Πλωτάρχης (Μ) Γ. Γκουγκουλίδης ΠΝ

Transcript

1 Πλωτάρχης (Μ) Γ. Γκουγκουλίδης ΠΝ

2 Ορισμοί Κατακλύσιμο μήκος Κατακλύσιμο ύψος Κριτήρια ευστάθειας μετά από βλάβη Ελεύθερη επικοινωνία με τη θάλασσα Μέθοδος πρόσθετου βάρους Μέθοδος χαμένης άντωσης Προσάραξη

3 Bulkhead deck (Κατάστρωμα στεγανών διαφραγμάτων): Το ανώτερο κατάστρωμα στο οποίο υφίστανται εγκάρσιες υδατοστεγανές φρακτές (Main Deck) Damage control deck: Το κατώτερο κατάστρωμα στο οποίο επιτρέπεται κυκλοφορία στο διάμηκες (2 nd Deck) Margin line (Γραμμή ορίου βυθίσεως): Η γραμμή 3 (7.5cm) κάτω από το bulkhead deck Floodable length (Κατακλύσιμο μήκος): Το μέγιστο μήκος συμμετρικής κατάκλισης την οποία μπορεί να αντέξει το πλοίο χωρίς να βυθιστεί η margin line Flooded length: Το άθροισμα των μηκών των κατακλισμένων διαμερισμάτων

4 Permissible length (Επιτρεπόμενο μήκος υποδιαίρεσης): Το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος διαμερίσματος με κέντρο οποιοδήποτε σημείο κατά μήκος του πλοίου. Το επιτρεπόμενο μήκος προκύπτει εάν πολλαπλασιάσουμε την τιμή του κατακλύσιμου μήκους στο κέντρο του διαμερίσματος με τον συντελεστή υποδιαίρεσης. Factor of Subdivision (Συντελεστής υποδιαίρεσης): Εφαρμόζεται στο κατακλίσιμο μήκος σε κάθε σημείο του πλοίου για να βρεθεί το επιτρεπόμενο μήκος διαμερίσματος. Εξασφαλίζει ότι ένα, δύο ή τρία διαμερίσματα μπορεί να κατακλιστούν πριν το πλοίο βυθιστεί μέχρι τη margin line. Permeability (Διαχωρητότητα): Όγκος του διαμερίσματος που μπορεί να κατακλιστεί / συνολικό όγκο (95% για ενδιαιτήσεις, 85% για μηχανοστάσια κ.λ.π)

5 Ο Συντελεστής Υποδιαίρεσης ορίζεται από διεθνείς κανονισμούς (SOLAS) ανάλογα με το μήκος του πλοίου και το είδος του (επιβατικό ή πλοίο μεταφοράς φορτίου, καθώς και ανάλογα με το είδος του φορτίου που μεταφέρει). Ο συντελεστής υποδιαίρεσης υπολογίζεται αφού πρώτα έχει υπολογιστεί το κριτήριο υπηρεσίας Εύρος τιμών: 1 (πλοία που απαιτούν αραιότερη υποδιαίρεση) 0.3 (πλοία που απαιτούν πυκνότερη υποδιαίρεση, πχ επιβατηγά)

6 1,00 < 0,50 Compartment standard 1 Ικανή ευστάθεια με 1 οποιοδήποτε κύριο διαμερίσματα κατακλισμένο 0,50 < 0,33 Compartment standard 2 Ικανή ευστάθεια με 2 γειτονικά κύρια διαμερίσματα κατακλισμένα < 0,33 Compartment standard 3 Ικανή ευστάθεια με 3 γειτονικά κύρια διαμερίσματα κατακλισμένα

7 Αριθμός που υπολογίζεται συναρτήσει των κάτωθι όγκων: πλοίου, χώρου επιβατών, μηχανών Εύρος τιμών: 23 (πλοία μεταφοράς φορτίου) 123 (πλοία μεταφοράς επιβατών)

8 Κατακλύσιμο Μήκος

9 Κατακλύσιμο Μήκος Main Deck Second Deck (DC Dk) 9

10 Κατακλύσιμο Μήκος 10

11 Κατακλύσιμο Μήκος 11

12 Κατακλύσιμο Μήκος 12

13 Κατακλύσιμο Μήκος 13

14 Η τεταγμένη της καμπύλης κατακλύσιμου μήκους (σε κάθε σημείο της) δίνει το μήκος του πλοίου που μπορεί να κατακλισθεί, με κέντρο του μήκους κατάκλισης στο σημείο της τετμημένης, χωρίς να βυθίζεται η Margin Line.

15 GRAPHIC DISPLAY NO. 3 - FLOODABLE LENGTH X - FT FLOODABLE LENGTH FT

16 PERMEABILITY = AVAILABLE VOLUME TOTAL VOLUME Κάποιοι τυπικοί συντελεστές είναι: Υδατοστεγανό Διαμέρισμα (Π. Πλοίο) 97% Υδατοστεγανό Διαμέρισμα (Εμπορικό) 95% Ενδιαιτήσεις 95% Μηχανοστάσια 85% Αποθήκες Ξηρού Φορτίου 70% Αποθήκες Υλικών 60%

17 Ένα διαμέρισμα φορτίου έχει διαστάσεις l = 50ft, w = 30ft, h = 20ft και είναι στερεά κατακλυσμένο. Να υπολογιστεί ο όγκος του διαμερίσματος και να διορθωθεί για να βρεθεί το συνολικό βάρος του εισερχόμενου ύδατος: Volume = 50 ft x 30ft x 20ft = 30,000ft 3 Flooded volume = Volume x permeability Flooded volume = 30,000ft 3 x 60% Flooded volume = 18,000ft 3 Εισερχόμενη ποσότητα ύδατος = 18,000ft 3 x 1/35 = 514 T

18 Permissible length = floodable length x factor of subdivision καμπύλη κατακλύσιμου μήκους καμπύλη επιτρεπόμενου μήκους 18

19

20 Οι V Lines μας δείχνουν τα όρια των καταστρωμάτων στα οποία ενδέχεται σε περίπτωση βλάβης να βρεθούν κάτω από την επιφάνεια του νερού. Όλα τα ανοίγματα που βρίσκονται εκτός των V Lines πρέπει να είναι πλήρως υδατοστεγανά.

21

22 Για τον υπολογισμό των V Lines ακολουθείται η εξής διαδικασία: 1. Για μια οποιαδήποτε φρακτή πχ Α, εξετάζεται το μέγιστο μήκος που μπορεί να κατακλυστεί ΠΡ και ΠΜ από τη συγκεκριμένη φρακτή 2. Τα νέα βυθίσματα και οι αντίστοιχες ίσαλοι γι αυτές τις 2 καταστάσεις σχεδιάζονται 3. Εξετάζεται ποια από τις 2 αυτές καταστάσεις προκαλεί τη μεγαλύτερη βύθιση για τη φρακτή Α. Αυτό είναι και το μέγιστο ύψος που μπορεί να φτάσει το νερό στη φρακτή Α 4. Υπολογίζουμε μία στατική γωνία κλίσης 15 ο 5. Προσθέτουμε μία γωνία Φ ο ως δυναμική γωνία κλίσης 6. Θεωρούμε ύψος κύματος 4ft

23

24

25 Τα κριτήρια ευστάθειας μετά από βλάβη, εξαρτώνται από: το είδος του πλοίου τις οδηγίες του νηογνώμονα/οργανισμού που επιβλέπει την κατασκευή και λειτουργία του πλοίου

26 Διαμήκης Έκταση Βλάβης L<100 ft 100 ft<l<300 ft L>300 ft Τουλάχιστον 1 κύριο διαμέρισμα Τουλάχιστον 2 γειτονικά κύρια διαμέρισματα Category I Combatant Types and Personnel Carriers Category II All Other Types L=0.15 LBP σε οποιοδήποτε σημείο L=0.125 LBP

27

28 Μια μείωση στο μοχλοβραχίονα επαναφοράς ίση με ft cosθ έχει υπολογιστεί στο σχεδιασμό της καμπύλης ώστε να συμπεριλάβει άγνωστες ασύμμετρες κατακλίσεις και εγκάρσιες μετακινήσεις μη καλά στερεωμένου φορτίου Σε βεβλαμένη κατάσταση, υποθέτουμε ότι ο άνεμος έχει μικρότερη ένταση απ ότι στην άθικτη κατάσταση. Η ταχύτητα ανέμου που χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό της καμπύλης ροπής κλίσης δίδεται από το αντίστοιχο διάγραμμα

29 Το εύρος του μοχλοβραχίονα επαναφοράς τερματίζει στη γωνία ανεμπόδιστης κατάκλισης (unrestricted down-flooding ) ή στις 45 ο, όποιο συμβεί πρώτα Η ανάλυση που ακολουθείται είναι η ίδια όπως και στην άθικτη ευστάθεια

30

31

32 Η αρχική γωνία κλίσης μετά τη βλάβη δεν πρέπει να ξεπερνά τις 15 ο (σημείο D στο διάγραμμα) θθ σσσσσσσσσσσσσσ 15

33 Η διαθέσιμη δυναμική ευστάθεια για να απορροφήσει την ενέργεια που προσδίδεται στο πλοίο από σχετικά υψηλό κυματισμό σε συνδυασμό με πλευρικό άνεμο, αποτελεί ένα μέτρο της επάρκειας της ευστάθειας μετά από βλάβη. Η εφεδρική δυναμική ευστάθεια (επιφάνεια A1) δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1.4 φορές την ενέργεια που προσδίδεται στο πλοίο από κυματισμό και πλευρικό άνεμο (επιφάνεια A2). Η τιμή της θθ RR προσδιορίζεται από εμπειρικά δεδομένα και δοκιμές ή από το επόμενο διάγραμμα 1.40 Α2 Α1 ή Α1 Α2 1.40

34 Η επιφάνεια A1 δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την καθοριζόμενη στο προηγούμενο διάγραμμα Η διαφορά του μέγιστου μοχλοβραχίονα επαναφοράς μείον την τιμή της ροπής κλίσης του ανέμου στην ίδια γωνία κλίσης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0.25 ft RA mmmmmm HHHH 0.25 ffff Μετά τη βλάβη, η διαγωγή και η κλίση στην κατάσταση ισορροπίας δεν πρέπει να βυθίζουν την οριακή γραμμή (margin line)

35

36 Για τα περισσότερα πλοία, το κριτήριο της γωνίας κλίσης είναι το πιο σημαντικό. Σε μικρότερα σκάφη, το κριτήριο της εφεδρικής δυναμικής ευστάθειας μπορεί να είναι το πιο σημαντικό

37

38 Διαμέρισμα ανοικτό στη θάλασσα Διαμέρισμα μερικώς πλημμυρισμένο Διαμέρισμα εκτός centerline ή ασύμμετρο περί την centerline

39 Διαμέρισμα Συμμετρικό με Centerline 39

40 Διαμέρισμα Συμμετρικό με Centerline Όχι FCE 40

41

42 FFFFFF = BB LL yy WW ff B = Πλάτος Διαμερίσματος (ft) L = Μήκος Διαμερίσματος(ft) y = Απόσταση κέντρου επιφανείας νερού από CL W f = Νέο Εκτόπισμα Πλοίου (tn) FCC = Φαινομενική ανύψωση CG (ft)

43

44

45 Κατά την ελεύθερη επικοινωνία διαμερίσματος με θάλασσα έχουμε: 1. Προσθήκη βάρους λόγω εισροής ύδατος στο διαμέρισμα. Αυτό θεωρείται σαν μία παράλληλη βύθιση λόγω αύξησης του εκτοπίσματος (μετακίνηση του CG συνήθως προς τα κάτω) 2. Δημιουργία ελεύθερης επιφάνειας και συνεπώς φαινομενική ανύψωση του CG 3. Κλίση του πλοίου λόγω του αρχικού νερού (off-center) που εισήλθε (w) με αποτέλεσμα την εισροή επιπλέον ύδατος (w 1 ) (ελεύθερη επικοινωνία). Εκτός της παράλληλης βύθισης, το επιπλέον βάρος του νερού ευθύνεται για την εγκάρσια μετακίνηση του κέντρου βάρους

46 Τελικά η καμπύλη στατικής ευσταθείας πρέπει να διορθωθεί λόγω: 1. του πρόσθετου βάρους = GGGG 1 sin φφ (ανύψωση, κάθοδο +) 2. της ελεύθερης επιφάνειας = ii 1 sin φφ 3. της ελεύθερης επικοινωνίας = σσ yy2 4. της εγκάρσιας μετακίνησης = ww yy GZ 4 = GGGG ±GGGG 1 + ii 1 + αα yy2 1 Δ 1 1 sin φφ sin φφ cos φφ ww yy cos φφ Δ 1

47 GZ=AZ 0 AG V x sinφ

48 GZ=AZ 0 AG T x cosφ

49 Υπάρχουν δύο τρόποι επίλυσης των προβλημάτων ευστάθειας μετά από κατάκλιση διαμερίσματος από θαλασσινό νερό: Η μέθοδος του πρόσθετου βάρους Η μέθοδος της χαμένης άντωσης Η μέθοδος του πρόσθετου βάρους είναι συνήθως πιο πρακτική Η μέθοδος της χαμένης άντωσης είναι πιο ακριβής ενώ παράλληλα αποτελεί μια πιο καλή προσέγγιση των σχετικών φυσικών φαινομένων Οι δύο μέθοδοι μπορεί να δίνουν διαφορετικές τιμές για το GM αλλά οι ροπές επαναφοράς είναι ίδιες

50 Το κατακλυσμένο διαμέρισμα συμμετέχει στην άντωση, και το νερό που κατέκλυσε το διαμέρισμα θεωρείται ως πρόσθετο βάρος Το εκτόπισμα του πλοίου αυξάνεται κατά το βάρος του νερού που έχει εισέλθει σε αυτό Τα υδροστατικά στοιχεία είναι τα ίδια με αυτά του άθικτου πλοίου Όταν υπολογιστεί η νέα ίσαλος λόγω της πρόσθεσης του αρχικού βάρους θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και το νέο βάρος του νερού που θα εισέλθει μέχρι τη νέα ίσαλο

51

52 Το εκτόπισμα του πλοίου παραμένει αμετάβλητο, αλλά το το κατακλυσμένο διαμέρισμα δεν συνεισφέρει στην άντωση Η επιφάνεια ισάλου μειώνεται Νέο κέντρο πλευστότητας Το κέντρο βάρους θεωρείται αμετάβλητο

53

54 1. Υπολογίζουμε την απωλεσθείσα άντωση κάτω από την αρχική WL 2. Υπολογίζουμε την παράλληλη βύθιση 3. Υπολογίζουμε το νέο κέντρο πλευστότητας με βάση την άθικτη επιφάνεια ισάλου 4. Υπολογίζουμε το MCT 1cm 5. Υπολογίζουμε τη διαγωγή 6. Υπολογίζουμε τα νέα βυθίσματα

55 Φορτηγίδα σταθερής τετραγωνικής διατομής μήκους L=60m και πλάτους B=10m, πλέει ισοβύθιστη σε βύθισμα T=3m. Το κέντρο βάρους της φορτηγίδας είναι KG=2.5m πάνω από την τρόπιδα. Υπολογίστε το ΠΡ και ΠΜ βύθισμα, εάν η αρχικώς άδεια ΠΡ δεξαμενή μήκους 8m είναι σε ανοιχτή επικοινωνία με τη θάλασσα μετά από βλάβη. Θεωρείστε ότι η διαχωρητότητα του διαμερίσματος είναι 100%. 60m 8m

56

57

58

59

60

61 Γενικά στην αντιμετώπιση προβλημάτων θα πρέπει να λαμβάνουμε πάντα υπόψη: Ελεύθερη επιφάνεια Ελεύθερη επικοινωνία Επίδραση του πρόσθετου βάρους στη διαγωγή Επίδραση του πρόσθετου βάρους στο KG Επίδραση μη συμμετρικής κατάκλισης στην εγκάρσια κλίση

62

63 963

64 Κατά την προσάραξη ενός πλοίου παρουσιάζονται παρόμοια προβλήματα ευστάθειας όπως αυτά που εξετάστηκαν κατά το δεξαμενισμό του πλοίου Η διαφορά είναι ότι ο δεξαμενισμός μπορεί να χαρακτηριστεί σαν μια απολύτως ελεγχόμενη και ομαλή προσάραξη Κατά τη διάρκειά του το πλοίο επικάθεται ομαλά σε όλο το μήκος της τρόπιδας του σε στερεό πυθμένα, χωρίς διαρροή ή άλλη βλάβη που μπορεί να έχει σαν συνέπεια την εισροή υδάτων στο σκάφος

65 Η προσάραξη είναι η κατάσταση κατά την οποία το πλοίο εγκλωβίζεται σε ρηχά ύδατα Οι ενέργειες απελευθέρωσης του πλοίου πρέπει να είναι γρήγορες ειδικά αν η προσάραξη έχει γίνει σε αμμώδες βυθό Υπάρχει κίνδυνος ανατροπής του πλοίου ειδικά σε περιπτώσεις όπου υπάρχει μεγάλη παλίρροια

66 Πλήρης έλεγχος των διαμερισμάτων του πλοίου για αντιμετώπιση τυχόν διαρροής Μετρήσεις όλων των Δεξαμενών & Voids Έλεγχος Δεξαμενών Πετρελαίου για διαρροή Έλεγχος διαμερισμάτων για διαρροή ή κατασκευαστική βλάβη

67 ΔΕΝ κάνουμε προσπάθεια αποκόλλησης του πλοίου προτού ολοκληρωθεί ο έλεγχος, καθώς υπάρχει περίπτωση να υπάρχουν σημαντικές ζημιές στο πλοίο που να το καταστούν αδύνατο να πλεύσει ασφαλώς (τουλάχιστον ένα προσαραγμένο πλοίο δε βουλιάζει)

68 Κάνουμε προσπάθεια αποκόλλησης του πλοίου με τις μηχανές. If the props are reversed and there is no tendency of the ship to back away from the beach, no further attempts to move the ship by means of the propellers should be used. NSTM 079 Vol 1 Repair Party Manual NWP

69 Όταν υπάρχει παλίρροια μεγάλου ύψους, υπάρχει κίνδυνος το βύθισμα του πλοίου να πέσει κάτω από το κρίσιμο βύθισμα και να ανατραπεί Πλήρωση χαμηλών δεξαμενών Μετακίνηση βάρους σε χαμηλά διαμερίσματα Αφαίρεση βάρους από ψηλά καταστρώματα

70

71

72

73

74

75

76

77

78 Αρχική Κατάσταση M G B W 0 Προσάραξη M G B W 1 K K Υποχώρηση Παλίρροιας M G Κρίσιμο Βύθισμα G M W 2 B K B K W 3

79

80

81 Δέσιμο πλοίου με επίγεια μέσα και άγκυρα αν αυτό είναι δυνατό Αφαίρεση φορτίου από το πλοίο κατά τη διάρκεια υψηλής παλίρροιας Χρησιμοποιούμε για υποβοήθηση τον εργάτη

82 Διαπίστωση Μεγέθους Τόνων Προσάραξης Από γνωστά Βυθίσματα, Διαπίστωση Αρχικού Εκτοπίσματος Λήψη Βυθισμάτων μετά από Προσάραξη Υπολογισμός Νέου Εκτοπίσματος Η διαφορά του εκτοπίσματος ισούται με τους Τόννους Προσάραξης

83 F = Πετρώδες Κοράλια Άμμος Βούρκος 100 HP του Πλοίου Διάσωσης = 1 Ton Έλξης πχ: Πλοίο έχει 300 Tons Προσάραξη σε Άμμο = (300)x(.7) = 210 Tons Έλξης Απαιτούνται 100 HP x 210 TP Απαιτούνται = 21,000 HP 1 TP

84 Ενδείξεις Το πλοίο υφίσταται hogging ή sagging Οι καμπτικές τάσεις μπορεί να προκαλέσουν ρωγματώσεις, θραύσεις και στρεβλώσεις σε καταστρώματα και ενισχυτικά Ενέργειες Αποδέσμευση από hogging ή sagging Υποστύλωση των Νομέων/Καταστρωμάτων Ενίσχυση όπου είναι δυνατό

85 C T

86

87 T C

88

89 G 2 B 1

90 Η βλάβη είναι τόσο εκτεταμένη που το πλοίο δε σταματά ποτέ να λαμβάνει κλίση, διαγωγή και βυθίζεται σε λίγα λεπτά. Το πλοίο σταματά να λαμβάνει κλίση, αλλάζει η διαγωγή του και σταθεροποιείται σε μία νέα θέση μετά τη βλάβη Η εμπειρία έχει δείξει ότι η απώλεια των πλοίων που διήρκησε πολλές ώρες και μετά βυθίστηκαν είναι άμεσα συνδεδεμένη με τη Σταδιακή Κατάκλιση

91 BODILY SINKAGE ΑΠΩΛΕΙΑ ΑΝΤΩΣΕΩΣ G B ΥΨΟΣ ΝΕΡΟΥ CAPSIZING ΑΠΩΛΕΙΑ ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ

92 PLUNGING ΑΠΩΛΕΙΑ ΔΙΑΜΗΚΟΥΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ BREAKING UP ΑΠΩΛΕΙΑ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ - ΔΟΚΟΥ

93

94 Σε περίπτωση σύγκρουσης ή βλάβης όπου έχουμε εισροή ύδατος ελέγχουμε κατ αρχήν εάν το μετακεντρικό ύψος (GM) του πλοίου έχει μειωθεί σημαντικά. Το πλοίο μπορεί να κινδυνεύει να ανατραπεί ακόμα κι αν δεν έχει λάβει κάποια κλίση μετά τη βλάβη.

95 Το G μετακινείται εκτός centerline (99%) Αρνητικό μετακεντρικό ύψος GM (1%) Συνδυασμός και των δύο G G G 2 G G 2 M M

96 Άνιση κατανομή βαρών σε κάθε πλευρά της centerline λόγω φορτίου Οριζόντια μετακίνηση βάρους Πρόσθεση ή Αφαίρεση βάρους μη συμμετρικά περί τη centerline

97 Εξάλειψη FSE, FCE Μετακίνηση βαρών από υψηλά σε κατώτερα καταστρώματα Απόρριψη βαρών από υψηλά καταστρώματα Ερματισμός δεξαμενών Ballast Προσπάθεια ελέγχου ορίων κατάκλισης

98 Αφαίρεση χαμηλών βαρών Πρόσθεση βαρών σε υψηλά σημεία (πάγος) Μετακίνηση βαρών προς τα πάνω Ελεύθερες επιφάνειες υγρών σε διαμερίσματα και δεξαμενές Ελεύθερη επικοινωνία διαμερίσματος με θάλασσα.

99 Μείωση ελεύθερων επιφανειών υγρών & ελεύθερης επικοινωνίας διαμερίσματος με θάλασσα (αν είναι δυνατό) Συμμετρική πρόσθεση βαρών σε χαμηλά σημεία Συμμετρική αφαίρεση βαρών από ψηλά σημεία Μετακίνηση βαρών σε χαμηλά καταστρώματα Π.χ. Πλήρης πλήρωση χαμηλών δεξαμενών

100 Εάν το πλοίο λάβει μόνιμη κλίση (list) στην Επικίνδυνη Γωνία (1/2 της γωνίας όπου ο μέγιστος μοχλοβραχίονας επαναφοράς λαμβάνει χώρα) μέσα σε λεπτά μετά τη βλάβη είναι πιθανόν το πλοίο να ανατραπεί

101 Ικανότητα ελέγχου και κατάσβεσης πυρκαϊών έλεγχος διαρροών Ικανότητα πλεύσης προς ασφαλή ύδατα Ικανότητα για ασφαλή-ορθή πλεύση Ικανότητα για ανάληψη δράσης

102 Διαπίστωση ορίων διαρροής (περιορισμός διαρροής εντός κατακλύσιμου μήκους πλοίου) Εξάντληση υδάτων από διαμερίσματα τα οποία επηρεάζουν αρνητικά ευστάθεια πλοίου Εκτίμηση κατάστασης ευστάθειας πλοίου Σταθεροποίηση πλοίου σε ασφαλή θέση Ανάληψη διορθωτικών ενεργειών