Тема 16 Специальные и противопожарные системы судов фрп. Методы обработки льяльных, сточных, хозбытовых вод, мусора и шлама. Требования марпол 73/78. (выписка из требований - конспект).

Конструктивно корпусная часть судна защищается: огнестойкими конструктивно кл. А: А-60 - t до 927°С в течении 1 часа; А-30 -t до 834°С в течении 30 минут; А-15 - t до 760°С в течении 15 минут; А-0 - без изоляции, но непроницаемые для дыма и огня в течении 1 часа; с изоляцией температура стороны противоположной пожару 139°С, а в отдельных точках 180°С. Огне сдерживающими конструкциями кл. В - непроницаемые только для пламени в течении получасового стандартного испытания па огнестойкость с t 139°С от первоначальной температуры (В-30, В-15, В-0). Негорючие конструкции класса С - других требований к ним нет. Кроме того противопожарные системы и аппараты, индивидуальные средства противопожарной защиты (костюмы,ручной противопожарный инвентарь, изолирующие противогазы) пожарная сигнализация (пожарные извещатели - рассказать вкратце, огнегасящие вещества - из Практической работы № 5. инвентарь, изолирующие аппараты - самостоятельно).

Тема 17 Практическая работа № 5 « Изучение противопожарных систем»

Занятие 18. Главные координатные плоскости отсчета и размерения судна, коэффициенты полноты. Теоретический чертеж, расчеты по нему площадей ватерлиний, шпангоутов и объемного водоизмещения.

Корпус - удлиненное тело удобообтекаемой формы. Геометрия его характеризуется:

1. Формами сечений тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, называемыми главными плоскостями отсчета. Это: Параллельно ОП - " полуширота" - с ватерлиниями; Параллельно ДП - "бок" - с батоксами; параллельно плоскости мидель шпангоута (О) - " корпус " - с теоретическими шпангоутами - три проекции теоретического чертежа - наиболее точной и полной характеристики корпуса. Он используется для расчетов плавучести, остойчивости, непотопляемости, разработки чертежей общего расположения судна и конструктивных чертежей судна.

2. Соотношением главных размерений корпуса (L, B, D, T, F (D-T)).

L/B - ходовые качества; B/T - ходовые качества, остойчивость, качка; L/D - прочность, D/T - остойчивость на больших углах крена и непотопляемость.

3. Безразмерными коэфициентами полноты: α=S/LB; β=ω /BT; δ=V/LBT - основные независимые. Производные от них φ= V/ω L=δ/β; X= V/ST=δ/α .

Приближенные вычисления площадей и объемов - обводы судна по теоретическому чертежу аналитически не задаются, поэтому в расчетах по теории судна пользуются методом трапеций (в отечественной практике) – деление на n равных частей, с точек деления - _┴ до кривой. Например, если брать ординаты ватерлинии от y₀ до y₂₁ , Δl=L/(n-1)- длина теоретической шпации,.n - количество теоретических шпангоутов (21), L - длина судна, то площадь ватерлинии равна S=2ΔL(∑y-ε), где ε= (y₀ + y₂₁)/2 - поправка. Правило трапеций читается : Площадь фигуры, ограниченной кривой линией, равна произведению расстояния между ординатами на сумму ординат без поправки.

Кроме площади ватерлинии S применение формулы трапеций по теоретическому чертежу дает: ω=2ΔТ(∑y-ε), где ΔТ=Т/m, где m- количество ватерлиний без одной- площадь шпангоута. Удваиваем в обеих формулах потому, что по чертежу присутствует только половина ординат и в случае S, и в случае ω.

Аналогично применение правила трапеций для вычисления объемов поделенных равноотстающими плоскостями на n равных частей, для определения V по теоретическому чертежу используют либо ω, либо S:

V=ΔL(∑ω -ε); ε= (ω₁ + ω₂ )/2 ; ΔL= L/20; V=ΔТ(∑S -ε); ε= (S ₀ + S _n )/2 ; ΔT= T/m ; m=n-1

Занятие 19. Практическая работа №6."Расчет объема отсека, изготовление футштока"

Занятие 20. Условия и уравнения равновесия плавающего судна. Посадка, запас плавучести, грузовая марка. Водоизмещение, грузоподъемность, изменение осадки при приеме-снятии грузов, переходе в воду с другой плотностью.

Координатные оси и параметры посадки судна. Посадка - положение судна относительно невозмущенной поверхности воды. При определении посадки используют связанную с судном прямоугольную координатную систему ОХYZ. Ось ОХ- в нос от О линия пересечения ДП с ОП - положительные абсцисы, от О в корму - отрицательные; ось ОY - на правый борт положительные ординаты, линия пересечения О с ОП; ось ОZ - вверх по линии пересечения ДП с О - аппликаты ( отстояние от ОП, возвышение над ОП).

В этой координатной системе посадка, а значит и положение ватерлинии судна определяется тремя параметрами: Т - средняя осадка, аппликата точки пересечения ватерлинии с осью ОZ; θ - угол крена, угол между ОY и линией пересечения плоскости ватерлинии с О; ψ - угол дифферента, угол между осью ОХ и линией пересечения плоскости ватерлинии с ДП.

При θ=0 считают, что судно стоит прямо, при ψ=0 - на ровном киле, хотя строго θ соответствует углу крена только при ψ=0, то же насчет угла дифферента ψ. Положительным считается дифферент на нос и крен на правый борт. При θ=0, посадка определяется Т и ψ или осадками Т_Н и Т_К (на НП и КП).

Т_Н = Т+L/2 tg ψ = Т+L/2 ψ ; Т_К =Т- L/2 tg ψ = Т- L/2 ψ

Разность Т_Н -Т_К = d называют дифферентом. Он и ψ связан зависимостью;

d =Т_Н -Т_К = L tg ψ = Lψ.

Плавучесть судна - его способность поддерживать вертикальное равновесие в заданном положении относительно поверхности воды в результате действия силы веса судна Р и выталкивающей силы воды D=Vγ. Эта способность отличает суда от других инженерных сооружений. Мера плавучести - его весовое водоизмещение D=Vγ.

Условия и уравнения равновесия плавающего судна.

На судно, плавающее неподвижно в положении равновесия действуют :

1. Сила веса всех частей судна, приведенная к равнодействующей Р силе веса судна, направленной вертикально вниз и приложенная в ЦТ, т. G(Xg, Yg, Zg)

2. Гидростатические силы давления воды, действующие по нормали к поверхности судна, горизонтальные их составляющие уравновешиваются, вертикальные же приводятся к равнодействующей - силе плавучести D=Vγ, направленной вертикально вверх и приложенной в ЦВ - ЦТ подводного объема судна С (Хс,Yс,Zс).

По закону Архимеда сила веса судна равна силе плавучести или массе ( весовое водоизмещение судна) вытесненной воды.

Р= Vγ = D = ρV.

Это математическое выражение первого условия равновесия плавающего судна.

Второе условие для судна сидящего прямо и на ровном киле ( θ = ψ = 0-частный случай )

Xg = Xc и Yg = Yc = 0 .

В общем случае второе условие более сложное и выражается формулами аналитической геометрии.

При решении практических задач с использованием уравнений равновесия нужно уметь определять массу судна и координаты его ЦТ при любой заданной нагрузке. Для систематизации учета масс и расчета координат ЦТ составляют таблицу нагрузки судна (весовые журналы) куда заносятся массы всех элементов (статей) нагрузки m_i, координаты (плечи) и их ЦТ Xi и Zi, а также статические моменты M Х*Xi и M Х*Zi относительно соответствующих координатных плоскостей. Эти таблицы заполняются с использованием судовой техдокументации, заранее для типовых случаев загрузки просчитываются по теореме статических моментов весов. В результате получают : D = Σ mi ; Xg = Σ miXi/Σmi ; Zg = Σ miZi/Σ mi. Поскольку подводный объем симметричен относительно ДП, ординату Yg не определяют, т. к. она должна быть близка или равна нулю, иначе судно будет иметь крен, что в эксплуатации недопустимо.

Запас плавучести - непроницаемый для воды объем корпуса судна, расположенный выше ГВЛ (масса груза, который дополнительно сверх грузовой марки может принять судно до его затопления).

В % от V он составляет для транспортов 25-30%; танкеров 10-15%; пассажирских 80-100%. Обеспечивается назначением минимальной высоты надводного борта, достаточного для безопасного плавания в определенных районах и в определенное время года (МРС по спецметодике согласно МК по грузовой марке).

Наносится белой или желтой краской на темном фоне или черной на светлом, в виде грузовой марки, состоящей из трех частей:

Палубной линии (на каждом борту линия 300 мм, середина которой находиться в О) - по линии пересечения верхней поверхности палубы надводного борта с обшивкой;

Знака грузовой марки ( круга Плимсоля) - горизонтальная линия длиной 450 мм (ниже палубной линии на высоту минимального надводного борта), из середины верхней кромки описывается круг диаметром 300 мм. Буквы - организация назначившая судну грузовую марку.

Грузовые марки (гребенки осадок) - отмечают положение ГВЛ судна при его загрузке в различных зонах, районах и в разные сезоны плавания. Представляют собой горизонтальные линии 230 мм наносимые перпендикулярно вертикальной линии. Проведенной на расстоянии 540 мм в нос от центра круга Плимсоля. Л - летняя, совпадает с линией на круге.

Марки углубления - для контроля за осадкой и для определения d. Цифры обозначают расстояние до нижней кромки горизонтального киля в дециметрах. Высота цифр 1 дм, как и интервал между ними. Наносится на носу, корме ( в районе НП и КП ) и с некоторым смещением от О по середине (смещение из-за грузовой марки).

Водоизмещение весовое D - Σ массы судна порожнем, запасов и грузов.

Полезная или чистая грузоподъемность - масса всех грузов, перевозка которых есть назначение судна.

Дедвейт - разность между массой судна с полным грузом и массой порожнего судна.

Объемное водоизмещение V - снимается с соответствующей кривой элементов теоретического чертежа ( гидростатические кривые) по осадке судна. Совокупность таких кривых, выражающих графическую зависимость от осадки D, V, X_C и Z_C ,S, X_F (абсцисса ЦТ S ); α,β,δ, Zм и Zm, r и R, М ( момент дифферентующий на 1 м ); Jx и Jyf ( центральные моменты инерции площадей ватерлинии), изображают на одном чертеже под названием КЭТЧ и выдаются с отчетной документацией на судно. Позволяют быстро и без вычислений находить значения всех требуемых элементов корпуса для любой осадки.

Кривая зависимости V от T - кривая водоизмещения. Если ее ординаты умножить на плотность воды, получим кривую, называемую грузовым размером .На практике пользуются грузовой шкалой - табличной зависимостью V и D от Т. Используются все названные кривые при отсутствии дифферента либо при  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­1,5, если больше - недопустимые погрешности.

Строевая по ватерлиниям - кривая зависимости S от Т, причем площадь строевой, ограниченная данной ватерлинией в масштабе = V при данной осадке, ордината ЦТ площади строевой в масштабе = Z_C при данной осадке и коэф-нт полноты площади строевой =  при данной осадке.(коэф-ту вертик. Полноты)

Масштаб Бонжама - совокупность кривых, каждая из которых определяет в некотором масштабе погруженную площадь теоретического шпангоута в зависимости от его углубления. Для определения V и Xc графоаналитическим способом при θ=0 и при любом дифференте.

Диаграмма Фирсова - зависимость между V, Xc, Тн и Тк в графической форме, позволяющая легко определить V и Xc при различных Тн и Тк.

Изменение осадки судна от приема-снятия малого груза

Если принять малый груз m в точку c координатами X,Y, Z, то возникает сила веса груза P = mg и посадка изменится. Общий случай - увеличится Т, появится крен и дифферент. Для упрощения предположим, что крена и дифферента нет, борта судна в пределах малого изменения осадки прямые, тогда ∆V = S ∆T→∆T = ∆V/S; т. к. P = γ∆V, то ∆V = P/γ; учитывая это ∆T = P/γS = m/ρS. Для снятия груза m подставляется с "-", следовательно отрицательно и изменение Т. Все это справедливо для грузов 10-15% от D судна, если m >,то пользуются для определения ∆Т грузовым размером или грузовой шкалой.

В практике также применяют q-число тонн на 1 см осадки ∆T = m/q , учитывая ∆Т = m/ρS; q = ρS/100.

При переходе в воду с другой плотностью судно меняет осадку: γ₁V = γ₂(V+ ∆V)←(равенство D), т. к. ∆Т относительно невелико, то ∆V = S ∆T и γ₁V = γ₂ (V+S ∆T), тогда ∆Т = (V/S)(γ₁-γ₂)/γ₂, причем увеличение осадки в случае перехода из более плотной воды в менее плотную и наоборот. Через D→ ∆T = (D/S) (γ₁-γ₂/γ₁γ₂).

10