Расчет посадки и дифферента грузовых судов капитан в н филимонов

Обновлено: 05.07.2024

«И пускай суденышко на волнах качается,

(Штурман дальнего плавания Сергей Михайлович Колешко,

Предисловие

Увеличение размеров грузовых судов и оборудование их самым современным оборудованием и электронными приборами не сделало их непотопляемыми от потери остойчивости.

Эффективная эксплуатация грузовых судов возможна только, если капитан и все его помощники имеют надлежащие знания по теории остойчивости и практические навыки по их применению на судах в различных условиях и обстоятельствах.

В 2019 году произошли катастрофы с грузовыми судами которые красноречиво показали, что суперсовременные суда не застрахованы от опрокидывания от потери остойчивости только потому что они напичканы ультрасовременной электроникой. Безопасная метацентрическая высота и плечо восстанавливающего момента также критически важны для современного ультрабольшого океанского контейнеровоза, как и для небольшого грузового суденышка прибрежного плавания, а в некоторых обстоятельствах такое огромное океанское судно даже более уязвимо, чем небольшой костер, например в условиях параметрической качки.

Разумеется, что на всех современных судах установлены компьютеры с самым современным программным обеспечением, позволяющим учитывать в расчетах поперечной остойчивости грузовых судов даже изменения, которые еще пару десятков лет назад были просто невозможны, однако их практическое эффективное использование невозможно, если капитан и его помощники недостаточно ясно понимают вопросы теории остойчивости.

Развитие торгового судоходства показало, что знаний никогда не бывает много, тем более, что знания судоводителей со временем нуждаются в обновлении.

Плавучесть

Плавучесть – это способность судна находиться в равновесии с заданной посадкой в процессе эксплуатации.

Применительно к грузовому судну это означает, что судно, загруженное по действующую сезонную грузовую марку, с заданными осадками носом и кормой, имеет остойчивость в соответствии с установленными минимально допустимыми критериями, способно выдержать, не опрокидываясь совместное воздействие ветра и волнения, с соблюдением установленных для данного судна ограничений по району плавания и погодным условиям.

Посадка судна

Посадка – это положение судна относительно спокойной поверхности воды.

Посадка определяется параметрами положения плоскости действующей ватерлинии относительно судна. К таким параметрам относятся:

1. Средняя осадка судна Тср – аппликата точки пересечения плоскости действующей ватерлинии с осью Z.

2. Угол дифферента ψ – угол между следом действующей ватерлинии на диаметральной плоскости судна и осью X. В торговом судоходстве в большинстве случаев дифферент измеряют в метрах или сантиметрах.

3. Угол крена θ – угол между следом действующей ватерлинии на плоскость мидель-шпангоута и осью Y.



Рисунок 2. Контейнеровоз с дифферентом на корму. Осадка кормой больше, чем осадка носом.


Рисунок 3. На рисунке слева судно без крена: Тпр = Тл; справа – с креном на правый борт: Тпр> Тл.

В процессе эксплуатации посадку грузового судна определяют:

2. Дифферент.

Дифферент – это разность осадок носом и кормой.

3. Угол крена.

Угол крена определяют по кренометру в градусах или как разность осадок правого и левого борта, снятых на миделе.

Если осадка правого борта больше, чем осадка левого борта, то судно имеет крен на правый борт, а если осадка левого борта больше, чем осадка правого борта, то судно имеет крен на левый борт.

На грузовых судах наибольшее распространение получили два вида кренометров. Первый – это кренометр маятникового типа, второй – пузырькового типа.

Данные кренометры позволяют определять угол крена с большой точностью, до десятых долей градуса. Точность снятия также зависит от навыков грузового помощника.


Судовой кренометр маятникового типа. Фото автора из личного фотоархива.

Морские высокоточные кренометры пузырькового типа состоят из двух прозрачных трубок, заполненных прозрачной жидкостью на основе глицерина. В качестве указателя угла крена в каждую трубку помещен пузырек темного цвета.

Вторая трубка для точного определения угла крена до пяти градусов на каждый борт имеет градусную шкалу и позволяет определять крен с точностью до одной десятой градуса.


Причины, вызывающие изменение посадки судна и ее параметров:

1. Изменение плотности забортной воды.

2. Погрузка на судно, выгрузка с судна или перемещение по судну любых грузов.

3. Прием, откачка или перекачка балласта.

4. Прием, расход, перекачка или передача на другое судно топлива, масел, пресной воды, провизии и любых других судовых запасов.

5. Открытие, закрытие и передвижение люковых закрытий.

6. Перемещение твиндечных понтонов и зерновых переборок.

7. Подъем, опускание и разворот стрел грузовых кранов.

8. Подъем и перемещение груза судовым краном или грузовыми стрелами.

9. Обледенение судна.

10. Обледенение или намокание палубного груза.

11. Смещение груза.

12. Разжижение груза.

13. Попадание воды в грузовые трюма, балластные танки, топливные танки и другие отсеки, и помещения судна.

14. Накопление судовых отходов: сточных вод, нефтесодержащих вод машинного отделения, шлама, эксплуатационных отходов, остатков груза.

15. Воздействие ветра, волн и течения, как каждого в отдельности, так и совместно.

16. Килевая и бортовая качка.

17. Влияние мелководья и проседание судна (squat effect).

18. Перекладка руля и движение судна на циркуляции.

19. Тяговые и толкательные моменты, создаваемые буксирами во время кантовочных и швартовных операций.

20. Посадка на мель или касание подводного препятствия.

21. Касание килем кильблоков при постановке судна в док.

22. Накопление воды в грузовых трюмах во время их замывки.

23. Накопление воды на палубах и отсеках судна во время тушения пожара на судне.

24. Затопление одного или нескольких отсеков судна при аварии.

25. Деформации корпуса судна: перегиб (hogging), прогиб (sagging), скручивание (torsion).

26. Неравномерное распределение груза по трюмам или в одном из них.

27. Отдача одного или двух якорей с большим числом смычек якорной цепи.

28. Сжатие во льдах и торошение льда со стороны одного борта.

29. Перетянутые швартовые при стоянке судна у причала.

30. Заполнение водой и опорожнение судового бассейна, разумеется, при его наличии на судне.

Точный и правильный учет всех факторов позволяет придать судну наиболее подходящую посадку, принимая во внимание преобладающие условия и обстоятельства плавания или стоянки, и позволяет обеспечить его эффективную и безопасную эксплуатацию и комфортную обитаемость экипажа.

Посадка судна оказывает влияние:

1. На поперечную остойчивость судна. Дифферент судна вызывает изменение положения элементов гидростатики, поэтому в расчетах остойчивости их необходимо учитывать. В информации об остойчивости современных судов приводятся таблицы гидростатики для различных значений дифферента. Для промежуточных значений дифферента значения находятся путем интерполяции. Кроме того, необходимо принимать во внимание, что на больших углах крена, площадь действующей ватерлинии судна перестает быть симметричной относительно диаметральной плоскости судна и это приводит к тому, что в этот момент у судна появляется дифферент вызванный изменением положения центра плавучести судна. Как правило, пантокарены составлены без учета такого изменения положения центра плавучести. Для некоторых судов с остойчивостью, незначительно превышающей минимально допустимые критерии, при плавании в штормовых условиях, это может оказаться критически важным, поэтому необходимо будет предпринять меры, чтобы избежать возможной потери остойчивости судна при сильных накренениях. На судах, где в современных программах для расчета остойчивости это изменение учитывается, Диаграмма статической остойчивости построена уже с учетом нового положения центра плавучести.

Наличие постоянного крена всегда приводит к уменьшению запаса поперечной остойчивости судна, особенно он опасен для судов с зерновым грузом насыпью и с неполностью заполненным грузовым трюмом или трюмами.

2. На соблюдение требований Международной конвенции о грузовой марке, определяющей высоту надводного борта грузового судна.

3. На эффективность наблюдения (Правило 5 МППСС-72). В зависимости от архитектуры и расположения надстроек, мачт и кранов судна, большой дифферент на корму может вызвать появление теневых секторов, в которых обнаружение других судов, средств навигационного оборудования или опасностей будет затруднено или совсем невозможно ни визуально, ни при помощи радиолокатора.

Читайте также: