Часть 2. Замер жидкого балласта и судовых запасов.
Второй шаг Драфт сюрвейя – замер жидкого балласта в балластных танках, а также замер котельной и питьевой воды, определение количество фекальных, льяльных и подсланевых вод (Вода не полностью очищенная от нефтесодержащих примесей с помощью устройства «сепаратор), замер количества дизельного топлива, машинного масла и прочее.6
Часть 3. Расчет средней осадки.
Отстояние марок углубления от перпендикуляра:
Носового А: 3,0;
Кормового B: 3,5;
Миделя С в нос: 1,5;
Расстояние между перпендикулярами, м: 90;
Запас (начальный сюрвей):
Топливо Т: 30;
Вода, Т: 5;
Балласт, Т: 110;
Плотность воды: 1,015 т/м3;
Осадки на марках углубления:
Начальный сюрвей, м:
Тн лб 4,5;
Тн пб 4,6;
Тк лб 6,60;
Тк пб 6,69;
ТМ лб 5,0;
ТМ пб 5,2;
Конечный сюрвей, м:
Тн лб 6,5;
Тн пб 6,8;
Тк лб 6,1;
Тк пб 6,4;
ТМ лб 6,4;
ТМ пб 6,5.
Начальный сюрвей.
Для расчета средней осадки судна необходимо замерить осадки и привести их на носовой, кормовой и мидельный перпендикуляры, а затем, определив стрелку профиля «косая черта перегиба», исправить полученную осадку на изгиб судна.
Пункт 1. Приведение на перпендикуляры.
По осадкам, замеренным на марках углубления правого и левого борта, определяется среднее значение осадок на марках углубления в носовой, кормовой и мидельной части судна.
Тн = ( Тн лб + Тн пб) / 2 = (4,5 + 4,6) / 2 = 4,55 м;
Тк = ( Тк лб + Тк пб) / 2 = (6,6 + 6,69) / 2 = 6,65 м;
Тм = (Тм лб + Тм пб) / 2 = (5,0 + 5,2) / 2 = 5,10 м;
Расстояние между марками углубления:
Если марка углубления расположена в нос от миделя, то знак перед С в формуле следует поменять на противоположный.
LBM fore = LBP / 2 + C – A = 90/2 - 1.5 – 3 = 40,5 м;
LBM aft = LBP / 2 – C – B = 90/2 + 1.5 – 3.5 = 43 м.
При приведении осадок на носовой, кормовой и мидельный перпендикуляры необходимо рассчитать поправки к соответствующим осадкам по следующим формулам:
Fore Corr = ((Tн - Тм) * A / LBM fore) = ((4.55 - 5.10) * 3.0)/40.5 = -0,041 м;
Aft Corr = ((Тк – Тм) * B)/ LBM aft) = ((6.65 – 5.10) * 3.5) / 43 = 0.126м;
Если марка углублений нанесена в корму от миделя, то:
Mid Corr = ((Тн – Тм) * С) / LBM fore;
Если марка углублений нанесена в нос от миделя (как в задании), то:
Mid Corr = ((Тк – Тм) * С) / LBM aft = ((6,65-5,10)*1,5)/43 = 0,054м;
Знак поправок определяется по следующим правилам:
Если соответствующий перпендикуляр относительно марки углубления входит в воду, то знак поправки положительный;
Если соответствующий перпендикуляр относительно марки углубления выходит из воды, то знак поправки отрицательный;
Осадки на перпендикулярах судна:
df = Тн + Fore Corr = 4.55-0.041 = 4,509 м;
da = Тк + Aft Corr = 6.65+0.126 = 6,776 м;
dm = Тм + Mid Corr = 5.10+0.054 = 5,154 м;
Данные формулы выведены через половину длины судна, что позволяет более точно рассчитать осадки на перпендикулярах, учитывая изгиб корпуса судна.
Пункт 2. Расчет среднего значения средних осадок (Double Mid of Mid).
Для вычисления средней осадки необходимо усреднить значения осадок на носовом и кормовом перпендикуляре.
dcp f+a = (df + da)/2 = (4.509+6.776)/2 = 5,643 м;
Полученный результат является средней осадкой между носом и кормой.
Так как практически все речные суда и суда класса «река-море» имеют изгиб корпуса – то необходимо определить стрелку прогиба/перегиба.
Defl = dm – dcpf+a = 5,154 – 5,643 = -0,489 м;
Если полученный результат положительный – имеет место прогиб судна, в противным случае – перегиб. В нашем случае имеет место перегиб.
DMofM = dcpf+a + ( F * Defl), где F – коэффициент на изгиб корпуса судна, зависящий от коэффициента полноты площади действующей ватерлинии alfa.
Для большинства морских и океанских судов alfa = 0.75 (или ¾), тогда представленная выше формула примет вид:
DMofM = (df + da + 6*dm)/8 = (4.509 + 6.776 + 6*5.154)/8 = 5,276 м;
На речных судах и судах класса «река-море» коэффициент полноты площади ватерлинии alfa больше и лежит в пределах 0,8-0,95. Если принять его равным единице, то формула примет вид:
DMofM = (df + da + 4*dm)/6 = (4.509 + 6.776 + 4*5.154)/6 = 5,317 м;
Расчет проводим для морских судов - DMofM = 5,276 м;
Если судно не имеет изгиб корпуса, то не имеет значения по какой формуле производить расчет, так как результат будет одинаковый.
Пункт 3. Документы, используемые в драфт-сюрвейе.
Для определения водоизмещения судна сюрвейер использует следующие судовые документы:
Гидростатические кривые теоретического чертежа судна в графической или табличной форме;
Схема расположения танков и цистерн на судне;
Калибровочные таблицы танков и цистерн судна;
Все документы должны быть заверены соответствующими официальными органами. Если какие либо из этих документов отсутствуют на судне, либо не заверены официальными органами сюрвейер обязан указать это в письме Резерва и незамедлительно сообщить об этом заказчику инспекции.
Гидростатические элементы теоретического чертежа обычно рассчитаны на ровный киль. В них входит:
Кривая объемного и весового водоизмещения – «Грузовой размер»;
Кривая площадей ватерлиний;
Кривая центров тяжестей площадей ватерлиний;
Кривая моментов;
Кривая продольных метацентрических радиусов;
Кривая коэффициентов полноты ватерлинии «alfa»;
Кривая общей полноты судна «delta».
Для того, чтобы найти необходимые значения надо в вертикальной части графика на уровне значения осадки DMofM провести горизонтальную линию. Точка пересечения этой линии с кривыми и будут искомыми значениями.
Если на судне имеются гидростатические элементы теоретического чертежа в табличной форме, то работа сюрвейера облегчается, так как все табличные данные выражены в цифровом виде. Необходимо только найти в таблице значения DMofM в графе осадка и выписать все величины гидростатических элементов:
Водоизмещение;
TPC;
LCF;
МСТС.
Так как значение DMofM обычно рассчитывается с точностью до 1,1 сантиметра, то все величины необходимо проинтерполировать в соответствии с ним. В проекте для определения гидростатических элементов используют «Грузовую шкалу», в которой по DMofM определяют:
водоизмещение судна в морской воде - 5110 т;
количество тонн на один сантиметр осадки (TPC) – 10,9 т/см;
По DMofM+0,5м и DMofM-0,5м определяют:
дифферентующие моменты соответственно:
MCTC1 – 64 тм/см;
МСТС2. – 59 тм/см;
В книге «Информация об остойчивости для капитана» и в таблицах гидростатических элементов теоретического чертежа судов обычно отсутствуют какие либо данные о поправках для теоретического приведения значений на ровный киль.
Так как драфт-сюрвей на судне производится в разных условиях положения судна (кроме нахождения судна на мели) – сюрвейер обязан самостоятельно вычислить поправки на дифферент, крен, разности плотности забортной воды к табличным данным и прочее.
Пункт 4. Первая поправка на дифферент.
Первая поправка на дифферент теоретически исправляет среднюю осадку судна относительно центра тяжести площади действующей ватерлинии LCF с учетом фактического дифферента. Первая поправка на дифферент вычисляется в тоннах и в расчетах плюсует к водоизмещению cудна Dtab, которое выбирается из таблиц «Гидростатических элементов теоретического чертежа» на исправленную осадку DMofM.
((df - da)*LCF*TPC*100)/LBP = 1st Trim Correction
1st Trim Correction= ((4,509-6,776)*1*10,9*100)/90= -27,456т
Actual trim = (df - da) – действительный дифферент судна – разница осадок на носовом и кормовом перпендикулярах;
Actual trim = -2,267м
Observed trim – разница осадок носом и кормой на марках углубления.
Если положение центра тяжести площади действующей ватерлинии LCF относительно миделя судна и направление дифферента совпадают знак у 1st Trim Correction положительный. В противном случае отрицательный.
Например:
Судно имеет дифферент в корму 1,5 метра, а LCF составляет 0,5 в нос. Тогда первая поправка на дифферент принимает отрицательный знак.
Пункт 5. Вторая поправка на дифферент (Немото).
Вторая поправка на дифферент дает исправление табличного водоизмещения судна на смещение центра тяжести площади действующей ватерлинии LCF при теоретическом приведении судна на ровный киль.
2nd Trim Correction = (50 * Actual Trim2 * (МСТС1 – МСТС2)) / LBP
2nd Trim Correction = (50 * -2,267 * -2,267 * (64 – 59))/90 = 14,275т
Actual Trim = -2,267м;
df = 4.509м;
da = 6.776м;
МСТС – принимается в тм/см;
Знак поправки на дифферент всегда положительный.
LCF для четных вариантов 1 метр в корму / для нечетных 1 метр в нос.
Пункт 6. Поправка на крен судна.
Если судно имеет достаточно большой крен (более 0,50) необходимо применить поправку на крен судна, которая рассчитывается следующим образом:
List Corr. = 6 * (TPC лев.борт – TPC прав.борт) * (dmл.б. – dmп.б.), где
TPC – количество тонн на один сантиметр осадки (т/см) на миделе по левому / правому борту.;
TPC лев.борт = 10.8 т/см;
TPC прав.борт = 10.9 т/см;
dm - Поправки осадок на миделе по левому и правому бортам принять по Mid Corr:
dmл.б = Тмл.б + Mid Corr = 5м + 0,054м = 5,054м
dmп.б = Тмп.б + Mid Corr = 5,2м + 0,054м = 5,254м
List Corr. = 6 *(10,8-10,9)*(5,054-5,254) = 0,12т
Исправление водоизмещения судна на крен и дифферент осуществляется по формуле:
D = Dtab + 1st Trim Correction + 2nd Trim Correction + List Corr.
D = 5110 -27,456+14,275+0,12= 5096,939 т
Пункт 7. Поправка на плотность воды.
Плотность забортной воды не всегда совпадает с плотностью воды, на которую рассчитаны судовые таблицы. На судовых таблицах, как правило, указано, на какую плотность воды они рассчитаны.
Гидростатические кривые обычно рассчитаны на пресную воду, то есть плотность 1т/1м3. Плотность забортной воды определяется с помощью денсиметра – прибора для измерения плотности жидкостей.
Шкала денсиметра проградуирована непосредственно в единицах плотности. Значение плотности жидкости считывается по делению шкалы, находящемуся на одном уровне с мениском жидкости.
Измерение плотности забортной воды нужно производить как можно быстрее после снятия осадок. Пробы забортной воды необходимо брать с обоих бортов в районе миделя с глубины около половины осадки судна.
Нахождение поправки к водоизмещению осуществляется по формуле
Density Correction = D * ( Pзаб. – Pтаб.)/Pтаб. , где
Pзаб – плотность забортной воды;
Pтаб – плотность воды, на которую рассчитаны таблицы;
D – водоизмещение, исправленное на дифферент;
Density Correction = 5096,939 * (1,015 – 1)/1 = 76,454т;
Из формулы видно, что поправка на плотность воды может быть и положительной и отрицательной. После нахождения этой поправка можно рассчитать исправленное на плотность забортной воды водоизмещение судна.
D corrected = D + Density Correction = 5096,939 + 76,454 = 5173,393 т
Следует обратить внимание, что при понижении или повышении температуры плотность воды изменяется. Плотность пресной забортной воды можно рассчитать зная её температуру по соответствующей таблице. Изменение плотности пресной воды в зависимости от температуры не линейное, поэтому необходимо пользоваться только таблицей.
Если судно находится в морской воде, то сюрвейер должен руководствоваться только показаниями денсиметра и поправку на температуру морской воды во внимание не брать.