Международный Кодекс остойчивости неповрежденного судна (Кодекс ИМО). Общие критерии остойчивости.

International code on intact stability. General criteria

Настоящий Кодекс составлен с целью объединить в одном документе обязательные требования, относящиеся к остойчивости судов в неповрежденном состоянии, на основании главным образом существующих документов ИМО. Вкл--юченные в Кодекс критерии основаны на самых "передовых" концепциях, существовавших во время разработки этих критериев, с учетом обоснованных принципов проектирования и конструирования, а также опыта, полученного на основании эксплуатации таких судов. При разработке Кодекса учитывался целый ряд факторов, таких как состояние судна с выведенной из строя энергетической установкой, воздействие ветра на суда с большой парусностью, характеристики бортовой качки, бурное море и т.д., на основе передовых технологий и знаний. Цель настоящего Кодекса состоит в том, чтобы представить обязательные и рекомендательные критерии остойчивости и другие меры по обеспечению безопасной эксплуатации судов, с тем чтобы уменьшить опасность для таких судов, персонала на борту и окружающей среды. Настоящий Кодекс содержит критерии остойчивости неповрежденных судов нижеследующих типов и других морских транспортных средств длиной 24 м и более, если не указано иное:
1 грузовые суда;
2 грузовые суда, перевозящие лесные палубные грузы;
3 пассажирские суда;
4 рыболовные суда;
5 суда специального назначения;
6 морские суда снабжения;
7 подвижные буровые установки;
8 понтоны; и
9 грузовые суда, перевозящие контейнеры на палубе, и контейнерные суда.

 

Общие критерии

Критерии, касающиеся свойств диаграммы восстанавливающих плеч

1) Площадь под диаграммой восстанавливающих плеч (кривой GZ) должна быть не менее 0,055 метрорадиана до угла крена = 30° и не менее 0,09 метрорадиана до угла крена = 40° или угла заливания , если этот угол менее 40°. Кроме того, площадь под диаграммой восстанавливающих плеч (кривой GZ) между углами крена 30° и 40° или между углами 30° и , если этот угол менее 40°, должна быть не менее 0,03 метрорадиана.

 

2) Восстанавливающее плечо GZ должно составлять по меньшей мере 0,2 м при угле крена, равном или более 30°.

 

3) Максимальное восстанавливающее плечо должно отмечаться при угле крена не менее 25°. Если это практически неосуществимо, при условии одобрения со стороны Администрации могут применяться альтернативные критерии, основанные на сохранении равноценного уровня безопасности.
4) Начальная метацентрическая высота GM должна быть не менее 0,15 м.

Критерий сильного ветра и бортовой качки (критерий погоды)

1. Cпособность судна противостоять совместному воздействию ветра с траверза и бортовой качки должна быть продемонстрирована, как показано на рис.2.3.1, с учетом следующего:
1) судно подвергается воздействию постоянного ветра, приложенного перпендикулярно диаметральной плоскости судна, с плечом кренящего момента ();
2) предполагается, что судно при воздействии волн испытывает бортовую качку и наклоняется от результирующего угла равновесия () до угла крена при бортовой качке () в наветренную сторону. Угол крена от воздействия постоянного ветра () не должен превышать 16° или 80% от угла, при котором кромка палубы погружается в воду, в зависимости от того, какой угол меньше;
3) судно подвергается воздействию шквального ветра, в результате чего образуется плечо кренящего момента при шквальном ветре (); и
4) при упомянутых обстоятельствах площадь b должна быть равна или больше площади а, как показано на рис.2.3.1, ниже:

Рис.2.3.1. Воздействие сильного ветра и бортовой качки

 

где углы на рис.2.3.1 определяются следующим образом:

- угол крена от действия постоянного ветра
- угол крена в наветренную сторону от действия волн (см. 2.3.1.2, 2.3.4)
- угол заливания () или 50°, или , в зависимости от того, какой угол меньше,
где - угол крена, при котором погружаются отверстия в корпусе, надстройках или рубках судна, которые не могут быть герметично закрыты. Для целей настоящего критерия малые отверстия, через которые не может произойти прогрессирующего затопления судна, можно не рассматривать как открытые отверстия;

- угол, соответствующий второму пересечению плеча ветрового кренящего момента и кривой GZ.

2. Плечи ветровых кренящих моментов и , являются постоянными величинами при всех углах крена и должны рассчитываться по формуле:

 

= (м) и

 

= 1,5 * (м),

где Р - воздействие ветра 504 Па. Величина Р, применяемая для судов в ограниченном плавании, может быть уменьшена с одобрения Администрации
А - площадь проекции боковой поверхности части судна и палубного груза выше ватерлинии (м )
Z - расстояние по вертикали от центра А до центра погруженной площади боковой поверхности или приблизительно до точки, равной половине средней осадки (м)

- водоизмещение (т)
g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с .

3. В соответствии с требованиями Администрации в качестве эквивалента расчету в 2 (указан выше) могут быть приняты альтернативные средства определения плеча ветровых кренящих моментов (). Когда проводятся такие альтернативные испытания, должна делаться ссылка на Руководство, разработанное Организацией. Скорость ветра, используемая при таких испытаниях, должна составлять 26 м/с в полном масштабе с единой эпюрой распределения скоростей. Величина скорости ветра, используемая для судов в ограниченном плавании, может быть уменьшена в соответствии с требованиями Администрации.

4. Угол крена при бортовой качке (), должен рассчитываться по формуле:

 

= 109 * k * X * Х * (градусы),

где X - коэффициент из таблицы 2.3.4-1
Х - коэффициент из таблицы 2.3.4-2

k - коэффициент:
k = 1,0 для судна с круглой скулой, не снабженного брусковым килем или скуловыми килями
k = 0,7 для судна, имеющего острые скулы
k - значения представлены в таблице 2.3.4-3 для судна, имеющего скуловые кили, брусковый киль либо оба вместе;

r = 0,73 + 0,6 OG/d,
где OG = KG - d
d - средняя теоретическая осадка судна (м)
s - коэффициент из таблицы 2.3.4-4, где Т - собственный период бортовой качки судна. При отсутствии достаточной информации можно использовать следующую приблизительную формулу:

Период бортовой качки Т = (c),

где С = 0,373 + 0,023(B/d) - 0,043( /100).
Ниже приведены обозначения, используемые в таблицах 2.3.4-1, 2.3.4-2, 2.3.4-3 и 2.3.4-4 и в формуле периода бортовой качки:

- длина ватерлинии судна (м)
В - теоретическая ширина судна (м)
d - средняя теоретическая осадка судна (м)
С - коэффициент общей полноты судна (-)
А - общая суммарная площадь скуловых килей, или площадь проекции боковой поверхности брускового киля, или сумма этих площадей (м )
GM - метацентрическая высота, откорректированная с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов (м).

Таблица 2.3.4-1 Таблица 2.3.4-2

Величины коэффициента X Величины коэффициента Х

 

 

Таблица 2.3.4-3 Таблица 2.3.4-4

Величины коэффициента k Величины коэффициента s

 

(Значения промежуточных величин в этих таблицах определяются линейной интерполяцией.)

5. Таблицы и формулы, описанные в пункте 4, основаны на данных о судах, для которых:
1) соотношение B/d менее 3,5;
2) (KG/d - 1) составляет от -0,3 до 0,5; и
3) Т менее 20 с.
Для судов, параметры которых выходят за указанные границы, угол бортовой качки () в качестве альтернативы может определяться модельными экспериментами в отношении испытуемого судна, порядок которых описан в MSC.l/Circ.1200. Кроме того, если это будет сочтено целесообразным, Администрация может принимать подобные альтернативные методы для любого судна.

14. На какие типы судов распространяются требования Кодекса ИМО?

What type of ships are under IS Code requirements?

Настоящий Кодекс содержит критерии остойчивости неповрежденных судов нижеследующих типов и других морских транспортных средств длиной 24 м и более, если не указано иное:
1 грузовые суда;
2 грузовые суда, перевозящие лесные палубные грузы;
3 пассажирские суда;
4 рыболовные суда;
5 суда специального назначения;
6 морские суда снабжения;
7 подвижные буровые установки;
8 понтоны; и
9 грузовые суда, перевозящие контейнеры на палубе, и контейнерные суда.

 

Администрации могут вводить дополнительные требования, касающиеся аспектов проектирования судов новой конструкции или судов, на которые Кодекс иным образом не распространяется.

 

Определения этих типов судов

Пассажирское судно - судно, перевозящее более двенадцати пассажиров, как определено в правиле 2 главы I Конвенции СОЛАС 1974 года с поправками.

Грузовое судно - любое судно, не являющееся пассажирским судном, военным кораблем или войсковым транспортом, судном, которое не приводится в движение при помощи механических средств, деревянным судном примитивной постройки, рыболовным судном или подвижной буровой установкой.

Рыболовное судно - судно, используемое для лова рыбы, китов, тюленей, моржей или других живых ресурсов моря.

Судно специального назначения имеет то же определение, что и в Кодексе по безопасности судов специального назначения (резолюция MSC.266(84)).

Морское судно снабжения означает судно, которое главным образом занято в перевозке предметов снабжения, материалов и оборудования для морских установок и в конструкцию которого входят надстройки жилых помещений и мостика в носовой части, а также открытая грузовая палуба в кормовой части для обработки грузов в море.

Подвижная буровая установка (ПБУ, или установка) - судно, которое может производить буровые работы с целью разведки или разработки подземных ресурсов морского дна, таких как жидкие или газообразные углеводороды, сера или соль.

Контейнерное судно означает судно, которое используется главным образом для перевозки морских контейнеров.
Понтон - это судно, в отношении которого считается, что, как правило, оно:
1 несамоходное;
2 без обслуживающего персонала;
3 перевозит только палубный груз;
4 имеет коэффициент общей полноты 0,9 или более;
5 имеет отношение ширины к высоте борта более 3; и
6 не имеет в палубе люковых отверстий за исключением небольших горловин, закрытых крышками с уплотнительными прокладками.

Лес означает пиленую древесину или пиломатериалы, брус, бревна, столбы, балансовую древесину и все другие виды лесоматериала в неупакованном или упакованном виде. Данный термин не включает древесную массу или подобный ей груз.
Лесной палубный груз означает груз леса, перевозимый на открытой части палубы надводного борта или надстройки. Данный термин не включает древесную массу или подобный ей груз.

Требования и критерии начальной остойчивости Кодекса ИМО

Requirements and criteria regarding initial stability

Остойчивость при малых углах наклонения – начальная остойчивость.

 

Пара сил, образованная весом судна и силой поддержания, стремящаяся возвратить судно в первоначальное положение равновесия, называется восстанавливающей парой, а момент этой пары - восстанавливающим моментом Mθ.

Метацентрической высоты: поперечной метацентрической высотой называется возвышение поперечного метацентра над центром тяжести судна в начальном положении равновесия.

Метацентр – центр кривизны траектории по которой перемещается центр величиныв процессе наклонения.

Центр величины – точка приложения равнодействующих сил поддержания, действующих на судно (центр погруженной части корпуса)

Центр тяжести – точка приложения равнодействующих сил тяжести, действующих на судно.

Метацентрический радиус – определяется расстоянием от метацентра до центра величины.

Поперечная мегацентрическая высота (рис. 1) определяется расстоянием от центра тяжести (т. G), до поперечного метацентра (т. m), т.е. отрезком mG. Этот отрезок является постоянной величиной, т.к. и Ц.Т.,и поперечный метацентр не изменяют своего положения при малых наклонениях. В связи с этим его удобно принимать в качестве критерия начальной остойчивости судна.
Если поперечный метацентр будет находиться выше центра тяжести судна, то поперечная метацентрическая высота считается положительной. Тогда условие остойчивости судна можно дать в следующей формулировке: Судно остойчиво, если его поперечная метацентрическая высота положительна. Чтобы установить, какими данными необходимо располагать для получения значения поперечной метацентрической высоты, обратимся к рис. 4, на котором показано относительное расположение центра величины С, центра тяжести G и поперечного метацентра m судна, имеющего положительную начальную поперечную остойчивость. Из рисунка видно, что поперечная метацентрическая высота h может быть определена по одной из следующих формул:

h = Zm – ZG, где Zm = r+Zc

М = P*l = D*g*h*sin - метацентрическая формула остойчивости

Требования и критерии Кодекса ИМО, регламентирующие характеристики ДСО.

Площадь под положительной частью ДСО:

А30°≥0,055 м*рад

А40°≥0,09 м*рад

А30-40≥0,03 м*рад

Максимальное плечо ДСО:

Lmaх≥0,25м для судов длинной ≤85

Lmaх≥0,2м для судов длинной ≥ 105м (максимальное восстанавливающие плечо)

Максимальный угол крена: Ө≥30°(Ө≥25)

Закат диаграммы: Өv≥60

Исправлення метац.высота h≥0.15m

Критерий погоды K=b/a≥1

Максимальное востанавливавающие плечо должно проходить под углом крена не менее чем 25°