距L定义：指集装箱装卸桥海侧轨道中心线，向外至集装箱吊具垂直中心线之间的最大水平距离。作用：此参数决定桥吊可能作业的集装箱船舶的宽度。目前装卸桥最大外伸距为70米。,内伸距定义：指集装箱装卸桥陆侧轨道中心线，向内至集装箱吊具垂直中心线之间的最大水平距离。作用：放置舱盖板、缓冲放置集装箱目前装卸桥最大内伸距为18米。,轨距定义：集装箱装卸桥的轨距是指装卸桥两条行走轨道中心线之间的距离。参数决定桥吊的稳性和作业路数。目前最大为35米。,基距定义：装卸桥基距是指同一轨道上两主支承柱中心线之间的

47、距离。此参数决定桥吊的稳性，应能保证舱盖板的通过。目前最大为27米,工作速度、起升速度分空载起升速度和额载起升速度两种。此参数决定装卸桥的效率。目前空载速度可达180m/min、额载速度可达90m/min。,、小车行走速度：此参数决定装卸效率。目前可达240m/min,、大车行走速度：一般为45m/min。目的是与人的行走速度相同，便于人的跟踪和检查。、俯仰时间：一般在5分钟左右,2.多用途门座式起重机,3.高架轮胎式起重机特点：调动灵活；司机视野广；通用性强,二、场桥,1、特点：（1）内燃流动机械（2）行走为轮胎式（3）可前进、后退、左右行走，车轮可转90度。（4）跨越6列集装箱和1个车道（

48、5）堆高45层,2、主要结构：（1）2片门框和底梁（2）吊具机构（3）行走机构（4）司机室,吊具,小车行走装置,大车行走装置,二、水平运输机械1.牵引车平头式：优点：视线好，转弯半径小缺点：舒适性差长头式：优点：舒适安全，便于维修检查缺点：回转半径较大,2.挂车又称拖车、平板集装箱牵引车-底盘车运行速度快设备价格较低营运成本低,跨运车机动性好一机多用价格昂贵、维修费高搬运和堆码,三、场地装卸机械叉车机动灵活一机多用造价低轮压大，对场地要求高集装箱吞吐量较小多用途,轮胎龙门起重机机动灵活堆存能力较高（3-4层）易于实现自动化自重大，轮压大、轮胎易磨损、造价高适于吞吐量较大码头,轨道龙门起重机堆存

49、能力高（4-5层）结构简单，维修保养方便易于实现自动化灵活性差、对底层箱作业困难适于陆域不足，吞吐量大码头,集装箱正面吊运机吊具可伸缩、左右可旋转120度变幅伸缩式臂架与多种保护装置机动性强、一机多用堆码4层、轮压不大适于吞吐量不大的集装箱码头,堆场作业机械空箱堆高机 空箱堆码及搬运设置宽视野门架具有较高的速度、机动灵活其他机型汽车起重机、轮胎起重机适于吞吐量小通用码头,其他机械集装箱吊具(Container Spreader)三种类型：固定式；伸缩式；组合式。拆装箱机械 1.5t-3.0t低门架叉车手推搬运车,集装箱码头装卸工艺,装卸工艺：装卸和搬运货物的方法和程序集装箱码头装卸工艺系统 装

50、卸集装箱的方法 决定码头装卸机械配备、码头的装卸生产作业组织、劳动定额和劳动生产率。,港口装卸工艺内容：装卸机械设备类型的选择和吊索具的设计工艺流程的合理化货物在运输工具和库场上的合理配置和堆码司机和工人的先进操作方法,1.底盘车工艺系统,使用机械：装卸桥+底盘车+牵引车,优点堆场作业不需其它作业机械、减少操作次数，提高作业效率，减少了集装箱的损坏把水平搬运与堆场堆码作业合二而一，最适合“门到门”运输。缺点底盘车数量需要量大，投资大堆场利用效率低适用：集装箱通过量小而场地大或码头建设的起步阶段。,2.跨运车工艺系统,使用机械：装卸桥+跨运车+底盘车+牵引车,优点跨运车一机可以完成多项作业，减少