空船重量

空船重量，是指船舶裝備齊全但無裝載時的重量。分為船體鋼材、木作舾裝和機電設備三大部分重量，包括備件，管系中的液體、液艙中不能吸出的剩餘液體，給水及鍋爐和冷凝器中的水等，但不包括各種貨物、燃料、潤滑油、糧食、淡水、人員及供應品等項。空船重量的大小取決於船的大小及類別。在船舶設計過程中，它由各部分重量分別估算匯總而得。空船重量與載重量之和即為滿載排水量。

基本介紹

• 中文名：空船重量
• 外文名：light weight
• 解釋：船舶裝備齊全但無裝載時的重量
• 對象：船體鋼料、木作舾裝
• 又名：空載排水量
• 計算途徑：估算匯總而得

定義

製造完工後的船舶所用材料的總和重量；由理論計算出船舶裝備齊全但無裝載時的裝備重量，兩者的總和稱為空船重量。

概念理解

空船的重量是包括船體、船機、鍋爐、各種設備以及鍋爐中的燃料、冷凝器中淡水等重量的總和。這個“空船重量”的結果在船舶設計圖上已經用理論估算出來，從而可根據船舶排水量，設計出船舶載重量。只是在最後的船舶完工圖上加以修正，確定最後的“空船重量”。當然這些“空船重量”都不是水尺計重所得結果。

我們在空船的水尺計重中（包括出廠新船或經過大修後船舶），實際排水量減去船用物料，應該就是“空船重量”，但是水尺計重計算結果不可能就等於船舶資料給定的“空船重量”。這個差值實際上就是“船舶常數”。船舶常數是船舶經過一段時間營運後的空船重量與新船出廠時的空船重量的差值。

影響因素

空船重量的大小取決於船的大小及類型，也與材料、腐蝕情況、補漆、航速、設備、人員等有關。

空船重量測量的目的

空船重量測量的目的在於確定所建造船舶完工後的空船重量以及空船重心縱向位置，以便與其它船的相關數據相比較，如果空船重量的偏差對船長160m或以上船舶不超過1%以及對船長50m或以下船舶不超過2%，對中間長度按線性內插法確定，或空船重心縱向位置的偏差不超過0.5%Ls，在獲得主管機關可允許後，該船可免做傾斜試驗。由此可見，空船重量測量是對它船是否需要進一步進行傾斜試驗的一種驗證方法。 傾斜試驗是通過移動船上的某些已知的量重，使船舶產生一個較小的橫傾角，按照船舶靜力學的基本原理，由測量數據算出空船的排水量及其重心位置。

計算方法

匯總估算

在船舶設計過程中，它由各分組重量分別估算匯總而得。空船重量與載重量之和即為滿載排水量。

型船推算法

推算型船的空船重量是船舶總體設計人員在確定設計方案或進行設計審核時常要做的關鍵性工作。利用靜水力曲線的近似計算公式,分別根據型船設計吃水和結構吃水兩個載重量來推算空船重量,並與其他方法進行比較 可供總體設計人員對型船分析換算時作為參考。

兩個吃水的載重量估算法

在空船的水尺計重中（包括出廠新船或經過大修後船舶），實際排水量減去船用物料，應該就是“空船重量”。

空船重量測量 按照船舶靜力學的基本原理，由測量數據算出空船的排水量以及重心縱向位置即可。首先確認空船狀態，在空船狀態下確認船舶的艏艉中吃水， 通過靜水力數據計算出排水量（即空船重量）以及重心的縱向位置，根據空船重量測量時所記錄的多餘和不足重量逐步修正空船重量以及重心的縱向位置，直至獲得實際的空船重量和空船重心縱向位置。由此可見，空船重量測定與傾斜試驗相比可省去移動重量布置、掛錘線或U型管的布置要求，但應注意，在進行空船重量測定時，一般要求船舶儘量正浮，沒有縱傾。

測量前的準備工作

空船重量測量前的準備工作：

船舶吃水

船舶吃水標誌勘劃的確認，包括艏艉吃水標誌的位置以及勘劃的誤差值， 誤差值應滿足接受標準的要求，這種確認應在船舶下水前進行；

試驗環境與系泊條件

試驗應在平靜的、風力不大於蒲氏2級的天氣條件下進行。如滿足這些條件確有困難時，經驗船師同意，也可在風力不大於蒲氏氣條件下進行。

試驗應儘量安排在船塢內進行，或安排在平靜、不受外來干擾的圍蔽水域（浪級不超過2級）內進行。如受客觀條件限制，經驗船師同意也可在有潮流的水域內進行傾斜試驗，但應儘量安排在平潮或接近平潮時進行，且船首應正對流向。

船舶四周及船底應留有充分的水空間，保證船舶在試驗過程中能不受 潮汐及船舶縱傾的影響而處於自由浮動與自由橫傾狀態，不觸及任何障礙物。試驗開始前，應在儘可能多的必要位置測量水深，以有利地滿足本要求，同時考慮潮汐差異。

船舶系泊纜繩應有足夠的長度，並應繫於中縱剖面內，當船舶首尾系 纜時，纜繩應儘量繫於靠近水線面處。如僅在船首或船尾系纜，纜繩可繫於甲板上的系纜樁或系索耳上，且應從船首、尾導纜孔中穿出。 試驗過程中讀數時，系纜繩必須鬆弛，以保證船舶能自由浮動與自由。

所有通行跳板、電纜、軟管、纜繩（尤其是橫向布置）等接岸物件應拆除，以保證船舶能自由浮動與自由橫傾。

船舶系泊如採用其他特殊布置，應根據上述原則驗船師應予以特殊考慮，確保船舶處於自由漂浮和自由橫傾狀態。

試驗不應在不能保證結果準確性的不利風浪和海流狀況下進行，包括主航道附近，避免行駛船舶影響試驗。

所有艙櫃應儘量減少自由液面的存在

空的液體艙櫃應無殘存積液。對無法清除或很難完全清除的V形液體艙櫃或空艙允許殘存少量液體。應對逐個液體艙測量液面高度。如測深管安裝位置不在艙的最低端，則應打開人孔蓋，實際檢查及測量剩餘液面高度。

非滿載液體艙櫃內不得裝載粘性較大的液體。應儘量安排形狀比較規則的中心艙或左右對稱的邊艙組作為非滿載液體艙，以精確地計算其對初穩性高度的修正值。 油艙和壓載艙內的油泥、油渣和泥漿應儘量予以清除。

液體艙之間所有可連通的閥門或橫貫裝置應關閉，關閉的閥門應予以鎖定。

所有與推進有關的機械、鍋爐、管路及系統內的液體，應使其處於工作狀態，並關閉所有有關的閥門及通海閥等，以防液體的流動與流失。

所有艙底水和其他外來固定液體必須清除。

試驗時船舶的狀態

船舶必須在建造或改裝完成或接近完成時，處於或接近設計規定的空船狀態下進行試驗。凡屬正常航行時應備有的各種設備、儀器及備件等，均應按圖紙設計規定位置安放妥當;其他不應配備的一切物件及廢料（除試驗需用之外）都應清除。

如受條件限制，船舶難以達到空船狀態，可允許有少量多餘物件或不足物件，但多餘或不足的重量均不應超過空船排水量的1%（根據IACS 31號建議案，不足重量的總值應不超過2%，而多餘重量，不包括液體壓載，應不超過空船排水量的4%）。多餘物件中，試驗所需的設備、人員及必要的壓載不受這個數值的限制。不足物件中，能提供其準確的重量與重心位置的物件經驗船師同意也不受這個數值的限制。

所有多餘或不足物件及需重新定位的物件應編制詳細表格，記明物件名稱、重量及重心位置。

船上可能產生搖擺或移動的裝置、設備及物件等，均應加以固定。如起重設備的吊鉤等。如有不止一個海上積載位置，應記錄試驗中使用 的實際積載位置。

甲板上以及其他任何處所內積存的冰（包括水下船體結冰）、雪、海水及其他液體均應清除。殘餘貨物、工具、廢物、腳手架等應清除。

船舶在試驗時應儘可能減少初始縱傾（允許採用壓載水調整）。在計算靜水力參數時，應按實際縱傾狀態進行計算。除非初始縱傾小於垂線間長的1%，且船體首、尾型線隨吃水變化較小時才可使用平浮時的靜水力數據，但浮心縱向位置仍需進行修正。對於有原始設計縱傾的船舶，上述縱傾應以原始設計水線為計量基礎。

船舶在試驗時的初始橫傾角不應超過0.5。

在試驗控制中心、測量位置及重量起重移動位置之間，應備有有效的通信聯絡工具。

試驗時所有船上設備不應處於運作狀態，包括發電機組。

試驗所需圖紙

試驗主持人、驗船師及有關計算人員應備有下列圖紙：吃水標誌圖。

測定報告要求

空船重量測定報告應給出與首制船的空船重量以及重量重心縱向位置的誤差結果，以判定是否需要重新進行傾斜試驗的依據。

降低空船重量

必要性

中國的船舶工業有長足的進步，設計建造出了一大批具有先進水平的船舶，其中既有三大主流船型但也不乏高技術高附加值船舶，中國建造的船舶在國際航運市場上樹立了良好的口碑。但和日、韓先進船廠所建造的同型船舶相比較，中國船廠設計建造的船舶空船重量偏大一直是困擾著中國船廠的一個大問題，空船重量偏大在中型載重噸位的船舶尤為突出。船用鋼材價格已屢攀新高，已達到了歷史上的最高水平。儘管較好的船市一定程度影響船廠對降低空船重量特別是降低鋼材重量的關注程度，但不能否認降低空船重量仍然是中國船廠和設計院所需要不懈努力的方向。

降低空船重量的研究

在2000年、2002年至2007年在開發巴拿馬型散貨船、好望角型散貨船和MiniCape型散貨船的過程中，對上述各型船舶以及曾經建造過的巴拿馬型散貨船、靈便型散貨船和大湖型散貨船的空船重量和降低空船重量的措施和日、韓船廠所建造的同型船進行了較全面的分析研究，研究發現降低空船重量是一項綜合的系統工程，涉及整個設計建造的各個環節和各個方方面面，包括：

船舶設計模式：自主設計還是委託設計；

船舶設計體制：詳細設計和生產設計融合度；

船舶設計理念：變As Built Weight為As Designed Weight；

船舶設計人員的綜合技術和工藝素質；

船舶設計手段：CAD和CAE的套用程度和覆蓋範圍，特別是送審設計的前期CAD全船建模；

船舶設計和建造過程中的重量控制、材料的規格數量；等等。

在上述因素中，船舶設計理念的更新和改變無疑是最有預控性、最有效的手段，同時也是最難做到的。

在研究中發現：和日、韓船廠的同型船相比較，中國船廠設計建造的巴拿馬型散貨船的平均空船重量分別比日、韓船廠重17%和12%（註：未計及最近生效的燃油艙保護和共同規範的影響），較大的空船重量嚴重製約了船舶綜合經濟性能的提高。

措施和成本影響

在研究過程中，經過和日、韓船廠所建造的同型船詳細的對比分析和向有關船級社專家諮詢，找出了一些影響船舶空船重量的因素和降低空船重量的措施，並分析其對成本的影響。現將降低空船重量的主要措施羅列如下圖所示（圖1、圖2、圖3、圖4）。

圖1減輕空船重量的措施及成本影響

圖2減輕空船重量的措施及成本影響

圖3減輕空船重量的措施及成本影響

圖4減輕空船重量的措施及成本影響