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1、第第12 12讲讲船舶设备系统与航海仪器船舶设备系统与航海仪器一、装卸设备一、装卸设备 装卸设备用于货物和物品的装卸。装卸设备的类型取决于货物的种类和包装形式。如液货船的泵和管道，滚装船的跳板和坡道等。货船上常用的装卸设备是吊杆式起货机和回转式起重机1、吊杆式起货机 普通货船上一般设吊货杆，装在起重柱或桅上。吊杆在钢索的牵引下可以改变仰角，也可水平回转。货物由绞车通过吊货索吊起。单杆时，吊杆在舱口上方和舷外之间摆动；双杆时，两吊杆位置由千斤索、杆间牵索和稳索加以固定，由两吊货索的收放实现货物的装卸。单杆起货机一般布置在甲板中线上。吊杆座也直接安装在甲板上，以减小起重柱和桅的负荷。双杆操作速度快
2、，但起吊重量仅是单杆的一半。所以货物较重时，仍用单杆型式。2、甲板起重机 现代船舶广泛采用回转式起重机，电动液压式，布置在舱口两端。起重机吊臂的回转、俯仰和货物升降都比较灵活，操作方便，效率高。在钻井平台、打捞船等海洋开发和工程船上也广泛采用。3、滚装船通道系统 滚装船可以运输轿车、集装箱拖车和货车、工程车等。各类车辆可以直接开上、开下，属于水平装卸，与一般货船的垂直装卸不同。滚装船通道系统包括：首门、侧门和尾门；折叠式跳板；内部的坡道；内部升降机 目前，滚装船多数设尾门和尾跳板。二、舱口盖二、舱口盖 货船一般都有较大的舱口，以利于货物的快速装卸。舱口盖用来关闭舱口，防止海水、雨水进入货舱。所
3、以，舱口盖也必须是水密性的。机械化的舱口盖有滚翻式、滚移式、滚卷式、铰链式等多种形式。折叠式舱口盖采用液压驱动，有动力油缸外置、动力油缸内置、液压铰链和液压马达四种形式。1、救生艇 救生设备用来保证船上乘员的生命安全。常用的救生设备有救生艇、救助艇、救生筏、救生浮、个人救生用具和救生辅助设备。发生海难事故时，救生艇要能够满载乘员迅速、安全的降落海面，等待救援或驶往最近的海岸。三、船舶救生设备三、船舶救生设备 救生艇的艇体材料有钢和玻璃钢两种。玻璃钢重量轻、强度高、耐腐蚀，应用广泛；救生艇分为机动和非机动两类，机动艇装有发动机，可自航；救生艇的结构有敞开和封闭两种，封闭式可避免乘员遭受风浪、雨水
4、、严寒、酷热和火焰的侵袭。对救生艇的要求：1）足够的强度、干舷和良好的稳性；2）艇内设水密的空气箱或泡沫塑料浮体，提供一定储备浮力，保证满员和灌水情况下不会沉没；3）要储备一定的干粮、淡水、药品和帆、桨等。全封闭耐火救生艇，能在10到15分钟内安全冲出1000oC的火焰海面，艇上有封闭的顶蓬，可防止烟和热浪。顶蓬上有喷水装置，可隔开火焰。艇内有压缩空气供人员呼吸。救生艇放置在离水面较高的艇甲板上，通往救生艇的通道要有足够的宽度和醒目的标示。2、吊艇架 每艘救生艇都配备专用的吊艇架，救生艇的放落有转出式、摇倒式和重力式三种。海船上多采用重力式吊艇架，利用艇的自重，通过一定的装置，很快的滑出或倒向
5、舷外。新型自由滑落式救生艇装置，有三种放艇方式。第一种方式：打开制动装置，既自动滑落。第二种方式：用吊艇龙门架吊放。第三种方式：船下沉，水到艇位置，自动浮起3、救助艇 某些大型客船或特殊用途船舶上配备救助艇，用于救助落水人员和集结脱险的救生艇、救生筏。对救助艇的要求：1）艇体可以是刚性的、充气式的，或者是两者的混合结构；2）艇长不大于8.5米，能容纳5名乘员和1名平躺乘员；3）航速至少6kn，连续航行时间不少于4小时；4）能在6级海况下拖带一只25人的气胀式救生筏；5）救助艇必须放置在吊艇架上，处于即刻可用状态，航行中可随时紧急放落；6）某些救助艇还可兼作救生艇。4、救生筏 传统的救生筏为刚性
6、救生筏，周边用空气箱或泡沫塑料提供浮力，只用于内河船。现代海船则采用气胀式救生筏。用尼龙橡胶布制成，由筏（上、下浮胎）、蓬帐、蓬柱和筏底四部分组成。平时筏内不充气，折叠存放于玻璃钢筒内。抛落时，拉绳打开二氧化碳钢瓶的充气阀，向浮胎和蓬柱中充气。1分钟即可充气成型，玻璃钢筒胀开脱落。筏底可人工充气，用以隔热。救生筏内有食品、淡水、药品、信号设备和桨等。筏底还有四个平衡水袋，增加稳性。筏体两端有出入口，还有尼龙软梯深入水中，便于攀爬。筏外水线以下有海水电池，接触海水即可发电。国际公约还规定，筏架下要设静水压力释放器。船沉时，释放器在海水压力的作用下，使救生筏与筏架分离并自动充气成型，进行自救。这种
7、抛落式的救生筏，落水后才能充气成型。遇难人员必须先跳海，再攀上救生筏。在寒冷地区和有风浪的海面上，非常不方便，而且危险。因此出现了吊放式救生筏，先在甲板上充气，人员登上后再吊放水中。5、救生浮 用玻璃钢或帆布包裹泡沫塑料制成，中间设绳网和木格踏板，外围有一圈救生索并设把手。此外还有桨和自亮浮灯。浮体只提供部分浮力，人仍浸于水中，只在沿海和内河船上使用。6、救生圈 是一环状浮体，提供一定浮力支持落水人员，并显示位置。必备自亮浮灯，有的还带烟雾信号，放出橙黄色浓烟，能见度不小于2海里，持续时间不少于15分钟。救生圈均配有救生索，长度是圈外径的4倍。救生圈通常悬挂于上层建筑外侧，或舷侧栏杆支架上，要
8、求牢固而取用方便。7、救生衣 以木棉或闭孔软质泡沫塑料为浮体，外包帆布或尼龙。有背心式和带领背心式，客船上还要配一定数量的儿童救生衣和充气救生衣。一些海船上还要求配备保暖救生衣。为了海上的搜救，救生设备都是橙黄色，并贴定向反光带。大型船上还有抛弹设备。潜艇上还配备救生浮标、信号浮标和呼吸器等水下救生器具。海军打捞救生船还配备专用水下救生设备。四、船舶系统四、船舶系统1、概述 现代大型船舶犹如海上浮动的城镇，陆地建筑上的上水、下水、煤气、取暖、通风、空调、消防等系统，船上也必须有，这就是船舶系统。其功用是输送各种液体和气体，以满足船舶运营的需要。船舶系统要根据船舶的用途和航区合理设置，这不仅关系
9、到船舶的航行性能、营运效率和安全，也影响到旅客和船员的工作、生活。船舶系统按用途分为基本系统和特殊系统两类，基本系统是各类船舶所共有的，如舱底水系统、压载系统、日用水系统、消防系统和通风系统等；特殊系统是某些船舶所特有的系统，如油船的货油系统、破冰船的横摇系统、潜艇的沉浮系统等。各类船舶系统都是由管子及附件、阀件、机械和仪表四部分组成。船舶营运中，由于外板渗漏、舱口盖密封不够、管路滴冒、尾轴套筒和舵轴套筒密封不严、湿气冷凝等原因，都会在舱底形成积水，称为舱底水。舱底水会引起货物受潮、船体生锈等危害，必须及时排除。方法是在舱底设集水井，井中设吸水过滤器，并与吸水管路连接。舱底水泵开动时，就可将舱
10、底水排出舷外。2、舱底水系统3、压载系统 船上货物、燃料等装载物的变化，会引起重心的变化，从而影响浮态。所以要将压载水舱中的水排出或吸入，以调整浮态，保证船舶的良好性能。压载水舱分布在 内底舱、首尾尖舱、边舱和深水舱内。为保证压载水的双向流动，在压载系统中不得设置止回阀。即通过同一水泵和同一管道可将水灌入或排出。压载水泵设于机舱内。4、日用水系统 生活用水由上水道系统和下水道系统。上水道系统就是供水系统，供水方式有重力水柜、循环水泵和压力水柜。重力水柜应用于内河船，水存储在位置较高的水柜中，依靠重力流到船上各处。循环水泵用于大型船舶，依靠水泵加压，将水输送到各处。泵始终工作，多余水量经溢流阀流
11、回水舱。压力水柜用于中小型客船、货船。压力水柜是一个封闭容器，水泵供水量大于用水量时，水柜中的液位上升，压缩上部空气，压力升高到设定值时，压力开关切断水泵电机的电源，停止供水；水柜中的水逐渐消耗，液位降低，上部空气压力下降，低于设定值时，压力开关会启动水泵电机，水泵向水柜中供水。日用水中的洗濯用热水来自热水柜，饮用水来自沸水器，可以用蒸汽加热，也可以用电加热。下水道系统即排泄系统。一是将甲板的冲洗水和雨水排出舷外；二是将浴室、洗脸室、厨房的洗濯水排出舷外；三是将厕所的粪便水 处理后合理排放。粪便污水管路要单独设置，不允许与其他下水管路连通；不允许通过厨房、食堂、配膳室、粮食食品舱及居住舱室。粪
12、便污水必须经过处理才能排至舷外。5、消防系统 不同的可燃物燃烧，需要不同的方法进行灭火。有隔离法、窒息法、冷却法、抑制燃烧连锁反应的抑制法。（1）水灭火系统利用水将燃烧物的温度降低，同时对火源产生窒息作用。水灭火以舷外水为介质，由消防泵、消防总管、消防支管、消防栓、消防水带、水枪喷嘴组成。（2）泡沫灭火是将比重较小、不会着火的泡沫覆盖在燃烧物上，使其与空气隔绝，达到窒息灭火的目的。含有粘附剂的泡沫具有强韧、粘稠、细密、长时间稳定的特性，可粘附于液体和固体表面。水灭火不能用于油类火灾和电路火灾。泡沫内含有水分，可以起到冷却的作用。但因此不能用于电气火灾，也不能用于酒精、乙醚等挥发性物质的灭火。（
13、3）水蒸气灭火是利用低压饱和蒸气充满燃烧空间，使舱室内含氧量下降至不能燃烧的比例，限制外界空气进入，使火焰窒息。适用于货舱、燃油舱、隔离空舱等封闭舱室。二氧化碳不助燃、不导电、比空气重，平时以液态存放于钢瓶中，喷出后迅速气化膨胀，并吸收大量热量，覆盖于燃烧物表面，隔绝空气。二氧化碳灭火尤其适用于电气火灾 泡沫最适用于机舱、锅炉舱、货油泵舱和货油舱的灭火 （4）二氧化碳灭火 二氧化碳灭火站要远离居住舱室，应设在上层建筑或上甲板上容易到达的处所，门窗要直接通向露天甲板。（5）卤化物灭火 原理：溴离子破坏物质通过燃烧产生氢离子的反应，使燃烧的连锁反应停止。同时还有一定的冷却和隔离空气的作用，破坏燃烧
14、条件。船上使用的卤化物有一溴二氟一氯甲烷、一溴三氯甲烷等。主要用于扑灭油类火灾。卤化物灭火系统由灭火剂容器、灭火剂管路、驱动设备、操纵阀件、喷嘴组成。除上述灭火系统外，还出现了一些新型灭火器，如干粉灭火器（灭火基料有小苏打、碳酸铵、磷酸的铵盐等）、7150灭火器（扑救镁、铝、镁铝合金、海绵状钛以及锌等的初期火灾）等。6、通风系统 通风系统用以向舱室中供给新鲜空气，排出污浊、有害、可燃气体，保持舱室空气的纯度、温度、湿度和流通速度。船舶通风分为自然通风和机械（强制）通风。自然通风利用自然界的风通过门、窗、舱口或专设的通风筒和风斗引入或排出空气。机械通风是利用通风机强制送入或排出空气。有三种方式：
15、吸入式，机械送风，自然排风；排出式，自然进风，机械排风；混合式，机械送风，机械排风。任务：对外界空气进行滤尘、加热或冷却、加湿或除湿，并把处理过的空气送入各舱室。7、空调系统 船上使用的空调装置有三类：1)集中式空调装置；2)分组集中式空调装置；3)独立式空调装置。8、供暖系统 在冬季或寒冷地区，船舶上需要供暖。供暖方式有热水供暖、蒸汽供暖、电热供暖、热风供暖。船上应用较多的是蒸汽供暖。来自主锅炉或副锅炉的蒸汽经减压、除水后送入各舱室。五、航海仪器五、航海仪器 航海仪器也称导航仪器，其作用是：1）引导船舶按既定航线、安全、经济的航行到目的地，并用各种方法和手段随时确定自身位置。2）对于军舰，还
16、要向各种设备、武备和指挥系统提供位置、姿态、航向、航速等实时信息。简单讲，其作用有两个方面：1）随时取定本船所处的位置、航向、航速 2）识别外界情况，包括航道水深，海面、海下、空中和海岸目标，掌握气象情况 目的是引导船舶安全的实现预定的航行计划。1、船舶定向仪器 罗经是指示航向的重要仪器，分为磁罗经和电罗经。磁罗经利用地球磁场作为基准测定航向的一种仪器。磁罗经结构简单、不依赖电源、不易损坏，但数据需要修正。（1）磁罗经（2）陀螺罗经 也称电罗经，它是陀螺仪的一种应用，原理完全不同于磁罗经，不受地球磁场和船体磁场的影响，定向准确。电罗经应用陀螺仪的定轴性和进动性，使旋转轴线精确的跟踪地球子午面自
17、动指北。2、船舶定位仪器 是一种天文导航仪器。因其刻度弧长是圆周长的六分之一，所以称为六分仪。有光学六分仪和无线电六分仪，光学六分仪依靠可见光，无线电六分仪依靠天体发出的无线电波。（1）航海六分仪 选一颗较亮的恒星，该星体在地球表面的投影点称为星下点。由地球表面某位置观测星体可得星体的高度角。高度角相同的所有位置构成以星下点为中心的圆周，称为等高圆。用同样的方法观测另外一颗恒星可得到第二个等高圆。两个圆有两个交点，根据舰船的航迹或借助第三个等高圆，就可排除虚假位置，确定真实位置。用六分仪测得某恒星的高度角，再根据天文年历及时钟查出该时刻恒星星下点的位置，就能在地图上作出一个等高圆。天文导航是一
18、种可靠而又常用的方法，几乎所有的海船都配备六分仪、天文钟、算表和航海天文历。（2）无线电测向仪 它用来测定岸上发射台发射的电波方向，并由两个电波的方向确定本船的位置。无线电测向作用距离短，精度低，在航海中退居次要位置。但它测定发射台方位的能力是独一无二的，在海难事故的搜救中非常有用。因此，SALOS公约中规定，1600总吨的国际航行船舶必须配备无线电测向仪。（3）双曲线定位系统 在地面建立一系列的无线电发射台，每三个台（一主二辅）为一组，主台和辅台同时发射出脉冲信号，根据船接收到信号的时间差，可算出到发射台的距离差。根据解析几何，与此两台距离之差相等的各点构成以此二台为焦点的双曲线。主台和另一
19、辅台发射信号，可得到另一条双曲线，它们的交点就是船位。双曲线定位系统 （4）卫星定位 卫星在空间的运动是有规律的，它的位置每时每刻都可以精确预报，因而可以利用卫星进行导航定位。精度较低的多普勒导航系统由4-5颗低轨道卫星（高1000公里）组成。船载卫星接收机接收卫星的信号，根据卫星参数由计算机可算出船位。精度高的时间测距全球定位系统（GPS）由十几至二十几颗高轨道卫星（高20,000公里）组成，以保证在任一时刻在地球上或近地空间的任一点都能同时看到颗星，并从中选出4颗进行连续实时测量，接受它们发来的位置参数，通过解算方程得出船的坐标。3、回声测深仪 回声测深仪的工作原理是利用换能器在水中发出声
20、波，当声波遇到障碍物而反射回换能器时，根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度，就可以求得障碍物与换能器之间的距离。回声测深仪的工作频率为14200kHz，属超声波，高频最小作用深度0.3米，低频最大作用深度可达万米。超声波在海水中的传播速度为1500米/秒，在淡水中为1400米/秒。回声测深仪除用于助航外，也可用于航道测绘、海图测绘、水底地形调查等。4、船用计程仪 船用计程仪用来测量船舶航程和航速。它所输出的航速、航程、漂流角等信息对导航和武备及其他电子设备都有重要作用。传统的计程仪有拖曳式、转轮式、和水压式，后被电磁式计程仪所代替。电磁计程仪根据电磁感应原理来测量船舶行程。海水能够导电
21、，水流切割船底的电磁传感器的磁场，从而在电磁传感器中感应出与速度成正比的电动势，经仪器换算可得出航速和航程。此外还有 声多普勒计程仪、声相关计程仪。5、雷达 雷达利用目标对电磁波的反射来发现目标并测定其位置，具有突出的远距离探测和对目标特性进行测量的能力。雷达的发射天线发射电磁波，目标反射电磁波的回波信号被雷达的接收天线所接受，根据回波信号就可以获得目标的相关信息。雷达能接收到回波信号，即表明发现了目标；根据发射、接收的时间差可算出距离；根据回波的频移可算出目标的相对速度；更精密的雷达还可以识别目标的外形、大小和运动姿态。船载雷达主要用于保障航行安全、防止碰撞，并根据目标测定船位，进行导航，并
22、在低能见度下观测航道。6、其他航行仪器和设备 除了上述仪器，船上还有其他必须的设备，如天文钟、星球仪、航海天文历和算表、望远镜、海图等。海图是按一定比例绘制的局部海区图，标注江海沿岸、港湾、岛屿、水深、暗礁、底质、障碍物、助航灯塔、灯标等。船舶启航前要根据海图确定航线，制定航行计划，航行中要随时监测船位、修正航向、避让障碍、加查航行计划执行情况。此外，船上还有视觉、听觉信号设备，如各种号灯、通信闪光灯、号笛、号钟和国际信号旗等。思考题思考题 1.装卸设备的作用是什么？有哪些类型？2.舱口盖的作用是什么？有哪些类型？3.船舶的常用救生设备有哪些？4.什么是船舶系统？有哪些类型？分别举例。5.船舶航海仪器的作用？6.船舶的定向仪器有哪些？简述各自的原理。7.船舶的定位仪器和定位原理有哪些？