Требования Российского Морского Регистра Судоходства к элементам непотопляемости транспортных судов

Как уже указывалось, непотопляемость представляет собой плавучесть и остойчивость аварийного (поврежденного) судна. Плавучесть после аварии обеспечивается запасом плавучести, т. е. непроницаемым объемом корпуса, расположенным выше ватерлинии, который в свою очередь определяется высотой надводного борта от ватерлинии до палубы водонепроницаемых переборок.

Остойчивость после аварии обеспечивается некоторым запасом начальной поперечной метацентрической высоты и запасом диаграммы статической остойчивости.

Требования к элементам непотопляемости транспортных судов изложены в части V Правил Российского Морского Регистра Судоходства, имеющей название «Деление на отсеки» [16]. В них дается область распространения, т. е. перечисляются суда различных типов, на которые эти правила распространяются, приводятся основные положения и определения, в том числе предельной линии погружения, расчетного аварийного надводного борта, аварийной ватерлинии, грузовой ватерлинии деления на отсеки, а также излагаются общие технические требования к начальной поперечной метацентрической высоте поврежденного судна, правила построения диаграммы статической остойчивости и учета различных факторов (повреждения надстроек, свободной поверхности).

Для каждого судна Правила требуют составления так называемой Информации об аварийных посадке и остойчивости судна, которая позволяет капитану учитывать при эксплуатации судна требования, связанные с делением на отсеки, и оценивать состояние судна при затоплении отсеков для принятия необходимых мер с целью сохранения поврежденного судна. Указанная информация представляет собой технический документ, в котором на основании расчетов, выполненных в конструкторском бюро, приводятся данные о посадке (осадке, крене и дифференте), метацентрической высоте, диаграмме статической остойчивости поврежденного судна при различных возможных состояниях его нагрузки.

Перечисленные выше данные характеризуют состояние судна сразу после аварии, а также его состояние после спрямления и восстановления остойчивости.

Обращается внимание на худшие случаи затопления.

Результаты расчетов для каждого возможного случая затопления представ-ляются в таблице [16], в которой приводятся данные об элементах судна до и после затопления отсека: объем влившейся воды по действующую ватерлинию, запас плавучести, средняя осадка, осадка носом и кормой, линейный дифферент, начальные поперечные и продольные метацентрические высоты, моменты, кренящие на 1° и дифферентующие на 1 см, угол крена, минимальная высота надводного борта.

Для каждого случая затопления в информации об остойчивости приводится диаграмма статической остойчивости поврежденного судна (с затопленным отсеком).

Как уже указывалось, одним из важных факторов, определяющим плавучесть поврежденного судна, является разделение корпуса судна на водонепроницаемые отсеки. Ранее было введено понятие о кривых предельных длин отсеков и рассмотрены методы их расчета и построения. Однако по Правилам Регистра следует рассматривать допустимые длины отсеков, которые могут быть получены путем умножения предельной длины отсека на некоторый коэффициент, меньший единицы, называемый требуемым индексом деления на отсеки R. Численные значения индекса деления определяют число отсеков, при затоплении которых судно остается на плаву: при – один отсек, при – два отсека и при – три отсека.

При вероятностном подходе к нормированию непотопляемости вычисляется достигнутый индекс деления на отсеки

(5.61)

где n – число отсеков или групп смежных отсеков, а произведение cs представляет собой относительную меру вероятности сохранения судна при повреждении рассматриваемого отсека (группы смежных отсеков).

Величина a определяет влияние положения отсека (или группы отсеков) по длине судна на вероятность повреждения отсека.

Величина p определяет влияние на вероятность повреждения отсека, его протяженности с учетом закона распределения длины пробоины.

Величину a находят для каждого отсека или группы смежных отсеков по формулам, приведенным в Правилах [16].

Величина p для одиночных отсеков зависит от типа судна, длины деления на отсеки L_s, скорости судна, длины отсека или группы отсеков. Значение p для группы отсеков находят исходя из следующих соображений. Рассмотрим для примера два смежных отсека i и j (рис. 5.11).

Рис. 5.11. К определению величины p для двух смежных отсеков

Обозначим вероятность раздельного затопления каждого из них p_i и p_j, а вероятность совместного затопления двух смежных отсеков p. Предположим теперь, что поврежден некоторый эквивалентный отсек ij, соответствующий двум смежным отсекам i и j, без разделяющей их поперечной переборки. Вероятность затопления такого отсека обозначим через p_ij. Тогда согласно теореме сложения вероятностей имеем или Аналогично могут быть получены формулы для определения вероятностей затопления групп трех смежных (i, j, k)

(5.62)

и групп четырех смежных отсеков (i, j, k, m)

(5.63)

где p_i, p_j, p_ij, p_jk, p_ijk, p_jkm, p_ijkm – вероятности, определяемые по формулам, приведенным в Правилах Регистра применительно к длинам отсеков l_i и l_j, протяженности пар смежных отсеков l_ij и l_jk, протяженности групп трех смежных отсеков l_ijk, l_ikm и протяженности четырех смежных отсеков l_ijkm.

Величина c условно учитывает влияние аварийной остойчивости на указанную вероятность. Значение c для транспортных судов всех типов принимают равным единице.

Величина s учитывает закон распределения осадки, а также совместный закон распределения осадки и коэффициента проницаемости для грузовых трюмов транспортных судов. Значение s для пассажирских судов вычисляют по формулам, приведенным в Правилах. Оно зависит от начальной аварийной метацентрической высоты, определенной методом постоянного водоизмещения, статического угла крена, расчетной высоты аварийного надводного борта, наибольшей теоретической ширины судна, расположенной на середине длины судна на уровне палубы переборок. Для сухогрузных промысловых, рыболовных судов значение s находят в зависимости от отношений длины отсека к предельной длине, дедвейта к водоизмещению и высоты борта к осадке деления на отсеки.

Вычисленный по формуле (5.61) достигнутый индекс деления на отсеки A сопоставляют с индексом деления R, который, например, для пассажирских судов определяется формулой

(5.64)

где N = N₁ + N₂; N₁ – число людей, обеспеченных местами в спасательных шлюпках; N₂ – число людей (включая экипаж), которых разрешено перевозить на судне в превышение числа N₁. Если , то принятое деление на отсеки обеспечивает требования Правил Регистра и плавучесть поврежденного судна после аварии обеспечена. Если же , то требования Регистра не выполняются (если нет дополнительных специальных требований).

В разделе «Посадка и остойчивость поврежденного судна Правил Регистра [16] рассматриваются общие положения, требования к размерам повреждений и коэффициентам проницаемости помещений, числу затапливаемых отсеков, рассматриваемых при оценке остойчивости. Здесь же приводятся требования к элементам остойчивости поврежденного судна, которые заключаются в следующем: начальная поперечная метацентрическая высота в конечной стадии затопления для ненакрененного положения, определенная методом постоянного водоизмещения, до принятия мер для ее восстановления должна быть не менее 0,05 м; диаграмма статической остойчивости должна иметь достаточную площадь участков с положительными плечами остойчивости.

Правила нормируют значение максимального плеча диаграммы статической остойчивости поврежденного судна, которое в конечной стадии затопления или после спрямления должно быть не менее 0,1 м, а также поперечную метацентрическую высоту, которая должна быть не менее 0,05 м или 0,03 В.

Протяженность части диаграммы с положительными плечами должна быть не менее 30° при симметричном и 20° при несимметричном затоплении.

Устанавливаются также ограничения на углы крена (при несимметричном затоплении) до принятия и после принятия мер по спрямлению судна. До принятия мер по спрямлению углы крена не должны превышать: 15° для пассажирских судов, 20° для непассажирских судов (за исключением газовозов, нефтеналивных судов, химовозов при затоплении двух и более отсеков), 25° для нефтеналивных судов, химовозов и газовозов при затоплении двух и более отсеков.

После принятия мер по спрямлению углы крена при несимметричном затоплении не должны превышать: 7° для пассажирских судов при затоплении одного любого отсека; 12° для пассажирских судов при затоплении двух и более смежных отсеков и для непассажирских судов; 17° для нефтеналивных судов, химовозов и газовозов. Время спрямления судна для выполнения указанных выше условий не должно превышать: для пассажирских судов 10 мин, для непассажирских атомных судов 15 мин.

В правилах имеются также требования к остойчивости и посадке других типов судов (накатные, ледоколы, навалочные и т. д.).

Список литературы

1. Аксютин Л. Р., Благовещенский С. Н. Аварии судов от потери остойчивости. Л., Судостроение, 1975.

2. Благовещенский С. Н., Луговский В. В. О проекте правил обеспечения остойчивости судов стран – участниц СЭВ.– Труды ЦНИИМФ, 1968, вып. 89, с. 3.

3. Благовещенский С. Н., Холодилин А. Н. Справочник по статике и динамике корабля. Т. 1. Л., Судостроение, 1976, с. 335.

4. Власов В. Г. Статика корабля. Собр. соч., т. VI и VII. Л., Судостроение, 1961, с. 730.

5. Воеводин Н. Ф. Изменение остойчивости судов. Л., Судостроение, 1973.

6. Волков Б. Н. Применение вероятностных методов для нормирования непотопляемости морских судов.– Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 1970, вып. 263.

7. Волков Б. Н., Дорин В. С. О проекте новых международных требований к непотопляемости морских пассажирских судов.– В сб.: Теория корабля. Материалы по обмену опытом НТО им. акад. А. Н. Крылова. Л., Судостроение, 1970, вып. 148, с, 55.

8. Липис. В. Б., Бородай А. И. О совершенствовании нормативных требований Российского Морского Регистра Судоходства и Международной Морской Организации к остойчивости морских судов в неповрежденном состоянии. Научно-техн. сб. Российского Морского Регистра Судоходства. 1996. Вып. 19. С. 94–108.

9. Луговский В. В. История создания и пути совершенствования норм остойчивости Российского Морского Регистра Судоходства. Научно-техн. сб. Российского Морского Регистра Судоходства. 1996. Вып. 19. с. 83–93.

10. Луговский В. В. Сравнительный анализ методик расчета амплитуд качки в требованиях к остойчивости Правил РС и в Кодексе ИМО по остойчивости судов всех типов. Научно-техн. сб. Российского Морского Регистра Судоходства. 1998. Вып. 21. с. 47–63.

11. Луговский В. В.Теоретические основы нормирования остойчивости морских судов. Л. Судостроение. 1971. с. 246.

12. Луговский В. В., Лузянин А. А.Принципы согласования методик расчета амплитуд качки в требованиях к остойчивости Правил РС и Кодекса ИМО. Научно-техн. сб. Российского Морского Регистра Судоходства. 2000. Вып. 23. С. 38–61.

13. Луговский В. В., Лузянин А. А.О новой методике расчета амплитуд качки судов неограниченного и ограниченных районов плавания в части IV «Остойчивость» Правил РС. Научно-техн. сб. Российского Морского Регистра Судоходства. Вып. 24. СПб 2001. С. 83–104.

14. Муру Н. П. Прикладные задачи плавучести и остойчивости судна. Л., Судостроение, 1985.

15. Орлов Д. А. Приближенный способ определения поправок, учитывающих влияние свободных поверхностей жидких грузов на остойчивость. В сб.: Теоретические и практические вопросы остойчивости морских судов (Регистр СССР). М.–Л., Морской транспорт, 1962, с. 27.

16. Правила классификации и постройки морских судов. Т 1. Российский Морской Регистр Судоходства СПб 1999.

17. Правила о грузовой марке морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства. СПб. 1999.

18. Правилаклассификации и постройки морских судов. Бюллетень № 2 дополнений и изменений. Российский Морской Регистр Судоходства. СПб. 2001. С. 128.

19. Статика корабля, Учебное пособие, Борисов Р.В. и др., Судостроение, 2005.

20. Сборник научно-методических материалов (Регистр СССР). Л., Транспорт, 1979, Книга первая, с. 81–118.

21. Сборник научно-методических материалов (Регистр СССР). Л., Транспорт, 1980, Книга вторая, с. 107–114.

22. Семенов-Тян-Шанский В. В. Статика и динамика корабля. Л., Судостроение, 1973. С. 607.

23. Сизов В. Г. Об остойчивости судов, перевозящих сыпучие грузы.– Судостроение, 1958, № 6, с. 7–9.

24. Справочник по теории корабля. Под ред. Я. И. Войткунского. Т 2. Л. Судостроение, 1985, с. 440.

25. Чашков М. Т., Гундобин А. А. Графики для учета влияния жидких грузов на остойчивость. – В сб.: Теоретические и практические вопросы остойчивости морских судов (Регистр СССР). М.–Л., Морской транспорт, 1962, с. 67–80.

26. Code of Intact Stability for All Types of Ships. IMO. Res. A. 749(19). London. 1993, p. 109.

27. Werndel K.Die Wahrscheinlichkeit des Uberstenens von Verletzungen.– Schiffstechnik, 1970, 7 N 36.