Надзор за техническим состоянием судов.

Технический надзор за судами осуществляет Регистр судоходства в форме освидетельствования судов и выдачи им на основании освидетельствования соответствующих Свидетельств и сертификатов, подтверждающих пригодность к эксплуатации как отдельных узлов и оборудования, так и судна в целом. В своей деятельности Регистр судоходства руководствуется Международными конвенциями, регламентирующими безопасность мореплавания и охрану окружающей морской среды. На уровне государства могут быть выработаны документы, усиливающие требования международных конвенций, но никак не ослабляющие их. Регистр производит следующие освидетельствования:

1. Первоначальное освидетельствование. Этому освидетельствованию подвергаются все вновь построенные суда, строительство которых проводилась под наблюдением Регистра.

2. Очередное освидетельствование. Такое освидетельствование производится один раз в пять лет и преследует цель оценить техническое состояние судна на основании определения износа судна в целом, отдельных узлов и механизмов. А также проверка восстановления работоспособности судна после ремонтных работ.

3. Ежегодное освидетельствование. Производится в период 3 месяца до и 3 месяца после назначенного срока ежегодного освидетельствования. Это освидетельствование имеет целью провести проверку путем наружного осмотра корпуса, оборудования, снабжения, контроль работы механизмов в действии, чтобы удостовериться, что судно по своему техническому состоянию не потеряло право на класс.

4. Доковое освидетельствование. Производится в период 3 месяца до и 3 месяца после назначенного срока в двух годичный период. При этом освидетельствовании судно осматривается в доке, с целью проверки подводной части корпуса, донно-забортной арматуры, гребного вала, винта и рулевого устройства.

5. Внеочередное освидетельствование. Производится в тех случаях, когда судно потерпело аварию или его конструкция подвергалась значительным переделкам или при восстановлении класса судна, который оно потеряло.

Присвоение или возобновление класса судна удостоверяется выдачей Классификационного свидетельства сроком на 5 лет.

Если в результате ежегодного освидетельствования установлено, что техническое состояние судна обеспечивает безопасное плавание, то Регистр производит продление судовых документов сроком на один год.

На отдельные, особо ответственные механизмы, выдаются шнуровые книги (паровой котел, воздухохранители, углекислотная установка и другое). Кроме того, Регистр выдает сертификаты после испытания в его присутствии оборудования, изделий или материалов (например: грузового устройства, якорных цепей, скоб).

Техническое состояние судна проверяется также специальной службой капитана порта – портнадзором (при приходе или отходе судна в рейс). В функции портнадзора входят обязанности по регистрации судов в порту и выдача им Свидетельств: «О праве собственности на судно» и «Праве плавания под государственным флагом». Портнадзор регистрирует и хранит судовые роли всех судов, выходящих с порта и проходящих в порт. Согласно Резолюции ИМО в большинстве портов мира образованы инспекции по проверке судов, заходящих в порт, не зависимо от его флага (PSCO-Port State Control Officer) или ИКГП-Инспектор Контроля Государства Порта. Инспектированию подвергаются судна не только в отношении обеспечения безопасности мореплавания и охраны среды, но и санитарного состояния судна, социальных вопросов.

7. Управление судном

7.1. Мореходные качества

Современные, морские суда являются сложным плавучим инженерным сооружением. Они предназначены для перевозки грузов, пассажиров и выполнения других задач, в том числе связанных с ловом рыбы и ее обработкой. В соответствии со статьей Кодекса Торгового Мореплавания Украины (КТМУ) торговое судно означает самоходное или несамоходное плавучее сооружение, которое используют:

- для перевозки грузов, пассажиров, багажа и почты, рыболовного и другого морского промысла, разведки и добычи полезных ископаемых, спасания людей и судов, которые терпят бедствие на море, буксировки других судов и плавучих объектов, производства гидротехнических работ или подъема имущества, затонувшего в море,

- для несения специальной государственной службы (охрана промыслов, санитарная и карантинная служба, защита моря от загрязнения),

- для научных, учебных и культурных целей,

- для спорта,

- для иных целей.

Рыболовное судно это любое торговое судно, которое используется для рыболовного или другого морского промысла. Орудия промысла являются неотъемлемой частью рыболовного судна и морские происшествия, связанные с повреждением орудий промысла рыболовного судна другими судами, классифицируются как столкновение судов в море. Современное крупнотоннажное рыбопромысловое судно представляет собой сложный комплекс судовой, добывающей, обрабатывающей и холодильной техники, обеспечивающей добычу и полную переработку улова в высококачественную продукцию, длительное хранение ее в рефрижераторных трюмах и доставку в любой порт, готовый к немедленной реализации.

Управление в обобщенном понимании определяет организацию процесса, которая обеспечивает достижение цели, соответствующей задаче управления.

В соответствие с теорией управления, каждая система управления состоит из трех частей:

- объекта управления (чем (кем) управляют),

- средства управления (с помощью чего управляют),

- управляющего устройства (что управляет – человек или автомат).

Управление таким сложным объектом как рыболовное судно требует глубоких знаний в вопросах добычи рыбы, ее обработки, обеспечения безопасности мореплавания и ведения промысла. Одним из элементов управления судном являются его мореходные качества.

Морское судно как транспортное средство совершает движение на границе двух сред (вода и воздух), испытывая гидродинамическое и аэродинамическое воздействие. Для обеспечения параметров движения и качеств (курс, скорость, мореходность), судном необходимо управлять. В указанном смысле судно является управляемой системой.

Мореходностью называется способность судна безопасно плавать в любую погоду с минимальными потерями скорости, без риска для жизни и здоровья экипажа и пассажиров, а также без риска потери или не сохранности грузов. Мореходность определяется следующими качествами:

1. плавучесть, т.е. способность судна плавать при данной загрузке,

2. остойчивость, т.е. способность судна возвращаться в первоначальное положение, после прекращения действия внешних сил, выведших судно из состояния равновесия,

3. непотопляемость, т.е. способность судна оставаться на плаву при частичном затоплении, сохраняя минимальные мореходные качества,

4. ходкость, т.е. способность развивать определенную скорость при заданной мощности главной силовой установки судна,

5. управляемость, т.е. устойчивость судна на курсе и способность изменять направление движения под действием руля (или винтов) в пределах заданного диаметра циркуляции,

6. плавность качки, т.е. способность совершать под действием внешних сил плавные, регулярные колебательные движения без вреда для судна, груза, экипажа и пассажиров.

Ходкость. Движущему судну приходится преодолевать сопротивление окружающей среды: воды и воздуха, на что затрачивается мощность его главной силовой установки. Для перемещения с конкретной скоростью требуется приложение конкретной движущей силы, равной сопротивлению среды. Увеличение скорости судна требует увеличения мощности силовой установки. Существует зависимость: для увеличения скорости в n раз, мощность двигателя нужно увеличить в n³ раза.

Наибольшее сопротивление движению судна оказывает вода. При неизменной мощности двигателя скорость судна будет меняться под влиянием ветра и волнения. Потери скорости при ветре и волнении для каждого типа судна не одинаковы, зависят от формы подводной части корпуса, конструкции надстроек и от курсового угла к ветру и волнению. Для каждого судна максимальная скорость его движения задается при проектировании и устанавливается при испытании после постройки. Таким образом, ходкость характеризует способность судна развивать определенную скорость при заданной мощности силовой установки.

Управляемость.

Под хорошей управляемостью понимают способность судна быть устойчивым на курсе и в то же время способным изменять направление движения под действием руля (или винтов), в пределах заданного диаметра циркуляции. Требование устойчивости на курсе в известной мере противоречит требованию поворотливости. Одновинтовые суда уже вследствие особенностей работы винта не могут при расположении пера руля в ДП сохранять движение прямолинейным, при винте правого шага судно уклоняется вправо, при винте левого шага – влево. Шаг определяется положением разворота лопастей. На лопасть винта правого шага, лежащего на палубе в доке, сподручней ставить правую ногу, а на лопасть винта левого шага – левую. Для сохранения прямолинейности движения требуется непрерывная перекладка руля влево или вправо от нулевого положения. Способность судна отклоняться в разные стороны от курса при руле, расположенном в ДП, называется рыскливостью. Управляемость судна зависит от работы винта, крена, дифферента и осадки, ветра и волнения, мелководья и узостей.

Одним из главных факторов, обуславливающих управляемость судна, является действие руля.

Руль и корпус судна при прямолинейном движении симметрично обтекаются струями встречной воды. При выводе руля из прямого положения на угол a вода, обтекающая

 

V

Р2

a

l_k

æ Рис. 33

 

 

судно, будет производить давление с силой Р, направленной перпендикулярно к плоскости пера руля и приложенной в центре давления, который не совпадает с центром тяжести площади пера руля. Для выяснения характера действия силы давления воды на руль приложим в центре тяжести судна две равные и противоположные силы Р₁ и Р₂ параллельные и равные силе давления воды на руль çРç = çР₁ç = çР₂ç, Р₁ = - Р₂. Силы Р и Р₂ образуют пару сил, вращающую судно. Момент этой силы можно приближенно определить по формуле: М_р = l_к Cos a P.

Разложив силу Р₁, получим Р_х, увеличивающую сопротивление движению судна, и силу Р_у, которая создает дрейф в сторону противоположную повороту судна. Под действием момента М_р судно приобретает угловую скорость, и будет двигаться по криволинейной траектории. Траекторное движение центра тяжести судна при переложенном руле называется циркуляцией. Она имеет вид спирали, которая после поворота судна на угол 90 - 120° обращается в окружность. Диаметр этой окружности называется диаметром установившейся циркуляции (D_ц). В практике учитывают тактический диаметр циркуляции(D_т), который принято считать расстоянием между положениями ДП судна на первоначальном курсе и после поворота его на 180°.Для определения тактического диаметра циркуляции на полном ходу пользуются следующей эмпирической формулой: , где

D_т – диаметр тактической циркуляции,

S – площадь пера руля

L и Т длина и осадка судна.

Отношение тактического диаметра циркуляции к длине судна лежит в пределах:

¸7.

При циркуляции судно получает крен в сторону противоположную повороту (перекладки руля) вследствие действия сил инерции приложенных к ЦТ судна и бокового сопротивления воды. Скорость судна на циркуляции уменьшается.

Плавность качки.

От расположения грузов на судне зависит период и амплитуда бортовой качки. Характеристикой остойчивости, непосредственно влияющей на период и амплитуду бортовой качки, является метацентрическая высота. Считается, что судно испытывает достаточно плавную качку, если отношение метацентрической высоты к ширине судна () не превышает 0,05. Но такого положения не всегда предоставляется возможным достичь, поэтому отношение близкое к желаемому 0,05 добиваются для сухогрузов 0,06 – 0,065; для танкеров 0,05 – 0,13; для рыбопромысловых судов 0,078 – 0,095; для пассажирских судов 0,04 – 0,05. При увеличение метацентрической высоты (h) уменьшается период собственных колебаний (Т) и возрастает амплитуда качки () примерно по такому закону:

.

В зависимости от типа судна района и сезона плавания оптимальными будут разные значения h и, следовательно, разные периоды качки. Для пассажирских судов желательно, чтобы качка не вызывала слишком сильных симптомов морской болезни у пассажиров. Суда с палубными грузами должны иметь метацентрические высоты, при которых не будут возникать напряжения в найтовах, превосходящие допустимые расчетные. Соотношение периодов качки принимающего в море к борту судна и судна швартующегося к нему должно составлять 3:1. При этом обеспечивается хорошее условие швартовки и стоянки у борта крупнотоннажного судна. Совпадение периода собственных бортовых колебаний судна с кажущимися периодами волн в диапазоне резонансных периодов (0,7 и 1,3 периода волны) не желательно, так как возможны большие амплитуды качки при положении судна лагом к волне.

Почему на поверхности жидкости могут плавать тела, изготовленные из материала, плотность которого больше плотности воды?. Почему плавают современные стальные суда, имеющие тысячетонную массу? Основной закон плавучести – закон Архимеда – объясняет это явление. Способность плавать массе придает сила, действующая на все погруженное в воду тело и направленная вертикально вверх. Величина этой силы равна весу воды, вытесненной погруженной части корпуса судна. На подводную часть корпуса судна действуют как вертикальные, так и горизонтальные силы. Горизонтальные силы давления воды «сжимают» судно, а вертикальные поддерживают и поэтому называются силами поддержания или плавучести. Равнодействующая этих сил (D) проходит через центр подводного объема корпуса (Ñ) и называется центром величины (ЦВ). Величина сил поддержания будет равна рÑ, где р – плотность забортной воды. Равнодействующая веса судна D направлена вертикально вниз и приложена в его центре тяжести G (ЦТ).

Судно будет плавать на воде в прямом положении, погрузившись на определенную глубину, называемую осадкой, при соблюдении двух условий:

1. Вес судна равен силе плавучести D(Р) = gÑ или D = gV.

2. Центр тяжести судна G лежит на одной вертикали с центром величины.

Судно находится в прямом положении, если х_с – x_g = 0 и

y_c – y_g = 0.

Запасом плавучести называется объем водонепроницаемой надводной части судна, определяемый высотой надводного борта. Необходимый для безопасного плавания судна запас плавучести обеспечивается приданием судну при проектировании достаточной высоты надводного борта. Чем больше надводный борт, тем больше запас плавучести и лучше обеспечена непотопляемость судна. Минимальную высоту надводного борта устанавливает классификационное общество на основании правил Конвенции о грузовой марке.

Для контроля за ее обеспечением на обоих бортах морских судов наносится специальный знак – грузовая марка. Она представляет собой сочетание круга (диск Плимсоля), марочной гребенки и палубной линии. Расстояние между палубной линией и линией, проходящей горизонтально через центр диска, будет показывать минимальную высоту надводного борта.

При приеме груза на судно равенство между D и gÑ нарушается, вес судна становится больше сил поддержания, осадка судна увеличивается до тех пор, пока сила плавучести вновь не станет равной увеличенному весу судна.

Шкалы осадок

Для того чтобы знать, как глубоко сидит судно на его оконечностях, а иногда и по средине судна, наносятся шкалы осадок.

 

 

130 130 7ф YI 1\2ф

100 100 5ф Y

 

80 IY

70 3ф3\4

60 III

 

45 45 2ф1\4 II

 

20 I 1\2ф

 

Рис. 34

Нанесение их на корпус судна, как и знаков грузовой марки, производят керном или они навариваются на корпус и затем окрашиваются белой, желтой или красной краской (при темном фоне) и черной – при светлом. На шкале осадок высота цифры равна расстоянию между ними. В десятичной системе мер это расстояние будет равно одному дециметру, а в футовой – одному футу. Можно встретить суда, на которых с одного борта нанесена шкала осадок в метрах, а с другого – в футах.

Отсчет осадок производится от нижней кромки киля по перпендикулярам к основной плоскости, проведенным из точек пересечения грузовой ватерлинии со штевнями. Интервал между цифрами и величина цифр одинаковы и равны 10 см или 1 дм, а если в футах, то 1\2 фута.

Основание цифры показывает осадку по этой цифре, если цифра утоплена полностью - то осадка на 10 см больше утопленной цифры (Рис. 34).

Если центр тяжести судна смещен в сторону от диаметральной плоскости (ДП), то появляется пара сил (вес судна - силы поддержания), которая создает кренящий момент. В результате судно будет плавать с креном на тот борт, в сторону которого от ДП смещен ЦТ.

D = gÑ; x_c – x_g = 0; y_c – y_g = (z_g – z_c) tg .

Если ЦТ и ЦВ расположены в ДП, но не на одной вертикали, то судно будет плавать с дифферентом на корму (ЦТ смещен в корму от ЦВ) или на нос (ЦТ смещен в нос от ЦВ).

D = gÑ; x_c – x_g = (z_g – z_c) tg y; y_c – y_g = 0

Если при приеме груза судно погрузится до уровня забортного отверстия в корпусе (открытый иллюминатор), то вовнутрь корпуса судна будет поступать вода. Когда в помещения судна вольется такое количество воды, масса которой окажется больше, чем имеющийся запас плавучести, то судно затонет.

Плавучестью называют способность судна плавать с заданной осадкой, неся на себе определенную нагрузку. Для сухогрузных судов запас плавучести составляет 25 – 50 % от водоизмещения D (D), для наливных – 10-25 %, а пассажирских - до 100 %.

Приспособленность судна к выполнению производственных функций при проектировании определяют его эксплуатационные характеристики (водоизмещение, грузоподъемность, грузовместимость, возможности технологического оборудования и т.д.).

Объем погруженной в воду части судна называется объемным водоизмещением Ñ и измеряется в кубических метрах.

Ñ = L B T d.

Весовое водоизмещение судна находят из выражения

D = g Ñ = g L B T d, где

D - водоизмещение весовое, тс (кН),

L,B и Т – длина, ширина и осадка судна, соответственно,

d - коэффициент полноты водоизмещения (d = 0,6 – 0,85),

g - плотность воды, тс/м³ (кН/м³).

Водоизмещение при предельно допустимой осадке называется полным. Водоизмещение, равное весу судна с постоянной нагрузкой (экипажем, водой в котлах), но без груза, топлива, питьевой воды и прочих запасов, называется водоизмещением порожнем. Разность между водоизмещением в полном грузу и порожнем является его полной грузоподъемностью (дедвейтом). Чистая грузоподъемность – это вес груза, который может быть принят на судно в данном рейсе.

D_ч = DW - åP_з, где

åP_з – общий вес переменных запасов (вода, топливо и прочее).

Регистровая вместимость характеризует объем судовых помещений и используется для исчисления различных сборов (портовых, лоцманских) и платы, взимаемой за обслуживание судна. Различают валовую (гросс тоннаж) и чистую (нетто тоннаж) регистровую вместимость. Единицей измерения служит регистровая тонна, равная 2,83 м³ (100 фут³). Валовая вместимость - это объем всех судовых помещений, кроме тех, которые не защищены от непогоды (ходовая рубка, открытые надстройки). Чистая вместимость включает только те помещения (их объем), которые используются в коммерческих целях (грузовые трюмы, пассажирские каюты, салоны и т. п.)