Глава 2-Рекомендуемые критерии проектирования для судов

определенных типов;

Глава 3-Руководство по разработке информации об остойчивости;

Глава4-Расчеты остойчивости, выполняемые при помощи инструментов

остойчивости;

Глава 5-Эксплуатационные положения по предотвращению

опрокидывания;

Глава 6-Аспекты обледенения;

Глава 7-Аспекты водонепроницаемости и непроницаемости

при воздействии моря;

Глава 8-Определение параметров судна порожнем;

Приложение 1. Подробное руководство по проведению опыта кренования состоит из 4-х пунктов.

1 Введение;

2 Подготовка к опыту кренования;

3 Требуемое оборудование;

4 Порядок проведения опыта;

 

 

Приложение 2. Рекомендации для капитанов рыболовных судов относительно живучести судна в условиях обледенения состоит из 4- пунктов

1 Перед отходом;

2 В море;

3 Во время обледенения;

4 Перечень оборудования и ручных инструментов;

 

Настоящий Кодекс составлен с целью объединить в одном документе обязательные требования, содержащиеся во Введении и части А, и рекомендуемые положения, содержащиеся в части В, относящиеся к остойчивости судов в неповрежденном состоянии.

Включенные 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., основанных на передовых технологиях и современном уровне 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. Настоящее Введение и часть А Кодекса посвящены обязательным критериям, в части В содержатся рекомендации и дополнительное руководство.

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 суда снабжения морских установок;
7 подвижные буровые установки;
8 понтоны;
9 грузовые суда, перевозящие контейнеры на палубе, и контейнерные суда

 

Требования Международной конвенции по охране человеческой жизни на море

Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г. (COJIAC-74)  —  международный  договор,    содейству­ющий  усилению  охраны

человеческой жизни на море, заключенный государствами в 1974 г. с целью установления с их общего согласия единообразных принципов и правил, применяемых к судам, с последующим введением их в силу путем издания законов, декретов, приказов, правил. Договор распространяется на все пассажирские суда, перевозящие более 12 пассажиров, и на грузовые суда вместимостью 500 per. т и более, совершающие международные рейсы.

Конвенция определяет порядок освидетельствования судов, приборов, систем и оборудования, выдачи соответствующих свиде­тельств о безопасности.    

Раскрываются требования к контролю за освидетельствованием и расследованием аварий.

Излагаются требования к конструкции судна: делению на отсеки, остойчивости, его машинам и электрическим установкам.

Определяются меры пожаробезопасности на пассажирских судах, на грузовых судах и на танкерах.

Раздельно для пассажирских и грузовых судов излагаются требования к спасательным шлюпкам, плотам и иным спасательным средствам (кругам, устройствам для метания линя и пр.), расписаниям по тревогам.

Регламентируются требования к радиотелефонным и радиотелеграфным устройствам, радиовахте, радиожурналам.

Требования по безопасности мореплавания касаются информации об опасностях, метеорологической информации, данных ледовой разведки, аварийных и спасательных сигналов.

Особо выделены требования к ядерным судам, судам, перевозящим зерно и опасные грузы.

Кроме того, в Конвенции приводятся проформы различных свидетельств. Судно и его оборудование должны поддерживаться в состоянии, отвечающем требованиям Конвенции и гарантирующем пригодность для выхода в море без опасности для судна или людей, находящихся на борту.

Конвенция состоит из 12 глав, при чём глава I и ХI разбиты на 2-е части каждая:

Глава I Общие положения.

Глава II-1 Конструкция - деление на отсеки и остойчивость, механические и

 электрические установки.
Глава II-2 Конструкция - противопожарная защита, обнаружение и тушение пожара.
Глава III Спасательные средства и оборудование.
Глава IV Радиосвязь.
Глава V Безопасность мореплавания.
Глава VI Перевозка грузов.
Глава VII Перевозка опасных грузов.
Глава VIII Ядерные суда.
Глава IX Управление безопасной эксплуатацией.
Глава X Меры безопасности на высокоскоростных судах.
Глава XI-1 Специальные меры по повышению безопасности на море.
Глава XI-2 Специальные меры по усилению охраны на море.
Глава XII Дополнительные меры безопасности для навалочных судов.

     Глава XIII Проверка соответствия.

Глава XIV Меры безопасности для судов, эксплуатирующихся в полярных водах.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. В чём состоит цель создания Международного кодекса остойчивости

судов?

2. Структура и содержание Международного Кодекса остойчивости судов в

неповреждённом состоянии 2008 года?

3.Для каких типов и длины морских транспортных средств   Настоящий

  Кодекс содержит критерии остойчивости неповрежденных судов?

4. Что определяет и какие требования раскрывает Международная конвенция

  по охране человеческой жизни на море 1974 г. (COJIAC-74)?

       5.  Структура Международной конвенции по охране человеческой жизни на 

          море 1974 г. (COJIAC-74)?

 

Рекомендуемая литература [ 2, 6, 10 ]

 

ТЕМА 2.2 Плавучесть судна

Условие равновесия судна

Рассмотрим плавание судна в полупогруженном состоянии на спокойной воде. Считается, что оно не совершает никаких движений или совершает их настолько медленно, что можно пренебречь силами инерционной природы (инерцией окружающей  воды и  масс судна).  

 В этом случае судно  будет находиться  под действием сил тяжести всех частей судна и грузов, сил гидростатического давления на смоченную (погруженную) поверхность судна и сил аэростатического давления на поверхность судна и грузов, контактирующих с воздухом.

Все эти распределенные силы можно заменить их равнодействующими, приложенными в соответствующих точках. Судно будет находиться в равновесии, если сумма всех равнодействующих сил и сумма их моментов будет равна нулю.

Силы тяжести всех частей судна и грузов приводятся к одной равнодействующей – силе тяжести судна D _с (рис.2.1), направленной вертикально вниз. Точка ее приложения G называется центром тяжести (центром масс) судна; его положение в системе координат теоретического чертежа (системе связанной с судном) определяется координатами x_g, y_g, z_g.

Сила тяжести связана с массой судна D, зависимостью , где g – ускорение свободного падения.

Со стороны воды на каждую элементарную площадку поверхности корпуса будет действовать по нормали (перпендикулярно к ее поверхности) гидростатическое давление:

 

                                              [2.1]

 

где -атмосферное (аэростатическое) давление; -плотность воды; z-аппликата  (глубина погружения) элементарной площадки;  - ускорение свободного падения.

Атмосферное давление действует как на надводную часть судна, так и на подводную (через объем воды). Учитывая незначительный перепад этого давления по высоте судна, влиянием аэростатического давления на посадку судна пренебрегают.

      

 

Рисунок 2.1 - Равновесие судна, плавающего с креном (а) и дифферентом (б)

Поскольку горизонтальные составляющие статического давления воды на судно уравновешивают друг друга, равнодействующая направлена вертикально вверх и по величине равна силе тяжести воды в объеме погруженной части судна, т.е. . Сила  называется силой плавучести D', объем погруженной части судна – объемным водоизмещением, а величина  массовым водоизмещением судна. Вектор силы плавучести проходит через центр тяжести погруженного объема с координатами х _с, у _с, z _с ; в теории корабля этот центр принято называть центром величины. Судно находится в равновесии, если сила плавучести равна силе тяжести судна (D _с), а центр величины (C) находится на одной вертикали с центром тяжести (G).

Первое условие равновесия запишем в виде:

 

                              [2.2]

 

Второе условие определяет положение плоскости действующей ватерлинии и включает две составляющие (два уравнения). Для их получения рассмотрим произвольную посадку судна, т.е. посадку с креном и деферентом. Из рассмотрения прямоугольных треугольников BGCB и AGCA можно получить:

 

                     [2.3]

                     [2.4]

 

 

Последние уравнения и уравнение плавучести образуют систему уравнений равновесия судна для общего случая его посадки:

 

                                  [2.5]

                                     [2.6]

                                                                            [2.7]

 

Уравнения системы содержат двоякого рода показатели: D _c, x_g, у_g, z_g – определяют вес и положение центра тяжести судна; V, x _c, y _c, z _c – зависят от формы корпуса, задаваемой теоретическим чертежом, и от посадки судна.

При прямой посадке судна (рис.2.2) система уравнений равновесия судна принимает вид:

        

 

Рисунок 2.2-Равновесие судна, плавающего без крена и дифферента

 

                                  [2.8]

                                           [2.9]

                                                                      [2.10]

 

 

Водоизмещение

Водоизмещение корабля (судна) - количество воды, вытесненной подводной частью корпуса корабля (судна). Масса этого количества воды равна массе всего корабля, независимо от его размера, материала и формы.

Объемное водоизмещение судна является основной характеристикой надводного судна и определяется объемом подводной части его корпуса.

Объемное водоизмещение зависит от удельного веса воды (плотности воды). В пресной воде, удельный вес которой равен единице, весовое водоизмещение, выраженное в метрических тоннах, численно равно объемному водоизмещению в кубических метрах.

Расчет производится с учетом главных размерений судна:

 

                                                                    [2.11]

 

где  δ – коэффициент полноты водоизмещения, равный для маломерных судов 0,35 ÷ 0,6, причем меньшее значение коэффициента присуще для небольших судов с острыми обводами. Для водоизмещающих катеров δ = 0,4 ÷ 0,55, глиссирующих δ = 0,45 ÷ 0,6, моторных лодок δ = 0,35 ÷ 0,5, для парусных судов этот коэффициент колеблется от 0,15 до 0,4; L-длина судна по ватерлинии;
B-ширина судна по ватерлинии; Т- осадка судна.

 

Массовое водоизмещение  - водоизмещение, равное массе корабля (судна).

 

                                                                       [2.12]

 

где  - плотность воды (для пресной воды 1,0 т/м³, для морской 1,015÷1,025 т/м³),

- объемное водоизмещение.

 

Для гражданских судов установлены следующие главные виды водоизмещения:

- водоизмещение порожнем, равное постоянному весу судна, с водой в котлах, механизмах и трубопроводах, с инвентарем, постоянными запасными частями и снабжением, но без груза, пассажиров, команды и без топлива;

- водоизмещение в полном грузу, равное водоизмещению порожнем плюс перевозимый груз, команда, топливо и все запасы при наибольшей допустимой осадке.

Уравнение плавучести.

Для обеспечения безопасности плавания каждое судно должно обладать запасом плавучести.

Под запасом плавучести понимается количество грузов, которое судно может принять сверх находящихся на нем до полного погружения.
     Мерой запаса плавучести служит объем надводной непроницаемой части судна от действующей ватерлинии до верхней палубы, имеющей водонепроницаемые закрытия. В этот объем могут входить и надстройки, если они также имеют водонепроницаемые закрытия. В случае попадания воды внутрь корпуса осадка судна увеличивается, но оно остается на плаву.

Запас плавучести зависит от величины надводного борта:  чем он больше, тем больше запас плавучести.  Исходя из этого Регистр назначает каждому судну в зависимости от его размеров, назначения и района плавания минимальный надводный борт, который фиксируют в «Свидетельстве о грузовой марке», выдаваемом каждому судну.

Обычно запас плавучести составляет 30-50 %  водоизмещения, на танкерах 15 - 25%, на пассажирских судах до 100%.

 

                                    Уравнения                                  [2.13]

 

                                                                   [2.14]

 

называются основными уравнениями плавучести, т.к. они устанавливают связь соответственно между водоизмещением (массой) или весом судна и массой или весом вытесняемой им воды, где:

- массовое водоизмещение судна;

 - сила тяжести судна; V- объемное водоизмещение судна м³;  

  γ - удельный вес воды  (γ = 10,05 кН/м³- для морской и γ = 9,81 кН/м³ - дл пресной

  воды);  

ρ - плотность воды  (ρ = 1,025 т/м³- для морской и ρ = 1,0 т/м³- для пресной  воды).