чем достигается повышение остойчивости судна
Чем достигается повышение остойчивости судна
§ 41. Остойчивость.
Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения нормального равновесия какими-либо внешними силами, возвращаться в свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил.
К внешним силам, способным вывести судно из положения нормального равновесия, относятся ветер, волны, перемещение грузов и людей, а также центробежные силы и моменты, возникающие при поворотах судна.
Судоводитель обязан знать особенности своего судна и правильно оценивать факторы, влияющие на его остойчивость. Различают поперечную и продольную остойчивость.
Рис 89 Статические силы, действующие на судно при малых накренениях.
Поперечная остойчивость судна характеризуется взаимным расположением центра тяжести G и центра величины С.
Если судно накренить па один борт на малый угол (5—10°) (рис. 89), ЦВ переместится из точки С в точку С1.
Соответственно сила поддержания, действующая перпендикулярно к поверхности, пересечет диаметральную плоскость (ДП) в точке М.
Точка пересечения ДП судна с продолжением направления силы поддержания при крепе называется начальным метацентром М. Расстояние от точки приложения силы поддержания С до начального метацентра называется метацентрическим радиусом.
Расстояние от начального метацентра М до центра тяжести G называется начальной метацентрической высотой h 0.
Начальная метацентрическая высота характеризует остойчивость при малых наклонениях судна, измеряется в метрах и является критерием начальной остойчивости судна.
Как правило, начальная метацентрическая высота мотолодок и катеров считается хорошей, если она больше 0,5 м, для некоторых судов она допустима меньше, но не менее 0,35 м.
Рекомендуется практически начальную метацентрическую высоту (для килеватых судов) определять следующим приближенным способом.
Рис. 90. Зависимость начальной метацентрической высоты от длины судна
Резким наклонением вызывается поперечная качка судна и секундомером замеряется период свободной качки, т. е. время полного размаха от одного крайнего положения до другого и обратно. Поперечную метацентрическую высоту судна определяют по формуле:
h 0 = 0,525( ) 2 м,
Т — период качки, сек.
Для оценки полученных результатов служит кривая на рис. 90, построенная по данным удачно спроектированных катеров. Если начальная метацентрическая высота h о, определенная по вышеприведенной формуле, окажется ниже заштрихованной полосы, то означает, что судно будет иметь плавную качку, но недостаточную начальную остойчивость, и плавание на нем может быть опасным.
Если метацентр расположен выше заштрихованной полосы, судно будет отличаться стремительной (резкой) качкой, но повышенной остойчивостью, и следовательно такое судно более мореходно, но обитаемость на нем неудовлетворительна. Оптимальными будут значения, попадающие в зону заштрихованной полосы.
Остойчивость мотолодки и катеров должна выдерживать следующие условия: угол крена полностью укомплектованного судна с мотором от размещения на борту груза, равного 60% установленной грузоподъемности, должен быть меньше угла заливания.
Установленная грузоподъемность судна включает в себя вес пассажиров и вес дополнительного груза (снаряжение, провиант).
Накрененный борт будет вытеснять воды больше, чем противоположный, и ЦВ сместится в сторону крена.
Тогда равнодействующие силы поддержания и веса будут неуравновешенными, образующими пару сил с плечом, равным
Повторное действие сил веса и поддержания измеряется восстанавливающим моментом
Где D — сила плавучести, равная силе веса судна;
l — плечо остойчивости.
Эта формула называется метацентрической формулой остойчивости и справедлива только для малых углов крена, при которых метацентр можно считать постоянным.
При больших углах крена метацентр не является постоянным, вследствие чего нарушается линейная зависимость между восстанавливающим моментом и углами крена.
Взаимным расположением груза на судне судоводитель всегда может найти наиболее выгодное значение метацентрической высоты, при которой судно будет достаточно остойчивым и меньше подвергаться качке.
Кренящим моментом называется произведение веса груза, перемещаемого поперек судна, на плечо, равное расстоянию перемещения. Если человек весом 75 кг, сидящий на банке, переместится поперек судна на 0,5 м, то кренящий момент будет равен 75*0,5 = 37,5 кг/м.
Рис 91. Диаграмма статической остойчивости
Для изменения момента, накреняющего судно па 10°, надо загрузить судно до полного водоизмещения совершенно симметрично относительно диаметральной плоскости.
Загрузку судна следует проверить по осадкам, измеряемым с обоих бортов. Креномер устанавливается строго перпендикулярно диаметральной плоскости таким образом, чтобы он показал 0°.
После этого надо перемещать грузы (например, людей) на заранее размеченные расстояния до тех пор, пока креномер не покажет 10°. Опыт для проверки следует произвести так: накренить судно на один, а затем на другой борт.
Зная крепящие моменты накреняющего судно на различные (до наибольшего возможного) углы, можно построить диаграмму статической остойчивости (рис. 91), что оценит остойчивость судна.
Остойчивость можно увеличивать за счет увеличения ширины судна, понижения ЦТ, устройства кормовых булей.
Если центр тяжести судна расположен ниже центра величины, то судно считается весьма остойчивым, так как сила поддержания при крене не изменяется по величине и направлению, но точка ее приложения смещается в сторону наклона судна (рис. 92, а).
Поэтому при крене образуется пара сил с положительным восстанавливающим моментом, стремящимся вернуть судно в нормальное вертикальное положение па прямой киль. Легко убедиться, что h>0, при этом метацентрическая высота равна 0. Это типично для яхт с тяжелым килем и нетипично для более крупных судов с обычным устройством корпуса.
Если центр тяжести расположен выше центра величины, то возможны три случая остойчивости, которые судоводитель должен хорошо знать.
Первый случай остойчивости.
Метацентрическая высота h>0. Если центр тяжести расположен выше центра величины, то при наклонном положении судна линия действия силы поддержания пересекает диаметральную плоскость выше центра тяжести (рис. 92, б).
Рис. 92. Случай остойчивого судна
В этом случае также образуется пара сил с положительным восстанавливающим моментом. Это типично для большинства судов обычной формы. Остойчивость в этом случае зависит от корпуса и положения центра тяжести по высоте.
При крене кренящийся борт входит в воду и создает дополнительную плавучесть, стремящуюся выровнять судно. Однако при крене судна с жидкими и сыпучими грузами, способными перемещаться в сторону крена, центр тяжести также сместится в сторону крена. Если центр тяжести при крене переместится за отвесную линию, соединяющую центр величины с метацентром, то судно опрокинется.
Второй случай неостойчивого судка при безразличном равновесии.
Метацентрическая высота h = 0. Если центр тяжести лежит выше центра величины, то при крене линия действия силы поддержания проходит через центр тяжести MG = 0 (рис. 93).
В данном случае центр величины всегда располагается на одной вертикали с центром тяжести, поэтому восстанавливающаяся пара сил отсутствует. Без воздействия внешних сил судно не может вернуться в прямое положение.
В данном случае особо опасно и совершенно недопустимо перевозить на судне жидкие и сыпучие грузы: при самой незначительной качке судно перевернется. Это свойственно шлюпкам с круглым шпангоутом.
Третий случай неостойчивого судна при неустойчивом равновесии.
Метацентрическая высота h
Сила тяжести и сила поддержания при малейшем крене образуют пару сил с отрицательным восстанавливающим моментом и судно опрокидывается.
Рис. 93. Случай неостойчивого судна при безразличном равновесии
Рис. 94. Случай неостойчивого судна при неустойчивом равновесии
Разобранные случаи показывают, что судно остойчиво, если метацентр расположен выше центра тяжести судна.
Чем ниже опускается центр тяжести, тем судно более остойчиво. Практически это достигается расположением грузов не на палубе, а в нижних помещениях и трюмах.
Методы и средства уменьшения качки судна при бурении на шельфе
Влияние типа и параметров системы стабилизации судна на его качку и дрейф
Стабилизация БС при помощи закольных свай полностью исключает его дрейф и уменьшает качку. Однако область эффективного использования закольных свай
ограничена глубинами воды до 8 м и волнением моря до 3 баллов.
Якорная система проявляет максимальную удерживающую способность при горизонтальном приложении к якорю усилия от троса. Установлено, что если угол
приложения нагрузки больше 12° от горизонтали, то удерживающая способность якоря значительно уменьшается. Если принять, что якорный трос вытянут в
прямую линию, то его длина для получения такого угла наклона должна быть в 4,8 раза больше глубины воды в месте бурения.
Успокоители качки судов
Работа успокоителей качки судов основана на том, что они создают стабилизирующий момент только при возникновении отклоняющего момента, т.е. когда судно
уже получило угловое наклонение, отличающееся от его значения на тихой воде. Поэтому полностью исключить качку БС успокоители не могут. Тем не менее
успокоители качки частично компенсируют возмущающий момент при качке судна, вследствие чего уменьшаются ее амплитуда, скорость и ускорение. Это
благоприятно сказывается на работе судовых механизмов и самочувствии находящихся на судне людей.
По принципу управления работой успокоители качки делятся на пассивные и активные. Пассивные не имеют искусственного управления стабилизирующим моментом
и не требуют каких-либо специальных источников энергии. Активные успокоители осуществляют изменение стабилизирующего момента с помощью специальных
механизмов. В качестве успокоителей качки используют боковые и торцевые кили, управляемые боковые рули, пассивные и активные успокоительные гироскопы и
цистерны.
Управляемые бортовые рули представляют собой крылья малого удлинения, которые выступают с обоих бортов судна и снабжены механизмами, обеспечивающими их
поворот, выдвижение из корпуса и уборку внутрь него. Такие рули относятся к активным успокоителям качки. Боковые управляемые рули особенно эффективно
действуют при высокой скорости хода судна, снижая амплитуду бортовой качки в несколько раз. Благодаря этому повышается скорость судна на волнении, несмотря
на то что выдвинутые рули увеличивают сопротивление его движению на тихой воде.
Успокоительные цистерны бывают пассивными и активными. Конструктивно эти успокоители представляют собой специальные сообщающиеся цистерны с
переливающейся в них водой, расположенные по бортам судна. Принцип действия такого успокоителя состоит в том, что при качке переливание воды из цистерны
одного борта в цистерну другого отстает от наклонения судна. Тем самым создается стабилизирующий момент, противодействующий наклонению судна.
Активные успокоительные цистерны обеспечивают почти полное успокоение бортовой качки судна при всех соотношениях между ее периодом и периодом волны
(т.е. при нерегулярном волнении). Они эффективно действуют на ходу и в дрейфе судна, но требуют сложного и дорогого оборудования (насос или воздуходувка,
приборы управления), дополнительных затрат мощности для его привода. Например, мощность двигателя насоса активных цистерн, установленных на
научно-исследовательском судне «Метеор» (ФРГ), равна 110 кВт.
Влияние соотношения главных размерений судна на параметры его качки
141 нескольку раз. А так как изменять положение судна на скважине синхронно с изменением направления волны трудно, то судно может оказаться в положении
бортом на волну. При этом существенно усиливается дрейф и снижается остойчивость судна, т.е. у него увеличиваются углы крена от действия кренящих нагрузок.
Повышение остойчивости судна достигается снижением его центра тяжести. Однако при этом ухудшаются условия работы и обитания людей, так как бортовая
качка становится стремительнее, порывистее и тяжелее.
Для улучшения условий обитания на судне период его бортовой качки необходимо увеличивать. Как следует из выражения, сделать это можно уменьшением
метацентрической высоты судна или увеличением его ширины. Уменьшение ме-тацентрической высоты судов достигается заострением обводов в подводной части
корпуса и преимущественно повышением центра тяжести судна. Последнее улучшает условия обитания на судне, но делает его, как уже отмечалось, менее
остойчивым.
Повышается остойчивость судна и улучшаются условия обитания на нем при увеличении ширины БС. Исходя из режима работы судна (стоянка на точке бурения
составляет 85-90 % всего времени), ширину его корпуса можно увеличивать до любых необходимых размеров. Наряду с этим форма и ширина корпуса не должны
создавать больших сопротивлений движению судна по воде со скоростью 1 0- 1 4 узлов.
Изложенное свидетельствует, что мероприятия по уменьшению качки БС путем выбора его центра тяжести, формы обводов и размеров корпуса имеют ограниченное
значение и недостаточно эффективны в условиях волнения, постоянно изменяющегося по силе и направлению.
Методы уменьшения амплитуды и силы воздействующих на судно волн
Обычно волнорезами служат обладающие положительной плавучестью цилиндрические емкости, которые шарнирно соединяют между собой или помещают в сетчатую
оболочку, располагают в несколько рядов вокруг судна или со стороны волнения и раскрепляют якорями.
Чем достигается повышение остойчивости судна
2. Грузового размера
3. Гидростатических таблиц
4. Гидростатических кривых (Кривых элементов теоретического чертежа)
2. Грузового размера
3. Гидростатических таблиц
4. Гидростатических кривых (Кривых элементов теоретического чертежа)
2. Диаграммы осадок носом и кормой
2. Диаграммы контроля остойчивости
3. Гидростатических кривых (Кривых элементов теоретического чертежа)
2. проведением опыта кренования
h(GM)=M/( D * q )
3. определением периода собственных (свободных) колебаний судна h(GM)=(с*B/ t ) 2
2. уменьшает остойчивость судна
2. Диаграммы контроля остойчивости
3. Универсальной диаграммы статической остойчивости
2. при заполнении соответствующего танка или цистерны менее, чем на 90% объема
2. введением соответствующих поправок на свободные поверхности в Таблицу нагрузок
2. с учетом обеспечения продольной прочности судна
3. с учетом обеспечения местной прочности грузового помещения
2. приемом балласта в днищевые балластные танки без свободных поверхностей (запрессовкой балластных танков)
2. размещение наиболее тяжелой части груза на мидель-шпангоуте судна
3. размещение наиболее тяжелой части груза в удалении от мидель-шпангоута судна
2. поэтапной погрузкой-выгрузкой судна с использованием диаграмм контроля прочности судна
2. уменьшает поперечную остойчивость судна
2. увеличивает поперечную остойчивость судна
2. изготовить специальный фундамент для груза в виде продольных балок, соединенных между собой поперечными бракетами и опирающиеся на жесткие палубные связи судовых конструкций (борта, переборки, комингсы грузовых люков)
2. Промыть место разлива большим количеством воды
3. В закрытом грузовом помещении произвести зачистку льял и колодцев, обеспечить вентиляцию помещения
2. Обеспечить вентиляцию закрытого грузового помещения
3. Собрать вещество в чистую бочку и удалить в безопасное место
2. Оградить место разлива ртути влажным песком
3. Обезвредить разлившуюся ртуть цинковой пылью
4. Удалить поврежденную упаковку в безопасное место или сбросить за борт
2. Если глубина моря в месте слива не менее 25 метров
3. Если слив производится на расстоянии не менее 12 морских миль от ближайшего берега
2. Остановить утечку, исключив возможность взрыва или воспламенения
3. Установить наблюдение за поврежденной емкостью до полного выхода газа
4. Если доступ к источнику утечки затруднен – постоянно вентилировать помещение
2. наличии воды в грузе
3. мойке грузовых танков водой
4. погрузке светлых нефтепродуктов
5. мойке грузовых танков сырой нефтью
2. Электродуговой разряд
2. S Mx (Суммарный момент относительно оси X)
3. S Mz (Суммарный момент относительно оси Z)
2. Xg= S Mx/ D (LCG= S Mx/ D )
2. качка судна носит неравномерный характер, наблюдается задержка судна при накренении на один из бортов
2. Устранение возможности перетекания жидких грузов
3. Откачка воды из помещений имеющие большие свободные поверхности
2. Откачка воды из других помещений имеющие большие свободные поверхности
3. Откачка за борт воды из отсеков выше ватерлинии со свободными поверхностями
2. Удаление за борт высоко расположенных грузов
3. Осушение затопленных помещений после временной заделки пробоины (днищевые помещения осушать не рекомендуется)
2. площадь ватерлинии судна
2. остойчивость судна на малых и больших углах крена
2. перекачкой балласта с одного борта судна на другой борт
2. перенесением груза из носовых помещений судна в кормовые помещения
2. расположением наиболее тяжелых грузов на палубе двойного дна судна в трюме
2. расположением наиболее тяжелых грузов на верхней палубе судна
3. расположением наиболее тяжелых грузов на твиндеках выше ватерлинии
2. уменьшает остойчивость судна за счет влияния свободной поверхности
2. уменьшает остойчивость судна за счет влияния свободной поверхности
2. уменьшает остойчивость судна за счет влияния свободной поверхности жидкости
2. при наличии статического крена судна
2. переваливание судна с одного борта на другой с последующей длительной задержкой
3. площади отсека в плане
2. расположения груза по высоте до подъема груза
2. устранение возможности перетекания жидких грузов из танков одного борта в танки другого борта
2. откачка воды из помещений выше ватерлинии
2. спуск воды в низлежащие помещения
3. спуск за борт воды из помещений выше ватерлинии
4. Навалочные грузы
5. Генеральные грузы
2. пищевые наливные грузы
3. химические наливные грузы
4. сжиженные газы, перевозимые наливом
2. Тальманские записки
3. Штурманская расписка
4. Экспортное поручение (разрешение) на отправку груза
2. Является ценной бумагой, товарораспорядительным документом
3. Является доказательством наличия, а в линейном судоходстве и носителем содержания договора морской перевозки
2. Акт учета перегрузочных работ (Statement of Facts)
3. Извещение о готовности судна к грузообработке (Notice of ship’s readiness)
2. Каботажная грузовая марка
3. Региональная грузовая марка
4. Международная грузовая марка
5. Сезонные грузовые марки (гребенка)
2. Высота борта Dmin
3. Длина наибольшая Lmax
4. Ширина наибольшая Вmax
5. Высота надводного борта F
6. Избыточный надводный борт Fизб
7. Длина судна между перпендикулярами L
8. Осадка судна по летнюю грузовую марку
2. Весовое водоизмещение
3. Объемное водоизмещение
4. Грузовместимость судна
5. Регистровая вместимость
6. Чистая грузоподъемность судна
7. Водоизмещение порожнего судна
2. Найтовные (канаты, цепи, штанги)
3. Обвязочные (синтетические пленки, ленты, сетки)
4. Закладные (ручные и полуавтоматические замки, стяжные приспособления)
2. Обеспечения несмещаемости груза под воздействием качки
3. Совместимости и сохранности груза в процессе перевозки
4. Обеспечения необходимой посадки, остойчивости в течение всего рейса
5. Рационального использования грузовместимости помещений и грузоподъемности
6. Возможности использования портовых перегрузочных средств и беспрепятственной погрузки и выгрузки в промежуточных портах захода
2. Исправности противопожарных устройств
3. Исправности действия грузовых устройств
4. Исправности средств контроля за уровнем воды в льялах
5. Пригодности грузовых помещений для перевозки данного груза
2. При спуске груза
3. При подъеме груза
4. При наличии в руках инструмента
2. Размещение крепежа в местах погрузки
3. Работу по защите палубных трубопроводов
4. Подборку необходимых устройств для крепления груза
5. Обозначение мест, которые не должны загромождаться грузом
2. По возможности привести судно носом против волны
3. Ликвидировать крен путем приема балласта после выхода из штормовой зоны
2. Температурный, влажностный и вентиляционный режимы перевозки
3. Потерю качества или порчу от воздействия влаги, загрязнений и пыли
2. Потерю качества или порчу от воздействия различных видов бактерий
3. Потерю качества или порчу от воздействия тепла, коррозии и испарений
4. Опасность, связанную с возможностью неблагоприятного воздействия на человека
2. Правила перевозки групп грузов: зерновые грузы; плодоовощные грузы; мясо, мясопродукты и жиры; рыба, рыбопродукты и морепродукты; консервированная продукция; сахар и соль; животные, пищевые продукты, сырье животного происхождения и корма растительные; грузы, подконтрольные карантину
3. Правила перевозки классов грузов: взрывчатые материалы; газы; легковоспламеняющиеся жидкости; легковоспламеняющиеся твердые вещества; самовозгорающиеся вещества и вещества выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой; окисляющиеся вещества и органические пероксиды; токсичные и инфекционные вещества; радиоактивные материалы; коррозионные вещества; прочие опасные вещества; разрядные грузы
2. Правила перевозки групп грузов: навалочные грузы, склонные к разжижению; химически опасные навалочные грузы; навалочные грузы, не обладающие склонностью к разжижению и опасными химическими свойствами
3. Правила перевозки грузов: металлопродукция; подвижная техника; ж/б изделия, конструкции; пакетированные грузы; крупногабаритные и тяжеловесные грузы; натуральный каучук и латекс; тарно-штучные грузы; деревянные дома; гранит и мрамор в плитках и глыбах; бумага, картон целлюлоза; лесные грузы; грузы в контейнерах
- что такое лицевой счет в ростелекоме за интернет
- литолитическая терапия что это такое