Влияние на остойчивость сыпучего груза

Груз, способныйпересыпаться, оказывает на остойчивостьсудна действие, аналогичноедействиюжидкогогруза.
Еслижидкийгрузможноотнести к категории легко перемещающихсягрузов, которыеприходят в движение при малейшемнаклонении судна, то насыпнойгруз при тех же условияхпридет в движениетолько в том случае, когдауголкрена судна превысит так называемый угол естественного откоса - уголкрутизны, при которомнасыпнойгруз, находящийся в куче, ещеостается в покое.
Динамикасмещениягрузавесьмасложна. Подвлияниемнебольшой качки смещаетсялишь тонкий слойгруза, что не можетоказатьзаметноговлияния на остойчивость судна и практическиприводитлишь к выравниваниюповерхностигруза, образовавшейся при погрузке. Увеличениеколичествапересыпающегосягруза с нарастаниемугла качки происходит не равномерно, а с резким переходом при некоторомуглекренаoт тонкого поверхностногослоясразу к достаточнотолстому. При некоторыхуглахкренагрузвообще не смещается, а затемсползает на один борт сразубольшим пластом, причемвновьобразующаясяповерхностьгруза, как правило, бываетплоской с небольшимповышением у борта, на которыйпроисходит крен. Пересыпаниегрузавызываетперемещение Ц.Т. судна в сторону крена и, следовательно, уменьшениевосстанавливающегомомента. Судно получаетдополнительный крен и можетопрокинуться в случаевнезапногошквалаилиприложениякакого-либо другого кренящегомомента.
Отсутствие в настоящеевремянадежныхтеоретических и экспериментальныхданных по динамикесмещениянасыпныхгрузов не позволяет строго решать задачу об ихвлиянии на остойчивость судна. Поэтомумыограничиваемсятолькообщимисведениями о характеревлияниянасыпныхгрузов на остойчивость судна.
Существуютразличныепредупредительныемеры по ограничению
смещениянасыпныхгрузов:
- разделениетрюмовпостояннымииливременнымипродольными переборками. Онидолжныпростираться на высоту, достаточную для предотвращениясмешения: в твиндекахтакие переборки устанавливают от палубы до палубы. Переборки должныбытьдостаточнопрочными, соответствующим образом закрепленными и непроницаемыми для данногогруза;
- Устройство над грузовыми люками шахт - питателейдостаточнойемкости (2.5-8 % вместимостиотсека);
- при частичномзаполнениитрюма - выравниваниенасыпногогруза и укладка сверхумешков с этимгрузом.

Нормирование остойчивости

Цельнормированияостойчивостисудов - обеспечениенеобходимой и достаточнойостойчивости для безопасногоплаваниясудов в эксплуатационныхусловиях.
Остойчивость судна промеряют по основному и дополнительнымкритериям. По основному критериюостойчивостибезопасностьплаванияпроверяют в штормовую погоду. Судно должно, не опрокидываясь, противостоятьодновременномудействиюдинамическиприложенногодавленияветра и бортовой качки при наихудшем в смыслеостойчивостивариантенагрузки. Остойчивостьсудовсчитаетсядостаточной, еслидинамическиприложенныйкренящий момент давленияветраМ_КР равен опрокидывающему моменту М_опр или меньшенего, т.е. безопасность судна гарантирована при М_КР≤М_опр.
Отношение М_КР / М_опрназываетсякритериемпогоды К и долженбытьравен

K = М_КР / М_опр≤ 1

Кренящий момент от давленияветравычисляетсяноформуле:

М_КР = 0,001 × Р_В S_n Z_n

где Р_B - условноерасчетноедавлениеветра, Па;
S_n - площадьпарусности, м²;
Z_n - отстояние центра парусности от плоскостидействующейватерлинии, м.
ДавлениеветраР_В определяется по таблицам "Правил классификации и постройкиморскихсудов" Регистра в зависимости от районаплавания и значенияZ_n.
Опрокидывающий момент М_опр определяется по диаграммединамическойилистатическойостойчивости, рассчитанной с учетомвлияниясвободнойповерхностижидкихгрузов.
Остойчивостьпроверяется при всехвариантахнагрузки. Для судовтехтипов, по которымотсутствуютспециальныеуказания, в число вариантовнагрузки, подлежащихпроверке, входятследующие: судно с полнымгрузом и полными запасами; судно с полнымгрузом и 10% запасов; судно без груза с полными запасами; судно без груза с 10% запасов.
Критерийпогоды К считаетсяосновным, так как он в какой-тостепенисвязываетзначениеостойчивости с оценкойдействующих на судно внешних сил.
Помимокритерияпогоды К Правила Регистрарегламентируютпараметрыдиаграммыстатическойостойчивости. Согласнотребованиям Правил, максимальноеплечодиаграммыстатическойостойчивостиморскихсудоввсехтиповдолжнобыть не менее 0.25 м (при длине судна менее 80 м) и не менее 0,2 м (при длине судна более 105 м) при углекренаболее 30 град.
Пределположительнойстатическойостойчивости, характеризуемыйугломзакатадиаграммы, долженбыть не менее 60 град. У судов с отношением В/T более 2,0 возможнонекотороеуменьшениеуглазаката, соответствующего максимальному плечу диаграммы.
В качестведополнительногоусловиядостаточнойостойчивостиуголмаксимумадиаграммыдолженбытьболее 30 град.
Также правила требуют, чтобыисправленная (с учетомвлияниясвободнойповерхностижидкихгрузов) метацентрическаявысота у всехсудов при всехвозможныхвариантахнагрузкибылаположительной.
Помиморассмотренныхобщихкритериевостойчивости Правила предусматривают ряд дополнительныхкритериев, обусловленных типом судна. Так, остойчивостьпассажирскихсудовопределяют для случаяскопленияпассажиров на одном борту и при повороте судна поддействием руля (крен на циркуляции). Остойчивостьбуксировпроверяют при поперечномрывке буксирного троса. Таким образом, коротко требованияРегистра к остойчивостиморскогонеповрежденного судна можновыразить так:

1. K = M_КР / M_опр ≤ 1;

2. l_ст ≥ 0,25 м (при L ≤ 80 м);
l_ст ≥ 0,2 м (при L ≥ 105 м);

3. h > 0;

4. θ_max ≥ 30°;

5.θ_зах ≥ 60°.

27. Состав информации об остойчивости для капитана

Информация должна базироваться на на едины принципах и содержать следующие 4 части

1.Общую характеристику остойчивости судна и рекомендации по еёподдержанию. (указывается район плавания, норматив, определяющийдопустимую по требованиям Правил остойчивости судна и соответствующиеемуопасныеситуации.

2. Сведения об остойчивости по типовымслучаямнагрузки. В этисведения, помимообязательныхрасчетныхвариантов, предусмотренных Правилами, рекомендуется включать ряд не предусмотренных Правилами, нохарактерных для эксплуатацииданного судна случаевнагрузки

3. Материалы для самостоятельнойрасчетнойоценкиостойчивости судна и сопоставленияеё с допускаемой Правилами. Для этого в информациирекомендуется привести диаграммумаксимальныхпредельнодопускаемыхстатическихмоментовнагрузкимасс судна в зависимости от водоизмещения, дедвейтаили осадки. По оценкеостойчивостивместодиаграммыпредельнодопускаемыхмоментовстатическихможноиспользоватьдиаграммупредельнодопускаемых ЦТ

4. Материалы для уточненияопределенияпоказателейостойчивости и посадки судна. Онивключают:

–универсальнуюдиаграммуостойчивости

–своднуюдиаграммунормальныпоказателейостойчивости

–диаграмму осадок носом и кормой, построенную в координатах водоизмещения

–кривую, таблицуили шкалу для определенияостойчивости судна по периоду качки с указаниями по измерениюпериода качки

– схему расположенияоткрытыхотверстий и графикугловзаливания в зависимости от водоизмещения, дедвейтаили осадки судна.