§ 44. Платформы

Назначение платформ. Платформы обычно устанавливают в МО. Они служат для размещения вспомогательного оборудования, постов управления, устройства служебных помещений. В трюмах сухогрузных судов, в частности, в рефрижераторных, платформы, подобно нижним палубам, позволяют разделить груз по высоте с учетом его партионности, доставки в различные порты и, главное, с учетом обеспечения его сохранности. На средних и крупных судах платформы устанавливают в фор- и ахтерпике под нижней палубой на расстоянии по вертикали не более 2,5 м. Они являются опорной конструкцией для вертикального набора бортов в районе пиков, участвуют в обеспечении необходимой жесткости корпуса в оконечностях. В фор- и ахтерпике платформы, расположенные внутри соответствующей цистерны, выполняют также отбойные функции или разделительные, если являются крышей цистерны.

В двойных бортах перфорированные (с отверстиями площадью 10—30%) или непроницаемые платформы обеспечивают эффективные промежуточные опоры шпангоутам, что особенно необходимо на судах с ледовыми усилениями высоких категорий (УЛА, УЛ) и на ледоколах.

Нагрузка на платформы и требования к их конструкции. Расчетная нагрузка определяется с учетом функций, выполняемых конкретной платформой. Грузовые платформы нагружают подобно НП. Платформы, ограничивающие цистерны, подвергаются действию сил инерции жидкого груза (топлива, балласта) при качке судна. Размеры элементов конструкции определяют из условия местной прочности. Толщина настила отбойных платформ составляет 6—8 мм.

Ледовые платформы на ледоколах и судах с ледовыми усилениями нагружаются в их плоскости со стороны бортовых перекрытий. Толщину настила платформ и сечение бимсов на этих судах дополнительно проверяют на устойчивость.

По конструкции платформы бывают обычно стационарными, но грузовые платформы могут быть и съемными (откидывающимися), например при перевозке автомобилей. Как правило, платформы имеют поперечную систему набора.

Вопросы для повторения

1. Назначение и конструктивные особенности палубных перекрытий сухогрузных судов.

2. Перечислите требования, которым должен удовлетворять настил палуб.

3. Какими должны быть размеры палубных балок основного и рамного набора сухогрузных судов?

4. Расскажите о конструкции палубных перекрытий сухогрузных судов с поперечной системой набора.

5. Какие особенности имеет конструкция палуб сухогрузных судов с продольной системой набора?

6. Особенности конструкций палубных перекрытий, применяемых на наливных судах.

7. Требования, которыми обусловлены размеры балок палубного набора на танкерах.

8. Назовите назначение и покажите конструкцию соединения отбойного листа с бимсами и с поперечной переборкой.

9. Какими конструктивными решениями обеспечивается общая продольная прочность на судах с большим раскрытием палубы?

10. Расскажите о конструкции палуб судов с горизонтальной грузооб-работкой.

11. Назначение платформ. Где они устанавливаются и какими требованиями определяются размеры их балок набора?

Глава 11. Переборки § 45. Общая характеристика переборок

Определение и классификация переборок. Специальные внутренние перекрытия, разделяющие пространство основного корпуса, надстроек и рубок на отдельные отсеки и состоящие из обшивки и подкрепляющих ее балок, называют переборками. Переборками нередко называют также передние и задние стенки надстроек и все внешние стенки, образующие рубку.

Переборки классифицируют по ряду признаков. По месту расположения на судне— переборки основного корпуса, находящиеся ниже ВП; переборки надстроек и рубок, размещенные выше ВП. В свою очередь, переборки основного корпуса разделяются на трюмные, установленные ниже самой НП, и междупалубные (твиндечные).

По назначению различают непроницаемые, разделительные, противопожарные и отбойные (проницаемые) переборки. Водо-, нефте- и газонепроницаемые переборки могут быть аварийными и переборками цистерн. Аварийные переборки препятствуют распространению по судну забортной воды из отсеков, получивших повреждения наружной обшивки, обеспечивают непотопляемость и остойчивость судна при затоплении одного или нескольких отсеков. Аварийные переборки размещают от днища до верхней или до второй палубы, которая соответственно называется палубой переборок. Переборки цистерн ограничивают судовые цистерны, предназначенные для размещения жидкостей (топливные, балластные, диптанки и др.). В отличие от аварийных переборки цистерн работают все время пока цистерны заполнены жидким грузом, топливом или балластом. Непроницаемые переборки наливных судов также относятся к переборкам цистерн.

Непроницаемые переборки, будучи достаточно жесткими в своей плоскости, являются опорами для перекрытий основного корпуса судна (днищевых, бортовых и палубных). Такие переборки называют еще главными, или основными. Противопожарными являются как непроницаемые стальные, так и специальные переборки с определенной степенью огнестойкости. Отбойные переборки устанавливают внутри больших цистерн и танкой с целью уменьшения при качке динамического воздействия масс жидкого груза на конструкции, ограничивающие цистерну.

По конструкции переборки могут быть плоскими, гофрированными, цилиндрическими, сферическими, ломаными, комбинированными. Плоские переборки имеют наибольшее распространение.

По ориентации различают поперечные (нормальные к ДП и ОП), продольные (параллельные ДП), наклонные (по отношению к ОП) и диагональные (под углом к ДП) переборки. Поперечные переборки обеспечивают поперечную прочность (примерно на 90%) и форму поперечных сечений корпуса, повышают его эффективность при общем продольном изгибе и кручении.

Размещение переборок на судне. Правила Регистра СССР [17] устанавливают минимальное количество водонепроницаемых переборок в зависимости от длины судна и положения МКО. Форпиковая, или таранная, переборка отделяет форпик от основного корпуса в носу судна. Длина форпика находится в пределах 0,05L  l_ф  0,08L м на грузовых и в пределах 0,05L  l_ф  0,05L + 3,0 м на пассажирских судах. Минимальная длина форпика установлена с учетом возможной глубины повреждения конструкций при аварийном ударе судна носом о препятствие. Наибольшая длина форпика предусматривает аварийные осадку и дифферент судна в допустимых пределах.

Переборка ахтерпика устанавливается в нос от кормового перпендикуляра на расстоянии 0,04—0,06L в зависимости от конструкции кормы и полноты ее сечений. В месте расположения этой переборки необходимо обеспечить свободный доступ к сальнику носовой части дейдвудной трубы, закрепляемой на ахтерпиковой переборке.

Обязательными являются переборки, отделяющие МКО от остальных отсеков. Оставшаяся часть корпуса используется для грузовых помещений (рис. 11.1). Дополнительная переборка требуется на каждые 20 м увеличения длины сухогрузного судна. Между смежными поперечными

Рис. 11.1. Главные поперечные переборки сухогрузного судна: ахтерпиковая (1); трюмные (2); переборки МК.0 (3); форпиковая (4)
Рис. 11.2. Варианты (а—е) расположения продольных переборок на наливных судах.

переборками допускается расстояние до 30 м. Фактическая длина трюмов изменяется от 9 до 32 м и даже более, но не должна превышать предельной длины отсека, при затоплении которого аварийная ватерлинии достигает предельной линии погружения.

Нефтеналивные суда кроме поперечных имеют одну переборку в ДП (при длине до 90—95 м) или две переборки симметрично ДП (при длине более 80 м). На крупнотоннажных судах длиной более 300 м иногда предусматривают три продольные переборки (рис. 11.2). Расстановка переборок на наливных судах должна удовлетворять следующим требованиям:

позволять одновременно перевозить до трех-четырех сортоЕ жидких грузов;

обеспечивать непотопляемость, аварийную остойчивость и защиту внешней среды судна в поврежденном состоянии;

ограничивать динамические нагрузки на переборки и палубу при заполнении танков;

обеспечивать местную и поперечную прочность корпуса (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Расстановка переборок на танкере.

1 — ахтерпик; 2 — котельное отделение; 3 — МО; 4 — топливный бункер; 5 насосное отделение; б — грузовые танки; 7 — балластные танки; 8 — носовой коффердам; 9 — диптанк; 10 — форпик.

Размещение многосортных грузов на малых судах с одной продольной переборкой может вызвать трудности. Требование непотопляемости для наливных судов с грузом обеспечивается при длине танков до 0,20L в средней части и до 0,1L в оконечностях даже при отсутствии продольных переборок, поскольку предельная длина затопления немного больше. В балластном состоянии длина танков, допустимая из условия непотопляемости, увеличивается.

Сокращение количества переборок уменьшает массу конструкций корпуса, переборочной арматуры, грузовой и зачистной систем, снижает строительную стоимость судна. Однако увеличение размеров грузовых танков вызывает повышенное динамическое давление жидкого груза на конструкции, которое в условиях резонанса в несколько раз превышает статическое давление. Поэтому размеры танков ограничивают. Длина грузового танка в средней части допускается до 0,1 L при отсутствии переборок; до 0,15L при одной и до 0,2L при двух и большем числе продольных переборок. Если длина среднего танка более 0,1L (или 15 м), посередине его устанавливают отбойную поперечную переборку, позволяющую уменьшить давление при раскачивании груза и исключить резонанс.

Общая длина грузовых танков составляет 0,60—0,74L. Чтобы предотвратить возможное проникновение в соседние помещения легковоспламеняющихся фракций жидкого груза, в носу и корме грузовые танки ограничены вентилируемыми коффердамами длиной 0,9—1,2 м. В корме роль коффердама выполняет насосное отделение, расположенное перед МКО.

Ширину средних танков при двух продольных переборках принимают из условия размещения в них тяжелых жидких грузов, однако не более 0,6В. Продольные переборки проходят в районе грузовых танков, а также через коффердамы в диптанк в носу судна и в МКО в корме. Это позволяет выделить топливные танки в районе МКО, уменьшить вибрацию оконечностей. Комбинированные суда, например нефтерудовозы, также имеют по две продольные переборки на расстоянии 0,4—0,6В одна от другой.

Нагрузка на переборки. В составе корпуса судна переборки подвергаются нагрузкам как в своей плоскости, так и по нормали к своей поверхности. В плоскости поперечных переборок действуют эксплуатационные нагрузки, передаваемые днищевыми, бортовыми и палубными перекрытиями. В своей плоскости поперечные переборки испытывают действие реакций кильблоков при постановке судна в док. В плоскости продольных переборок действуют нормальные и касательные напряжения, вызванные общим изгибом судна.

Расчетной для водонепроницаемых поперечных переборок сухогрузных судов является аварийная нагрузка (р, кПа), действующая при затоплении отсека (трюма) и определяемая по формуле

(11.1)

где z_п — отстояние точки приложения нагрузки для рассматриваемой связи от палубы переборок, м. Нагрузка на аварийные переборки — случайная, поэтому напряжения в пластинах обшивки на опорном контуре допускаются до предела текучести. Расчетное давление на переборки цистерн, ограничивающих полностью заполненные диптанки, грузовые танки, в точках с координатами x_i, y_i и z_i находят (в кПа) по формуле

(11.2)

где a_z – расчетное ускорение при качке на волнении, определяемое по формулам Правил Регистра СССР, м/с²; z_i – отстояние рассматриваемой связи от палубы, ограничивающей отсек, м; x_i и y_i – отстояние той же связи соответственно от поперечной и продольной вертикальной плоскостей, проходящих через ЦТ объема отсека в положении равновесия, м; l_т и b_т – длина и ширина танка (отсека), м; = 0,156 – 4L10^-4;  = 0,510 — L10^-3 – расчетные углы килевой и бортовой качки судна неограниченного района плавания, рад.

Определяя проекции ускорения ЦТ судна, его абсциссу (в м) от миделя можно принять равной абсциссе ЦВ, которая приближенно составляет х_с = (20с_B – 13,5)L10^-2.

В любом случае расчетное давление (в кПа) на переборки цистерн принимается не менее p_{г min} = g(z_i + 2,5). Расчетное давление (в кПа) на переборки балластных и топливных цистерн р_б = pg(z_п + z), где z — высота воздушной трубки над крышей цистерны, м.

Общие требования к переборкам. Аварийные переборки сухогрузных судов по конструкции чаще всего плоские, но могут быть и гофрированными с вертикально расположенными гофрами. По высоте корпуса они разрезаются на палубах, участвующих в общем изгибе судна. Расстояние между поперечными переборками в целях повышения эффективности использования трюмов следует выбирать кратным размерам, наиболее вероятным при перевозке грузовых мест. При этом необходимо учитывать размеры зазоров между грузовыми местами и высоту стенки балок набора переборок. Естественно, что расстояние между поперечными и между продольными переборками кратно принятой стандартной шпации соответственно поперечного и продольного набора.

Обшивку плоских непроницаемых переборок собирают из горизонтальных поясьев, что позволяет принимать их толщину в соответствии с нагрузкой и избегать увеличения массы. В целях унификации листов ширину поясьев в большинстве случаев выбирают одинаковой. Высота нижнего пояса аварийных переборок над вторым дном требуется не менее 900 мм.

Для обеспечения местной прочности, а в ряде случаев и устойчивости обшивку переборок подкрепляют вертикальными или горизонтальными балками. Балки набора непроницаемых переборок соединяют по концам с соответствующими балками опирающихся на них перекрытий корпуса.