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編章節條文

法規名稱: 液化氣體船構造與設備規則
法規類別: 行政 > 交通部 > 航政目
附檔:
※歷史法規係提供九十年四月以後法規修正之歷次完整舊條文。
※如已配合行政院組織改造,公告變更管轄或停止辦理業務之法規條文,請詳見沿革
第 二 章 般舶構造與穩度
第 三 節 貨物圍護系統
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船舶用以圍護貨物之貨艙櫃,其型式如下:
一、整體艙:指構成船體一部分之艙,並以相同方式與鄰接之結構承受同樣負載之影響。其設計揮發氣壓(Po)通常不應超過零點二五巴。但構材尺寸經適當增加時,該設計揮發氣壓得增加至零點七巴以下。其所載貨品之沸點除經航政機關或驗船機構之特別考慮不得低於攝氏零下十度。
二、薄膜櫃:指非由本身支撐,係以鄰接船體結構絕熱層所支撐之薄層或薄膜所構成。該薄膜之設計應使因受熱或其他原因所生之膨脹或收縮獲得補償,並不致使薄膜承受過大之應力。其設計揮發氣壓(Po)通常不應超過零點二五巴。但構材尺寸經適當增加,支撐絕熱層之強度亦經適當之考慮時,該設計揮發氣壓得增加至零點七巴以下。該櫃之設計經航政機關或驗船機構之特別考慮時,並得採用非金屬薄膜或在絕熱層中包含或合併該薄膜。在任何情況下薄膜之厚度不宜超過一毫米。
三、半薄膜櫃:指構成之薄層非由本身支撐,部分係由鄰接船體結構之絕熱層所支撐,其與上述支撐部分連接之該薄層圓形部分,其設計亦應使受熱或其他原因所生之膨脹或收縮獲得補償。設計之揮發氣壓通常不應超過零點二五巴。但構材尺寸經適當增加,支撐絕熱層之強度亦經適當之考慮時,該設計揮發氣壓得增至零點七巴以下。
四、獨立櫃:指櫃由本身支撐並不構成船體結構之一部分,對船體強度而言並不重要。該櫃復分為下列三型:
(一)甲型:指櫃係依驗船機構所規定與保持之標準,主要採傳統船舶結構分析程序設計。該櫃主要由平面構成之重力櫃時,其設計揮發氣壓應低於零點七巴。
(二)乙型:指櫃之設計係採模型試驗、精確分析工具及分析方法,以確定應力之水準、疲勞時限與裂痕擴展特性。該櫃主要由平面構成之重力櫃時,其設計揮發氣壓應低於零點七巴。
(三)丙型:指符合壓力容器標準之液櫃,亦稱壓力容器,其設計揮發氣壓(Po)不得低於下式:
P○=2+○.○185Cρr^1.5(σm/△σA)^2(巴)
式中:
C 為特徵櫃之尺度,該尺度係以櫃高、櫃寬百分之七十五與櫃長百
分之四十五各值中之最大值為準。而櫃高、櫃寬與櫃長係分別沿
船舶垂向、橫向與縱向量取,其單位公尺。
ρr 為在設計溫度下,貨物之相對密度。(淡水之ρr 等於一)。
σm 為設計主薄膜應力。
△σA為容許薄膜動應力(當機率位準 Q=10^-8時,為雙幅)
。為肥粒鐵\麻田散鋼時取每平方毫米五十五牛頓;為鋁合
金(5083-0)時取每平方毫米二十五牛頓。
符合上述標準之丙型獨立櫃,其外型及其支撐與附件之佈置情況經
認可時,得指配為甲型或乙型獨立櫃。
五、內部絕熱艙櫃:指以適於圍護貨物之絕熱材料所構成,非由本身支撐,而以鄰接之內層船體結構或獨立櫃所支撐。其絕熱層之內表面係直接與貨物相接觸。該艙櫃為使貨物圍護系統能依第三十六條第七款規定利用模型試驗及精確之分析方法進行設計,並採適當之材料。其設計揮發氣壓通常不應超過零點二五巴。但該貨物系統係設計用於較高之揮發氣壓時則得較此值為高,但該艙櫃係以內層船體結構支撐者,不得超過零點七巴。該艙櫃復依其所具主屏壁與次屏壁之功用分為下列二型:
(一)第一型:指艙內之絕熱層或絕熱層與一層或多層襯墊之組合,僅具主屏壁之功用。在必要時,內層船體或獨立櫃之結構,其功用應如同次屏壁。
(二)第二型:指艙內之絕熱層或絕熱層與一層或多層襯墊之組合,同時兼具能明顯識別之主屏壁或次屏壁功用。
前二目之襯墊係指非以本身支撐,由金屬、非金屬或複合材料薄層構成內部絕熱艙櫃一部分,以提高其抗斷力或其他機械性能。該襯墊與薄膜之區別在於襯墊並不準備單獨供液體屏壁之用。
在貨艙櫃設計時所使用之設計揮發氣壓,應依下列決定之:
一、對於無溫度控制,貨物壓力僅以周圍溫度支配之貨艙櫃,該設計揮發氣壓不得低於該貨物在溫度攝氏四十五度時之揮發氣錶壓力。但在限制區域或限期航程作業之液化氣體船,其貨艙櫃之任何絕熱經航政機關或驗船機構之考慮,得接受較此溫度為低時之揮發氣壓。但該液化氣體船係永久在溫度較高之區域作業者,則應要求較此溫度為高時之揮發氣壓。
二、包括前款所述之所有情況下,設計揮發氣壓不得低於貨艙櫃洩壓閥設定之最大容許值。
三、依前條對各類型艙櫃設計揮發氣壓之限制,液化氣體船係在港內時,其動力負載減少,經航政機關或驗船機構之特別考慮,其揮發氣壓得較設計揮發氣壓為高。
貨艙櫃連同其支撐構件與其他屬具之設計,應考慮左列負載之適當組合:
一、內部壓力。
二、外部壓力。
三、船舶運動所生之動負載。
四、熱負載。
五、液體幌動之沖激負載。
六、船體撓曲所生之負載。
七、艙櫃與貨物重量及在支撐件部位之相對作用力。
八、絕熱材重量。
九、在塔架或其他連接附件處之負載。
前項負載之範圍應依艙櫃型式予以考慮,並於左列各款作詳細說明:
一、應對第四十三條相當於壓力試驗時之負載予以考慮。
二、應對前條第一項第三款液化氣體船在港口所增加之揮發氣壓予以考慮。
三、應對液化氣體船在最不利之靜傾側角零度至三十度範圍予以考慮,並不超過第三十七條規定之容許壓力。
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貨艙櫃之內部壓力包括由設計揮發氣壓P○肇致之內部壓頭heq與由船舶運動所引起貨物重心加速度所產生之內部液體壓力heq,但不包括液體幌動之沖激影響。其計算應依左式為之。但內部壓頭heq之計算得採其他等效之計算方法:
heq=P○+(hgd)max (錶壓力巴)
hgd=aβzβ(ρ/1.02 × 10^4) (巴)
式中:
aβ 為由重力及動負載在圖一任意方向β所引起之無因次加速度(即相
對於重力加速度)。
zβ 為所應決定壓力點以上之最大液柱高度,其單位為公尺。其量計係
在圖二β方向之艙櫃殼板上。在確定時,不認為貨艙櫃認可總體積
一部分之小艙櫃突頂毋需考慮之。
ρ 為在設計溫度下貨物之最大密度,其單位為每立方公斤(Kg/m^3)。
應考慮提供(hgd)max 之方向。如需考慮三個方向之加速度,則應採用橢圓球以代替圖一之橢圓。上述hgd之計算公式僅適用於滿注之艙櫃。
貨艙櫃之外部設計壓力負載,應依內部最小壓力(最大真空度)與艙櫃任何部分可能同時承受外部最大壓力間之差決定之。
本條文有附件 第 33 條
貨艙櫃因船舶運動所產生之動負載依下列決定之:
一、在確定貨艙櫃因船舶運動所產生之動負載時,應計及該船在作業壽命期間該船所受船舶運動之長期分布,包括在不規則海象中之縱盪、橫盪、起伏、橫搖、縱搖及平擺等之影響(通常取相當於10^8次波遇)。當由於所需速度之減低與艏向之變化考慮減少動負載,而該考慮亦已構成船體強度評估之一部分時,得考慮之。
二、為防止塑性變形與皺曲之設計,本項動負載應取船舶在其作業壽命期間(通常取相當於10^-8之概率範圍)該船最可能遭遇之最大負載。所生之加速度分量得參照第四十五條之公式。
三、當應考慮防止疲勞之設計時,動光譜之決定應依船舶作業壽命長期分布計算之(通常取相當於10^8波遇)。採用簡化之動載光譜以估算疲勞壽命時,則該等動載光譜應經航政機關或驗船機構之特別考慮。
四、為裂痕擴展估算之實際應用,得使用十五日為一週期之簡化負載分布圖。該分布得依圖三取得。
五、船舶在限制航行區域作業者,其動負載得予特別考慮。
六、作用於艙櫃之加速度應在其重心估算,並包括下列分量:
(一)垂向加速度:船身起伏、縱搖及可能橫搖之運動加速度(與船舶基線垂直)。
(二)橫向加速度:橫盪、平擺與橫搖之運動加速度,及橫搖之重力分量。
(三)縱向加速度:縱盪與縱搖之運動加速度及縱搖之重力分量。
當貨艙櫃準備作部分注滿時,應考慮前條第六款任一種船舶運動所引起之重大幌動之沖激危險性。當發現有重大幌動誘發沖激負載之危險時,應要求作特別之試驗與計算。
貨艙櫃如係準備用以載運溫度低於攝氏零下五十五度之貨物,則其冷卻期間之熱負載應予考慮。如設計之支撐裝置與操作溫度可能引起重大之熱應力,則該艙櫃之固定熱負載應予考慮之。
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貨艙櫃應依其型式按下列規定進行結構分析:
一、整體艙之結構分析應依認可之標準。艙周界之構材尺寸,計及第三十一條規定之內壓力,至少應符合深艙之要求。但最終之構材尺寸不能低於此標準之正常規定。
二、薄膜艙櫃應考慮所有靜與動負載之影響,以確定薄膜及附屬絕熱層對塑性變形與疲勞之適應性。在認可前,通常應對既有主屏壁復有次屏壁並包括角隅與接頭之模型施行試驗,以驗證其能承受由於靜、動與熱負載之預期組合應變。試驗狀況應代表貨物圍護系統在其使用壽命中可能遇到之最嚴重營運狀況。材料試驗應確使老化不致妨礙材料發揮其預期之功能。為進行該試驗,應對船舶與貨物圍護系統之各別運動、加速度與反應作完整之分析。但此等數據可由相似之船舶獲得者不在此限。由於屏壁間之超壓、貨艙之真空、幌動之沖激影響及船體振動影響,可能肇致薄膜之崩潰,應予特別之注意。在計及第三十一條內部壓力後之船體結構分析應經認可。但應對船體之撓曲及其薄膜暨附屬絕熱層之一致性予以特別注意。船殼內板之厚度,在計及第三十一條之內部壓力後,至少應符合認可標準對深艙之要求。薄膜與其支撐構件之材料與絕熱層之容許應力,應依各種特定情況確定之。
三、半薄膜艙櫃在計及第三十一條內部壓力後之結構分析,應依對薄膜艙櫃或獨立櫃所能適用之規定進行之。
四、甲型獨立櫃在計及第三十一條內部壓力後之結構分析應經認可。在計及第三十一條之內部壓力與第三十八條之任何腐蝕裕度後,貨艙櫃之板厚至少應符合認可標準對深艙之要求。在認可標準所未包括之部分,如在支撐構件處之結構,其應力在儘可能考慮第三十條至第三十五條之各項負載及在支撐構件處船舶之撓曲後,應以直接計算法決定之。
五、乙型獨立櫃應適用下列規定:
(一)動與靜負載之影響應用以決定結構對塑性變形、皺曲、疲勞損壞及裂痕擴展之適應性。並應依第三十三條有限單元分析法或類似方法及破裂力學分析或同等方法進行統計波浪負載分析。
(二)應進行三維分析以評估船體之應力水準。此分析模型應包括附有支撐構件之貨艙櫃與鍵固系統及船體之合理部分。
(三)應對在不規則波浪上特定船舶之加速度與運動,及船舶與其貨艙櫃對此等力與運動之反應進行完整之分析。但此等數據得由相似船舶獲得者不在此限。
(四)皺曲分析應考慮及最大之製造公差。
(五)航政機關或驗船機構認為必要時,得要求模型試驗以決定應力集中係數與結構件之疲勞壽命。
(六)疲勞負載之累積效應符合下式規定:
Σ=(ni/Ni)+(10^3/Nj)≦Cw
式中:
ni 為在船舶壽命期內,每一應力級上之應力循環次數。
Ni 為依富勒(Wohler)(S-N) 曲線各別應力級至破裂時之循環次
數。
Nj 為因裝載及卸載之疲勞負載至破裂時之循環次數。
Cw 值應小於零點五。但經航政機關或驗船機構之特別考慮,依用以
建立富勒(S-N) 曲線時之試驗方法與數據,得採較零點五為大
比一點零為小之值。
六、丙型獨立櫃應適用下列規定:
(一)依內部壓力為準之構材尺寸,其計算依下列規定:
1.承受內部壓力之壓力容器包括其突緣、承受壓力構件之厚度與形狀,應依認可之標準決定之。其計算應以一般壓力容器之設計原理為準。在壓力容器承受構件上之開口,並應依認可之標準加強之。在計算時對第三十一條之設計液體壓力亦應予考慮之。
2.當依第四十三條第十一款規定施行檢查與非破壞試驗時,前述計算所用之焊接效率因素應取零點九五。但考慮及所採用之材料、接頭型式、焊接程序及負載型式等其他因素後,該值得增至一點零。對於處理壓力容器,航政機關或驗船機構得接受局部非破壞試驗,但不應低於第四十三條第十一款第二目之二規定,並應依所採用材料、設計溫度、製造材料之零韌性轉變溫度、接頭型式與焊接程序等因數定之,但在此情況下所採用之效率因數不應超過零點八五。對於特殊之材料,上述因數應依焊接接頭個別之機械性能予以減小。
(二)皺曲標準應依下列規定:
1.壓力容器承受外部壓力及因其他負載所生壓縮應力者,其厚度與形狀應達認可之標準。其計算應以一般認可壓力容器之皺曲理論為準。其因板緣未對準及在規定之弧長或弦長範圍內與真圓形間有橢圓度或失圓度而引起理論與實際皺曲應力間之差別應充分考慮之。
2.驗算壓力容器皺曲所採用之設計外部壓力 Pe ,不應小於下列之值:
Pe=P1+P2+P3+P4(巴)
式中:
P1 為真空洩壓閥之設定值。未裝置真空洩壓閥時,該容器之 P
1 應作特別之考慮,通常並不應小於零點二五巴。
P2 為含有壓力容器或壓力容器一部分之全圍蔽空間所裝置壓力
洩壓閥之設定壓力。在其他空間 P2 之值等於零。
P3 為因絕熱層之重量與收縮量、殼板之重量包括腐蝕裕度及壓
力容器所可能承受之其他雜項外部壓力等負載作用於容器外
殼之壓縮力。此等壓力包括並不限於貨艙櫃突頂之重量、塔
與管路之重量,部分充注狀況下貨品之效應、加速度及船體
撓曲。有關外部或內部壓力或兩者局部之影響亦應予考慮之

P4 為在露天甲板上之壓力容器或部分壓力容器,其水頭壓力所
生之外部壓力。在其他部位 P4 等於零。
(三)靜及動負載之應力分析,依下列施行之:
1.壓力容器之構材尺寸依前二目規定決定之。
2.在支撐構件及在支撐件之外殼連接處應予計算之負載與應力,應採第三十條所能適用之負載。在支撐構件處之應力應符合認可之標準。在特殊情況下,航政機關或驗船機構並得要求作疲勞分析。
3.如航政機關或驗船機構認為必要時,得要求對二次應力與熱應力予以特別考慮。
(四)壓力容器之厚度,依第一目或第二目計算所得應視為最小值,不得有負公差。
(五)壓力容器成形後之外殼與各頭包括腐蝕裕度之最小厚度,依其材料規定如次:
1.碳錳鋼與鎳鋼:五毫米。
2.沃斯田鋼:三毫米。
3.鋁合金:七毫米。
七、內部絕熱艙應適用下列規定:
(一)為確定艙櫃對疲勞損壞、從自由與支撐表面之裂痕擴展、黏著與凝聚強度、壓縮、拉伸及剪切強度之適應性,應對所有靜與動負載之影響予以考慮,並應依第三十三條有限單元分析法或類似方法及破裂力學分析或同等方法進行統計海浪負載分析。
(二)對於抗裂與內層船體或獨立櫃之撓曲及其與絕熱材料之一致性應予特別注意。為評定內層船體或獨立櫃結構或兩者之應力水準與變形,應施行三維結構分析並經認可,同時應考慮第三十一條之內部壓力。當壓載水空間與構成內部絕熱艙支撐構件之內層船體鄰接時,該分析並應考慮壓載水在船舶運動影響下所引起之動負載。
(三)內部絕熱艙與內層船體結構或獨立櫃結構之容許應力及其相關之撓曲,應依其特定情況決定之。
(四)內層船體與獨立櫃之板厚,在考慮第三十一條之內部壓力後,至少應符合認可標準之要求。平面結構之艙櫃至少應符合認可標準對深艙之要求。
(五)船舶、貨物及任何壓載對某一特定船舶在不規則海浪中加速度與運動之反應作完整之分析並經認可,但該分析得由相似船舶獲得者不在此限。
(六)為確認設計原理,應在靜、動與熱負載聯合作用下施行包括結構元件在內之複合模型之原型試驗。該試驗之狀況應代表貨物圍護系統在船舶使用壽命期中所遭受之最嚴重情況,包括熱循環。該熱循環之考慮應以每年十九次往返航程為準至少四百次。預計每年往返航程超過十九次時,該熱循環之次數應考慮提高,該四百次熱循環並得分為二十次貨物溫度達攝氏四十五度之完整循環與三百八十次貨物溫度達壓載航程預期所達溫度之部分循環。試驗所用之模型應能代表實際之構造,包括角隅、接頭、泵座、管路貫通件及其他關鍵區域,有關該模型之材料性能、工藝與品質管制之任何變化亦應予考慮之。
(七)為評定內層船體或獨立櫃結構在有穿透性裂痕擴展情形下絕熱材料之裂痕動態,應施行拉伸與疲勞之聯合試驗。在施行試驗中,裂痕區域應承受壓載水之最大靜水壓力。
(八)疲勞負載之影響,應依第五款第六目規定或同等有效之方法決定之。
(九)對於內部絕熱艙之修理程序,應在絕熱材料與內層船體或獨立櫃結構之原型試驗期間予以確立。
本條文有附件 第 37 條
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貨艙櫃之容許壓力依艙櫃之型式規定如下:
一、整體艙之容許壓力通常應為認可標準中對船體結構之容許壓力。
二、薄膜艙櫃之容許壓力應參照第三十六條第二款規定。
三、甲型獨立櫃以平面結構為主者,其主要與次要構件包括防撓材、大肋骨、縱材、縱樑等之應力,當以典型之分析方法計算時,碳錳鋼與鋁合金不應超過Rm/2.66或Re/1.33之較低值。但對主要構件施行詳細之計算時,則相當應力σc得較此增加至認可之應力。計算時應對彎曲、剪切、軸向與扭力變形之影響,及由於雙層底與貨艙櫃底撓曲所引起船體與貨艙櫃之相互作用力等予以考慮。
四、乙型獨立櫃以迴轉體結構為主者,其容許應力不應超過下列規定:
(一)相當一級薄膜總應力 σm≦f
(二)相當一級薄膜局部應力 σL≦1.5f
(三)相當一級彎曲應力 σb≦1.5f
(四)σL+σb≦1.5f
(五)σm+σb≦1.5f
五、乙型獨立櫃以平面結構為主者,航政機關或驗船機構得要求符合其他額外之應力標準。
六、丙型獨立櫃依前條第六款第一目之一計算時所應採用之最大容許薄膜應力,應較 Rm/A 或 Re/B 為低。
七、內部絕熱艙應參照前條第七款第二目至第四目規定。
前項各目中 Rm、Re、σc、f、F、A、B、C、D 等之定義如次:
一、Rm 及 Re 分別為在室溫下指定之最小抗拉強度及最小降伏應力,其單位為每平方毫米牛頓數(N/mm2)。應力-應變曲線上並未明顯顯示該降伏應力時,Re得適用安全應力百分之零點二。對於鋁合金焊接接頭,Rm與Re應採用在退火狀態下之相應值。上述性能應與指定材料包括在製造狀態下焊接金屬之機械性能最小值相當。經航政機關或驗船機構之特別考慮時,得考慮在低溫下提高該降伏應力與抗拉強度。材料性能所依據之溫度,應於第七條規定之證書內顯示之。
二、f 為 Rm/A、Re/B 中之較小值。
三、F 為 Rm/C、Re/D 中之較小值。
四、A、B、C 及 D 之值應於第七條規定之證書上顯示,其最小值依所採用材料規定如表一。
五、σc 依下式決定之:
σc=√(σx^2+σy^2-σx σy+3τxy^2 )
式中:
σx 為 x 方向之總正應力
σy 為 y 方向之總正應力
τxy 為 x-y 平面內之總剪應力
但當靜與動應力係分別計算,除有其他計算方法經證明為適當者外,
總應力應依下列各式計算之:
σx=σx‧st±√(Σ(σx‧dyn)^2 )
σy=σy‧st±√(Σ(σy‧dyn)^2 )
τxy=τxy‧st±√(Σ(τxy‧dyn)^2 )
式中:
σx.st、σy.xt 及τxy.st 為靜應力
σx.dyn、σy.dyn 及τxy.dyn 為動應力
全部由加速分量與因撓曲及扭轉引起船體應變分量中分別決定。
前項應力可能會為疲勞分析、裂痕擴展及皺曲標準所限制。又所採用之材料未包含於第八節者,第一項之容許應力應經航政機關或驗船機構之個案核定。
貨艙櫃通常依結構分析所得之厚度,不應再要求增加腐蝕裕度。但經航政機關或驗船機構認為有下列事項者,應要求適當增加之:
一、其外表未以惰性大氣或由具有核定型揮發氣屏予以適當絕熱保護。
二、所裝載之貨物為腐蝕性而未採經認可之特殊合金。
三、其他貨艙櫃周圍無環境控制者。
貨艙櫃應以船體支撐,俾在靜及動負載下能防止艙櫃本體之移動,其支撐構件應符合左列規定:
一、應能容許艙櫃在溫度變化與船體撓曲時之收縮與膨脹,不致引起船體與艙櫃之過大應力。
二、艙櫃與支撐構件之設計,應當靜傾側角達三十度時,其容許應力不致超過第三十七條之規定。
三、支撐構件之計算應考慮由於轉動及移動所可能產生之最大合成加速度,在給予方向上之此加速度得依圖一決定之。但加速度橢圓之半軸應依第三十三條第二款決定之。
四、為承受作用於艙櫃之碰撞力,應具有適當之支撐構件,當碰撞力相當於艙櫃與貨物重量之一半向前作用,及艙櫃與貨物重量之四分之一向後作用時,該構件應不致產生可能危及艙櫃結構之變形。
五、第二款及第四款規定之負載毋需彼此合併或與波浪誘發負載合併。
六、獨立櫃應採鍵固措施以防止第三款所述之轉動影響。薄膜艙櫃或半薄膜艙櫃,如屬適用亦應鍵固之。
七、獨立櫃應具有防浮裝置,該裝置應能承受某一貨艙空間泛水至船舶之夏期載重吃水時,該貨艙空間內空艙櫃之向上浮力不致有危及船體結構之塑性變形。
本條文有附件 第 40 條
在大氣壓力下,貨物之溫度低於攝氏零下十度時,應具有符合下列規定之次屏壁,以供液體貨物假定經由主屏壁洩漏時之臨時圍設設施。但貨物之溫度低於攝氏零下五十五度時,船體係採第四十二條第二款規定適於該溫度之材料,且其設計對該溫度不致產生船體無法承受之應力者,得以船體結構充作次屏壁:
一、次屏壁通常應配合第二十八條規定之基本艙櫃型式依表二設置,與第二十八條基本艙櫃型式不同之艙櫃,其次屏壁應經航政機關或驗船機構個案決定之。
二、次屏壁之設計,除依特殊之航程適用不同之要求外,在考慮第三十三條第四款之負載譜後,應能容納液貨假定之洩漏達十五日,並在第四十一條第二款所述主屏壁洩漏之情況下,能防止船體結構溫度降低至不安全程度,且主屏壁之破損機構亦不致造成次屏壁之破損,反之亦然。當船舶靜傾側角達三十度時,該次屏壁仍應能達成其功效。
三、要求具有部分次屏壁時,其設置範圍應於主屏壁主要洩漏初期探測,依第三十三條第四款負載譜所造成之損壞範圍內相對應之貨物洩漏情況決定之。對於液體之蒸發、洩漏率、抽排能量及其他有關因素並得適當計及。在所有情況下,貨艙櫃處之內底板應有防止液貨之保護措施。
四、在部分次屏壁範圍外之處所,應具有防濺屏障等設施,以將任何液貨擋入主與次屏壁間之空間,並保持船體結構溫度於安全程度。
五、次屏壁之設置,應使能對其有效性作定期檢查,該檢查應採壓力及(或)真空試驗、目視檢查或經認可之其他適當方法為之。
液化氣體船應依左列規定具有適當之絕熱:
一、航行國際航線載運溫度在攝氏零下十度之貨品者,其絕熱應能確保船體結構之溫度不致降至第二章第八節對有關鋼級所規定之最小許用溫度以下,詳如第四十二條之規定,是時貨艙櫃係在設計溫度下,其周圍之空氣溫度為攝氏五度,海水溫度為攝氏零度。但航行國內航線之船舶得採用較高之周圍溫度值。設計時所採用之周圍溫度,並應於證書內簽註之。
二、如要求具有完整或部分次屏壁者,應依前款之假設進行計算,以校驗船體結構之溫度不致降至第二章第八節對有關鋼級所規定之最小許用溫度以下,詳如第四十二條之規定。計算時完整或部分次屏壁應假定係在大氣壓下之貨物溫度。
三、前兩款之計算應假定空氣與水均屬靜止者,其加熱之方法除第四款所允許者外均不應予採信。在前款情況下,因貨物洩漏所引起沸騰揮發氣之冷卻效應,應於熱傳導分析中予以考慮。對連接內外層殼體之連接構件,在決定其鋼級時得取其平均溫度計算之。
四、在第二款及第三款所述情況暨周圍之空氣溫度與海水溫度分別為攝氏五度與零度之條件下,為確保船體材料之溫度不致降低至最小容許值以下,得採經認可之方法對船體橫向構材予以加熱。如船體縱向構材不加熱亦能保持適於空氣與海水溫度分別為攝氏五度與零度之條件,如周圍溫度較規定為低時,亦得採經認可之方法予以加熱。所採之加熱方法應符合左列要求:
(一)應有足夠熱量以保持船體結構之溫度,使在第一款與第二款所述條件下,仍在最低容許溫度以上。
(二)加熱系統佈置之任一部分失效時,備用之加熱系統仍能保持不低於百分之百之理論熱負載。
(三)加熱系統應認係主要之輔助設備,其設計與構造應經認可。
五、絕熱層厚度之決定,應注意沸騰揮發氣之可接受量及船上之再生液化裝置、主推進機或其他溫度控制系統。
貨物圍護系統所採用之材料應符合左列規定:
一、船體外板與甲板及與其連接之所有防撓材,應採符合認可標準者。除非因低溫貨物之影響,在設計條件下該等材料之計算溫度係低於攝氏零下五度,則應依第二章第八節表十一假定周圍海水與空氣之溫度分別為攝氏零度及五度。在設計條件下,完整與部分次屏壁應假定處於大氣壓力下之貨物溫度,對於未設置次屏壁之艙櫃,則應假定主屏壁係處於貨物溫度下。
二、用於次屏壁之材料應符合左列標準:
(一)構成次屏壁之船體材料-第二章第八節表四之規定。
(二)不構成船體一部分而用於次屏壁之金屬材料-第二章第八節表四或表五所能適用之規定。
(三)構成次屏壁之絕熱材料-第六款之規定。
(四)由甲板或舷側外板構成之次屏壁-第二章第八節表四要求之材料級別,在可適用時應適當延伸至鄰接之甲板或舷側外板。
三、貨艙櫃結構所用之材料應符合第二章第八節表三至表五之規定。
四、未列於前三款之材料用以建造因貨物而必須降低溫度之船舶,並不構成次屏壁之一部分之構材包括內底板、縱艙壁板、橫艙壁板、底肋板、腹材、縱材及所有附著之防撓材,對於前條溫度之確定應依第二章第八節表十一之規定。
五、絕熱材料除應適用其鄰接結構可能施加之負載外,如屬可行,應依其位置或環境狀況,具有適當特性以阻止火及火焰之蔓延,並經適當保護以防止水蒸汽之滲透及機械之損傷。
六、絕熱用材料為確保其能適於預定之用途,應對左列所能適用之性能予以試驗,如適用時該項試驗應在船舶營運中預期之最高溫度與比最低設計溫度低攝氏五度但不低於攝氏零下一九六度之範圍內施行之:
(一)與貨物之相容性。
(二)在貨物中之可溶性。
(三)對貨物之吸收性。
(四)收縮量。
(五)老化。
(六)孤立氣泡率。
(七)密度。
(八)機械性能。
(九)熱膨脹。
(十)磨耗性。
(十一)凝聚力。
(十二)熱傳導性。
(十三)抗振。
(十四)阻止火及火焰之蔓延。構成第二十八條第五款貨物圍護系統一部分之絕熱材料,在模擬之老化與熱循環後,尚應增對左列性能予以試驗:
(十五)黏接(黏著及凝聚強度)。
(十六)對貨物壓力之耐壓能力。
(十七)疲勞與裂痕之擴展性能。
(十八)貨物組成物與其他任何添加劑在正常營運情況下預期將與絕熱層接觸之相容性。
(十九)如屬適用應考慮水與水壓存在時對絕熱性能之影響。
(二十)氣體拒吸性。
七、絕熱材料之製造、貯藏、裝卸、安裝、品管及防止在陽光下暴露之有害控制,應經認可。
八、如所用絕熱材料為粉末或粒狀時,其佈置應能防止因振動致使材料壓實。其設計應確保材料具有足夠之浮力以保持所需之熱傳導性,及防止圍護系統中壓力之不當增加。
貨物圍護系統之構造與試驗應符合下列規定:
一、獨立櫃外殼之所有焊接接頭應為對接焊、全滲透型。對於突頂與外殼之連接,得准使用全滲透T型焊接。除突頂上之小貫穿件外,噴嘴通常應設計為全滲透焊焊接。
二、丙型獨立櫃,其壓力容器所有之縱向與周圍之焊接接頭應為對接焊、全滲透、雙V型或單V型槽。全滲透對接焊並應以雙面焊接或加墊圈達成之。使用墊圈時,除對非常小處理之壓力容器經航政機關或驗船機構之特別許可外,該墊圈應於焊接後移除之。其他邊緣之預加工,應經航政機關或驗船機構依核定焊接程序時所施試驗之結果准許之。
三、丙型獨立櫃,其壓力容器本體與突頂之間,及突頂與有關裝具間之接頭,其斜口預加工之設計應依認可之壓力容器標準為之。所有以焊接連接於容器之噴嘴、突頂,或其他貫穿件,及所有以焊接連接於容器或噴嘴之凸緣,應以全滲透焊延伸貫穿於容器壁或噴嘴之整個厚度,但直徑較小之噴嘴,經特別認可者不在此限。
四、工人之技藝應經認可。艙櫃之焊接檢查與非破壞性試驗,除丙型獨立櫃外,應依第八十條第六款規定施行之。
五、薄膜艙櫃有關品質保證之措施、焊接程序之核定、設計之細節、材料、構造之檢查與構件之生產試驗,應符合原型試驗程序時所確立之基準。
六、本條對獨立櫃或薄膜艙櫃之有關規定,得適用於半薄膜艙櫃。
七、為確保內部絕熱艙材料之均勻性,其品質管制程序包括環境控制、應用程序之核定、角隅、貫穿件及其他設計細節、材料規格、構件安裝與生產試驗,應符合原型試驗程序時所確立之基準。品質管制之規範包括構造缺陷之最大容許尺度、製造與安裝中之試驗與檢查,及在各階段之取樣試驗,均應經認可。
八、整體艙應施行靜水或空氣試驗,並經認可。試驗之施行應儘可能使其應力接近設計應力,並使艙頂之壓力至少與洩壓閥最大值相當。
九、船舶裝設有薄膜艙櫃或半薄膜艙櫃者,其堰艙及在正常情況下可能裝有液體並與支撐薄膜之船體結構鄰接之所有空間,應依認可之標準施行靜水或空氣試驗。支撐薄膜之其他貨艙結構亦應施行密性試驗。但管道及在正常情況下並不裝載液體之其他艙間,不必施行靜水試驗。
十、船舶裝有內部絕熱艙者,應於內部絕熱艙之材料敷設前依下列施行試驗:
(一)如其內層船體為支撐結構,其所有內層船體結構應考慮洩壓閥最大值依認可之標準施行靜水或空氣試驗。
(二)其獨立櫃為支撐結構時,該獨立櫃應依第十二款規定試驗之。
(三)其內層船體結構或某獨立櫃結構供次屏壁之用時,其結構之密性試驗應以經認可之技術施行之。
十一、丙型獨立櫃應依下列檢查與試驗:
(一)有關製造與工藝之公差,如偏離真正形狀之局部失圓度、焊接接頭對準及具有不同厚度之板之斜削,應符合經認可之標準。此等公差並應與第三十六條第六款第二目之皺曲分析相關。
(二)就有關焊接接頭非破壞性試驗之完成與範圍而言,其範圍應全部或部分依認可之標準,但所作之控制不得少於下列規定:
1.全部非破壞性試驗依第三十六條第六款第一目之二施行時,對接焊應百分之一百施行射線檢查;所有焊縫百分之十,各開孔及噴嘴等之加強環應百分之百施行表面探傷。經航政機關或驗船機構之特許時,剖分射線檢查得准以超音波試驗代替。對於各開孔與噴嘴等周圍之焊縫或加強環,航政機關或驗船機構認為必要時,得要求全部施行超音波試驗。
2.部分非破壞性試驗依第三十六條第六款第一目之二施行時,對接焊縫所有之交叉接頭及選均勻分佈對接焊縫全長至少百分之十,應施行射線檢查;各開孔、噴嘴等周圍加強環應百分之百施行表面探傷;航政機關或驗船機構並得個案要求超音波試驗。
十二、各獨立櫃應依下列規定施行水壓或空氣試驗:
(一)甲型獨立櫃之試驗,其應力應儘可能接近設計應力,其在櫃頂之壓力至少應與洩壓閥最大值相當。當施行空氣試驗時,其試驗狀況應儘可能模擬該櫃及其支撐構件之實際負載狀況。
(二)乙型獨立櫃之試驗除依前款規定外,其在試驗情況下,主要構件中之最大主薄膜應力或彎曲應力,不應超過製造材料在該試驗溫度下降伏強度百分之九十。為確使能滿足此條件,當計算顯示此應力超過降伏強度百分之七十五時,其原型試驗應採用應變計或其他適當設備偵測之。
(三)丙型獨立櫃之試驗規定如下:
1.各壓力容器製造完成後,應於櫃頂測計之壓力不低於設計揮發氣壓(Po)一點五倍壓力下施行水壓試驗,但在該壓力試驗中任何一點所計算之主薄膜應力不應超過材料降伏應力百分之九十。為確保能滿足此條件,經計算顯示此應力可能超過降伏強度百分之七十五時,其原型試驗應在單筒與球形壓力容器以外之壓力容器中,採用應變計或其他適當設備偵測之。
2.試驗之水溫,至少應比製造材料零延性轉變溫度高攝氏三十度。
3.其壓力應依厚度予每二十五毫米保持二小時,並在任何情況下不得少於二小時。
4.貨物壓力容器需要,並經航政機關或驗船機構之特許時,得在第三目之一至第三目之三條件下施行液力氣壓試驗。
5.各櫃之試驗,航政機關或驗船機構得依其營運溫度予以特別考慮,採用較高之容許應力。但應完全符合第三目之一規定。
6.各壓力容器及其有關之裝具,在獨立櫃完工組合後,應施行適當之密性試驗。
7.貨艙櫃以外之其他壓力容器,其設計或支撐無法安全注水或使其乾燥,及在營運使用中不容許遺有試驗介質之痕跡者,應由航政機關或驗船機構針對個別情況考慮採用氣壓試驗。
十三、所有之櫃應施行密性試驗,該試驗得與前款規定之壓力試驗合併或分別施行。
十四、有關次屏壁之檢驗規定,由航政機關或驗船機構個案決定之。
十五、船舶裝有乙型獨立櫃者,除非該船有關尺度之設計與佈置業經以足尺試驗證實外,至少應測計其中一櫃及其支撐構件,以證實其應力標準。
十六、船舶裝有丙型獨立櫃者,航政機關或驗船機構得依其形狀與其支撐構件及屬具之佈置情況,要求與前款類似之測計。
十七、貨物圍護系統之全部性能應於貨物裝卸中開始冷卻之初予以驗證是否符合其設計參變數。用以驗證設計參變數之重要構件與設備之性能紀錄應予保存。
十八、依第四十一條第四款規定裝有加熱裝置時,其所需之熱輸出量與熱分配應予試驗之。
十九、船舶在第一次裝載航程後,其船體應作冷點檢查。
二十、船舶在第三次裝載航程後,但應在船舶建造或內部絕熱艙經重大修理營運後之前六個月內,其內部絕熱艙之絕熱材料應施行額外檢查,以驗證其表面狀況。
二十一、丙型獨立櫃,於壓力容器上之標誌方法,應採不致產生無法接受之局部應力者。
丙型獨立櫃之應力消除應依下列規定:
一、碳鋼及碳錳鋼製之丙型獨立櫃,其設計溫度低於攝氏零下十度者,應於焊接後施行焊後熱處理。在其他情況下及非屬上述材料製成者,其焊後熱處理及熱處理時之燜火溫度與保溫時間應經認可。
二、碳鋼或碳錳鋼製之大型壓力容器,施行熱處理有困難者,經認可能符合下列規定者,得以加壓機械應力消除法代替熱處理:
(一)焊接壓力容器之複雜部分,如附噴嘴之凹槽或突頂連同鄰接之殼板,在其焊接於壓力容器之較大部分前已先行熱處理者。
(二)板厚未超過認可之標準者。
(三)為確定在機械應力消除中最大主薄膜應力所施行之詳細應力分析,應非常接近,但並不必超過材料降伏應力百分之九十。為驗證計算之結果,航政機關或驗船機構並得要求在加壓應力消除中作應變之測量。
(四)機械應力消除之程序業經認可者。
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船長在五十公尺以上之船舶,在北大西洋上以相當於10的-8次方概率標準運動時,第三十三條第六款之加速分量得以左列公式為準:
一、重向加速度
二、橫向加速度
三、縱向加速度
式中:
LO :為在認可標準中用以決定結構尺度之船長,其單位為公尺。
CB :為方塊係數。
B:為船舶最大模寬,其單位為公尺。
X :為由舯至裝貨艙櫃重心之縱向距離,其單位為公尺;X 在舯以前為正
值,在舯以後為負值。
Z :為由船舶實際水線至裝貨艙櫃重心之垂向距離,其單位為公尺;Z 在
水線以上為正值,在水線以下為負值。
ao :等於
V:為營運航速,其單位為節。
K:通常等於一,對於特殊之裝載情況與船型,其K值依左式決定之:
GM:為定傾中心高,其單位為公尺。
ax 、ay 及az 為在相關方向之最大無因次加速度(即相對於重力加速
度),為便於計算得認係分別作用者。az 不包括靜重之分量,ay 包括
因橫搖所生在橫向靜重之分量,ax 包括因縱搖所生在縱向靜重之分量。
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為第三十七條第一項第四款應力評估之目的,應力之分類如左:
一、正應力:指垂直於參考平面之應力分量。
二、薄膜應力:指正應力之分量,該正應力係在所考慮載面厚度範圍內均勻分佈,並與其平均值相等者。
三、彎曲應力:指扣除薄膜應力後,在所考慮截面厚度範圍內之變化應力。
四、剪應力:指作用於參考平面之應力分量。
五、一級應力:指因平衡外力與外力矩所需外加負載所生之應力。一級應力之基本特性為非自限者。明顯超過降伏應力之一級應力將造成破損或至少造成嚴重之變形。
六、一級總體薄膜應力:指在結構中之分配不會因降伏引起負載再分配之一級薄膜應力。
七、一級局部薄膜應力:指由壓力或其他機械負載所生之薄膜應力,該應力與一級應力或不連續效應在負載傳輸至結構之其他部分時產生過度之扭曲。該應力雖具有部分二級應力之特性,仍歸類為一級局部薄膜應力。如符合左列條件,應力區域得認係局部者:
式中:
S1 :指在子午線方向,其相當之應力超過容許之一級總體薄膜應力一.
一倍者之距離。
S2 :指在子午線方向至超過一級總體薄膜應力限度之另一區域之距離。
R:為容器之平均半徑。
t:為在超過一級總體薄膜應力限制部位之容器壁厚。
八、二級應力:指受鄰近構件拘束或受結構本身拘束所產生之正應力或剪應力。二級應力之基本特性為自限者。局部降伏與較小之扭曲能符合該應力產生之條件。
本節對丙型獨立櫃之規定,航政機關或驗船機構認為必要時,得適用於處理壓力容器。是時本節有關「壓力容器」一詞應包括丙型獨立櫃與處理壓力容器。