Практична частина
Боротьба з водою
Структура організації боротьби з водою визначається кругом завдань, які повинні вирішуватися комплексно, і умовами, у яких це відбувається.
Ці завдання реалізуються Розкладом по тривогах і розробкою типу Наставляння або Рекомендацій на досвіді великих аварій і аналізі діючих нормативних документів.
Ще при проектуванні судна передбачається поділ корпуса на ряд водонепроникних відсіків, що забезпечується водонепроникними перебираннями (кількість від водотоннажності судна). У ряді випадків у таких перебираннях робляться вирізи (лази) для переходу з одного відсіку в іншій; на таких вирізах установлюються водонепроникні клінкетні двері, що задраюються по сигналах тривог.
У звичайних умовах експлуатації надходження води у відсік контролюється вимірами у льялах вантажних приміщень рівня води – кожну вахту, про що доповідається вахтовому офіцерові й робиться запис у журналі вимірів; у машино-котельному відділенні контроль надходження води ведеться візуально.
В аварійних ситуаціях, при одержанні пробоїни візуально визначається район розташування пробоїни: між якими шпангоутами вона перебуває, її розмір, висота від головної палуби. Все вищевказане доповідається на місток. На містку ведуться розрахунки по остійності й непотоплюваності судна.
Залежно від величини пробоїни застосовуються: дерев'яні клини, що забиваються вручну із внутрішньої сторони корпуса; пробки для ілюмінаторів, наявні в аварійному постачанні завзяті аварійні бруси, розсувні механічні упори; заведення пластиру на пробоїну й відкачка води з відсіку, постановка цементного ящика (установка, розклинення опалубки, заливання цементного розчину із застосуванням рідкого скла).
При неможливості продовження боротьби за живучість судна в затопленому відсіку, його необхідно покинути по команді з містка або, у міру надходження води в аварійний відсік, по внутрішніх трапах на палубу.
Пластири призначаються для закладення пробоїн у корпусі судна. Пробоїни, згідно НБЖС-83 підрозділяються по розмірах у такий спосіб:
-
малі – до 0,05 м 2;
-
середні – до 0,2 м2;
-
великі – до 2 м2;
-
дуже великі – більше 2 м2.
Пластири класифікуються на м'які, тверді, пневматичні. До м'яких пластирів відносять: пластир кольчужний (пластир Баранова), пластир полегшений (пластир Макарова), пластир шпигований. На судна поставляються також парусинові пластири для навчальних цілей і для закладення невеликих пробоїн (тришарові).
На цей час використання пневматичних пластирів обмежено. Згідно міжнародним нормам м'які пластири як аварійне майно на судно не постачаються. Тому головне призначення для закладки пробоїн надається твердим пластирам.
Постановка твердих пластирів
Суду морського флоту, відповідно до Правил Регістра, не забезпечуються твердими пластирами. Якщо буде потреба в суднових умовах найбільше просто й швидко можна виготовити твердий пластир у вигляді одне- або багатошарового дерев'яного щита з м'якими подушками із клоччя або повсті по периметрі.
Розташування дощок у пластирі залежить від форми й розмірів пробоїни. Пластир зі співвідношенням сторін менше двох доцільно виготовляти двошаровим, із взаємно перпендикулярним розташуванням дощок у шарах. Для закриття вузьких і довгих пробоїн доцільніше застосовувати одне- або двошарові пластири з паралельним розташуванням дощок у шарах. Дошки повинні розташовуватися поперек пробоїн.
Тверді пластири найбільше доцільно використовувати для закриття пробоїн, розташованих вище ватерлінії або поблизу її, а також у випадках, коли можливе оголення пробоїн шляхом креновання й диферентовання судна. Це створює найбільш зручні умови при постановці пластиру й дозволяє обійтися без допомоги водолазів.
При вузьких пробоїнах кріплення пластиру здійснюється за допомогою звичайних прямих болтів, пропущених через дошки пластиру й металеві планки, поставлені зсередини судна поперек пробоїни через її краї.
При широких пробоїнах пластир закріплюється на пробоїні за допомогою крючкових болтів, узятих зсередини за краї пробоїни й пропущених також через пластир. Додатково в центрі пластиру (по осі пробоїни) може бути встановлено кілька обухів або римів для кріплення зсередини судна розтяжок з талрепами.
Закладення пробоїн бетонуванням
Бетонування є найбільш надійним способом закладення ушкоджень у корпусі судна. За допомогою бетонування представляється можливим не тільки усунути водонепроникність корпуса, але й частково відновити його місцеву міцність у районі ушкодження. Бетонування може вироблятися як в осушеному, так і в затопленому відсіках. Останнє являє собою більше важку операцію, воно менш надійно. У зв'язку із цим підводне бетонування застосовується тільки у випадках, коли не представляється можливим осушити відсік.
Складовими частинами розчину бетону є: в'язка речовина (цемент), заповнювач (пісок), прісна або морська вода. При бетонуванні ушкоджень у надводній частині корпуса на додаток до піску як інертний заповнювач може додаватися при наявності гравій, щебені й т.п. (табл. 1).
Таблиця 1 – Склад бетону для закладення ушкоджень у корпусі судна (об'ємні пропорції)
|
Тип і склад бетону |
Інертні заповнювачі (гравій, щебені й т.п.) |
Примітки |
|
|
Цемент |
Пісок |
||
|
Жирний бетон |
|||
|
1 |
1 |
- |
Для бетонування в підводній частині корпуса |
|
1 |
1 |
1 |
Для бетонування в підводній і надводній частинах корпуса |
|
1 |
2 |
1 |
Для бетонування в надводній частині корпуса |
|
Худий бетон |
|||
|
1 |
2 |
2 |
Для верхніх шарів бетонування. |
Найбільше застосування одержав портландцемент, як найпоширеніший. Однак у ряді випадків доцільно використовувати інші цементі. Так, при підводному бетонуванні краще застосовувати пуцолановий портландцемент, стійкий у водному середовищі. Дня виконання бетонування при низьких температурах найкращим є глиноземистий цемент, тому що, по-перше, тужавіння приготовленого з нього бетону супроводжується підвищенням температури, по-друге, у бетоні відбувається швидке зростання міцності відразу ж після схоплювання розчину. Таким, що швидко схоплюється є цемент ВБЦ/ВШЦ (водостійкий, що швидко схоплюється), бетон з якого приблизно через 6 годин здобуває половину своєї міцності.
Ще більше, що швидко схоплюється цементом є цемент Байдалина. Однак приготовлений з нього бетон через 2-3 місяці починає розтріскуватися. Цей вид цементу вигідно застосовувати при виконанні бетонування на короткий строк (Регістром судноплавства рекомендується глиноземистий цемент).
Фізико-механічні властивості деяких видів бетону, приготовленого із цементу марки 400 (марка цементу показує межу міцності бетону, приготовленого з розчину при співвідношенні з наповнювачем 1:3, через 28 діб після затвердіння), наведені в табл. 2.
Таблиця 2 – Відомості про бетони
|
Найменування цементу |
Час схоплювання, годин |
Механічна міцність (1х98066,6 Па) |
|||
|
Початок, не раніше |
Кінець, не пізніше |
Через 1 день |
Через 7 днів |
Через 28 днів |
|
|
1. Портландцемент 400 |
0,5 |
12 |
до 150 |
до 300 |
до 400 |
|
2. Пуцолановий портландцемент-400 |
0,5 |
20 |
до 120 |
до 350 |
до 400 |
|
3. Глиноземистий цемент-400 |
1 |
8 |
350 |
400 |
400 |
|
4. Цемент Байдалина |
0,05 |
1,25 |
220/130 |
290/260 |
300/270 |
Примітка. У чисельнику – при затвердінні на повітрі, у знаменнику – у воді.
Прискорення процесу тужавіння бетону може бути досягнуте шляхом додавання в нього спеціальних прискорювачів твердіння, у якості яких можуть використовуватися:
-
рідке скло, що додається у воду в процесі готування бетону в кількості 10-12% від її обсягу;
-
хлористий кальцій, що вводиться безпосередньо в цемент у кількості 2-10% від його маси й ретельно з ним перемішується;
-
сода технічна в кількості 5-6% від маси цементу, що розчиняється у воді в процесі готування бетону;
-
технічна соляна кислота, що додається у воду в кількості 1,0-1,5% від маси цементу.
Зазначені прискорювачі твердіння прискорюють процес схоплювання бетону приблизно у два рази, однак у той же час і зменшують його міцність. Кращими з наведених прискорювачів є технічна сода й технічна соляна кислота.
При більших обсягах бетонування крім піску як наповнювачі використовуються гравій і щебені. При їхній відсутності можна використовувати дрібно бита цегла й, у крайньому випадку, шлаки, але не більше 25-30% від загального обсягу наповнювача.
Всі використані для готування бетону наповнювачі повинні бути по можливості промиті в чистій воді й не мати жирних домішок, які порушують міцність бетону. Для готування бетону можна використовувати як прісну, так і морську воду. Застосування морської води знижує міцність бетону приблизно на 10%. Вода повинна бути чиста, не забруднена нафтою, маслами й жирами.
Готування розчину бетону відбувається на чистій палубі або в спеціальному ящику, по можливості ближче до місця його використання, і включає наступну послідовність операцій:
-
на палубі або по всій площадці ящика рівномірним шаром насипається заповнювач;
-
поверх шару заповнювача насипається рівномірний шар цементу;
-
поверх шару цементу насипається другий шар заповнювача;
-
всі три шари ретельно перемішуються, а потім розгрібають по сторонах, утворюючи чашу;
-
у чашу наливається прісна або морська вода в кількості на небагато менше половині обсягу цементу; практично в суміш цементу й піску воду додають невеликими порціями в міру їхнього перемішування;
-
отриманий розчин бетону перемішується лопатами доти, поки не вийде зовсім однорідна маса й розчин не прийме вид густого тесту.
При невеликих розмірах ушкодження (тріщинах і т.д.) ящик може прямо заповнюватися бетоном. При значних розмірах пробоїни її необхідно попередньо перекрити арматурами, виготовленої зі сталевих трубок або прутків, розташованих у вигляді сітки з осередками від 10 до 25 см і перев'язаних у перехрестях дротом. Арматурна сітка прикріплюється до корпуса, і після цього ящик заповнюється бетоном (рис. 1).
Рисунок 1 – Принципова схема бетонування пробоїни [3]:
1 – бетон; 2 – цементний ящик з мішків з піском; 3 – пісок;
4 – мішки з піском; 5 – арматурна сталева сітка; 6 – ґрати
Для щільного з'єднання бетону з корпусом необхідно, щоб він у місці бетонування був ретельно зачищений від іржі й бруду й промитий милом і каустичною содою. Бетон до місця укладання повинен подаватися безупинно, щоб кожний наступний шар розчину накладався на ще не затверділий шар. Якщо за якимись причинами в подачі бетону відбудеться перерва й розчин у цементному ящику затвердіє, то перед подальшою подачею свіжого бетону поверх затверділого шару необхідно покласти металеву сітку або сталеві смужки.
Для запобігання свіжого бетону від розмиву водою, що може просочуватися через пробоїну, у цементному ящику встановлюють спеціальні відвідні трубки. Перетин відвідної трубки повинен забезпечувати протікання фільтраційної води без створення напору. Установка трубки залежить від характеру й місця розташування пробоїни (рис. 2).
Однак у всіх випадках вона повинна йти від нижньої крапки пробоїни, а її зовнішній кінець (поверхня води, що відводиться) повинен бути нижче рівня бетону. Після затвердіння бетону трубка глушиться пробкою. Закріплення дерев'яного щита або твердого дерев'яного пластиру з м'якими бортами на пробоїні здійснюється за допомогою крючкових болтів, для чого в пластирі (щиті) просвердлюють спеціальні отвори.
Рисунок 2 – Постановка цементного ящика на борті судна [3]:
1 – м'який пластир; 2 – внутрішня опалубка; 3 – бетон; 4 – зовнішня опалубка;
5 – розпірки; 6 – розпірки внутрішньої опалубки; 7 – щит; 8 – відвідна трубка;
9 – підпірки; 10 – упорні бруси