/
Автор: Горячев А.М. Подругин Е.М.
Теги: транспорт судостроение морские судна судоходство морской транспорт
Год: 1971
Текст
Устройство
и основы
теории
морских
судов
А.М. ГОРЯЧЕВ
Е.М. ПОДРУГИН
Устройство
и основы
теории
морских
судов
А. М. Горячев
Е. М. Подругин
Допущено Управлением учебных заведений
ММФ в качестве учебника для
судомеханическоб, электромеханической,
механизаторской и судоремонтной
специальностей мореходных и
арктического училищ ММФ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СУДОСТРОЕНИЕ*
ПЕНИНГРЛН 1071
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
Устройство
морских
судов
ГЛАВА I
ТИПЫ ГРАЖДАНСКИХ СУДОВ
• • •
§ 1. Классификация Главным признаком классификации судов яв-
судов ио основным ляегся их назначение. Кроме того, суда
признакам классифицируют по району плавания, роду
двигателя, материалу корпуса, роду движи-
теля (устройства, приводящие судно в движение) и т п.
Рассмотрим классификацию судов по этим основным признакам.
По назначению все суда можно разделить на несколько основ-
ных групп* транспортные, вспомогательные, технические, специаль-
ные, спортивные и т. п Группы, в свою очередь, подразделяются на
подгруппы.
Транспортные суда предназначаются для транспортировки раз-
личных грузов и перевозки пассажиров
Пассажирским считается любое судно, ’*ме’о»«ц»е более
12 пассажирских мест и предназначенное для перевозки пассажиров
и небольшого количеава срочного груза Пассажирские суда имеют
небольшие грузовые трюмы и сильно развитые надстройки, в которых
размещены помещения для пассажиров и экипажа.
К ним предъявляются повышенные требования по обеспечению
безопасности плавания, комфортабельности помещений для пасса-
жиров и скорости хода. Примером крупного пассажирского судна
неограниченного района плавания может служить построенный
в 1964 г. советский теплоход «Иван Франко» (рис 1) на 750 человек.
Обычно морские пассажирские суда совершают рейсы межд> портами
или странами по определенному расписанию, обслуживая регуляр-
ные линии (отсюда их название лайнеры) или туристские рейсы —
круизы
Грузовые суда по роду перевозимого груза делятся на
сухогрузные, наливные (танкеры) и комбинированные
Современные сухогрузные суда, в свою очередь, делятся на суда
для перевозки генерального груза, суда для массовых грузов, лесо-
возы, рефрижераторные, контейнерные, трейлерные суда и морские
паромы.
Общей отличительной чертой судов для перевозки генерального
груза ♦ является наличие большого количества грузовых трюмов,
* Генеральный груз — это груз н угзловче яиыкч, бочк» чешки, покя и г п.
так как па них обычно приходится перевозить разнообразные партии
грузов с погрузкой и выгрузкой их в различных поргах. Во избожа*
нис повреждения груза его нельзя укладывать в трюме па большую
Рис I Пассажирское судно «Иван Франко».
высогу, поэтому данный гин судов имеет, как правило, не менее двух
палуб. Грузоподъемность этих судов не превышает 20 1ыс т При
мером судна для перевозки генеральных грузов отчестве иной по*
Рис 2 Сухогрузное судно «Ленинский комсомол».
стройки может служить паротурбоход «Ленинский комсомол» (рис 2)«
Судно имеет шеегь грузовых трюмов, оборудованных грузовым усг
ройством, которое позволяет производить погрузку и выгрузку гру-
зов силами экипажа самого судна Экипаж размещен в одно- и двух-
местных каюгах, оборудованных всем необходимым для нормального
<идыха моряков.
Друтое судно того же назначения — «Полтава» (рис. 3) — яв-
ляется наиболее типичным судном для перевозки генеральных трузов
Рис 3 Универсальное сухогрузное судно «Полтава».
и приспособлено для перевозки любых видов грузов, включая и на*
сыпные Судно имеет удобные трюмы прямоугольной формы, широкие
парные люки, позволяющие производить погрузку груза без гори*
Рис. 4 Лесовоз «Архангельсклео с расположением МО в средней частя,
зонтального перемещения его в любую точку трюма, разделительные
переборки по диаметральной плоскости и т. п.
Суда для массовых (насыпных) грузов — углевозы, рудовозы и пр —
служат для перевозки руды, угля, зерна, апатитов и т д Грузо-
подъемность их доходит до 150 тыс т, скорость хода 14—16 узл
Внутренняя форма трюмов приспособлена для перевозки насыпиых
грузов и иотрузки (разгрузки) их грейферами По конструкции это
однопалубные суда, у которых прочность корпуса рассчитана на
перевозку тяжелой руды
Лесовозы (рис 4) — это однопалубные суда, предназначенные для
перевозки лесного груза в трюмах и на палубе Палуба лесовоза
отличается повышенной прочностью Грузоподъемность достигает
20 гыс т.
Рефрижераторные суда служат для перевозки скоропортящихся
продуктов (мяса, рыбы, фруктов) Они оборудованы холодильной
усгановкой и отличаются высокой скоросгью хода. Грузовые помеще-
ния рефрижераторов имеют тепловую изоляцию На некоторых судах
этою типа установлены специальные высокопроизводительные гру-
зовые устройства
Рис. 5 Схема общего расположения контейнерного судна (цифрами обо-
значено количество контейнеров)
Контейнерные суда (рис. 5) приспособлены для перевозки груза
в контейнерах Крановая погрузка п выгрузка контейнеров на этих
судах осуществляется значительно быстрее, чем при работе с обычным
генеральным грузом (примерно в 4—7 раз)
Трейлерные суда (рис. 6) приспособлены для перевозки грузов
в трейлерах (трейлер — это автотягач с прицепами грузоподъем
костью до 15—20 т) Интенсивность грузовых работ на трейлерных
судах возрастает в 12—40 раз, а себестоимость перевозок снижается
примерно в шесть раз
Морские паромы (рис 7) — это самоходные суда, занимающиеся
перевозкой через водные преграды железнодорожных составов и
автомобилей вместе с грузами и пассажирами
Наливные суда (танкеры) предназначены для перевозок жидких
грузов наливом (рис. 8) В общем составе мирового флота танкеры
составляют 35%. В настоящее время в составе мирового танкерною
флота имеются танкеры-гиганты, так называемые супертанкеры
В 1968 г. в Японии построен танкер «Юниверс Эйрланд» дедвейтом
332 тыс. *п\ наибольшая его длина 346 м, ширина 53 м, высота борта
32 у осадка в грузу 24,8 м Мощность главной паротурбинной уста-
новки 37.4 тыс л. с. обеспечивает -анкеру скорость хода около
14.6 из,/
Грузоподъемность строящихся огечесгвенных танкеров дости-
гает 150 тыс. т. Необходимо отметить, что рост грузоподъемности
(анкеров экономически обоснован. Так, например, если увеличить
грузоподъемность танкера с 10 тыс т до 100 тыс. /п, т. е. в 10 раз,
то мощность ого энергетической усгановки увеличится всего в 3,7 раза,
а вес судна в 4,4 раза От мощности двигателей зависит количество
Рис 6 Схема общего расположения трейлерного судна.
/ — кормовой лацпорт; 2 — бортовые лацпорты, 3 — внутренние апла,
релн, 4 — трейлеры
сжигаемого топлива, а следовательно, и расходы на него, которые
составляют существенную долю эксплуатационных издержек. Таким
образом, рост грузоподъемности дает экономию при эксплуатации.
Машинное отделение у всех танкеров располагается в корме.
В кормовой надстройке находятся жилые и служебные помещения.
Многие танкеры имеют среднюю надстройку, в которой наряду с жи-
лыми и служебными помещениями сосредоточено управление судном.
Некоторые танкеры строят без средней надстройки (рис. 12, б)
Корпус танкера обычно разделяют поперечны.ми и продольными
переборками на большое число отсеков-танков, что дает возможность
перевозить сразу два-три сори груза, кроме того, начичис переборок
улучшает мореходные качества судна.
Рис 7 Морской железнодорожный паром «Советский Азербайджан».
Рис 8 Нефтеналивные суда* а — танкер «Белград»; б — танкер «Лисичанск».
8
Некоторые суда благодаря особой конструкции корпуса приспо-
соблены для перевозки двух различных типов грузов. Это так на-
зываемые комбинированные суда. Перевозку разнородных грузов
на них осуществляют или одновременно, или сменяют груз при обрат-
ном рейсе. К комбинированным судам относятся, например, нефте-
рудовозы, у которых под грузовыми трюмами, где перевозится руда,
<i также по бортам оборудованы цистерны для жидкого груза На ряде
современных комбинированных судов жидкий груз перевозят во
встречном направлении в тех же трюмах, в которых были сухие грузы
Рис 9 Буксир-спасатель «Совершенный»
Вспомогательные суда. К этим судам относятся прежде всего
буксирные суда (рис 9), которые используют для проводки других
судов в портах, а также для буксировки несамоходных судов и пла-
вучих сооружений
Мощность энергетической установки буксирных судов обеспечи-
вает большое тяговое усилие па гаке В настоящее время строят
буксиры мощностью 1—3 тыс. л. с
Ледокольные суда (ледоколы) предназначены для искусственного
продления навигации в замерзающих морях и реках. Суда этого
типа используются для колки льда на пути следования транспортных
или других судов Эксплуатация таких крупных ледоколов, как
атомоход «Ленин» (рис. 10), дизель-электроход «Москва» и других
позволила проводить транспортные суда по замерзающим северным
морям почти в любое время года. Особенностью консгрукции ледоколов
является более прочный корпус и мощная энергетическая установка.
В группу раздаточных судов входят малые танкеры, которые
снабжают другие суда, стоящие в портах или на рейдах, технической
и питьевой водой, топливом и маслом*
9
Лоцманские суда служат для досгавки лоцманов на морские суда,
проходящие через трудные в навигационном отношении фарва<еры
Небольшие быстроходные суда — разъездные катера — предна-
значены для сообщения судов с берегом, а также между судами на
рейде
Специальные стояночные суда — плавучие маяки, которые вы*
ставляются обычно при входе в порты, в узкостях, в каналах, на
рейдах ит п., служат ориентирами для движения флота Другим
видом .стояночных судов являю)ся железобетонные дебаркадеры,
предназначенные для ошвартовки к ним различных судов
Рис 10. Атомный ледокол «Ленин»
К спасательным, о г носятся быстроходные пожарные суда, обору-
дованные различными противопожарными средствами и предназна-
ченные для 1ушения пожаров па судах или на берегу в пределах до-
сягаемости про»пвопожариых средств, а также спасательные суда
для спасения судов при аварии и для проведения судоподъемных
работ
Суда технического флота. Основной задачей судов техническою
флота является выполнение отдельных гидротехнических работ, для
которых требуется специальное оборудование. К судам данного т ина
следует отнести прежде всего дноуглубительные суда (земснаряды),
предназначенные для поддержания необходимых глубин речных и
морских фарватеров и углубления акваторий портов Земснаряды
(самоходные или несамоходные) используются также при строитель-
стве различных гидротехнических сооружений.
В зависимости от способа выемки грунта земснаряды подразде-
ляют на черпаковые и землесосы У черпаковых корпус в носовой или
кормовой части имеет продольную прорезь, через которую под воду
опускается черпаковая рама с бесконечной пластинчатой цепью
с прикрепленными к ней черпаками. Вынутый черпаками грунт сва-
ливается в грунтовый колодец и через направляющий лоток подается
ча грунтоотвозную шаланду, которая транспортирует грунт на
свалку.
10
На землесосах выемка грунта производится засасыванием его
через специальный сосун, соединенный трубопроводом с центробеж-
ным насосом. Для увеличения производительности землесоса грунт
перед сосуном разрыхляется специальной фрезой. Транспортируют
< месь грунта с водой (пульпу) по плавучему грунтопроводу - ре-
фулеру.
Грунтоотвоэные шаланды имеют грунтовые трюмы, которые за-
крыванием снизу грунтовыми дверцами. По прибытии к месту до-
ставки грунта дверцы открываются наружу и грунт под соба венной
(яжестыо падает в море. ,
Рис 11 Самоходный плавучий кран «Черноморец? грузоподъем-
ностью 100 т.
Для проведения грузовых операций в портах, на судостроитель-
ных и судоремонтных заводах, при строительстве различных соору-
жений па воде или у берега служат плавучие краны. Краны могут
быть самоходными (рис. 11) или несамоходными Грузоподъемность
плавучих крапов в зависимости от назначения колеблется от 5 до
400 т
Суда специального назначения, необходимые для производства
различных работ, связанных с подъемом грузов в открытом море,
называются крановыми, например на Каспийском море работает кра-
новое судно «Кёр-Оглы», которое участвует в установке буровых вы-
шек в море. Грузоподъемность работающего на нем крапа 250 т.
Для производства погрузочно-разгрузочных операций с навалоч-
ными и сыпучими грузами в портах или на рейдах используются пере-
грузочные плавучие средства. К этим средствам относятся самоходные
или несамоходные зеоноперегружатели, углеперегружатели и т. п
R чавпечмлпн ог способа пеоегрузки они могут быть механическими
11
Или пневматическими Для подъема Судой из воды И осмотра или ре*
монта подводной части корпуса, вннторулевой группы и других
конс!рукций судна, расположенных под водой, сооружают
плавучие доки -- стальные или железобетонные Как правило,
плавучие доки — несамоходные, подъемная сила их от 1 до
60 тыс т
Кроме перечисленных к судам технического флота относятся.
плавучие мастерские — специальные суда, оборудование которых
позволяет заниматься мелким ремонтом различных судовых узлов
как в портах, так и па рейдах, а в некоторых случаях и в открытом
море, кабельные суда — имеющие специальное оборудование, позво-
ляющее вести прокладку кабеля иод водой, и водолазные боты —
обычно мелкие суда, снабженные всем необходимым для обеспечения
водолазных работ.
Экспедиционно-исследовательские суда предназначены для крове*
деиня научно-исследовательских работ в открытых морях и океанах
В Советском Союзе имеется несколько таких судов, например, не-
магнитная шхуна «Заря», научно-исследовательские суда «Ломоносов»
и «Академик Курчатов», которые имеют на борту множество лабора-
торий с новейшим оборудованием, позволяющим производить самые
различные исследования. Для подводных научно-исследовательских
работ используют специально оборудованные подводные лодки, а
также аппараты для спуска людей на большие глубины — бати-
скафы
Для учащихся высших и средних морских учебных заведений,
проходящих практику в море, имеются учебные суда, оборудованные
специальными классами и лабораториями. Примером такого учеб-
ного судна является теплоход «Горизонт», который может принять
на борт более 150 практикантов
Спортивные суда. В настоящее время, когда одной из главных
задач в нашей стране является забота о здоровье человека, мною
внимания уделяется водному спорту. Поэтому класс спортивных
судов все время растет как количественно, так и качественно. К спор-
тивным судам относятся: парусные яхты, байдарки, шлюпки, мотор-
ные лодки н т п.
По району плавания суда можно разделить на морские, суда
внутреннего плавания и смешанного плавания.
К судам внутреннего плавания относятся суда,
плавающие по внутренним водным путям (рекам, озерам, водохра-
нилищам).
Суда смешанного плавания могут плавать как
в море, так и в реке. Они осуществляют перевозку грузов между
морскими и речными портами без промежуточной перегрузки на
рейдах. К таким судам можно отнести, например, мелкосидящие
танкеры типа «Олег Кошевой», перевозящие нефтепродукты по Кас-
пийскому морю и реке Волге
I В свою очередь, для любой из указанных категорий судов район
плавания может* быть установлен более конкретно.
12
Район плавания назначается каждому судну при его проектирова-
нии, постройке или при переосвидетельствовании на основании спе-
циальных правил Регистра СССР *. При этом главную роль играют
мореходные качества судна, надежность водонепроницаемых за-
крытий корпуса, а также обеспеченность судна соответствующим
снабжением Так, суда внутреннего плавания могут быть речными и
озерными.
Морские суда но району плавания подразделяются па*
суда неограниченного района плавания — могут плавать в любом
море или океане без ограничений по состоянию погоды,*
суда ограниченного района плавания 1 -- эксплуатируются в за-
крытых морях (Белом, Балтийском, Черном, Каспийском и Азов-
ском) При плавании в открытом море им разрешаема удаляться
ог места убежища не далее 200 миль с допустимым расстоянием
между двумя местами убежища до 400 миль;
суда ограниченного района плавания II — разрешается плавание
в открытых морях с удалением до 50 миль от порта-убежища с до-
пустимым расстоянием между двумя местами убежища до 100 миль.
В закрытых морях эти суда плавают в границах, установленных
Регистром СССР;
суда ограниченного района плавания III — рейдового и прибреж-
ного плавания, плавают в границах, установленных Регистром СССР
в каждом отдельном случае
Одной из важнейших характеристик района плавания являются
ледовые условия Поэтому суда, предназначеннье
для плавания в сплошном битом льду, согласно Правилам
Регистра СССР, разбиты на категории в соответствии с районом
плавания
Так, судам категории УДА разрешено как самостоятельное пла-
вание в сплошном ледяном поле толщиной до 0,5 м, так п за 'ледоколом
в арктических и антарктических морях в течение всего навигацион-
ного периода, судам других категорий разрешено плавание* УЛ —
за ледоколом и самостоятельно в битом льду в арктических морях
в течение навигационного периода, Л1 — за ледоколом и самостоя-
тельно в разреженном битом льду в Белом и подобных морях, Л2 —
за ледоколом и в мелкобнтом разреженном льду в Балтийском море,
ЛЗ — за ледоколом в битом льду в легких ледовых условиях, Л4 —
эпизодически в мелкобитом льду в прибрежных районах Балтийского
моря и в южных морях.
По материалу, из которого строится основной корпус судна,
суда могут быть стальными, деревянными, железобетонными (как
правило, это несамоходные стояночные суда), из легких сплавов и
пластмассовыми (обычно спортивные суда, шлюпки, мелкие про-
мысловые суда и т п ).
4 Регистр СССР — орган, осущес if льющий гехчнческнй надзор за строитель-
ством, эксплуатацией и ремонтом судов в СССР (см § 4).
13
По характеру движения суда делятся ha самоходные, име-
ющие собственную движительпую установку, и несамоходные, пере-
мещающиеся по воде за счет энергии, источник которой находится
вне данного судна (баржи, лихтеры и т. п.), а также стояночные,
предназначенные для сюянки (дебаркадеры, доки и т п.).
В зависимости oi того, какое положение занимает судно относи-
тельно поверхности воды, самоходные суда делятся на
6)
Рис. 12 Подводный танкер будущего грузоподъемностью 30 000 т.
а — предполагаемый внешний вид, б — схематический продольный разрез.
/ — реакторный отсек. 2 — машинный отсек, 3 - грузовые танки. 4 — главине бал-
ластные цистерны; 6 — жилые и служебные помещения.
водоизмещающие, глиссирующие, суда на воздушной подушке, на
подводных крыльях, экранопланы и экранолеты.
Водоизмещающие — это суда, которые при плавании вытесняют
корпусом определенный объем воды К ним относятся как надводные,
так и подводные суда. У надводных часть корпуса находится над во*
дой, а часть — под водой Подводные гражданские транспортные
суда — суда недалекого будущего (рис. 12). Проектирование их
вызвано тем, чго при определенной форме корпуса у подводного судна
уменьшается общее сопротивление воды (по сравнению с надводным),
в результате чего увеличивается скорость при той же мощности глав-
ных двигателей. Кроме того, подводные транспортные суда смогу г
плавать подо льдом, совершая более короткие рейсы, без обхода
ледовых пог ей и продлевать таким образом срок навигации ”
ных районах земного шар-»
14
Глиссирующие суда —эко быстроходные Kaiepa, при движении
которых на днище начинает действовать гидродинамическая подъем-
ная сила, достигающая 90—95% веса катера. Корпус частично вы-
Рнс 13 Судно на подводных крыльях «Комета».
ходит из воды и начинает скользи1ь по поверхности — глиссировать
Благодаря такому режиму движения уменьшается сопротивление
воды и увеличивается скорость. Суда на подводных крыльях имеют
Рис 14 Судно на воздушной подушке
под корпусом специальные крылья, па которых при движении судна
возникает гидродинамическая подъемная сила, приподнимающая
корпус судна над водой (рис 13) Скорость движения таких судов
в 2,5—3 раза превышает скорость водо из метающих судов.
У судов на воздушной подушке (рис 14) под днище нагнетается
вентиляторами воздух, в'резулыате чего там создается повышенное
15
давление- судно приподнимается над водой и парит на высоте 0,2-
1,0 м ог поверхности. Поступательное движение создастся тягой
обычных воздушных винтов Скорость 50—80 узл.
Экраноплан (рис 15, а), в отличие от судов на воздушной подушке,
парит над водой на воздушной подушке, которая возникает под кор-
пусом ап пара га при большой поступательной скорости его движения
Принцип движения экранолетов (рис. 15, б) подобен движению само-
Ри< 15 Летающие судя а - экраноплан с воздушными винтами
и стартовыми турбореактивными двигателями, б — экранолет с воз-
душными винтами (проект).
летов, но летают экранолеты на небольших высотах над водой, а
также могут летать и над сушей в ограниченных районах. Скорость
этих «летающих» судов будет примерно 200 узл
По роду главного двигателя суда подразделяются на паро-
ходы, теплоходы, турбоходы, газотурбоходы, электроходы и ато-
моходы.
У пароходов главном двигателем является паровая порш-
невая машина. Широкое применение на судах паровая машина полу-
чила в конце XIX — начале XX в Из-за большого веса, громозд-
кости, малого к п д и большого расхода топлива паровая машина
была вытеснена другими, более экономичными типами двигателей,
и теперь ее можно встретить только на сохранившихся судах старой
постройки.
Г павным двигателем теп доход св является двигсипело вну-
треннего сгорания. В настоящее время это наиболее распространенный
Ю
uni судового двигателя, главное преимущество которого состоит
и малом расходе топлива.
Главный двигатель турбохода — паровая турбина Она
чсгче паровой машины и занимает меньше места. По сравнению с ди-
зелем паротурбинные установки расходуют несколько больше топ*
лива, но это топливо может быть более дешевым.
У газозурбоходов главным двигателем служи) газовая
турбина. Вал турбины приводится во вращение не паром иг паровых
котлов, а газами, которые образуются при сгорании топлива в сне*
ниалыюй камере
Главным двигателем электроходов может быть дизель
(дизель-электроходы), паровая турбина (турбоэлектроходы) и газо-
вая турбина (газотурбоэлектроходы). Принцип передачи энергии
на движитель следующий: главный двигатель вращает электрогене-
ратор, а вырабатываемый им электрический ток приводит во враще-
ние электромотор, соединенный с гребным валом Электроденжение
применяется преимущественно на буксирах, ледоколах, плавучих
кранах н земснарядах.
У атомоходов источником тепловой энергии являйся
атомный реактор. Атомные суда могут быть турбоходами или тур-
оэлектроходами, смотря по тому, чем приводится во вращение греб
ной вал За счет тепла, получаемого в атомном реакторе, в специаль-
ном парогенераторе (изолированном от реактора) получают пар, ко-
торый приводит do вращение паровые турбины, соединенные с элек-
трогенераторами или вращающие вал непосредственно. Выработан-
ная электроэнергия подается на электромоторы, вращающие гребные
валы
Большая автономность плавания и малый расход ядерного топ-
лива (0,75 г в сутки иа 1000 л с.} позволяют считать атомоходы наи-
более перспективным типом судов.
По роду движителя суда подразделяю)ся на. гребные (движи-
тель-весло); парусные (движитель — парус, использующий энер-
гию вез ра), колесные (движитель—колесо со специальными лопатками
—плицами); винтовые (движитель—гребной винт), водометные, суда
с крыльчатым движителем и суда с воздушным винтом Колесные
суда заменили парусные после появления паровой машины. В на-
стоящее время морских колесных судов не строят из-за ряда недо-
статков гребных колес, и подавляющее большинство морских судов
является винтовыми
§ 2. Архитектурно-
конструктивные
типы судов
Суда различаются как по внешнему ваду,
так и по конструктивному выполнению.
Архитектурный тип судна характеризуется
внешним видом судна, который, в свою оче-
редь, зависит от расположения МКО и дымовых труб по длине судна;
количества и расположения надстроек и рубок; формы основного
корпуса, расположения мачт и т. п. Особенно хорошо архитектурный
2 м к. Гл0Я«ев, Е " noauv-Brt
тип судна может быть выражен его боковым силуэтом Внешний
облик современных морских судов отличается стремительностью,
плавностью обводов корпуса и обтекаемостью надстроек, причем в по-
давляющем большинстве случаев это не дань моде, а результат ра-
ционального подхода к созданию судовых конструкций, улучша-
ющих мореходные качества судна
Конструктивный тип судна характеризуется наличием двойного
дна и двойных бортов, числом палуб и платформ, числом н особен-
ностями расположения переборок, высотой надводного борта н соот-
Рис 16 Архитектурно конструктивные типы
судов, различаемые по высоте надводною
борта а — судно с минимальным надводным
бортом (полиоиаборное); б — судно с избы
точным надводным бортом.
Тт4Х — максимальная осадка судна в t руау*
Л1—необходимый мкннмал^лиА к.|доодпич борт,
W, — избыток надводною борта
ветствующей прочностью кор-
пуса. Поскольку очень труд-
но провести четкую грань ме-
жду архитектурным и кон-
структивным типом судна, то
обычно рассматривают архи-
тектурно-конструктивный! ин
судна в целом С этой точки
зрения все современные мор-
ские транспортные суда раз-
личают по двум основным
признакам: 1) по высоте над-
водного борта и прочности
корпуса; 2) по количеству и
расположению надстроек и
рубок
1 У каждого судна при
плавании с максимальной за-
। рузкой часть борта должна
оставаться над водой. Это —
так называемый надводный
борт (рис 16) Согласно
Правилам Регистра СССР надводный борт не может быть ниже, чем
это требуется для обеспечения безопасности плавания данного судна.
Суда с минимальным надводным бортом называют также полно-
наборными Плавая с минимальным надводным боргом, полнонабор-
ные суда имеют максимальную осадку и соответственно испытываю г
максимальное давление воды на подводную часть корпуса Поэтому
корпус таких судов должен обладать достаточной прочностью При
приеме в трюмы тяжелого груза, например руды, судно получает
большую осадку, а так как прочность корпуса полнопаборкого судна
и рассчитана на большую осадку, го ясно, что на полнонаборных
судах выгоднее перевозить наиболее тяжелые грузы.
У судов, плавающих с малой осадкой, и надводный борт выше того
минимального, который требуется для обеспечения безопасности
плавания. Это — суда с избыточным надводным бортом При малой
осадке давление воды па корпус судна будет меньше, следовательно,
размеры поперечного сечения балок набора чэтнх судов можно умень
шить Таким образом, по сравнению с почночаборчыми судами, суда
< избыточным надводным бортом будут иметь неполное поперечное
|гмснне балок набора. Естественно, что уменьшение поперечного
((чепия балок набора производится в соотвеютвии с действующими
усилиями Суда с избыточным надводным бортом предназначены для
перевозки легких грузов, занимающих большой объем.
2. По архитектурному оформлению, т е. по количеству и распо-
ложению надстроек и рубок, суда подразделяются на следующие типы.
Гладкопалубные, т е не имеющие надстроек (эти суда имеюг
।олько рубки)
Трехостровные (рис 17, а), т е имеющие три надстройки: носо-
пую (бак), среднюю и кормовую (ют) Каждая надстройка имеет
свое назначение Бак защищает носовую часть верхней палубы от
мливання встречной волной В нем размещаются различные помеще-
ния, а на палубе бака — некоторые судовые устройства. Средняя
надстройка служит для размещения различных помещений. Ют пред-
назначен для защиты кормовой части верхней палубы от заливания
попутной волной На палубе кла располагают некоторые судовые
устройства, а внутри юта — различные помещения. Если у трех-
островного судна расстояние между надстройками невелико (не более
0,15 длины судна), то такие суда называют колодезными, так как
у них между надстройками и фальшбортом образуется как бы
колодец
Двухостровными, или судами без средней надстройки (рис 17, б),
обычно называют крупные танкеры, имеющие многоярусную над-
стройку юта, в которой размещены все помещения и сосредоточено
управление судном В надстройке бака размещают только хозяйствен-
ные и другие специальные помещения.
У судов с удлиненным ютом (рис 17, в) надстройка юта удли-
няется или сливается со средней надстройкой Делается эго для уве-
личения количества помещений на судне.
У судов с удлиненным баком (рис 17, а) надстройка бака удли-
няется или сливается со средней надо ройкой (причины удлинения
бака те же, что и юта).
Пассажирские суда имеют, как правило, сплошные надстройки,
в которых можно разместить большое количество самых различных
помещений.
Квартердечные суда (рис 17, д) отличаются от других припод-
нятой кормовой частью палубы Дело в том, что при расположении
МКО в средней части грузового судна туннель гребного вала про-
ходит через кормовые грузовые трюмы, уменьшая их полезный объем,
а следовательно и количество груза, принимаемого в кормовую часть
судна. Вследствие этого у судна в полном i рузу нос получает боль-
шую осадку, чем корма (т е появляется дифферент на нос) Это
отрицательно сказывается главным образом на ходовых качествах
судна. Чтобы избежать этого явления, палубу над кормовыми трю-
мами приподнимают, увеличивая гем самым полезный объем трюмов.
Кпоме того, у судов с МКО в керме квартердек оказывает положи-
тельное влияние на раегюло/ ек:и оборудования в самом МКО
о
Рис 17. Архитектурно-конструктивные типы судов, различаемые по количеству и
расположению надстроек и рубок, а — трехостровное судно; б — судно без средней
надстройки, 9 — судно с удлиненным ютом; а — судно с удлиненным баком; д —
квартердечное судно
20
В отличие от квартердечных, палубно-ящичные или тронковые
гуда, млеют приподнятую часть палубы (тронк) в средней части ши-
рины судна вдоль грузовых трюмов (обычно это танкеры или зерно-
нозы небольшой грузоподъемности). Наличие тройка улучшает усло-
вия эксплуатации судна при перевозке сыпучих или жидких грузов
Суда с ледокольными образованиями (ледоколы) отличаются особой
формой корпуса и наличием ледовых подкреплений.
§ 3. Пути развития
и совершенствования
морских судов
Морской флот нашей ораны беспрестанно
пополняется новыми судами, проектирование
и строительство которых ведется по спе-
циальной научно обоснованной н утвержден-
ной программе При постройке новых судов советские судострои-
тели — ученые, инженеры, техники, рабочие — обеспечивают тех-
ническое совершенство этих судов, более высокую их надежность
и эффективность при снижении затрат на постройку и эксплуатацию.
Совершенствование морских судов развивайся по следующим
основным направлениям.
1 Создание судов принципиально новых типов, в наибольшей
степени отвечающих условиям перспективной эксплуатации К числу
таких судов относятся крупные пассажирские суда на воздушной
подушке, морские суда сглубоко погруженными автоматически управ-
ляемыми подводными крыльями, экранопланы, эк ра полеты
и т. п.
2. Строительство специализированных судов для эффективной
перевозки грузов на линиях с установившимися грузопотоками.
При этом предусматривается постройка контейнерных судов (для
перевозки грузов в крупногабаритных контейнерах), трейлерных и
других специализированных типов судов
3. Дальнейшее повышение грузоподъемности и скорости хода
судов. Строятся сухогрузные суда (для перевозки массовых грузов)
грузоподъемное! ью до 50 и 100 тыс. т, танкеры грузоподъемностью
до 200 тыс. т и пр. Все новые суда будут имегь более высокую ско-
рость хода, чем их предшественники.
4 Внедрение механизации и автоматизации на судах. Механиза-
ция отдельных трудоемких процессов позволит облегчить труд эки-
пажа и обслуживающего персонала и соответственно повысить произ-
водительность труда Автоматизация также будет способствовать
облегчению труда экипажа, уменьшению его численности и снижению
эксплуатационных расходов.
5. Установка на судне нового, более совершенного и экономичного
оборудования. Предусматривается установка двигателей внутреннего
сгорания новых модификаций, потребляющих меньшее количество
топлива на 1 л. с в час, что приведет к заметному снижению эксплуа-
тационных расходов на топливо. Под экономичностью оборудования
понимается также сокращение погребления электроэнергии, умень-
шение веса и габаритов агрегатов и т. п Кроме того, имеется в виду
21
применение нового, совершенного радио- и навигационного обору-
дования и т. д
6. Максимальное сокращение стояночного времени, т. е времени,
заграчнваемого на погрузку и разгрузку судна, может быть осуще-
ствлено за счет.
— применения при нш рузочно-разгрузочных работах средств ма-
ной трюмной механизации н различных приспособлений (следует отме-
тить, что эффект при этом получается незначительный, поэтому в на-
стоящее время для сокращения стояночного времени все больше ис-
пользуются конструктивные меры),
Рис. 18. Сечения по грузовым трюмам: а — судно для перевозкн'сыпучнх грузов,
б —судно с большим раскрытием палубы; в — судно с двумя рядами груюних
люков.
/ — междудоиние отсеки, 2 - скулоние отсеки, 9 — подпалубпыс огсски. 4 — шнфтнек
борде, 5 — продольная ио п у перебори а
— избавления от штипкп груза (при погрузке сыпучих 1рузов
очень много времени и труда трат я г на разравнивание i руза в трюмо,
в настоящее время на новых судах, предназначенных для перевозки
подобных грузов, стали применять особую форму поперечного ссчсння
|рузового трюма (рис. 18, а)],
— максимального раскрытия палубы (в данном случае размер
люков грузовых трюмов делается таким, чтобы подпалубпые «кар
маны», т. е. расстояние от комингса люка до борта или поперечной
переборки трюма, были глубиной не более 2 м (рис 18, 6)1;
— устройсгва двух или трех рядов грузовых люков, что позво-
ляет уменьшигь ширину «карманов» (рис 18, в).
Применение судов открытого типа позволяет сократить стояноч
ное время па 50—60% Кроме того, сокращению стояночного времени
способствует горизонтальный способ погрузки и выгрузки груза
7. Улучшение оби!земос1 и судов, т е. улучшение условий работы
и отдыха экипажа, обеспечение удобств и безопасности при обслужи-
вании судовых агрегатов, размещение экипажа в одноместных хо-
рошо оборудованных каютах, уменьшение шума в жилых и служеб
ных помещениях и т п
8. Повышение надежности судов и обеспечение безопасности пла-
вания. Новые суда должны быть высоконадежными как по уровню
надежное»и применяемых на пил механизмов «* оборудуяи
по основным эксплуатоциопнгл ..ачгива..' Степень безопасности,
। с уровень обеспечения требований к остойчивости, непотопляе-
мости и пожарной безопасности, наших отечественных судов уже
< < ii'iac выше, чем многих зарубежных В дальнейшем безопасность
плавания будет повышаться еще больше.
ГЛАВА II
ТЕХНИЧЕСКИЙ НАДЗОР ЗА СУДАМИ
• • •
Современное судно — сложное инженерное
сооружение, насыщенное самыми разнообразными механизмами,
приборами и автоматическими устройствами. Исправное состояние и
(рамотная техническая эксплуатация корпуса судна, механизмов,
устройств, снс1ем и i п. является гарантией безопасного плавания
н хорошего выполнения возложенных на судно функций С течением
времени в силу различных причин (качества постройки, износа кон-
струкций и механизмов и т п) судно уже нс может обеспечивать
безопасное плавание до уст ранения появившихся дефектов. По-
этому необходим тщаюльный технический надзор за состоянием
судна в целом.
Факгическиэтот надзор начинается с проецирования и постройки
судна и продолжается весь эксплуатационный период Осуществляют
надзор специальные классификационные общества Наиболее круп-
ными классификационными обществами капиталистических стран яв-
ляются* Регистр судоходства Ллойда в Англии (назван по имени его
основателя — капитана Ллойда), Бюро Веритас во Франции, Амери-
канское бюро судоходства в США, Ниппон Кайджи Киокай в Японии.
В нашей стране классификационным органом является Регистр СССР.
& а РАгигтп ГГГР & * В России деятельность классификациоп-
регистр ылр ного общества — Русского Регистра — офи-
н его функции циально началась в 1914 г. В задачу Рус-
ского Регистра входила классификация морских, озерных и речных
судов. В годы революции это общество не функционировало. После
гражданской войны в составе Наркомата nyieft сообщения был орга-
низован Российский Регистр, который наблюдал за техническим со-
стоянием судов и занимался их классификацией па основании на-
блюдений за постройкой и эксплуатацией.
18 ноября 1924 г. Российский Регистр был реорганизован в са-
мостоятельный орган — Регистр СССР.
Регистр СССР выполняет функции по установлению технических
требований к судам, обеспечению охраны человеческой жизни па
море и надежной перевозки грузов по морю, рассматривает и одобряет
проектную документацию, осуществляет технический надзор за
проектированием, строительством, эксплуатацией и ремонтом судов;
следит за выполнением требований международных соглашений
23
в области судостроения и судоходства; присваивает судам класс
Регистра, выдавая им классификационные свидетельства.
Совместно с научно*исследовательскими организациями Регистр
СССР постоянно совершенствует правила и нормы постройки судов
В настоящее время совместно с органами надзора и классификации
судов социалистических стран выработаны согласованные Правила
классификации и постройки морских судов.
Основными нормативными документами, издаваемыми Регистром
СССР, — Правилами Регистра — являются Правила классификации
и постройки морских судов, содержащие требования к конструкции
корпуса, остойчивости, непотопляемости, пожарной безопасно-
сти и т. п.
Еще до закладки судна Регистр СССР рассматривает проектные
и рабочие чертежи будущего судна и проверяет выполнение проектан-
тами всех обязательных требований, изложенных в соответствующих
Правилах Во время постройки судна па судостроительном предприя-
тии инспектор Регистра следит, чтобы судно строилось в строгом соот-
ветствии с утвержденными чертежами и другими документами, с при*
менением соответствующих материалов и строгим соблюдением правил
постройки. На основании результатов наблюдения по окончании
постройки и испытаний судну выдается сертификат, в котором ука-
зывается присвоенный данному судну класс.
Если требуется присвоить класс готовому судну, за которым не
велось наблюдение при строительстве, Регистр СССР проводит осви-
детельствование данного судна и определяет его соответствие тре-
бованиям Регистра СССР. При этом судно обязательно подвергается
ходовым испытаниям и ставится в док для осмотра подводной части
После освидетельствования, если судно отвечает всем необходимым
требованиям Регистра СССР, решается вопрос о присвоении судну
соответствующего класса
Практически Регистр СССР может присваивать класс любому мор-
скому транспортному судну независимо от его государственной при-
надлежности.
Класс судна, удовлетворяющего требованиям Регистра СССР
по прочности корпуса, мореходным качествам, качеству примененных
в постройке материалов и снабжению, обозначается символом, ко-
торый для самоходных судов имеет вид.
КМ® > гДе К —корпус, М—механизмы, ® — условный знак
Регистра СССР.
Символ класса несамоходных судов К ®.
Класс Регистра СССР присваивается на 4 года. По истечении
этого срока судовладелец обязан предъявить судно к освидетельство-
ванию для возобновления класса,
24
Ниже приводятся примеры расшифровки некоторых символов
класса Регистра СССР с учетом знаков: надзора за постройкой,
ледовых усилений, деления судна на отсеки и г д.
км® — судно построеио по Правилам и под надзором Регистра
* '"СР.
КМ® — судно построено по Правилам и под надзором другою
классификационного общества, а затем судну присвоен класс Ре-
гистра СССР.
КМ® “ судно построено по Правилам Регистра СССР, но .под
надзором другого классификационного общества, уполномоченного к
замещению Регистром СССР.
и® — судно построеио без надзора классификационного обще-
ства, но затем ему был присвоен класс Регистра СССР.
КМ®УЛЛО. где УЛА означает, что судно имеет усиления
ледовые для плавания в крупнобитом льду в арктических и антаркти-
ческих морях, а также может самостоятельно плавать в сплошном
ледяном поле толщиной до 0,5 м, 0 — судно остается на плаву
в удовлетворительном состоянии равновесия при затоплении трех*
смежных отсеков
KM®0FIAZ , где F — означает, что судно имеет повышенную
противопожарную защиту; 1 — судно предназначено для плавания
без ограничения в закрытых морях, а также в открытых морях с уда-
лением от места убежища до 200 миль (для судов неограниченного
района плавания знак района плавания к символу не добавляется),
А2 — судно может эксплуатироваться *без постоянной вахты в МО,
но с постоянной вахтой в центральном посту управления (ЦПУ).
Если судно погеряет класс в результате какой-либо аварии, то
после ремонта по просьбе судовладельца Регистр СССР проводит
внеочередное освидетельствование для восстановления класса. На
каждое судно, которому присвоен класс Регистра СССР, последний
выдает документы.
1 Классификационное свидетельство.
2 Свидетельство на спасательные средства.
3 . Свидетельство на световые и звуковые сигнальные средства.
4 Свидетельство на радиооборудование.
5 Свидетельство на навигационное оборудование.
6 . Свидетельство о грузовой марке (для судов, ие совершающих
международных рейсов).
25
7 Международное свидетельство о грузовой марке (для судов,
совершающих международные рейсы)
8 . Свидетельство о годности судна к плаванию.
9 Регистровая книга судовых грузоподъемных средств.
10 . Свидетелылва об испытаниях: лебедок и стрел с деталями;
кранов или подъемников с деталями, цепей, гаков, скоб, вертлюгов
и других съемных деталей
11 . Регистровые книги на различные сосуды, работающие под
давлением (котлы, воздухохранигели, различные баллоны иг п )
Кроме вышеуказанных судовладелец выдав! на судно следующие
документы.
1 Свидетельство на право плавания под флагом СССР.
2. Судовое свидетельство
3 Судовая роль (список экипажа).
4. Судовой журнал.
5 Машинный журнал
6. Санитарный журнал
7 Радиотелеграфный журнал.
При отсутствии указанных документов на судне органы портового
надзора могут запретить выход судна в море
ГЛАВА II!
СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
• • •
При постройке современных судов применяют
самые разнообразные материалы. Перечень их особенно расширился
в последнее время в связи с внедрением в судостроение легких спла-
вов и различных синтетических материалов.
Все судостроительные материалы разделяются на три группы:
черные металлы, цветные металлы и их сплавы, неметаллические
материалы.
При назначении марок материала для изготовления какого-либо
судового изделия обычно руководствую!ся действующими норматив-
ными документами (Правилами Регистра, Государственными и от-
раслевыми стандартами и т. п ), в которых изложены основные тре-
бования, предъявляемые к изделиям.
• • •
§ 5. Черные металлы Сталь углеродистая судостроительная. Метал-
лургическая промышленность выпускает для
судостроения углеродистую сталь в виде листового и профильного
проката (рис 19). Основные марки стали и соответствующая проч-
ность регламентируются ГОСТ В судостроении применяют в основ-
ном углеродистую сталь ВМСт Зсп с пределом веку чести от =
— 2ч KzciMM2 (в указанной марке буквы расшифровываются сле-
ге
। укипим образом: В —группа сталей, поставляемых по механичес-
ним качествам, М — мартеновская; сп — спокойная). При нзго-
।пилении основного корпуса морских судов применяются стали с пре*
т лом текучести не менее 24 кгс!мм*. Для неответственных конструк-
ций морских судов—стали с пределом текучести менее 24 кгс!ммг.
Одним из основных требований, предъявляемых к углеродистым
палям, является ограниченное содержание углерода — до 0,27%.
Вольшее содержание углерода оказывает отрицательное влияние
па качество сварных швов, выполняемых в обычных условиях.
Рис 19 Профильный прокат.
t — равнобокий угольник; 2 — неравнобокий угольник, 3 - швел-
лер. 4 - дну тавр S — углобульб, 6 — попособульб; 7 — симметрич-
ный полособульб. 8 — люковый профиль 9 — сегментный профиль;
to — прутковая сгаль
Стали низколегированные судостроительные. Эти стали несколько
дороже углеродистых, так как легирующими присадками являются
дорогоеюящие металлы: хром, медь, никель, молибден и др., ио они
обладают более высокой прочностью, поэтому нрн их применении
можно уменьшить вес корпуса и тем самым улучшить эксплуата-
ционно-экономические показатели судна
В судостроении чаще всего применяются низколегированные
стали следующих марок
Марки 09Г2 091ЗС 10Г2С1Д 35 10Г2С1Д 40 10ХСНД
кгс!мм*....... 30 30 35 40 40
Здесь буквы обозначают Г — марганец, С — кремний, X —
хром, Н — никель, Д — медь. Все эти стали поставляются в виде
листового и профильного проката (см. рис. 19).
Стальные отливки и поковки. Детали сложной конфигурации
большой толщины или большого пиаметра изготовляют литьем или
ковкой Для изготовления стальных судовых отливок идут углеро-
27
днстые и легированные стали марок 25Л, 35Л, 55Л, 08ГДНФЛ (СЛ-2),
08ГДНЛ (ФЛ-30), а на изготовление стальных судовых поковок —
углеродистые и легированные стали марок Ст 3, Сталь 35, Сталь 45,
20Х, 35Х, 40ХН и др.
Необходимо отметить, что при свободной ковке получается боль*
той отход металла, поэтому там, где это экономически выгодно,
свободную ковку заменяют штамповкой или литьем Часто крупные
детали отливают или отковывают по частям, которые затем сваривают
между собой. Поэтому сталь для поковок и отливок должна обладав
хорошей свариваемостью.
После изготовления отливок или поковок их подвергают нспыта*
ниям согласно требованиям Регистра СССР При этом проверяют
механические качества и химический состав сталей. В последнее
время широкое распространение получил метод дефектоскопии, при
котором изделие просвечивается, например, лучами радиоактивного
кобалыа, что позволяет обнаружить скрытые пороки литья или
поковки
Чугун. По стоимости чугун дешевле стали. Он обладает хорошими
литейными качествами, большой твердостью, по хрупок и обычными
методами не сваривается. Последние два свойства ограничивают
область применения чугуна.
В судостроении применяют серый, модифицированный и ковкий
чугуны, которые идут на изготовление арматуры, киехтов, гребных
винтов, деталей двигателей (поршней, цилиндровых втулок, кры-
шек и т. п.), вкладышей подшипников, различных неответственных
малонагружеппых деталей судового оборудования, водяной арма-
туры и т п.
Все ответственные отливки из чугуна подвергают испытаниям
согласно Правилам Регистра, причем образцы для испытаний обычно
отливаются вместе с изделием
§ 6. Цветные металлы Цветные металлы в большинстве своем яв-
н их сплавы ляются дорогостоящими и дефицитными
В судостроении их применяют обычно в со-
ставе различных сплавов в качестве основы или компонентов Доро-
гостоящие и дефицитные цветные металлы и их сплавы стараются
заменять пластмассами или какими-либо другими материалами.
Но полностью отказаться от применения их в судостроении в одних
случаях нельзя, а в других — нецелесообразно
Алюминий и его сплавы. В чистом виде алюминий в судостроении
применяется в виде фольги (тонко раскатанный лист алюминия тол-
щиной до 7,5 лк), которая идет на изоляцию главным образом трюмов
рефрижераторных судов Широкое распространение, особенно в по-
следнее время, получили сплавы алюминия с магнием, марганцем,
кремнием, мелью, железом. Сплавы алюминия обладают малым ве-
сом (в 3 раза легче стали), высокой коррозионной стойкостью, не-
2?
11> inn костью, хорошей свариваемостью. Однако они не очень прочны,
и»|иц(» стоят (в 6—8 раз дороже стали).
11з за малого веса сплавы алюминия с магнием называют легкими
• ии.-шами. Из них промышленность поставляет для судостроения ли-
• пиши и профильный прокат различных марок с разным пределом
м ьучссти
Литьем из легких сплавов изготовляют* кронштейны, рукоятки,
и новики, арматуру для систем подачи пресной воды, мелкие кнехты
к ютовые планки, корпуса насосов, поршни двигателей внутреннего
• ।орания и т д
Легкие сплавы для лиги я
марки . ЛЛ2 ЛЛ9 AJI8
ст, кгс!мм* . . . . 8 И 1G
Из проката изготовляют дельные вещи, радиаюры отопления,
мачты, фундаменты, различные резервуары, легкие переборки, над-
«(ройки, рубки, а также набор и обшивку небольших морских судов
Листовой и профильный прокат легких сплавов
марки ЛМг ЛМ(5В ЛМгб
кгс!ммг ........... . Ю 13 16
Медь и ее сплавы. Медь является дорогостоящим и дефицитным
металлом. Из нее изготовляют, например, токопроводящие доали
специальные прокладки, трубы. В основном же медь входит в ка-
честве основы в медные сплавы и как компонент в различные другие
сплавы. Сплавы меди обладают высокими антикоррозионными и анти-
фрикционными свойствами В судостроении применяются в основном
два сплава меди: бронза и латунь.
Бронза — сплав меди с оловом, марганцем, железом, алюминием,
никелем, цинком и другими элементами. Бронзы бывают оловянистые
п безоловяпистые Безоловян истые бронзы дешевле, гак как олово
является одним из наиболее дорогостоящих и дефицитных цветных
металлов Бронзы поставляются в виде листового или пруткового
проката, а также слитками Из оловянистых и безоловяниегых бронз
марок БрОЦВ-4, БрОЦС-8-4-3, БрОЦСНЗ-7-5-1, БрАМц9-2Л и
БрАЖ9-4Л изготовляют детали арматуры, корпуса и крылатки на-
сосов для морской воды, кингстоны, облицовки гребных валов, де-
тали узлов трения и т п
Латунь — сплав меди с цинком В качестве легирующих элемен-
тов в сплавы латуни могут входить свинец, олово, марганец, железо
иг п. Из латуней марок ЛМцЖ55-3-1, ЛАМцЖ67-5-2-2, ЛК80-ЗЛ,
ЛМц58-2, ЛС59-1, ЛО62-1 изготовляют гребные винты, гайки-обте-
кагели, крышки сальников, крылатки насосов для морской воды,
дейдвудные втулки, донно-забортную арматуру для морской воды,
арматуру для пара, детали иллюминаторов, крепежные детали для
всех сред, трубные доски и детали узлов трения.
К цветным антифрикционным сплавам относятся баббиты. В со-
став баббитов входят олово, свинец и сурьма, а также медь, мышьяк,
никель и кадмий. В судостроении применяются баббиты марок Б-83,
9'1
БН, Б16, Б6 Баббитами производят заливку подшипников главным
и вспомогаюльных механизмов К недостаткам баббитов следует
отнести высокую аоимость и малую прочность, поэтому для под-
шипников, работающих при больших удельных давлениях, высоких
окружных скоростях и значительных температурах, применяют
бронзовые вкладыши
Титановые сплавы — отличный конструкционный материал.
Они легки, хорошо обрабатываются, хорошо свариваются, жаро-
упорны, но дороги, н поэтому в судостроении находят ограниченное
применение
• • •
§ 7. Неметаллические Древесина. В прошлом древесина была в судо-
материалы строении основным конструкционным мате-
риалом. С появлением стали применение дре-
весины заметно сократилось В настоящее время ее применяют для
обстройки и отделки судовых помещений и для изготовления некото-
рых судовых конструкций (рангоута, подушек под механизмы, ме-
бели и пр) На некоторых судах (в основном, мелких) древесину
полностью вытеснили пластмассы
Основные породы древесины и применение их в судостроении.
Сосна — корпуса судов, настилы наружных деревянных палуб, обстройка судо-
вых помещений.
Ель — настилы внутренних палуб, мебель, обрешетник, наружная обшивка
в подводной частя деревянных судов
Лиственница — корпуса судов, настилы палуб
Кедр — по своим свойствам равноценен сосне н является ее замени!елем.
Пихта - обрешетник сланн, спусковые устройства
Дуб — подушки под механизмы, отделка помещений мебель
Бук — мебель, отделка помещений
Ясень — трапы, двери, весла, отделка помещений
Клеи — шпоны (продольный срез древесины толщиной 0,8—1,5 мм) для отделки
мебели и помещений
Береза — фанера для обстройки судовых помещений (карельская береза, име-
ющая красивую текстуру, идет на изготовление шпопа для отделочных работ).
Орех — шпоны для отделки мебели и помещений.
Бакаут — вкладыши подшипников дейдвудных втулок (бакауг является дефи-
цитным материалом и ввозится в СССР из-за границы, поэтому в последнее время
бакаутовые подшипники стали заменять резино-металлическими)
При изготовлении различных деревянных судовых конструкций
для предотвращения их коробления применяют только просушенную
древесину. Для защиты от загнивания и придания древесине огне-
стойкости готовые детали изделий до их сборки пропитывают анти-
септиком н антипиреном.*
Синтетические материалы. В судостроении широкое применение
нашли материалы, получаемые при помощи синтеза различных орга-
нических веществ на химических заводах. В основном используются
два типа таких синтетических материалов тпетици /пгуястииески<а
массы) и эластики.
Пластики — эго твердые материалы, изменяющие свою форму при
н.п реве и соответствующем давлении и сохраняющие новую форму
нт остывания и снятия давления.
Эластики — обладают' высокой эластичностью и сохраняют свою
ш рвоначальную форму после снятия усилий (например, сминающих).
Синтетические материалы обладают многими положительными
• нойсгвами, которые позволяют применять их в судостроении и в це-
ним ряде случаев замениib ими дорогостоящие и дефицитные мате-
риалы (например, цветные металлы). К таким положительным свой-
<| вам 01 носятся малый удельный вес, хорошая водостойкость, хо-
рошие антифрикционные свойства, высокая коррозионная стойкость
в агрессивных средах (морской воде, нефтепродуктах, слабых кисло-
iax) н пр. Кроме того, они технологичны, морозостойки, диэлек-
ричны, а прочность некоторых синтетиков достигает прочности стали.
Гюльшипство синтетических Mai ер налов имеет невысокую стоимость.
Основные виды пластмасс н применение их в судостроении.
Полиэтилен Материал молочно белою цвета, в топких пленках* бесцветен.
Применяется для изготовления труб, арматуры, прокладок, изоляции кабеля, элск-
тро рад иодеталей, эластичных емкостей малых размеров, брызгозащищающих
занавесей для ванн и душевых.
Полихлорвинил Белый или желтоватый материал с высокой поверхностной
твердостью Некоторые марки полихлорвинила, не содержащие пластификатора,
называют винндуром или винипластом. Применяется при изготовлении электропа-
нелей, труб, аккумуляторных бачков, изоляции электропроводов.
Полиамиды В эту группу входят нейлон и капрон Полиамидные смолы выпу-
скают в виде бесцветных или светло-коричневых гранул, из которых затем литьем
или штамповкой изготовляют различные изделия. Благодаря высоким механическим
свойствам капрона и нейлона, а также высокой износостойкости, хорошему сцепле-
нию с металлами, малому весу, хорошим аптифрикцнонпым свойствам эти материалы
идут для изготовления вкладышей подшипников, втулок, крепежных деталей, элек-
трорадиодеталей, шестеренок, крылаток насосов и вентиляторов, гребных винтов
и т п.
Стеклопластики получают армированием полиамидных или эпоксидных смол
стекловолокном или другой тканью Стеклопластики поставляют в виде листов, труб,
лент и проката различных профилей Стеклопластики идут на изготовление мебели,
вкладышей дейдвудных подшипников, деталей электрооборудования, легких пере-
борок, антифрикционных деталей и т п В настоящее время освоен выпуск малых
судов из стеклопластиков »
Пластмассовые суда легче стальных, не корродируют, пе обрастают, не нуж-
даются в покраске (так как красители вводят в смолу). Крупные пласт массовые суда
пока ие строят, так как нет еще достаточно надежного способа соединения отдельных
секций корпуса, а изготовление монолитных больших пластмассовых корпусов на-
талкивается на ряд технологических и экономичен ких трудностей.
Нередко стекло! капью на эпоксидной смоле покрывают участки гребных валов,
рабоюющих в воде, а также лопасти гребных винтов
Органическое стекло (плексиглас) Оно прозрачно, диэлектрично, стойко к дейст-
вию нефтепродуктов. Применяется в иллюминаторах, приборах, при отделочных
работах и т п.
Применение синтетических материалов в судостроении регламен-
тируется специальными нормативными документами, в которых ука-
заны марки и область применения эгих материалов.
Лакокрасочные материалы. В целях предохранения конструкций
судна преждевременно^ пр»» вии нг них внешней
31
среды (воздуха, воды, нефтепродуктов, микроорганизмов, механиче-
ских воздействий и т п ) их защищают различными лакокрасочными
покрытиями.
Все судовые лакокрасочные покрытия должны обладать хорошей
адгезией (способностью прилипать к окрашиваемой поверхности);
длительно сохраняться в условиях эксплуатации; не всгупать в хими-
чес кую реакцию с внешней средой и окрашенной поверхностью;
обладать достаточной прочностью; надежно защищать металл от кор--
розин и обрастания, быстро высыхать и в высохшем состоянии быть
безвредными для человека. Лакокрасочные материалы разделяются
на краски, эмали и лаки.
Краски, масляные различных цветов применяются для антикор-
розионных и декоративных покрытий наружных и внутренних судо-
вых поверхностей Краски с синтетическими пленкообразующими
дешевле и обладают более высокими качествами, чем масляные.
К ним относятся: этинолевая краска ЭКЖС-40, нсобрастающая эти-
нолсвая краска ЭКН-104, необрастающая краска ЯН-7А; эпоксидная
краска ЭП-71, отличающаяся хорошей адгезией, теплостойкостью
и длительным сроком службы. Краска ЯН-7А обладает особенно
хорошими антикоррозионными и необрастающимн свойствами. Ее
наносят на обшивку корпуса в разогретом состоянии (до температуры
120—140° С), время высыхания 3—4 мин Применение такой краски
особенно выгодно при доковаиии судов, так как при этом значительно
сокращается время стоянки судна в доке.
Синтетические краски в основном применяются для окраски на-
ружных частей корпуса судна, района переменной ватерлинии и
подводной части.
Эмали — это краски, приготовленные на лаках. Хорошими ка*
чествами обладают эмали, приготовленные на основе пентафгалевых
смол (эмали типа ПФ). Их применяют для окраски как внутренних,
так и наружных поверхностей. Эмали, обладающие бензо- и масло-
стойкостью, применяют для окраски различных судовых механизмов
и специальных помещений.
Лаки — масляные спиртовые и синтетические — применяются
для пршотовлепия красок н эмалей, а также для различных работ
по дереву и металлу
Для лучшей защиты конструкций и более длительного срока их
службы лакокрасочные покрытия следует наносить на тщательно
зачищенные и загрунтованные поверхности Цвет, марка и поря-
док нанесения лакокрасочных покрытий на судовые поверхности
регламентируются Правилами окраски судов ММФ.
При работе с лакокрасочными материалами необходимо соблю-
дать правила техники безопасности, поскольку многие из них ядо-
виты или выделяют вредные для здоровья человека летучие вещества.
Кроме того, серьезное внимание нужно уделять противопожарным
мерам, так как большинство лакокрасочных материалов горючи или
образуют при высыхании в закрытом помещении взрывоопасные
смеси лету ни фракций красок с воздухом.
32
1еплоизоляционные и облицовочные материалы. Для обеспечения
• рн»уемых условий обитаемости судна многие поверхности судовых
н’»мгщений покрывают различными теплоизоляционными или обли-
.«(ночными материалами, которые должны обладать малым весом,
-плым коэффициентом теплопроводности, огнестойкостью, биостой-
мн1ыо, водостойкостью, достаточной прочностью, максимальной
• .мнерату росгойкостыо.
Основные теплоизоляционные и облицовочные материалы и при*
«мнение их в судостроении.
Пробка о плитах — получается прессованием размельченной коры пробковою
иуба с клеящим составом Горит, гниет, имеет высокую стоимость Применяется
..(рлничепно для изоляции жилых и некоторых специальных помещений
Крупа пробковая (крошка) — дробленые отходы прессованных пробковых нзде>
Kid Тлеет, гниет Применяется для изоляции труднодоступных мест. Наносится
ин поверхность одновременно с клеящим составом.
Экспантип в плитах — термически обработанная и спрессованная пробковая
крошка Легче пробки, горят, гниет. Применяется ограниченно для изоляции жилых
м некоторых служебных помещений.
Пеностекло — получается спеканием порошкообразного стекла с газообразова-
илем. Не горит, не тлеег, не гниет. Требует предосторожности при изоляционных
работах Применяется для изоляции жилых, служебных и рефрижераторных ломе-
щеиий
Стекловолокнистые плиты — получаются на перепутанного паровым раздувом
штапельного стекловолокна на связующем из синтетических смол Трудносгораемые,
нс тлеют Применяются для изоляции поверхностей судовых помещений, нагрева-
ющихся до температуры 120е С. При работе со стекловолокиистымн плитами тре-
буется защита кожных покровов.
Пенопласт ФФ — поставляется в плитах. Трудновосплвменяемый, не тлеет,
не гннет Применяется для изоляции судовых помещений, вентиляционных каналов
и других поверхностей, нагревающихся до температуры 100° С.
Пенопласт ФС-7 — поставляется в плитах. Грудновослламеняемый, не тлеет,
не гниет Применяется для изоляции жилых и служебных помещений и других по-
нерхиослей, нагревающихся до температуры не выше 100е С
АТИМС — простеганные маты из штапельного стекловолокна, покрытые с двух
< торон редкой стеклотканью Не горят, не тлеют, не гниют. Применяются для изоля-
ции поверхностей, нагревающихся до температуры 450е С. lie допускаются к при-
менению в рефрижераторных камерах и трюмах.
ВПИ (вермикулитовая противопожарная изоляция) — плиты из обожженного
нермикулнта с добавкой асбеста и связующего. Применяются для изоляции противо-
пожарных перекрытий, могут выдерживать температуру до 1000е С.
Винипласт гофрированный — плиты из склеенных между собой листов гофри-
рованного поливинилхлорида. Будучи в пламени — горит, без огня не тлеет, не-
1 шроскопичеп. Применяется для изоляции влажных и рефрижераторных помещений.
Фольга алюминиевая — листовой прокат алюминия марок А00, АО, А1 толщи-
ной 7,5—11 мк Поставляется в рулонах шириной до 450 мм Не горит, не гниет.
При длительном воздействии влаги корродирует; требует защиты от грызунов. При-
меняется в гофрированном (мятом) виде для изоляции различных судовых помещений
и рефрижераторных трюмов. < t
Напыляемая асбоиооляция — приготовляется непосредственно при'нанесении
па поверхность. В ее состав входи г распушенный асбест и быстросхватывающнйся
цемент в пропорции 2 . 1. На изолируемое поверхности смесь наносится специальным
распылителем, при выходе из которого сухая смесь увлажняется и прилипает к по-
верхности Применяется в противопожарных перекрытиях.
Асбест — применяется в виде ткани, шнура и картона для изоляции различных
поверхностей, нагреваемых до температуры 600е С.
2 *, М Г.дечев, Е М Лод, viuif 33
Для гидрозащнты изоляции применяются следующие материалы
лаковая шпаклевка, цел а лиговая шпаклевка, пленка ПТГМ (пле
ночпый трудпосгораемый г идрозащитный материал), стеклоткань,
парусина, миткаль Выбор типа изоляционного материала, способа»
его крепления к судовым поверхностям и материала для х идрозащиты
изоляции произвол и 1ся согласно рекомендациям нормативных доку
ментов. Выбор типа облицовочных материалов производят исходя ш
назначения помещения и декоративно-эстетических требований
к нему Необходимо отметить, что изоляционные и облицовочные
работы производят после окончания сварочных рабог по доизоля-
ционному насыщению и испытания корпусных конструкций на водо-
непроницаемость.
Клеи» Для соединения различных деталей судового оборудования
н корпусных конструкций применяют различные клеи. Клеи должны
обладать хорошей адгезией, достаточной прочностью, огнестойкостью,
температуростойкостыо, биостойкостью, нетоксичное! ью и техноло-
гичностью
Вопрос о применении той или иной марки клея решается в ка-
ждом отдельном случае в зависимости от назначения склеиваемых
деталей и требований, предъявляемых к клеевому соединению При
составлении клеевых растворов и при работе с клеями необходимо
соблюдав осторожное!ь, гак как некоторые компоненты клеев или
клеи в целом огнеопасны пли токсичны.
Основные виды клеев и применение их в судостроении
Столярный клей — применяется для склейки деталей деревянной мебели или
других деревянных конструкций в сухих помещениях
Казеиновый клей— дает более прочные соединения деревянных деталей, чем
столярный, но не обладает водостойкостью.
Клеи БФ-2, БФ-3, БФ-6 — клеи на синтетической основе — применяются для
склеивания дерева, металла, стекла кожи, пластмасс и тканей
Клей ВИАМБ-3 — синтетический водостойкий клей, идущий на склейку дета-
лей корпуса малых деревянных судов
Клеи на эпоксидной смоле — это клеи, которыми можно клеить самые различные
материалы в любом сочетании, сталь, дерево, пластики, цветные металлы и т п.
Находят широкое применение при «лечении» пороков литья, при мелком ремонте
корпуса судна и т п
Клеи целалит № 3 и № 4 — клеи иа латексной основе с добавкой казеина,
портландцемента и распущенною асбеста Эти клеи применяются для приклейки
теплоизоляционных материалов (в основном плиточных) к корпусным конструкциям
(целалит № 4) и для приклейки гидроизоляции к теплоизоляционным материалам
(целалит № 3)
Битумная мастика — применяется в горячем виде для приклеивания изоляции
и в некоторых случаях для защиты металлических поверхностей от коррозии
Бетон получают смешиванием судостроительного цемента (порт-
ландцемента, бысгротвердеющего цемента, пуццоланового цемента)
с водой и наполнителями (песком, щебнем, гравием) Если в бетон
ввести сильную арматуру, то получится железобетон Бетон при-
меняется для изготовления корпусов железобетонных судов, покры-
тия палуб, ремонта ii заливки отдельных корпусных конструкций
стальных судов.
34
Мпюрнал для покрытия палуб. Палубные покрытия должны
|h<hiu противостоять действию влаги, не пропускать воду, быть
t..hi.ими к механическим воздействиям, нс вступать в химическую
I* и пню с материалом палуб и не быть скользкими Палубные по*
< |>ы1 пн наносят на палубы после окончания сварочных работ и испы*
• «иня конструкций корпусов на водонепроницаемость.
М.нериалы для покрытия палуб
Црсжсина — сосновые, еловые, кедровые доски — «палубник», которым иокры-
.. ши наружные и внутренние палубы (см рис 58). В последнее время от деревянных
11.14 умных покрытий отказываются и переходят к мастичным
Цементнобетонные покрытия — применяются для покрытия палуб во влажных
и инжароопасиых помещениях.
Керамические плитки — ставят в помещениях с большой влажностью (бани,
н|.пчсчиые, гальюны и т. п) В указанных помещениях керамическими плитками
И|И1И (водят также облицовку стен. Плитки ставятся на цементном основании.
Мастика МСЛ-2 — применяется для покрытия стальных и деревянных виутрен-
nnt палуб
Мастика «Нева-2» и «Нева-3» — прочные антикоррозионные, износоустойчивые
и нчоизолирующие покрытия (см рис 61); нашли широкое применение для покры-
ЧП1 наружных и внутренних палуб.
Мастика нескользящая — наносится тонким слоем на палубы в местах интенсив-
ный движения людей, а также в районах установки различных палубных устройств
и механизмов При работе с мастикой требуется соблюдать меры противопожарной
<н'(опасности
Мраморные покрытия — мраморные плитки или мраморная крошка на цемент*
ном основании — применяются преимущественно на пассажирских судах большого
Ж1доизмещенкя для покрытия палуб во влажных помещениях или в вестибюлях.
Покрытие может быть однотонным или иметь какой-либо орнамент
Линолеум полихлорвинилоеый — применяется для покрытия шальных и дере-
Ининых палуб и мастичных покрытий в жилых, служебных и общественных помеще-
ниях.
Релин (резиновый линолеум) — применяется для покрытия палуб почти всех
помещений, для изготовления ковриков, дорожек и т. п.
Прочие неметаллические материалы. Резина — высокоэластич-
ный материал, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами;
нодостойка, выдерживает значительные деформации, аойка к исти-
ранию. Применяемся в качестве уплотнительных прокладок горло-
iiiiii, иллюминаторов, люков, дверей, трубопроводов и т п., а также
и качестве различных амортизационных деталей и вкладышей под-
шипников.
Кожа идет на изготовление различных прокладок, манжет, при-
иодных ремней и отделки мебели.
Стекло в зависимости от марок применяется для иллюминаторов,
зеркал, водомерных стекол, декоративной отделки и т п.
§ 8. Борьба
с коррозией
и обрастанием
корпусов гудов
Коррозия — это разрушение металла от хи-
мического или электрохимического воздей-
ствия на него внешней среды (рис. 20).
Химическая коррозия происходит от действия
сухих газов или жидкостей, не проводящих
Особенно подвержены химической коррозии
электрический .. ,
внутренние поверхности iанков нефтеналивных судов, перевозящих
ток.
светлые нефтепродукты, в которых содержатся сернистые соедине-
ния н кислотные остатки, вступающие в химическую реакцию с ме-
таллом. При перевозках тяжелых нефтепродуктов процесс химичес-
кой коррозии протекает несколько медленнее. Надводные поверх-
ности судов, не защищенные от воздействия атмосферы, также по*
крываются ржавчиной за счет окисления наружного слоя металла.
Электрохимическая коррозия происходит при соприкосновении
металла с токопроводящими жидкостями (электролитами) Таким
электролитом является морская и речная вода Вследствие неодно-
родности металла корпуса судна (неметаллические включения, га-
Рис 20 Виды коррозионных разрушений: а —сплошное равномерное,
б —язвенное; в—пятнистое, а—точечное; д — межкристаллическое
зовые раковины нт. п ) на нем при соприкосновении с водой обра-
зуется множество гальванических пар, в результате чего металл кор-
пуса, являясь анодом, частично переходит в электролит. Наибольшие
разрушения металла корпуса происходят из-за электрохимической
коррозии
Интенсивность коррозии зависит' от солеиос1и воды, содержания
в пей кислорода и химического состава металла корпуса. Наиболее
интенсивно корпус корродирует там, где происходит периодическая
перемена агрессивных сред, а именно, в районе переменной ватер-
линии, в кормовой части судна в районе работы гребных винтов,
в нижних поясьях водонепроницаемых переборок и т. п.
Как химическая, так и электрохимическая коррозия наносит
непоправимый вред корпусу и другим конструкциям судна. В ме-
стах, подвергшихся коррозионному разъеданию, металл утончается,
что соответственно вызывает уменьшение прочности и плотности кон-
струкций и корпуса в целом, а это в свою очередь приводит к поста-
новке судна в ремонт и расходованию материальных средств.
В настоящее время мерой борьбы с химической коррозией яв-
ляется покрытие судовых поверхностей различными красками и эма-
лями, которые защищают металл от воздействия внешней среды.
36
Металл защищают от коррозии с момента получения его судо*
• чю тельным или судоремонтным предприятием с металлургического
•/•пода Обычно листы стали, идущие на постройку секций корпуса,
••срабатывают на дробемстных установках для сбивания с них про*
h.n ной окалины, грязи и ржавчины, а затем пассивируют, т е. по*
М'ывают различными грунтами, например, алкидно-сгирольным груп-
пам (АСГ), грунтом ВЛ-02, эпоксвдно-поливинилбутиральными грун-
Н1МИИТ п Такая обработка предохраняет металл от взаимодействия
• атмосферой па период постройки судна, т е. на 6—12 мес
Рис. 21 Схема катодной защиты судов.
/ — выпрямитель тока, 2 — провод, присоединенный к судам, 9 — подвешенные
аноды.
Защита от химической коррозии поверхностей отсеков танкеров
производится при помощи специальных химических веществ — инги-
биторов, которые вводят в небольших количествах в нефтепродукты.
Чаще всего в качестве ингибитора применяют бензонат аммония
Ингибиторы способствуют образованию на стальных поверхностях
защитной пленки, в результате чего скорость коррозии в среде нефте*
продуктов снижается в 15—30 раз
Средствами защиты от электрохимической коррозии служат лако*
красочные покрытия, а также катодная и протекторная защита кор-
пуса судна
Катодная защита основана на подаче электрического тока (0,8—
0,85 в) через забортную воду к металлу корпуса (рис 21) Наиравле*
ине тока должно быть обратно направлению тока в гальванических
парах корпуса и электролита
При катодной защиге к положительному полюсу присоединяется
анод (специальный электрод, опущенный в воду), а к отрица-
тельному — катод (корпус судна) При протекании тока от анода
к катоду разрушается анод, а не корпус Такая защита применяется
в основном при долгой стоянке судна в ремонте, но ее можно при-
менять также и на ходу судна Тогда ток берут от судовой элект-
ростанции
37
Протекторная защита применяется для защиты корпусов судов и
внутренних поверхностей танков нефтеналивных судов В этом слу-
чае к поверхностям, подвергающимся коррозии, прикрепляют так
называемые протекторы из металла (цинка, алюминисво-магниевого
сплава), электрический потенциал которого ниже электрического
потенциала металла корпуса. Протектор, являясь анодом, разру-
шается при прохождении тока, а металл корпуса сохраняется Про-
текторы чаще всего устанавливают в кормовой части судна в районе*
работы гребных винтов, на скуловых килях и в носовой части.
Обрастание корпусов судов — биологическое явление, выража-
ющееся в гом, что подводная поверхность корпуса судна обрастает
морскими ракообразными организмами (балянусами, двустворчатыми
моллюсками, водорослями и т п ) Обрастание зависит от сезона и
района плавания Особенно интенсивно обрастают стояночные суда
в теплых морях Из-за увеличения шсроховазости корпуса возра-
стает сопротивление воды движению судна, что приводит к снижению
скорости судна и дополнительному расходу топлива Кроме корпуса
обрастают кингстоны и трубопроводы забортной воды; это значи-
тельно ухудшает условия эксплуатации судовых систем.
Борьба с обрастанием корпусов заключается в своевременном
докованнп судов для очистки и окраски подводной части необра-
стающими красками, так как содержащиеся в этих красках токси-
ческие вещества убивают морские организмы Продолжительность
действия необрастающих красок равна времени полного растворения
токсинов в морской воде. Например, антикоррозионная пеобраста-
ющая краска ЯН-7А защищает корпус судна в течение 2—4 лет.
ГЛАВА IV
СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ЧАСТЕЙ
КОРПУСА СУДНА
• • •
Корпус судна и различные судовые кон-
струкции собирают из листов, профильной стали, поковок и отливок
Для получения единого целого отдельные элементы конструкций
нужно соединять между собой, обеспечивая необходимую прочность
и плотность как в местах соединения, так и всего корпуса или кон-
струкции в целом В настоящее время в зависимости от способа
соединения различают несколько типов соединения деталей: сварные,
заклепочные, клеевые, резьбовые и др.
Ниже рассматриваются наиболее распространенные способы со-
единения деталей хоопусяы* конструкций обдаст»- ч* «рчмАне«ия,
особенности выполнения, основные преимущества и недостатки
•i !l. Сварные Преобладающим типом соединений стальных
• огдннения конструкций в судостроении являются свар-
ные соединения Основным видом сварки
шннстся электродуговая — ручная, полуавтоматическая и автома-
инеская. Наилучшие результаты по производительности труда и
। (чсству сварного шва дает автоматическая сварка
При изготовлении отдельных полотнищ нз листовой стали, при-
парки к полотнищам набора (ребер жесткости), сварки секций кор-
пуса судна и сварки друвкх судовых конструкций (фундаментов,
Рис 22 Типы сварных швов а - июв стыковой без разделки кромок с подваркой —
для сварки наружной обшивки малых судов при толщине металла 3—4 мм, стенок
рубок и т. п.; б — шов стыковой с V-образной разделкой кромок и подваркой — для
сваркк наружной обшивки, различных емкостей и других ответственных соединений,
« — шов угловой с разделкой кромок и подваркой — для сварки ширстрека с палуб-
ным стрингером, вварки патрубков в донышки сосудов под давлением и пр ; а — шов
угловой без разделки кромок —для сварки вкладных водяных цистерн, бачков,
иеогветственных фундаментов, д — шов тавровый без разделки кромок односторон-
ний — для приварки набора к обшивке, кроме района МО, стенок малых рубок
к палубе; е — шов тавровый с разделкой кромок двусторонний — для приварки
набора к обшивке в районе МО, сварки фундаментов под главные двигатели и т п
(рубопроводов и т п.) применяются все виды элсктродуговой сварки.
Для улучшения качества сварных швов применяют электродуговую
сварку под слоем флюса или в среде инертных газов (аргон, углекис-
лый газ).
В зависимости си толщины металла кромки свариваемых деталей
можно сваривать без разделки или с разделкой Разделка кромок
обеспечивает лучший провар металла и соответственно лучшую
прочность соединения, поэтому она обязательна в прочно-плотных
соединениях при толщине свариваемого металла более 6 мм. Основ-
ные типы и конструктивные элементы сварных швов электродуговой
сварки и типы электродов регламентируются специальными ГОСТ.
Применяемые в судостроении сварные швы и их наименования
приведены на рис. 22
Основными преимуществами сварки являются надежная проч-
ность и плотность соединений, более рациональное использование
39
металла в конструкциях, уменьшение сроков постройки судна (по
сравнению с постройкой клепаных судов), малый вес сварных корпу-
сов (корпус сварного судна легче такого же клепаного корпуса на
15—22%), меньшая сюимость соединений.
При производстве сварочных работ для обеспечения хорошего
качества сварных соединений необходимо следить за правильным
подбором свариваемого металла, типом элекгродов, режимом сварки
и технологией сборки узла, секции или корпуса судна в целом. Во
избежание несчастных случаев, необходимо строго соблюдать пра-
вила техники безопасное! и
В судостроении и судоремонте применяют также газовую сварку,
например при сварке i руб некоторых рефрижераторных судовых
систем, где пе допуск аки с я фланцевые или штуцерные соединения.
§ 10. Заклепочные До 1930-х годов заклепочные соединения
соединения были основным видом соединения корпусных
конструкций. В настоящее время заклепоч-
ные соединения применяю) лишь при пос (ройке судов из легких
сплавов, а также на крупных морских судах для выполнения так
Рис 23 Типы заклепочных швов и
виды заклепок а — соединение палуб-
ного стрингера с шире греком, выпол-
ненное заклепками с бочкообразной
закладной головкой; б — клепаный
рамный шпангоут, заклепочные швы
однорядные, заклепки с полукруглой
закладной головкой, в — соединение
двух листов внакрой двухрядным за-
клепочным швом, заклепками с полу-
потайной закладной головкой, г — со-
единение листов наружной обшивки с
накладной планкой четырехрядным за-
клепочным швом, заклепки с потайной закладной головкой.
ф
1 — ширстрек, 2 — замыкающая головка заклепки 3 - закладная головка заклепки, Г -
принтерный угольник S — палубный стрннгео 6 — »аружная обшивка ’ - утечка pav
uvro шпаигоуза, о — прямой угольник. 9 — обратный угольник; 10 — накладная планка
40
пл >ываемых барьерных швов, к которым относятся* соединение шир-
• । река с палубным стрингером, соединение скулового листа с обшив*
। ой днища и борта, соединение углов длинных надстроек и рубок
< палубой
Основные виды заклепочных швов изображены на рис 23.
Диаметры заклепок, расстояния между заклепками (шаг), мате-
риал н различные требования, предъявляемые к заклепочным со-
единениям, регламентируются Правилами Регистра СССР
К преимуществам заклепочных соединений можно отнести:
«исутствпе коробления конструкций, отсутствие остаточных напря-
жений в швах; наличие некоторой податливости соединения, что
< нособствуст перераспределению напряжений по металлу конструк-
ции, препятствуя тем самым появлению трещин
Недостатком является большая трудоемкость выполнения со-
единений, увеличение веса конструкции за счет выступающих голо-
пок заклепок, накладных планок и перекроя листов, недостаточная
плотность соединения (при расшатывании заклепок появляется течь)
$ 11. Прочие В последнее время большое распространение
соединения получаю! клеевые соединения в связи с вне-
дрением в судостроение и судоремонт синте-
1ическнх клеев При помощи склейки можно изготовлять корпуса
малых самоходных и несамоходных деревянных судов Очень выгодно
также производить мелкий ремонт металлических конструкций
Рис 24 Резьбовые соединения а— болтовое;
б — шпилечное: в — гужониое
/ — продольная балка фундамента, 2 — болт. 3 металлический сухарь. 4 — гайка, 5 —
контргайка; б — лена агрегата, 7 — лафетный лист. 3 — палуба. 9 — мавлрыш, /0 — про-
кладка. // - крышка горловины. /2 - шпилька, /3 - форштевень; 74 - гужоя, 73 — сре-
зающаяся квадратная головка гужоаа, /б — наружная обшивка
(вплоть до заделки небольших пробоин в наружной обшивке) эпок-
сидной смолой, что резко сокращает стоянку судна в аварийном ре-
монте
Кроме клеевых при постройке судов используют различные резь-
бовые соединения — болтовые, шпилечные и гужонные.
Болтовые соединения применяются при сборке трубопроводов
на фланцах, при креплении различных агрегатов и конструкций
41
к фундаментам (рис 24, а), при сборочных работах — как временное
крепление и т. п.
Шпилечные соединения применяют там, где по условиям эко
плуатации копсарукции нельзя или нецелесообразно делать сквозное
отверстие для болта. На шпильках крепят крышки горловин
(рнс. 24, б), фланцы труб к переборочным или палубным привары*
шам н 1. п
Соединение гужопамн, как правило, неразъемное и применяется,
например, при креплении листов наружной обшивки к фор- или ах-
терштевню (рис 24, о), 1ДС крепление заклепками или сваркой по
каким-либо причинам нецелесообразно
ГЛАВА V
ПОНЯТИЕ О ПРОЧНОСТИ СУДНА
• • •
Прочность судна — это способность отдель
пых корпусных конструкций, а также всего корпуса судна в целом
выдерживать дейавие различных эксплуатационных нагрузок, не
получая остаточных деформаций и не разрушаясь
Наряду с прочностью корпус судна должен обладать достаточной
жесткое 1ью, чтобы под воздействием приложенных к корпусу усилий
упругие деформации были незначительны.
Достаточная прочность и жесткость корпуса должны быть обес-
печены при минимальном весе конструкций, т е при минимальных
толщинах металла обшивки и набора Снижение общего веса корпуса
приводит в конечном икие к увеличению грузоподъемности судна.
При проектировании судна необходимая прочность и жесткость
обеспечиваются в основном за счет наиболее рационального (с точки
зрения строительной механики корабля) распределения металла в по-
перечных сечениях отдельных конструкций и корпуса судна в целом.
Для полной уверенности в том, что построенное судно будет обладать
достаточной прочностью, при проектировании судна выполняют
расчеты прочности
Конечной целью расчетов прочности является определение на-
пряжений, которые могу! возникнуть в конструкциях корпуса от
действия па него различных эксплуатационных нагрузок Если полу-
ченные расчетом напряжения в корпусе судна не превосходят допу-
скаемые, то прочность корпуса считается обеспеченной
Каждое судно имеет также запас прочности, который компенсирует
неточности при допущениях, принятых в расчетах, и возможное пре-
вышение действительных эксплуатационных нагрузок против условно
принятых. Принятие неоправданно большого запаса прочности при-
водит к увеличению толщин металла обшивки и набора, что в свою
очередь увеличивает вес судна, снижая полезную грузоподъемность
it
i) 12. Силы,
действующие
ив корпус судна
Все силы, действующие на корпус судна, или,
как их называют в строй «ельпой механике
корабля, нагрузки, можно разделить на две
категории:
— постоянные, действующие в течение всего периода эксплуата-
инп судна;
— случайные, действующие в течение какого-либо промежутка
времени (могут воздейововать на судно одни раз или повторяться).
По характеру воздействия па корпус постоянные н случайные
силы могут быть статическими и динамическими В различных усло-
виях эксплуатации на судно действуют следующие нагрузки
— силы, веса — постоянные силы, действующие во время по-
стройки, а также эксплуатации и ремонта судна К ним oiносятся:
вес корпуса, вес механизмов, вес груза н пассажиров и т п ,
— силы поддержания (силы давления воды) — постоянные силы,
действующие па плавающее судно Величина сил поддержания про-
порциональна объему подводной части корпуса судна,
— силы сопротивления воды при движении судна. Их также можно
отнес ip к, постоянным силам, но величина их зависит от скорости
хода судна (для стояночных судов эти силы будут случайными);
— инерционные силы — случайные силы, появление которых за-
висит от эксплуатационных условий,
- - реакция кильблоков при постановке судна в док — случайные
силы, величина которых зависит oi количества кильблоков под дни-
щем корпуса и распределения весовой нагрузки судна в момент доко-
вания;
— прочие эксплуатационные силы — как правило, случайные
силы, преимущественно динамического характера: удары о пирс при
швартовке, посадка на мель, удары волн о корпус, тал ина и не палубы
водой при шторме и т. п.
Для противодействия вышеперечисленным нагрузкам и предот-
вращения остаточных деформаций корпус судна должен обладать
общей продольной, поперечной н местной прочностью
§ 13. Общая Общей продольной прочностью корпуса яв-
продольная прочность ляется способность корпуса выдерживать
воздействие изгибающих усилий, вызванных
вертикальными нагрузками при положении судна на тихой воде и на
волнении Горизонтальными силами — упором гребных винтов и
сопротивлением воды ври движении судна — в обычных случаях
пренебрегают, так как, с точки зрения общей прочности корпуса,
они малы
Поскольку в эксплуатации судно может быть нагружено различ-
ными способами, при расчетах необходимо рассматривать самые не-
выгодные, с точки зрения прочности спучаи. Правила Регистра СССР
7pcvjK)i C»6zi3a re.ioliv рйССмыТроВл. Ь СЛсДу ЮЩис СЛ}ЧЛИ
43
для судов различных типов.
— судно в полном грузу с 50% судовых запасов;
— судно в балласте с 50%
Рис. 25. Кривые сил веса (а), сил
поддержания (б), нагрузки (а), пе-
ререзывающих сил (е) и изгибаю-
щих моментов (б).
судовых запасов.
Вертикальные нагрузки, т. е
силы веса и силы поддерживания,
условно приводятся к плоской си*
стеме сил, приложенных в вертикаль*
ной плоскости, проходящей вдоль
судна через середину его ширины
Рассмотрим распределение этих сил
подлине судна и результат их дей*
ст в ня.
Силы веса по длине судна рас-
пределены неравномерно. Их рас-
пределение зависит от типа судна,
расположения МО по длине судна,
количества груза в разных грузовых
трюмах, количества и распределения
судовых запасов и т. п.
При расчетах обшей продольной
прочности корпус судна по длине раз-
биваю! на 20 теоретических oicckob.
Подсчитывают вес корпуса, механиз-
мов, оборудования, грузов и т и.,
приходящийся на каждый 1еоре1иче*
ский отсек, а затем строят график
весовой нагрузки. Полученная сту-
ненчатая кривая веса (рис 25, а) в
определенном масштабе дает величи-
ну интенсивности нагрузки в каждом
теоретическом oicckc и характер рас-
пределения этой нагрузки по длине
судна
Силы поддержания па тнхой воде,
величина которых зависит от объема
подводной части корпуса судна, также
можно изобразить ступенчатой кри-
вой, вычислив значения этих сил
для каждого теоретического отсека.
Благодаря плавности обводов кор-
пуса ступенчатую кривую можно заме-
нить плавной кривой (рис. 25, б).
Кривые сил веса и сил поддержания строятся в одном масштабе.
На рис 25 видно, что силы веса и силы поддержания в одних и тех
же 1еоретических отсеках имеют разную величин} и разные знаки.
Если их сложить, т е. наложить эпюру сил поддержания на эпюру
сил веса то оставшиеся неуравновешенные силы с соответству-
ющим знаком и будут являться той нагрузкой, которую должно
44
•ыцгржать судно — «балка», — находясь на тихой воде (рис
’•», в).
Далее методами, изложенными в курсе строительной механики
корабля, производят вычисление перерезывающих сил /V и изги*
•1.1ЮЩИХ моментов М, и строят их эпюры (рис. 25, г, д). Из курса
• •противления материалов известно, что кривая перерезывающих
• пл есть интегральная кривая от кривой нагрузки, а кривая изги-
•иющих моментов есть интегральная кривая от кривой перерезы-
вающих сил.
Вычислив значения NT и Л4Т для судна на тихой воде, вычисляют
дополнительные перерезывающие силы н изгибающие момен-
1Ы Мв, которые возникнут у судна, попавшего на волну, вследствие
перераспределения сил поддержания. По полученным суммарным
шачениям
- /Ут4-Л/В; М„ -- Mt |
вычисляют касательные и нормальные напряжения в любой связи
корпуса.
Касательные напряжения в корпусе возникают вследствие стрем-
ления отдельных сечений корпуса балки сместиться огносиюльно
друг друт в вертикальной плоскост под действием вертикальной
нагрузки
Эти напряжения по должны превышать допускаемых Так, напри-
мер, касательные напряжения % в обшивке борта от общего продоль-
ного изгиба в районе максимума перерезывающих сил нс должны
превышать 0,35от, т. е т ^0,35ат. Это означает, что если корпус
судна построен из стали марки ВМСт.Зсп, то расчетные касатель-
ные напряжения должны быть т «с 840 кгасмг.
Максимальные нормальные напряжения в продольных связях
корпуса от общего продольного изгиба обычно вычисляют для свя-
зей, находящихся в районе дейстня максимального изгибающего
момента (см. рис 25), т. с. примерно в средней части длины судна
Для вычисления нормальных напряжений пользуются формулой
<F=2fe££_i (1)
где М„ — максимальный суммарный статический изгибающий мо-
мент, действующий на судно; zt — отстояние от нейтральной оси
ЦТ любой связи корпуса, для которой определяются напряжения
(см. рис. 26), ./ — момент инерции поперечного сечения продольных
связей корпуса в середине его длины (т. е. в районе действия мак-
симального изгибающего момента) относительно нейтральной оси.
Распределение нормальных напряжений и расчетное сечение
корпуса судна, для которого подсчитаны эти напряжения, показаны
на рис 26 Максимальные напряжения будут возникать в связях,
наиболее удаленных от нейтральной оси (плоскости), т е обычно
в палубе и днище. Полученные максимальные расчетные напряжения
в крайних связях не должны быть больше допускаемых.
45
Так, для сухогрузных судов расчетные нормальные напряжения
в палубе и днище при общем продольном изгибе должны быть
<г 0,5от. Иными словами, если корпус судна построен из стали
марки ВМСг.Зсп, то расчетные напряжения должны быть
о 1200 KzdcM*.
На примере положения судна па вершине или подошве волны
(рис. 27) легко выяснить, какие по знаку напряжения возникают
в палубе и днище судна, 1. с в крайних, наиболее напряженных
Рнс 26 Расчетное поперечное сечение корпуса судна.
продольных связях корпуса судна. При положении судна на вершине
волны имеем случай перегиба корпуса. В палубе возникают напря*
жения растяжения со знаком плюс (+*), а в днище — напряжения
сжатия со знаком минус (—). При положении судна на подошве
волны имеем, наоборот, прогиб корпуса; знаки напряжений ме-
няются Перегиб и прогиб корпуса могут возникнуть и на тихой
воде, что зависит от распределения 1рузов по судну.
В строительной механике корабля для приближенной оценки
общей продольной прочности применяют эмпирическую формулу,
по которой можно определить приближенное значение изгибающего
момента
м=—
(2)
где D — полный вес судна (весовое водоизмещение), т, L — длина
судна расчетная, м, Л —(24 - 42) — (магнетический коэффициент,
зависящий от типа судна.
Необходимо отметить, что продольную прочность обеспечивают
продольные связи корпуса, поэтому, во избежание наоушення
ПРОДОЛЬНОЙ пилимое™ нлрпуса бо*» у^ЗЛр2КД2ННОЙ ТгХХлЧЗСКйГ.
46
•• । уметацнн не допускается производить работы по корпусу, свя-
* «иные с устройством вырезов в палубе или днище, перерезать про*
• ип.кыо балки или делать в них большие отверстия.
Г.кхматривая продольный изгиб судна, необходимо обратить
..«манне на потерю усюйчивостн листами (пластинами) настила
Рис 27 Положение судна на волне, а — на вершине волны (пс
региб); б — на подошве волны (npoi иб)
и 1лубы и обшивки днища при действии на них сжимающих усилий.
11<иеря устойчивости может наступить гораздо раньше появления
и шряжений, равных пределу текучести, а это значительно снижает
долю участия этих листов в общей продольной прочности Потере
у< юйчивости листами обшивки препятствуют ребра жесткости, под*
нрепляющие листы и расположенные вдоль действия усилий, а также
соответствующая юл щи на самих листов.
Ц 14. Местная Местная прочность -- это способность кор-
ирочпость и ус а выдерживать нагрузки, действующие па
отдельные его перекрытия и связи. Среди
местных нагрузок иногда выделяют действие давления воды на по*
перечное сечение корпуса Способность балок, составляющих по-
перечное сечение судна (так называемой шпангоутной рамки), вы-
держать эти нагрузки называют поперечной прочностью. Иногда
расчеты поперечной прочности производят для особых эксплуата-
ционных условий, в которые может попасть судно (например, по-
становка в док широких судов па малое количество доковых дорожек).
При рассмотрении местной прочности корпус судна следует
разбить на отдельные конструктивные элементы — перекрытия,
балки, шпангоутные рамки.
Сцдопым иерекрьипием (рис 28' называется система продольных
и поперечных связей, находящихся в одной плоскости, поддержи-
вающая пластины обшивки н опирающаяся на жесткий опорный
контур Перекрытия бывают бортовые, днищевые, палубные и др.
Для днищевых перекрытий, например, жестким опорным контуром
служат борта и пере-
борки.
Связи в судовых пе-
рекрытиях ^делятся па
балки главного нанра-
Рис. 28. Судовые перекрытия.
/ — балки главного направление, 2 — днищевое перекрытие; 3 — перекрестные
связи; 4 — переборка, 3 — пластина (заштрихована), б — расчетная нагрузка па
переборку; 7 — расчетная нагрузка на днище
олени я и перекрестные связи. В каждом перекрытии в одном
каком-либо направлении расположено сравнительно много одина-
ковых балок, а в перпендикулярном ему —одна, две, редко три
балки, но при этом более круп-
ные.
Балками главного направле-
ния в перекрытиях считаю! ся
часто расположенные балки
одного направления; они могут
быть расположены вдоль или
поперек судна. В зависимости
от ориентации балок главного
направления различают системы
набора корпуса, о чем будет
сказано ниже. Перекрестные
связи — это мощные балки, пе-
ресекающие и поддерживающие
балки главного направления,
образуется поперечными связями
Рнс.^29 Схема нагрузки на шпангоутную
рамку.
Шпангоутная рамка (рис. 29) ________г_______________
(балками) днища, борта и палубы, лежащими в одной вертикальной
поперечной плоскости.
Ниже перечислены нагрузки, под действием которых рассматри-
вается местная прочность корпуса.
48
Прочность днищевых перекрытий рассматривается мод действием
I'.iiiiioMepiio распределенной нагрузки от гидростатического давл<*
пин воды с учетом или без учета противодавления грузов в трюма л
инн механизмов в МО (см. рис 28 и 29) Днищевые перекрытия про
пгряются также на восприятие реакции кильблоков при постановке
• удна в док.
Прочность бортовых перекрытий должна обеспечи1ь восприятие
। ндростатнческого давления воды, зависящего от осадки и распре-
деленного по треугольнику. Прочность бортовых перекрытий про-
пе*ряегся также на восприятие ударов волн.
На палубах судов часто перевозят различные грузы. Поэтому
н|ючность палубных перекрытий должна обеспечивать восприятие
поперечной сосредоточенной или равномерно распределенной на-
(рузки. Расчетной нагрузкой для палубных перекрытий различных
гудов является равномерно распределенная нагрузка в пределах
•>т 0,8 до 2 м вод ст
Прочность переборок рассчитывается на восприятие гидростати-
•кчжого давления воды, распределенного по треугольнику (рис 28)
пли по трапеции, величина которого зависит от назначения судна,
района установки переборки на судне или назначения отсека, кото-
рый ограничивает переборка.
Расчет шпангоутной рамки производится па совокупное действие
поперечной нагрузки, изображенной на рис. 29 Методами строитель-
ной механики корабля определяют напряжения и деформации
и балках рамки.
ГЛАВА VI
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА СУДНА
• • •
Прежде чем приступить к изучению кон-
струкции корпусов морских судов, необхо-
димо ознакомиться с отдельными элемен-
§ 15. Элементы
корпуса судна
тами корпуса (рис. 30)
Передняя часть судна, называемая носом или носовой оконеч-
ностью, начинается форштевнем. Задняя часть корпуса, называе-
мая кормой или кормовой оконечностью, оканчивается ахтерштев-
нем Борта по ходу судна подразделяют на правый и левый
Корпус судна снаружи ограничен водонепроницаемой оболочкой—
обшивкой. Различают днищевую и бортовую обшивку. Лист дни-
щевой обшивки, расположенный в средней по ширине части судна,
называется горизонтальным килем. Лист перехода днищевой об-
шивки в бортовую называется скуловым листом. Лист бортовой
обшивки, примыкающий к палубе называется щирс^ре^ом В районе
действующей ватерлинии может проходить ледовый пояс бортовой
4 А' I орв,*са е V *1<»д «
обшивки. Лист иасгила палубы, примыкающий к борту, называется
палубным стрингером.
Изнутри обшивка корпуса подкрепляется каркасом из продоль-
ных и поперечных связей — набором Продольные или поперечные
балки набора образуют взаимно перпендикулярные рамки, лежащие
в продольных и поперечных плоскостях. Поперечный днищевой
набор состоит из флоров. Продольный днищевой набор состоит из
днищевых продольных балок, среди которых могут быть усиленные
балки — так называемые днищевые
стрингеры Средний днищевой стрин-
гер, устанавливаемый на горизон-
тальном киле, называется верти-
16
Рис 30. Схема корпуса судна
/ — бак. 2—козырек. 2 — форпик, 4— wpx-
няя палуба, 8 — груэояые люки. 6 — рубки.
7 — средняя надстройка, 8 — вторая палуба. 9 — поперечная переборка. Ю — форпиколая
переборка. И — ахтерпиковая переборка, /2 — трюм; 13 — твиндек (междупалубное поме-
щение). /4 — настил второго дна, 18 — туннель валопровода, >6 — ахтерпик, 17 - ют. 18 —
фальшборт. 19 — световой люк МО.
кальным килем *. Стрингер, установленный на скуле, назы-
вается скуловым стрингером (при наличии двойного дна его ипстда
называют межд удойным листом) На сухогрузных судах флоры
и стрингеры обычно выполняют одинаковой высоты и закрывают
сверху настилом второго дна Бортовая обшивка подкрепляется
поперечными балками — шпангоутами, которые опираются на мощ-
ные продольные балки — бортовые стрингеры. Количество борто-
вых стрингеров в зависимости от высоты борта может быть раз-
личным.
Настил палубы поддерживают поперечные балки — бимсы. Бимс,
прерванный палубным вырезом, называется полубимсом. Бимсы,
установленные без настила (в глубоких цистернах, например),
называются холостыми бимсами. При поперечной системе набора
бимсы опираются на мощные продольные подпалубные балки.
* Раньше днищевые стрингеры при с'сутств^и «водного дна называли кильсо-
нами, а вертикальный кь».» rnrr iyui тя«гях
терминов не предусматривает.
п.нываемые карлингсами. При продольной системе, напротив, про-
цольные подпалубные балки опираются на редко расставленные
пимсы усиленного поперечного сечения, называемые рамными бим-
i.IMH.
Вертикальные стойки, обычно кольцевого поперечного сечения,
называют пиллерсами. Если в палубе делается вырез, его, как пра-
пило, обносят комингсом. Часто расставленные продольные балки,
как уже отмечалось, называют соответственно продольными днище-
выми, бортовыми или подпалубиымн балками.
Судно может иметь несколько палуб и платформ. Платформа —
что горизонтальное перекрытие внутри одного или нескольких
шееков.
Внутри корпус судна разделяется продольными и поперечными
переборками на несколько отсеков. Переборки выполняются из
листов, подкрепленных вертикальнымиребрами— стойками.Стойки
могут быть подкреплены мощными горизонтальными балками —
шельфами.
Детали, служащие для соединения балок набора, называются
кницами (треугольной или близкой к пей формы) н бракетами (пря-
моугольной или близкой к ней формы).
Прочные размеры поперечного сечепня всех перечисленных* эле-
ментов набора характеризуются, моментом сопротивления, момен-
том инерции, площадью поперечного сечения и толщиной. Для
определения и расчета прочности элементов набора используются
приемы, применяемые в строительной механике корабля и сопро-
тивлении материалов.
§ 16. Системы Рассмотрим конструкцию судов, построен-
набора корпуса иых (набранных) по различным системам
набора.
Система набора корпуса характеризуется расположением балок
1лавного направления в судовых перекрытиях (см. рис 28 и 31).
Следует подчеркнуть, что система набора характеризует пере-
крытие в составе корпуса судна, а не корпус в целом, где разные
перекрытия могут иметь разную систему набора (что на практике
часто и встречается). Поэтому правильнее говорить о системе набора
перекрытий, а не корпуса. Различают две системы набора перекры-
тий. поперечную и продольную. Иногда выделяют так называемую
«клетчатую» систему, в который преимущество продольных или
поперечных связей трудно определить
Естественно, что если все перекрытия судна набраны по одной
и той же системе, то можно определить и систему набора корпуса
в целом, если же система набора перекрытий различна, система
набора корпуса будет комбинированной (так называемая «смешан-
ная» система). Поперечную систему набора всех перекрытий (а сле-
довательно, и корпуса) имеют многие судна морского флота, в осо-
бенность небольшие (лззмера Ч.о касается чисто продольной си-
4* 51
главного направления при различ-
ных системах набора корпуса: а —
поперечной; б — продольной, а —
клетчатой.
/ — балки главного направления. J -
перекрестные святи
стемы набора корпуса, то таких судов в гражданском флоте прак-
тически не существует. Лаже если у какого-либо судна не только
днище и палуба, но и борт набраны по продольной системе, все
равно оконечность будет иметь поперечную систему набора.
Ниже привидятся определения системы набора перекрытия,
описаны конструкции с этими системами и кратко пояснены условия
выбора той или другой системы.
При поперечной системе набора
балки главного направления идут
поперек судна. При этом для дни-
щевых перекрытий балками главного
направления являются флоры, для
бортовых перекрытий — шпангоуты,
а для палубных — бимсы.
Расстояние между шпангоутами,
т. е. практическая шпация, или
просто шпация, в зависимое г и от
размеров судна составляет 500—
800 мм.
Перекрестные связи (днищевые и
бортовые стрингеры, карлингсы),
опираясь на поперечные переборки,
ноддерживаюг балки главного на-
правления и распределяют па них
случайные большие нагрузки (посад-
ки на мель, удары льдин и т. п.)
При выборе системы набора пере-
крытия необходимо учитывать сле-
дующее.
Наибольший выигрыш в весе по-
лучается в том случае, если балки
главного направления идут парал-
лельно короткой стороне перекрьн ия,
а перекрестные связи — параллельно
длинной. Таким образом, на судах,
у которых расстояние между попе-
речными переборками велико и,
стало быть, перекрытия днища, борта
и палубы имеют большую длину,
чем ширину, поперечная система набора более рациональна
Однако в перекрытиях, испытывающих наибольшие напряжения от
общего изгиба (днище и палуба), при больших изгибающих момен-
тах необходима и ббльшая площадь поперечного сечения Здесь
профили перекрестных связей и толщины пастила могут оказаться
недостаточными для обеспечения прочности
Все это подтверждает, что поперечная система набора выгодна
на небольших или относительно коротких судах, где продольные
изгибающие моменты сравнительно невс.жкн, а большее значение
52
имеет поперечная прочность. На короткие суда действует меньший
продольный изгибающий момент (см. формулу (2)], поэтому про*
вольная прочность этих судов в достаточной мере может быть обес-
печена наружной обшивкой (главным образом палубой и днищем)
н малым количеством продольных (перекрестных) связей.
Поперечная система проста по конструкции и позволяет сравни-
и’льно легко осуществлять стыковку секций при сборке корпуса
па стапеле Однако устойчивость пластин перекрытий днища и па-
лубы при сжимающих усилиях в этом случае весьма мала. Особенно
hoi недостаток проявляется при постройке корпуса из сталей повы-
шенной прочности, когда листы обшивки могут быть сравнительно
малой толщины. При увеличении размеров судов поперечная система
набора палуб и днища приводит к увеличению веса этих перекрытий,
ык как обеспечение продольной прочности происходит за счет
увеличения толщины обшивки, а также установки дополнительных
продольных связей В настоящее время но поперечной системе
набора строят сравнительно небольшие сухогрузные суда, пасса-
жирские суда, буксиры, траулеры, ледоколы и т и.
Сечение судна, набранного по поперечной системе набора, по-
казано на рис. 32
При продольной системе набора балки главного направления
идут вдоль судна (для разных перекрьпий балками 1 данного направ-
ления являются, соответственно, продольные днищевые, бортовые
н подпалубные балки) Расстояние между продольными балками
обычно колеблется в пределах 500—960 мм, в зависимости от раз-
меров корпуса Перекрестные связи (флоры, рамные шпангоуты
и рамные бимсы), обеспечивающие поперечную прочность, расстав-
лены через 1500 — 5000 мм При часто расставленных переборках (на-
пример, у танкеров) ориентация балок главного направления вдоль
короткой стороны перекрытия приводит к продольной системе набора.
Продольную систему выгодно применять для наиболее нагру-
женных перекрытий (верхних палуб и днища) на больших и относи-
тельно длинных судах, так как постановка большого числа продоль-
ных балок по днищу и палубе увеличивает площадь поперечного
сечения этих связей, снижая соответственно возникающие напря-
жения. Кроме того, при этой системе повышается устойчивость
пластин обшивки днища и палубы, что дает возможность применять
высокопрочную сталь малой толщины, снижая вес корпуса
Преимуществом продольной системы набора является то, что
при ней отпадает необходимость в большом количестве гибочных
работ по набору корпуса, однако стыковка секций при сборке кор-
пуса на стапеле осложняется, так как приходится с очень высокой
точностью стыковать большое количество продольных балок.
По продольной системе набора в основном ст роят танкеры, неко-
торые пассажирские суда, кигобазы и т. п. (рис. 33). В настоящее
время на большинстве крупных судов продольную систему набора
применяют для палубы и д*.кща в средней части судна, а борта
л олинечнисгн судна набирают ио поперечной системе набора. При
53
Рис 32 Схема поперечного сечей и я сухогрузного судна, набранного по
поперечной системе набора
Рис 33 Схема поперечною сечения танкера, набранною по продольной
системе набора
Si
Рис 31 Схема поперечного сечения сухогрузного судна, набранного
по комбинированной системе набора
h рис 32, 33 и 34
I поперечный комингс гругапого люк о. 2 — продольный комн я гс грузового люка; 3 —
»|ш гантельное ребро жесткоегн комингса. 4 — бракета. 3 — полубпме рамный (бимс), в —
«орлянгс. 7 — настил (лавноА палуби, 8 — стрингер палубный, 9 - шире трек, 10 — кница;
и - шпангоут междупалубный рамный. 12 — настил нижней палубы; 13 — шпангоут
>1>н«шыЙ рамный, 14 — обшнпка борта, 15 - стрингер бортовой, 16 — кница скуловая,
»' - стрингер скуловой (крайний между дойный лист), 18 — скуловой пояс наружной об*
мнйкя; 19 - Сфнигср днищевой. 20 — флор непроницаемый, 2J — пиллерс, 22 — настил
«|<>рого дна; 23 — обшивка днища, 24 — вертикальный киль, 25 — горизонтальный киль,
.« флор сплошной; 27 — шпангоут трюмный обыкновенный. 28 — шпангоут иеждупалуб*
пмП обыкновенный, 29 — бнме, 30 — стойка переборки; 31 - 1инрс|рочный пояс наружной
atuiHBKii, 32 — ребра ж« гкостн, 33 — распорки, 34 — голубинка, 36 — продолььня пере*
• орка, 36 — продольная днищевая балка, 37 — продольная борюпая балка, 38 — продоль-
ном нодпалубиая балка. 39 — продольная балка иторого дна, 40 — бракета
гаком сочетании продольной и поперечной сиаем наиболее рацио-
нально решаются вопроси прочности и уменьшения веса корпуса
для крупных судов (рис 34)
При клетчатой системе набора продольные и поперечные балки
расставлены почти на одинаковых расстояниях, образуя подобие
клеток, отсюда и название системы. При этой системе иногда бывает
трудно виделить балки главного направления. Но в принципе клет-
чатая система — это поперечная система набора с большим коли-
чеством продольных связей, которую применяют в отдельных особо
нагруженных судовых перекрытиях, например, в машинных отделе-
ниях некоторых судов по этой системе набирают днище, поскольку
набор машинного огделения воспринимает в процессе эксплуатации
статические, дипаЬ|Нтескме н ьибрацчи шые ii«ipy»Kh к
должен обладать более высокой жесткостью, чем набор других
перекрытий. По клея чагой же сиаемс набирают днищевые пере-
крытия грузовых трюмов рудовозов и других судов, перевозящих
тяжелые грузы.
§ 17. Конструкция На современных судах применяются раз-
днища личные конструкции днищевых перекрытий.
Они могуг быть выполнены с двойным дном
и без двойного дна, Moryi быть набраны по поперечной, продольной
или клетчатой системе набора Рассмотрим наиболее часто ветре*
чающиеся конструкции.
У днищевого перекрытия
без второго дна, набранного
по поперечной системе на-
бора, в диаметральной пло-
скости усганавливается вер-
тикальный киль, идущий по
всей длине судна Обычно он
выполняется неразрезным и
является как бы основанием
днищевого перекрытия. В
окопечпоешх судна верти-
кальный киль прочно соеди-
нив 1ся с форштевнем и ах-
тершгевнем
Параллельно вертикаль-
ному килю, на расстоянии
1000—2250 мм от него, уста-
навливают днищевые стрин-
геры, которые, как правило,
разрезают па флорах. Поя-
сок днищевых стримеров
идет неразрезанным поверх
флоров или разрезается и
Рно 35. Конструкция днища без второго
дна (поперечная система набора) а — кре-
пление набора к переборке с помощью книц,
б — то же, с помощью поясков.
/ — поперечная яереборка. 2 — днищевой стрин- ПрИВарИВавТСЯ ВСТЫК К ПОЯС-
КЭМ «а КаЖА0М
ныв поясок шпангоуте устанавливают
сплошные флоры, которые
разрезают на вертикальном киле. Флоры со шпангоутами соеди-
няют при помощи скуловых книц Днищевой набор на продоль-
ных и поперечных переборках разрезают и крепят к ним при помощи
книц (рис. 35, а) или уширенных поясков (рис 35, б).
Днищевое перекрытие без второго дна, набранное по продольной
системе набора, обычно применяется для танкеров
% На рис 36 показано днище танкера с двумя продольными пере-
борками. В” диаметральной плоскости установлен вертикальный
AH.iu, л iiGiOpOiViy к i «ГаЗ бОЛсШг!» а анкерах
при значительной высоте вертикального киля и флоров их вертикаль-
mr стенки подкрепляют ребрами жесткости Флоры являются пере-
|||>|(гными связями в данном днищевом перекрытии и совместно
• рамными шпангоутами и бимсами образуют мощные поперечные
Римки Вдоль судна идут днищевые продольные балки, чаще всего
|>м1юлняемыс из полособульбового профиля Днищевые продольные
палки ставят в одной плоскости с иодпалубными балками и с верти-
кальными стойками переборок, в результате чего образуются рамки,
расположенные в вертикальной продольной плоскости.
В последнее время на танкерах нижнюю часть стенки днищевой
продольной балки вырезают в виде гребенки, что улучшает условия
Рис. 36. Конструкция днища без второго дна (продольная система набора)
/ — продольпэп переборка. ! - аертикальный киль. 3 сплошной фпор, 4 — про*
дельпяя дннщеоа i балка, $ — поперечная переборка
приварки балки к обшивке и обеспечивает сток остатков нефтепро-
дуктов к какому-либо борту для их последующего удаления зачист-
ной системой. На длинных танкерах некоторую часть днищевых
продольных балок, находящихся в районе скулы, проводят через
поперечные переборки пе разрезая. Если же ставят разрезанные
балки, то их соединяют проходящей через переборку неразрезанной
балкой-кницей
Днищевое перекрытие со вторым дном, набранное по поперечной
тотеме набора. ^Согласно Правилам Регистра второе дно в МКО
и в нос от него до форпиковой переборки должны иметь сухогрузные
гуда длиной 50—61 м. Суда длиной более 61 м должны иметь второе
дно протяженностью от форпиковой до ахтерпиковой переборкижли
ио крайней мере до переборки кормового рецесса туннеля валопро-
вода сМеждудонное пространство служит для защиты от проник-
новения воды внутрь судна при повреждениях днища, хранения
жидких судовых запасов и приема балласта..
57
На рис 37 показана конструкция днища со вторым дном на
обычном сухогрузном судне.
В средней части поставлен вертикальный киль Параллельно
вертикальному килю с каждого борта установлены днищевые стрин-
геры, количество которых зависит от ширины судна. Днищевые
стрингеры разрезают на флорах. Поперек судна по днищу установ-
лены флоры, которые разрезают на
вертикальном киле. Флоры
могут быть сплошными или
бракстными Сплошные фло-
ры устанавливают на каж-
дом шпангоуте обычно в но-
совой части судна, в районе
машинно-котельных отделе-
ний и под пиллерсами, т е.
о
Рис 37. Конструкция днища со вторым дном (поперечная система
набора)
/ — поперечная пер»борка, ? — кортикальный киль. 3 — водонепроницае-
мый флор, 4 — стойка флора; 6 — сплошной флор, б — браксгимй флор,
7 — днищевой стрингер, 8 — настил второю дна, о - приподнятый крап
нкй лист настила второго дна
в тех районах, где корпус судна испытывает значительные нагрузки.
В районе грузовых трюмов обычных сухо1рузных судов сплошные
флоры могут быть установлены через три бракетных, ио не далее
3,6 м друг от друга.
Если сухогрузные суда предназначены для перевозки в трюмах
тяжелых грузов, сплошные флоры в грузовых трюмах устанавли-
вают на каждом шпангоуте Если во флорах и днищевых стрингерах
выполняются вырезы — лазы, высота их не должна превышать
более половины высоты профиля, причем середина выреза должна
совпадать с серединой высоты профиля Вырезы в наборе обычно
подкрепляют ребрами жесткости. Между отдельными цистернами
устанавливают непроницаемые флоры Для обеспечения устойчи-
58
i»h iii флоров, например при постановке судна в док, их подкреп-
i.iKii вертикальными ребрами жесткости — стойками.
Пастил второго дна у борта может отгибаться вниз к скуле,
»и»1«.'нуя скуловой стрингер (крайний междудониый лист). На неко-
•ирих судах настил второю дна у борта может отгибаться вверх или
•гидходить к борту горизонтально
/(нищете перекрытие со вторым дном, набранное по продольной
• нчиеме набора, чаще всего применяется на крупных сухогрузных
• \д.1Х (рис. 38). В средней части вдоль судна устанавливают верти-
2
9 6
Рис 38. Конструкция диища со вторым дном (продольная система набора)
I борговня обшкпк», 3 — поперечная переборка 3 — шпангоут / — ссойк<* поперечной
иореборки* S — приноаннтый крайний лист настила птпрого да.а, с _ бра кот ; 7 - гродоль
Ht4<i балки днища и нюрою дна, 4 - сплошной флор, 9 — днищевой стрингер, to - вер шкаль
иый кяль
кальный киль. Днищевые стрингеры в данном случае могут быть
v< гановлены несколько реже, чем при поперечной системе набора,
но количество их с каждого борта также зависит от ширины судна
и колеблется от одного до трех
По днищу и под настилом второго дна установлены днищевые
продольные балки и продольные балки второго дна На водонепро-
ницаемых флорах балки разрезают и крепят к ним бракетами. Через
с плошные флоры продольные балки проводят в специальные вырезы,
и стенки балок приваривают к флорам. Бракетные флоры при про-
дольной системе набора днища не устанавливают. Расстояние между
< плотными флорами в данном случае сосгавляет 3,2—3,6 м, причем
в МО и в носовой оконечности сплошные флоры устанавливают на
каждом втором шианюуте
В середине пролета продольных балок между сплошными флорами
мед Vi быть установлены стойки-распорки п «этом еяувэе поперечное
« счепие продольных балок может быть уменьшено.
50
На судах, перевозящих в трюмах тяжелые грузы, вместо про*
дольных балок можно устанавливать днищевые стрингеры с боль
шими вырезами. Такая конструкция в некоторых случаях дае»
экономию в весе и ряд технологических преимуществ Системи
набора днища с такими часто расставленными облегченными стрин*
герами применялась раньше главным образом на русских военных
кораблях и получила название русской системы набора.
Рис 39 Конструкция борта, из-
бранного по поперечной системе
набора.
§ 18. Конструкция Борт может быть набран по поперечной или
борта продольной системе набора, а отдельные
бортовые перекрытия и по клегчаюй. На су-
дах, бор г которых в условиях эксплуатации будет подвергаться
действию больших поперечных нагрузок (например, сжатию льдами),
применяют обычно поперечную или
клетчатую систему набора
Бортовое перекрытие, набранное
по поперечной системе набора, харак*
терно для сухогрузных судов, ледо-
колов и некоторых типов танкеров
(рис. 39)
Бортовая обшивка поддерживает-
ся обыкновенными шпангоутами.
При наличии на судне нескольких
палуб шпангоуты разделяются на
трюмные и твиндечные Как правило,
площадь поперечного сечения трюм-
ных шпангоутов больше площади
твиндечных, так как трюмные шпан-
гоуты испытывают от давления воды
большую нагрузку.
Для увеличения местной прочно-
сти бортовые перекрытия могут быть
усилены рамными шпангоутами и
бортовыми стрингерами Такие уси-
ления делаются обычно в машинном
отделении и в носовой части судна.
Часто рамные шпангоуты и бортовые
стрингеры ставят также и в грузовых трюмах, но на сухогрузных
судах это отрицательно сказывается на удобстве укладки груза,
а в танках нефтеналивных судов появляются <лишние> поверх-
ности при зачистке танка
Рамные шпангоуты ставят через четыре шпацин; количество
бортовых стрингеров зависит от высоты трюма — большей частью
их ставят от одного до трех. Кроме того, рамные шпангоуты ставят
в плоскости рамных бимсов и сплошных или водонепроницаемых
флоров, а бортовые стрингеры устанавливают в плоскости мощных
горизонтальных ребер жесткости переборок — шельфов. Таким
60
/ — борт; 3 — палуба, J — бортовой
стрингер, 4 — рамный шпангоут; 5 -
настил второго дна, 6 — кница
•>бразом рамный набор образует мощные рамки, расположенные
н поперечно-вертикальной и продольно-горизонтальной плоскостях.
У судов ледового плавания между основными шпангоутами уста-
пивливают так называемые промежуточные шпангоуты, которые
• л ужат для увеличения прочности бортового перекрытия Иногда
на судах ледового плавания в оконечностях в качестве основных
могут быть установлены поворотные шпангоуты. Они характерны
и*м, чго сюнкн профиля у них расположены перпендикулярно
к обшивке, что увеличивает прочность оконечностей судна.
5 5
Рис 40 Конструкция борта, набранного по продольной системе
набора.
I — рамный шмангоуг, 2 — продольная переборка. 3 — обшивка днища,
4 — флоры, $ — продольные днищевые балки, б — продольные бортовые
балки; 7 — обшивка борта, 8 — раепорка
Бортовое перекрытие, набранное по продольной системе набора
(рис. 40), применяется на танкерах или других крупных судах
с большим количеством поперечных переборок. На таких судах
длина трюма получается меньше его высоты, поэтому выгоднее ста-
вить балки главного направления вдоль судна. Между поперечными
переборками устанавливают рамные шпангоуты — нс менее двух
па отсек нормальной длины Рамные шпангоуты являются допол-
нительными опорами для продольных бортовых балок. Могут быть
усгановлены также и бортовые стрингеры
На высокобортных многопалубных сухогрузных судах, борт
которых в основном набран по поперечной системе, район ширстрека
может быть набран по продольной системе. Это делается для обеспе-
'vurisi устойчивое! и лисюв данно»о района борта при общем про-
цольном изгибе.
61
§ 19. Конструкция Палубам в составе корпуса приходится вы-
валуб и платформ поднять различные функции. Они участвуют
в общем продольном изгибе судна, воспри-
нимают местную поперечную нагрузку, служат опорными конструк-
циями для бортов и переборок и обеспечивают непроницаемость
корпуса.
Судно может иметь несколько палуб и платформ. На них распо-
лагают различные судовые помещения и судовое оборудование.
Верхние палубы, как правило, имеют продольный изгиб — седло-
ватость, т е подъем палубы от середины судна к оконечностям,
причем подъем палубы к носу обычно в два раза больше, чем к корме.
Седловатость ограничивает заливание палубы встречной или по-
путной волной.
Кроме седловатости верхние палубы имеют поперечную кри-
визну — погибь бимсов. Стандартная стрелка погиби бимсов равна
ширины судна. Погибь бимсов улучшает скатывание воды с па-
лубы за борт. Нижние палубы и платформы могут не иметь ни седло-
ватости, ни погиби бимсов В зависимости от размеров и назначения
судна палубы могут быть набраны или по поперечной или по про-
дольной системе набора Платформы обычно набирают по попереч-
ной системе набора
Систему набора палуб выбирают исходя из участия палубы
в общей продольной прочности, удаления палубы от нейтральной
плоскости, максимального использования прочностных характери-
стик металла, наличия и количества больших вырезов, назначения
судна, технологических соображений.
Рассмотрим палубные перекрытия некоторых судов, набранные
по различным системам набора.
Палуба сухогрузного судна, набранная по поперечной системе
набора (рис. 41). Палубы сухогрузных судов отличаются наличием
большого количества вырезов — грузовых люков, обнесенных ко-
мингсами Для удобства погрузки и выгрузки, особенно на судах,
перевозящих руду, лес и крупногабаритные грузы, вырезы делаются
больших размеров, причем они мдгут быть расположены в один или
в два ряда Подпалубный нйбор состоит из балок главного напра-
вления, бимсов и полубимсов, которые соединяются с перекрестными
связями — карлингсами и продольным комингсом грузового люка
при помощи книц. В носовой и кормовой оконечностях грузового
люка устанавливают концевые бимсы, котЪрые являются подпалуб-
ным продолжением поперечных комингсов грузового люка.. Про-
дольный подпалубный набор в данном случае состоит из продольных
комингсов, которые под палубой могут быть продолжены карлинг-
сами. На некоторых небольших судах иногда устанавливают один
карлингс — в ЦП судна, •югда продольные комиргсы продолжаются
iivA палубой па 2—3 шйацпИ И ОНапчИоаКИсЯ »ал, Kdh ЭТм йОлаЗЗНО
на рис 41.
62
Для улучшения условий работы палубных перекрытий при
поперечной нагрузке в качестве опор ус 1анавливают пиллерсы
(рис 42), как правило, пустотелые, кольцевого сечения, размеры
пиллерсов выбирают в зависимости oi нагрузки, приходящейся на
часть палубною перекрытия, поддерживаемого данным пиллерсом.
Пиллерсы устанавливают но у(лам ip узо вых люков или в ДП под
поперечным комингсом люка. Нижннй конец пиллерса должен
опираться в перекрестие сплошного флора и днищевого стрингера
или вер in калькою киля, которые в этом месте не должны иметь
1
Рис 4Т Конструкция палубы сухогрузною судпа, набранной по
поперечной системе набора (вид из трюма)
/ насшл палубы. 2 - карлнше. i - бнмс, 1 продольный и лопсрсч
иый комингсы люка. S — пиллерс, е — иолубнш: 7 — концевой бнм<
вырезов. На некоторых судах в грузовых трюмах вместо пиллерсов
ь ДП могут быть установлены полуперсборки, идущие от понереч*
пых переборок 1рюмов до поперечных комингсов грузовых люков.
В углах больших палубных вырезов устанавливают утолщенные
листы (см рис 43, 3), а углы вырезов скругляют, что способствует
уменьшению концентрации напряжений
Размеры подпалубного набора зависят от нагрузки, которую
будет воспринимать палубное перекрытие в эксплуатации.
При продольной системе набора палубы (рис. 43) балками глав*
кого направления являются продольные подпалубные балки Эти
балки у< та на вливакл в плоскости днищевых продольных балок
п стоек поперечных переборок, что улучшает условия их крепления,
а также способствует образованию продольно*всртикальяых рамок
набора. Опорами для продольных подпалубных балок служат рам*
*.*ые бимсы и рамные пслубимсы. Продольные балки, проходящие
•ц-рез самсы и полубимсы, приваривают к их стенкам. Как правило,
ь?
рамные бимсы и полубимсы устанавливают в плоскости рамных
шпангоутов.
Недостатком установки рамных бимсов и полубимсов является
образование «мертвой» зоны под палубой на высоте рамного набора,
которую трудно заполнить грузом (например, лесом), в результате
Рис. 42. Установка пиллерса.
/— пастил палубы, 2 — карлингс, 3—
бимс, 4 — поперечный комингс люка;
3 — бракета карлингса; 6 — уширен-
яый поясок карлингса; 7 — пиллерс,
3 — настал второго дна, 9 — наклад
ной лист, Ю — флор иодонспроняцас
мый или сплоткой, If — вертикаль
ный кпль, 12 — днищевая обшивка
чего при перевозке некоторых гру-
зов грузовместимость трюмов ис-
пользуется неполностью.
Палуба танкера, набранная по
продольной системе набора (рис 44)
Палубу танкера, не имеющую боль-
ших вырезов, набирают, как пра-
вило, по продольной системе набора
Такая система, как это указывалось
выше, обеспечивает лучшую устой-
чивость пластин настила палубы при
продольном изгибе судна в момент
сжатия палубы
Продольные подпалубные балки
устанавливают в плоскости днище-
вых продольных балок. Опорами
для них служат рамные бимсы, к
которым продольные подпалубные
балки приваривают, на переборках
балки разрезают и крепят к стойкам
переборок кницами. Часть подпалуб-
ных балок можно, не разрезая, про-
водить через поперечные переборки
или соединять разрезанные балки
неразрезными кницами, проходя-
щими через переборку.
Рамные бимсы устанавливают в
плоскости рамных шпангоутов К
шпангоутам бимсы крепят кницами нли делают плавный закруг-
ленный бескничпый переход бимса в шпангоут. Если на танкере
установлены две продольные переборки, то в ДП под палубой уста-
навливают высокий карлингс, который участвует в общей продоль-
ной прочности и служит одновременно отбойным листом, предотвра-
щающим удары жидкого груза в продольные переборки при борто-
вой качке судна
§ 20. Конструкция Набор оконечностей морских транспортных
оконечностей судна судов отличается от набора средней части
судна более значительной прочностью. Вы-
звано это тем, что в процессе эксплуатации судна его оконечности
в первую очередь подвергаются ударам волн, льда, гидродинамиче-
скому воздействию воды при движении судна, ударам о грунт при
64
Ряс 43. Конструкция палубы сухогрузного судна, набранной по продольной си-
стене набора (вид сверху).
/ — продольный комингс грузового люка, 2 — поперечный комингс грузовою люка, J —
Марной усиленный лис» палубы, 4 — настал палубы, S — карлингс, переходящий в нижнюю
часть комнш са, 6 продольная лодпалубяая балка, 7 — пиллерс, 8 — кница. 9 — конце-
вой бимс
•, I ооя »е»> Е М ГЬдругнн
Рнс. 44 Конструкция
палубы танкера, на-
бранной по продоль*
ной системе набора:
а — вид снизу; б—вид
сверху (пастил палубы
снят).
f — карлингс в ДЛ (от
бойный лист), 2 — про-
дольная подлалубная
балка, 3 — рамный бимс,
4 — ребро жесткое ги бим-
са, S — поясок карлниг
са, 6 — ребро жесткости
карлингса, 7 - бракета
посадке на мель и ударам о пирс при швартовках. Кормовая оконеч-
ность подвергается еще и вибрационной нагрузке при работе винтов.
Набор оконечностей обычно характеризуется местным усилением
набора корпуса благодаря постановке дополнительных связей,
уменьшению расстояния между балками и увеличению площади
поперечного сечения элемен-
тов набора.
Носовая оконечность суд-
на начинается с форштевня
и распространяется в корму
на 0,15Д. К форштевню при-
Рис. 45 Типы форштевней: а — литой, б—сварной листовой.
вариваюг (обычно встык) листы наружной обшивки. По конструк-
ции форштевни могут быть* литыми (рис. 45, а), коваными, листо-
выми сварными (рис 45, б), из угольников, труб, круглого проката
и прямоугольных брусков. Литые форштевни дороги в изготовлении,
но обладают высокой прочностью. На транспортных судах применяют
в основном сварные листовые форштевни, обладающие меньшим
весом и более дешевые.
Форштевень прочно связывают с набором носовой оконечности,
т е. с палубами, платформами, бортовыми стрингерами, флорами
и вертикальным килем, что улучшает распределение возникающих
усилий. Обычно все продольные балки, подходящие к форштевню,
соединяют с бренлуками.
На рис. 46 показана носовая оконечность судна, набранная по
поперечной системе набора Расстояние между основными шпангоу-
1 - бортовой спрингер. 2 — форииковая (таранная) переборка. 3 — пастил второго дна;
4 — вертикальный киль; 6 - платформа в форпике. 6 — форштевень; 7 — верхняя палуба;
S — палуба бака. 9 — стенка цепного ящика, 10 — отбойная переборка в ДП, П — основ-
ной шпангоут. 12 — промежуточный шпангоут, 13 - бпмсы обыкновенные. 14 — бимсы
холостые. 13 — кница
тами в форпике не превышает 600 мм, (На судах ледового плавания
между основными устанавливают промежуточные шпангоуты —
главным образом в районе действия ледовой нагрузки) Через три-
четыре шпации устанавливают рамные шпангоуты. Промежуточ-
ными опорами для шпангоутов являются платформы, которые
обычно ограничивают балластные н другие отсеки в форпике. По
борту в форпике на расстоянии друг от друга не более 1800 мм
устанавливают бортовые стрингеры, высота которых равна высоте
5* Ь7
Рве. 47. Конструкция кормовой оконечности одновинтового судна с крейсерской кормой.
’ - ахтерштеваиь; 2 — флоры в подзоре; 9 — брештук; 4 — отбойяая переборка; S — стойка отбой юй переборки; 6 — гельмпортовая труба;
? -• бимс; 9 — очковый флор, 9 — запасной выход нз туннеля гребного вала; Ю — яблоко ахтерштевня, // — дейдвудная труба: (3 — дей-
двудная втулка: 13 — дейдвудный сальник; 14 — туннель; IS — двойное дно; 14 — шпангоут; 17 — баллер руля; 19 — бортовой стрингер.
рамных шпангоутов Для поддержания бортовых стрингеров (часто
в их плоскости) ставят холостые бимсы без настила Платформы
или холостые бимсы могут опираться на отбойные переборки, уста-
новленные в балластном отсеке в ДП судна. Отбойные переборки
ограничивают влияние жидкости, находящейся в цистернах судна,
на его остойчивость и увеличивают прочность носовой оконечности.
Флоры в форпике делают, как правило, высокими, что улучшает
условия крепления нижних концов шпангоутов к вертикальному
килю или форштевню судна.
Рис. 48. Типы ахтерштевней. а — литой; б — ковано-сварной.
I — рудерпост, 2 — хвостовик, 3 — яблоко стари поста, 4 — старнпост.
5 — аамок, 6 — лыжина
В корму от форпиковой переборки до сечения, расположенного
на расстоянии 0.I5L от форштевня, шпангоуты имеют момент сопро-
тивления па 20% больший, чем остальные трюмные шпангоуты.
Переход от усиленного набора к обычному делается постепенным,
чтобы не вызвать концентрации напряжений в месте резкого изме-
нения площади поперечного сечения судна.
Основой кормовой оконечности судна (рнс 47) служит распо-
ложенный в ДП ахтерштевень. Он предназначен для прочного
соединения листов наружной обшивки обоих бортов в кормовой
оконечности*и создания опоры перу руля и кормовому концу греб-
ного вала.
Ахтерштевни (рис. 48) бывают литые, кованые и сварные из
листовой стали. Форма ахтерштевпя зависит от формы кормовой
оконечности судна, количества гребных валов, типа руля и назначе-
ния судна. Ахтерштевни сложной конфигурации проще выполнять
литыми, но литые ахтерштевни, обладая хорошей прочностью,
дороже в изготовлении. Ахтерштевень в корпусе судна соединяется
с вертикальным и горизонтальным килем, который в кормовой части
69
Рис. 49 Дейдвуднос устройство
/—сайка; 2 — бакаут яли резки*: 3 — деАдвудная труба. 4—подвод дара «лк сжатого воздуха: 5—подач* забортной воды; 3 — шпильки:
7 — прижимная втулка. 3,— сальниковая набивка. 9 — сальниковая втулка; Ю. 12 — дейдвудвыв втулки; // — спускная труба.
имеет коробчатое сечение Верхняя часть ахтерштевня обычно кре-
пится к транцевому флору.
Набор корпуса в корму от переборки ахтерпика характерен
установкой высоких флоров, через которые проходит дейдвудная
труба с гребным валом.
Дейдвудная труба является основной деталью дейдвудпого
устройства, создающего опору кормовому концу гребного вала и
обеспечивающего непроницаемость корпуса при выходе из него
гребного вала (рис 49) Труба может быть лтой стальной, сварной
из двух половин или изготовлена из цельнотянутой толстостенной
Рис. 50. Консгрукция дейдвудных подшипников* а — с бакаутом или ДСП; б —
резиио-металлнческнй наборный; а — резиновый литой.
/ — бруски бакау|а илы ДСП: 2 — дейдвудная втулка, 3 — встаакн, 4 — резино-металличе-
ские планки, $ — винты; 6 — литая резина с углублениями
трубы фльшого диаметра. Носовым концом дейдвудную трубу
крепят па приварном фланце к переборке ахтерпика Кормовой
конец дейдвудной трубы при одновальной установке проводят через
яблоко ахтерштевня и крепят к нему гайкой или на приварном
фланце. При двухвалыюй установке кормовой конец дейдвудной
трубы крепится в яблоке кронштейна гребною вала. В дейдвуд-
ную трубу запрессовывают дейдвудные втулки, в которых уста-
навливают' дейдвудные подшипники (рис 50). Подшипники наби-
рают из сегментных бакаутовых планок или из планок древесное
слоистого пластика (ДСП). Применяют резиновые дейдвудные под-
шипники цельнолитые или набранные из отдельных резиновых
планок и подшипники из белого металла, работающие в масляной
смазке
В носовой части трубы имеется сальниковое устройство, предот-
вращающее попадание воды в корпус судна Оно состоит из саль-
никовой втулки, набивки и нажимной втулки, которая при помощи
гаек на шпильках производит уплотнение набивки в месте входа
гребного вала в дейдвудную трубу.
В ахтерпике устанавливают обыкновенные, рамные или поворот-
ные шпангоуты Рамные шпангоуты в совокупности с боотовыми
стримерами увеличивают местную прочность, создавая лучшие
71
условия крепления к корпусу кронштейнов гребных валов. Если
в ахтерпике имеется отсек, используемый для приема балласта или
питьевой воды, то сверху он ограничивается платформой, а в ДП
устанавливается отбойная переборка. При острых образованиях
крейсерской кормы в подзоре могут быть установлены брештуки,
как это делается при подкреплении форштевня.
Бимсы главной палубы устанавливают в плоскости шпангоутов.
Если в корме поставлены поворотные шпангоуты, палуба может иметь
веерные бимсы (рис 51). Для прохода баллера руля через корпус
Рис. 51 Поворотные шпангоуты и веерные бимсы в кормовом
подзоре (вцд снизу).
I — настил палубы. 2 — кница, 3 — веерный бимс*. 4 — поворотный
шпангоут. $ — гельмпортопая труба, б — бракета
судна в подзоре устанавливают гельмпортовую трубу, которая
совместно с ннжпнм сальником баллера обеспечивает непроницае-
мость корпуса в данном месте.
При двухвальной установке гребные валы выходят в кормовой
оконечности из корпуса, образуя острый угол с обшивкой. В этом
случае на крупных судах флоры в данном месте делают фигурными,
огибают их обшивкой и получают так называемые выкружки, через
которые выходят мортиры, заканчивающиеся однолапым кронштей-
ном (рис. 52). Кормовой конец гребного вала закрепляют в крон-
штейне гребного вала, который, в свою очередь, может крепиться
или непосредственно к ахтерштевню нли к рамному набору кормового
подзора. Кронштейны гребных валов могут быть литыми, коваными
или сварными из листов.
Однолапые кронштейны обычно устанавливают непосредственно
за мортирой или на судах с механической установкой малой мощ-
ности В отл«чче от двупзпых ппноляпые кронштейны создают
меньшее сопротивление воды движению судна
72
Рис 52 Кронштейны гребных валов а — однопалый; б — двулапый.
/ — ахтерштевень. \2 — наружная обшивка. 3 — кронштейны, 4 - флоры
мортиры, б —флор.
73
§ 21. Конструкция Переборки — это вертикальные стенки,
переборок служащие для разделения корпуса на от-
секи. По расположению в корпусе пере-
борки можно разделить на поперечные и продольные.
На каждом морском судне обязательно должны быть установлены
следующие поперечные переборки'
— форпиковая (таранная) — ограничивает первый носовой отсек
судна — форник, устанавливается на расстоянии не ближе 0.05L
и не дальше 0,05£ 4- 3 м от форштевня,
— ахтерпиковая — ограничивает крайний кормовой отсек
судна — ахтерпик,
— носовая и кормовая переборки МО — если МО расположено
в средней части судна.
Максимальное расстояние между поперечными переборками на
сухогрузных судах 30 м, на танкерах 12—15 м и более
Общее количество поперечных переборок на судне регламенти-
руется Правилами Регистра в зависимости or длины судна, распо-
ложения МО по длине судна и т. д Расстановка переборок связана
также с условиями обеспечения данному судну непотопляемости
при затоплении определенного количества отсеков
По назначению переборки подразделяются па.
— непроницаемые — ограничивают грузовые трюмы сухогруз-
ных судов, грузовые отсеки танкеров, различные отсеки и цистерны,
предназначенные для хранения жидких судовых запасов;
— огнестойкие — предназначены для предотвращения распро-
странения пожара по судну. Имеют специальную противопожарную
изоляцию и разделяют корпус на несколько противопожарных зои.
Устанавливаются главным образом на крупных пассажирских
судах,
— выгородки — предназначены для разделения пространства
в надстройках, рубках, а также межпалубного пространства на ряд
отдельных судовых помещений;
— отбойные — устанавливаются вдоль судна внутри цистерн
для уменьшения влияния переливающейся жидкости на остойчи-
вость судна. Как правило, они проницаемые, с большими вырезами,
расположенными на половине высоты переборки.
По материалу переборки могут быть:
— стальными — непроницаемые, огнестойкие, отбойные и вы-
городки в «мокрых» помещениях;
— деревянными — ле! кие выгородки в «сухих» судовых по-
мещениях;
— из легких сплавов — выгородки в рубках и надстройках
в качестве разделительных для «сухих» помещений;
— пластмассовыми — переборки на пластмассовых судах и в не-
которых помещениях на стальных судах.
По конструкции переборки разделяются на два типа — плоские
и гофрированные.
74
Плоские переборки (рис. 53) состоят из полотнища, сваренного
из отдельных листов стали. Полотнище подкрепляется вертикаль*
кыми стойками, поставленными на расстоянии 600—900 мм в за*
нисимости от назначения и места установки переборки. При боль*
ших размерах переборки и большой нагрузке на нее стойки под*
крепляют мощными горизонтальными рамными балками — шель-
фами. Если переборка высокая и неширокая, то с точки зрения
экономии веса выгоднее подкреплять полотнище переборки не
стойками, а горизонтальными ребрами.
Рис. 53. Конструкция плоских переборок.
I — бортоиой стрни1*р, ? — продольная переборка. 3 — доионап стойка я ДП, 4 — поп*реч*
мая переборка, К — стойки переборки; 6 — шельф, 7 — вертикальный киль
При постановке судна в док кильблоки стараются расположить
под переборками, как в наиболее жестких местах корпуса; поэтому,
с точки зрения устойчивости полотнища переборки, под вертикаль*
ной нагрузкой выгоднее ставить вертикальные стойки, а нс горизон-
тальные ребра Независимо от направления подкрепляющих ребер
или стоек, в ДП полотнище переборки подкрепляют мощной рамной
доковой стойкой, которая воспринимает на себя реакцию килевой
дорожки. Толщина листов плоских водонепроницаемых переборок
и размеры поперечного сечения ребер жесткости выбирают по Пра-
вилам Регистра и по расчету прочности.
Гофрированные переборки изготовляют из полотнищ, на которых
на мощных прессах штампуют гофры. Профили гофров могут быть
самыми разнообразными; наиболее широкое распространение полу-
чили трапециевидные и волнистые гофры (рис. 54).
Применение гофрированных переборок дает ряд эксплуатацион-
ных и технико-экономических преимуществ
75
— благодаря отсутствию стоек или ребер трудоемкость изгото-
вления гофрированных переборок на 10—15% ниже, а вес их в сред-
нем на 25% меньше, чем плоских переборок,
— коробление гофрированных конструкций при сварке (осо-
бенно тонколистовых) значительно меньше, следовательно, сокра-
щаются затраты па правку;
-- па танкерах улучшаются условия зачистки танков, ограни-
ченных гофрированными переборками.
Кроме того, гофры можно располагать как вертикально (у по-
перечных переборок), так и горизонтально (у продольных перебо-
рок), а прочность гофрированных переборок эквивалентна проч-
ности плоских переборок.
В последнее время стали строить небольшие суда с гофрирован-
ной наружной обшивкой. Гофры располагают вдоль корпуса судна,
что дает возможность отказаться от постановки продольных ребер.
Все это дает заметный выигрыш в трудоемкости постройки судна
и снижает вес корпуса.
§ 22. Наружная
обшивка, палубный
настил и настнл
второго дна
Наружная обшивка (рис 55) —
это непроницаемая оболочка корпуса судна,
образованная поясьями, которые, в свою
очередь, состоят из отдельных стальных
листов. Поясья наружной обшивки распо-
ложены обычно вдоль судна Листы обшивки соединяются друг
с другом, а также с набором при помощи сварки
Соединения листов обшивки, расположенные поперек судна,
называются стыками, а вдоль судна — пазами
Размеры стальных листов, выпускаемых металлургической про-
мышленностью, регламентируются специальными стандартами* длина
1200—8000 мм‘, ширина 600—3000 мм, толщина 4 -30 mjm
Для обшивки выгоднее применять листы большого размера, так
как при этом уменьшается протяженность сварных швов, однако
большие листы трудное обрабатывать.
Толщина листов наружной обшивки по длине судна неодинакова.
В средней части длины корпуса толщина обшивки выбирается из
условий обеспечения достаточной прочности и устойчивости листов
при продольном изгибе, а также из соображений износа обшивки
при эксплуатации судна К оконечностям общая толщина может
постепенно уменьшаться на 10—40%, в зависимости от длины судна.
Некоторые листы обшивки в оконечностях делают толще. Напри-
мер, утолщенными являются листы обшивки в районе якорных
клюзов, в районе установки кронштейнов гребных валов и работы
гребных винтов. У ледоколов толщины листов носовой оконечности
и в районе ледового пояса увеличиваются на 60— 80%, а в кормовой
оконечности — на 20%
Толщина обшивки меняется и по периметру поперечного сечения
Горизонтальный киль по всей длине судна выполняют толще дни
77
Рис. 55. Растяжка наружной обшивки (заштрихованы >силерные'листы) (Цифрами обозначены толщины листов в мм.)
Рис. 56. Настил палубы (заштрихованы усиленные листы).
щевой обшивки на 3 мм, скуловой лис» у судов без двойного дна
выполняют толще обшивки днища и борта на 1—2 мм; у судов с двой-
ным дном скуловой лист обычно выполняют одинаковой толщины
с листами борта или днища. .
Толщина шнрстрека па 30% превышает толщину листов борта
Настнл палубы (рис. 66) вместе с набором образует
перекрытие палубы Настил состоит из отдельных стальных листов,
соединенных между собой и с набором палубы при помощи сварки.
Длинной стороной листы настила обычно располагают вдоль судна.
Толщина настила зависит от назначения палубы Так, толщина
верхней расчетной палубы* транспортных судов в средней части
на 0.4L корпуса судна должна обеспечить необходимую прочность
и устойчивость листов при продольном изгибе корпуса.*К оконеч-
ностям толщина уменьшается
Рис 57 Соединение стрингера с ширстреком
Толщина палубного стрингера, как наиболее напряженного
листа, на 1—2 мм больше толщины остальных листов палубного
настила Стрингер соединяется с ширстреком одним из способов,
указанных на рис. 57. Если в палубе делают большие вырезы для
машинных шахт или грузовых люков, то у1лы их скругляют радиу-
сом, величина которого зависит от размеров и расположения выреза.
В углах вырезов устанавливают вварные угол щепные листы, кото-
рые пренятсгвуют возникновению и распространению трещин.
Утолщенные листы устанавливают также по концам длинных над-
строек, участвующих в общей продольной прочности.
Нижние палубы, расположенные ближе к нейтральной плоскости,
а также платформы, как правило, не имеют ни погиби, ни седло-
ватости Толщина их настила зависит от поперечных нагрузок,
действующих на палубу или платформу, и условий эксплуатации,
влияющих на износ настила
Настил второго дна является основной продольной
связью корпуса, ограничивающей двойное дно сверху. Настил
выполняется из стальных листов, уложенных на днищевой набор
и приваренных к нему. На судах длиной 61 л и более настил второго
дна простирается от переборки форпика до переборки ахтерпика.
Толщину листов настила второго дна назначают исходя из усло-
вий прочности и условий эксплуатации судна. Под вырезами грузо-
вых люков толшину настила второго дна (если не г деревянного
насгила — пайола) увеличивают на 2 мм. Эго дает возможность
79
увеличить срок службы настила, сохраняя необходимую прочность
в районе наибольшего сю износа В МО в районе установки фунда-
ментов под двигатели толщину настила увеличивают на 2—4 мм
(по сравнению с толщиной настила в грузовом трюме).
Рис. 58. Продольный деревянный настил палубы.
/ — ватервейсовые бруски. 2 — пачубнпк
Рис 59. Чековый пастил палубы. *
/ — металлическая палуба. 2 — чак, 3 — разде-
лительный (прижимкой) брусок, 4 — приварная
шпилька, крепящая брусок, 6 — деревянная
пробка (заделка)
Покрытия палуб, платф орм и настилает о >
р о 1 о дна Часто наружные и внутренние палубы и платформы,
а также настил второго дна покрывают деревом или другими ма-
териалами. Основное назна-
чение таких покрытий —
предохранение металлическо-
го настила от износа и кор-
розии, обеспечение безопас-
ного передвижения людей по
палубам и изоляция ниже-
лежащих помещений.
Наиболее сложным и до-
рогим покрытием является
продольный деревянный на-
стил (рис. 58). Его конструк-
ция перешла в стальное судо-
строение из деревянного, где
палубник участвовал в про-
дольной прочности Продоль-
ный настил применяют иногда
на верхних открытых метал-
лических палубах, а также
для покрытия палуб без ме-
таллического настила, когда
палубник непосредственно
укладывают на бимсы. Палуб-
ник к настилу или бимсам крепят гайками на приварных шпильках,
пазы и стыки проконопачивают и заливают пеком.
* Чйки - короткие доски.
80
Чаковый деревянный настил (рис 59) применялся раньше
только па военных кораблях, так как ею можно быстро разобрать
при у«розе пожара Несмотря на сложность укладки чекового
пастила (необходимо точно подгонять копны чаковых брусков к при*
жимным брускам), его применяют и па гражданских судах, по*
скольку это позволяет использовать более дешевый короткомерный
палубник.
Рис GO Щнюиой деревянный пастил палубы
Рис. 61. Покрытие палубы мастикой «Нева-1».
/ — палуба. 3 — состая Л мастики «Псаа», 3 —
состав 5 мапики «Нева»
Щитовой деревянный настил (рис. 60) применяют в грузовых
трюмах н дру)их внутренних судовых помещениях. Щиты уклады-
вают па фризовые бруски, уложенные и закрепленные к настилу
(или набору, если настил
отсутствует) Щиговой настил
легко и быстро разбирается,
что улучшает уход за про-
странством под настилом
(очистка, окраска, провет-
ривание). Толщину палубни-
ка принимают от 40 до 60ми,
в зависимости от размеров и
назначения судна и палубы
Перед укладкой деревянного
настила все металлические
поверхности под ним тща-
тельно зачищают и прокра-
шиваюг
Главным преимуществом мастичных покрытий (рис. 61) является
дешевизна. Однако эти покрытия менее прочны, чем деревянные,
а некоторые мастики склонны к трещинообразованию. Наиболее
прогрессивным является такой метод покрытия палуб, когда на
заводе заранее заготавливают мастичные плиты, которыми затем
покрывают палубы Плиты приклеивают к палубам клеем целалит,
а на наружную поверхность наносят (иногда заранее) какое-либо
декоративное или защитное покрытие.
<1 " 1 орччев, Е М Подпугни
81
Рис. 62. Поперечный разрез по шахте МКО и
надстройкам.
/ — настил в горою дна, 2 — фундамент под глав-
ный двигатель; 3 — пиллерс, 4 — надстройка; 5 —
рубка, 6 — выгородки и рубке, 7 — съемный кап
светового люка МО, 8 — крышка светового люка с
иллюминаторами 9 — шахта МО, 10 — ростры,
/I — палуба надстройки; 12 — главная палуба
§ 23. Надстройки Конструкции, образующие закрытые про*
и рубки странства, расположенные выше верхней па*
лубы от борта до борта, называются над-
стройками. Конструкции, нс доходящие до бортов судна на вели*
чину более 0,04В, называются рубками (рис. 62) Надстройки пред-
назначены для размещения в них различных судовых помещений,
а также для защиты от действия моря помещений, расположенных
внутри основного корпуса
Длинные надстройки имеют соответствующую прочность, позво-
ляющую им не только выдерживать местные нагрузки, ио н
участвовать в обеспечении
общей продольной проч-
ности корпуса Длина та-
ких надстроек должна быть
не менее 0,15L. Короткие
надстройки рассчитывают-
ся только лишь на вос-
приятие местных nai ру-
зок (вес оборудования,
удары волн, попавших на
палубу, и т п )
Надстройки н рубки
бывают стальными и из
легких сплавов (последние
получили особенно широ-
кое распространение на
пассажирских судах) Пе-
реборки надстроек, перед-
ние, задние и боковые стен-
ки рубок могут быть пло-
скими или гофрирован-
ными Шпангоуты в на-
стройках обычно выста-
вляют в плоскостях набора основного корпуса с учетом расположе-
ния различных вырезов в стенках и палубах надстроек. Примене-
ние гофрированных стенок дает выигрыш в весе и уменьшает
коробление при сварке Гсфры располагают как горизонтально, так
и вертикально. Горизонтально расположенные гофры улучшают
внешний вид надстройки, но требуют постановки рамных стоек,
которые занимают много места внутри.
Все прямоугольные вырезы (двери, иллюминаторы, люки и т. п.)
в перекрытиях во избежание появления трещин выполняются со
скругленными углами С этой же целью углы длинных надстроек,
участвующих в общем изгибе корпуса, к палубе иногда не прива-
ривают, а приклепывают.
Внутреннее пространства в надстройках разгоаничивается выго-
родками — плоскими или гофрированными стенками, которые, выго-
62
раживая в надстройке отдельные помещения необходимых размеров,
обеспечивают также прочность надстроек. Часто палубы над руб-
ками доводят до бортов судна. Образовавшиеся при этом свесы —
ростры — увеличивают полезную площадь палубы, улучшая разме-
щение на пей необходимого оборудования и судовых устройств.
Толщина переборок и палуб надстроек может колебаться в пре-
делах 3—10 мм. Наибольшую толщину и более мощный набор имеют
фронтальные переборки, т. е. носовые переборки надстроек и рубок.
Остальные стенки могут быть менее прочными Размеры обшивки
и набора надстроек и рубок выбирают по Правилам Регистра в за-
висимости от размеров судна и расположения надстроек.
§ 24. Конструкция Шахта машинно-котельного отделения (МКО)
отдельных узлов (см рис 62) служит для естественной венти-
корпуса ляцип п освещения этого отделения, а также
для предотвращения попадания в него воды.
Проходя через межпалубпые пространства, шахта изолирует раз-
личные судовые помещения от МКО.
В шахте обычно имсс ля мостовой кран небольшой грузоподъем-
ности, который позволяет вести силами команды монтажные и де-
монтажные работы непосредственно в МКО Размеры шахты в плайе
обеспечивают свободную погрузку или выгрузку самого большого
Рис. 63 Туннель валопровода.
/ - кормопой рсцссс; 3 — носоииА рсцесс
агрегата (или его узла), находящегося в МКО. Через шахту в ко-
жух дымовых труб выводят трубы от котлов и различных механиз-
мов Стенки ее выполняют из стальных листов толщиной 5- 9 мм,
подкрепленных стойками, расстояние между которыми не превы-
шает 900 мм По углам выреза устанавливают пиллерсы Вверху
шахта закапчивается съемным водонепроницаемым световым люком,
снабженным крышками, открываемыми снизу дистанционно. Двери
в шахте — водонепроницаемые. Для улучшения условий обитае-
мости в соседних помещениях стенки шахт изолируют тепло- и
шумоизоляцией
Туннель валопровода и рецессы. Если в корме за машинным
отделением расположен грузовой трюм, то валопровод, проходящий
в грюме, защищают туннелем (рис 63). Туннель необходим для
обслуживания валопровода и его подшипников, защиты валопро-
5* 83
вода от механических повреждений, а также для обеспечения неп<*
тонляемости судна в случае аварии дейдвудпого устройства. По кон
цам туннеля делают местные уширения — рецессы Из кормовом*
рецесса часто устраивают запасной выход из МКО через водонепро
ницаемую шахту на верхнюю палубу В носовом рецессе устанавлн
вают упорный подшипник и водонепроницаемую скользящую (клип
кетную) дверь в МКО Обычно туннель выполняют сводчатым н<
стальных листов, подкрепленных стойками, поставленными на каж
дом шпангоуте, ио иногда и в виде двух продольных переборок,
доходящих до платформы в трюме Последнее создаст лучшие уело
вия для укладки груза в трюме, а в образовавшиеся но бортам
диптанки позволяет принимать жидкие запасы или балласт.
» 2 J * $ 6
Рис 64 Фундамент под главный двигатель и упорный подшипник при наличии
второго дна.
/ — продольная фундаментная балка, 2 лист под упорный подшипник, 3 — лафетный
лист. 4 — бракета, S — поясок бракеты. 6 — металлическая плавка, 7 -- поясок балки, 8 —
чянда
Фундаменты, v Для установки н крепления различных судовых
механизмов, агрегатов и устройств служат жесткие опорные кон-
струкции - фундаменты
w В процессе эксплуатации судна на фундаменты действуют раз*
личные силы силы веса механизма или агрегата; усилия, возника-
ющие при работе механизма или агрегата (инерционные силы, тепло-
вое расширение), динамические усилия, возникающие при качке,
усилия, возникающие при изгибе перекрытия или общем изгибе
корпуса
з Фундаменты состоят из продольных и поперечных балок, сва*
ренных между собой и подкрепленных кницами Балки фундаментов
под тяжелые механизмы или агрегаты, как правило, устанавливают
в плоскости балок набора корпуса. Иногда балки фундамента сами
могут являться балками судового набора.
При установке фундамента на настил второго дна (рис. 64) стре-
мятся совместить продольные балки фундамента с днищевыми стрин-
герами. Если это не удается, то под настилом второго дна в пло-
скости продольных фундаментных балок устанавливают полустрин-
1еры, т. е. продольные балки, высота которых равна гфръерко по-
ловине высоты днищевых стрингеров
«4
* Продольные балки фундаментов делают не разрезными, а попереч-
им- — из бракет Для создания лучшей опоры крупным механизмам
и । г регатам, при работе которых возникает вибрация, продольные
ылки фундаментов доводят до ближайших поперечных переборок
Фундаменты под малые механизмы и устройства (брашпили,
нчм-дки, насосы, кнехты и т п.) устанавливают так, чтобы усилия
«н-редавались на набор корпуса, а не на обшивку Для плотного
прилегания лап механизмов, агрегатов и устройств к опорной по-
М1рхиостп фундаментов применяют различные прокладки Нэпри-
Рис 65 Фундамет иод'огпструбиый котел
I — седло; 2 - продольная б<»лк<«. 3 — лэфстнан
полоса, 4 — кница, 5 — пастил вюрою дна
Рис 66 Крепление агрегатов
на деревянной прокладке.
/ — фундамент, 2 — шпилька; J —
рама мехаиивма, 4 — фундаментный
болт. 1 — деревянная прокладки
мер, между бочкой огнетрубного котла и седлом фундамента (рис. 65)
может быть проложена асбестовая ткань Под брашпиль, кнехты
п другие палубные механизмы и устройства подкладывают дерево
юердых пород (рис. 66) или несколько слоев парусины с тестообраз-
ной шпаклевкой на сурике, которая впоследствии затвердевает
Главные поршневые двигатели, как правило, устанавливают на
фундаменты, используя специально подогнанные металлические
клинья или сферические прокладки Такая подгонка занимает много
времени, но обеспечивает соосность вала двигателя с валопроводом.
В последнее время широко применяют пластмассовые прокладки,
которые формуют из быстротвердеющей пластмассы ФМВ (формуе-
мая, малоусадочная, с волокнистым наполнителем). Механизмы
вначале устанавливают иа фундаменте и центруют при помощи
специальных регулировочных винтов Между лапами механизма
и листом фундамента для формовки и установки шашек оставляют
зазор^ЗО—40 мм В процессе полимеризации пластмассовые шашки
приклеиваются к лафетному листу фундамента Для обеспечения
демонтажа опорные поверхности лап смазывают техническим ва-
зелином.
85
Различные вспомогательные механизмы часто устанавливают
па амортизаторы (рис 67). Это снижает вибрацию и предотвращает
появление трещин в сварных швах и металле корпуса.
м Устанавливаемые па фундамент механизмы, агрегаты н устрой*
ства крепятся к ним при помощи болтов с гайками и контргайками.
Иногда крепление может быть произведено винтами или шпильками
с 1айками
Фальшборт (рис. 68) служит для ограждения открытых участков
палуб и обеспечивает безопасность передвижения людей ио палубам.
Рис 67 Амор1изатир со стра-
ховкой
/ — пыравпнаающая шайба; 2 —
винт. 3 — шайба пружинная; 4 —
втулка стальная. 9 — резина. 6 —
корпус, 7 — фундаментный болт.
8 — фундамент.
Рис. 68 Фальшборт
фальшборта, 2 - ребро жесткости;
>йка фальшборта. 4 - планшир
Высота фальшборта в зависимости
от назначения судна и палубы может
быть в пределах от 1000 до 1500 мм.
3—8 мм при помощи специальных
1200 -1800 мм, крепятся к палубе.
Листы фальшборта толщиной
стоек, поставленных через
С ширстреком фальшборт обычно не соединяется, так как при общем
изгибе корпуса он может получить остаточные деформации. В верх*
ней части фальшборта устанавливают планшир, выполняемый из
полособульба. На пассажирских судах металлический планшир
покрывают деревом.
В нижней части фальшборта устраивают специальпые^ырезы —
штормпортики, служащие для ‘стока за борт воды, попавшей на
палубу. Штормпортики могут иметь дверцы, которые открываются
только наружу, или прутковое ограждение. На многих новых судах
листы фальшборта не доводятся до кромки ширстрека приблизи-
тельно на 100 мм; получившийся таким образом вырез н является
сплошным штормпортиком.
Привальный брус (рис. 69) необходим для предохранения борта
судна от повреждений при ударах во время швартовных операций.
На морских транспортных судах привальный брус, как правило,
не ставят; им оборудуют морские буксиры а аоянечные суда. Брус
устанавливают в один ряд (в районе палубного стрингера; или в два
ряда (в районе палубного стрингера и грузовой ватерлинии). При-
вальные брусья могут быть стальными, деревянными — со стальной
защитной полосой или без защитной полосы (из дерева твердых по-
род) г резиновыми Деревянные брусья без защитной полосы,
Рис 69. Привальные брусья* а — стальной; б — деревянный; а — резиновый.
/ — палубный стрингер, 2 — бракета, Л — шнретрея, 4 - металлическая коробка; $ —
круппые шурупы или нкмди, б — металлическая полоса; 7 — дерепяипый брус, В — лайки,
9 — крепежные болты с гайками, to — резиновая бобина (I - 1000 +1260 мм).
а также резиновые устанавливают на буксировщиках, которые
ведут работы по буксировке и ошвартовке танкером.
Скуловые кили (рис. 70). Для уменьшения размахов бортовой
качки служат скуловые кили, которые выполняют однослойными
или двухслойными (полыми); устанавливают их на обоих бортах
судна перпендикулярно обводам
скулы так, чтобы они ие высту- jff
пали за габариты корпуса Про- # л
тяженноегь скуловых килей от ^57
0,3 до 0.5L, высота 150—500 мм.
Волноотвод. Для отвода
воды, попадающей от вст речной 4. хк
волны на открытую палубу в
носовой части судна, ставят
волноотвод, или волнолом Он
отводит воду, попавшую на л „
палубу, к бортам, откуда вода рнс 70 СкУловые кили
сливается в море.
Волноотводы выполняют из стальных листов, подкрепленных
кницами. По верхней кромке волноотвода проходит труба, сталь-
ной пруток или какой-либо другой профиль
Дымовая труба состоит из стального кожуха, подкрепленного
стойками, и собственно дымовых труб, расположенных в этом ко-
жухе, которые отводят горячие газы от котлов и двигателей вну-
треннего сгорания в атмосферу Дымовые трубы имеют различные
формы кожухов и играют большую роль в архитектурном оформле-
нии судна. Основным назначением дымовых труб является обеспе-
шапср о^е^дз гззов s атмосферу, гричеу та’с, их пс,тч?!/’ "рм
любом направлении ветра не захватывал районов судна, предназна-
).
ценных для работы, отдыха и прогулок экипажа и пассажиров
Внутри кожуха дымовых труб могут быть установлены утилизацион-
ные котлы, сушилки, а также могут быть размещены токарные и
слесарные мастерские (при соответствующей тепловой изоляции^их
от горячих поверхностей выхлопных труб)
§ 25. Испытания корпуса на ненроннпаеность и герметичность Для проверки качества изготовления и уста- новки отдельных корпусных консгрукций н всего корпуса в целом проводят испытания их на непроницаемость и 1ерметнчность. Непроницаемость — способность различ*
ных корпусных конструкций не пропускать воду или какую-либо
другую жидкость, а герметичность — это способность различных
корпусных конструкций не пропускать газообразные вещества.
Испытания подразделяются на*
— предварительные — при которых отдельные конструкции (сек*
ции корпуса, вкладные цистерны, пустотелые рули и т н) после
их изготовления испытываются в цехе,
— основные — проводятся па стапеле или на плаву после сборки
корпуса, для проверки непроницаемости различных отсеков, над*
строек и т. п.;
— контрольные — проводятся для проверки непроницаемости
или герметичности отдельных отсеков или помещений после окон-
чания в пих всех монтажных работ.
Испытания производятся водой, воздухом и керосином.
Испытание наливом воды под давлением
(проверяется прочность и непроницаемость конструкций) В испы-
тываемый отсек или цистерну наливают воду. Для создания необ-
ходимого давления из верхней части конструкции выводят напор-
ную трубку. Высота столба воды в напорной трубке задается Пра-
вилами Регистра в зависимости от назначения отсека Если при
таком испытании в конструкции не возникает деформаций и течи,
конструкция признается годной В противном случае производится
исправление дефектов и испытание повторяется
Испытание наливом воды без давления
(проверяется плотность палуб и выгородок в «мокрых» помещениях —
банях, умывальниках, гальюнах и т п.). После изготовления ме-
таллических конструкций воду наливают в помещение до верха
комингсов дверей и оставляют там не менее чем на 30 мин. Осмотр
производят с наружной стороны.
Испытание поливанием под давлением
(проверяется непроницаемость сварных швов и различных судовых
водонепроницаемых закрытий). Воду из брандспойта, имеющего
диаметр выходного отверстия не менее 16 мм и давление у места
испытания не менее 10 м вод ст., направляют на испытываемое
место конструкции с расстояния не более 3 м С обратной стороны
конструкции производится контроль
Испытание поливанием рассеянной струей
воды (проверяются закрытые, но не задраенные крышки
грузовых люков, расположенные на верхних палубах, с целью
проверки защиты трюмов or дождя) Воду из брандспойта
подают на испытываемую поверхность рассеянной сгруей без
напора. С обратной стороны конструкции производится кон*
троль.
При испытании конструкций водой положительной ^стороной
является создание естественных условий, при которых конструкция
будет эксплуатироваться. К недостаткам данного испытания следует
отнесги загрязнение испытываемых конструкций и необходимость
последующей зачистки, кроме того, в холодное время года для про-
ведения испытаний требуется подогретая вода В некоторых случаях
возникают также трудности при удалении воды из испытываемых
отсеков.
При постройке серин грузовых судов испытания водой, согласно
Правилам Регистра, разрешается производить только па головном
судне, а па последующих судах испытывать конструкции сжатым
воздухом.
Испытание надувом сжатого воздуха (про-
веряется прочность, непроницаемость и герметичность различных
цистерн, отсеков, помещений и т. н.). При испытании сжатый воз-
дух подастся в отсек по шлангу через редукционный клапан и шту-
цер, вваренный, например, в крышку горловины испыгываемого
отсека. Избыточное давление в отсеке, в зависимости от его назначе-
ния, доводится до 0,2—0,3 кгс!см* при испытаниях на непрони-
цаемость и до 0,01—0,02 кгс!см* при испытаниях на герметичность.
Контроль за давлением в отсеке осуществляется посредством двух
манометров. При проведении испытаний необходима установка
предохранительного клапана.
Сварные швы н другие соединения с наружной стороны прома-
зывают пспообразующим раствором Отсек может считаться приня-
тым после испытаний при отсутствии деформаций, отсутствии пу-
зырьков при обмазывании швов пенообразующим раствором и при
сохранении давления в отсеке за 1 час испытания не ниже 95% от
первоначального избыточного.
Испытание обдувом струей сжатого воз-
духа (проверяется непроницаемость конструкций). Сжатый воз-
дух давлением не менее 4 кгс!см\ по шлангу с ниппелем на конце
подается в упор к сварному шву с расстояния не более 100 мм.
Одновременно с контрольной стороны производят обмазку испыты-
ваемых мест пепообразующим раствором При отсутствии пузырьков
конструкция считается годной
Испытание сжатым воздухом дешевле испытания водой. Но
в зимнее время требуется разводить незагустевающий и незамерза-
ющий пеиообразующий раствор, а испытываемые металлические
части прогревать до положительной температуры Кроме того, при
испытаниях сжатым воздухом необходимо соблюдать правила тех-
89
пики безопасности во избежание разрыва конструкций, нс рассчи-
танных на повышенное давление.
Испытание керосином. Этим способом проверяют
непроницаемость сварных швов. Перед испытанием сварные швы
зачищают и контролируемую сторону шва покрывают меловым
раствором. После высыхания мелового раствора шов с обратной
стороны промазывают керосином. (Например, при испытании свар-
ных швов наружной обшивки меловой раствор наносят с наружной
стороны корпуса, а керосин изнутри.) Время выдержки сварных
швов под испытанием колеблется в зависимости от толщины металла,
пространственного положения шва и температуры воздуха от 40 мин
до 4 ч. Если в сварном шве имеется трещина, то керосин, пройдя через
нее, окрасит меловое покрытие в темный цвет. Дефектный участок
шва вырубают и заваривают вновь; испытание повторяют.
Для обеспечения лучших условий при осмотре и исправлении
дефектов испытания проводят после окончания всех сварочно-мон-
тажных работ по данной конструкции — до окраски мест испыта-
ния. Например, отсек, который во время плавания судна будет
находиться под водой, испытывают до окраски, после постановки
всей донно-забортной арматуры и до спуска судна на воду, так как
контроль и исправление дефектов на плаву в данном случае будут
затруднены.
Нормы и виды испытаний регламентируются Правилами Ре-
гистра и специальной программой испытания, которую разрабатывает
конструкторское бюро при строительстве или ремонте судна.
Для определения качества и выявления скрытых дефектов свар-
ных швов широко используют гаммаграфнрование, т е просвечи-
вание металла сварного шва радиоактивными лучами (например,
лучами радиоактивною кобальга) Аппарат с радиоактивными изото-
пами устанавливают с одной стороны шва, а с другой закрепляют
фотопластинку. Все раковины и неметаллические включения после
проявления пластинки будут выглядеть на ней темными пятнами.
Гаммаграфированию подвергают в основном ответственные сварные
швы, причем проверку производят выборочно. При проведении
гаммаграфировапия требуется строжайшее соблюдение правил тех-
ники безопасной н.
ГЛАВА VII
СУДОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
• • •
Количество, номенклатура и расположение
помещений на судне зависят от назначения судйа Судовые помеще-
ния образуются путем разделения корпуса судна на отсеки, а также
разделением отсеков, надстроек и рубок палубами, платформами
п различны».^ выгоредкамн на о»Д€лоные пространства г'всположс-
90
пие помещений по судну соответствует их назначению, удобству
и безопасности пользования. Самыми большими судовыми помеще-
ниями являю! ся грузовые трюмы и машинное оiделение, от рас-
положения которых зависит архитектурно-конструктивный тип
судна.
Машинное отделение (МО) может быть расположено в средней
части судна, быть несколько сдвинутым от середины в корму нлп
находиться в кормовой части судна Каждый из этих вариантов
имеет свои преимущества и недостатки
При расположении МО в средней части длины судна упрощаются
вопросы удпфферентовки судна как порожнем, так и в грузу, умень-
шается величина изгибающего момента при положении порожнего
судна на вершине волны и судна в грузу на подошве волны.
Однако такое расположение МО нерационально для грузовых
судов, так как лучшие по местоположению и форме объемы судна
используются не но назначению, т е. нс для размещения груза.
К отрицательным моментам следует отнести уменьшение полезного
объема кормовых трюмов и ухудшение их формы из-за проходящего
внутри туннеля гребного вала, а также увеличение веса судна за
счет длинного валопровода и устройства туннеля для него. К тому же
валопровод большой длины трудно центровать и при продольном
изгибе судна нарушаются нормальные условия его работы.
При расположении МО в кормовой части лучшие объемы предо-
ставляются нод I ру»; для сухогрузных судов, кроме того, улуч-
шаются условия размещения грузового устройства и его эксплуа-
тация, укорачивается валопровод и отпадает необходимость в устрой-
стве туннеля Поэтому такое расположение характерно для танкеров,
судов для перевозки навалочных грузов, рудовозов н сухогрузных
судов дедвейтом до 3000 т Однако в порожних рейсах па эти суда
необходимо принимать балласт в носовые балластные отсеки, что,
хотя н улучшает мореходность судна, увеличивает изгибающий
момент при положении судка па вершине волны
Современные сухогрузные суда имеют, как правило, так назы-
ваемое промежуточное расположение МО, при котором оно сдвину ю
в кормовую часть судна так, что между МО и ахтерпиком остаегся
один или, реже, два грузовых трюма.
§ 26. Назначение
и оборудование
судовых помещений
Судовые помещения судов всех типов можно
классифицировать по общим признакам еле*
дующим образом: помещения экипажа, пас-
сажиров, служебные, хозяйственные, меди-
цинские и специальные. Рассмотрим каждый из этих типов.
Помещения экипажа и пассажиров. На морских пассажирских
судах все помещения экипажа, согласно требованиям «Санитарных
правил для морских судов», устраивают отдельно от пассажирских
помещений Однако всдодствие 'V породности функций, выполняемых
этими помещениями, их можно рассматривать без разделения.
Жилые помещения — это одно*, двух* и четырехместные каюты,
предназначенные для проживания в них людей. На крупных судах
каюты экипажа, как правило, одноместные. Каюты старшего ком*
состава могут состоять из нескольких помещений (кабинета, сиаль*
ни, санузла и т. п.). На судах имеются запасные каюты для практи*
кантов или лиц, временно находящихся на судне по своим служеб*
ным обязанностям. Жи*
лые помещения не рас*
полагают ниже грузовой
ватерлинии. Площадь
пола и кубатура жилых
помещений регламенти*
руются Правилами Ре*
гнетра.
Жилые поме*
щ е и и я оборудуют
Рис. 71 Помещения экипажа, а — одно* и двухместные каюты команды; б — каюта
капитана; в — столовая команды.
одноярусными или двухъярусными койками, мягкими или полумяг-
кими диванами, столами, стульями, креслами, платяными шкафами
с несколькими отделениями. Кроме того, в каютах устанавливают
вешалки, настенные бра, различные полки, зеркала и т. д. ;Каюты
радиофицируют; в некоторых устанавливают телефоны. Пример
оборудования кают экипажа показан на рис. 71.
Общественные помещения — это помещения, пред-
назначенные для отдыха или проведения различных общесудовых
мероприятий. К ним относятся: кают-компании, салоны, столовые
команды, курительные, буфеты, рестораны, кинозалы, библиотеки,
плавательные бассейны нт п. Общественные помещения оборудуются
9'1
н соответствии с назначением. Например, в кают-компании устанав-
ливают обеденные столы, полумягкие стулья или кресла, в салонах —
диваны, кресла, шкафы, телевизоры, радиоприемники, столики
с различными играми и т. п. На стенах общественных помещений
навешиваю г картинц. Для вечернего освещения используют настен-
ные бра и потолочные светильники.
Бытовые помещения — это ванные, душевые, бани,
умывальные, туалеты, к которым подведены трубопроводы горячей
и холодной воды. В них устанавливают вешалки, полки, зеркала,
скамейки и т. п.
Служебные помещения — это помещения, в которых экипаж
несет вахту и производит различные работы. В свою очередь служеб-
ные помещения разделяются па помещения управления судном —
МКО (рис. 72), рулевая рубка, радиорубка, радиолокационная,
аккумуляторная, румпельное отделение, административные поме-
щения — каюта вахтенного штурмана, судовая канцелярия, бухгал-
терия, кинобудка, судовые мастерские — плотницкая, механиче-
ская, электро- и радиомастерские.
Во всех служебных помещениях устанавливают лишь то обору-
дование, которое необходимо для выполнения экипажем определен-
ных служебных функций. Установка постороннего оборудования
в служебных помещениях категорически запрещена.
Хозяйственные помещения подразделяются на продовольственно-
пищевые — камбуз, хлебопекарня, кондитерская, буфетная, раз-
даточная, сервировочная, продовольственные кладовые, санитарно-
хозяйственные — посудомоечная, прачечная, сушильная белья, су-
шильная спецодежды, гладильная, кладовые чистогр и грязного
белья; помещения обслуживания пассажиров — почта, сберкасса,
фотолаборатория, справочное бюро, парикмахерская, различные
93
о
киоски, и ателье; кладовые судового снабжения — шкиперская,
фонарная, малярная, машинная кладовая.
В хозяйственных помещениях устанавливают необходимое быто-
вое оборудование, например, полки, шкафы, вешалки, подиожны
решетки, холодильники, различные подставки и т. н
В медицинских помещениях оказывается первая помощь заболев-
шим членам экипажа и пассажирам. На крупных судах оборудование
этих помещений позволяв
при необходимости проводить
длительное лечение и даж<
сложные операции. К меди-
цинским помещениям отно
сятся: амбулатория, изоля-
тор, стационар, аптека,
различные специализирован*
ные кабинеты (рентгенов-
ский, зубоврачебный и т. п.),
а также те бытовые помеще-
ния (ванпые, умывальные,
туалеты), которые входят в
блок медицинских помеще-
ний.
Специальные помещения
включают* грузовые трюмы
сухогрузных и наливных су-
дов, технологические отделе-
ния рыбопромысловых и
рыбообрабатывающих судов,
а также судовые помещения,
наличие которых вызвано
специальным назначением
судна пли особыми условиями его эксплуатации.
Оборудование грузовых трюмов сухогрузных судов в основном
сводится к следующему (рис. 73). На флоры или на настил второго
дна укладывают поперечные бруски — лаги, на которые затем кла-
дут продольный деревянный настил пайол, который защищает
металлические конструкции от* повреждений "и износа. Тощина
пайола зависит от размеров трюма и обычно бывает 50—75 мм.
Пайол может быть сплошным или щитовым. По бортам в специаль-
ные скобы, приваренные к шпангоутам, укладывают деревянные
рыбинсы. Они предохраняют борт судна от повреждений грузом,
а груз — от подмочки, при отпотевании борта.
В трюмах судов, перевозящих сыпучий груз, устанавливают
продольные съемные деревянные или металлические переборки —
шифтингбордсы, которые ограничивают поперечное смещение сы-
пучего груза .при качке. В углах грузовых люков устанавли-
вают трапы или съемные вертикальные или стационарные скоб-
трапы.
9'
Рис. 73. Зашивка ! рузового грюиа деревом
о — настил по второму дну, б — рыбинсы
по бортам
/ — второе дно. 2 — лаги (нежим), а—приварные
планки для крепления лагов. 4 — пайол; S •- па
тервейсиый брус. 6 — льяльная крышка 7 —
шпангоут, 8 — скоба. 9 — рыбине
Рефрижераторные трюмы предназначены для перевозки скоро-
портящихся продукгов (мяса, рыбы, фруктов и т. п.). В этих трюмах
устанавливаются бортовые и потолочные батареи холодильной уста-
новки. Бортовые батареи ограждаются решетками. Груз при укладке
н трюме прокладывается специальными рейками, чтобы оставить
каналы для лучшей циркуляции воздуха.
Танки нефтеналивных судов оборудуют люками с водо-, газо-,
пефтенепропицаемыми крышками и металлическими, обычно на-
клонными, трапами. Кроме того, в танках устанавливают трубонро-
ноды специальных судовых систем, которые обеспечивают нормаль-
ные условия погрузки, перевозки и выгрузки жидкого груза.
Расположение помещений на сухогрузном судне показано на
(рис. 74}. В носовой части корпуса между форштевнем и таранной
переборкой располагается форпик. В этом отсеке устанавливают
цепной ящик, предназначенный для хранения якорной цепи по-по-
ходному. Если в форпике установлена платформа, то под пей устраи-
вают балластную цистерну, в которую принимается забортная вода
для удиффсрентовкн судна,. В прост ранствс, образованном платфор-
мой и палубой, оборудую:* шкиперскую кладовую За форпиковой пе-
реборкой расположены грузовые трюмы. На многопалубных судах
межпалубиые пространства - - твиндеки — также используют для
перевозки груза.
В междудопном пространстве оборудуют цистерны для хранения
жидких судовых запасов и приема балласта. Отсеки двойного дна,
предназначенные для хранения разнородных жидкостей, например
воды и топлива, отделены друг от друга коффердамом — пустым
отсеком длиной обычно в одну шпацию.
Если машинно-котельное отделение расположено в середине
судна, то перед ним н за ним располагают грузовые трюмы. Через
кормовые трюмы проходит туннель гребною вала и валопровод
к I рсбпому винту В кормовой части основного корпуса поперечной
водонепроницаемой переборкой выгораживается ахтерпик В ахтер-
пике, так же как и в форпике, может быть установлена платформа,
под которой устраивают цистерну для балласта, а на пла1формс раз-
мещают румпельное' отделение, в котором имеется оборудование,
приводящее в дейавне перо руля.
На верхней палубе располагают надстройки и рубки, а также не-
которые судовые устройства. В надстройке бака оборудуют различ-
ные мастерские и кладовые судового снабжения. В средней надстройке
и надстройке юта располагают служебные, жилые, бытовые и другие
помещения, необходимые для управления судном и обеспечения нормаль-
ной жизни и деятельности экипажа.
Расположение и назначение некоторых помещений на танкере
(рис. 75) несколько отличается от расположения и назначения по-
мещений на сухогрузном судне Например, па танкере за форпико-
вой переборкой располагается сухой трюм, который необходим для
удгфф€ре:повки танкера в грузу и размещения кладовых судового
снабжения и выгородки для осушительного насоса. Корпус танкера
Э5
Рис. 74 Общее распело*
жение помещений на су-
хогрузном судне.
a
if >3 69
?}?/; i
fe 66 70 79 76 6? 66 90 99 99 Ш1ЧП?0 W
Atcmopni/roto шлтачни аелдба tciaOou к№истабо
пмтаюрпа * “ -----
w го to
Намба юта
tittyit бака
Катеты комамы
Рис. 75. Общее рас-
положение поме-
щений танкера.
/ - руупсльное от-
деление; 2 _ цепной
ящик. 3 — кладовые:
4 ахтерпик; 5 —
ци< т< рна пресной во-
ды, б — котельное
отделение; 7—отстой
на» цистерна; 8 —
средние грузовые
танки М> | — | I, 9 —
дипт.икн (водяной
бал ласт). ТО — дип
танки (мазут), 11 —
чаикнное отделение;
12 — бортовые топ-
ли.' чые танки (мазут),
13 — грузовое насос-
ног отделение; 14 —
форпик; 15 — сто-
ловая, 16 — камбуз,
/7 — шахта котель-
но. о отделения; 18 —
шахта машинного от
деленчя; 19 — кури
тельный салон и сто-
ловая, 26—цистерны
днетг чл ята (поборт-
но) 21 — помеиечне
рефрижераторной ус
таиовкн и механизмов
системы кохднанони-
ровапия воздуха,
22 - цистерны прес-
ной питьевой воды,
23 — мехакическаг
мастерская, ствч-
цнч углекислотного
пожаротушения, 25—
-кормовое помещение
вентиляторов. 26 —
бассейн. 27 — поме-
щение аварийного генератора; 28 — объединенная рулевая и штурманская рубка; 29 — лазарет; 30 — провнвгоьные кладовые пра-
чечная. 32 — сход в грузовое насосное отделен»-; 33 — боцмвнекая кладовая: 34 — помещение приводов кормовых шпилей, 35 — отделен! е
хранения шлангов: 36 — малярная; 37 — фонарная; 33 — бортовые грузовые танки, 39 — бортовые балластные танки, 40 — чосоеое насос-
ное отделение.
•t
trrq:
разделен поперечными и продольными переборками на больше
количество трузовых танков Машинное отделение на танкерах
располагают в корме, двойное дно в районе грузовых отсеков oi
сутствуст. Судовые жидкие запасы хранятся в двойном дне в район»
машинно-котельного отделения и в цистернах форпика и ах1ерпика
Для погрузки и выгрузки жидкого груза танкер оборудуй»
грузовыми насосами, которые располагают в насосном (помповом}
отделении. Насосное отделение может быть одно — в ссредшн
длины судна или перед МКО, но может быть и два насосных отделе
ния, расположенных в носовой и кормовой частях судна
Грузовые тапки отделены от других помещений вертикальными
коффердамами длиной 600—900 мм, что повышает противопожарную
защиту судна. Если на судне имеется средняя надстройка, уставов*
ленная над грузовыми танками, то под ней усграивают горизонталь
ный коффердам высотой от 0,6 до 2,0 м, в зависимости от разряда перс*
возимого груза. Образовавшееся пространство используют для хра-
нения шлангов Горизонтальный коффердам во избежание скопле*
ния газов нефтепродуктов не имеет закрьпий и постоянно провет-
ривается естественным движением воздуха
На танкерах устраиваются специальные помещения для курения,
так как курить на танкере можно только в строго определенных
местах. Для обеспечения безопасного передвижения экипажа по
верхним открытым палубам в штормовую погоду на танкерах между
надстройками делают переходные мостики.
§ 27. Изоляция,
зашивка и отделка
судовых помещений
для предохранения
Изоляция. Судовые помещения изолируют
различными изоляционными материалами,
которые в большинстве случаев зашивают
(закрывают) более прочными материалами
от механических повреждений Некоторые по-
мещения отделывают ценными породами дерева, синтетическими
материалами или окрашивают в требуемый цвет.
По назначению изоляцию можно разделить па противосыростную,
тепловую, противопожарную и противошумную
Противосыростная изоляция предназначена для предотвращения
конденсации водяных паров на внутренних судовых поверхностях и
защиты этих поверхностей от проникновения к ним влаги. В ка-
честве такой изоляции часто применяют пробковую крошку, которую
приклеивают к изолируемым поверхностям при помощи шпаклевки.
Противосыростную изоляцию могут иметь стенки и подволоки раз-
личных кладовых, судовых мастерских, внутренние поверхности
свеговых и сходных люков и т. п.
Некоторые поверхности, способные впитывать влагу, можно по-
крывать специальными влагонепроницаемыми пленками или тка-
нями, которые затем окрашивают масляными красками. Пол и стены
мокрых помещений (бань, душевых, туалетов и т. пЛ изоли-
руют керамическими плитками, уложенными на цементное
основание (рис. 76). Такое покрытие обеспечивает также гигие-
ничность
Тепловая изоляция служит для поддержания в судовых помеще-
ниях необходимого температурного режима. В жилых помещениях
в качестве тепловой изоляции применяют пеностекло, пенопласт ФФ,
пенопласт ФС-7 и т. п. К изолируемым поверхностям эта изоляция
может быть приклеена или прикреплена специальными привар-
ными шпильками (рис 77). Первый способ более пригоден для изо-
ляции, которая поставляется в виде
плит, второй - для мягкой изоляции
в виде матов.
Для тепловой изоляции рефриже-
раторных трюмов применяют алюми.
Рис 77. Тепловая изоляция
на приварных шпильках
/ — изолируемая поверхность.
2 - грунт. 3 — волокнистый
теплочвукомтоляционный мате-
риал; 4 — слой гнщнма|Цн1Ы
(кленка), 5 - иийба (мемлл,
пластмасса), б — шпилька
Рис 76 Изоляция палубы керамическими
плитками.
/ палуба, 2 — цементное основание; 3 — це-
ментное молоко в зазорах, 4 — керамические
плитки
ниевую фолы у, гофрированный винипласт и т. п К изоляции
рефрижераторных трюмов предъявляют повышенные требования
по водостойкое) и, поэтому для изоляции различных горячих поверх-
ностей 0 руб, кожухов ит, п) используют ткани, шнуры или картон
из асбеста. Толщину тепловой изоляции определяют для каждого типа
помещений специальным расчетом.
Противопожарная изоляция предназначена для предотвращения
распространения пожара по судну. В качестве противопожарной
изоляции могут применяться асбосилитовые и вермикулитовые плиты,
алюминиевая фолы а, асбесг и пр. Этими материалами изолируют
стенки коридоров в помещениях экипажа, непроницаемые попереч-
ные переборки, разграничивающие корпус судна на вертикальные
противопожарные зоны, стенки машинно-котельных шахт, а также
поверхности помещений с повышенной пожарной опасностью (кино-
будки, фонарные, малярные, помещения оля хпапррмя шняишму
огнеопасных веществ и т п
7*
Противошумная изоляция служит для снижения уровня шума
в помещениях с источником шума и предотвращения его распростра-
нения по судну. Кроме того, противошумную изоляцию устанавли-
вают в помещениях, где уровень шума ограничен по условиям ра
боты, например в радиорубках. В качестве противошумной изоляции
используют волокнистые изоляционные материалы в виде матов
Иногда противошумную изоляцию совмещают с тепловой или про
тнвосыростной
Зашивка внутренних поверхностей судовых помещений необ-
ходима для придания помещению надлежащего архитектурного
вида и защиты изоляции от повреждений. Зашивку производят:
пластиком — по металлическому обрешетиику; плитами — с на-
несенным поверх пластиком; березовой или декоративной фанерой —
по сосновому или металлическому обрешетиику, который крепится
к судовым поверхностям на приварных шпильках Стыки листов
зашивки заделываюг рейками-раскладками
Отделка внутренних поверхностей судовых помещений должна
отвечать требованиям современной эстетики, быть гигиеничной,
легкой, экономичной и безопасной в пожарном отношении Отде-
ланные поверхности должны хорошо рассеивать свет, не создавая
бликов, утомлящих зрение, не собирать пыль и легко поддаваться
мокрой уборке. Всем эгпм требованиям наиболее полно отвечают со-
временные ситстические материалы или материалы, которые под-
вергаются специальной обработке (оцинковке, хромированию, ано-
дированию и т. п.).
Широкое применение для отделки судовых помещений находят
рулонные ма(ериалы на полихлорвиниловой основе, которые на-
клеиваются на зашивку помещений специальными мастиками, фанера,
покрытая с одной стороны полированным шпоном из дерева цепных
пород, декоративная фанера различных расцветок, которая одно-
временно служит противоударной изоляцией, зашивкой и отделоч-
ным материалом
Цвет отделки должен соответствовать назначению помещения, на-
пример, для отделки жилых помещений более всего пригодны спокой-
ные’теплые топа Отделку мокрых помещений совмещают с противо-
сыростной изоляцией* при помощи разноцветной керамики полы и
стены этих помещений могут быть украшены каким-либо орнаментом
Если для отделки помещений применяют окраску, то учиты-
вают, что цвет полов, стен и потолка должен создавать наилучшие
условия для работы, повышать работоспособность человека, ие раз-
дражать зрение
В настоящее время разработаны рекомендации по выбору цвета
поверхностей в помещениях различного назначения Отделку одно-
типных судовых помещений всегда выдерживают в одном стиле;
в то же время па пассажирских многопалубных судах отделку, па-
пример, магистральных коридоров, расположенных на разных па-
пубят| gpnnwwgvyr пазрЬтмм третями для лбпегидния ППИРНТИООВКИ
пассажиров на судне
’00
5 28. Судовая мебель. Судовая мебель и скобяные изделия относятся
Скобяные изделия к оборудованию судна, наряду с различным
элек грорадиооборудоваиием, санигарно-бы-
ювым оборудованием, другими предметами, обеспечивающими нор-
мальный быт экипажа и пассажиров
Судовая мебель должна быть малогабаритной, удобной для
пользования, прочной, легко поддаваться влажной уборке, быть
огнестойкой и экономичной. Различают корпусную и брусковую
мебель. Корпусная — это мебель, имеющая внутренний объем,
например, шкафы, буфеты, тумбочки, диваны и пр. Брусковая — это
мебель, нс имеющая объемов, требующих зашивки, -т- стулья,
столы, скамейки пт. п. Как корпусная, так и брусковая мебель может
быть встроенной, т е такой, у которой в качестве одной или двух
стенок могут быть использованы переборки помещения
По материалу мебель может быть деревянной, металлической п
пластмассовой.
Деревянная мебель тяжела по весу, опасна в пожарном отноше-
нии н дорога — отделка ее ценными породами дерева, придающими
мебели красивый внешний вид, значительно повышает ее стоимость
Металлическая мебель (обычно из легких сплавов) безопасна
в пожарном отношении, недорога в изготовлении, но ей трудно при-
дать соответствующие архитектурные формы.
Пластмассовая мебель является наиболее перспективной судовой
мебелью. После штамповки она почти не требует дополнительной
обработки, количество соединяемых деталей резко уменьшается,
а следовательно снижается и ее стоимость. Кроме того, пластмассовая
мебель может быть легкой по весу и огнестойкой
Скобяные изделия, или фурнитура, — это изделия, которые
идут па оборудование и оформление судовых помещений, мебели,
дверей, иллюминаторов и пр К судовой фурнитуре относятся
петли, замки, защелки, дверные ручки, кронштейны с кольцами
и штангами для занавесей, амортизаторы-держатели дверные, иллю-
минаторные "капельницы, ковродержатели, детали крепления мебели
по-походному, различные задвижки и'шпингалеты, вешалки, планки
для надписей и пр. (рис. 78). Фурнитура может быть изготовлена
из стали, ковкого чугуна, сплавов цветных металлов или пластмасс
Для придания лучшего декоративного вида и защиты от коррозии
металлическую фурнитуру подвергают оксидированию, никелирова-
нию, анодированию, оцинковке. Вся судовая фурнитура унифици-
рована, что значительно удешевляет ее изготовление
Правила технической эксплуатации корпуса, помещений, уст-
ройств и систем судна (ПТЭ) предъявляют следующие требования
к содержанию судовых помещений:
— все члены экипажа должны выполнять требования санитарных норм, еле-
“a ”pctotoi1 .г порядком в .-омодет^ях, а гаюке сод«Асгьо&агь псира»постн су-
нового'оборудования и инвентаря,
101
— во всех помещениях должны производиться регулярные уборки лише*
специально назначенными для этой цели;
— все судовые помещения должны использоваться только по своему прям»*,
назначению;
— все приборы, оборудование, инвентарь и различные материалы должны
всегда закреплены, чтобы они не перемещались и ие портились во время качки.
б/
Рис 78 Скобяные изделия а — фалсвая дверная ручка, б — бу-
фер с накидным крючком для удержания наружной двери в от-
крытом положении; в — шарнирный крючок, г — буфер-держатель
каютной двери; о — поручневый кронштейн
— необходимо следить за тем, чтобы в шкафах, рундуках и т п не было про-
масленных тряпок, пропитанной красками спецодежды и т п. материалов, способных
самовозгораться. Все горючие материалы, краски, лаки и масла следует хранить
в плотно закрытой стальной таре в специально отведенных для этого помещениях;
— при ремонтных работах детали, изготовленные из легких сплавов, необходимо
осторожно снимать или предохранять их от ударов, царапин и загрязнения;
— каждое помещение судна должно всегда быть обеспечено исправными техни-
ческими средствами по борьбе с пожаром
ГЛАВА VIII
СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА И ДЕЛЬНЫЕ ВЕЩИ
• • •
Под термином «судовые устройства» принято
понимать такие комплексы конструкций и механизмов, которые выпол
яяюг важные функции по эксплуатации судна и ооеспечению безопас-
••• hi его экипажа. Наиболее применяемыми на всех судах морского
i mia являются следующие судовые устройства: рулевое, якор-
»н*. швартовное, буксирное, шлюпочное (спасательное), грузовое.
•• । рное и тентовое.
Некоторые устройава применякися только на судах определен-
ии <> назначения, например, буксирное устройство — на буксирных
\ цах, промысловые устройства — на рыбодобывающих судах и т д.
• • •
ц 29. Рулевое Рулевое устройство обеспечивает судну уп-
и (ройство равляемость, т. е. способность сохранять
или изменять курс. Это устройство является
'.цннм из важнейших, так как в случае выхода его из строя судно
• ыновится непригодным к эксплуатации Известны случаи, когда
.шария рулевого устройства приводила к гибели судна
Управляегся судно за счет перекладки руля. Количество рулей
иншеит ог типа судна. Обычно рули устанавливают' за винтами,
.•дпако двухвинтовые суда могут иметь как один, 1ак и два руля
Рули, как правило, располагаю!* в кормовой части судна, но на не-
которых судах, которым необходима повышенная маневренность
па задних ходах, устанавливаюг и носовые рули; для них в носовой
части корпуса делают специальное окно. В последнее время широкое
распространение получили подруливающие устройства, отличающие-
1Я большой эффективностью.
Иногда вместо руля устанавливают поворотную насадку, которая,
ныполняя функции направляющей насадки (улучшающей условия
работы 1ребною вин1а), оказывает при се перекладке в принципе
laKoe же действие, как и руль Поворотные насадки устанавливают
преимущественно па рыбопромысловых судах и на буксирах В по-
следнее время их применяют на обычных транспортных судах. Из-
менение курса судна происходит за счет действия направленной аруи
коды, отбрасываемой гребным винтом, установленным в насадке.
На судах с крыльчатыми движителями рулевое устройство во-
обще не применяется, так как управляемость обеспечивается непо-
средственно движителями.
Основные элементы рулевого устройства. Важнейшим элементом
рулевого устройства, воспринимающим давление воды и изменяю-
щим курс судна, является руль Детали и конструкции, входящие
в руль, показаны на рис. 79—82. Для приведения в действие руля
служит основной рулевой привод. Для перекладки руля (через ру-
левой привод) предназначен специальный механизм — рулевая ма-
шина, которая может быть ручной, паровой, гидравлической или
электрической. Применяются также н машины, непосредственно
соединенные с баллером руля
Привод управления рулевой машиной связывает пульт рулевою
(штурвал) с рулевой машиной, обеспечивая пуск, регулировку ско-
рости, реверс и остановку последней Различают механические,
гидравлические и электрические приводы.
Запасной рулевой привод служи! для приведения в действие рул •
при выходе из строя основного рулевого привода, а аварийный р\
левой привод — для приведения в действие руля при выходе из строи
Рис 79 Рулевое устройство для ледового плавания
: — перо руля. 2 — ньжннй опорный подшипник, 3 — баллер, 4 — огранн шгеть, 8 — верх
: ** год- г. ... ' - ззея-рз^дравл» «ас. ?/ р> ~егзг .«и,.*ерЛ . ,
8 — нижний штырь; 9 — рым
S)4
। .«к основного, так и запасного рулевого привода (Обычно эт о аварий-
ные руп мсль-т ал и).
Ограничители поворота руля и сектора, ограничивающие угол
•иклонення руля от диаметральной плоскости, обеспечивают наи-
более эффективное использование рулевого устройства
Тормоз руля, или стопор, предназначен для стопорения руля
при смене привода и для предотвращения рывков в рулевом усгрой-
• ше от ударов воли о перо руля при сгоянке судна на якоре или
п<| швартовах
Судовые рули. Руль состоит из пера руля и баллера. Рули, уста-
навливаемые на морских судах, можно классифицировать по самым
различным признакам, например, по положению оси вращения,
«нособу закрепления, форме поперечного сечения и пр.
По положению оси вращения огносигельно передней кромки
пера руля и по способу закрепления рули делятся на небалансир-
ные, балансирные, подвесные и нол у подвесные
Неба ла нс ирные — эго рули, ось вращения которых
нрактчесьи совпадает с носовой кромкой вера руля (рис 79)
Преимущество таких рулей — удобешо и простота крепления к ах-
। ер штевню, недостаток — сравнительно большое усилие перекладки
пера руля. Обычно пебалансирные рули делают навесными, т е
навешивают их с помощью пшель па петли рудерпоста ах1ершгевия
и соединяют прн помощи штырей. Крепление таких рулей вполне
надежное, кроме того, им обеспечивается хорошая защищенность
от повреждений при эксплуатации.
У балансирных рулей (рис 80) ось вращения проходит
„а некотором расстоянии от носовой кромки пера руля Часть пло-
щади пера руля, расположенная в пос от оси вращения, называется
балансирной. Площадь балансирной части обычно составляет 0,2—
0,3 общей площади пера руля Наличие балансирной част позво-
ляет снизить потребную мощность рулевой машины, так как при пере-
кладке пера руля на балансирной его части возникает гидродинами-
чески я сила давления воды, создающая крутящий момент одина-
кового знака с моментом, создаваемым рулевой машиной
Чаще всего балансирные рули выполняют в виде подвесных
рулей — перо руля подвешивается на баллере и больше никаких
опор не имеет Баллер, в свою очередь, закреплен в опорно-упорном
подшипнике Подвесные рули обладают хорошими гидродинамиче-
скими качествами и простотой установки. Недостатком является
большой диаметр баллера и худшая защищенность руля. Применяют-
ся и полуподвесиые рули (рис 81), которые в отличие
от подвесных имеют дополнительные опоры на ахтерштевне или
на специальном кронштейне. При этом улучшаются условия крепления
пера руля, но усложняется конструкция Полуподвесиые рули на-
ходят все более широкое распространение
Полуподвесиые рули, у которых одна часть по высоте (обычно
RonYMjit») «эляется иеба<пансирио* алругая—балэш'чрной называют
полубалапсирными рулями.
105
По форме поперечного сечения (профилю) различают плоские,
(однослойные или двухслойные) и обтекаемые рули.
Плоские рули в настоящее время устанавливают в ос*
повном на несамоходных судах. Перо плоского однослойного руля
состою из стальной пластины толщиной от 8 до 20 мм, подкреплен-
ной коваными ребрами жесткости К ахторштевню руль крепится
при помощи штырей. Перо плоского двухслойного руля состоит из
•ос
кованого или литого стального каркаса, закрытого снаружи сталь-
ными лиаами. Петли пера руля при помощи штырей соединяются
с рулевыми петлями ахтерштевня. Внутри пера руля может прохо-
Рис. 81. Рулевое устройство морского танкера с полуподвесиым балансирнцм руд^
/ — перо руля; 2 — протектор, 3 — нижний опорный подшипник баллера; 4 — верхние
опорно упорный подшипник; 5 — рулевая машина, 6 — запасный валиковый привод ? "
баллер, 8 — нижний штырь
дить стальной брус — рудерпис, который имеет в верхней части
фланец для соединения с фланцем баллера При отсутствии рудср-
пнеа фланец может быть приварен к верхнему ребру каркаса
Обтекаемые рули но сравнению с плоскими обладают
рядом преимуществ. Например, гидродинамическая сила давления
воды на переложенный обтекаемый руль у них больше (это улучшав!
поворотливость судна), отстояние центра гидродинамического дав
ления воды от оси вращения у обтекаемого руля меньше, чем у пло-
ского, что ведет к снижению момента на баллере н позволяет умень-
шить мощность рулевой машины; сопротивление воды у обтекаемого
руля примерно на 8% меньше, чем у плоского; кроме того, обтекае-
мый руль, расположенный за винтом, улучшает работу винта Перо
обтекаемого руля выполнено из горизонтальных и вертикальных
диафрагм, закрытых снаружи стальной обшивкой толщиной 5—10 мм.
Рудерписом в данном случае может служить обычная толсгосгенная
труба или вертикальные диафрагмы, поставленные на небольшом
расстоянии друг от Apyia.
Готовые плоские двухслойные и обтекаемые пустотелые рули
испытывают на плотность и прочность иалнвом воды или надувом
воздуха. Внутренняя полость пустотелых рулей может быть залита
смолистым веществом или окрашена и оставаться полой
Баллер руля представляет собой стальную поковку с фланцем,
расположенным вертикально или горизонтально Баллер проходит
через гельмпортовую трубу, служащую для обеспечения водонепро-
ницаемости корпуса За гельмпортовой трубой установлен водонепро-
ницаемый опорный подшипник баллера У подвесных рулей подшип-
ник баллера воспринимает' весь вес руля У полуподвеспых или на-
весных рулей натрузка от веса руля воспринимается пяткой ахтер-
штевня через нижний штырь
Фланцы пера руля и баллера соединены между собой притон-
ными болтами, кроме того, между ними может быть установлена
шпонка, воспринимающая срезывающие усилия при повороте бал-
лера. Соединение обтекаемых рулей с баллером может быть флан-
цевым или конусным на шпонке В последнем случае нижний конец
баллера имеет конус, который входит в конусное отверстие специаль-
ной оковки, вваренной в верхнюю часть нера руля В пере руля де-
лают окно, через которое конус баллера затягивается гайкой
Насадка представляет собой полое кольцо, поперечное сечение
которого имеет специальную форму (рис 82) Конструкция насадки
подобна конструкции обтекаемого руля - она также состоит из ре-
бер и диафрагм, закрываемых кольцами — обечайками Насадка
присоединяется к баллеру. Некоторые насадки имеют подпятник,
но бывают насадки, подвешенные только на баллере. В кормовом
конце насадки могут быть установлены стабилизаторы, повышающие
эффективность насадки.
Активные р у л и — это рули, у которых к усилию, воз-
никающему при перекладке руля, добавляется упор от небольшого
гребного винта, установленного на руле (см рис. 80) Обычно это
балансирные обтекаемые рули, гребной винт на которых установлен
на пере в специальной насадке Винт приводится во вращение или
от погружного герметического электродвигателя, вмонтированного
108
и руль пепосредавенно У винта, или через полый баллер и перо
руля от электромотора через систему валиков. Создавай упор при
переложенном поре руля, винт улучшает поворотливость судна, осо-
бенно на малых ходах
Рис. 82 Рулевое устройство рейдового танкера с поворотной насадкой
J - поворотная направляющая насадка, 2 — направляющие ребра, 3 - основной ставили*
за.оо 4 — дополнительный стабилизатор, 5 - нижний подшипник, б — баллер, 7 - реог.
чпй подшипник 8 - запасный ручной привод 9 - электрическая секторная рулевая ча.
шнна.
»09
За счет упора винта активного руля судно может даже переме
щаться тихим ходом.
Подруливающие устройства устанавливают на
паромах, пассажирских, промысловых и некоторых других судах,
чтобы обеспечить лучшую маневренное! ь при швартовных или дру-
гих операциях. Подруливающие устройства особенно эффекгнвны
на малых ходах, когда маневренность судна с обычным рулсм резко
снижается На рис. 83 показаны различные поты встроенных в кор-
Рис 83 Основные типы встроенных подруливающих устройств.
а, б — гидрореактнвные с изогнутой трубой, в — с прямой тру*
бой я угловой передачей; а — тоже, с вертикальным располо
жением двигателя; д — с забором н выбросом на разных
уровнях.
пус судна подруливающих устройств, которые могут бьиь установ-
лены как в носовой, так и в кормовой части судна В подруливающем
устройстве используется реакция направленной струи воды, кото-
рую гонит через водопоток лопастный насос.
Рулевые приводы. Рассмотрим конструктивные схемы некоторых
рулевых приводов.
Секторно-штуртросовый привод (рис. 84, а) применяется как
основной рулевой привод на небольших судах (как запасной может
применяться и на сравнительно крупных судах) В этом приводе
сектор соединен с рулевой машиной при помощи штуртросовой про-
водки Штуртрос, выполненный пз калиброванной тяговой цепи,
пропускают через звездочку рулевой машины и по бортам подводят
в кормовую часть судна к сектору При этом ветвь штуртроса пра-
вого босига крепится к сектору со сторлнн левого борта, и наоборот.
При rps~’t:r;;. звезде-;»^ рулсооп машины штуртрос перепу-
но
« кается с одного борта на другой, приводя таким образом в движение
сектор.
Чтобы обеспечить постоянное натяжение н выбирать слабину,
и ветви штуртроса вставляют талрепы с ходом не менее длины двух
шеньев цепи штуртроса Для смягчения рывков, которым подвер-
нется привод во время работы рулевой машины или при ударах
воли о перо руля, устанавливают пружинные амортизаторы При
Рис 84 Схемы рулевых приводов- а — секторно-шгуртросовый привод; б — ва-
ликовый привод, в — аварийный рулевой привод с румпель-талями.
/ — шгурвал, 2 - редуктор. 3 — звездочка рулевой машины; 4 ~ штуртрос цепной, 5 —
угловой ионоротный блок. 6 — талреп. 7 — нпаига, 8 — амортизатор пружинный, 9 — под-
держивающий ролик; 10 — направляющий блок, // — сектор, 12 - о'рапичителн поворота
сектора, 13 — линия борта, И — рулевая рубка, 16 — коническая «убчатая передача. 16 —
валик, 17 — подшипники, 18 — карданный шарнир; 19 — цилиндрическое зубчатое колесо,
20 — румпель; 21 — баллер. 22 — перо руля; 23 — блок, 24 — румпель тали
сильных рывках штуртрос может разорваться в местах, неудобных
для ремонта. Поэтому в ветвь штуртроса заранее вставляют ослаб-
ленную соединительную скобу, с таким расчегом, чтобы она была
разорвана в первую очередь и тем самым предохранила штуртрос.
Направление движения штуртроса осуществляется направляю-
щими, поворотными и поддерживающими блоками. На прямых уча-
стках движения штуртроса вместо цепи могут быть установлены
металлические штанги В целях безопасносги штуртрос закрывают
стальным съемным коробчатым кожухом, а снизу подкладывают
стальные полосы, предохраняющие палубу от износа. Если сектор
находится на открытой палубе, его закрывают съемной конструк-
цией, называемой банкетом.
111
Секторный привод с валиковой передачей (рис 84, б) можст быть
установлен в качестве как основного, пак и запасного. Преимущество
валикового привода заключается в его компакihoctii, безопасности и
бесшумности в работе. К недостаткам можно от нести ограниченную
длину привода из-за малой жесткости валиков при скручивании.
Принцип работы секторного привода заключается в следующем.
Вращение ведущего вала рулевой машины приводит во вращение
всю систему валиков, соединенных между собой коническими зуб*
чатыми шестернями. Конечный валик передает вращение редуктору
(обычно червячному), который имеет цилиндрическое зубчатое ко*
лесо, входящее в зацепление с зубчатой рейкой сек юра Движение
сектора через буферные пружины (которые в данном случае служат
амортизаторами) передается па румпель, а румпель, в свою очередь,
вращает баллер Для обеспечения вращения валиков при незначи-
тельных изгибах привода их соединяют карданными шарнирами.
Концы валиков закрепляют в подшипниках скольжения или ка-
чения Валики обычно изготовляют из труб Во избежание повреж-
дения валикового привода его закрывают съемными кожухами.
Привод непосредственно от рулевой машины отличается большой
надежностью и занимает мало места Рулевая машина установлена
в румпельном отделении Если машина электрическая, то вращение
электромотора рулевой машины через червячный рсдукюр передается
на зубчатую рейку сектора, а сектор через буферные пружины,
которыми он соединен с румпелем, приводит во вращение баллер.
Элеьтрогидравличсская рулевая машина приводит во вращение
баллер при помощи румпеля, который соединен с плунжером гндро-
цилипдров Возвратно-поступательное движение плунжера откло-
няет румпель от ДП Привод управления рулевой машиной обычно
электрический; пульт управления расположен в рулевой рубке.
Рулевые приводы имеют обычно ограничили поворота пера
руля на борт до ~32—35°, так как такой угол перекладки является
наивыгоднейшим с точки зрения величины момента, изменяющего
курс судна Активные рули перекладываются до 90°. Аварийный
рулевой привод (рис. 84, в) состоит из румпель-талей и деталей креп-
ления их к сектору и корпусным конструкциям. Ходовой конец ло-
паря румпель талей может быть выбран вручную или при помощи
каких-либо палубных маханизмов (шпиля, грузовых или швартов-
ных лебедок и т п.). При ручной выборке лопарь должен быть пень-
ковым, при механической — стальным
Рулевые машины. Ручные рулевые машины (руч-
ные лебедки), как правило, применяются на небольших судах Звез-
дочка, по гнездам которой катится цепной штуртрос (рис. 84, а)
или валиковый рулевой привод (рис. 84, б), приводится во вращение
штурвалом через зубчатый редуктор. Ручные машины используюгся
в тех случаях, когда усилие на шгурвале'не превышает 12 кг на чело-
века при окружной скорости штурвала до 1 м/сек При установке
ручной рулевой машины па запасном рулевом приводе усилие на
штурвале допускается до 16 кг на человека
Н2
Электрические рулевые машины (см рис 80,
82) устанавливаются в настоящее время на большинстве судов сред-
них размеров, как правило, в румпельном огдсленни Они имею!
непосредственное соединение с баллером через редуктор, сектор и
румпель Управление эгими машинами производится из рулевой
рубки
Гидравлические рулевые машины, в свою
очередь, делятся на ручные гидравлические и элокгрогндравличе-
скис Преимуществом гидравлических рулевых машин являются
малые размеры, плавность и бесшумность в рабою. Ручные 1идрав-
лическис рулевые машины могут обеспечить момент на баллере
до 1 тм, а электрогидравличсские до 200 тм и более. Благодаря
большему крутящему моменту электрогидравлическис рулевые ма-
шины нашли широкое применение на крупных современных судах.
Гидравлические машины имеют много разновидностей У плунжер-
ных гидравлических рулевых машин нагнетательный насос нерека-
чиваег по трубопроводу масло ил цилиндра одного борта в цилиндр
другою борта, что заставляет перемещаться плунжер, связанный
с румпелем Кроме плунжерных гидравлических машин в последнее
время стали появляйся лопастные, сегментные и винтовые поршне-
вые машины и поршневые машины с качающимися цилиндрами.
Элек1рогидравлические машины монтируют в румпельном от-
делении Нагнетательные насосы, обслуживающие эти машины,
приводятся в действие электромоторами, управляемыми из рулевой
рубки
Испытание рулевого устройства проводится с целью проверки
правильности его сборки и надежности в эксплуатации На головных
судах при этом определяют также маневренные качества судна
По окончании монтажа рулевого устройства проворачивают
рулевую машину и проверяют правильность монтажа и взаимодей-
ствие всех деталей рулевого ус тройства. При швартовных испыта-
ниях проверяется рабоса рулевой машины и прочность деталей и
узлов устройства под нагрузкой Только после того, как убедятся
в надежности рулевого устройства, судну разрешают выход на ходо-
вые испытания.
На ходовых испытаниях проверяю)' правильность выбора мощ-
ности рулевой машины, взаимодействие всех узлов устройства,
а также осуществляют переход на управление судном запасным
рулевым приводом. Одновременно проверяют управляемость судна
на различных режимах движения — для этого судно выполняет
маневры с переложенным на борт рулем в течение определенного
времени Испытания рулевого устройства проводят по заранее со-
ставленной программе испытаний.
Требования Регистра СССР к эксплуатации рулевого устройства
— основной рулевой привод должен обеспечивать маневрирование судна пере-
кладкой руля с боота на борт при максимальной скорости переднего хода;
при этом воемя пеоекляяки пун« «* w бор”: 30° другого борт» нь
должно превышать 28 сек,
8 'л “оря'Ч'о 5 >6 "оде» пч
— запасной рулевой привод должен обеспечивать маневри рование судна пере*
кладкой руля с борта на борт при скорости хода ье менее 7 узл, причем время пере-
кладки руля с 20е одного борта на 20е другого борта не должно превышать
60 сек;
— аварийный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с борта на
борт при скорости переднего хода пе менее 4 узл, при этом нн время, ии усилие на
рукоятках штурвала Регистром СССР не регламентируются
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к содер-
жанию рулевого устройства следующие требования*
р улевое устройство должно всегда быть в полной исправност и и уход за ним —
одна из важнейших задач экипажа;
— запасной привод руля необходимо содержать в постоянной готовности к дей-
ствию, а съемные и соединительные его части (хорошо смазанные) хранить на штат-
ных местах,
— вблизи сектора руля необходимо хранить исправные румпель-тали с комплек-
том деталей их крепления. В штормовую погоду румпель-гали следует устанавли-
вать на место; /
— при приходе в порт и окончании швартовки необходимо руль ставить прямо,
перекрывать пар на рулевую машину или выключать электрический привод,
— при стоянке в подвижном льду рекомендуется разобщение руля и привода
(в румпельном отделении), чтобы руль мог свободно поворачиваться Разборка бал-
лера с рудерписом для этой цели запрещается;
— не допускается ослабление шпонки в соединении баллера с румпелем, так же
как не допускается слабнпа штуртроса у сектора, которая может явиться причиной
рывков в деталях устройства
• • •
§ 36. Якорное Якорное устройство предназначено для обе-
устройство снечення стоянки судна в море или на рейде
Это устройство можно использовать и в ава-
рийных случаях, например при угрозе навала судна на берегв шторм,
когда мощности работающих машин не хватает для хода против ветра
и судно сносит к берегу Якорное устройство может быть использо-
вано также для снятия судна с мели. В этом случае якорь завозят
на шлюпке в нужную сторону и судно при помощи якорных механиз-
мов подтягивается к якорю.
При стоянке судна на якоре якорное устройство должно созда-
вать держащую силу, способную противостоять силе течения воды,
действующей на подводную часть корпуса; силе ветра, действующей
на надводную часть судна, и силам инерции от качки судна на вол-
нении. Эффективность устройства зависит от держащей силы якоря
(зависящей от его конструкции и веса), а также от общей длины вы-
травленной за борт части якорного Katiaia и его веса. (Большим
весом и достаточной прочностью обладают цепи, которые нашли
широкое применение на морских судах в качестве якорных кана-
тов.)
Морские суда обычно имеют носовое и кормовое якорные устрой-
ства, из которых в большей мере эксплуатируемся носовое. Судно мо-
жет становиться на один или два носовых якоря одновременно, что за-
висит от навигационных условий и длительности якорной стоянки.
114
Кормовое якорное устройство используется обычно при снятии судна
с мели и постановке судна лагом к ветру
Л' основным элементам якорного устройства относятся: якоря,
икорные канаты, якорные клюзы и трубы и якорные механизмы
(рис 85).
Якоря должны хороню за-
хватывать грунт и легко ог
него отделяться при подъеме,
быть простыми по конструкции
и дешевыми в изготовлении,
иметь при минимальном соб-
ственном весе максимальный
коэффициент держащей силы*.
По назначению якоря делят-
ся на становые, располагаемые
в носовой части судна, и всломо-
итсльпые, к которым относят-
ся. стоп-анкер, размещаемый в
корме и необходимым для по-
становки судна на якоря «лагом»
к ветру, п верп —те ле» кий
якорь, который завозят в сто-
рону oi судна на шлюнке.
Конструкция якорей может
быть самой различной. Рассмот-
рим наиболее часто встречаю-
щиеся типы.
Штоковые якоря с
неподвижными лапами. К этому
типу относится адмиралтейский
якорь (рис 86, а), простой по
конструкции и имеющий коэф-
фициент держащей силы 6-8.
Вес адмиралтейских якорей от
10 кг до 3 т и более. В настоя-
щее время адмиралтейские яко-
ря в качестве становых на мор-
ских транспортных судах нс
применяют, так как наличие
штока затрудняет уборку якоря
в клюз. Кроме того, торчащая
Рис. 85. Компоновка носового якорного
устройства.
/ — цепной ящик, 2 — якорная цеяь. 3 —
цепная груба, 4 — брашпиль, 5 -- винтовой
с гонор, 6 — клюзовая сруба. 7 — борто-
вой клюз, 8 — якорь; 9 — цепной стопор,
Ю — палубный клюз с крышками
нз грунта вторая лапа якоря па
мелководье может стать причиной повреждения днища проходящих
мимо судов. На судах технического флота применяют однолапый
якорь (рис. 86, б), похожий на адмиралтейский, ио имеющий только
* Коэффициент деожашей счлч — птилр --ср- z. «—
весу
я
одну, более мощную лапу. Коэффициент держащей силы однолапого
якоря достигает 12.
Ш токовые якоря с поворотными лапами лишены недостатков, при*
сущих адмиралтейскому якорю. К ним относится, например, якорь
Рис. 86 Типы якорей: а — адмиралтейский; б — однолапый, в — якорь Матросова,
а — якорь Данфорса; д — якарь Холла; е — ледовый однолапый, ж — «кошка»;
з — грибовидный; й — винтообразный; к*— железобетонный
/ — веретено, 2 — рог, 3 — лапа, 4 — якорная скоба, в — шток, 6 — чека. 7 — юлоика
якоря. 8 • - штырь, 9 — болты
Матросова (рис. 86, в) с коэффициентом держащей силы 6—11. Якорь
Матросова легко убирается в якорный клюз, так как шток его рас-
положен в нижней части якоря Эти якоря применяют в роли ста-
новых якорей на небольших судах, где уменьшение веса якорного
устройства играет существенную роль. Вес литых якорей Матросова
I !б
от 20 кг до 1,5 /п, сварных — от 5 до 200 кг. Кроме якоря Матросова
к этому типу якорей относится также якорь Данфорса (рис. 86, а),
применяемый, в основном, на судах американского флота.
Бес ш токовые якоря. Самым распространенным на су-
дах морского флота якорем этого типа является литой якорь с по-
воротными лапами системы Холла (рис. 86, д). Якорь Холла прост
в изюговлепии, надежен и удобен в эксплуатации, но имеет низкий
коэффициент держащей силы (3—4). Вес его может быть от 100 кг
до 15 т Эти якоря используют как в качестве становых, так и в ка-
честве вспомогательных К бесштоковым якорям относится также
ледовый однолапый якорь (рис. 86, е), служащий для удержания
судна в какой-либо точке ледового поля или передвижения во льдах.
Якорь сварной, весом 75—100 кг Его перетаскивают но льду вруч-
ную и устанавливают в специально выдолбленную лунку.
М н и г и л а н ы е якоря («кошки») имеют по 3—4 лапы,
соединенные с вере геном, и в любом положении забирают грунт двумя
лавами (рис 86, ж). Многолапые якоря применяют иногда на бар-
жах, но в основном — на малых судах (катерах, яхтах и пр.).
Безлапые якоря («мертвые») применяют при постановке
на якорь больших плавучих сооружений, рейдовых швартовных
бочек, навигационной обстановки, плавучих доков и т. п. К «мерт-
вым» относятся грибовидный (рис. 86, з), винтообразный (рис. 86, и)
и железобстопный (рис. 86, к) якоря.
Якоря, входящие в состав судового якорного устройства, могут
быть стальными литыми, коваными или сварными. По изготовлении
якоря испытывают бросанием на стальную плиту и растягиванием
на специальном цепопробном стапе. Марки материала, а также ус-
ловия испытания и приемки якорей регламентируются специальными
нормативами. •
Якорный канат. Важным элементом якорного устройства является
якорный канат, осуществляющий 1ибкую связь между якорем и
судном. Он должен амортизировать рывки прн якорной стоянке судна
на волнении, быть прочным и износоустойчивым Наиболее полно
этим требованиям отвечает цепь (рис 87). По способу изготовления
различают цепи: кузнечно-горновой сварки, электросварные и литые
По конструкции звенья цепи бывают с распорками и без распорок.
Главной характеристикой якорной цепи является ее калибр, т. е.
диаметр прутка звена цепи, обычно от 13 до 100 мм. Калибр и все
другие размеры звеньев цепи стандартизованы.
Цепь на заводе изготовляют смычками, длиной около 25 м с не-
четным числом звеньев. В состав якорной цепи входят следующие
смычки: якорная — крепится к якорю, коренная — крепи 1ся к ус-
тройству для отдачи якоря; промежуточные — устанавливаются
в необходимом количестве между первыми двумя
Отдельные смычки соединены между собой разъемными соеди-
нительными звеньями. В некоторых случаях смычки соединяют
соединительными скобами, но последние плохо проходят через
звездочку якорного механизма.
117
Для предотвращения скручивания якорной цепи в нее включают
вертлюги. Якорная цепь крепится скобой жвака-галсовой смычки
к обуху, связанному с жесткими корпусными конструкциями.
Жвакачалсовая смычка короткая и имеет глаголъ-гак, который иеоб
ходим для быстрой отдачи якорной цепи за борт
В последние годы для отдачи якорной цепи вместо глаголь гака,
который небезопасен при отдаче цепи, стали примени 1ь откидные
якорные гаки с дистанционным приводом. Принцип действия обид-
ного якорного гака такой же, как и глаголь-гака, с той лишь разни-
цей, что стопор откидного гака отдаегся при помощи дистанционного
валиковою или иною привода Управление этим приводом располо-
жено непосредственно у якорного механизма Откидной якорный гак
с дистанционным приводом имеег большое преимущество перед гла-
голь-гаком в смысле безопасности и быстро гы отдачи якорной цепи.
Якорные клюзы предназначены для направления движения
якорной цепи при выбирании или отдаче якоря Якорные клюзы
состоят из клюзовой (якорной) трубы, палубного клюза н бортового
клюза.
Клюзовую трубу обычно выполняю г стальной сварной из двух
половин (по диаметру), причем нижняя половина трубы толще верх-
ней, так как она подвергается большему износу движущейся цепью.
Внутренний диаметр трубы принимают равным 8—10 калибрам
цепи, а толщина стенки нижней половины трубы находится в пре-
делах 0,4—0,9 калибра цепи.
Бортовые и палубные клюзы — стальные литые и имеют утолще-
ния в местах прохода цепи. Их сваривают с якорной трубой и при-
варивают к палубе и борту. Шток якоря по-походному входит
в трубу; снаружи остаются только лапы якоря. Якорные клюзы
часто делают с нишами — стальными сварными конструкциями поед-
стэвляющими собой углубление в бортах судна, в коюрое входят
г»
лапы якоря. При якорных клюзах с нишами якоря не вступают за об*
воды корпуса.
Цепные трубы служат для направления движения якорной цепи
в рабою от палубы до цепного ящика. Цепные трубы moi ут быть сталь*
ными цельнотянутыми, толстостенными или сварными из обечаек.
Внутренний диаметр цепных труб должен быть не менее длины звена
цепи плюс 10 мм, а толщина стенки -- не менее 1/30 диаметра трубы
в свету. Верхний конец цепной трубы подводится к отверстию в ста-
нине якорного механизма, которое расположено под цепной звездочкой
брашпиля, а нижний конец трубы, имеющий раструб, несколько
не доводится до верха цепного ящика. Нормальное положение цеп-
ных । руб — вертикальное, но иногда, по условиям расположения
якорною устройства, их устанавливают с некоторым наклоном
к вертикали, чтобы разместить нижний конец цепных труб над цент-
ром цепного ящика.
Цепной ящик необходим для хранения якорной цени на судне.
При выборке якорей цепь каждого станового якоря укладывают
в отведенное для нее отделение цепного ящика. Каждое отделение
имеет квадратную нли круглую форму в плайе. Маталлические стенки
цепного ящика изнутри обшивают деревом, а на пол укладывают
деревянную решетку
Размеры цепного ящика должны обеспечить самоукладку якор-
ной цени при выборке якоря без ее растаскивания вручную. Этому
требованию отвечают цилиндрические отделения цепного ящика
диаметром, равным 30—35 калибрам цепи Высота цепного ящика
должна быть такой, чтобы полностью уложенная цепь не доходила
до верха ящика на 1—1,5 м На дне цепного ящика под центром цеп-
ной трубы установлен мощный полуовальный рым, через который
якорная цепь, меняя направление, подводится к откидному якорному
гаку Цепной ящик имеет самостоятельное осушение
Стопорение якорей по-походному осуществляется при помощи
якорных стопоров. Винтовой стопор (рис 88, а) зажимает якорную
цепь, перемещающуюся по плите стопора, посредством двух колодок,
соединенных винтом Стопор с закладным палом (рис. 88, б, в) его-
порит якорную цепь при помощи пала, который закладывается в спе-
циальные гнезда корпуса стопора Цепной стопор состоит из отрезка
цепи малого калибра с талрепом и глаголь-юком. Цепь стопора про-
пускают через якорную скобу я крепят к обухам на палубе, талреп
набивают
При стоянке судна иа якоре якорная цепь может стопориться
специальным цепным стопором с каргой — отрезком цепи, калибр
которой равен калибру якорной цепи. Один конец стопора крепится
к палубному обуху, на другом конце имеется специальный разъем-
ный кованый крюк (карга), который накладывается на якорную цепь
и зажимает ее. Цепной стопор с каргой может иметь талреп (рис 88, О),
которым пользуются при стопорении якоря по-походному.
Якорные механизмы предназначены лчя вытрярппряуии и вби-
рания якорной цепи с якорем а также для подтягивания судна к яко-
рю, лежащему на грунте. Обычно » качестве якорных механизмов
применяют шпили и брашпили
Брашпиль (рис. 89, а) имеет горизонтальный вал, на который на*
сажены две цепные звездочки. По концам вала звездочек имеются
швартовные барабаны-турачки, служащие для выбирания швартовов.
Брашпиль, как правило, устанавливают на палубе бака на специаль-
ном фундаменте. Скорость выбирания якорной пспн брашпилями отЗ
до 15 м!мин, а развиваемое тяговое усилие равно 500—35 000 кг.
Рис 88 Якорные стопоры а — винтовой фрикционный, б, в — с
закладным палом, г — цепной с кар! ой, д — цепной с каргой и тал-
репом
Шпиль (рис 89, б), в отличие от брашпиля, имеют вертикальный
вал, на котором располагается одна цепная звездочка и швартовный
барабан Механизм, приводящий во вращение вал шпиля, может быть
расположен под палубой Скорость выбирания якорной цепи различ-
ными шпилями от 2,5—20 м!мин, гяговое усилие 300—10 000 кг
Иногда, например на судах с глубоководными якорями, в каче-
стве якорных механизмов применяют якорные лебедки, которые вместо
якорной цепи имеют якорный трос. Якорные механизмы могут бьпь
ручными, паровыми, электрическими и гидравлическими. Выбор
г'сличес’ве и типов осчовчы* элементов чкор«огп устройства на гчияе
производится по Правилам Регистра СССР.
120
Испытание якорного устройства. Якоря и якорные цени испыты-
паюг на заводе-изготовителе, о чем составляется соответствующий
сертификат После сборки якорного устройства.на судне проверяют
взаимодействие всех частей устройства, а также работу якорного
механизма с вытравливанием якорной цепи за борт и последующим
втягиванием якоря в якорный клюз. Здесь же проверяют работу
якорных стопоров.
На ходовых испьпаниях производят выборку якоря с глубины не
мепсе 80 м, одновременную выборку двух якорей и т. д. При одно-
временном подъеме двух якорей якорный механизм должен обесне-
Рис 89 Якорные механизмы: а — брашпиль; б — шпиль.
I — элск1родвнгатель, J. 3, 10 — цилиндрические шестерни; 4 — ленточный тормоз, б —
ценная звездочка 6 — швартовный барабан (турачкя), 7 — кулачковая муфта, 8 — храповое
колесо. 9 - собачка храпового колеса, // — вал ручного привода; /? — вал цепных звез-
дочек, 13 - червячная передача, 14 - муфта соединительная, IS — вертикальный вал;
16 — баллер шпиля; /7 — колодочный тормоз. 18 - привод тормоза
чить скорость выбирания якорной цепи не менее 6 м!мин При этом
испытании стопоры механизма (ленточные) должны удерживать
якорную цепь в любом положении при отсоединенном приводе
механизма.
Регистр СССР предъявляет к якорному устройству большое число
требований, регламентирующих параметры устройства, основные
эксплуатационные характеристики и т. д.
При ежегодном возобновлении судну документов на право плавания якорное
устройство в целом должно быть предъявлено Регистру СССР для испытания в дей-
ствии (на отдачу и подъем якоря). Якорные цепи предъявляются Регистру ОХР для
освидетельствования рзз в четыре года
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к со-
держанию якорного устройства следующие требования.
— якорное устройство должно быть всегда исправным в готовым к действию;
— каждая смычка якорной цепи всегда должна состоять из нечетного холи-
121
чсства звеньев, что необходимо учитывать при ремонте смычки и вырубке пегодныь
звеньев,
— если под висящим на якорной цепи якорем находится причал или проводят, н
забор 1ные работы, то якорная цепь должна быть мажа па два стопора,
— то же самое необходимо соблюдать при работах в цепном ящике.
При эксплуатации якорного ycrpoficiBd в целях соблюдения пра
вил техники безопасносги необходимо помнить следующее.
— запрещается работать с якорным устройством при отсутствии надежных сто
порных приспособлений для цепных барабанов и крепления якорной цепи;
— запрещается отдава1ь винтовые и цепные стопоры, а также разобщать ввез
дочки брашпиля, не проверив предварительно крепление неточного стопора,
- - перед началом работ по отдаче якорей, втягиванию их в клюзы я отрыву
якоря ог грунта непосредственно ходом судна необходимо убедиться в отсутствии
людей в цепном ящике,
— перед отдачей якоря необходимо проверить, чтобы “под носовым подзором
судна не было шлюпок, катеров, барж и других плавучих средств,
— запрещается находиться иа линии нашження якорной цепи брашпнляПю
время отдачи н подъема якоря,
— .при стоянке у причалов запрещается оставлять якоря закрсплеипым(1
только'на ленточных стопорах, якорные цепи должны быть закреплены дополни-
тельным стопорным устройством,
— если необходимо послать людей п цепной ящик для очистки якорной цепи,
работу брашпиля следует прекратить, а якорную цепь взять па винтовые сто-
поры,
— работать с якорной цепью как в цепном ящике, так н иа палубе разрешается
только с помощью специальных крючьев,
- запрещается работать с брашпилем во время забортных работ по очистке
якоря. Брашпиль разрешается пускать в ход только после выхода на палубу людей,
работавших за бортом.
§ 31. Швартовное Швартовное устройство предназначено для
устройство закрепления судна при стоянке его у при-
чала или рядом с другими судами. С помощью
швартовного устройства мо>ут осуществляться и нсаиачтельные
перемещения судна вдоль причала при перешвартовках На швартов-
ное устройство, как и па якорное, действуют силы течения и ветра,
а также рывки от качки при швартовке судов друг к друг у в море.
Элементы швартовного устройства расползаются на верхних па*
лубах, преимущественно в оконечностях судна (рис 90)
Основные элементы швартовного устройства. Снабжение судов
элементами швартовного устройства производится по Правилам
Регистра в зависимости от размеров судна. В большинстве случаев
эти элементы (швартовы, кнехты, киповые планки, клюзы и т. п)
выпускаются промышленностью и изготовляются на судостроитель*
ных и судоремонтных заводах и стандартизованы.
Швартовы — это гибкие эластичные связи, служащие для
крепления судна к причалу. В качестве швартовов применяют рас-
тительные, стальные или синтетические канаты, которые должны
б1ль леткьми. гибкими, псочными, эластичными и износоустойчи-
выми
Рис. 90 Швартовное устройство: а — на сухогрузном судне; б — на танкере с автоматическими швартовными лебедками.
К растительным относится достаточно прочный, но не очень
эластичный пеньковый (ссмольный») канат, сизальский канат, обла
дающий прочностью, хорошей гибкостью н малым весом, но снижаю
щий прочность при отрицательных температурах, а также лучший
среди растительных манильский канат, который не только отличается
хорошей гибкостью и износоустойчивостью, но и но тонет.
Растительные швартовные канаты применяются в основном па су»
дах, занимающихся перевозкой нефтепродуктов и других взрыво
опасных грузов, так как при работе с ними исключено искрооб-
разоваяие. Размеры растительных канатов по окружности от
50 до 350 мм.
Стальные тросы обладают высокой прочностью н износоустой-
чивостью, но тяжелы и малоэластичны Стальной трос свивается
из оцинкованной проволоки, для увеличения гибкости имеет один
или несколько пеньковых сердечников Наибольший диаметр сталь-
ных тросов 35 мм.
Синтетические канаты, получившие широкое распространение
в последнее время, изготовляют из капрона (нейлона) Они обладают
высокой прочностью, эластичностью, малым весом, износоустойчивы
и не гниют К недостажам синтетических канатов можно отнести боль-
шое удлинение при растяжении, некоторую потерю прочности под
действием солнечных лучей и, в некоторых случаях образование
искр статического электричества при проскальзывании нагнутого
каната через тумбы кнехгов. Наша промышленность выпускает
капроновые канаты окружностью 25—200 мм (диаметром сооответ-
сгвснно 8—64 мм).
Все швартовы имеют па забортном конце огон, который при шпар-
ювке накидывают на мощную тумбу, находящуюся па бери у, —
береговой пал.
Металлические тумбы, на которых крепится судовой конец швар-
това, называются кнехтами Кнехты бывают стальные или
чугунные. На малых судах могут быть кнехты из легких сплавов.
(Конструктивные типы кнехтов показаны на рис 91) Швартов на
кнехт навивается четырьмя-пятькГвосьмерками, а при длительной
стоянке па восьмерки накладывается бензель. Кнехты устанавли-
вают по бортам вдоль судна на фундаменты и крепят к ним болтами.
В месте устаповкиУфундаментов палуба имеет^подкрепления.
Для направления швартовов на кнехты и ограничения боковых
перемещений швартовов в пределах судна служат к и п о в ы е
планки (рис. 92) Их устанавливают у борта вдоль судна иа не-
котором расстоянии в иос или в корму от кнехта. Это делается для
того, чтобы усилие натяжения швартова воздействовало па кнехт
примерно вдоль кнехта, так как при этом он может выдержать бдль-
шие усилия Киповые планки устанавливают в районе пропуска
швартовов через леерное ограждение, а также в носовой и кормовой
частях судна, где швартовный трос необходимо подать на швартов-
ный барабан брашпиля или шпиля Изготовляют киповые ппанки
из стального литья с последующей необходимой механической обра-
121
боткой. Встречаются и сварные киповыс планки. Через кнповые
планки с роульсами можно подавать одновременно два швартова;
роульсы уменьшают износ швартовов.
Для пропуска швартовов на кнехт служат швартовные
клюзы, которые представляют собой окантовку вырезов в фальш-
борте Они предохраняют фальшборт от поломки, а швартов от
перетирания Швартовные клюзы могут быть стальными или чугун-
Рис 91. Гили кнехтов: а —двойной прямой облегченный литой; б — двойной
прямой лигой, в — одинарный крестовый литой, е — двойной крестовый
лигой; д — двойной прямой сварной; г —двойной врезной, ж— одинар
пый крестовый сварной, з — двойной крестовый сварной.
ными литыми, а также стальными сварными. Чут унные швартовные
клюзы имеют фланец при помощи которою их приклепываю! к фальш-
борту Стальные клюзы к фальшборту приваривают (рис. 93). В по-
следнее время на крупных судах стали применять швартовные клюзы
с поворотной обоймой н роульсами Клюзы такой конструкции обе-
спечивают лучшие условия работы швартовов. Швартовные клюзы,
так же как и киповые планки, устанавливают несколько в стороне
от кнехта.
Швартовные вьюшки используются для хранения
стальных швартовов по-походному Швартов наматывается на бара-
бан вьюшки, который должен иметь диаметр нс менее 20 диаметров
швартова Стравливание швартова с вьюшки производится с при-
тормаживанием барабана ножным тормозом Все швартовные тросы
хранятся вблизи швартовных кнехтов так, чтобы не загромождать
проходы на палубе
Для подачи швартовов с судна на причал при значительном рас-
стоянии между ними используют бросательный линь («выброску»
пли «легкость-») Ои представляет собой легкий пеньковый канат
12Л
Рнс. 92. Кяповые плавки* а —без роульсов;
б — с двумя роульсами; в — с тремя роуль-
сами
малого диаметра, па конце которого закреплен мешочек с песком
К другому концу бросательного линя присоединяется огон швартова
Вначале с судна на причал выбрасывают бросательный линь, а эн
тем при его помощи выбирают швартов При швартовке в трудны*
погодных условиях прим*
няют линеметательные аппи
раты, заменяющие рэчно*
бросание линя.
Если выбирание шварто
вов вручную невозможно, т»
применяют швартовные мс
ханизмы, в качестве которых
можно использовать я корны*
брашпили и шпили, а также
турачки грузовых лебедок.
На больших судах дополни*
гельио moi у г быть устано*
влены специальные швартов*
ныс механизмы—электриче*
скис швартовные шпили,
обеспечивающие тяговое уси
лие 500—8000 кг при скоро-
сти выбирания швартовов 12—15 м!мин,- и швартовные лебедки,
устанавливаемые на некоторых крупных сухогрузных судах или
судах специального назначения
Рис 93 Швартовные клюзы а — стальной литой; б — с поворотной обой-
мой н роульсами.
В последнее время на крупных судах, особенно на танкерах,
широкое распространение получили автоматические швартовные
лебедки. Так как в этом случае швартовы постоянно находятся на ба*
рабане лебедки, не требуется устанавливать вьюшки и кнехты.
Автоматическая швартовная лебедка регулирует натяжение швар*
товов при изменении осадки суда, при рывках и т. п., стравливая
или выбирая швартов. Такая работа лебедки значительно улуч-
126
тает условия стоянки судна на шварювах и увеличивает срок
••лужбы швартовных канатов.
Для временного закрепления шваргова на судне в момент пере-
носа его с турачки швартовного механизма на кнехт используют
гросовие сгопоры, которые могут быть стационарными или перенос-
ными. Швартов зажимается между губками стопора, а стопор кре-
нится к рыму, приваренному к палубе. Стационарные сiопоры уста-
навливают на фундаменте около киповых планок.
Для смягчения уларов корпуса судна о причал или о борт дру-
гого судна во время швартовки применяют мягкие переносные кранцы,
которые представляют собой мешки, сшитые из парусины и набитые
ворсом (кусками старых расплетенных пеньковых канатов) и опле-
тенные снаружи пеньковым канатом. Кранцы опускают за борт на ли-
не В последнее время стали применять надувные кранцы.
Требования Регистра СССР к эксплуатации швартовною устрой-
ства*
— применение стальных швартовов на танкерах, перевозящих нефтепродукты
I разряда, допускается только на палубах бака и юта, где неч скопления газа При-
менение синтетических iиварiobob па этих же судах допускается только но специаль-
ному разрешению Регистра СССР,
— пеньковые швартовы разрешается применять только на малых судах
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к со-
держанию швартовною устройства следующие требования:
— швартовное устройство должно содержаться в состоянии, обеспечивающем
быстрое выполнение швартовных операций, надежное крепление судна у причала,
а также предохранение корпуса от вмятин и повреждений;
— по окончании швартовных операций тросы должны быть убраны на штатные
меси, а ишарювные механизмы выключены,
— кнехты ь киповые планки, на которых появились трещины, необходимо
немедленно ремонтировать или заменять;
— если при осмотре у стального швартовного троса будут обнаружены лопнув-
шие проволоки (более 10% от их общего числа па длине троса, равной восьми его
диаметрам), трос следуй заменить;
— во время дождя надо внимательно следить за швартовами и фалинями нз
растительных тросов и периодически потравливать их, так как, намокая, они уко-
рачиваются на 10—12% и могут лопнуть,
— во время погрузки н рч грузки судна необходимо следить, чтобы все швар-
товы были одинаково обшнуты, не ”мели излишней слабины н не были слишком
тугими,
— при наличии зыби швартовы должны иметь некоторую слабину, которая
уменьшает их натяжение при раскачивании судна;
— при стоянке судна на швартовах запрещается оставлять швартовные концы
на барабанах брашпилей и шпилей даже на короткое время, так как при натяжении
или рывках швартова валы механизмов могут быть погнуты.
При производстве швартовных операций для соблюдения правил
техники безопасности необходимо помнить следующее:
— запрещается работать со швартовами без рукавиц, прячем рукавицы должны
иметь наладошники нз прочного материала,
— запрещается лицам, работающим с ходовым концом швартова, находиться
(н держать руки) на расстоянии менее I м от барабана кнехта ч т п-,
— запоешается находиться на линии натяжения а также «близи сильно натя-
нутых швартовов:
— запрещается присутствие посторонних лиц в местах производства швартовни
операций, а также членов экипажа, не участвующих в этих операциях, *
— запрещается пуск швартовного механизма без команды лица, руководящем >•
швартовными операциями;
— по окончании швартовных* операций все лишние швартовы должны бып
убраны, а швартовные механизмы выключены.
§ 32. Буксирное Суда, специально предназначенные для вы
устройство полпенни буксировочных работ, оборудуются
специальным буксирным устройством. Од
нако любое судно должно иметь возможность быть буксируемым
или при необходимости буксировать другие суда. Поэтому ые суди
оборудуются элементами буксирного устройства. Многолетняя прак
тика эксплуатации судов окредилила наиболее удобное расиоложс
Рис 94 Буксирное устройство буксировщика
/ — буксирная дуга; 2 — буксирный гак; 3 — буксирная лебедка. 4 — битенг, 5 - арка;
б буксирный клюз (каретка), 7 — отбойное устройаво; 8 — швартовный ишиль, 9 —
площадка для работы с тросом. Ю — трос на направляющий блок
ние элементов буксирного устройства на судне Так, устройства,
предназначенные для буксировки самого судна, находятся в носовой
части, а устройства, предназначенные для производства буксиро-
вочных работ, располагаются в корме.
Основные элементы буксирного устройства. Выбор необходимого
количества и прочных размеров элементов буксирного устройства
производится по Правилам Регии ра СССР. На’ рис 94 показано об-
|*28
цю расположение элементов буксирного устройства, которые уста-
новлены па морском буксире и предназначены для производства
буксировочных работ.
Буксирный грос предназначен для связи буксировщика
• буксируемым судном. Он может быть растительным (пеньковым, сн-
нльским или манильским), стальным (с органическим сердечником
Н1Я большей гибкосги) и синтетическим. Наибольшее распростране-
ние получили стальные тросы, особенно на буксировщиках, имеющих
оуксирную лебедку Диаметр стального буксирного троса в зависи-
мости от мощности буксировщика может быть от 24 до 66 мм. Сиите-
шческие буксирные канаты легки и упруги; они в два раза легче
• гальных и в три-четыре раза легче пеньковых тросов при одинако-
вой прочности, а при буксировке на волнении лучше гасят рывки.
Обычно каждый буксировщик снабжается двумя буксирными
тросами — один для буксирной лебедки, другой для буксирного
(ака.
Буксирные лебедки (рис 94, 3) служат для буксировки
судов в морс на длинном и коротком буксире, для регулирования
длины буксирного троса и для хранения стального буксирного троса
по-походному Автоматические лебедки, кроме того, служат для
автоматического регулирования натяжения буксирного троса при
буксировке па волнении.
При буксировке на длинном буксире буксирный трос проходит
с буксирной лебедки через кормовой буксирный клюз и идет на букси-
руемое судно. При буксировке на коротком буксире буксирный трос
аде! с буксирной лебедки на направляющий блок, расположенный
в районе буксирного гака, а затем на буксируемое судно. Лебедки
приводятся в действие электромотором
Буксирный гак (рис. 95) служит для крепления и быстрой
отдачи буксирного троса. По высоте буксирный гак стремятся рас-
положить как можно ближе к палубе, чтобы уменьшить величину
кренящего момента, возникающего при боковом натяжении буксир-
ного троса Гаки снабжают приспособлением, позволяющим отдать
буксирный трос за борт, если боковое натяжение буксирного лроса
создало опасный угол крена буксировщика. Имеются гаки с автома-
тической о»дачей.
При буксировке огон буксирного троса накидываюг на буксирный
гак, а другой конец подаюг па буксируемое судно. Чтобы гак за-
нимал горизонтальное рабочее положение, снизу его поддерживает
стальная подставка — погон буксирного гака.
Буксирная дуга (рис. 95, е) представляет собой мощную
стальную балку круглого поперечного сечения, служащую для креп-
ления буксирного гака н обеспечения его перемещения с борта на борт
за линией напряжения буксирною троса Буксирная дуга крепится
к прочным корпусным конструкциям, чаще всего к рубке или шахтеМО
которые в данном месте должны быть подкреплены.
Буксирные арки (рис 95, г) предназначены для защиты
людей, которые могут оказаться во иррмя буксировки на палубе
9 ДМ Горячев, Е М Подругчн 129
£
15
Рис. 95. Детали буксирного устройства: а — гак неоткидной открытый: б — гак откидной закрытый; в — гак откидной
открытый; г — буксирная арка; д — буксирный клюз; е — буксирная дуга.
/ — гак, 2 — вертикальная ось. 8 — обойма. 4 — штырь, 5 — ролик- 6 — б>чс>онэя лун; 7 — скобе, 8 — рычаг. 9 — стопор: /0-планка;
Н — пружки 1ЫЛ амортизатор. 12 — палец; 18 — горизсчталаивя ось; 14 — фигурная ссбсчча; 1S — горизонтальный роульс; 18 — вертя*
капьный роульс, /7 — наметка.
и кормовой части буксировщика Кроме того, они необходимы для
предотвращения провисания буксирного троса при его ослаблении и
повреждении им оборудования, расположенного на палубе. Буксир-
ные арки устанавливают в корму от буксирного гака, высота их долж-
на быть небольшой, чтобы не возникало излома линии натянуюго
буксирного троса, идущего с гака или лебедки. По бортам буксир-
ные арки опнраю1ся на фальшборт, при большой ширине судна в про-
лете арок могут быть установлены стойки.
Буксирный клюз (рис 95, д) служит для ограничения
боковою перемещения буксирного троса во время буксировки. Его
устанавливают в корме судна и обычно пользуются им при букси-
ровке на длинном буксире Сверху буксирный клюз закрывают на-
меткой (но есть клюзы и без наметки —открытые) Для предохра-
нения буксирного троса от истирания буксирные клюзы снабжают
вертикальными и горизон1альпыми роульсами.
Битенги (см. рис 94, 4) представляют собой мощные сталь-
ные тумбы, связанные с набором судна Носовые и бортовые битенги
служат для крепления буксирного троса на буксируемом судне,
а также для крепления швартовов Буксирные битенги устанавливают
в корму от буксирной лебедки для крепления к ним буксирного троса
на буксировщике, когда он ведет работу по стаскиванию судна с мели
рывками Буксирные битенги ограничивают также боковое переме-
щение нагнутого буксирного троса
Ограничители буксирного троса необходимы
для предохранения деталей судового оборудования и судовых уст-
ройств, расположенных в носовой части судна. Их устанавливают
у бортов судна на уровне буксирного гака по длине судна; благодаря
им буксирный трос в носовую часть идет за бортом буксиров-
щика
Отбойное устройство (см рис. 94, 7) предохраняет
корпус буксируемого судна от ударов носа или кормы буксиров-
щика’ Это устройство представляет собой стационарный мягкий
кранец, набитый различными мягкими материалами, а снаружи
оплетенный пеньковым**канатом. Кранец крепится в носу и в корме
стальными тросами к корпусу буксировщика. В последнее время
стали применяю также литые резиновые краицы К отбойному
устройству относят и привальные брусья.
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к содер-
жанию буксирного устройства, следующие (ребования*
— буксирное устройство судна, предназначенное для буксировки, должно со-
держаться в полной исправности и всегда быть готовым к немедленному использова-
нию,
— не разрешается самовольно изменять конструкцию первоначально установ-
ленного устройства автоматической отдачи гака, так как это может привести к аварии
судна.
При работе с буксирным устройством для соблюдения правил
техники безопасности необходимо "омчить следующее-
на всех буксирных арках с обеих сторон на видном месте должны быть на-
несены четкие надписи «Берегись буксира*,
9'
•ч?
— перед подачей буксирного троса должно быть проверено состояние лебедхи
и гака,
— во время буксировки буксирные клюзы должны быть закрыты, а иллкмш
ваторы, находящиеся в корпусе судна, — задраены
§ 33. Шлюпочное
устройство
н снасательные
средства
Шлюпочное устройство предназначено для
спасения людей во время аварии судна,
сообщения между судами и берегом (пере-
возка людей или небольшого количества
груза) и производства некоторых судовых ра
бог (мойка и окраска бортов, осмотр руле-
вого устройства, завоз якорей и т п.)
Расположение шлюпочного устройства на судне зависит от назна-
чения судна (рис 96) Шлюпки устанавливают так, чтобы оин не под-
вергались действию моря
и находились, как прави-
ло, но обоим бортам судна,
что значительно повышает
живучесть устройства. На
" некоторых малых судах
“раЪочи? шляпки
спасательная шлюпка мо-
жет быть установлена в
диаметральной плоскости
или с одного борта, но при
зюм должна быть создана
возможность спуска се с
обоих бортов.
Па пассажирских су-
дах со сплошными над-
стройками шлюпки обычно
располагают па верхней
отрытой палубе несколько
в корму от ходовой рубки.
На судах, где экипаж
живет в раздельных над-
стройках, шлюпки распо-
лагают на верхних палу-
бах соответствующих над-
строек, причем пассажиро-
вместимость шлюпок на
палубах различных над-
строек зависит от коли-
чества людей, прожива-
ющих в данной надстрой-
ке. Размещение шлюпок на
Работая штопка
Рис. 96 Расположение шлюпок иа судах раз-
личных типов и иаэиачеаий а — на пассажир-
ском судне; б — на сухогрузном судне, в — на
танкере.
открытых палубахдолжно быть удобным для посадки людей в шлюпки.
Счабже*»и* су«пз шлюпочном устрпбгтром производится согласно
Правилам Регистра в зависимости от назначения судна и района его
плавания. Правила Регистра в свою очередь, учитывают 1ребовапия
Международной конвенции по охране человеческой жизни на морс и
последние достижения морской практики. В этих правилах к судам
каждой категории предъявляются свои требования
Так, например, на большинстве пассажирских судов шлюпки
< каждого борта должны обеспечить прием 50% всех людей, на хо-
лящихся па судне На грузовых судах шлюпки с каждого борта
обеспечивают прием 100% людей на судне. Лишь суда прибрежного
плавания (кроме танкеров) могут вообще не иметь шлюпок* вместо
шлюпок па них допускается устанавливать специальные плоты.
Все суда, в дополнение к шлюпкам, снабжены спасательными сред*
ствами коллективного и индивидуального пользования. Количе*
ство спасательных средств также регламентируется Правилами
Pei истра
Основные элементы шлюпочного устройства. Шлюпки, уста-
навливаемые на судах, классифицируют по нескольким основным
признакам — назначению, материалу, роду привода и г д.
По назначению шлюпки подразделяют на спасательные, рабочие
п специальные. Спасательные шлюпки предназначены только для
спасения людей Они должны обладать хорошими мореходными каче-
ствами н быть непотопляемыми (непотопляемость обеспечивается
постановкой воздушных ящиков) Рабочие шлюпки предназначены
для выполнения различных судовых работ и для сообщения с судами
и берегом К специальным относятся зверобойные шлюпки, шлюпки-
ледянкп, грузовые и т. п
По материалу постройки различают деревянные шлюпки (рис. 97, а),
наиболее сложные в изготовлении и требующие тщательного ухода
в эксплуатации, и металлические — стальные или из легких сплавов.
Стальными чаще всего выполняют специальные и рабочие шлюпки;
спасательные шлюпки изготовляют из лшких сплавов Металличе-
ские шлюпки нашли широкое распространение па всех судах, осо-
бенно па танкерах. Они проще в изготовления, и нх легче хранил»
на судне Для защиты людей от высокой температуры и дыма при го-
рении разлившихся по морю нефтепродуктов металлические спа-
сательные шлюпки танкеров имеют соответствующую изоляцию и
герметические закрытия.
В последнее время на всех судах широкое применение находят
пластмассовые шлюпки, благодаря их легкости, прочности и долго-
вечности. Шлюпки из термостойкой пластмассы применяются и на
танкерах.
По роду привода шлюпки подразделяются на гребные, с ручным
приводом и моторные. Гребные шлюпки приводятся в движение вес-
лами (обычно на каждое весло приходится по одному гребцу) На
шлюпках с ручным приводом на гребной винт гребной вал приво-
дится во вращение вручную специальным приводом (качалками).
Работа l качалками значительно безопаснее, чем работа с веслами,
и нс трубуят предварительной тренировки Г1оэ1ом\' пучной ппирод
на гребной винт эффективнее, чём работа на веслах
5
Рис 97 Спасательные шлюпки* а — поперечное сечение деревянной шлюпки, б —
металлическая шлюпка с ручным приводом гребного винта; в — металлическая
шлюпка закрытого типа.
/ — киль, 2 — обшивка, 3 — воздушные ящики, 4 — продольные банки, 5 — поперечные
банки, 6 — подножка
??.4
Моторные шлюпки работают с приводом от двигателя. К двнга-
•*лю в данном случае предъявляют высокие требования, он должен
работать иа дизельном топливе, а не на бензине (бенчин пожароопа-
• ••ц), запускаться при низких температурах наружного воздуха,
р|богагь в условиях заливания шлюпки водой и т и
Все спасательные шлюпки обносят снаружи по борту спасатель*
ним леером, за который могу г держаться люди, находящиеся в воде.
Рис 98 Шлюпочное устройство с поворотными шлюпбалками.
/ - cipena шлюпбалки; 2 — верхняя обойма шлюпочных талей, 3 - ходовой конец чоппря,
4 — спасательный конец с мусингамн. 6 - верхний топрик, 6 нижняя обойма шлюпочных
талей. 7--гяк шлюпки, 3 — иандерс шлюпбалки. 9- pocip-блок, /0 — наиравлнющий
ролнл, // головка шлюпбалки, 12 — бикшгаг, 13 подпятник. И обойма
На днищевой части, в районе скулы, устанавливают решетчатый ску-
ловой киль, за который также могут держаться люди, если шлюпка
будет плавать в перевернутом положении. В последнее время появи-
лись шлюпки, остойчивость которых не позволяет им плавать вверх
килем Такая шлюпка, перевернувшись, сама без посторонней по-
мощи возвращается в нормальное положение.
Спасательные шлюпки, находясь в походном положении на судне,
несут на борту все необходимые комплекты снабжения, регламенти-
руемые Правилами Регистра, в том числе и неприкосновенный "'за-
пас провизии Размеры и вместимость спасательных шлюпок также
регламен гчруютсч сплчиальяычч «срматир»ымя документами. На-
135
пример, спасательные моторные и приводные шлюпки из легхп
сплавов и пластмассы могут иметь длину от 6,5 до 9,5 м и вмещан»
о1 25 до 95 человек соответственно Максимальная вместимость ch.i
сательных шлюпок может достигать 150 человек при максимально»*
весе шлюпки с людьми и снабжением до 20,3 т. Скорость хода мотор
них шлюпок не менее 4 узл.
На носовую часть каждой шлюпки с обоих бортов наносят и
главные размерения, пассажировместимость, назван нс судна и nopi
приписки.
Рис 99. Заваливающаяся шлюпбалка
/ - затяжка, 2 пнжннй оинт чатяжкн, 3 — стрела, 4 — труба аа
тяжки । 1айкимн ч — верхний щит зятяжкк, б - верхний блок шлюп
талей; 7 — лопарь шлюпталей, 3 — сганниа, 9 — рукоятка редуктора
Для вываливания шлюпок за борт и подъема их на судно приме*
няются специальные устройства — шлюпбалки Некоторые виды
шлюпбалок обеспечивают храпение на себе шлюпок подоходному.
По конструкции различают поворотные, заваливающиеся и грави-
тационные шлюпбалки Каждая шлюпка, как правило, обслужи*
вается двумя шлюпбалками
Поворотные шлюпбалки (рис 98) устанавливают для спуска и
подъема небольших рабочих шлюпок на малых судах. Вываливание
поворотных шлюпбалок за борт осуществляется вручную, а спуск
шлюпки и ее подъем на судно может происходить или вручную, если
вес шлюпки небольшой, или при помощи шлюпочной лебедки
Заваливающиеся шлюпбалки (рис. 99) устанавливают для спуска и
пайком? c7'’ca'roTbub'v и рзбочкг годный зес которых нс пре-
(ЗС
«мшает 2300 кг. Вываливание таких шлюпбалок за борч происходит
при вращении вручную рукоятки редуктора, который, в свою очс*
|1сдь, вывинчивает два винта с ленточной резьбой из трубы затяжки
Мтяжка. удлиняясь, выводит стрелу шлюпбалки вместе со шлюпкой
и борт Спуск шлюпки может осуществляться под котролем цептро-
'«•жиого юрмоза шлюпочной лебедки
Гравитационные шлюпбалки (рис. 100) служат для спуска
и подъема спасательных шлюпок любых размеров. Преимущество
их заключается в том,
что спуск шлюпок про-
исходит автоматически,
под действием силы тяже-
<ти шлюпки после отдачи
• топора, что бывает очень
Рис 100. Гравитационная скользящая шлюпбалка.
/ - шлюпка; 2 — найтовы, 3 — нижняя подвеска, 4 - рог, 6 — блок, в — стреле,
7 — лопарь, 8 — стопор, 9 — станина, 10 ч // — опоры; /2 — саяаэкн
важно на судне, потерпевшем аварию и не имеющем никакой энергии
для приведения в действие шлюпочных лебедок
Все шлюпбалки, обслуживающие спасательные шлюпки, должны
обеспечивать безопасный спуск шлюпок при крене 15° на любой борт
и дифференте до 10°. При этом время, затрачиваемое на вываливание
шлюпбалок гравитационного типа за борт и спуск шлюпки иа воду,
не должно превышать 2 мин (для заваливающихся шлюпбалок —
4 мин). На пассажирских судах время, затраченное от начала под*
готовки шлюпок и других спасательных средств к спуску и посадки
в них людей до спуска на воду всех спасательных средств, не должно
превышать 30 мин. Скорость спуска спасательных шлюпок регули-
руется в пределах 18—30 м(мин. Конструкция шлюпбалок должна
быть одобрена Регистром СССР
Спуск и подъем шлюпок вручную или лебедкой осуществляете»
при помощи шлюпталей Верхний блок шлюпталей подвсшнваетси
к ноку стрелы шлюпбалки, а нижний блок своей проушиной надс
вается на шлюпочный гак В походном положении шлюпки шлюпталп
постоянно находятся в «заряженном» положении Длина лопари
шлюпталей должна обеспечивать нормальный спуск шлюпки с судив,
имеющего минимальную осадку, дифферент до 10° и крен до 15‘
Верхний блок может быть заменен врезным шкивом пли шкивами,
установленными па поке спреды шлюпбалки На некоторых типах
гравитационных шлюпбалок шлюитали разрешайся не устапавли
вать В эгом случае одиночный лопарь через систему шкивов, установ-
ленных па шлюпбалке и па палубе, от шлюпочного гака идет па ба*
рабап шлюпочном лебедки Лопарь выполняется обычно ит стального
один кива иного троса, который должен быть изготовлен из проволок
высшей марки и обладав хорошей гибкостью. По согласование»
с Регистром СССР на некоторых судах, кроме танкеров, допускается
установка лопаря пз манильского каната.
Для установки и крепления шлюпок по-походпому служа» ростр-
блоки, которые в основном применяются при поворотных и заваливаю*
щнхея шлюпбалках Большинство грани»анионных шлюпбадок имеет
на стреле специальные упоры, па которые и опирается шлюпка
Шлюпки обычно устанавливают на два ростр-блока Па опорной по-
верхности ростр-блоков имеется толстая мягкая прокладка hj кошмы
или другою амортизирующего материала На рис 101 показана
конструкция ростр-блока со скользящей бортовой частью Вращая
рукоятку, ослабляют натяжение тяги и выводят се из проушины
в сторону, кильблок под действием собственной силы тяжести со-
скальзывает вниз, освобождая путь шлюпке за борт
Во избежание срыва шлюпок со штатных мест во время качки их
крспяг на ростр-блоках или шлюпбалках по-походпому при помощи
найтовов Найтовы состоят чз трсуюльного рыма, прикрепленного
к палубе, к которому посредством тросового талрепа кренится от-
резок такелажной иепи Цепь мри помощи специальных захватов
крепится к планширу шлюпки. Чтобы найтовы случайно нс соско-
чили с планшира, захваты обоих бортов соединяют стяж-
кой. В найтовы, для быстрой их отдачи вставляют глаголь-iаки.
Ходовой конец лопаря при спуске или подъеме шлюпки приво-
дится в движение шлюпочными лебедками. Лебедки располагают
в районе установки шлюпок, одна лебедка обслуживает, как правило,
одну пару шлюпбалок.
Лебедка имеет барабан, разделенный ребордой на два отделения;
на каждое отделение барабана навивается один лопарь, что предот-
вращает их перонундваиие Лебедки могут быть ручные, если уси-
лие на одного работающего па рукоятке не превышаст 12 кге, а вме-
стимость шлюпки 20 человек, и электрические. Вращение барабана
в обоих случаях осуществляется через редуктор. Шлюпочные ле-
бедки снабжаются TIJVMfl RwnPMW -- ппо - >р.
можем и я барабана и центробежным — для автоматического регул и-
138
рования скорости спуска шлюпки. Последнее даст возможность
•есть в шлюпку всей команде и совершить безопасный спуск на воду.
Тяговое усилие, развиваемое различными шлюпочными лебед-
ками, колеблется от 750 кг до 10 пг. Скорость подъема шлюпок от 3
до 4 м!мин Вес лебедки с механическим приводом имею г запасной
ручной привод
О®
Рис 101 Крепление шлюпки по-походиому.
I — шлюпка. 2 — пснидпижиаи часть ростр блока; 3 — подвижная колодка ростр*блока *
4 — войлочная прокладка, обтянутая парусиной, S — рукоятка <Я1И, 6 — тяга, 7 — шар-
нирная планка, в — такелажная цепь 9 — тросовая стяжка, Ю — маголь гак. // — тро-
соный талреп; /2 — треугольный рим
Спасательные средства. Каждое судно в дополнение к шлюпоч-
ному устройству снабжается спасательными средствами. Количе-
ство и виды спасательных средств регламентируются Правилами
Регистра и делятся на средства коллективного н индивидуального
пользования. К коллективным спасательным средствам относятся
главным образом плоты
Надувные плоты (рис 102, а) изготовляют или из много-
слойной прорезиненной ткани или из синтетических материалов.
Для заполнения плота газом к нему придается баллон с улекислотой,
смешанной с некоторым количеством азота.
139
В походном положении плот хранится на палубе судна в ст
циальном контейнере. Штерт от устройства, открывающего баллон,
с газом, закрепляется на судне При сбрасывании плота за борт или
при его всплытии после гибели судна штерт, натягиваясь, открм
вает баллон, в результате чего плот через 0,5 -2 мин может уже пли
вагь в надутом состоянии. Для лучшею обнаружения пли га в мир*
в дневное время ему придают ярко
оранжевую окраску. В ночное BpeMi
на плоту загорается лампочка, питанн*
которой происходит от водяной бати
рейки Вместимость надувных плотов
or б до 20 человек.
Металлические плоты-
из стали или, чаще, из легких сила
вов — имеют в плане прямоугольную
форму, а форму поперечного сечения
а)
Рис 102. Спасательные средства, а — надувной спаса*
юльный лло1, б — спасакгльпый жилет; в— спасазель*
ный круг
камеры плавучести — круглую или прямоугольную Плот несет
на себе специальные убирающиеся дуги, на которых кренится тент.
По периметру плота с наружной стороны проходит спасательный
леер. Плоты устанавливают на верхних палубах на специальных
наклонных направляющих* если отдать стопор, плот падает* на
воду.
Пластмассовые плоты изготовляют из водо* и нефте-
стойкнх пластмасс. Форма и устройство пластмассового плота анало-
гичны металлическому, но пластмассовые плоты легче.
Снабжение плотов хранится в отдельном водонепроницаемом
контейнере, принайтовленном к плоту. Плоты снабжаются гидро-
статическим устройством: при гибели судна это устройство отдает
•пйтсвь’ плотов • плоты всплывают *ia поверхность моря.
мп
К спасательным средствам индивидуального пользования отно-
сятся специальные жилеты, круги и костюмы. Спасательные жилеты
(рис. 102, б) могут быть надувные или жесткой конструкции. Надув-
ные жилеты делают из прорезиненной или синтетической ткани,
стойкой против действия нефтепродуктов. Спасательные жилеты
жесткой конструкции изготовляют из кусков пробки или пластмассы,
обшитых натуральной или синтетической тканью. Спасательные
жилеты надувного типа на пассажирских и нефтеналивных судах
не применяют
Количество спасательных жилетов на судно соответствует числу
членов экипажа, на пассажирских судах оно увеличивается на 5%
от общего количества людей Спасательные жилеты снабжены сиг-
нальным свистком и лампочкой, которая питается от водяной бата-
рейки
Спасательные круги (рис 102, в) — из кусковой пробки или
пластмассы — имеются па всех без исключения судах. Их устанавли-
вают в специальные гнезда с таким расчетом, чтобы они могли само-
стоятельно всплыть после гибели судна. На спасательном круге
пишут название судна и нор г приписки На каждом судне, в зави-
симости от категории плавания, должно быть определенное число
спасательных кругов со светящимися буйками и дымовыми шашками,
причем зажигание шашек должно производиться автоматически
после попадания круга в воду
Спасательные костюмы-комбинезоны предназначены, в основном,
для проведения аварийно-спасательных работ. Они обладают необ-
ходимой плавучестью и сохраняют тепло, т е защищают человека,
работающего в воде, от переохлаждения.
Кроме вышеперечисленных спасательных средств коллективного
и индивидуального пользования на судах имеются так называемые
плавучие приборы, к которым относятся легкие плоты, не имеющие
днища пли имеющие решетчатый поддон и спасательные скамьи,
установленные на верхних палубах для отдыха людей, но снабжен-
ные под сиденьем воздушными ящиками Вес плавучих приборов
не превышает 180 кге Их или сбрасывают в воду вручную, или они
всплываю г самостоятельно после гибели судна
Испытание шлюпочного устройства и спасательных средств.
По изготовлении шлюпбалки и другие детали шлюпочного устройства
испытывают в цехе на стенде пробной нагрузкой, которая прини-
мается равной двойной рабочей нагрузке После сборки устройства
на судне его еще раз испытывают в собранном виде* производят
вываливание, спуск и подъем балласта весом, равным 1,25 Р, где Р —
полный вес шлюпки со снабжением и людьми; затем подвешивают
шлюпку с балластом, вес которой равен полному весу ее со снабже-
нием и людьми, п испытание повторяют.
После испытания шлюпочною устройства Регистр СССР выдает
судну сертификат, а на шлюпбалке наносят несмываемой краской
номер сертификата, допускаемую нагрузку и дату проведения испы-
таний
141
Испытание спасательных средств (после установки на судно)
производится путем сбрасывания нх на воду с соответствующей
высоты.
Правила Регистра СССР содержат большое число разнообразных конкретны',
требований к снабжению судов спасательными средствами и к шлюпочному ycrpoli
ству Эти требования основываются на правилах Международной конвенции и«>
охране человеческой жизни на море, а в некоторых своих частях развивами
положения Конвенции.
Регистр СССР определяет нормы снабжения судов шлюпками и другими спаси
тельными средствами, правила их размещения, условия проведения испытаний в
т. д
Судовой состав должеп четко знать и соблюдать требования Pei истра ООО'
к спасательным средствам Необходимо помнить, что coi ласпо правилам, все спаса*
тельные шлюпки и другие спаса гель ные средства должны быть постоянно готовы
к немедленному использованию в необходимых случаях, а использование спаса*
тельных средств к устройств не по прямому назначению категорически запро
щается.
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к содер*
жанию шлюпочного устройства следующие требования
— экипаж судна обязан содержать спасательные шлюпки, плоты (включая их
вооружение и снабжение) и другие спасательные средства всегда в полной исправно*
сти и готовности к немедленному использованию;
— запрещается загромождать палубу около спасательных шлюпок в плотов
какими-либо предметами или грузами,
- в шлюпках нельзя допускать скопления воды С этой целью отверстие для
стока воды в днише шлюпки, koi да она находится иа палубе судна, следует держать
открытым и закрывай его только перед спуском шлюпки,
— моторная спасательная шлюпка должна находиться под постоянным наблю-
дением лица, назначенного мотористом Мотор должен бьпь всегда в исправном со*
стоянии, и ею нужно периодически проверять в действии,
— спасательные жилеты или нагрудники должны все!да храниться на судне
иа видных, легкодоступных н сухих местах,
— спасательные жилеты для экипажа и каютных пассажиров должны храниться
в нх каютах.
При пользовании шлюпочным устройством для соблюдения пра-
вил техники безопасности необходимо помнить следующее*
— перед спуском и подъемом шлюпки надо убедиться в исправной работе шлю-
почной лебедки и тормоза,
— запрещается поднимать и спускать шлюпку, если в подъемно-спусковом
устройстве обнаружены дефекты или неисправности, а также при запутанных или
перекрученных шлюпталях,
— перед спуском шлюпки на воду следует убедиться в том, что отверстия в дпище
шлюпки закрыты пробками;
— лица, находящиеся в спасательной шлюпке, должны иметь на себе спаса 1 ел fa-
ные нагрудники. Ответственность за это несет командир шлюпки;
— запрещается гребцам и пассажирам находиться между шлюпталями и штев-
нями шлюпки do время ее подъема или спуска шлюпбалками,
— при необходимости разрешается отталкивать шлюпку от борга судна только
отпорным крюком; отталкивать руками запрещается;
— находясь в шлюпке илн мотоботе, нельзя стоять, сидеть на бортах и транце-
вой доске, ходить по банкам и становиться коленями иа иих, держать руки на план-
шире при подходе или отходе шлюпки от борга судна или причала перемешаться
без разрешения командира шлюпки
М2
§ 34. Грузовое Грузовые устройства предназначены для нро-
устройсгво изводства погрузочно-разгрузочных работ па
рейде, а также в тех портах, где грузоподъ-
емность и производительность берегового кранового оборудования
не может обеспечить быстрое проведение погрузочно-разгрузочных
операций
Грузовым устройством оборудуют большинство пране портных
судов. На судах, совершающих рейсы только между определенными
портами с определенным родом груза, грузовое устройство может
отсутствовать Погрузка и разгрузка таких судов производятся
портовыми грузоподъемными средствами. К грузовому устройству
относятся также и мачты, если они предназначены для^крепления
грузовых стрел
Размещение грузовою устройства и мачт влияет на архитектур-
ный вид судна. Ня современных судах применяют грузовые устрой-
ства со стрелами, устройства с кранами, устройства с транспорте-
рами На некоторых судах могут быть установлены смешанные
устройства, со стрелами и кранами Как правило, грузовые устрой-
ства располагают на верхней палубе — в районе люков грузовых
трюмов Выбор типа 1рузового устройства зависит от многих факто-
ров. рода перевозимою груза, общего расположения судна, необ-
ходимой грузоподъемности и производительности и т. п. Правиль-
ный выбор типа грузового устройства можно сделать лишь после
экономическою анализа, выполненного для нескольких вариантов
устройств
Грузовое устройство со стрелами. Прочные размеры элементов
устройства выбирают по расчету. Запасы прочности различных эле-
ментов устройства регламентированы Правилами Регистра Многие
элементы устройства стандартизованы и выбираются по соответ-
ствующим стандартам, в зависимости от рабочей нагрузки, испыты-
ваемой данным элементом Конфигурация и конструкция большин-
ства элементов грузового устройства определилась в процессе много-
летней практики эксплуатации этих устройств Ниже приводится
перечень основных элементов устройства с их краткой характери-
стикой.
Мачты грузовые. Эти мачты несут на себе стрелы и обла-
дают достаточной прочностью, чтобы обеспечить нормальные и без-
опасные условия работы при соответствующей грузоподъемности
устройства. На рис. 103 показаны различные типы грузовых мачт,
применяемых на современных судах.
Одиночная грузовая мачта (рис 103, а) представляет собой сталь-
ную трубчатую конструкцию, сваренную из отдельных стальных
обечаек. Такие мачты устанавливают в диаметральной плоскости
судна и применяют на нешироких судах, так как иначе при^одиноч-
ной мачте трудно обеспечить большой вылет стрелы за борт, который
в зависимости от 1 рузоподъемнос 1И устройства должен быть ог 2
до 8 м.
143
Рис. 103 Схемы грузовых ______ „ _____
одиночная без салинга, б — одиночная с салингом
и краспицей; в — одиночная с салингом и краспи-
цей, опертой на две колонки; е—одиночная с опор-
ной рубкой; д — П-образная мачта, е — Л-образ-
ная мачта; ж — грузовая колонка
J — мачта. 3 — стррьгя з — стре-' а—батман стрел
5 — салинг. И — обухи голеиантоо. 7 — креслица, в —
вентиляционные колонки, 9 — рубка. /0 — пмумачта
// — rpysoes । хоюиьа Ч — учос“>*“
мачт и колонок- а —
Ао
Одиночные мачты с салингом и краспицей (рис 103, б) устаиавли-
няют в диаметральной плоскости судна Если мачта установлена
между двумя грузовыми люками, то к ней могут крепиться четыре
хрелы Салинг и краспица, вынося места крепления стрелы ближе
и борту, увеличивают вылет стрелы за борт.
Одиночная мачта с салингом и краспицей, опертой на две колонки
(рис 103, в), позволяет избавиться от консольною конца краспицы
и тем самым снизить величину изгибающею момента в краспице
и в опорном сечении мачты.
Одиночная мачта с опорной рубкой (рис. 103, г). При такой кон-
ирукции мачту можно не пропускать через палубу для лучшего
укрепления ее в корпусе судна: крыша рубки является надежной
«торой опорой мачты.
П образная мачта (рнс. 103, д) состоит из двух полумачт, соеди-
ненных в верхней части длинным салингом ферменной конструкции,
В диаметральной плоскости, на салинге, устанавливают стеньгу
для несения ходовых огней п флага
* Jl-образная мачта (рис 103, е) позволяет отказаться от вант и
штагов, которые мешают работе стрел.
Грузовую колонну (рис 103, ж), которая также является разно-
нидностью мачт, устанавливают обычно у бортов судна
Грузовые стрелы (рис. 104) служат для подвески гру-
ювого блока или грузовых талей и для перемещения груза в гори-
юнтальной плоскости
Стрелы подразделяют на легкие, грузоподъемностью до 10 т,
и тяжеловесные, грузоподъемностью более 10 т. Грузоподъемность
тяжеловесных стрел может достигать 300 т Стрелы — стальные
сварные и имеюг переменный диаметр по длине. В средней части
длины стрелы ее диаметр примерно на 30% больше диаметра вока____
верхнего конца, и шпора - нижнего конца стрелы Это увеличивает
устойчивость стрелы при исевых нагрузках У шпора стрела имеет
пилку, при помощи которой она крепится к пальму вертлюга У кока
стрелы приварен или врезан в тело стрелы поковый бугель, который
имеет проушины для крепления трузового блока, топенанта и от-
тяжек.
Обычно над грузовым люком ставят две стрелы Тяжеловесных
стрел может быть 1—3, причем они могут быть перекидными, т. е
обслуживать два смежных грузовых люка. На рис 105 показана
установка тяжеловесной стрелы с врезным шкивом, грузовыми- и
топенант-талями.
Важную роль в грузовом устройстве играют различные тросы —
топенанты, грузовые шкентели, оттяжки
Топенант — это трос, который удерживает стрелу под углом
к горизонту, задавая определенный вылет стрелы за борт. Коренной
конец одиночного топенанта (или топенант-тали) крепится к проушине
покового буюля стрелы. Ходовой конец топенанта пропускается
черрч блок тпприяи-гз •' сиецяальлсй тс:;с.”г.:тнсй зыешхз
или топенантному барабану грозовой лебедки
>0 * ч ' с * Т‘‘ЧСУГ »• Л5
Рис 104. Грузовое устройство со стрелой,
а — с одиночным шкентелем н одиночным
топенантом, б — с грузовыми и топенант*
талями; в — с топенантной вьюшкой.
/ - стреча, 2 — грузовая мачга, 3 — обух топенанта, 4, 7, 9 н /5 - скобы такелажные;
б — топсиантяый блок; б — топенант, б — ноковый бугель, 10 — грузовой блок, // - про-
тивовес, 13 - вертлюг, J3 - грузовой гак, 14 — оттяжка, >6 — талн оттяжки, /7 — палуб-
• об/к -о-сьах-1, •• бахчах шпоре, - ?срт«-«*- „.пл*. ?л _ ш>гаЫтгН« 2/— на
нравляющнй блок, 22 — конец на лебедку, 23 - конец к канифас блоку. 24 — топенант*
та.-.и, 25 — "рузовые талн, 26 — топенантмая вьюшка. 27 — турачка гру’овой лебедки
UC
Раньше применялся цепной топенант, где ходовой конец крепился
। (келажпой скобой к треугольнику топенанта. От треугольника
ткенанта к палубному обуху топенанта шла тяговая длнинозвенная
пень, которая скобой крепилась к обуху. Так поддерживался по*
• гоянпый угол наклона стрелы, изменение которого производилось
।рисом от треугольника топенанта, подаваемого через канифас-блок
ни швартовный барабан грузовой лебедки
Для топенанта приме-
няют стальной трос с opi а-
инческим сердечником,
। питый из стальной оцин-
кованной проволоки с
пределом прочности от 130
цо 180 к?с/мжа Топенант
подбирают по разрывной
нагрузке троса в целом
<• учетом коэффициента
ianaca прочности (5—для
легких стрел и 4--для
тяжелых)
Грузовой шкентель —
«по трос, служащий для
подъема и опускания гру-
за На ходовом конце
шкентеля закреплен гру-
зовой гак, к которому
подвешивается груз. За
гаком установлены верт-
люг и противовес. Верт-
люг исключает вращение
груза при раскручивании
шкентеля во время его про-
хождения через грузовой
Рис. 105. Тяжеловесная стрела с врезным шки-
вом.
/ — грузовая скоба; 2 — грузовые талн: 3 — врез*
кой шкив, 4 - топеиавт-талч, S - топенант, 6 —
грузовой шкен1ель, 7 — ванты; в — лебедка гру-
зовых талей, 9 — лебедка тогтснаят-талей; 70 — на-
правляющи* блок
блок. Противовес необходим для натяжения ненагруженного троса.
Шкентель, проходя через грузовой блок, подходит под стрелой к на-
правляющему блоку, который в любом положении стрелы направляет
шкентель на тросовый барабан грузовой лебедки. Для предотвраще-
ния провисания шкентеля под стрелой имеются поддерживающие ро-
лики, а для снижения тягового усилия грузовой лебедки устанавли-
вают грузовые тали. При тяжеловесных стрелах проводка шкентеля
может быть несколько иной (см рис. 105). Для шкентеля приме-
няется стальной трос с одним органическим сердечником.
Оттяжки служат для фиксирования стрелы в положении «над
люком» или «за бортом», а также для перевода ее из одного положе-
ния в другое при выполнении грузовых операций. Каждая стрела
имеет две оттяжки — одну левого, другую правого борта Оттяжки
изготовляют из стального троса, верхний конец которого крепится
ж сненчальной проушине бугеля кока стрелы, а нижний — к талям
10*
147
оттяжек. Тали оттяжек легких стрел могут иметь лопарь из расти
тельного троса. Нижний блок талей оттяжек крепится к обух\
приваренному к палубе или к фальшборту.
Во время подъема или опускания груза на шкентеле тали оттяжек
должны быть «набиты» до отказа. При работе с легкими стрелами
лопарь талей оттяжек можно выбирать вручную, а при работе с тм
желовесными стрелами лопари подают через капифас-блоки па швар
товные барабаны грузовых лебедок соседнего люка.
При применении на судне стрел с двумя топенантами оттяжки
могут отсутствовать, так как в этом случае перемещение и фиксации
стрелы производятся топенантами.
Для приведения в движение бегучего такелажа грузового устрой
ства применяют грузовые лебедки. Обычно их устанавлн
вают па верхних палубах нлп на крышах мачтовых рубок. По роду
привода (рузовые лебедки можно разделить на ручные, моторные,
паровые, электрические, гидравлические.
Ручные лебедки применяются при грузоподъемности стрел д«»
1 т Обычно такие лебедки применяют в редко работающих вспомоги
тельных грузовых устройствах на малых судах Усилие па рукоятю
ручной лебедки не должно превышать 12 кге, при этом скорость
подъема груза может достигать 1—1,5 м!мин.
Моторные лебедки приводя гея в действие двигателем впутреи
нею сгорания Эти лебедки усганавливают нз судах, на которых
не хватает энергии от электростанции для работы |рузовых лебедок
Применение этих лебедок ограничено
Паровые лебедки применяют на судах с паросиловыми установ
ками. В настоящее время эти лебедки применяю гея и па крупных
танкерах — для обслуживания грузового устройства сухого трюма
и стрелы подачи шлангов. Грузоподъемность паровых лебедок от 3.
до 10 т, скорость подъема груза 1Я—60 м!нин.
J Электрические лебедки — самые распространенные на грузовых
судах. Грузоподъемность их 1,5—10 т, скорость подъема груза
10—50 м/мин
Гидравлические лебедки благодаря их положительным качествам
можно считать наиболее перспективными. Они имеют небольшие
габариты, малый вес, бесступенчатое регулирование скорости в боль-
шом диапазоне и надежное предохранение от перегрузок. Грузо-
подъемность гидравлических лебедок от 1 до 9 т, скорость подъема
груза 12—100 м!мин.
Выгрузка груза при одиночной работе стрелы (рис. 106, б) произ-
водится следующим образом.
Стрелу устанавливают в положение «над люком» и раскрепляют
оттяжками. Потравливая шкентель, грузовой гак опускают в трюм
и крепят к нему груз. Затем груз поднимают на необходимую вы-
соту и стопорят грузовую лебедку. Начинают выбирать, например,
оттяжку правого борта, потравливая оттяжку левого борта Таким
образом стрела перемещается в положение «за бортом» Развернув
стрелу за борт, крепят оттяжки н тратят шкентель, опугкля гпуэ
J48
Рис. 106. Схемы работы грузовых стрел а — спаренная ра«
бота грузовых стрел; б — одиночная работа грузовой
стрелы.
/, // и /// — положения стрелы и грузе.
на пирс. Погрузка производится в обратном порядке Операции пр«»
работе с одиночной стрелой очень трудоемки и длительны.
Сейчас на многих судах применяют так называемые «механизм
рованпые» стрелы, у которых ходовые концы оттяжек ностоянн»
заведены на специальные барабаны лебедок При этом перемещена
стрелы и подъем (опускание) груза производятся одновременно.
При спаренной работе стрел (рис 106, а) одну стрелу устанавлн
вают в положение «над люком», другую — в положение «за бортом»
Обе стрелы раскрепляют оттяжками, а иоки стрел соединяют при
помощи треугольного звена, к коюрому подвешен грузовой гак
Потравливая оба шкензеля, опускают гак в трюм и крспяг к нему
груз Затем, выбирая шкентель стрелы «над люком», поднимают
груз па требуемую высоту. Посчс остановки груза начинают вмби*
рать шкентель стрелы «за бортом», позравливая шкентель стрелы
«над люком». Таким образом происходит вынос груза за 6opi Затем
травят оба шкентеля, причем шкентель стрелы «нал люком» потрав
ливают с большей скоростью, чтобы груз опускался на пирс на шкен-
теле стрелы «за бортом» Погрузка производится в обратном порядке.
При спаренной работе стрел за счет сокращения времени цикла
операций увеличивается производительность грузового устройства
и предотвращается раскачивание груза на шкентеле Однако грузо-
подъемность стрел при этом снижается на 40—70% в связи с тем,
что наклонное положение шкентеля увеличивает нагрузку па ран-
гоут и такелаж грузового устройства.
Грузовое устройство с кранами (рнс 107) полу-
чило очень широкое распространение. Грузоподъемность кранов
I5C
обычно равна 1—10 т. Краны обладают большей подвижностью,
чем стрелы Кран может одновременно совершать следующие дви-
жения: поднимать или опускать груз на шкентеле (подъемным меха-
низмом), поворачивать стрелу крапа вокруг вертикальной оси бал-
лера крапа, обеспечивая боковое перемещение груза (поворотным
механизмом), опускать или поднимать нок стрелы крана но дуге,
радиус которой равен длине стрелы (механизмом изменения пыли а
стрелы). Все механизмы крана смонтированы на поворотной плат-
форме рядом с постом управления, который обычно размещают
в специальной кабине Такая компоновка крана упрощает управле-
ние грузовыми операциями н повышает безопасность обслуживаю-
щего персонала.
Рис 108 Грузовое устрой-
ство с транспортерами иа
сачоразгружающемся суд-
не
I — продольный транспор-
тер; 3 — загрузочная ворон-
ка, 3 — наклонный транспор-
тер. 4 — ныиосной транспор-
тер; 6 — ферма иъ косного
транспортера 6 — бункеры
По роду привода краны могут быть электрическими или г идравлп
ческими На некоторых судах нашли применение передвижные
крапы, которые могут передвигаться по рельсам вдоль или, реже,
поперек грузовых люков.
Другие грузоподъемные средства. Грузовые устрой-
ства с транспортерами применяются на морских судах,
перевозящих сыпучие грузы, главным образом руду и уголь На
рис 108 показана схема грузового устройства с транспортерами
на углерудовозе. Днище бункеров этого судна имеет наклон к тун-
нелю, в котором проложена транспортерная лента. Груз, ссыпаю-
щийся на транспортер, подается в носовой накопитель, который
питает наклонный и выносной транспортеры, и оттуда подается на
берег. В данном случае процесс разгрузки полностью механизиро-
ван, поэтому такие суда называют саморазгружающимися.
11а некоторых универсальных судах, занятых перевозкой сыпу-
чих, пакетизированных или контейнерных грузов, применяют уни-
версальные г р j з о в ы < устройства, состоящие
из портального крана, передвигающегося вдоль судна по рельсам.
15*
Этот кран имеет телескопическую ферму, выдвигающуюся на любой
борт По ферме перемещается тележка с грузовым шкентелем и гп
ком. При работе с сыпучими грузами к тележке можно подвешивал
грейфер, а сбоку крана — выносной транспортер.
На крупных судах погрузку и выгрузку малогабаритных грузом
можно производить через бортовые л а ц л о р т ы. В этом
случае из лацпорта выдвигается консольная стрела с перемещай!
щейся по ией тележкой. Таким устройством оборудованы пассажир
ские суда (типа «Александр Пушкин»), на которые через лацпор!
производят погрузку автомашин в носовой трюм.
Во многих крупных портах зерновозы разгружают при помощи
вакуумных зерно перегружателей, т. е спс
циальных судов, имеющих установку, при работе которой зерни
перемещается по трубам под давлением воздуха Такой пневмати
ческнй транспорт отличается высокой производительностью
Испытание грузового устройства. Все судовые грузовые устрой*
ства после постройки или ремонта подвергаются испытаниям, а
в дальнейшем — ежегодным освидетельствованиям и периодическим
осмотрам После изтотовления или ремонта все съемные детали
устройства (до сборки) должны быть испытаны пробной нагрузкой,
величина которой задается «Правилами по грузоподъемным устрой*
ствам морских судов», а именно
Допускаемая нагрузка, т
До 20 включительно
40
60
80
150 и более
Пробная нагрузка больше
допускаемой на
100%
30 т
35 »
40 »
1/3 допускаемой нагрузки
Время выдержки под нагрузкой не менее 5 мин После испытания
замеченные дефекты устраняют или заменяют деталь новой и испы-
тания повторяют
На каждой испытанной и признанной годной детали должно
быть поставлено клеймо, которое содержит товарный знак завод»
изготовителя, допускаемую нагрузку (в тоннах), месяц и год испы-
тания, отличительный номер детали, клеймо Регистра
После сборки грузового устройства на судне его подвергают
испытанию пробной нагрузкой, которая также задается Правилами
Регистра-
Грузоподъемность, т Пробная нагрузка
больше грузо
подъемностн на
Менее 20 25%
20-50 5 т
Более 50 10%
При испытании пробный груз поднимают на стреле, угол наклона
которой к горизонту должен быть не более 15° для легких стрел
к не белее 25° для тяжелых стрел. При испытау.ии садовых храпов
с переменным вылетом стрелы пробный груз поднимают при мини-
мяльном и максимальном вылетах. После подъема пробный груз
перемещают в крайние положения ну^ем поворота стрелы или крана
• борта на борт. Работу тормозов лебедок проверяют путем резкою
юрможения пробного груза при его быстром опускании примерно
на 3 м вниз.
После испытания инспектор Регистра производит полное освиде-
тельствование устройства. При обнаружении дефектов в деталях
пли узлах устройства производят их ремонт или замену и испытания
повтор я юг.
Признанное годным к эксплуатации грузовое устройство полу-
чает клеймо, которое ставят на вилке шпора стрелы или в другом
видном месте у опоры стрелы или крана. Клеймо содержит товар-
ный знак предприятия, производившего монтаж грузового устрои-
ствадопускасмую нагрузку (в тоннах), месяц и год испытаний, от-
личительный номер стрелы или крана, клеймо Регистра
Кроме того, Регистр СССР выдает на судно документы, подтвер-
ждающие право на эксплуатацию устройства.
Требования Регисгра СССР к эксплуатации грузового устройства-
— техническая документация па постройку, ремонт и модернизацию грузовых
устройств должна быть согласована с PeiucrpoM СССР,
— обработка сьемиых деталей и их испытание пробной нагрузкой должны про-
изводи 1ься компетентными лицами па предприятиях, имеющих разрешение на про-
изводство такою рода работ;
неподвижные осн, служащие опорой для барабанов, блоков, колес, катков
и прочих вращающихся на них деталей, должны бьнь надежно укреплены,
— все болтовые, шпоночные и клиновые соединения грузоподъемных устройств
должны быть предохранены ог произвольного развинчивания и разъединения;
— вес доступные и находящиеся в движении частя грузоподъемных устройств
и их механизмов должны быть снабжены прочно укрепленными металлическими
съемными ограждениями,
— в узлах механизмов грузоподъемных устройств, передающих крутящий мо-
мент, применение прессовых посадок деталей без дополнительного крепления шпон-
ками, шпильками, болтами и т п не допускается;
— детали с 10% пым и более износом по толщине или диаметру, а также с тре-
щинами, изломами нли остаточными деформациями к экснлуа1ации не допускаются;
— стальной трос, имеющий в любом месте иа его длине, равной 8 диаметрам,
обрывы проволок, количество коюрых составляет 10% и более от общего их коли-
чества, считается непригодным
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к со-
держанию грузового устройства следующие грсбоваиия:
— грузовое устройство должно содержаться всегда в техническом состоянии,
обеспечивающем безопасное н быстрое проведение погрузочно-разгрузочных работ,
сохранность перерабатываемых грузов и их тары;
— все необходимые испытания отремонтированной или вновь устанавливаемой
части грузового устройства должны быть проведены до установки иа место,
— каждая отрепетированная или установленная взамен дефектной съемная
деталь (блох, гак, скоба, вертлюг и др ) должна иметь клеймо и быть снабжена серти-
фикатом о произведенном испытании пробной нагрузкой в цехе, без чего использова-
ние ее в грузовом устройстве запрещается,
— грузовые 1аки не должны быть разогнутыми, пользоваться даже слегка
разогнутым гаком запрещается Грузовые гаки и скобы не должны быгь окрашены;
— стоячий такелаж полжем быт», ш-егд? об4
153
При работе с грузовым устройством для соблюдения правил тех
пики безопасности необходимо помнить следующее.
— перед началом грузовых операций лица, ответственные за грузовое устрой-
ство, обязаны проверить исправность всех грузовых среда в,
— поднимать и опускать грузовые стрелы должны наиболее квалифицированны
члены палубной команды под руководством штурмана При спуске—подъеме стрел
запрещается находиться на палубе лицам, не участвующим в этих работах,
— запрещается производить работы при неисправных тормозных устройства*
и отсутствии клейма Регистра СССР иа съемных деталях,
— запрещается производить грузовые работы, если штаги и ванты мачт падле
жащнм образом не обтянуты, а стрелы не раскреплены оттяжками;
— запрещается поднимать груз выше установленной нормы грузоподъемности
стрелы или крана, а также поднимать или перемещать грузы, вес которых неизве-
стен,
— при работе кранов или лебедок категорически запрещается, выдергивать
груз, если on зажат другим грузом, раскачивать груз для укладки его вне радиуса
действия краиа, поднимать, спускать и перемещать людей (кроме случаев оказания
помощи пострадавшим), отрывать примерзший груз;
— во время грузовых работ запрещается находиться под грузовой стрелой,
иа палубе на линии движения груза, в трюме на просвете люка при спуске или подъеме
груза, а также перемещать руками груз, находящийся на весу
§ 35. Леерное Леерное устройство служит для огражде-
н тентовое устройства ния открытых участков палуб н различных
вырезов, если последние нс обнесены ко-
мингсом достаточной высоты Леерное ограждение может быть ста-
ционарным, съемным п заваливающимся.
Леерные стойки стационарного леерного огра-
ждения могут привариваться к палубе Леерные стойки съем-
ного леер п ого о i р а ж де п и я крепятся в специальных
башмаках и стопорятся штырями Съемное леерное ограждение'
выполняют отдельными секциями и устанавливают в тех районах
судна, где при выполнении каких-либо работ леерное ограждение
может быть повреждено или будет мешать этим работам.
Заваливающееся леерное ограждение имеет
леерные стойки, которые могут принимать горизонтальное поло-
жение, и тросовый леер, который натягивается талрепами Тросовый
леер может иметь малые глаголь-гаки для быстрой отдачи леера.
Такое леерное шраждение устанавливают обычно в районе гру-
зовых люков и в местах установки шлюпок. Леерное ограждение
должно всегда содержаться в исправном состоянии.
Леерное устройство (рис. 109) состоит из леерных стоек, поруч-
ней и лееров Леерные стойки выполняют трубчатыми, из полосовой
стали, или коваными и устанавливают иа расстоянии не более 1,5 м
друг от друга
Поручни выполняют из трубы диаметром 27 —42 мм. На пассажир-
ских судах вместо трубчатого поручня по верху леерных стоек на
металлическую полосу может быть уложен планшир из твердых
пород дерева. Леера выполняют из труб диаметром 17—22 мм. Для
зава."мгающегося теерного ограждения приме«ч!от тросовый леер
154
кроме поручней леерного ограждения на судах имеются еще штор-
твые поручни, устанавливаемые на специальных кронштейнах
н коридорах, ванных комнатах и т п Этими поручнями пользуются
при качке судна4
Во время шторма на открытых палубах протягивают еще штормо-
шле леера из растительного троса окружностью не менее 50 мм. Вы-
.п'га леерного О1раждения зависит от длины и назначения судна и
бывает от 750 до 1100 мм. Расстояние между леерами 230—380 мм,
расстояние между палубой и первым леером не более 230 мм
Рис 109. Леерное устройство а — постоянное; б — зава-
ливающееся
/ — сзойка полосовая стационаре ая, 2 -- стойка (рубчаыя ча-
инонарная. 3 — поручень 4 — леер трубчатый 5 - башмак.
6 — стойка трубчатая запаливающаяся, 7 — леер ipoconuft;
3 — разрезное кольцо. У — попоротнмй штырь
Для защты людей, находящихся на открытых палубах, от
солнца и дождя служит тентовое устройство. Оно может быть ста-
ционарным и разборным. Стационарное тентовое
устрой ст во состоит из металлического каркаса, к которому
крепятся плиты цветного стеклошифера. На некогорых судах вну-
треннего плавания тент делают из тонких досок, покрытых сверху
равендуком (толстой парусиной), прокрашенным масляной краской.
Разборное тентовое устройство бывает двух
видов — с рейками и тросовое Тентовое устройство с рейками
(рис НО) состоит из тентовых стоек, устанавливаемых по краям
и в средней части открытого участка палубы. На стойки вдоль и по-
перек судна укладывают рейки, которые крепят к обушкам стоек
или вставляют в специальные гнезда.
Тросовое тентовое устройство состоит из тентовых стоек и сталь-
ного троса, натягиваемого вместо реек На рейки или трос натяги-
155
вакл парусиновый тент н крепят его пеньковыми штертами. При
отсутствии специального тентового устройства ставят тент «шатром»,
прикрепляя его края к специальному тросу, натянутому по пери-
метру, н приподнимая середину
гаком грузовой стрелы или крана.
Детали разборного тентового ус-
тройства нумеруют и хранят в
определенном месте
Рис НО. Тентовое устройство
/ — средняя стойка, 2 — бортовая стойка. 3 — контрфорс; 4 — тент паруси
новый, 5 и 6 — рейки, 7 — наголовник стойки, 3 — обушок наголовника,
•> — планка бортовой рейки, 10 — ратрезное кольцо, // — обух палубный.
/2 — вилка, 13 — башмак
§ 36. Дельные вещи Дельными вещами называют изделия (ме-
таллические и пластмассовые), составляю
щие часть оборудования корпуса и предназначенные, в основном,
для закрытия отверстий в корпусе и переборках и обеспечения нор-
мальных условий обитаемости К дельным вещам в судостроении
относятся закрытия грузовых люков, металлические двери, горло-
вины, иллюминаторы и т. п , а также металлические трапы. Следует
отметить, что раньше дельными вещами называли такие литые и ко-
ваные детали других устройств, как шлюпбалки, кнехты, рымы,
клюзы, отдельные детали леерного и тентового устройства (стойки
лееров и т д). Мы будем придерживаться современной классифи-
кации и рассмотрим в основном дельные вещи, обеспечивающие
водонепроницаемость корпуса и трапы.
Закрытия лацпортов и грузовых люков. Для обеспечения безо-
пасности плавания судна все отверстия, ведущие внутрь корпуса,
должны иметь надежные закрытия В процессе эксплуатации судна
необходим^ ст у тест л ять постоянней контроль за всеми основными
водонепроницаемыми закрытиями для своевременного устранения
дефектов, которые могут вызвать проникновение воды внутрь кор-
пуса судна и, как следствие, — аварию.
Лацпорты — это большие вырезы в бортах судна, имеющие пря-
моугольную форму со скругленными уьчами, и расположенные выше
। рузовой ватерлинии. Они предназначены для погрузки и выгрузки
грузов и колесной техники, а также для посадки и высадки пасса-
жиров (наличие лацпортов нередко значительно сокращает время
па производство этих операций) Закрываются лаипорты одноствор-
чатыми или двустворчатыми водонепроницаемыми
прочными стальными двеоями, имеющими резино-
вые или другие равноценные прокладки, которые обеспечивают водо-
непроницаемость борта При выходе в море пап порты задраивают
при помощи траверз на барашковых задрайках и оставляют в за-
драенном положении до прихода в порт. Время задраивания и откры-
тия лацпортов заносят в вахтенный журнал судна Конструкцию
и расположение лацпортов согласовывают с Регистром СССР.
Люковые закрытия Грузовые люки — это большие
вырезы в палубах сухогрузных судов, которые па время рейса закры-
ваются водонепроницаемо Они служат для производства погрузочно-
разгрузочных работ
Вырез для люка в палубе имеет прямоугольную форму с закруг-
ленными углами Длинной стороной вырез, как правило, расположен
вдоль судна. При однорядном расположении грузовых люков сере-
дина выреза совпадает с диаметральной плоскостью судна. Может
быть двухрядное расположение вырезов — по обе стороны от диа-
метральной плоскости. Его применяют, в основном, на крупнотон-
нажных широких сухогрузных судах для улучшения условий по-
грузочно-разгрузочных работ.
Вырез в палубе по периметру обносят комингсом, высота которого
от палубы регламентируется Правилами Регистра СССР Например,
высога комингса грузового люка, находящегося на верхней откры-
той палубе, не должна быть меньше 600 мм. Люки, расположенные
на возвышенных палубах, могут иметь комингс меньшей высоты,
а люки, расположенные d твиндечных пространствах, могут быть
вообще без выступающего нал палубой комингса Закрытие таких
люков выполняется заподлицо с настилом палубы, что значительно
улучшает условия укладки грузов в твиндеках.
На самоходных судах старой постройки закрытие грузовых лю-
"Ков*осуществлялось деревянными крышками, поверх которых укла-
дывался и крепился брезент. Такое закрытие не всегда гарантиро-
вало водонепроницаемость люка и, кроме того, требовало большой
затраты времени на закрывание и открывание люка.
В настоящее время на новых сухогрузных судах применяют меха-
низированные люковые закрытия, обеспечивающие надежную водо-
непроницаемость и позволяющие сократить время па закрывание
и открывание люков до 1—-5 мин
На пил 1 11 ичпбплжеи ЛДРИ на ПЯПИЯПТОК механизированного
люкового закрытья В данном спучае открытие люка, крышка
которого состоит из пяти секций, производится следующим образом
Каждая секция имеет по три ролика с каждой стороны. Два крайни»
ролика катятся по внутренним направляющим, а средний - ш*
внешним Вся система приводится в движение тросом, закрепленным
к крайней носовой секции и подведенным через блок на барабан гр\
зовой лебедки. Подходя к краю люка, секция продолжает катиться
на средних роликах и, поворачиваясь, занимает вертикальное поли
жение. Таким образом все секции в открытом положении собираются
«в гармошку» в конце люка за попереч
пым комингсом. Закрывание нроизвн
дится в обратном порядке, т. е. тро
«ерез канифас-блок тянет носовую сек
Рис !! 1 Схема механизированного
закрытия грузового люка g
I — направляющая среднего ролика, 9 — первая секция закрытия. 3 — грос иа *
лебедку. 4 - с гик секций с уплотнением, S — последняя секция закрытия. 6 - напра>
влякицая крайних рецикла, 7 — соединительный трос. 8 средний ролик
цию, а за ней все остальные Секции становятся на свои места,
после чего их крепят к комингсу откидными болтами со специаль-
ными гайками или каким-либо другим способом Непроницаемость
обеспечивается резиновыми прокладками
Иллюминаторы служат для естественного освещения и венти-
ляции судовых помещений. Их различают*
— по месту установки — бортовые (рис 112), палубные и ру-
бочные;
— по форме — круглые, диаметром в свету 200—400 мм, и пря-
моугольные, размером в свету 600 х 400 н других размеров, при-
нимаемых по архитектурным соображениям;
— по конструкции — тяжелые, нормальные, створчатые и глухие;
— по материалу изготовления — стальные и из легких сплавов
Место установки и конструкция иллюминаторов в каждом от-
дельном случае согласовываются с Регистром СССР. Чем ближе
расположен иллюминатор к ватерлинии, тем лучше он должен
обеспечивать непроницаемость корпуса и иметь соответственно боль-
шую прочность. Для предотвращения случайного затопления ка-
158
|<«го-либо отсека судна все иллюминаторы, расположенные у ватср-
1П11ИИ, имеют вместо одной гайки-барашка специальную фасонную
|нйку, которую можно отдать только специальным ключом, нахо-
дящимся у лица, ответственного за закрытие отверстий по-штормо-
ному. Глухие иллюминаторы нс открываются Рубочные прямоуголь-
ник» иллюминаторы в некоторых случаях могут служить в качестве
опасных выходов из судовых помещений.
Световые люки устанавливаются над помещениями, которым
необходимо обеспечить естественное освещение и вентиляцию. Све-
|(>вой люк машинного отде-
нения состоит из съемного
пожуха, который через про- /ФуГ
кладку крепится болтами к WjTLv
нмступающим над палубой ЗГЙ
стенкам шахты МО. На ко- II1 и
духе светового люка име- Л/ | п
иггся в о д о н е п р о н и ц а- II | 11
••мыс крышки, которые ~ 1 г---------1-------гт* И Г И
могут открываться и закры- \\ П 1
паться специальным приво- \Х 7/^? I ] и
дом из машинного отделе- \\ // 1Й
ния Водонепроницаемость
крышек обеспечивается рези- J
новой прокладкой, которая
н закрытом положении кры- Рис 112 ^Иллюминатор’.бортовой створчатый.
Шек прижимается к комингсу. / _ корпус. 2 - штормовая крышка. 3 - рама
В крышках светового люка со стеклом, 4 - спецнгмьная_|айка. .5.-гайка-
устанавливаются глухие
круглые иллюминаторы с прутковым ограждением. Стекла иллюми-
наторов обязательно делаются с проволочной сеткой. Часто через
световой люк устраивают запасной выход из машинного отделения.
Сходные люки служат для доступа людей в нодналубные помеще-
ния Они состоят из комингса, привариваемого к палубе, крышки
с резиновой прокладкой по се периметру и деталей задраивания.
Высота комингсов люков, регламентируемая Правилами Регистра
СССР, колеблется от 380 до 600 мм от настила палубы и зависит от
места установки люка на судне и категории района плавания судна.
Например, сходные люки, устанавливаемые на открытой палубе
в носовой части судна, должны иметь комингс высотой 606 ^м.
По форме люки бывают круглые (рис. 113), квадратные и прямо-
угольные Крышки часто открывающихся люков задраивают при
помощи одно- или двустороннего центрально-клинового
затвора. Крышки, которые открываются редко, задраивают
барашковыми задрайками.
Судовые двери можно классифицировать:
— по месту установки — наружные и внутренние;
— по назначению — водогазоненроницаемые, водонепроницаемые
и брызгонепроницаемые.
159
— но конструкции — створчатые и клинкетные;
— по материалу изготовления — стальные, деревянные, нз ли
ких сплавов и пластмассовые.
Рис. 113. Сходный люк с центрально-клиновым затвором.
1 - центрально клиновой затвор, 3 — тепловая изоляция, 3 — komhhic,
4 — упор крышки, 6 — регулировочный винт, 6 — резиновое уплотнение,
7 — крышка; 8 — петля крышки, 9 — обушки для замка. 10 — ручка
Водогазонепроницаемые двери (рнс. 114)
устанавливают на водонепроницаемых переборках, стенках надстроек
и рубок, шахтах МО и т. п. Эти двери состоят из стального полотна
толщиной 3—6 мм, подкрепленного ребрами жесткости, или полотна
с выштампованными гофрами. По периметру полотна двери в спе-
160
циальном гнезде укладывают прокладку из бензомасломорозостойкой
(низины Задраивание двери производится или отдельными барашки*
ними задрайками или клиновыми задрайками на тягах, при помощи
которых резиновая прокладка прижимается к комингсу двери, при*
паренному к переборке. Водонепроницаемая дверь отличается от
нодогазонспропицаемой меныпим количеством задраек.
Брызго непроницаемые двери устанавливают
и «мокрых» помещениях (бани, гальюны, прачечные и т. п.). Эти
Рис. 114. Водогазопепропнцаемая дверь.
/ — комингс; 3 — полотно. 3 — аадрайка; « — петля. 5 — клин.
6 — резиновая прокладка
двери состоят нз стального полотна толщиной 2—4 мм, на котором
для жесткосги выштамповывают гофры. По периметру у края полотна
двери приклеивается полоса из лисювой резины, которая и служит
прокладкой. Дверь закрывается при помощи фалевого замка с за*
щелкой.
Брызгонепропицаемыми дверями являются также наружные дере*
вяпныс двери, устанавливаемые в рубках на верхних палубах, т. е.
в местах, удаленных о г непосредственного воздействия моря. Дере-
вянные наружные двери выполняют из дерева твердых пород и покры-
вают водостойкими красками или лаками.
Применяются также так называемые плоские двери,
которые состоят из стального полотна без каких-либо уплотнений
и закрываются при помощи фалевых замков или обычных щеколд
с н?.вссрыв! самке?*
1! A M Гооячев, F М Подгу>ич 16*
В помещениях для пассажиров и экипажа устанавливают дер
вянпые двери или двери из легких сплавов и пластмасс. •
Клинкетные двери (рис. 115) устанавливаю! па водь
непроницаемых переборках в трюмах, твиндеках и МКО. Сталып»
литое полотно двери перемещается в специальных горизонтальни
или вертикальных направляющих при помощи валикового, реечшц.
или другою привода, приводимого в действие электромотором нл-
Рис. 115 Судоные юшпкшиые двери: а — верошальшне опускные, б —гормзоя-
тальвые сдвижные.
/ — полоню вертикальной двери, 2 — ходовой пиит, 3 — Гайка полотна, 4 — рама верти*
калькой двери, 6 — валиковый привод; б — редуктор; 7 — электродвнгшель; 8 — крои
штейн е подшипником, 9 — пускатель, 10 — полотно горитоиталечой двери, И — рама гори
зонтальной двери, 12 — зубчаэаа рейка, 13 — зубчатая шестерня, 14 - масляный насос,
15 — гидравлический цилиндр, 16 — шток поршня
другим источником энергии. Кроме того, имеется ручной привод,
который является запасным. Уплотнение между полотном и рамкой
двери достигается прострожкон соприкасающихся скользящих по*
верхностей и последующей их пригонкой на краску.
Управление клинкетными дверями может быть централизовано
и сосредоточено в ходовой рубке.
Горловины. Конструкции, служащие для досгупа в междудон*
ное пространство, а также в цистерны (вкладные или встроенные)
и другие закрытые отсеки, предназначенные, как правило, для хра*
нения жидкости, называются горловинами (рис. 116). В плане гор*
ловины имеют овальную форму: размеры их колеблются от 450 х 320
до 500 у 450 ллг. Приварып: горлооикы ирнзари^гку v палубе,
162
переборке, стейке цистерны и т. п. В приварите сверлят
жеаца и нарезают резьбу под шпильки. На шпильки надевают
крышку горловины, имеющую для них специальные от
перстня. Между крышкой и при*
иарышем делают прокладку нз
резины, пропитанной графитом
пеньковой плетенки, картона
или другого материала, в зав и*
симосги от содержимого отсека
или цистерны. Палубные гор-
ловины, устанавливаемые d топ-
ливных отсеках, могут иметь в
крышках отверстия, закрывае-
мые латунной или капроновой
пробкой на резьбе. Через такие
отверстия можно производить
закрытый прием топлива.
Трапы. По месту установки
судовые трапы подразделяют на
наружные и внутренние. На-
ружные трапы, в СВОЮ очередь, рис |Ш Горловина овальная на шпнль-
делятея на обыкновенные и за- как.
бОрТНЫе, а Внутренние— На НОр- t _ крышка. ? - иринарыш. Л - отжимной
малыше, вестибюльные и Тра- - ШПИЛЬКИ с гайками, 5 — прокладка.
пи МКО. Все трапы обычно
располагают вдоль судна, так как в таком положении ими удобнее
пользоваться при качке. В противопожарных целях все трапы
должны быть изготовлены из негорючих материалов. Наружные
трапы выполняют стальными, а внутренние — стальными и из лег-
Рис. 117. Типы судовых трапов: а — наклонный, б —
ырпкалыаА. в —скоб-трап
I — ктиоь; i — подшивка, <> — порук: ь; •» — сг* снько
!*♦
163
к их сплавов. Различают наклонные, вертикальные и скоб-трапы
(рис. 117), Согласно Правилам Регистра наклонные трапы должны
быть установлены под углом к горизонту не более 55°. Такой
наклон обеспечивает наибольшее удобство и безопасность нользо
вания трапом. Ширина трапов — от 0,6 до 3 ж —зависит от количе-
ства людей, которые могут находиться в помещении, где установлен
трап. Широкие трапы имеют посередине дополнительные поручни.
Расстояния между ступеньками 230—300 мм.
ГЛАВА IX
СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ
Судовая система — это комплекс трубопро-
водов, механизмов, арматуры, приборов и приводов, предназначен*
ных для перемещения жидкостей и газов по судну. Мы рассмотрим
только общесудовые системы, т. е. системы, обслуживающие судно
в целом. Системы, обслуживающие энергетическую установку судна,
в общесудовые системы не входят и в данном учебнике не рассматри-
ваются.
Все общесудовые системы можно разделить на трюмные, противо-
пожарные, системы искусственного микроклимата, санитарные и
специальные.
§ 37. Конструктивные
элементы судовых
систем
В состав судовых систем входят такие кон-
структивные элементы, как трубы, путевые
соединения, арматура, краны, задвижки,
клапаны и т. д.
Трубы служат для транспортировки по ним жидкостей или газов.
В судостроении для судовых систем применяют трубы из углеро-
дистой стали («черные»), стальные оцинкованные, из нержавеющей
стали, медные, латунные, биметаллические (сталь—медь), из легких
сплавов и пластмассовые. Применяются также стальные трубы,
футерованные полиэтиленом.
Путевые соединения используют для соединения отдельных
участков трубопровода между собой. Путевые соединения могут быть
неразъемными — сварные, паяные и клееные и разъемными — флан-
цевые (рис. 118, а), муфтовые (рис. 118, б), дюритовые (рис. 118, в),
штуцерные (рис. 118, е). Выбор типа соединения зависит от назначе-
ния трубопровода и условий проведения монтажно-демонтажных
164
Фасонные части предназначены для разветвления трубопровода,
крепления его к палубам, переборкам н т. п. или для проводки труб
через палубы и переборки и т. п. К фасонным частям относятся:
колена, компенсаторы, подвески, тройники (рис. 118, д), четверпики,
приварыпш (рис. 118, е), вварыши (рис. 118, ж), переборочные ста-
каны (рис. 118, э). Фасонные части изготовляют литьем или ковкой
с последующей сваркой и механической обработкой.
Арматура служит для включения и выключения сисгемы, peiy-
лироваиия режима ее работы и различных манипуляций. К
судовой арматуре относятся краны, задвижки, клапаны и
захлопки.
Краны бывают проходные, трехходовые (рис. 118, и), краны-
манипуляторы (для переключения ряда трубопроводов) и крановые
коллекторы (в одном корпусе сосредоточено от 2 до 6 кранов). Их
устанавливают на трубопроводах с диаметром условного прохода
труб (расчетным диаметром) Dy < 80 мм и условным давлением
Ру < 10 кгс!см*. Краны имеют малое гидравлическое сопротивление,
малый вес и сравнительно небольшие габариты, но оии не обеспечи-
вают полной плотности (при быстром закрывании крана в системе
может возникнуть гидравлический удар).
Задвижки клипкетпые (рис. 118, к) или, как их называют сокра-
щенно, клинкеты, устанавливают на трубопроводах с Dy>50 мм
и Ру =- 20-25 кгс!см*. Клинкеты широко применяют в специальных
системах танкеров, а также устанавливают на переборках отсеков
в качестве перепускной арматуры.
Клапаны — запорные (рис. 118, л), невозвратные, невозвратно-
занорныс, предохранительные, редукционные, клапанные коробки —
применяют в судовых системах при самых различных значениях
Dy и Ру Использование клапанов предотвращает гидравли-
ческие удары в системе и обеспечивает хорошую плотность закры-
тия.
Закяопки (рис. 118, м) применяют в фановых и сточных сисю мах.
Работают они под давлением среды или при помощи привода.
Приводы управления арматурой могут быть местными и дистан-
ционными. Дистанционные приводы бывают валиковые, гидравли-
ческие, пневматические, электрические.
Механизмы судовых систем служат для создания давления или
разрежения в системе и сообщения рабочей среде необходимой ско-
рости.
Для работы с жидкостями применяются насосы — поршне-
вые, лопастные, струйные и зубчатые. Для работы с газами приме-
няются вентиляторы и компрессоры. Центробежные и осевые венти-
ляторы служат для перемещения воздуха или иных газов при давле-
нии не более 1,5 м вод. ст., компрессоры — поршневые или лопаст-
ные — подают в систему газы при большем давлении. Контрольно-
измерительные приборы судовых систем служат для контроля за
работой системы, К ним относятся: манометры, мановакууммстры,
термометры, различные реле, датчики-извещатели и т. п.
*65
«> ®
n JJ
1’нс. 118. Основные конструктивные элементы судовых систем а — флан-
цевое путевое соединение, б ~ муфтовое резьбовое соединение, в — дюри-
ювое соединение; е — штуцерные соединения; д — тройник прямой свар-
ной фланцевый, е — прнварыш под фланцы труб и арматуры; ж — вварыш
нод фланцы труб н арматуры; а — стакан переборочный прямой сварной;
и — край трехходовой бронзовый сальниковый; к — задвижка клинкетная
фланцевая; л — клапан запорный проходной сальниковый стальной
фланцевый; ж — захлопка фланцевая бронзовая.
/ — фланец примерной стальной, 2 — фланец свободный па отбуртоваииой трубе,
1 — фланец свободный иа проверенном к трубе бурте; 4 — контргайка, S — муф-
•а, 6 — труба, 7 — муфта дюритоаая, 8 — хомутик, 9 — «зиги»; 10 — наконец
ник, 11 — гайка накидная; 12 — прокладка, 11 — штуцер, 14 — прнварыш.
IS — переборка, 16 — вварыш, 17 - флапец трубный, 18 — фланец перебороч-
ный, 19 — корпус, 20 — втулка сальника; У/ — рукоятка; 22 — иабинка саль-
никовая. 23 — кольцо поднабнвочное, 24 — пробка; 25 — клип двусторонний;
26 — гайка ходовая, 27 — шпиндель, 28 — крышка. 29 — маховик в открытом
и закрытом положениях; 30 — тарелка; 31 — наплавка уплотнительных поверх
иостей, 32 — фланец, 33 — ось тарелки, 34 — фланец бортовой
167
§ 38. Трюмные К трюмным системам относятся системы boi
системы душных, измерительных, наливных и nepi
л явных труб, а также системы осушительная,
водоотливная, балластная, хреновая и дифферентная.
Системы воздушных, измерительных, наливных и переливны*
труб. Воздушные трубы (рнс. 119) служат для сообщения цнегернн
с атмосферой, чтобы при приеме жидкости (или при ее расходе)
в цистерне не возникла воздушная подушка (или разрежение).
Воздушные трубы водяных отсеков выполняют из оцинкованных труб
диаметром не менее 40 мм, воздушные грубы из топливных и масля
Рис. 119. Схема расположения измерительных, воздушных и наливных труб.
1 — воадуыная труба с поплавкоиым клапаном иа балластной цистерны форпика. 2 — изме-
рительная груба в баллас.ной цистерне форпика. 3 — воздушная труба с (.онлайновым кла-
паном нз междудонного пространства; 4 измерительная труба нз отсека междудонного
пространства; б — измерительная труба нз льял. 6 — воздушная труба с пламспрерыиающей
сеткой нз топливного отсека. 7 — измерительная труба с самозапорным клапаном нз топлив
кого отсека, 8 — труба закрытого налива топлива. 9 — труба закрытого калина воды; Ю -
воздушная груба с пламепрерывающей сеткой из вкладной цистерны, // — ьоздушиая труба
с поплавковым клапаном иа ахтерпика, /2 — измерительная труба из ахтерпика, 13 — гри-
ва рыш, 14 — воздушная труба из коффердама.
ных отсеков могут быть «черными», диаметром не менее 50 мм. Тол-
щина стенок труб в обоих случаях принимается не менее 4 мм.
Трубы устанавливают в самых высоких местах отсека н выводят:
из водяных отсеков — выше палубы переборок; из топливных и
масляных отсеков — на верхние открытые палубы па высоту не ме-
нес 2,5 м от палубы. Верхние концы воздушных трубок обычно заги-
баются книзу «гуськом» и оборудуются при необходимости поплав-
ковыми запорными клапанами и пламепрерывающими сетками.
Площадь сечения воздушных труб из отсека должна быть не менее
площади поперечного сечения наливных труб.
Измерительные трубы (рис. 120) служат для контроля за уровнем
жидкости в цистернах, льялах, междудонном пространстве н т. п.
Их устанавливают над самым низким местом отсека так, чтобы они
не имели крутых изгибов. Замер уровня жидкости производится
при помощи латунного или сильного оцинкованного складного
футштока, который имеет деления, соответствующие весу или объему
жидкости в отсеке.
Верхний конец измерительной трубы закрыт лавиной, стальной
оцинкованной или капроновой пробкой на резьбе. К пробке снизу
'6?
.rfiijqno прикреплен штатный футшток, а сверху установлена отли-
чшсльная планка, на которой указано наименование отсека. Buy-
||юнний диаметр труб в водяных отсеках принимается не менее 32 мм,
.1 в топливных — не менее 50 мм. Толщина стенки трубы в обоих
> п у чаях принимается не менее 4 мм.
Рис 120 Измерительные грубы и
их детали, а — труба со съемной
втулкой; б —труба с приварной
втулкой и штатным футштоком, в —
самоэапорный клапан.
/ — пробка, 2 — втулка палубная:
3 — муфта соединительная, 4 — труба
измерительная, б — кронштейн, о —
планки приварная; 7 — корпус клапа-
на, з — тарелка, 9 — прокладка, 10 -
рычаг, 11 — груз
Измерительные трубы водяных огсеков оцинковывают, а трубы,
выходящие в машинное отделение, обычно оборудуют запорным
устройством (рис. 120, в).
Наливные трубы служат для приема на судно воды или топлива,
а переливные — для предотвращения повышения давления в цистер-
нах выше нормального и перелива излишков жидкости в специаль-
ные переливные цистерны. Площадь поперечного сечения перелив-
ней Трубы ДОЛлчНа иЫ7Ь й€ МСиошс ПЛОЩаДИ паЛИВНОЙ. ПбрвЛИВНЫе
169
трубы не имеют запорной арматуры и, как правило, оборудовав >
смотровыми окнами, которые должны хорошо освещаться.
Осушительная система (рис. 121) предназначена для удалении
воды, попавшей в корпус судна в результате незначительной течи
корпуса (например, через неплотности заклепочных швов), нарушг
ния плотности и течи в соединениях трубопроводов, отпотевании
внутренних судовых поверхностей, мойки помещений и палуб.
Трубопровод осушительной системы выполняют из стальных бе<
шовных или электросварных труб. После окончательной гибки и
сварки трубы, до постановки их на судно, оцинковывают или по
крывают другими равноценными защитными материалами (например,
футеруют полиэтиленом).
Рис. 121 Схема осушятелыюй системы па сухогрузном судне
/ — приемный патрубок с сеткой и невозвратным клапаисм. 2 — сборный колодец. 3 — при
емные отростки в трюмах. 4 — клепанная коробка с кенознратно запорными клапанами,
5 — магистральный трубопровод 6 — грязевая коробка 7 — клапан пепозврагпо запорный
е дистанционным управлением, 8 — клапан нснозвратно запорный с ручным управлением
9 — приемный огросюк аварийного осушен ня МО. to — насос, II — к пни кет, 12 — сепара
тор трюмных вод, 18 — невозвратно-запорный клапан на отливном трубопроводе; 14 — ири
варыш
На сухогрузных судах трубопровод осушительной системы обычно
прокладывают в трюме у льял над скуловыми кницами, но иногда
и в междудонном пространстве. В любом случае он должен быть
надежно защищен от механических повреждений. Внутренний диа-
метр приемных отростков не должен быть меньше 50 мм; диаметр
матисграли зависит от количества подводимых к ней отростков.
Толщина стенок труб зависит от диамстра и ГОСТ на трубы.
В каждом осушаемом отсеке имеется не менее двух приемников
осушения (рис. 122, а). Как правило, эти приемники установлены»
d льялах у кормовых переборок или в специальных сборных колод*
цах. Если судно имеет второе дно, которое выполнено с уклоном
к диаметральной плоскости, то приемники устанавливаюг и в диа*
метральной плоскости — в сборных колодцах емкостью от 250 до
400 л. На судах, где необходимо осушать длинные трюмы, приемники
ставят также у носовой переборки трюма.
Для защиты системы от мусора, который может попасть туда с во-
дой, приемники снабжены съемными грязезащитными сетками,
площадь отверстий которых равна тройной площади поперечного
сечения осушительного отростка. Для устранения случайного попада-
ния в отсек воды по осушительному трубопроводу в приемнике уста-
новлен невозвратный клапан.
1-0
Для очистки воды от грязи и мусора, которые могут попасть
к систему через грязеочиститсльные сетки на приемниках осушения,
и приемниками осушения или непосредственно перед насосом на
магистральном трубопроводе устанавливают грязевые коробки
(рнс. 122,6).
Для центра л изованного управления отростками осушения, про*
поденными в различные отсеки, применяют клапанные коробки
<• невозвратно-запорными клапанами. Наличие невозвратно-запор-
ных клапанов предотвращает случайное переливание воды из одного
Рис 122 Элементы осушительной системы а — приемник осушения с защитной
сеткой и невозвратным клапаном; б — коробка грязевая проходная со сварным
корпусом.
/ — сика защитная, 2 — патрубок приемный, 3 — кланам невозвратный; 4 — фланец труб-
ный. б — прокладка; б — крышка, 7 — корпус, 8 — корыто, 9 — решетка; 10 — сетка.
отсека в другой. Маховики клапанов имеют отличительные планки
с наименованиями отсеков. На крупных пассажирских судах кла-
панные коробки включаются в систему так, чтобы любой из осуши-
тельных насосов мог откачивать воду из любого отсека.
Осушительный насос может быть поршневым, лопастным или
струйным. Каждое морское судно оборудовано не менее чем двумя
осушительными насосами с механическим приводом. Малые суда
прибрежного и рейдового плавания могут иметь ручные осушитель-
ные насосы. На крупных пассажирских судах устанавливают 3—
4 осушительных насоса, причем на всех судах в качестве одного
осушительного насоса может быть использован балластный насос
или любой общесудовой насос.
Производительность осушительных насосов регламент ируется
Правилами Регистра СССР и должна определяться из условия
обеспечения скорости движения воды по трубопроводу не менее
2 м!сек. Общая производительность осушительных насосов на всех
судах (кроме нефтеналивных) должна быть больше производитель-
ности пожарных насосов.
171
Осушительные насосы устанавливают в местах, удобных для н
обслуживания и включают в сисгему таким образом, чтобы при
работе одного насоса, откачивающего воду из маш инпо-котельною
отделения, другие насосы могли удалять воду нз любого отсек»
В машинном отделении предусматривают и аварийное осушенш
с помощью циркуляционного или охлаждающего насоса главною
двигателя. Для извещения о появлении в отсеке воды иногда при
меняют сигнализаторы уровня, которые могут обеспечить автомат»
ноское включение осушительного насоса. Принцип' их действии
обычно основан на замыкании электрических контактов при дости
жении водой в отсеке определенного уровня.
Чтобы не загрязнять акватории портов и прибрежных морских
районов остатками нефюпродуктов, имеющихся в удаляемой с судии
воде (особенно из машинного отделения), применяют сепараторы
трюмных вод. В сепараторах используют механический принцип
отделения частиц нефти от воды, используя при этом разницу их
удельных весов. Отлив за борт воды из системы осушения нроизво
дится через бортовой невозвратно-запорный клапан, установленный
на приварыше у грузовой ватерлинии. Этот клапан исключает слу-
чайное попадание забортной воды в систему.
Согласно Правилам Регистра в осушительной системе все разъем-
ные соединения выполняют фланцевыми. Путевая арматура может
быть стальная, бронзовая или чугунная. Донно-забортная арматура
должна быть стальная, бронзовая или из иною материала, одобрен-
ного Регистром СССР.
По окончании изютовления труб осуштелыюй системы их под-
вергают в цехе гидравлическому испытанию па прочность пробным
давлением 2Р, но нс менее 4 кгс/см? (Р — рабочее давление в трубо-
проводе). Трубопровод осушительной системы окрашивают снаружи
под цвет помещения, в котором он проходит. Отличительным знаком
системы служит кольцо черного цвета шириной 25 мм, которое нано-
сят краской на видные участ ки трубопровода.
Водоотливная система служит для удаления из корпуса судна
больших масс воды при аварии. Этой системой оборудуют не все
суда, а лишь те, корпус которых в процессе эксплуатации с наиболь-
шей вероятностью может подвергнуться повреждениям (например,
ледоколы). Такая же система имеется и на спасательных судах, но
в этом случае она является спасательной системой, так как с ее по-
мощью откачивают воду из отсеков аварийного судна. Необходимо
иметь в виду, что откачивание воды из отсеков при помощи водоот-
ливной системы будет эффективно лишь при заделанной пробоине,
когда в отсек поступает небольшое количество воды.
Водоотливная система в принципе устроена так же, как и осуши-
тельная, за исключением некоторых особенностей. Производитель-
ность насосов водоотливной системы определяют с таким расчетом,
чтобы он мог откачать воду из любого отсека за 1,5—3 ч (поступле-
ние воды может достигать 900 м3/ч и бопее) Сталины? оинчкованные
трубы системы могут быть диаметром от 300 мм и выше Управление
С’2
арматурой и насосами осуществляется дистанционно с палубы пере-
борок. Сборных килодцев не1, приемные патрубки располагают
у дннща или настила второго дна.
Так как аварийная вода обычно не содержит нефтепродуктов, то
сепараторы не предусматриваются. Для обеспечения лучшей живу-
чести системы сс выполняют по автономному принципу.
Трубопровод водоотливной системы окрашен так же, как трубо-
провод осуши!ельной системы.
Креновая система предназначена для ликвидации или создания
крена иуюм приема, перекачивания или откачивания водяного бал-
ласта. На ледоколах креновая система служит также для раскачи-
вания судна вокруг его продольной оси путем перекачивания водя-
ного балласта с борта на борт. К такой операции прибегают для того,
чтобы освободить ледокол от сжатия льдами.
Креповой системой могут быть оборудованы пассажирские и не-
которые специальные суда, где в процессе эксплуатации судна
возникает необходимость изменения крена. Система состоит из бор-
товых креновых цистерн, расположенных посередине длины судна,
объем которых соответствует 2—7% объема подводной части судна
(объемного водоизмещения). Цистерны соединены между собой сталь-
ными, футерованными полиэтиленом, трубами диаметром 500—
700 мм. Производительность насосов определяют гидравлическим
расчетом исходя из данных о времени перекачки балласта с борза
на борт. Обычно это время колеблется в пределах 1,5—10 мин,
в зависимости от размеров и назначения судна. Перемещение балласта
с борза на борт может осуществляться и при помощи сжатого воз-
духа.
Трубопровод креновой системы окрашиваюг в зеленый цвет или
под цвет помещения, по которому он проходит. В последнем случае
трубопровод па ввдных местах должен иметь два кольца, нанесенных
зеленой краской на расстоянии 25 мм один от другого, шириной
25 jkjk каждое.
Днфферентная система предназначена для ликвидации или
создания дифферент (разницы между осадками носа н кормы) в про-
цессе эксплуатации судна путем приема, перекачивания или откачи-
вания за борт водяного балласта. Дифферентной системой обору-
дуют, как правило, ледоколы и другие специальные суда. На транс-
портных судах роль дифферентной системы выполняет балластная
система (см. ниже).
В состав дифферентной системы входят носовые и кормовые диффе-
рентные цистерны, объем которых составляет 5—8% водоизмещения
судна. Цистерны соединены стальными, футерованными полиэтиле-
ном трубами диаметром от 400 до 800 мм. Производительность насо-
сов определяют гидравлическим расчетом системы, в зависимости
от времени, необходимого на устранение или создание дифферента
(обычно от I до 15 мин), назначения судна и особенностей дифферент-
ной системы. Меньшее время отводится при ликвидации дифферента
для улучшения мореходных качеств.
173
Для большей живучести системы в качестве дифферентных могуч
быть использованы креповые, балластные и циркуляционные на*
сосы. В свою очередь, дифферент нын насос можно использовать как
хреновый, балласт ный, водоотливной и т. д. Водяной балласт в диф-
фсрснтной системе может перемещаться также при помощи сжатою
воздуха давлением 5—10 кгс!см\ который поступает из системы
сжатого воздуха. В эгом случае диамегр водяных труб будет 50—
70 мм, а воздушных 15—32 мм. Трубопровод дифферентной системы
окрашивают так же, как трубопровод креповой системы (в зеле-
ный цвет).
Рис. 123. Схема балластной сисгеми и осушения МО сухогрузного судна.
1 — приемная решетка кингстонною ящнкя; 2 — кингстонный нсцик. 3 — кннгстои, 4 —
клиикет. 6 — грязевая коробка. 6 — приемный трубопровод, 7 — клапанная коробка с аа-
норными клапанами - манипулятор, 8 - клапанная коробка с запорными клапанами; 9 —
отростки балластной системы и отсеки. 10 — приемный патрубок бааластной системы. II —
клапан проходной фланцевый запорный; 12 — насосы, 13 — сепаратор трюмпо балластных
вод; 14 — клапан проходной фланцевый невозвратне-запорный; 1S — принарыш. 16 — отро.
«.ток с сеткой аварийного осушения МО. 17 - трубопровод осушения МО. 18 — коробка
клапанная с невозвратно запорными клапанами. 19 — приемный патрубок осушения МО;
20 — грязевая коробка. 21 - насос ручной. 22 ~ приемный трубопровод осушительной
системы, 23 — отливной трубопровод, 24 — запорный клапан с дистанционным управлением.
Балластная система (рис. 123) предназначается для приема,
перекачивания и откачивания водяного балласте.
Прием балласта необходим при отсутавии груза, неполной за-
грузке, расходовании большого количества топлива, при перевозке
груза па палубе и т. д.
У сухогрузных судов количество балласта, принимаемого в бал-
ластные отсеки, составляет примерно 20—30% водоизмещения, у тан-
керов — 50% и более.
Перекачку балласта осуществляют для выравнивания крена и
дифферента. На танкерах функции балластной системы часто вы-
полняет грузовая система. Балластная система, как правило, вы-
полняется по централизованному принципу, с установкой балласт*
кого насоса в машинном отделении. Для приема балластной воды
служат балластные отсеки, которые на сухогрузных судах разме-
щены в пиках и в междудонном пространстве; на танкерах балласт
принимают в грузовые танки.
На крупных танкерах обычно выделяют специальные балластные
отсеки, обслуживаемые специальной балластной системой. Груз
в эти отсеки нс принимают, блаюдаря чему можно избавиться от
трудоемкой и дорогой операции мойки танков, которую прихо-
174
цится производить или после того, как в них находилась нефть,
до приема балласта, или после освобождения от балласта, перед
приемом в пнх груза. Кроме того, наличие у танкеров балластных от -
секов позволяет значительно уменьшить загрязнение водоемов нефте-
продуктами, которые обычно выбрасываются за борт при мойке тан-
ков или вместе с откачиваемой из грузовых танков балластной
водой.
Трубопровод балластной системы выполняют из стальных оцин-
кованных труб. Внутренний диаметр магистрального трубопровода
Рис. 124 Кингстон н схемы его установки: а — иа днище; б — на борту, в — кинг-
стон бронзовый с маховиком н квадратом под привод.
/ — КПИ1СТОИ, 2 — груба подачи пара; ? — труба подачи сжатого поздухи, 4 — к чапай
выпуска воздуха из кингстонною жцнка, 5 — перфорированная труба для выпуска пара
нли сжатого поздуха для продувки, 6 — решетка иа приемном отверстии, 7 — корпус кинг-
стона. Я — крышка. 9 — маховик, Ю — шпиндель, // — фланец трубный* /2 — ырелка
с направляющим пальцем, 13 — фланец донный
балластной системы определяют гидравлическим расчетом исходя
из времени полного удаления балласта из всех отсеков, которое
колеблется от 8 до 10 «: время, затрачиваемое на удаление балласта
из самой большой цистерны, не должно превышать 2 ч. Внутренний
диаметр отростков, отходящих от магистрали в балластные отсеки,
выбирают в зависимости от вместимости отсека (от 60 до 200 мм).
Прием воды в балластную систему производится через кингстон —
бронзовый клапан (рис. 124, в), установленный на специальной сталь-
ной непроницаемой выгородке (кингстонном ящике). Обычно на
судне устанавливают два кингстона, один — на днище, второй —
на скуле или на борту. Бортовой кингстон располагают пс менее
чем на 300 мм ниже ватерлинии судна порожнем — это защищает
судовые системы от попадания в них большого количества песка и
ила, содержащихся в воде. На глубоком месте пользуются днище-
вым кингстоном, иа мелком — бортовым. Огверстие кингстонного
ящика в наружной обшивке закрывается решеткой. Для ликвидации
засорения или обледенения кингстонного ящика к нему подводят
175
сжатый воздух или пар. Управление кингстоном может быть мец
ным или дистанционным.
Для централизованного управления работой балластной снстеми
используется клапанная коробка-манипулятор, снабженная запор
ними клапанами. Балластный насос устанавливают обычно в машин
ном отделении, в месте, удобном для обслуживания. Производитель
ность насоса определяется гидравлическим расчетом, исходными
данными для которого являются* скорость движения воды по труби
проводу (не менее 2 м!сск), и время полного удаления балласта ю
отсеков судна. Обычно производительность балластных насосом
составлясг 100—400 м3/ч. Согласно Правилам Регистра, в качестве
баллас того может быть использован любой насос общесудового
назначения достаточной производительности, а в качестве резервных
балластных насосов — осушительный, пожарный и охлаждающий
насосы. Однако если балластные цистерны систематически исполь-
зуются для хранения жидкого топлива, то использование пожарного
или охлаждающего насоса в качестве балластного не допускается.
В этом случае также не допускается применение балластного насоса
в качестве пожарного илн охлаждающего. В месте разветвления
магистрали на отдельные отростки, идущие в балластные отсеки,
устанавливают клапанные коробки с запорными клапанами.
Приемный отросток балластных отсеков имеет воронкообразную
форму, раструбом вниз. Количество отростков в оюеке зависит от
формы днища. При плоском днище для полного удаления балласта
отсек может иметь три приемных отростка — один в ДП и два по бор-
там. Приемный отросток, устанавливаемый в балластном отсеке
форпика, имеет запорный клапан с дистанционным управлением
с палубы переборок. Это предотвращает возможность поступления
воды в судно через балластную систему при затоплении форпика
во время аварии. Бортовой невозвратно-запорный клапан для
отлива воды из системы устанавливают на борту.
По Правилам Регистра все разъемные соединения в балластной
системе должны быть фланцевыми. Путевая арматура может быть
стальная, бронзовая или чугунная, донно-забортная арматура —
стальная и бронзовая. После изготовления систему испытывают
пробным давлением аналогично испытаниям осушительной системы.
Трубопровод балластной системы окрашивают в зеленый цвет
или под цвет помещения. В последнем случае на видных местах
трубопровода наносят два отличительных кольца зеленой краской
шириной по 25 мм на расстоянии 25 мм друг от друга.
• • •
§ 39. Протмвопожар- Пожар на судне может возникнуть: из-за
ные системы самовозгорания груза, попадания жидкого
топлива на раскаленные участки механизмов
или выхлопных трубопроводов; неисправности электропроводки
или судовых механизмов: неосторожного обращения с огнем, с на-
гревательными приборами; несоблюдения правил пожарной безопас-
ке
пости при грузовых операциях; неправильной организации ремонт-
ных работ, связанных с применением электросварки, нагреванием
ит. п.; применения бензина для промывания деталей, курения в за-
прещенных местах и выбрасывания горящих окурков.
Наиболее опасны в пожарном отношении танкеры с порожними
пли частично заполненными грузовыми танками. В этом случае
। копившийся в тапках газ может взорваться от малейшей
искры.
На судах морского флота защита от пожаров обеспечивается:
конструктивной противопожарной защитой; системами пожарной
< нгнализации, противопожарным снабжением, противопожарным
оборудованием, а также системами водотушения, паротушения,
жидкостного тушения, пенотушения и газотушения.
Конструктивная противопожарная защип
предназначается для предотвращения пожара, ограничения распро-
странения его по судну, создания нормальных условий для эвакуа-
ции людей и успешного тушения пожара. Основным конструктивным
мероприятием является ограничение применения сгораемых материа-
лов при постройке судна, поэтому при выборе материала для изго-
товления какой-либо конструкции обязательно учитывают его горю-
честь.
Для локализации пожара пассажирские суда разде-
лены на вертикальные противопожарные зоны длиной не более 40 м.
Зоны выгораживают основными поперечными водонепроницаемыми
переборками, которые имеют конструкцию класса А-60, т. е. огне-
стойкую конструкцию, сохраняющую непроницаемость для дыма
и пламени в течение 60 мин, причем температура на противополож-
ной поверхности не превышает 139е С, а в отдельных точках
180° С.
На грузовых судах, независимо от их назначения,
подобной противопожарной изоляцией защищены посты управления
судном, реакторные отделения, кладовые для взрывчатых веществ
и т. п. В общественных помещениях обязательно предусматривают
запасные выходы.
Трапы между палубами выполняют из стали. Каютные двери,
ведущие в магистральные коридоры и вестибюли, должны откры-
ваться внутрь кают, причем нижняя филенка двери должна выби-
ваться, чтобы обеспечить аварийный выход из помещения в случае
заклинивания двери. Все сгораемые материалы, предназначенные
для постройки, оборудования и некоторых видов снабжения, должны
подвергаться пропитке антипиреном. Краски, применяемые для
металлических и деревянных судовых поверхностей, как правило,
обладают огнестойкостью.
На танкерах, в связи с особенностью их эксплуатации,
принимают еще дополнительные конструктивные противопожарные
меры, в зависимости от разряда перевозимого груза, который, в свою
очеоель. опоелеляется температурой вспышки паров жидкости-
1 разряд — ниже +28° С (сырая нефть, бензин, лигроин и др.),
12 /. ч Гср«ч» . Ъ Пегочгч.- -77
Рис 125 Схемы чувствительных элементов
извещателей, а — температурный извещатель
АТИМ-1, б — извещатель с полупроводни-
ковым термосопротивленисм
/ _ корпус. 2 — пластинка биметаллическая. 3 -
контакт подвижный, 4— диск со шкалой настройки
к регулируемым неподвижным кош<пи ом; 5—чро-
вода, 6 — колпачок латунный, 7 и 9 — вводы,
а — полупроводниковое тсрмосопрогинлеине. 10 -
основание
II разряд —от +28 до -| 65® С (керосин, спирт, топливо дли
реактивных двигателей и др.),
Ill разряд — выше 4-65° С (моторное топливо, мазут, смазочиш
масла и др.).
Грузовые танки отделяются от смежных помещений в корпус
танкера коффердамами, которые при необходимости можно запол
нить водой.
Крепление трапов и труб в грузовых танках должно исключан.
малейшее перемещение, во избежание образования искры. Труби
газоотводной системы оборудуют пламепрерывающими сетками или
ленточными огневыми пред»
хранителями. Фланцы палуб
иого трубопровода, служа
щие для присоединении
шлангов, а также инстру
мент для этой работы на тан
керах, перевозящих груз I и
П разрядов, изготовляют hi
Mat ер налов, не дающих искр
На видных местах вывешива
ются таблички о запрещении
пользования открытым огнем
и курепия.
Экипаж танкера должен
быть особенно бдительным
в противопожарном отиошс
пии и содержать в исправно-
сти и готовности к немедленному действию все противопожарные
установки и противопожарное снабжение.
Системы пожарной сигнализации служат для
обнаружения пожара и подачи сигнала о его возникновении на ЦПП
(центральный пожарный пост), где дежурные несут круглосуточную
вахту. Кроме того, эти системы извещают людей па судне о пожаре
и о пуске системы объемного пожаротушения в действие Пожарной
сигнализацией оборудуют жилые, служебные и грузовые помеще-
ния. В них устанавливают специальные датчики-извещатели, кото-
рые реагируют на повышение температуры в помещении, скорость
повышения температуры, появление дыма или пламени.
Простейшим извещателем является термоконтактор — обычный
ртутный термометр, в верхнюю и нижнюю части которого впаяны
платиновые контакты При повышении температуры в помещении
столбик ртути, расширяясь, поднимается и замыкает контакты
электрической цепи: в ЦПП поступает сигнал.
Температурный извещатель'г(рис. 125, а) имеет биметаллическую
пластину, которая при нагревании прогибается и замыкает контакты
электрической цепи Принцип работы извещателей с полупроводни-
ковым термосопр'тгив”е«*’е^ (пис 125 б) заключается в скачкооб-
разном изменении величины электропроводимости при изменении
17g
•«•мпературы. Эти извещатели невелики по размерам, а время сра-
••1гываиия не превышает у них 10 сек., что является их главным
фютоинством. Температурные извещатели устанавливают в охраняе-
мом помещении на максимально допускаемую температуру.
На судах применяют также дымовую пожарную сиг-
нализацию, которая подает сигнал при появлении дыма в воз-
tyxe охраняемого помещения. В этом случае из охраняемого поме-
щения по специальной трубке отсасывается воздух, па пути движе-
Рнс 126. Схема водоиожарной сисгсмы на сухогрузном судне.
I — киhi стоп, 2 - клапан запорный дистанционно управляемый; 8 — насос, 4 — нредокра-
ингельпый клапан. 6 — соединительный трубопровод, « — запорный клапан. 7 — пожарный
рожок у насоса; 8 — клапан иевозвратио-запорнып; 9 — трубопровод от балластного насоса,
Ю — напорный трубопровод, 11 — кольцевав магистраль, 12 — линеРпая магистраль,
/3 — путевой пожарный рожок; 14 — отростки на обмыв якорной цепи. — магистраль,
н изде «ройке 1 яруса, /б — напорный стояк, 17 — магистраль в надстройке h яруса; 18 —
магистраль на верхнем мостике. 19 — стопорный клапан, 20 — перемычка кольцевой магм-
ния коюрою установлены электролампа и фотоэлемент. При появле-
нии в отсасываемом воздухе дыма фелоэлеменг включает сигнали-
зацию- Кроме установки сигнализации на судне ведется визуаль-
ное п а б л ю д е н и с за всеми помещениями, осуществляемое
дозорной службой.
- Системы водотушения. На современных морских судах при-
меняют следующие системы водотушения: водопожарную, спринклер-
ную, водораспылепия, тушения мслкораслыленной водой, водяных
завес, орошения арапов и крюйт-камер.
Водопожарная система Принцип тушения пожара
при действии этой сисгемы заключается в охлаждении горящей по-
верхности компактной или раздробленной струей воды из бранд-
спойта. Согласно требованию Регистра СССР водопожарная система
(рис. 126) обязательна к установке на всех самоходных судах, имею-
щих мощность главных двигазелей более 100 л с. На несамоходных
судах ее устанавливают при наличии энергетической установки,
мощность которой позволяет приводить в действие пожарный насос.
Водоножарную систему применяю! для тушения пожаров в жи-
лых, служебных, (рузовых п других помещениях судна. Нельзя
?2* <79
тушить водой карбид кальция, негашеную известь, калий и натрий,
так как вода может вступить с этими веществами в химическую рем*
цию, в результате которой будет выделяться тепло или образуем к
взрывоопасная смесь Компактными струями воды нельзя такие
тушить нефтепродукты (так как вода разнесет их по судну), работаю
щее электрооборудование, порошкообразные вещества (пыль — эбп
нитовую, шерстяную, сахарную), которые могут взорваться, когд«
вода поднимает их в воздух
Водопожарная система используется также для подачи заборт
пой воды на различные судовые нужды. Выполняйся эта система
по кольцевому или, реже, по линейному принципу. Система, вы
полненная по кольцевому принципу, имеет большую живучесть.
В систему входят, кипгетон, клинкет, насосы, клапаны, труби
провод, пожарные рукава, стволы и т. п.
Кингстон (см. рис. 124, а) служит для приема забортной воды
в систему. Он может обслуживать илн только водопожарную систему
или одновременно обслуживать другие системы. Последнее разре
шается при наличии на судне не менее двух кингстонов.
Запорный клапан, или клинкет, установлен на приемном трубо*
проводе за кингстоном перед пожарным насосом. На напорном трубо-
проводе пожарного насоса имеется также запорный клапан (или
псвозвратно-запорный, если насос центробежный).
Количество насосов и минимальный напор, развиваемый ими,
регламентируются Правилами Регистра в зависимости от валовой
регистровой вместимости (см. стр. 236) и назначения судна На пас-
сажирских и приравненных к ним (удах можс! быть установлено
до трех стационарных пожарных насосов. Напор, создаваемый насо-
сом в любой точке пожарной магистрали, должен бы1ь не менее
2,3—3,2 кгс!см\
Стационарные пожарные насосы могут быть использованы для
других судовых надобностей при условии, что их на судне нс менее
двух и один из них готов к немедленному тушению пожара. В ка-
честве пожарных могут быть использованы санитарные, балластные,
осушительные и прочие общесудовые насосы, если их производитель-
ность и напор не менее требуемых для пожарного насоса и они не
заняты перекачкой горючих жидкостей или воды, содержащей
остатки нефтепродуктов Обычно производительность пожарных *
насосов на судне не превышает 180 л’/ч, только па пассажирских
судах эта цифра может быть выше.
Кроме стационарных пожарных насосов на пассажирских, на-
ливных и крупных сухогрузных судах имеется аварийный пожарный
насос с отдельным источником энергии и кингстоном.
Предохранительный клапан, отрегулированный на давление,
превышающее на 20% рабочее, устанавливают на напорной части
трубопровода в том случае, если насос может создавать давление
в системе выше допустимого.
Тпубоп повод волопожаоной системы выполняют обычно из сталь-
ных труб, защищенных от коррозии каким-либо покрытием снаружи
и изнутри. Он может быть проложен внутри помещений или на от*
крытой палубе. В последнем случае необходимо следить» чтобы
и холодное время года в нем не замерзла вода. Трубопровод имеет
компенсаторы для поглощения температурных деформаций и спуск*
ные пробки» служащие для предотвращения застоя и замерзания
поды в низких местах трубопровода.
Диаметр груб определяется гидравлическим расчетом в зависи*
мости от производи дельности насосов и скорости движения воды
и трубе» которую принимают равной 2—3 м!сек. Обычно диаметры
•руб водопожарной системы принимают не более 125—150 леи, а на
пассажирских судах 180 мм. Прочность трубопроводов должна быть
рассчитана на давление не менее 10 кгс!см*.
Для большей живучести кольцевую магистраль снабжают раз-
общительными клапанами, которые устанавливают в каждой вер-
шкальной противопожарной зоне» а при прокладке трубопровода
на открытой палубе — на расстоянии 30—40 м.
Пожарные рожки представляют собой угловые или проходные
запорные клапаны» присоединяемые к трубопроводу иа фланцах. Для
крепления пожарных рукавов рожки имеют соединительную гайку
быстросмыкающегося типа. В больших помещениях и длинных кори*
лорах пожарные рожки устанавливают на расстоянии пе более 20 м
друг от друга» а наружные рожки - па расстоянии ис более 40 м.
Правила Регистра предписывают обязательную подачу не менее
двух струй воды от двух рожков в любое место судна. Рожки должны
быть расположены в легкодоступных местах» но защищены от меха*
нических повреждений. Один пожарный рожок обязательно уста*
павливают па напорном трубопроводе между пожарным и запорным
клапаном.
Пожарные рукава служат для подачи воды от пожарного рожка
к очагу пожара. Длина рукавов для открытых палуб 20 м, для поме-
щений — 10 м. Рукава имеют на концах присоединительные гайки
быстросмыкающегося типа. Хранятся пожарные рукава на пожар*
ных вьюшках, в специальных корзинках или ящиках в непосред-
ственной близости от пожарных рожков.
Пожарные стволы предназначены для направления на очаг по-
жара компактной или раздробленной струи воды. При помощи
быстросмыкающейся гайки пожарный ствол соединяется с пожарным
рукавом. Диаметр спрыска ствола 12—20 мм. Кроме ручных пожар-
ных стволов на судах некоторых типов (пожарные суда» буксиры,
ледоколы) на верхней палубе размещают лафетные стволы, предна-
значаемые для тушения пожара на других судах.
Готовые трубопроводы водопожарной системы подвергают испы-
таниям. Приемный трубопровод (от кингстона до насоса) испыты-
вают гидравлическим давлением, в цехе — на 4 кгс1см\ на судах
(после сборки) — на 2 кгс!см* Напорный трубопровод, от насоса
до путевых пожарных рожков, испытывают пробным гидравличе-
ским давлением; в цехе — давлением, равным 2Р. на судне (после
сборки) — 1.25Р.
Окончательно водопожарную систему проверяют в действии пр.
работе всех пожарных насосов, причем стволы с пожарными рукавнмГ
подключают к наиболее удаленным и высоко расположенным пож.1р
ным рожкам. Это испытание продолжается в течение 1 ч.
Трубопровод водопожарной системы окрашивают в красный цнп
или под цвет помещений, в которых он проходит; в последнем ок
чае на видных местах обязательно наносят отличительное /соли
красного цвета Шириной 50 мм.
а)
Рис. 127. Спринклерная система а — схема, б — спринклер со стеклянной колбой
1 - нншеюипый ящик, 2 - kh.iu.iuii апгоиомный, 3 — камх., 4 — клапан испознрагп..
запорный, 6 - т.енмогндроцнезериа, б — укаптль урпьпя, 7 - клапан предохранитель
ный з - маночс!|> 9 — цепь нключсин i насоса. 10 — .рубонровод сжатою воздуха, //
магистральный трубопровод, 12 — секция системы я кормовых помещениях: 13 - секции
СНС1СМЫ п надстройке II яруса, 14 — секция ги.темы п носовых помещениях надстройки
I яруса, 16 — секция системы в бакс. 16 — контрольно-сигнальный пусковой кляпан; 17
датчик chi нала оповещения, 16 — передач*) сигнала п Ц1Н1, 19- контрольно снусквок
патрубок, 20 — трубопровод и охраняемые помещения. 2*/ — сирин клер. 22 — трубопровод
от иодопожарной системы, 23 — клапан иоаоэарагпий. 24 ~ трубопровод пресной воды.
25 — клапан запорный 26 — штуцер, 27 — рама 28 — дефлектор 29 — поддержка кла
папа, 80 — диафрагма; 3! — клапан стеклянный, 32 — капсюль-колба
Спринклерная система предназначена для автомати-
ческого тушения пожара раздробленной струей воды, ко гора я по-
дается в охраняемое помещение через спринклеры (открывающиеся
автоматически) при повышении Температуры в помещении до задан-
ного предела. Спринклерная система (рис. 127) разбиваегся на от-
дельные секции, которые обслуживают жилые, служебные и хозяй-
ственные помещения.
Спринклеры (рис. 127, б) устанавливают из расчета один сприн-
клер на 9 м* площади помещения. Выходное отверстие спринклера
закрыто стеклянным колпаком, который поддерживается металли-
ческим спаянным замком или стеклянной колбой, наполненной
быстрорасширяющейся жидкостью. При повышении температуры
до установленного предела (для жилых и служебных помещений
60° С) расплавляется спай металлического замка или лопается
стеклянная колба; выходное отверстие открывается, и вода начинает
поступать к очагу пожара. В одной секции системы устанавливают
обычно не более 250 спринклеров.
182
Трубопровод спринклерной системы, выполняемый обычно из
ильных труб, покрытых каким-либо антикоррозионным покрытием,
•ннлоянно находится под давлением воды или воздуха. Воздухом
•рубопровод заполняют в тех случаях, когда возникает опасность
пмерзания воды в нем. Тогда при вскрытии спринклеров сначала
•и системы выйдет воздух, а затем начнет поступать вода.
Диаметр трубопровода определяют гидравлическим расчетом
•к условия расхода 90 л!мин воды через каждый вскрывшийся сприн-
тер при напоре 1,5 кгс1см* у любою спринклера. Диаметр труб
• принклерной системы иа различных судах принимают от 25 до
150 мм. Для обеспечения подачи воды в систему при вскрывшихся
•иринклерах и подачи сигнала пожарной тревоги, а также для про-
нерки работы системы через контрольный патрубок иа питающем
Фубопроводе каждой секции устанавливают контрольно сигнальные
клапаны.
Для снабжения системы водой в первый момент после раскрытия
||финклеров до включения спринклерного насоса служит пневмо-
.•идроцистерна емкостью от 1500 до 2500 л (в зависимости or коли-
чества обслуживаемых спринклеров); давление в цистерне обеспе-
чивается сжатым воздухом. Цистерна оборудована устройством
для автоматического поддержания определенного давления, предо-
хранительным клапаном, манометром и устройством для контроля
ia уровнем воды.
Спринклерный насос предназначен для снабжения системы водой
от независимого кингстона Включение насоса происходит автома-
тически при вскрытии спринклеров, когда давление в системе па-
дает. Производительность спринклерного насоса определяется ги-
дравлическим расчетом из условия обеспечения водой самой боль-
шой секции спринклерной системы, причем давление воды у любого
спринклера должно быть не менее 1,5 кгс!см*. Воду в систему можно
также подавать через невозвратно-запорный клапап из магистрали
водопожарпой системы.
Спринклерная система выполняется автономной и кроме выше-
указанных элементов снабжается также предохранительными
и запорными клапанами и контрольно-измерительными прибо-
рами.
Согласно Правилам Регистра СССР готовые трубопроводы испы-
тывают в цехе на прочность гидравлическим давлением, равным 2Р.
После сборки системы на судне ее испытывают на плотность ги-
дравлическим давлением, равным 1.25Р; при этом в течение 20 мин
падение давления не допускается. Затем систему в течение 24 ч
испытывают рабочим гидравлическим давлением, в этом случае
падение давления допускается не более 5% от рабочего.
Воздушные трубопроводы спринклерных систем испытывают в те-
чение 24 ч воздухом на рабочее давление (падение давления допу-
скается не более 5%). Окончательно спринклерную систему прове-
ряют в действии путем вскрытия трех «аиболее удаленных сприн-
клеров.
*83
Окраска (и маркировка) трубопроводов спринклерной системи
аналогична окраске трубопроводов водоножариой системи.
Система водораспыления (рис 128) служит дни
тушения пожаров в МКО и других помещениях, где применяет?))
жидкое топливо III разряда.
На кольцевом трубопроводе на расстоянии каждых 1,2—1,5 о
установлены водораспылители, обеспечивающие получение водянок
пыли с большой поверхностью охлаждения, это позволяет быстро
Рис 128 Схема снасмы водораспыления
/ — фубонридед от дедопожарпой системы, 7 — фильтр, 3 — на
сое, 4 - клапан неиознрат».о з шорный, 6 — манометр и реле
даиления, 6 — цепь автоматического включ< имя насоса; 7 —
трубопровод or насоса водоножариой системы, 8 — клапан им-
пульсный быстродействующий, й — термоэлемент побудитель-
ный, 40 — передача сигнала в ЦПП, // — секция системы под
статью и КО, /2 — секц"" системы под елтнью а МО. 43— сек-
пня системы под палубой в КО. 44 — секция системы под палу,
бой в МО, 46 — секция системы в шахте КО, 46 — секция Си-
стемы а шахте МО. 47 — водораспылитель: 48 — трубопровод
импульсный, 49 — клапан спускной, 90 - клопам запорный
охладить горящий предмет или жидкость Кроме того, испаряясь,
вода создает вокруг очага пожара паровую подушку, изолирующую
кислород воздуха от пламени (известно, что горение прекращается
при содержании кислорода в воздухе менее 15%).
Система приводится в действие при открывании запорных клопа-
нов импульсного трубопровода, который постоянно заполнен водой.
При падении давления в импульсном трубопроводе открывается
быстродействующий клапан н вода начинает поступать в магистраль
и к распылителям Если закрыть запорный клапан импульсного
трубопровода, то давление в нем возрастет, и тарелка быстрозапор-
ного клапана, опустившись, закроет доступ воде в сися ем у
Питание системы водораспыления водой производится от трубо-
провода водопожарной системы, причем для обеспечения живучести
системы вода берется от двух независимых трубопроводов Для нор*
мальной работы системы трубопроводы должны иметь высокока-
чественное антикоррозионное покрытие снаружи и внутри (оцин-
ковку, фугеровку полиэтиленом и т. и.). Арматуру н водораспыли-
тели изготовляют из нержавеющих материалов.
Согласно Правилам Регистра СССР готовый трубопровод испыты-
вают в цехе гидравлическим давлением на прочность. до пускового
клапана — давлением, равным 2Р, а за пусковым клапаном — 1,5Р.
После сборки на судне систему водораспыления испытывают гидрав-
лическим давлением па плотность: до пускового клапана - - давле-
нием, равным 1,25Р в течение 20 мин, а за пусковым клапаном —
в действии.
Окраска (и маркировка) трубопроводов системы водораспыления
аналогична окраске трубопроводов водопожарной системы.
Система тушения мелкораспыленной во-
дой. При работе этой системы вода специальными водораспылите-
лями или сжатым воздухом давлением 6—8 кгс!см\ распыляется
до дисперсного (туманообразпого) состояния. В пламени вода прак-
тически вся испаряется, создавая паровоздушную подушку, ко гора я
изолирует горящую поверхность от кислорода воздуха. Система
тушения мелкорасныленпой водой применяется для тушения пожа-
ров в грузовых танках при перевозке нефтепродуктов Ш разряда,
а также в хранилищах жидкого топлива и смазочного масла. Питание
системы водой происходит от магистрали водопожаротушения.
Согласно требованиям Регистра СССР эффективность действия си-
стемы должна быть подтверждена экспериментально.
Система водяных завес служит для ограничения
распространения пожара в больших помещениях, коридорах и т. п.,
а 1акжс для охлаждения водонепроницаемых дверей, имеющих одно-
стороннюю противопожарную изоляцию. Широкое применение си-
стема водяных завес находит на морских паромах и трейлерных су-
дах. Питание системы водой осуществляв ic-я от магистрали водо-
пожарной системы. В системе водяных завес применяются водорас-
пылители щелевого типа, которые создают сплошную водяную за-
весу. Система может приводиться в действие автоматически или
вручную.
Система орошения трапов, переходных площадок,
различных шахт и т. п. призвана обеспечить безопасную эвакуацию
людей из различных помещений во время пожара.
Система орошения крюйт-камер применяется
на ледоколах, китобойных, экспедиционных и других судах, на ко-
торых имеются крюйт-камеры для хранения взрывчатых веществ.
Температура в крюйт-камере должна быть от 5 до 25° С. При повы-
шении температуры до 30° С система орошения начинает автомати-
чески через водораспылители подавать воду в крюйт-камеру, охла-
ждая поверхности. Одновременно с началом работы системы подается
сигнал па ЦПП. Если работа системы орошения не приводит к сни-
жению температуры в крюйт-камере, то прибегают к затоплению
крюйг-камеры через систему орошения или через магистраль водо-
пожарной системы, от которой питается водой система орошения.
185
Система ларотушения. Принцип тушения пожара паром основан
на создании в помещении атмосферы, не поддерживающей горений
что достигается при заполнении помещения насыщенным паром
Систему ларотушения (рис. 129) применяют на судах для тушеинм
пожаров в грузовых отсеках наливных судов, цистернах жидкой*
топлива, кладовых легковоспламеняющихся веществ, фонарных,
малярных, грузовых трюмах сухогрузных судов н т. п. Основно<
преимущество системы заключается в простоте конструкции и экс
плуатации, а также невысокой стоимости; недостаток — в порче грузи
и оборудования при тушении пожара л---------,t
I — пароиой котел. 9 — стопорный клапан, 3 — магистральный паропровод. 4 — питание
системы паром с берега. S — коллектор панцки паротушспня, 6 — манометр, 7 — пробный
клапан, 8 - отросток ларотушения я МКО с днегаицноиио управляемым клапаном, 9 —
запорные клапаны, 10 — разобщительные клапаны, // — трубопроводы ларотушения в гру-
зояые танки; 12 — отросток пярогушения п ннжнюю часть насосною отделспяя, 13 — отро-
сток наротушепня в верхнюю часть насосного отделения. 14 — отросток парогушенин в топ-
ливный отсек двойного дна
Для ларотушения используют насыщенный пар давлением 5—
8 кгс!см*. Если давление в котлах превышает указанный предел,
то в системе устанавливают редукционный клапан, понижающий
давление до необходимого. Пар от главных или вспомогагельных
котлов по независимой магистрали подводится к коллектору стан-
ции паротушения, от которого расходятся отростки ларотушения
в охраняемые помещения. Паровую магистраль выполняюг из сгаль*
ных бесшовных труб, внутренний диаметр которых определяют
из условия обеспечения скорости пара в трубе 20—30 м!сек. Диаметры
отростков зависят от объема охраняемых помещений и обычно равны
15—25 леи. Количество отростков в помещениях от 1 до 4.
На танкерах пар подают в верхнюю часть отсеков или цистерн,
предназначенных для хранения жидкого топлива и масла. Во всех
остальных помещениях отростки паротушения выводят на высоту
0.8—1,0 м от пола. При высоте помещения более 5 м делают допол-
нительный отвод от нижнего отростка в верхнюю часть помещения.
Систему паротушения совмещают с системой пропаривания танков
от остатков нефтепродуктов. Арматура системы паротушения -
бронзовая или стальная. Систему сиабжаюг также манометром и
пробным краном, которые устанавливают на станции паротушения.
От коллектора паротушения отводится пагрубок для нгпаяия си-
186
стемы паром с берега или другого судна. Трубопровод паротушепия
н неохраняемых помещениях изолируют.
Согласно Правилам Регистра СССР готовые арубы системы испы-
гывакл в цехе па прочность гидравлическим давлением, равным 2Р.
После сборки на судне трубопровод системы от коллектора до охра-
няемого помещения испытывают на плотность гидравлическим дав-
лением 1,25Р, а отростки в помещениях - пуском пара. Оконча-
тельно систему испытывают в действии путем пуска пара в каждое
/ - баллон с огпегасящей жидкостью: 2 — баллон со сжатым воздухом; 3 — трубопровод
от системы сжатого воздухе, 4 — клепан предохранительный; 5 — клэпаи запорный: 6 —
манометр, 7 — клапан редукнпонный, 3 — трубка сифонная; 9 магистральный трубопро-
вод; to — трубопровод в охраняемые помещения. II — секция системы в МО; —секция
системы в помещении аварийных днаель-тенераторов. 13 — распылители верхнего ярусе.
14 ~ распылители нижнего яруса
причем подача пара производится до получения необходимой атмо-
сферы в помещении На последующих серийных судах можно произ-
водить только контрольные пуски пара в каждое помещение.
Трубопровод паротушения окрашивают под цвет помещения,
а на видных местах наносят краской отличительные кольца: красное
шириной 50 мм и красно-коричневое шириной 25 лсм; расстояние
между кольцами 25 мм.
Система жидкостного, или химического пожаротушения пред-
назначена для подачи в охраняемые помещения быстроиспаряю-
щейся огнегасящей жидкости, пары которой вытесняют воздух
из помещения В качестве огнегасящей жидкости используют, напри-
мер, смесь бромистого этила (73%) и тетрафтордибромэтана (27%).
Жидкостное тушение (рис. 130) применяется в МКО, фонарных, ма-
лярных, в закрытых грузовых палубах паромов и трейлерных судов
и т. п. В систему входят следующие элементы.
Резервуары для агнегасящей жидкости, выполненные из стали
и окрашенные краской, стойкой к огнегасящей жидкости. Проч-
1Я>
ность резервуаров должна обеспечить восприятие давления пуско
вого воздуха до 10—12 кгс!см*. Резервуары устанавливают в сиг
циалыюм помещении — станции жидкостного тушения. По Право
лам Регистра количество резервуаров с огнегасящей жидкостью
на станции должно быть не менее двух, причем емкость каждого
должна обеспечивать прием полного расчетного количества жид-
кости
Воздушный баллон, обеспечивающий выброс огнсгасящей жидко
сти по трубопроводам в охраняемое помещение Давление содержа-
щегося в баллоне сжатого воздуха может достигать 200 кгс!см*.
Через редукционный клапан, снижающий давление до 10—12 кгс!см\
сжатый воздух подается в резервуар с огнегасящей жидкостью и
вытесняет ее по сифонной трубке в трубопровод. Сжатый воздух
может быть также подан на продувку труб системы. Заряжают бал
лон от компрессора.
Трубопроводы системы выполняют из стальных бесшовных труб.
Внутренний диаметр трубопроводов определяют расчетом из уело*
вия заполнения охраняемого помещения парами жидкости не более
чем за 1 мин. Трубопровод подведен к верхней части помеще-
ния и оборудован распылителями. Арматура, устанавливаемая
в системе, должна быть латунной. Согласно Правилам Регистра
трубопроводы и арматуру системы от резервуаров до распылителей
испытывают в цехе на прочность гидравлическим давлением, рав-
ным 2Р После сборки этого же участка системы па судне произво-
дят испытание па плотность давлением 1,25Р. Окончательно систему
испьпывают в действии, причем при испытании в резервуар может
быть палита вода После испытания систему продувают сжатым
воздухом, приводят в полную готовность и пломбируют.
Системы пенотушения. Принцип тушения пожара с использо-
ванием системы пенотушения заключается в изоляиии горящей по-
верхности от кислорода воздуха слоем специальной пены. Системой
пенотушения оборудуют: грузовые танки нефтеналивных судов,
цистерны жидкого топлива и смазочного масла, МКО, ангары для
самолетов и вертолетов и т. п.
Пену получают в результате реакции между определенными ком-
понентами (химическая пеиа) или в результате механического пере-
мешивания воздуха, воды и пенообразователя (воздушно-механиче-
ская пена) Химическая пена обладает большой вязкостью, что за-
трудняет ее движение через местные сопротивления трубопроводов;
при длинных пенопроводах она разрушается по пути к очагу пожара;
пенообразователь со временем комкуется и часть его может не всту-
пить в реакцию или произойдет засорение трубопровода Поэтому
Регистр СССР рекомендует применять на судах установки для полу-
чения воздушно-механической пены.
Для тушения горящих нефтепродуктов их следует покрыть
слоем пены толщиной 100—300 мм, что зависит от разряда нефте-
поодуктов. Добавление в uenv клеящих веществ позволяет произво-
дить тушение вертикальных поверхностей
«38
Для тушения пожаров в грузовых отсеках танкеров, МКО и т. п.
применяют систему пенотушения с внешним пенообразованием
(рис 131), коюрая отличается раздельным исходным положением
Рис 131. Пенотушение с внешним
пенообразован нем: а — схема по-
лучения пены; б — сиаема воз-
душно-механического пенотушения
на танкере.
/ — бал ион с пспообразопателем.
2 — сифонная трубка. 3 — аа
пориый клапан, 4 — смеситель,
S — трубопровод от иодопожарной системы или отдельного насоса; 6 — пенопровод,
7 — отсечной клапан или клкикет; 8 — дистанционно управляемый клапан с пневматическим
приводом для пуска в работу воздушно пенного ствола, $ — стационарный воздушно псиный
ствол, 70 — мембрана для предотвращения выхода паров нефтепродуктов из тапка; tl —
отросгок пеиоировода в грузовой танк, 12 — иеносливная перфорированная труба в верхней
части тайка, 13 — пожарные рожки для подсоединении пожарных рукавов с воэдушно-пен-
нымв стволами (Dv “ 70 мм), 14 — отросток пеиоировода в насосное отделение для иодсо-
7 единения переносного воэдушно-пепного ствола
воды и пенообразователя Пенообразователь находится в специаль-
ной цистерне, откуда он вытесняется водой, поступающей через
рассеиватель; вода отделяется от пенообразователя слоем буферной
жидкости, плавающей па его поверхности, не смешиваясь с ним.
При работе системы пенотушения вода, поступающая из системы
водопожаротушения, и пенообразователь из цистерны проходят че-
рез смеситель, после чего полученная эмульсия по магистральному
трубопроводу поступает к отросткам, на которых установлены ста-
Diivjгорные воздушно-пенные аволы В воздушно-пенных стволах
>89
происходит смешивание эмульсии с засасываемым воздухом, отчн-*
образуется пена, которая далее по трубопроводу подается в охр*
няемые отсеки или помещения. Воздушно-пенные стволы мшу
быть также переносными ручными. Производительность стационпр
пых воздушно-пенных стволов достигает 100—150 л<8 пены в минуц
ручных — 8 м*1мин.
В охраняемых отсеках устанавливают перфорированные тру(ч>
(диаметр отверстий 20—30 мм, шаг 100—150 мм) для слива пенс
на поверхность нефтепродуктов. Пену подают в верхнюю часть им
ливных отсеков. Чтобы в обычных условиях пары нефтепродукт»)*
не выходили через пенный ствол наружу, па трубопроводе устан.1
вливают предохранительные резиновые мембраны (разрушающие) и
при каждом выключении установки).
Если на судне имеются две станции пеиотушения, то магистраль
ный трубопровод подключается к ним обеим Для обеспечения боль
шей живучести системы на магистральном трубопроводе устанавлп
вают отсечные клапаны клинкетпого типа.
Согласно Правилам Регистра и трубопроводы водопитания и
пенопроводы системы испытывают в цехе па прочность гидравличс
ским давлением (1,5-«-2) Р (это зависит от назначения трубопровод.»
и места его установки в системе); после сборки систему испытываю)
па судне на плотность давлением 1,25Р. Арматуру и воздушио-пеинм»
стволы испытывают в цехе гидравлическим давлением 1.5Р, а пи
судне в действии При окончательных испытаниях систему запускаю»
в действие для покрытия пеной площади самого большого отсек.)
на танкере.
Трубопроводы системы пенотушспия окрашивают под цвет поме
щення или палуб, нанося иа видных местах отличительные кольца
одно — красного цвета шириной 50 мм, другое — зеленого ширинок
25 мм-, расстояние между кольцами 25 мм.
Системы газотушеиия. Принцип работы систем газотушеиия
заключается в заполнении охраняемого помещения инертным га
зом, не поддерживающим горения. Этот газ, вытесняя воздух, уменъ
шает^содержанис кислорода в помещении до 15% и менее и тем
самым прекращает'горенне. В судовых системах газотушеиия можно
использовать углекислый газ (COJ или продукты сгорания жидкого
топлива. Поэтому различают систему углекислотного тушения в
систему тушения инертными газами.
С н’с т е м а’у г л е к и с л о т н о'г о тушения применяете»
для"тушения пожаров в грузовых трюмах сухогрузных судов, за-
крытых грузовых палубах паромов и трейлерных судов, МКО,
фонарных,'малярных, багажных отделениях и т п.
На судах в системе углекислотного тушения применяют обезво-
женную жидкую углекислоту, которая хранится в баллонах. В жид-
кое состояние углекислый газ может перейти,"'например, при тем-
пературе 19° С и давлении 50 кгс!см\ При этом объем, занимаемый
жидкой углекислотой, составит 1/450 первоначального объема газа.
Углекислота при подаче ее в охраняемые помещения расширяется
190
и переходит в газообразное состояние. Система опасна для жизни
•иодей, так как при наличии неплотностей в трубопроводах и арма-
•урс в помещениях может образоваться атмосфера с повышенным
। одержанием углекислого газа.
Для эффективного тушения пожара необходимо ввести в закры-
юе помещение углекислый газ в объеме, равном 30% объема охра-
няемого помещения. Поэтому общее количество углекислоты на
судне принимаю! нз расчета заполнения 30% объема самого боль-
Рис. 132 Система углекислотного тушения с двумя станциями на сухогрузном
судне.
/ — ба пл он с углекислотой. 2 — невозвратный клапан, 3 — гибкая или краеномедкая труба;
4 - труба к коллектору, б — манометр; 6 — неаозвратно запорный клапан коллектора;
7 — коллектор, 8 — запорный клан ан, 9 — невозвратно запорный клапап воздушного
трубопровода, 10 — трубопровод сжатого воздуха, II — трубопровод к охраняемому поме*
щенпю, 12 — невозвратный клапан в охраняемом помещении, /8 — распределительный
трубопровод в охраняемом помещении, 14 — «опло для выхода углекислоты, 15 — предохра*
ннтсльчый трубопровод. 16 — свисток. 17 — трубопровод н МО
Шого охраняемого помещения, за исключением машинных отделений,
где необходимо заполнить у1лскислым газом 40% объема. Ниже
рассматриваются основные элементы системы углекислотного i уже-
ния (рис. 132).
Станция углекислотного тушения сосюит из баллонов с углекис-
лотой и приборов управления. На судне могут быть оборудованы
две станции в разных концах судна, если общее количество попреб-
ной углекислоты превышает 1400 кг, причем па каждой станции
должно храниться 2/3 расчетного количества углекислоты. Баллоны,
расположенные на двух станциях, соединены трубопроводом так,
чтобы можно было тушить пожар из любой станции.
У| ле кислотные баллоны емкостью 40 л содержат по 25 кг жидкой
углекислоты. Их устанавливают на станции в вертикальном поло-
жении вверх головками группами по 10—12 баллонов и надежно
закрепляют Для выпуска углекислоты на баллонах имеются брон-
зовые клапаны, открывающиеся при помощи пневматического иди
ручного диогопи.ропНО!о лрнзода. Клапайы снабжены предохрани
101
тельным устройством, которое срабатывает при повышении давлени4
в баллоне до 1754-15 кге/елг и стравливает углекислоту по предохр)
нительному трубопроводу в атмосферу.
От клапанов баллонов до коллектора (устанавливаемого при
групповом открывании баллонов) углекислота идет по трубопрм*
дам, выполненным из цельнотянутых красномедных труб или пн»
кнх шлангов, а от коллектора в охраняемые помещения — по сталь
ным бесшовным трубам, которые имеют антикоррозионное покрм
тис изнутри. Диаметр труб определяют расчетом из условия п«>
дачи 85% расчетного количества углекислоты в машинное отделеиш
за 2 мин, а в сухогрузные трюмы и другие помещения, не использус
мые под жидкое топливо, - за 10 мин. Площадь поперечного сече
ния коллекторов и распределительных трубопроводов не должн.1
превышать суммарную площадь подводимых к ним труб; это предо!
вращает испарение и замерзание углекислоты.
Для подачи углекислоты в охраняемые помещения устанавлн
вают сопла, когорые располагают в верхней части помещений в одни
ярус (только в помещениях высотой более 5 м сопла устанавливаю!
в два яруса) Иногда возникает необходимость произвести продувку
системы, в этих случаях к коллекторам подключаюг трубопровод
сжатого воздуха (подключение съемное).
Система углекислотного тушения исключает порчу груза и обо
рудования во время тушения пожара, но ока дорога п сложна в экс
плуатации, так как очень «руд по контрол кровать количество имею
щейея в баллонах углекислоты (из-за возможной угечкн ее при боль-
шом давлении) и невозможно пополнить запасы углекисло!ы в рейсе
Согласно Правилам Регистра, готовые трубопроводы системы
углекислотного тушения (например, трубы от баллонов, коллекюры,
соединительные трубопроводы между станциями и транзи!ныо тру-
бопроводы, проходящие через помещения) испытывают па прочность
гидравлическим давлением, равным 190 кгс!см*. Затем эти же тру*
бопроводы испытывают на судне на плотность тем же давлением
190 кгс!см* в течение 15 мин, причем падение давления не должно
превышать 15 кес!см*. Остальные трубопроводы и арматуру испы-
тывают в цехе давлением от 16 до 190 кгс1см\ а на судне давлением
от 5 до 40 кгс!см* Давление при испытании назначается по Прави-
лам Регистра СССР. Окончательная проверка работы системы произ-
водится выборочным взвешиванием баллонов с углекислотой и пу-
ском сжатого воздуха (давлением не менее 5 кес!см*) в охраняемые
помещения. На головных строящихся судах производят пробный
запуск системы и заполнение одного из охраняемых помещений угле-
кислым газом.
Трубопроводы системы углекислотного тушения окрашивают под
цвет помещений, а на видных местах наносят краской отличитель-
ные кольцах одно — красное шириной 50 мм, второе — синее шири-
ной 25 мм, расстояние между кольцами 25 мм.
Система тушения инертными i а з а м и приме-
няется в основном для трюмов сухогрузных судов па судне обору-
’92
му ют Специальную станцию тушения, в которой устанавливают неза-
пнснмый генератор газа. При сжигании жидкого топлива в указан-
ном генераторе получаю г продукты ci орания, содержащие только
/ -8% кислорода ио объему. Вентиляторы по трубопроводам нагнс-
иют полученный газ в нижнюю часть охраняемого помещения,
пытесняя из нею воздух. В состав сиаемы входят устройства для
охлаждения п очистки газа, а также приборы для автоматическою
контроля за работой системы. Производительность генераторов газа
чолжна обеспечить заполнение 25% объема самого большою охра-
няемого помещения за 1 ч, причем эта производительность должна
быть неизменной при беспрерывной работе в точение трех суток
Согласно требованиям Регистра СССР элементы сисгемы нспы-
1ывают в цехе гидравлическим давлением 1,5Р, а после сборки си-
стемы па судне — давлением воздуха, равным 1,25Р Окончатель-
ную проверку систомы в действии производят в течение 8 ч непре-
рывной ее рабош
Окраска трубопроводов сисгемы тушения инертными газами
аналогична окраске снсгемы углекислотного тушения.
Противопожарное снабжение, запасные части и инструмент.
Правила Регистра уаапавливаюг номенклатуру противопожарного
снабжения, запасных частей и инструмента для судов морского
флота К npoi ивоножарному снабжению относятся, переносные
пожарные мотопомпы и ручные переносные насосы; ручные пенные и
углекисло пше о» не1ушшели, пожарные рукава, дыхательные аппа-
раты для работы в задымленных помещениях, пожарный инвентарь
(ломы, багры, ведра и г. п.), металлические ящики с песком и совком
для разбрасывания песка; переносные комплекты для пепотушения,
покрывала для тушения пламени (асбестовая ткань, войлок и i п ),
аккумуляторные фонари и т. п
К запасным частям и инструменту относятся, гайки быстросмы-
кающсгося типа, спринклерные головки, клапаны, фланцы, запас-
ные части для насосов и различный инструмент для работы с систе-
мами
Эти системы предназначаю!ся для создания
необходимых температурных и физико-хими-
§ 40. Системы
искусственного
микроклнмата ческих параметров воздуха в жилых, слу-
жебных и прочих судовых помещениях, обес-
печивая гем самым иаилучшие условия жизни н работы людей,
а также хранения и перевозки определенных видов снабжения и
грузов.
В группу судовых систем, создающих необходимый микрокли-
мат, входят системы: вентиляции, отопления, охлаждения, конди-
ционирования воздуха.
Системы вентиляции необходимы для постоянной или перио-
дической смены воздуха в судовых помещениях, так как воздух
зеряет свои чгтгзтва £ результате «.гзнедехтель-
13 л м гог
14?
Е. М »»отп’'Г
пости людей, рабоаы механизмов, хранения rjfysa и т п. Судов.! i
вентиляция разделяется на естес1венную и искусственную, которая
в свою очередь, может быть вдувной или вытяжной.
Работа естественной вентиляции основана ни
(епловой конвекции или ветровом напоре При тепловой конвекции
причиной смены воздуха в судовых помещениях является различ
ный удельный вес наружного и внутреннего воздуха. Например,
зимой наружный холодный тяжелый воздух, попав в помещение,
вытесняет из пего внутренний генлый легкий воздух. Нели в поме-
щении установить два вентиляционных капала, внизу -- приточный,
а наверху — втяжной, ю вентиляция будет работать до тех пор,
пока сохраняйся разница температур наружного и внутренней*
воздуха При использовании ветрового напора специальные дефлек
торные или эжекционные головки (рис 133) преобразуют скоростной
напор ветра в сташческое давление или разрежение, которое сооб
щает воздуху необходимую скорость движения по вентиляционным
каналам.
Недостатком естественной вентиляции является зависимость ее
от перепада температур или наличия ветра. Поэтому на судах в ос*
новпом применяется искусственная вентиляция.
Искусственную вентиляцию применяют в помещениях, где необ
ходнма многократная смена воздуха и где естественная вентиляция
неэффективна Движение воздуха по вентиляционным каналам в этом
случае осуществляется благодаря напору, создаваемому осевыми
или центробежными вентиля горами
Естественную или искусственную вентиляцию выполняют* обычно
по групповому или автономному принципу В группы объединяются
помещения, для вентиляции которых необходим воздух одинаковых
параметров. Например, по групповому принципу выполняется вен*
тиляция жилых помещений, а по автономному — вентиляция МКО,
грузовых трюмов, аккумуляторных, кинозалов и т. п.
В жилых помещениях применяют вдувную вентиляцию, которая
вместе со сменой воздуха создает в помещении некоторое давление,
защищающее помещение от проникновения в нею извне возцуха
или газов. Во избежание распространения запахов по судну в кам*
бузах, курительных, гальюнах, банях н г п. устанавливают вытяж^
ную вентиляцию. На рис 134 показана приточно-вытяжная венти*
ляция помещения грузовых насосов на танкере. Смесь воздуха с га*
зами отсасывается вентиляторами из ннжней части помещения,
а свежий воздух покупает по вентиляционному каналу естественной
вентиляции в верхнюю часть помещения. Таким образом создается
«воздушный душ», который направляет испорченный воздух и газы
к приемникам вытяжной вентиляции.
Основными элементами систем вентиляции являются: вентиля-
торы, вентиляционные каналы и фильтры. Вентиляторы — центро-
бежные или осевые — устанавливают, как правило, в специальных
помещениях. Производительность их определяют расчетом исходя
из чратисстн обменов воздуха в помещении и скорости его движения
194
и» вентиляционным каналам. Для магистралей производительность
и»ставляет обычно 10—15 м!сек, для отростков 5—8 м!сек, для воз-
духораспределительных головок 1—2 шеек.
Вентиляционные каналы (воздуховоды), расположенные внутри
•удовых помещений, выполняют из тонколистовой оцинкованной
Ряс. 133 Арматура
вентиляционная
концевая а — го-
ловка поворотная
дефлекторная; б —
головка поворотая
эжекциоиная, в -
головка грибовид-
ная
Рис. 134 Естественная вдувная и искусственная вытяжная
вентиляция отделения грузовых насосов на нефтеналивном
судне.
стали, легких сплавов лли пластмасс, наружные
каналы — из стали Форма поперечного сечения
воздуховодов круглая или прямоугольная. Прямо-
угольные воздуховоды удобнее при прокладке
их под цодволоком коридоров или других поме-
щений. Отдельные элементы воздуховодов соединены на фланцах
с прЪкладками, однако применяются и бесфланцевые соединения.
Если вентиляционный канал проходит через огнестойкую пере-
борку, то в нем устанавливают заслонку, которая при пожаре закры-
вается и предотвращает распространение огня по воздуховоду. Венти-
ляционные каналы, в которых могу г появиться пожароопасные газы
или взрывоопасные смеси, выполняют газонепроницаемыми.
Наружные концы вытяжных воздуховодов, выходящих из пож.1 .
роонаспых помещений, оборудую! двойными пламяпрерывающими
сетками, концы должны отстоять ог любого отверстия, идущем-
внутрь судна, не менее чем на 2 м
Прием н удаление воздуха осуществляются через грибовидны)
головки, устанавливаемые на концах вен1нляцион11ых каналов in
открытых местах палуб. Для защиты вентиляции от пыли па вход
пых концах каналов ставят противопыльные фильтры В вентили
русмых помещениях, обычно на подволоке, размещают воздухора«
пределителп. которые регулируют количество поступающего в поме
щонис воздуха и направление (илн райе и ван не) струи воздуха
Для охлаждения воздуха, подаваемого в помещения с повышен
ной температурой, например в МКО, использую) воздухоохладм
тени - «меевики, в трубах которых циркулирует забортная вода
После монтажа на судне системы вен1иляции испытывают на
герметичность
Системы отопления предназначены для поддержания опреде-
ленной положительной температуры в судовых помещениях Разли-
чают системы водяного отопления, системы парового отопления н
системы воздушного отопления.
В системе водяного отопления теплоносителем
является вода, нагретая до 80—90® С, которая циркулирует по тру-
бопроводам и через нагревательные приборы (грелки) отдаст свое
тепло окружающему воздуху Циркуляция воды может быть есте-
ственной и принудительной В первом случае охлажденная в системе
вода вытесняет из водогрейного котла более легкую горячую воду,
которая поднимается в расширительный бак и оттуда растекается
по системе. Во втором случае в системе имеется постоянно работаю-»
щий циркуляционный насос
Система може< быть однотрубной, если горячая п отработавшая
вода циркулирует по одному трубопроводу (рис. 135), и двухтруб-
ной, если циркуляция происходит по раздельным трубопроводам.
Если система через расширительный бак сообщается с атмосфе-
рой, ее называют открытой, если не сообщается — закрытой.
Открытую систему с естественной циркуляцией применяют на ма-
лых судах Система водяного отопления благодаря большой акку-
муляции тепла создает устойчивый тепловой режим в помещении,
ио имеет большой вес
К основным элементам системы водяного отопления относятся:
водогрейный когел, трубопровод, грелки, насос, расширитель-
ный бак.
Водогрейный котел снабжает систему горячей водой (кроме спе-
циальных водогрейных котлов горячую воду можно получать в ути-
лизационных котлах, использующих тепло выхлопных газов, в паро-
вых водоподогревателях, а также брать горячую воду из замкнутой
системы охлаждения двигателей).
Трубопровод водяного отопления выполняегся нз стальных,
имеющих антикоррозионное покрытие труб, днамегр которых (20—
НО мм) определяют расчетом из условия очень малой скорости дви-
жения воды (не более 0,2 м!сек) Такая скорость необходима для
юго, чтобы пузырьки воздуха, попадающего в систему, не увлека-
лись водой по трубам, а успевали всплывать и уходить в специальные
иоздухоогводчики Для этой же цели трубопровод прокладывают
но судну с уклоном В низких местах трубопровода устанавливают
«пускные пробки для слива остатков воды из системы Трубопро-
Рис. 135. Система водяного отопления
/ — водоподргрегатсль, 2 — термомсто, 3 манометр, 4 - клапан эапорний, 5 — трубо
провод горячен воды к расшкрнгсльиому баку, б — расшврмтельный бак, 7 — воздушна*
трубка, 8 — переливная трубка, 9 — трубопровод горячей поды к одпонроиодной секции
и надстройке III яруса, ю — (рубопропод горячей моды к горелкам; // — трубопровод
отработавшей воды от горелок, /2 — грелка, 73 — клапан дня выпуска bi >духа, 14 — трубо-
провод горячей поды к даухнроводпой секции в надстройке II яруса, /5 — зрубопропод
горячей воды к двухпроводной секции в надстройке I яруса, 18 магистральный трубопро-
вод отработавшей води 77 — насос циркуляционный, 18 — кланам псиозпратно запорный,
19 — обводный трубопровод, 20 — трубопровод питательный 21 -• трубопровод сливкой
воды покрывают изоляцией и располагают не ближе чем на 25 мм
ог деревянных конструкций. Соединение труб муфтовое.
Грелки., установленные в обогреваемых помещениях, служат для
передачи тепла воды воздуху. Площадь поверхности грелок опреде-
ляют расчетом в зависимости от температуры теплоносителя и тре-
буемой температуры помещения. Грелки могут быть гладкие или
ребристые, последние при большей поверхности нагрева занимают
меньше места. На грелках имеются спускные пробки для выпуска
воздуха, а перед ними — краны, которыми можно отключать грелки
от системы
Растииритсльный бак устанавливаю! в самой высокой точке си-
С1емы Ьак служит для приема горячей воды из когда, освоил де
1<Г
ния ее от пузырьков воздуха, распределения воды по системе, а такж»
для компенсации увеличения объема воды при ее нагревании.
Насос предназначен для питаний водогрейного котла котелыки»
водой, периодической прокачки системы (если система имеет ecu
ственную циркуляцию) и, наконец, для обеспечения работы систсми
с принудительной циркуляцией Питание кома водой производитем
насосом по oiдельному трубопроводу из цистерны когслыюй води
Готовый трубопровод испыты-
вают в цехе на прочное>ь ги-
дравлическим давлением 2Р
После сборки на судне систему
Рис 136. Схема системы парового оюплеиия.
/ — котел паровой. 2 — клапап стопорный; 3 — батарея парораспрсделнгсльи ая 1 — трубо
проводы к потребителям. 5 — подача пара на отопление, б — манометр. 7 - клапан редук-
ционный. 8 — клапан предохранительный, 9 — сепаратор пара, 10 — коробка клепанная,
11 — трубопровод свежего пара к носовой двухпроводной секции, 12 — трубопровод све-
жего пара к кормовой однопроводний секции. 13 — грелка. Н — клапан валорный; IS —
трубопровод отработавшего пара; 16 — патрубок эжекциоиный; /7 — трубопровод свежего
и осрабо.авшего пара: 18 — коллектор сборный, 19 — горшок конденсационный, 20 - теп-
лый ящик, 21 — трубопровод питательный к котлу
испытывают на плотность гидравлическим давлением 1,25Р.
Трубопровод системы отопления окрашивают в белый цвет или
под цвет помещения, в этом случае наносят отличительные кольца:
одно — шарового цвета шириной 25 мм, другое — красно-коричневое
шириной 25 мм. Расстояние между кольцами 25 мм
В системе парового отопления в качестве тепло-
носигеля принимается пар, имеющий температуру 120—130° С и
давление 2—3 кгс!см* Пар получают от главных или вспомогатель-
ных судовых паровых котлов, при стоянке судна пар может быть
подан с берега по специальному трубопроводу.
Система парового оюплеиия может быть однопроводной (рис. 136)
или двухпроводной. Однопроводная система на 25—30% легче двух-
проводной и создает лучшие гигиенические условия в помещениях,
так как теплоотдача теплоносителя благодаря наличию конденсата
снижается, что способствует меньшему пригоранию пыли на грелках.
|ЧЯ
Однако однолроводиая система имеет и недостатки. Например, для
I уч шей циркуляции теплонос шел я в грелках на магистральном
•рубопроводе под грелками приходится устанавливать специальные
жекционные патрубки, изготовление которых повышает стоимость
• нстемы. Так как грелки подключены к магистрали последовательно,
и» наиболее удаленные грелки нагреваются хуже. Двухпроводная
«нстема указанных недостатков лишена, но она тяжелее по весу и
«ложнее в монтаже.
Паровое отопление не применяется в помещениях, приборы и
«юорудовапие которых боится сырости, так как из-за испарения
через неплотности в соединениях может повыситься влагосодержа-
пне атмосферы до опасных для оборудования пределов.
Основным элементом системы является паровой котел На трубо-
проводе, питающем систему паром, имеется редукционный клапан,
снижающий давление до 3 кгс!см* Если давление в котле не превы-
шает 3 кгс1см*— клапан ие ставят За редукционным клапаном
устанавливают предохранительный, предотвращающий повышение
давления в системе сверх допустимого (в случае неисправности ре-
дукционного клапана). Излишки пара при повышении давления
стравливаются из системы через предохранительный клапан в атмо-
сферу или теплый ящик, предназначенный для сбора конденсата.
В ciiciOMe предусматривают сепаратор, осушающий пар, так как
нар, освобожденный от крупных капелек воды, обладает лучшей
теплоотдачей, а также конденсационный горшок, обеспечивающий
конденсацию пара после выхода его из системы. Пар конденсируется
в конденсационном горшке за счет резкого расширения и охлажде-
ния, конденсат отводится в теплый ящик.
Трубопровод системы выполняют из стальных бесшовных труб
и изолируют. Диаметр магистрали может достигать 80 мм, диаметры
QTpociKuB к хрелкам 10—25 мм. В противопожарных целях трубы
системы прокладывают па расстоянии 50—100 мм от стен. В местах
установки грелок стены изолируют листовым асбестом, а грелки
располагаю! па рассюянии 50 мм от них и закрывают кожу-
хами.
Арматура системы парового отопления может быть стальной или
бронзовой
Готовый трубопровод испытывают в цехе на прочность тидрав-
лическим давлением 2Р, но не менее 4 кгс!см*. После сборки на судне
систему испытывают на плотность гидравлическим давлением 1,25Р,
ио также не менее 4 кгс!смг.
Отличительными знаками трубопроводов системы парового отоп-
ления являются нанесенные краской кольца на трубопроводе све-
жею пара — одно кольцо красно-коричневого цвета шириной 25 мм\
на трубопроводе отработавшего пара — два кольца красно-коричне-
вого цвета шириной ио 25 мм, расстояние между кольцами 25 мм
В системе воздушного отопления теплоноси-
телем является воздух, который подается в помещения подогретым
примерно до 40° С. Систему воздушного отопления обычно совмещают
•99
с системой вентиляции. Летом этой же системой можно поДОДн*
в помещения воздух, который охлаждаегся в воздухоохладители
забортной водой Систему воздушного отопления не применяю
в помещениях, где по условиям их эксплуатации установлена вп
тяжкая вентиляция (курительные, аккумуляторные, i алыоны, ei;n.
ции углекислотного тушения и т.п.).
Обычно систему выполняют по групповому принципу, объедини •
в । руппы помещения, близкие по тепловому режиму. Подогрев во*
духа в воздухоподогревателях производится горячей водой, паром ила
электричеством, причем централизованный подогрев воздуха мож« •
быть либо частичным, либо окончательным Окончательный под»)
грев производится в воздухоподогревателях, расположенных в отан
лнваемых помещениях. (Последнее более удобно, так как позволяй
учесть индивидуальные требования членов команды и пассажиров»
После монтажа на судно систему воздушного отопления испытп
вакм на герметичность
Системы охлаждения. С помощью уже упоминавшегося охлаод
ния воздуха забортной водой в системе вентиляции можно охладить
воздух и в помещениях —до температуры, близкой к температур!
охладителя, однако в тропиках температура забортной поды достн
гаег 28—30° С, поэтому охлаждение воздуха !акой водой зачастую
явно недостаточно.
Для эффективного охлаждения судовых помещений применяю)
специальные холодильные установки, вырабатывающие холод. При ра
боте такой установки происходит отбор тепла от тела, имеющего бол<ч
низкую температуру, и передача эюго тепла телу, обладающему
более высокой температурой. Осуществляется это следующим об
разом.
В помещении, где необходимо охладить воздух, устанавливаю!
бортовые и подволочные холодильные батареи (испарители). К бага
реям по трубопроводам подводится хладагент. В испарителях хлад*
агент испаряется. При эгом хладагент отбирает тепло от стенок
испарителя, который, в свою очередь, отбирает тепло от воздуха
помещения.
В качестве хладагента на судах используют вещества с низкой
температурой кипения, например фреон или аммиак. Пары хлад*
агента засасываются в компрессор, сжимаются и подаются в конден-
сатор. В конденсаторе, через который циркулирует забортная вода,
пары хладагента конденсируются и через ряд очистительных и регу-
лирующих аппаратов поступают по трубопроводам опять в испари-
тели. Такой цикл происходит непрерывно Иногда вместо описанной
системы непосредственного испарения применяют рассольную, где
хладагент охлаждает не воздух в помещении, а рассол, который,
являясь хладоносителем, охлаждает помещение
В рассольной рефрижераторной системе в качестве хладоноси-
теля используют рассол — раствор солей СаС12 или MgCI2. Охла-
жденный испарителем вассол — хладоноентель, циркулируя по хо-
лодил ьн нч батареям в помещениях, охлаждает их. В грузовом трюме,
‘Лю
июрудоваппом рефрижераторной системой, можно получить темпе*
|мгуру до минус 15—30* С В трюмах при такой температуре пере-
1и»зят охлажденные или замороженные продукты (мясо, рыбу,
масло и т н ).
Для охлаждения свежего воздуха, подаваемого в жилые или
'лужебные помещения, его пропускают через специальные аппа-
раты — калориферы, где установлены испарители рефрижераторной
• нстемы. Разница температур наружного и внутреннего воздуха
и помещениях в жаркое время года обычно составляет от б до 8° С,
по создаст наиболее комфортные условия обитаемости.
Рис. 137. Система кондиционирования воздуха
/ — критичный дефлектор. 2 -- фильтр, 8 — осушитель; 4 — трехходовой шибер,
f — калорифер для подогревания, 6 — калорифер для охлаждения. 7— увлажни-
гель, в - вентилятор; 9 — вентилируемое помещение, 70 — вытяжной дефлектор
Сисаема кондиционирования воздуха. Для создания нанлучших
условий обитаемости в жилых и служебных помещениях в любое
время года необходимо снабжать эти помещения воздухом, пара-
метры которого отвечали бы требованиям комфорта. Поэтому в по-
следнее время на судах систему вентиляции и систему отопления за-
меняют системой кондиционирования воздуха, в которой происхо-
дит комплексная обработка наружного воздуха (очистка, подогрев
или охлаждение, увлажнение). Комфортными параметрами воздуха
в жилых помещениях счшаюгся: температура 23—25° С, относи-
тельная влажность 50 60%.
На рис. 137 показана принципиальная схема системы кондицио-
нирования воздуха. Наружный воздух через пршпочный дефлектор
поступает в фильтр, где очищается от пыли и капель воды. Затем,
проходя через осушитель, воздух освобождается от излишней влаги.
В холодное время года осушенный воздух через трехходовой шибер
направляется в калорифер и подогревается до необходимой темпе-
ратуры Подогрев воздуха можно производить паром, горячей водой
или электричеством В жаркое время года воздух в калорифере
охлаждают до требуемой температуры забортной водой или при
РГ
помощи рефрижераторной установки. После нагрева (или охлажл>
пня) воздух направляю! в увлажнитель (где он насыщается влагой)
а затем вентилятором подаюг в помещение. Отработанный воздух
нз помещения отсасывается через вытяжное устройство
Систему кондиционирования воздуха можно примениib во все*
судовых помещениях, в том числе и в грузовых трюмах, 1де можс«
потребоваться создание определенного микроклимата, в завис»
мости от условий перевозки груза.
§ 41. Санитарные .Санитарные системы предназначены для снаб
системы жения судна водой и удаления за борт ис
пользованных, фекальных н дождевых вод
В эту ipynny входя! системы питьевой
воды, мытьевой воды, забор!ной воды, фановая, сточная и систем.1
шпигатов
Система питьевой воды предназначена для подачн питьевой води
судовым по! ребител ям (рис. 138) К чнаою питьевой воды предъяв-
/ — цистерна основною тапаса, 2 — аакритый ирном с берега, 3 — грубопропод or опресни-
тельной установки, 4 — иолдушная трубка, 5 — край грехходомой. 6 — трубопровод про-
качки и мигания с берега, 7 - бактерицидный аппарат, 8 — трубопровод расходный, 9 —
клалап чапориый, 10 — насос элеюрнчеекяй. // — насос ручной,' 12 — клапан невотвратио-
запорныб, 13 — пиеямогндроцш герпа, 14 — манометр и реле давления IS — цепь автома-
тическою пуска насоса IS — клапан предохранительный. 17 — >рубопроаод сливной,
18 трубопровод магистрачьный 19 — трубопровод к потребителям 20 — трубопровод
сжатого воадуха
ляюг очень серьезные требования, поэтому питьевую воду на судно
принимают только из городского водопровода. На некоторых судах
можно получать питьевую воду из забортной морской воды в опрес-
нительных установках способом дистилляции Хранят питьевую
воду в цистернах, покрытых изнутри цементом или полиэтиленовой
пленкой, что предотвращаег образование ржавчины и порчу воды.
Закрытый прием воды в цистерны основного запаса осуще-
сшляется по оцинкованному приемному трубопроводу. Верхний
202
конец приемного трубопровода, отстоящий от настила палубы
на 400 мм, должен быть снабжен крышкой, замок которой откры-
наегся только специальным ключом. Воздушные трубки цистерны
в верхней части имеют ныле- и газоочистительные фильтры, а также
поплавковые клапаны, автоматически закрывающиеся в случае зали-
пания воздушной трубки забортной водой. Замер уровня воды
в цистернах производится дистанционными уровнемерами или при
помощи водомерных стекол.
В состав системы питьевой воды может быть включен также
бактерицидный аппарат, который обеззараживает как принимаемую
па судно воду, так и воду, имеющуюся в цистернах. Подачу воды
к потреби! ем ям производят насосом по оцинкованным трубопрово-
дам, имеющим бронзовую арматуру. Диаметр магистрали может
достигать 50- 100 мм, а отростков 10—32 мм.
В системе предусматривается пневмоцистерна, в верхней части
которой находится под давлением воздух, а в нижней — вода
При расходовании поды давление воздуха в цистерне падает, и наобо-
рот, при подкачке воды в цистерну вода сжимает воздух и давление
повышается Сжатый воздух вытесняет воду в систему.
Включение насоса происходит автоматически при падении давле-
ния в системе ниже 2 кгс/см1, а выключение — нрн повышении дав-
ления в спсюме до 6 кгс!см* Емкость пиевмоцистерны может дости-
гать 2000- 3000 л
Запасы питьевой воды на судне устанавливают исходя из расхода
30 л в cyiKn на человека.
Систему питьевой воды выполняют абсолютно автономной, и
использование ее элементов для других целей категорически запре-
щается В последнее время в системе питьевой воды стали применять
трубы и арматуру из полиэтилена.
Трубопровод питьевой воды окрашивают в белый цвет или под
цвет помещения. На видных местах наносят краской кольцо шаро-
вого цвета шириной 25 мм.
Система мытьевой воды аналогична системе питьевой воды,
поэтому иногда эти две системы объединяют в одну В этих случаях
в качестве мытьевой используют только питьевую воду.
Мытьевая вода должна быть чистой, не пахнуть и не содержать
болезнетворных бактерий; хранят ее также в специально оборудо-
ванных цис 1 ср нах. Запасы мытьевой воды на судне определяют
исходя из расхода 60 л в сутки на человека. К потребителям (в бани,
душевые, прачечные и т. п ) мытьевую воду можно подавать в холод*
ном и горячем виде. Для нагрева (до 60—70° С) используют специаль-
ные водогрейные коглы нли установки, в которых утилизируется
тепло выхлопных газов. Трубопровод горячей воды снабжен цирку-
ляционным насосом, прокачивающим воду через водоподогреватель
по замкнутому кольцу, сохраняя таким образом необходимую
температуру.
Трубопровод системы мытьевой воды окрашивают в белый цвет
или под цвет помещения На видных местах трубопровода наносят
отличительные кольца: одно — шарового цвета, второе - зеленого.
ширина колец 25 мм, расстояние между ними 25 мм.
Система забортной воды предназначена для подачи воды в таль
юны, бани, на камбуз, обмывку санитарных помещений и т. и
Систему выполняют аналогично системам питьевой н мытьевой воды,
с той лишь разницей, что в ней не делают цистерн запаса воды
Вода через кингстон подается насосом в систему и пневмоцистерну
Трубопроводы диаметром 10—70 мм выполняют из стальных оцип
кованных или футерованных полиэтиленом труб. Арматура бронзо
вая (могут быть использованы также трубы и арматура из пластмасс)
Систему имеет самостоятельный насос, но может быть через редук
циониый клапан подключена к напорному трубопроводу пожариоп>
насоса. Давление в системе oi 2 до 4,5 кгс!см\
Трубопровод окрашивают в зеленый цвет или под цвег помеще
пия, нанося отличительное кольцо зеленого цвета шириной
25 мм.
Фановая система предназначена для удаления нечистот из галыо-
нов. Для предотвращения загрязнения водоемов фекалиями послед-
ние собирают в специальные фекальные цистерны, установленные
в машинном, котельном, румпельном или каком-либо другом подоб*
ном помещении. Опорожнение фекальных цистерн в зонах со стро-
гим санитарным режимом осуществляют в плавучие или береговые
емкости В открытом море, вдали от берегов, фекальные цистерны
разрешается опорожнять за борт Во всех случаях фекалии перед
выбросом обеззараживают химикалиями или паром.
На рнс. 139 изображена принципиальная схема фановой системы
с фекальной цистерной. В гальюнах устанавливают унитазы,, число
которых зависит от количества людей на судне От унитазов отво-
дится фановый трубопровод из стальных бесшовных оцинкованных
труб диаметром не менее 100 мм. Трубы соединены на фланцах,
между которыми проложены кислотостойкие и щелочссюйкие про-
кладки. Трубопровод фановой системы должен иметь уклон в сто-
рону стока не менее 1 : 20.
Для предотвращения проникновения запаха из трубопровода
в помещение в месте его подсоединения к унитазу устанавливают
сифон, в котором создастся водяная пробка, не пропускающая газы.
На бортовом конце трубопровода имеется бортовая захлопка, предот-
вращающая попадание забортной воды в систему, но открывающаяся
в сторону моря при прохождении через нее фекалий
Унитазы оборудованы смывным устройством, которое получает
воду от системы забортной воды через специальный запорный кла-
пан, открывающийся при помощи педали. Реже в гальюнах уста-
навливают смывные бачки емкостью около 7—8 л. Для выброса
фекалий из цистерны в фановой системе, изображенной иа рис. 139,
используется сжатый воздух, трубопровод которого оборудован
редукционными клапанами, манометрами и фильтром-поглотителем
запахов.
Фановая система выполняется абсолютно автономной
>34
Трубопровод фановой системы окрашивают под цвет помещений,
нанося на нем два отличительных кольца черного цвета шириной
по 25 мм, расстояние между кольцами 25 мм.
Сточная система предназначена для отвода грязных вод из бань,
душеных, умывальников, камбузов и т. п В водоемах со строгим
санитарным режимом грязные воды самотеком поступают в цистерну
трязпой воды, откуда их насосом, эжектором или сжатым воздухом
в открытом море выбрасывают за борт. Трубопровод сточной системы
I — раки»инн; 2 — енфовный эатпор, 3 — отросток сточной системы, 1 - шпигат палубный
с гидравлическим аагчором, 5 — м«нисграпь сточной системы, 6 — к 1ичкет, 7 - захлопка
борюнэя, 8 нисасрна сточных вод, 9 — воздушная трубка с выводом в мачту. Ю — подача
воды для промывки, // — подтча сжатою чозду*а для продупкн, 12 — подход пара глн
химикалий, 13 — трубопровод выброса нс чисто«. 14 — унигаз. 15 — трубопровод забортной
ноды, 16 — магистраль фановой системы, 17 - фекальная пнетерна, /8 — уровнемер опти-
ческий со звуковой подачей сигнала. 19 — клапан невозвратно запорный, 90 — клапан
запорный Па рисунке условно показан иывод трубопроводов па правый и левый 6opia Как
правило, трубопроводы фановой и сточной систем выводится иа один — «грязный» - борт
(обязательно автономный) выполняюг из стальных оцинкованных
или футерованных полиэтиленом бесшовных труб диаметром 50-
60 мм При прокладке трубопровода стремятся избегать резких по-
воротов и изгибов труб В местах приема грязной воды трубопровод
снабжен сифоном. Соединение труб -фланцевое, па кислото- и
шелочсстойких прокладках
Окраска трубопровода сточной системы аналогична окраске
трубопроводов фановой системы
Система шпигатов (рис 140) предназначена для удаления с па-
луб воды, скопившейся в результате уборки или после дождя
Систему выполняют из стальных оцинкованных или футерованных
полиэтиленом труб диаметром 50—100 мм Шпагатные трубы
устанавливают в самых низких участках палуб, что обеспечивает
полное удаление воды в верхней части шппгатнои грубы имеется
»<)
решётка, предотвращающая засорение трубы. Вместо решетки можно
устанавливать оцинкованный шпигат — с водяным затвором (каь
енфои в срочной или фановой системе). Вода по шнитагной систем!
самотеком уходи г за борт или стекав! в льяла, откуда се удаляют,
<W "«а
ногти*
Ipednuu
moi та*
Нимнил
мостик
Полудо
pqb*u
Попу ba
iit.dimfWUKu
к от ст ное
отЗеиениг
BlpT.*»9
---------wyba
UiitiW'i
От itrntn»o тока
'W'
За Ьоып
Pin 140 (. in гема шпигатов
-------- mitttnvritW! ip>ow npaiivio борщ.
ton н > <i < hi tv трупы 'к i«n о борта
используя осушительную систему Производительность шпагатной
сисгемы должна обеспечить эффективный сгок воды при тушении
пожара. Шпнгатные трубы, выводимые за борт, оборудованы борто*
выми захлопками. Окраска шттмных труб, проходящих внутри
помещений, аналогична окраске труб фановой и сточной систем.
§ 42. Специальные Танкеры оборудуют специальными судовыми
системы танкеров системами, которые па других типах судов
нс устанавливают К ним относятся системы:
грузовая, зачистная, га-ию1водиая, подогрева груза, мойки грузо-
вых танков.
К специальным системам танкеров предъявляют повышенные
требования в отношении пожарной безопасности и устранения воз-
можности загрязнения водоемов нефтепродуктами
Грузовая система (рис 141) служит для приема, распределения
по танкам и выгрузки нефтепродуктов и водяного балласта. Прием
нефтепродуктов в заики из береговых емкостей обычно происходит
самотеком. Береговой трубопровод гибкими шлангами соединен
с палубным трубопроводом грузовой системы, от него в танки идут
вертикальные отрог» ки, через которые происходит заполнение тан-
ков. В грузовых танках проложен кольцевой (или линейный) трубо-
20G
привод «рузовой системы, служащий для приема и откачивания
жидкого груза. Трубопроводы выполняют из стальных труб диа-
метром 300—500 jhjh; толщина стенки 8—14 мм. Между собой трубы
соединяются сваркой или па фланцах.
В танках трубопровод грузовой системы укладывают на днище-
вой набор корпуса и крепяа к нему В грузовом трубопроводе пре-
дусматривают компенсирующие устройства, предотвращающие оста-
।очную деформацию трубопровода при изменениях температуры или
общем изгибе корпуса танкера.
В насосном
навливают
отделении уста-
груэовых насоса,
Рис 141. Грузовая и зачнстая систе-
мы на танкере.
/ — насос 1 рузовой. 2 — насос зачистной.
3 — магистраль грузовой системы о грузовых
танках, 4 — магистраль зачистной системы в грузовых тапках, 5 — отростки грузовой си
стемы. 6 — отростки зачистной системы, 7 — приемный патрубок грузовой системы, 8 -~
приемный патрубок вачистной системы, 9 — клиикет грузовой системы с дистанционным
управлением, 10 — клиикет зачистной системы с дистанционным управлением, it — клиикет,
12 фильтр, 13 — магистраль грузовой системы иа палубе; 14 — трубы наливные, 16 —
оыстрогммиое соединение для крепления гибких шлангов; 16 — гибкие шланги.
производительность которых определяют исходя из времени грузо-
вых операций — обычно нс более 10—14 ч. Производительность
современных грузовых насосов от 1500 до 10 000 т/ч. Насосы, как
правило, центробежные с электрическим приводом. Электромотор
насоса устанавливают за пределами насосного огделепия, что повы-
шает противопожарную безопасность.
Если па танкере одновременно перевозят несколько сортов
груза, то каждую группу танков, занятую однородным грузом, обо-
рудуют отдельными трубопроводами и насосами. При этом для
повышения живучести системы отдельные группы трубопроводов
соединяют между собой
На некоторых танкерах трубопровод грузовой системы по всем
танкам не прокладывается. В этом случае в переборках танков уста-
навливают перепускные клинкеты, через которые происходит рас-
пределение груза по танкам или, наоборот, нефтепродукты стекают
через клинкеты в один танк, откуда их огкачивают при помощи
грузовой системы. Грузовую систему оборудуют арматурой клинкет-
ного типа с дистанционным управлением.
От магистрали системы отходят приемные патрубки, у которых
нижние кромки поиемных отверстий располагают на расстоянии
40—50 мм от дниша танка Такая установка патрубков обеспечивает
207
лучший приток жидкого груза к ним, но нс даС1 возможности пан
ностыо удалить этот груз из-за засасывания в трубопровод воздух»,
если высота столба жидкого груза менее I ж.
Зачистная система (см рис. 141) предназначена для удалении
остатков нефтепродуктов из грузовых танков Эту систему исполь
зуюг также для удаления продуктов мойки танков при их зачистке.
Трубопровод зачистной системы выполняют из стальных труб дна
метром 100—200 мм. От магистрального трубопровода, который
может быть выполнен по кольпевому или линейному принципу,
отводятся приемные патрубки. Нижние кромки отверстий приемных
патрубков расположены на расстоянии 15—20 jhjm or днища зачи
щасмого тапка.
Сравнительно малый диаметр трубопровода зачистной системы и
близкое расположение приемных патрубков у днища позволяют
производить более полную откачку груза из танков. Кроме того,
для лучшего удаления остатков груза из танков создают искус-
ственный крен и дифферент. В этом случае груз стекает в угол танка
к приемному патрубку, н после зачистки в танке остается незначи-
тельное количество «мертвого» груза.
Зачистная система обслуживается самостоятельными насосами,
производи 1елыюсть которых составляет 20— 25% производитель-
ности грузовых. Зачистные насосы располагают в насосном отделе-
нии, а их приводы — за пределами насосного отделения Трубопро-
вод зачистной системы оборудуют арматурой клин кет но го типа
с дистанционным управлением
Зачистную систему на танкере можно не устанавлива!ь, если
производительность грузовой системы невелика, г. е. нс превышает
250— 300 т/ч. В эгом случае выгрузку груза и зачнетку i а и ков
осуществляют', используя один трубопровод.
Трубопроводы грузовой и зачистной систем вис грузовых танков
окрашивают в коричневый цвет или под цвет помещений и палуб
В последнем случае на видных местах трубопровода наносят отли-
чительные кольца: одно — коричневое шириной 50 мм для грузовой
системы, другое — черное шириной 25 jhjh для зачистной системы;
расстояние между кольцами 25 мм.
Грузовую и зачистную системы испытывают в цехе на прочность
давлением 2Р, а затем испытывают на судне па плотность давле-
нием 1,25Р, но не менее 4 кгс!см*.
Газоотводная система предназначена для удаления паров нефте-
продуктов из грузовых танков в атмосферу- Кроме того, сообщая
пространство танка с атмосферой, газоотводная система должна
препятствовать созданию избыточного давления в танке или разре-
жения во время изменения объема груза. Трубы газоотводной си-
стемы можно выводить из каждого танка самостоятельно или объеди-
нить отростки из танков в одну магистраль (рис. 142). В последнем
случае, согласно требованиям Регистра СССР, диаметр отростков
должен быть не меаее 80 нм, ? мягистрп.п^ — «е »»еиее !(Ю mv.
На каждом отростке устанавливают огневые предохранители
Для газоотводной системы применяют стальные бесшовные или
/тектроспарпые трубы, соединяемые между собой на фланцах
I рубы могут быть оцинкованы или покрыты каким-либо антикорро-
1И0ННЫМ составом.
Высота стояков отдельных газоотводных труб или магистралей,
ныводпмых вверх от палубы» зависит от разряда перевозимых нефте-
продуктов При перевозке нефтепродуктов I разряда выходной
конец стояка должен размещаться па высоте, равной 1/3 ширины
Рис. 142. Схема газоотвод-
ной системы и системы по-
дачи горячей воды для мой
кн танков- а — расположе-
ние систем на палубе; б —
расположение газоотводных
труб и мачт.
/ — юрлоиннв танка, 2 — кла
пан дых цельный, 9 — огневой
предохранитель, 4 — П-обраа-
нач мачте, 5 магне’ръяь га’О
отводная: 6 — стояк гачоотвод
мой системы для группы таикон,
7 — стояк газоотводной системы
для коффердама, 8 — колонка
клапанная для крепления шлак
гов, подающих воду к моечным
машинкам системы мойки таи
ков. 9 — ма1 нораль горячей
воды для мойки танков, 10 —
копцепой oi невой предохрани-
тель
судна, и находиться на расстоянии пе менее 3 м от надстроек и рубок.
Выходной конец стояков обязательно оборудуют огнепредохрани-
тельиыми сетками, суммарное сечение ячеек которых должно быть
не менее сечения газоотводной трубы. На газоотводных трубах,
выведенных из танков с лсгкоиспаряющнмися нефтепродуктами,
устанавливают так называемые дыхательные клапаны, через которые
автоматически стравливают в атмосферу пары нефтепродуктов, если
давление в танке повышается до величины, равной 0,5Р при испыта-
нии танка. Наличие дыхательных клапанов уменьшает испарение
нефтепродуктов и тем самым способствует их сохранению Дыха-
тельные клапаны регулирую! на заданное давление пружинами сжа-
4 л .• Гер'1»-» с •» »'•/»<>' ч»-
Рис. 143 Система подогрева груза
/ — редукционный клапан. 2— ма'нстральный паре
провод, 3 — разобщительные кланами; 4 — клапан
hi и» коробки, 9 — змеевики в гайках, 6 — контроль
ный клан mi; 1 — маги< iptun> отвода копдеиса'а, Л •
смотровая цистерна
1ия или весом тарелок клапанов Во время грузовых операций дых.1
тельные клапаны открыты.
Согласно требованиям Регистра СССР трубы газоотводной си
стемы после изготовления испытываются в цехе на прочность ги
дравлнческнм давлением 4 кгс!см* После сборки на судне газоотвод
ную систему испытывают на плотность наливом воды на всю высоту
трубы или давлением воздуха, равным 0,5 кгс!см*
Система подогрева груза. Тяжелые сорта нсф1енродуктов при
низких температурах загустевают, чю затрудняет их движение
по трубопроводам грузовой системы, резко снижая се производи
гельность Для понижения вязкости тяжелых неф|епродуктов в ниж
пей части грузовых танкок
укладывают змеевики си-
стемы подогрева груз»
(рис. 143) Ио змеевикам
пропускают пар от глав-
ных или вспомогательных
котлов давлением до
10 кгс!см* Змеевики вы-
полнены из стальных бес-
шовных труб, соединенных
между собой на фланцах
с нсфтсстойкимн проклад-
ками. Учитывая интенсив-
ную коррозию стальных
труб, Регистр СССР реко-
мендует к применению трубы из антикоррозионных сплавов
Для контроля за безаварийной работой системы трубопровод
конденсата подводится к смотровой цистерне
Подогрев начинают перед приходом танкера в порт, причем
нефтепродукты подогревают до температуры на 15—20® С ниже
температуры вспышки паров Контроль температуры подогрева мо-
жет быть местным или дистанционным
Готовые трубы системы подогрева груза испьпывают в цехе иа
прочность, а после монтажа иа судне на плонюсть гидравлическим
давлением, равным 2Р (но в обоих случаях не менее 6 кгс!см*}
Система мойки грузовых танков предназначена для удаления
остатков нефтепродуктов, прилипших к набору и обшивке корпуса
внутри танков Необходимость в такой очистке танков возникает
при смене сорта перевозимых нефтепродуктов (обычно при смене
темного сорта на светлый), перед приемом водяного балласта в гру-
зовые танки; при подготовке танков к осмотру; перед ремонтными
работами, производимыми в данном танке, в некоторых случаях —
при ремонтных работах в соседних тапках.
Для очистки танка в него через систему паротушеиия подается
пар, и остатки нефтепродуктов, разжижаясь под действием высокой
температуры, стекают вниз. Затем в таик через горловину заводят
специальную моечную машинку, к которой из магистрали горячей
210
воды (см. рис. 142, а) по гибкому шлангу подводится вода, подогре*
мя до 50—80° С. Вместо воды в моечную машинку можно подавать
специальный моющий раствор. Струи воды или раствора оконча*
телыю обмывают обшивку и набор в танке. Продукты зачистки отка*
чивают из танка зачистной сисчемой и пропускают через сепаратор,
где от моющего раствора отделяются нефтепродукты. Очищенный
моющий раствор может быть использован повторно.
После moiIkh все поверхности в танке насухо протираются, а нс*
растворимые остатки (грязь, ржавчина) убираются. Если естествен-
ная вентиляция через открытую горловину не обеспечивает необхо-
димого состава воздуха в танке, то применяю!' интенсивную искус-
ственную вентиляцию.
§ 43. Основные
требования
к общесудовым
системам
В Правилах Регистра СССР содержится боль-
шое количество требований, предъявляемых
к судовым системам. Здесь мы перечислим
лишь некоторые из них.
1 . Расположение трубопроводов должно обеспечивать удобство их обслужива*
ния и возможность разборки механизмов, трубопроводы должны иметь минимальное
число изгибов и соединений, которые также должны быть расположены в доступных
для разборки местах
2 . Количество труб, проходящих через водонепроницаемые переборки, палубы
н другие водонепроницаемые конструкции корпуса, должно быть минимальным.
Прокладку трубопроводов через водонепроницаемые переборки, палубы и другие
водонепроницаемые конструкции, а также установку арматуры на эти конструкции
следует выполнять с применением съемных или приваренных стаканов и прнварышей.
3 Крепление трубопроводов непосредственно к водонепроницаемым переборкам
и нефгепепроннцаемым поверхностям не допускается Крепление производится
только к набору или специально приваренным опорам.
4 Прокладка трубопроводов котельной воды через хранилища топлива н масла,
а также прокладка топливных и масляных трубопроводов через цистерны котельной
воды допускается только в нефтеиепроницаемых туннелях
5 . Трубопроводы и арматура, проводящие морскую воду, в узлах конструкций,
изготовленных из материалов, различных по электрохимическому потенциалу,
должны быть защищены or электролитической коррозии
6 Арматуру трубопроводов необходимо располагать таким образом, чтобы к ней
в любое время был обеспечен свободный доступ для наблюдения, обслуживания н
ремонта
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) предъявляют к содер-
жанию общесудовых систем следующие требования
— экипаж судна обязан обеспечивать исправное действие всех судовых систем
и особенно тщательно следить за системами, обеспечивающими живучесть судна
(противопожарными и водоотливными);
— члены судового экипажа, в ведении которых находятся системы, обязаны
осмотреть и изучить их на месте, а также по чертежам и инструкциям по обслужива-
нию Необходимо помнить, что неправильные операции по управлению системами,
вызываемые главным образом недостаточным знанием систем,.могут привести к порче
оборудования и груза, к потере судовых запасов (воды, топлива и т п ), вызвать
аварийное состояние и даже послужи!ь причиной гибели судна;
— члены командного состава, несущие ответственность за состояние и работу
систем, должны допускать к управлению этими системами только тех подчиненных
им члеиоь экипажа, которые хорошо обучены этому (проверив предварительно их
знания).
и
— fees возникающие повреждения и неисправности необходимо yetpahun.
своевременно.
Не допускается наличие свищей и разрывов трубопроводов; неплотность в <<•
единениях трубопроводов (течь или подсос воздуха; ржавление стальных трубопро
водов, неисправность ограждений и кожухов труб* неплотность закрытия клапаном,
клапанных коробок, задвижек, пробок н другой арматуры, отсутствие на армату|н
отличительных планок с четкими надписями на них, отсутствие отличительных полян
па трубопроводах (в соответствии с правилами окраски) — особенно в труднопро
сматриваемых местах; нарушение изоляции; отсутствие протек юрой в предусмотрен
ных местах.
При низких температурах необходимо принимать меры к предотвращению з«
мерэания жидкости в трубопроводах и армлуре
При монтаже и испытаниях трубопроводов и систем па судне дли
соблюдения правил техники безопасное!и необходимо помнить еле
дуюшсс*
— работы по мои гажу или демонтажу трубопроводов, расположен пых в высоких
местах, можно производить только находясь на специальных деревянных лесах, при
работе на лесах нельзя ничего бросать вниз, а также складывать инструменты на
леса, если внизу работают люди;
— при демонтаже соединений трубопроводов учитывать упругость труб, так
как труба может спружинить н нанести травму,
— катеюрнчески запрещается пользоваться открытым oihcm в нефтяных ила
свежевыкрашенных отсеках или цистернах (инструмент в этом случае должен быть
из материала, ие дающего нскр при ударах);
— перед началом гидравлических или воздушных испытаний трубопроводов
убедиться в полной исправности оборудования, предназначенного для проведения
испытаний, при достигнутом давлении ие подтягивать гайки фланцевых соединений
труб, заглушек т.п; при испытании воздухом поднимать давление в трубопроводе
постепенно,
— во время испытаний удалять нз района испытаний всех посторонних, а свое
рабочее место покидать только с разрешения мастера, ответственного за испытания.
Необходимо также помнить, чю при неправильном или нсбреж*
ном проведении испытаний возможен прорыв воды или воздуха
из трубопровода, что может* сопровождаться взрывом.
ГЛАВА X
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ПОСТРОЙКА
И РЕМОНТ СУДОВ
• • •
§ 44. Проектирование Проект будущего судна поедет а вл собой
судна комплекс чертежей, расчетов, «едомосзей,
пояснительных записок, смет* и прочей тех-
нической документации, в соогвеччвии с которой будет построено
судно. Проект разрабатывается в Центральном проектно-конструк-
торском бюро (ЦКБ) конструкторами различных специальностей - -
кораблестроителями, механиками, специалистами по электро- и
радиотехнике и холодильным установкам Этапы и последователь-
ность проектирования судна кратко описаны ниже.
Основанием для начала проектирования судна является техни-
ческое зихюни . Обьнно ^ио разрабатывается з ЦКБ совместно
с Научно-иссЛедовательскими организациями ио судостроению tid
инициативе эксплуатирующей организации. В разработке задания
может принимать участие и будущий завод-строитель.
В техническом задании определяются основные параметры судна:
тип судна, район плавания, грузоподъемность, пассажировмести-
мость, скорость, желаемый тип главного двигателя и другие общие
сведения, характеризующие будущее судно Как правило, это зада-
ние разрабатывается на основании результатов экономического ана-
лиза гр узо- и пассажиропотоков на линии будущей эксплуатации
судна. После разработки техническое задание утверждается
заказчиком и Министерством судостроительной промышлен-
ности.
Получив утвержденное техническое задание, ЦКБ разрабаты-
вает эскизный проект судна — для проверки совместимости требо-
ваний, изложенных в задании. При этом разрабатывают докумен-
тацию, дающую общее представление о будущем судне, определяют
главные размерения, форму корпуса и т. и , причем нередко про-
рабатывают несколько вариантов судна. При наличии близких про-
тотипов, т. е уже построенных или спроектированных судов, близ-
ких по своим данным к проектируемому, эскизный проект может
быть сокращен до минимума (или пе потребоваться вовсе) Вовремя
разработки эскизного проекта определяют место постройки'судна
(завод-строитель), а также заводы-поставщики различных материа-
лов и оборудования, тщательно прорабатывают вопросы экономиче-
ской целесообразности постройки судов данного типа.
В состав эскизного проекта входят основные чертежи судна,
теоретический чертеж, мидель-шпангоут и общее расположение
судна. Часто указанные чертежи представляют в нескольких вариан-
тах. Эскизный проект согласовывается с заказчиком.
Основным эгапом проектирования судна является разрабогка
технического проекта, которая проводится в ЦКБ по материалам
утвержденного эскизного проекта. Документация, входящая в iex-
нический проект, может составить несколько томов чертежей, схем,
расчетов, смет и т. п.
В нее входят также ведомости заказа на необходимые материалы
и оборудование, на основании которых завод-строитель заключает
договоры с заводами-поставщиками. Материалы технического проекта
дают исчерпывающие ответы на любой вопрос о судне. В процессе
его разработки окончательно рассчитывают мореходные качества
судна, выполняют чертежи общего расположения, конструктивные
чертежи корпуса, судовых систем и судовых устройств, чертежи
энергетической установки и т. п., разрабатывают принципиальную
технологию и производят расчет стоимости постройки судна. Иногда
для более правильного решения вопросов о расположении оборудо-
вания выполняют масштабную модель какого-либо узла (например,
МКО) При проектировании пассажирских судов к материалам тех-
нического проекта прилагают художественно выполненные альбомы
оборудования и отделки судовых помещении
2iJ*
Материалы технического проекпа, непосредственно характер»
зующне устройство судна и его мореходные качества, согласию •
ваются с Регистром СССР
Последним этапом проектирования судна является изготовлена
рабочих чертежей, которые служат для непосредственной постройки
спроектированного судна. Выпускаемые в ЦКБ рабочие чертежи
подразделяются на индивидуальные, предназначенные только длм
узлов и конструкций данного судна, и обезличенные, т е. чертежи
унифицированных узлов и деталей, применяемых на любом судш
(например, чертежи кнехтов, фланцев, скоб, гаков и пр ) Ис поль
зование обезличенных чср1ежсй значительно сокращает врем»,
затрачиваемое на изготовление рабочих черсежей проекта.
Большинство рабочих чертежей, особенно чертежи крупных от
лнвок, поковок или крупногабаритных сварных конструкций обяза
тельно должны быть согласованы с заводом-строителем. Рабочж
чертежи ответственных конструкций, узлов н деталей (чертежи сек
цпй корпуса, фундаментов под главные двига1ели, сосудов иод дан
лением и т п) согласовываются с Регистром СССР.
В целях сокращения срока пост ройки завод-строитель присту
нает к подготовке производства и сгрошсльству судна, не ожидая
окончания выпуска всех рабочих чертежей, а но мерс получения
чертежей из ЦКБ. Поэтому в первую очередь должны быть выпол
йены чертежи основного корпуса н монтажные* чертежи. Затем разра
батывают другие чертежи и техническую документацию, в которую
входят различные инструкции по обслуживанию, программы испы-
таний конструкций и механизмов и г п. Рабочие чертежи па по-
стройку серии судов обязательно корректируются как во время,
так и после постройки и испытания головного судна, чтобы не повто-
рять допущенных ошибок на всех судах серии. После постройки
судна выполняют отчетные чертежи корпуса, механизмов, систем,
устройств и т п , которые входят в судовую документацию.
• • •
§ 45. Постройка Постройка судов осуществляется на специа-
судна лизированных судостроительных предприя-
тиях, которые, в зависимости от организа-
ции производства, разделяются па судостроительные заводы — пред-
приятия, выполняющие весь объем работ по корпусу, а также изго-
товляющие некоторые виды судовых механизмов, и судостроитель-
ные верфи, которые выполняют весь объем работ по корпусу, а меха-
низмы и оборудование, монтируемые на судне, получают от других
заводов-поставщи ков
В состав судостроительного предприятия входят следующие
основные производственные цехи.
а) цехи, непосредственно участвующие в постройке судна (группа
корпусных цехов — обработки металла, предварительной и секцион-
ной сборки, сборки блок секций, стапельные, группа монтажных
цехоь - мои1ажни механический, 1рубомединцкни, электромонтаж-
«мi
пый, обычно выделяемый в самостоятельное предприятие, слесарно-
монтажный, группа достроечных цехов — малярный, корпусно-таке-
лажный, мебельный, сдаточный);
б) заготовительные цехи [группа механических цехов — изго-
товления детолей монтажа (МСЧ), дельных вещей и усгройств,
гальванопокрытий, арматурные; группа деревообделочных цехов —
изготовления деревянной мебели, пластмассовых изделий; группа
заготоншельных цехов — литейные, кузнечные цехи!,
в) вспомогательные цехи (иишрументальный, ремонтный
ит. п )
Подготовка производства. При подготовке производства к строи-
тельству судна в первую очередь заключают договоры с заводами-
поставщиками на поставку необходимых материалов и оборудова-
ния. Ведомости, служащие основанием для заключения договоров,
включаются в технический проект и высылаюгся заводу-сгроителю
сразу после утверждения проекта. В период подготовки производ-
ства па судостроительном предприятии при необходимости может
быть оборудовано новое стапельное место для постройки судна,
установлено повое крановое оборудование и проложены новые инже-
нерные сети (водопровод, трубопровод сжатого воздуха, электро-
кабели и т п.).
После получения заводом тсорегического чертежа последний вы-
черчиваюг па плазе. Разбивка на плазе необходима для разметки
листового и профильного материала, изготовления шаблонов и т. п
По шаблонам выполняют разметку и изготовляют корпусные детали
в соответствии с формой, заданной теоретическим чертежом. Обычно
применяют масштабную разбивку, при которой теоретический чер-
теж вычерчивас1ся точным инструментом па специальных плазовых
щитах в масштабе 1 . 5 или ! 10 Разметку и изготовление шабло-
нов в этом случае производят с помощью фотопроскционной уста-
новки. В последнее время ведутся работы по iipoi раммному изго-
товлению деталей с применением ЭВМ
Получив из ЦКБ рабочие чертежи секций корпуса, судострои-
тельное предприятие разрабатывает рабочую технологию изготов-
ления секций н сборки корпуса судна на стапеле На данном этапе
изготовляют постели и кондукторы, г с специальные приспособле-
ния для сборки секций корпуса, в которых секциям придают необ-
ходимые размеры и форму.
Заготовка деталей корпуса. Ко времени завершения подготовки
производства на судостроительное предприятие начинают поступать
заказанные материалы и оборудование. Поэтому, имея рабочие чер-
тежи секций, предприятие может начать изготовление деталей сек-
ций по шаблонам или по непосредственной разметке (флоры, стрин-
геры, шпангоуты, бимсы и т. п) Одновременно соответствующие
цехи предприятия приступают к изготовлению деталей доизоляцион-
ного насыщения, т е деталей, которые должны привариваться к кор-
пусным конструкциям до проведения испытаний на непроницаемость
н до установки изоляции (приварыши, башмаки, фундаменты и т п ).
215
Готовые детали донзоляционного насыщения и детали секций посту
пают на склад
Изготовление секций. Обычно вместе с заготовкой деталей сек»
цин в блоке корпусных цехов начинают сборку и сварку секций.
Секции разделяют на плоскостные (рис. 144), т. с. конструкции,
состоящие из плоского или имею-
щего нсзпач и। ильную погибь по-
лотнища с приваренными к нему
ребрами жесткости (переборки,
платформы, борта и т. п.), объем-
ные, т. с. конструкции, включа-
ющие какой-либо замкнутый объем
(секции днища со вторым дном,
бортовые секции с отсеками, сек-
ции оконечностей судна и т. п.)
п блок-секции (рис. 145) — объем-
ные конструкции, ограниченные
по периметру палубой, днищем
и бортами.
Размеры и вес секций опреде-
Рис. 144. Сборка блок-секцин нз пло-
скостных секций.
ляют в техническом проекте исходя
из размеров будущего судна, наличия производственных площадей,
размеров поставляемою материала и грузоподъемности кранового
оборудования па судостроительном предприятии. При разработке
технического проекта выбор
варианта разбивки корпуса
на секции и определение
типа, размеров и веса секций является одним из важнейших воп-
росов, от правильного решения которого зависит срок и стоимость
посгройки судна.
Обычно при изготовлении секций сразу же ведут монтаж насы-
щения — устанавливают различные приварыши, фундаменты, тру-
бопроводы, детали крепления электрооборудования и т. п. В неко-
торых случаях кроме насыщения в блок-секции устанавливают и
оборудование, например, мелкие механизмы, дельные вещи, детали
судовых устройств и пр. Максимальное насыщение секций еще при
216
их изготовлений позволяет сократить срок постройки судна. После
изготовления и испытания секций на прочность и непроницаемость
их отправляют на с1апсл& для сборки корпуса судна.
Сборка корпуса судна на стапеле. При постройке судна для фор-
мирования корпуса на стапеле применяют следующие методы поде-
тальную сборку, секционную и сборку блоками.
При подетальной сборке («россыпью») вначале из отдельных дета-
лей собирают весь набор судна, к которому затем приваривают на-
ружную обшивку; такой способ сборки применяют при постройке
мелких судов на небольших предприятиях.
При секционной сборке плоскостные и объемные секции полают
на стапель, где из них формируют корпус. Формирование корпуса
может п|юизводиться п ирамидальным или остров-
ным способами. В первом случае сборку начинают со сред-
ней днищевой секции, постепенно наращивая длину и высоту корпуса
(корпус во время постройки похож на пирамиду). Во втором случае
сборку начинают сразу в нескольких районах судна по длине, при
эюм образуются как бы островки, которые постепенно растут, а за-
тем соединяются друг с другом так называемыми забойными секциями.
Сборка блоками (рнс. 145) позволяет изготовлять срав-
ни 1елыю большие части судна (блоки) в закрытых цеховых поме-
щениях, насыщать эти блоки оборудованием и даже производить
в них отделку некоторых помещений до подачи блоков на стапель.
(Хюрку корпуса на стапеле начинают с закладной блок-секции,
в качестве которой обычно принимают блок-секцию, наиболее насы-
щенную различным оборудованием (чаще это секция МО). Установка
на стапель в первую очередь такой блок-секции позволяет развер-
нуть в пей работы по монтажу оборудования, обстройке и отделке
помещений и т п К закладной блок-секции пристыковывают сосед-
ние секции и таким образом производят формирование корпуса.
Стапель имеет специальные опорные устройства, предназначен-
ные для установки и стыкования секций и спуска судна на воду.
Наиболее удобным считается опорное устройство с тележками,
которые передвигаются по рельсам (рис. 146), что позволяет легко
осуществлять стыковку блок-секций. Тележки оборудованы гидрав-
лическими домкратами, это даст возможность регулировать нагрузку
па тележки oi веса секций и предотвращать недопустимый изгиб
корпуса судна на стапеле в случае проседания последнего.
Испытание корпуса на прочность и непроницаемость. По окон-
чании стапельной сборки корпуса, приварки до изоляционного насы-
щения и установки допно-забортиой арматуры еще до окраски мест
соединения секций производят испытания отсеков корпуса водой
или воздухом. Сварные швы испытывают керосином, а монтажные
сварные}, швы блок-секций подвергают гаммаграфированию. Если
отсек испытывался в составе секции, повторных испытаний можно
не производить.
Монтажные и отделочные ваботы включают монтаж судового
механического оборудования, в том числе и главных двигателей.
2.7
К эгим работам оiносятся' монтаж судовых устройств и труболро
водив судовых систем, обсгойка в огд<лка помещений, окраска но.ч
водной части корпуса. Обычно монтажные н отделочные работ
ведут широким фронтом, привлекая к ним одновременно нескольы*
цехов, чтобы бысгрее спустить судно на воду Основной объем раСмн
по постройке судна стремятся выполнить на стапеле, до спуска судии
па воду. В настоящее время готовность судна на стапеле доводя i
до 70 -85%.
Рис 146 Стапельное устройство а —опорное устройство наклонного стапеля*
б — стыковка блок-сскцин на сгапельных тележках
/ — ос нонан не наклонною С1апеля. 2 - княьбпок, 3 — подставка, 4 — клетка. 5 — упор;
6 башмдк под ynopittiift брус. 7 — спусковая дорожка, К — па» алии, 9 - полоз спусковых
салазок, 10 — подбрюшопа
Спуск судна на воду. Принцип спуска судна со степелей зависит
or устройства стапеля. Судно может быть спущено на воду боком --
боковой спуск или какой-либо оконечностью (чаще кормой) вперед —
продольный спуск, оно может скользить под действием собственного
веса по специальным спусковым дорожкам (см. рис. 146) или быть
спущено па тележках. Время спуска, от начала движения судна
до его всплытия, может исчисляться от нескольких секунд до не-
скольких десятков минут (последнее — при спуске на тележках,
скорость передвижения которых регулируется специальными спу-
сковыми лебедками). Если судно строилось в сухом доке, то спуск
производя! путем заполнения дока водой при эюм судно всплывает
ИЯ
и выводится из дока. Мелкие суда могут быть спущены на воду
краном большой грузоподъемности.
Достройка судна на плаву. После спуска судно отводят к спе-
циально оборудованному достроечному пирсу, где завершают все
монтажные и отделочные работы, т. е. производят достройку судна.
Во время доп ройки начинают испытывать некоторые узлы судна
в действии.
В заключение следует упомянуть о методах noci ройки серий
судов на современных судостроительных предприятиях.
Поточи о-позиционный метод (конвейерный) при-
меняют на крупных предприятиях. При постройке судов этим спо-
собом на каждой позиции бригады высококвалифицированных рабо-
чих выполняют определенные, предусмотренные для данной позиции
работы, после чего судно передвигают на новую позицию
Поточио-бригадный м е т о д. При этом методе суда
с начала постройки до спусковой готовности находятся на опреде-
ленном месте стапеля, а специализированные бригады переходят
с судна па судно, выполняя определенные работы
На судостроительных предприятиях работы по постройке судна
ведут обычно параллельно-последовательным методом, т. е. начи-
нают последующие операции, не дожидаясь окончания предыдущих,
что значительно сокращает срок носгройки.
Во время постройки судна инспектора Регистра СССР в про-
цессе наблюдения принимают поднадзорные Регистру законченные
судовые узлы и конструкции и оформляют их соответствующим ак-
том. Кроме Регистра СССР наблюдение за постройкой ведет и
ЦКБ-нроектант. Его представители помогают заводу в решении
различных технических вопросов, возникающих при строительстве,
а также производят необходимую корректировку технической доку-
ментации.
§ 46. Сдача судна Судно должно быть построено и сдано заказ-
в эксплуатацию чику в полном соответствии с требованиями,
изложенными в утвержденной проектной и
рабочей документации. Чтобы убедиться в правильности изготовле-
ния, надежности и безопасности эксплуатации всех конструкций,
устройств, систем, механизмов и других узлов и оборудования судна
проводят следующие виды испытаний* испытания во время постройки
судна, швартовные испытания, ходовые испытания.
При успешном завершении испытаний составляются акты о год-
ности и сдачи в эксплуатацию испытанных узлов, конструкций,
механизмов, оборудования, а также судна в целом.
При испытаниях во время постройки судна
проверяется качество строительных материалов, испытываются свар-
ные швы и отдельные готовые узлы и конструкции, проводятся стен-
довые йены гания механизмов и тоубопооводов. Пепел спуском сулня
на воду обязательно частично испытывается рулевое устройство
При достроечных работах на плаву проводятся испытания различ
ных узлов по их готовности. Документы с результатами испытаний
оформляются ОТК судостроительного предприятия и Регистром
СССР.
Шварювные испытания проводятся по специальном
программе во время и после окончания достроечных работ. При этом
проверяют общесудовые системы в действии (в первую очередь про
тнвопожарные), главные и вспомо! ательные котлы с обслуживаю
щими их механизмами, системы, обслуживающие главные и вспомо
гатольныс механизмы, кроме того, производят наладку и режимные*
испытания главных и вспомогательных двигателей, а также испыты
вают в действии судовые устройства (якорное, шлюпочное, рулевое,
швартовное, буксирное, грузовое). Для проведения швартовных
испытаний назначается специальная сдаточная команда во главе
со старшим строителем судна. Личный состав судна во время швар-
ювных испытаний обучается обслуживанию различных механизмов
и оборудования, работая в качестве дублеров членов сдаточной
команды.
Ходовые испытания проводятся после швартовных,
если результаты последних позволяют сделать положительное заклю-
чение о качестве постройки судна, т. е. решить вопрос о возможности
выхода судна в морс Ходовые испытания также проводятся по ут-
вержденной программе.
Перед выходом в море специальная комиссия проверяет знания
экипажа но обслуживанию механизмов, оборудования и устройств
судна, после чего на судно принимаются соответствующие запасы,
аварийное и спасательное снабжение (последнее должно соответство-
вать количеству людей на судне).
На ходовых испытаниях регулируют работу главных двигателей,
определяют маневренные качества и скорость судна, уточняют ра-
бочие параметры механизмов и агрегатов, проверяют в действии
все вспомогательные механизмы п судовые системы. Во время испы-
таний па судне работает Государственная комиссия, принимающая
судно в эксплуатацию. В состав комиссии входят представители
заказчика, завода-строителя, ЦКБ-мроектапта и контролирующих
организаций — Регистра СССР, санэпидстанции, противопожарной
охраны и т. п Все распоряжения по ведению испытаний записы-
ваются в специальный вахтенный журнал.
После испытаний производят ревизию механизмов -
но составленному комиссией специальному перечню вскрывают от-
дельные механизмы, производят осмотр и замер износа шеек валов
и подшипников, замеряют зазоры и т. п. Затем механизмы закры-
вают и осуществляют контрольный выход в море на 2—4 ч. При ус-
пешном завершении ходовых испытаний комиссия составляет приемо-
сдаточный акт, после подписания которого па судне поднимают
государственный флаг и заносят судно в списки действующего флота.
иплмаиутк тякже n 9onantrtttiinhiY пбяяотеяы'тмх кото-
рые принимает на себя судостроительное предприятие после сдачи
судна в эксплуатацию. В течение гарантийного срока, который
обычно равен одному году, предприятие обязуется бсспла1но выпол-
ни 1Ь все ремонтные работы на судне по устранению неполадок или
поломок, происшедших из-за недоброкачественно выполненной пред-
приятием работы.
§ 47. Ремонт судов В процессе эксплуатации судна ею корпус,
механизмы, устройства, системы и различное
оборудование, как бы аккураюо их ни эксплуатировали, физически
изнашиваются. В результате превышения норм износа нарушаются
нормальные условия работы и возникает опасность аварии. Кроме
того, при снижении основных технических характеристик корпуса,
механизмов, систем и пр., судно может потерять класс Регистра
СССР, присвоенный ему
при постройке.
Для воссгановлспия
деталей, механизмов, кон-
струкций и т. н. их ремон-
тируют (или заменяют но-
выми). Небольшой ремонт,
коюрый может быть вы
полнен судовыми сред-
ствами п силами экипажа,
производится обычно без
вывода судна из эксплу-
атации. Крупные ремонт-
ные работы по смене наруж-
ной обшивки и набора,
ремонт трубопроводов и
механизмов, очистка и
окраска подводной части
корпуса выполняются иа Рис 147 Сухой док
специализированных судо-
ремонтных предприятиях, с выводом судна из эксплуатации.
Структура судоремонтных предприятий в основном близка
к структуре судостроительных предприятий. Техническая оснащен-
ность современных судоремонтных предприятий позволяет не только
производить ремонтные работы любой сложности, но и заниматься
судостроением. В то же время и любое судостроительное предприя-
тие может производить ремонт судов.
Характерной черюй судоремонтного предприятия является на-
личие мощных судоподъемных средств: слипов (продольных и попе-
речных), плавучих и сухих доков Подъем судов из воды необходим
для очистки, осмотра, ремонта и окраски подводной части корпуса
и винто-рулевого комплекса. На слип суда поднимают на тележках
по рельсам при помощи лебедок. Б плавучий док судно заводят после
притопления дока путем приема водяного балласта в отсеки поите»-
нов дока, после чею балласт ожачивакп и док, всплывая, подии
мает судно.
Сухой док (рис. 147) представляет собой котлован, стены и ди»-
которого забетонированы. Его всегда располагают у берега водоем)
причем внутренние пространства дока отделяю! ог водоема батонор
юм — прочными водонепроницаемыми воротами. При открытой
батопорте сухой док сообщается с акваторией, огкуда судно нр»
помощи шпилей или лебедок вгягивают в док и устанавливаю!
в определенном месте, над приготовленными кильблоками. Посл«
ввода судна в док батопорт закрываю), воду ожачиваюг, и судно
садится па кильблоки.
Для более качесгвснного выполнения ремонта однотипные суди
закрепляются за определенными судоремонтными предприятиями.
Это даст возможность подготовиж судоремонтному предприятию
техническую документацию иа однотипные ремонтные работы, изго
товить различные приспособления, модели к т й Все эго, в конеч
ном итоге, сокращает срок стоянки судна в ремонте и его стоимость.
Ремонт судов (кроме аварийного) производится по плану, поэтому
судоремонтное предприятие может заранее выполнить работы нуле
вого этапа, т. с. изготовить определенные детали пли узлы до по
сгановки судна на ремонт.
В последнее время получил распространение аградатный метол
ремонта механизмов, который резко сокращает время нахождения
судна в ремонте. В этом случае судоремонтное предприятие должно
иметь обменный фонд механизмов. Тогда при постановке судна на
ремонт механизм, подлежащий ремонту, снимают, а на судно уста-
навливают такой же новый или огромою ированный механизм,
имеющийся на предприятии. Снятый механизм будет отремонтиро-
ван для следующего судна.
За ремонтом судов, так же как и за постройкой, наблюдает Ре*
гнетр СССР.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Основы
теории
судна
ГЛАВА XI
ГЕОМЕТРИЯ КОРПУСА СУДНА
§ 48. Теоретический Поверхность судового корпуса имеет слож-
чертеж ную форму. Представление об этой по-
верхности дает теоретический чертеж судна,
т. е изображение поверхности корпуса судна в проекциях на три
взаимно перпендикулярные плоскости. Корпус судна разбивают
равноотстоящими плоскостями, параллельными основным плоско-
стям, На проекциях чертежа изображают следы пересечения всех
этих влоскоотей с noBepxiiocibio корпуса судна.
Рис 148 Основные плоскости теоретического чертежа.
Основные плоское! и (рис. 148), на которые проектируют очерта-
ния (обводы) судна, называются
— диаметральной плоскостью (ДП) -- продольно-вертикаль-
ная плоскость, являющаяся плоскостью симметрии судна;
— плоскостью грузовой ватерлинии (ГВЛ) — продольно-горизон-
тальная плоскость, совпадающая с поверхностью спокойной воды
при полной нагрузке судна,
— плоскостью мидель-шпангоута или миделя (ж) -- поперечно-
вертикальная плоскость, проходящая через середину длины судна.
Линии, получающиеся при сечении корпуса плоскостями, парал-
лельными ДП (рис 149), называются батоксами (количество баток-
сов обычно от 2 до 4 на один борт); линии, получающиеся при сечении
корпуса плоскостями, параллельными ГВЛ, называются ватерли-
ниями (их обычно от 4 до 10); линии, получающиеся при сечении
корпуса плоскостями, параллельными миделю, называются шпангои-
тами (количество шпангоутов бывает 11 пли 21)
223
Проекция обводов судна на ДН называется боком. Кроме баток-
сов па проекции бока изображаются линии киля, штевней и палуб.
Проекция обводов судна на ГВЛ называйся нолуширотой. Веледа
вие симметрии судна относительно ДП па полушироте изображаю!
только одну, левую его половину Кроме Baiepnuinift иа пол у ши рои
изображают линии палуб.
Проекция обводов судна на плоское! ь мидсль-шнапгоута пазы
ваися корпусом. Изображают лишь половины iiiiidinoyiou, причем
Рис 149. Секущие плоской к теоретического чертежа
справа 01 ДП изображаю! носовые uinaHioyiu, а счсва — кормовые,
только мидель-шпапгоут изображается полным, па оба 6opia На
корпусе, кроме шпат оу гов, изображают линии па чуб у борта
На каждой проекции нанесена еще и прямоугольная сетка На
проекции бока зга сспса образована следами и носкостей ватерлиний
и шпангоутов, на лолуширотс — батоксов и шиши оу юа и на кор*
пусе—ватерлиний п батоксов.
Теоретический чертеж судна (рис. 150) создастся еще на ранней
стадии проектирования и после уточнения вычерчивался оконча-
тельно. Но теоретическому чертежу производят расчеты плавучести,
остойчивости, непотопляемости, вычисляют обьсмы корпуса и отдель-
ных OICCKOB Без теоретического чертежа невозможно выполнить
остальные корпусные чертежи: общего расположения, конструктив-
ные, судовых систем и т. д.
Обычно теоретический чертеж вычерчивают в масштабах 1 : 100;
1 * 50; 1 : 25 и 1 * 20. Для очень крупных судов применяется мас-
штаб 1 . 200, а для шлюпок, катеров — I 10
§ 49. Главные Главными размерениями называются раз-
размерення.
Коэффициенты
полноты. Посадка
судна
меры судна, измеряемые параллельно основ-
ным п носкостям Главные размерения
бывают: теоретические или расчетные, наи-
большие и габаритные Принято измерять
длину судна, ширину, осадку и высоту борта.
Прежде чем говорить о главных размерениях, нужно уточнить
хапактео и Функции основных плоскостей и линий, от которые и
ведется oicnei зтих размерений (рис. 151) Кроме уже рассмотренных
пл ьас.;
Рис. 150 Теоретический чертеж судна
§
плоскостей (ДП, ГВЛ и ж), различаю! еще основную плоскость (ОП),
проходящую параллельно ГВЛ через точку пересечения верхней
кромки киля с плоскостью мидель-шпапгоута, а также три линии.
основную линию (ОЛ) — линию пересечения ДП с ОП; килевую
линию (КЛ) — линию, проходящую по верхней кромке киля*, и
носовой и кормовой перпендикуляры (НП и КП) — перпендикуляры
к ГВЛ, проведенные через точки пересечения наружных кромок
штевней с ГВЛ.
Теоретические главные размерения.
Длина расчетная или длина между перпендикулярами (£; £р,
£,,„)--измеряется параллельно ГВЛ между исковым и кормовым
перпендикулярами
Рис 15! Главныс^рачмерения судна
Ширина (Я) — измерясця па мплсль-шпапгоутс, в плоскости
ГВЛ между внутренними кромками наружной обшивки (ее толщина
исключается)
Осадка (Г) — измеряется на мидсль*шпангоуте от ОЛ до ГВЛ.
Кроме того, различают осадки носом (Гн) и кормой (Гк), коюрые
измеряются на соответствующих перпендикулярах от ГВЛ до киле*
вой линии
Высота борта (Я) — измеряется на мидель-шлашоуге от основной
плоскости до верхней кромки бимса у борта (т. е толщина киля и
палубного пастила, вернее, палубного стрингера, исключена)
Наибольшие । л а и п ы е размерения
Длина (£|1б) — измеряется полная длина корпуса без выступаю*
щих частей, не входящих в конструкцию корпуса (привальные
брусья, бушпри! и г д)
Ширина (Вне) ~ измеряется в наиболее широком месте судна
с учетом толщины наружной обшивки.
Осадка {Т&) — измеряется от ГВЛ до нижней кромки киля
в месте наибольшего углубления
Габаритные главные размерения.
Длина (1^) — измеряется с учетом выступающих частей.
Ширина (Вгаб) — измеряется с учетом выступающих частей (на*
пример, с привальными брусьями)
* Для судов без пострсс ;ного дифферента (вроде. ьяог< гакло”ерич) ОЛ ч КЛ
совпадают
2 л;
Осадка (Тгаб) - - измеряется от ГВЛ до наиболее низкой выступаю*
щей части корпуса (в большинстве случаев совпадает с 7^).
Более полное представление о форме корпуса судна дает допол-
нительное использование безразмерных величин, называемых коэф-
фициентами полноты судна.
Коэффициент полноты ватерлинии а — это отношение площади
ватерлинии S к площади описанного вокруг псе прямоугольника
(рис. 152, а)
а= Л-. (3)
Рис 152. к определению коэффициентов полноты судна.
Коэффициент полноты мидель-шпангоута 0 — отношение погру-
женной площади миделя <ох к площади описанного вокруг нее
прямоугольника (рис 152, б)
W
Коэффициент полноты водоизмещения или коэффициент общей
полноты 6 — отношение объема подводной части корпуса V к объему
описанного вокруг нее параллелепипеда (рис 152, в)
в = -гй- (5)
Реже употребляются коэффициент продольной полноты <р — отно-
шение объема подводной части корпуса V к объему тела с площадью
основания <ох и длиной L (рис 152, а)
*=•5?- <6)
и коэффициент вертикально'» полноты х—отношение объема под-
ооаНой часш кориума V л. объему тела с площадью основания S н
высотой Т (рис. 152» <?)
Х~^Т •
(7)
Легко видеть, что коэффициенты полноты являются величинами,
меньшими единицы.
Формулу (3) можно представить в виде
S * aLB, (8)
следовательно, зная кочффицисш полноты а, можно определить
площадь вагерлипии 6' Аналогично из формул (4) и (5) получим
Рис. 153 Система коирдииа! судна
-- $ВТ (9)
и V - ЫВТ. (10)
Заменив в формулах (6) и
(7) значения о>ж, S и V, по
этим формулам получим
V 6L3T 6
<f=‘~^r = ~fTBf = T
И
— _L — _ 6^
Х“ ST “ aLBT a ’
откуда видно, что все коэффициент полноты связаны между собой и,
зная три из ийх, легко определить остальные два.
Посадка судна характеризует сю положение относительно поверх-
ности воды, которое, кроме осадки, определяется креном 0 (т. е.
наклонением судна относительно продольной оси, иначе юворя, на
тот или другой борт) и дифферентом ф (наклонением судна относи-
тельно поперечной осп, т с. на нос или на корму).
Следует упомяну<ь о системе координат, связанной с судном
(рис 153). Начало координат лежит в точке пересечения миделя,
ДП и ОП Ось Ох направлена в пос, ось Оу — на правый борт, ось 0г —
вверх. Таким образом, положение любой точки на судне можно
задать тремя координатами абсциссой х, измеряемой параллельно
оси Ох, ординатой у, измеряемой параллельно оси Оу, и аппликатой z,
измеряемой параллельно оси Ог Причем следует учесть, что абсцисса
может быть положительной (если точка лежит в нос от миделя) и
отрицательной (если точка расположена в корму от миделя), орди-
ната так же может быть положительной (точка справа от ДП) и отри-
цательной (точка слева от ДП), аппликата же бывает только положи-
тельной, так как все точки, расположенные па судне, лежат выше
киля.
Расстояние между двумя точками на судне обозначается через
1Х, если оно измеряется вдоль судна, параллельно оси Ох', 1У — при
измерении поперек судка, параллельно осн Оу и 1г ~ параллельно
оси 0 г.
228
Пример I.
Определить объем подводной части корпуса И, площадь ватерлинии S, площадь
мидель-шпат оу га ©у и коэффициенты полночи <р и % судна с элементами L, В; Т, 6;
а и 0. соответственно равными 140; 18; 6; 0,65; 0,83; 0,97 *.
Объем подводной части корпуса V по формуле (10) будет V = bLBT = 0.65 X
X 140 X 18 X 6 -= 9830 ж»
Площадь ваюрлинин S по формуле (8)
8 - ckLB 0,83 X 140 X 18 = 2090 ж»
Площадь мидель-шпангоута по формуле (9)
©д -= рвТ-= 0,97 X 18 X 6 •= 104,7 м* »
Коэффициент продольной полноты
<P = _Z_=_в0 672
* <B<L 104,7X140
Коэффициент вертикальной подпош
V _ _9830
Х~ ST ~ 2090X6 ’ W
Ответ V- 9830 ж’, 5’ - 2090 ж'2, «>х --- 104,7 ж», <р •= 0,672; х - 0,783
Пример 2.
Определить L; В, Т, Н; S, ь»»; 0 и а судна с объемным водоизмещением V »
== 4200 ж1 при 6 - 0,63; <р « 0,66; х - 0,80, L В = 8,0, В : Т« I.9; L : Н - I2.
Известно, что V — bLBT В этом выражении нам известны только V и 6 Для
определения неизвестных главных размерений следует, воспользовавшись данными
соотношениями их, выразить два размерения через третье Из анализа соотношений
нидно, что удобнее всего выражать L и Т через В Тогда L = 8В, а Т = 8/1,9
Подставнь полученные значения в уравнение для V, получим
И-MBS-Л- .
.. 86В4 . .,1Ло1
V -- —j-g- - - 4,2108'
Отсюда ширина судна
Длина судна L -- 88 « 8 X 11,66 -- 93,3 ж
Осадка судна Т -= — 6,14 ж
Высота борта определяется из фегьего соотношения
Н ж А. -в J!®»? .= 7 77 м
12 12 ’
* Здесь и далее в книге буквами обозначены элементы судна, а цифрами — их
величина, причем линейные размеры даны в метрах, коэффициенты — безразмерные.
Например, для данного судна длина L ~ 140 ж, ширина о = 18 ж, высота Т — 6 ж;
коэффициент общей полноты 6 — 0,65. коэффициент полноты ватерлинии а = 0,83;
коэффнцнеы полнены мидель-шпангоута 0 — 0,97 Далее при аналогичной форме
заинек линейные размеры принимаю!ся в метрах, площадь — в ж2, объемы — в ж9
229
Коэффициент полноты а по формуле
«=-5-=-Т§—в.788
Коэффициент полноты Р по формуле
» « 0.63
<Р 0.66 “°’955
Площадь ватерлинии S — aLB - 0,788 X 93,3 X 11,66 = 853 мг
Площадь мидель-шпангоут ш* = $ВТ = 0,955 X 11,66 X 6,14 — 68,4 мг
Сделаем проверку.
V = 6LBT 0,63 X 93,3 X 11,66 X 6,14 = 4200 ж»
Ответ I - 93,3 м, В =- 11,66 м\ Т » 6,14 м\ Н -= 7,77 м, S •= 833 ж?, <аж •
~ (»8,4 м», а -- 0,788, 0 = 0,955
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Определить вес коэффициегты полноты судна, элементы которого L;
В, Т; V,S и tog соответственно равны 90, 13; 5,6, 4100, 970, 71.
Ответ- а = 0,829, 3 0,975, 8 = 0,625; <р = 0,642; % -= 0,755
Задача 2. Определить объем подводной части корпуса V, если элементы S, а;
6 и Т соответственно равны 700, 0,85, 0,75, 3
Ответ. V = 1850 ж8
Задача 3. Определить площадь мидель шпангоута, если L, р, -~ и ~ соответ-
ственно равны 72; 0,9, 6; 3
Ответ’ юд ® 43 мг
Задача 4. Определить главные размерения и недостающие коэффициенты пол-
ноты судна, у которого V, 6, 8 н шд соответственно равны 2000, 0,7;
20, 2, 13, 550, 33
Ответ L = 83 м, В 8,3 м, Т = 4,15 м, И 6,38 м, а - 0,799, В -= 0,957,
ф= 0,732, х — 0,876
§ 50. Вычисления
no методу трапеций
El
Al
Все сечения корпуса судна представляют
собой площади, сираниченные кривыми ли-
ниями; объемы корпуса — это объемы, огра-
ниченные криволинейными поверхностями Для вычисления этих
площадей и объемов применяют ряд приближенных методов, один
из которых мы рассмо!рим.
Вычисление площадей. Для опре-
деления площади фшуры, изобра-
женной на рис. 154, поступим следу-
ющим образом. Основание фигуры /
разделим на п равных частей и из
точек деления восставим перпендику-
ляры, называемые ординатами, длину
которых будем обозначать через
У в, У к Ух..Уп_х, Уп^ Длину по-
лучившегося единичного участка
основания обозначим А/, следова-
тельно А/ — //п, где п — число рав-
ных промежутков, или количество
ординат без одной
Инс !S4 К негону трапеций.
''30
Площадь фигуры оказалась, разбитой на плоскости, ограни-
ченные с боков ординатами, снизу — отрезком Д/, а сверху — участ-
ком кривой, которую с достаточной степенью точности можно за-
менить прямой линией, что превращает полоску в трапецию (отсюда
к название метода).
Теперь можно написать, что площадь всей фигуры <$ равна сумме
площадей отдельных полосок st, т. е.
$= S Si — Si -J- Sx 4" •• |-Зя_14-$я. (Н)
Площадь же первой полоски L Л/, второй -
* ~У1"2“2 Ы и т. д; площадь последней полоски
sn = + д/
Подставив полученные значения в формулу (11), получим
S = д/ + М 4- -. • 4- Vn- Д/ -
= |--у 4-у-Ь-g2 4-• • * +
== Д/ (-у- 4- У» 4- yt 4- • • 4- Уп-х 4- -у) —
= А/ (уъ F Ух 'Ь Уг 4“ • • • 4" Ул-1 4* Уп —) •
Полученное выражение и есть формула трапеций, которую
кратко можно записать так.
5 = Лг(Дл-е) (12)
Здесь £ yt = у, -I- у, + у, + . . + yn.t + у, — сумма ор-
1=0
динат; с — ----поправка.
Тогда правило трапеций можно прочесть таким образом, площадь
фигуры, ограниченной кривой линией, равна произведению расстояния
между ординатами на сумму ординат, за вычетом поправки.
Правило трапеций для определения площадей по теоретическому
чертежу имеет следующий вид-
а) для определения площади ватерлинии (рис. 155, а)
S -= 2Д£ (£ у - е), (13)
б) для определения площади шпангоута (рис 155, б)
Л» .. олт.г и <}
231
В этих формулах Д£ =* Lin, где п 20 или п -- 10 в зависимое!и
от числа шпангоутов на теоретическом чертеже и t\T -- Tim, тде т
число ватерлиний без одной. Поправка с — полусумма крайни >
ординат. Коэффициент 2 принят для того, чтобы получить полную
площадь, гак как на теоретическом чертеже изображена только поли
вина судна.
Вычисление обьсма. Если тело разделить равноотстоящими
плоскостями на несколько частей, го обьем тепа можно вычислить
по формуле трапеций, заменив ординаты у площадями сечений л
Формула трапеций для вычисления объема приобретает вид
V = AZ(s„ + s,-| ,, I
или еокращеччо
У==А/(Д (15)
где в = — поправка.
Для вычисления объема подводной части судна формула трапе»
ций может быть записана двояко
V =-- А£ Q] «о - ь) (16)
при использовании в качестве сечений плоскостей шпангоутов и
V-AT(^S-e) (17)
при использовании в качестве сечений площадей ватерлиний
Точность расчета повышается с увеличением количества ординат,
но при этом резко возрастает и громоздкость расчете В г^стоящее
время для расчиоь алиментов теоретическою чер<сАа часто испсль-
232
зуют элек1ронпо-вычислительные машины Однако для приближен*
пых вычислений можно пользоваться приведенными формулами.
Пример I
Вычислить площадь ватерлинии судна длиной L = 62 ж (см. рнс 155, а) по орди-
натам полушироты, равным 0, 1,3, 2,35; 3,2,3,8, 4,0; 3,9,3,75; 3,2; 2,5, 1,4 ж. Опреде-
лить коэффициент а
Для определения площади воспользуемся формулой (13) способа трапеций
6' = 2ДЛ (}] у в)
Определяем неизвестные величины.
5 У = 0 + 1,3 4- 2,35 4- 3,2 Ь 3,8 4- 4,0 4- 3,9 | 3,75 4- 3,2 + 2.5 4- 1,4 -
= 29,4 ж;
Л/ —- - - -9? = 6,2 ж,
л 10
v L*£ _ __2J M _ 07 M
2 - 2 -V,f M.
Подставляя полученные значения в формулу для S, получим S--2X6,2 (29,4 —
— 0,7) — 350 ж».
Примечание При решении задач можно подставлять найденные значения
прямо в первоначальную формулу, что сэкономят время.
Коэффициент полноты а определяем по формуле (3) а = SILB.
Ширину судна В нужно определить, удвоив наибольшую ординату полушироты
В = 2 X 4,0 = 8 ж
Тогмв_^__ 0,706
Ответ S — 350 ж2, а — 0.706
Пример 2
Определить объем подводной части судна V и коэффициен1ы полноты 6, 0 и <ц>,
если известны площади шпангоутов. 0, 8; 23, 45, 65, /О, 67; 59, 41; 18; 0 LBT —
= 98 X 12 X 6,1
Объем подводной части корпуса по формуле (16) будет
V = Д£ (2 » - в)
Определяем неизвестные элементы
2 <в=04-84-234-454-65-1-704-674-59-F 414- 18 4- 0 = 396 ж«,
Д/. = A,J** ^9,8 ж;
г — 0, так как о» = е>я = О
Тогда V = 9,8 (396 -- 0) « 3880 ж»
V 3880
Коэффициент полноты 6 -= - 12x6,1 0,54
Коэффнцнен г полноты $ “ в 12х6Т в О»®®6,
Здесь = 70 ж2 — наибольшая площадь шпангоута.
Коэффициент полноты ф = ~ ~ ™ - 0,565.
Ответ V = 3880 ж» 6 = 0.54, В = 0,956, <р = 0,565.
ЛП
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1 Определить площадь мидель шпангоута и коэффициент ft по псиц
ординатам корпуса, равным: 3,40, 5,90, 6,15, 6,25, 6,30, 6,30 м.
Осадка судна Т = 6,5 м.
Ответ — 76,6 лР\ р = 0,935
Задача 2. Определить площадь переборки, если измерены горизонтально
ординаты от ДП до борта: 1,8; 2,5, 3,0, 3,4, 3,7, 3,9, 4,0 м Высота переборки 9,6 а
Ответ F = 62,2
Задача 3. Определить количество погонных метров парусины шириной 0,8 ч
для изготовления тенга нал учаггком палубы длиной 9,6 м и полуордипатами: 6,*/,
6,0, 5.7, 5,2, 4,7, 4.0, 2,8 Припуск на швы принять 2% от общей площади
Ответ 123 пог м
Задача 4. Определи:ь значения V, 6, а и %, если изпссгпы площади ватерлиииЬ
((низу ниерх) 120, 630, 870, 1000, 1100, 1200; 1250 мг, a L, В и Т соошетствеинн
раины 120; 15; 5,4
Ответ V 4940 ж»; 6 - 0,51, а -= 0,695; % - 0,734
Задача 5. Определить V, 6 и а, если известны и лошади ватерлиний 600, 591»,
590, 580; 560, 500, 400 м*, а Л; В и Т cooiBeicineiiHo равны 80, 10, 4,8
Ответ V « 2660 м\ 6 •=• 0,692, а = 0,75
ГЛАВА XII
ПЛАВУЧЕСТЬ
Плавучестью называется способность судна
§ 51. Условия плавать, неся па себе все грузы, при
равновесия судна определенном положении опюешельно по-
верхности воды.
При плавании судна на спокойной воде на пего действ у юг силы
веса самого судна и находящихся на нем грузов Равнодействующая
этих сил Р (рис 156) приложена в точке <?, называемой центром тяже-
Рис 156 Силы, действующие иа судно
сти судна (ЦТ), и направлена вертикально вниз. Силы веса уравно-
веш 1ваются силами давления воды на корпус судна или силами под-
держания Равнодействующая сил поддержания D приложена
в точке С, называемой центром величины (ЦВ)*, и направлена вер*
* -кичлив» совпадает с геометрическгч Петром тяжести подводного
объема корп^сг
(икально вверх Судно, плавающее на поверхности воды, будет на*
ходиться в равновесии, если силы веса и силы поддержания будут
уравновешены, т с. будут выполнены следующие условия:
Р — D,
хл = хс\
Уе = Ус-
Эги выражения представляют собой условия равновесия судна,
плавающего па поверхности воды
Первое условие является математической записью закона плаву*
чести, который формулируется так. всякое судно, плавающее на по-
верхности воды, весит столько, сколько весит вытесненная им вода
Если обозначить удельный вес воды через у, то уравнение плаву-
чести можно записать в следующем виде.
D --= yV.
(18)
При расчетах плавучести принимают
для пресной воды
» морской воды
у = 1,00 т/л*
у — 1,025 т!м*
§ 52. Весовые
и объемные
характеристики
К основным характеристикам или изме-
рителям судна относятся: водоизмещение,
грузоподъемность и грузовмеаимость
Водоизмещение судна бывает объемное
и весовое Объемным водоизмещением называется объем подводной
части судна или, чю то же самое, объем вытесненной судном воды.
Обозначается объемное водоизмещение буквой V и измеряется в ку-
бических метрах (л3) Весовым водоизмещением называется вес судна
или вес вытесненной судном воды. Весовое водоизмещение обозна-
чается буквой D и измеряется в тоннах (т).
Во время эксплуатации судна ею водоизмещение постоянно
меняется в зависимости от количества груза, расходования топлива,
смазки, пресной воды п т д., однако в определенных пределах. Ниж*
ний предел Do называемый водоизмещением судна порожнем, представ-
ляет собой вес порожнего судна, т. с. вес корпуса, механизмов и
оборудования без груза, запасов топлива, смазки, воды, продоволь*
ствия и без учета веса экипажа. Верхний предел Drp, называемый
водоизмещением в полном грузу, представляет собой полный вес за-
груженного судна, готового к плаванию. Для каждого судна суще-
ствует вполне определенная величина водоизмещения в полном
грузу и эксплуатация перегруженного судна категорически запре-
щена
Весовое и объемное водоизмещение связаны между собой фор-
му той 0 о)
2*5
Грузоподъемностью судна называется вес грузов, которые ш
ревозит судно Различают дсдвейги чистую грузоподъемность. Д<«»
вейтом или полной грузоподъемностью, называемся полный вес весь,
перевозимого судном полезного груза. В дедвейт входит вес грузом,
пассажиров с ба/ажом, запасов топлива, смазки, пресной воды, мри
довольствия и вес экипажа с багажом. Если обозначить дедвей!
10 сг0 величину можно выразить как
-- *>гр — /Ль
иными словами, дедвейт представляй собой разность между води
измещенпем в полном грузу и водоизмещением порожнем Поскольку
и DIP и Do — величины, постоянные для данного судна, то и дедвей!
является постоянной эксплуатационной характеристики^
судна.
Чистой грузоподъемностью Рц называют вес перевозимых суд-
ном грузов и вес пассажиров с багажом и запасами воды и продоволь-
ствия для них Чистая грузоподъемность изменяется в зависимости
ог продолжительности рейса, т е ог количества топлива, воды и
прочих запасов, необходимых для совершения данного рейса. Таким
образом, па коротких рейсах судно может перевес! и больше груза,
чем па дальних.
Объемной же характеристикой судна, необходимой для взимания
портовых пошлин и других сборов при эксплуатации судна, является
вместимость, представляющая собой объем судовых помещений.
Поскольку обмер судна производится по специальным правилам
н регистрируется классификационными обществами в специальных
мерительных свидетельствах, то вместимость получила название
регистровой вместимости Различают валовую вместимость, или
брутто (BRT), и чистую, или нетто (NRT). Валовая вместимость —
это внутренний объем корпуса судна и всех надстроек и рубок,
а чистая вместимость — вместимость помещений, обеспечивающих
коммерческую выгоду эксплуатации судна Чистую вместимость
получают путем вычета из валовою объема помещений, не предна-
значенных для перевозки >рузов и пассажиров (1 е помещений для
экипажа, главных и вспомогательных механизмов, рулевой и штур-
манской рубок и т н )
Регистровая вместимость измеряется в регистровых тоннах, пред-
ставляющих собой единицу объема, равную 100 кубическим футам
или 2,83 м9.
По регистровой вместимости судна определяют величину различ-
ных сборов и пошлин в морских портах.
До недавнего времени преимуществами при обмере обладали
шельтердечные суда, у которых верхняя палуба рассматривалась
как легкая, навесная (шельтердек), н объем между нижней и верхней
палубами не включался в регистровый тоннаж судна В настоящее
время эти преимущества оасппострапены и другие суда, имеющие
две (и более) палубы
23Ь
§ 53» Изменение
средней осадки нри
приеме н снятии
малого груза
Малым принято считать груз, вес которого
не превышает 10% весового водоизмещения
судна При приеме груза весовое водоизме-
щение судна увеличивается, что приводит к
увеличению объемного водоизмещения, а еле*
довательно, и осадки, причем приращение средней осадки пропор-
ционально весу принятого груза. Пусть иа судно принят малый
груз весом р Весовое водоизмещение получит приращение AD »
- р, а объемное — приращение AV Зная, что D — Уу, можно
написать: AD — ДУу или
р =-- АУу- (19)
Если груз принимается так, что судно не получает ни крена, ни
дифферента, то приращение объемного водоизмещения можно опре-
делит ь как дополнительный объем корпуса, вошедший в воду,
AV =-- SAT, (20)
где $ — площадь действующей ватерлинии, ж*; АТ — приращение
средней осадки, м.
Подставив выражение (20) в формулу (19), получим
р — SbTy,
огкуда приращение средней осадки будет
(21)
дт = -^. (21а)
Величина АТ может быть положительной и отрицательной, в зависи-
мости от знака при р. Принято при приеме груза писа гь его вес со зна-
ком плюс ((-), а при снятии со знаком минус ( )
Новая средняя осадка Tz - Т 4- АТ м,
где Т — первоначальная средняя осадка м
Таким образом, при приеме груза средняя осадка судна увеличи-
вается, а при снятии — уменьшается.
Если в формуле (21) принять приращение осадки АТ равным
1 см, то получим значение груза, изменяющее осадку судка па 1 см
Обозначив эту величину через q, получим
q = 0,0ISy = т/см. (22)
Тогда приращение средней осадки можно определить по формуле
ДТ = Х-сж (22а)
Из выражения (22) видно, что величина q зависит от площади ватер-
линии S Для удобства пользования строят кривую числа тонн на
1 см осэдкр 1571 пп которой легко определить величину q,
соответствующую осадке судна к моменту погрузки или выгрузки.
237
Ниже приведены примеры решения отдельных задач в задачи
для упражнений.
Следует помнить, что с увеличением количеова принимаемого
или снимаемого груза точность расчета по указанным формулам сии
Рис 157 Кривая числа топи иа
1 см осадки.
жается, а при величине груза, преврати
ющей 10% от водоизмещения, ошибка
может быть недопустимо большой
Для случая приемки (или снятия)
любого груза пользукнея грузовым
размером (см § 55)
Пример I
Определим исадку и водоизмещение судна
после приема на нею 200 т топлива Первона-
чальные элементы судна L, В, 7, 6 и а соответ
а пенно равны 80; 12, 4, 0,5; 0,8 у =- 1,00 mhd.
Новая осадка Т' — Т + АТ, [где прираще-
ние осадки по формуле (21а) будет АТ— у- -
Определяем площадь ватерлинии =
= al В = 0,8 X 80 X 12 - 767 л»
Тогда АТ-- - - 0.26 м и Т=4-| 0,26 =
- 4.2G м
Новое водоизмещение D' -= D -|- р.
Определяем начальное водоизмещение
J) - vbLBT = I X 0.6 < 80 X 12 X 4 2300 m
1<ича £>'- 2300 1- 200 =
— 2500 m
Ответ Г = 4,26 м, D' = 2500 т
Задачи для самостоятельного решения
Задача I. Судно с элементами L, В-, Т, 6 и а, равными соответственно 140, 20,
9,6,0,72 и 0,85, иыгрузило в морском порту (у = 1,025 т/м*) 1200 т груза и приняло
800 т топлива Определить конечную осадку н водоизмещение
O/naem* Г = 9,44 м, D' - 19 400 т
Задача 2. Сколько груза надо снять с судна, имеющею элементы L, В, Т, 6 и а
соответственно равные 100, И, 5,1, 0,7 и 0,8, чтобы уменьшить его осадку ло 4,7 м
(у = 1,0 mini*)?
Ответ р = —448 т
Задача 3. Сколько i рузт принято иа судно, элементы которого L, В, Т, 6
и а соответственно равны 60, 8, 3,7; 0,6; 0,85, если его осадка стала 3,9 м (у =
- 1,025 т/м8)?
Ответ р — 84 т
Задача 4 Судно с элементами £; В, Г; би а, равными ПО, 16, 5,3, 0,75, 0,82,
должно быть поставлено в сухой док с глубиной входа 5,2 м Сколько груза надо
сиять с судна, чтобы при входе судна под его килем ос гался запас 0,3 * (у ~ 1,0 т/лг3)9
Ответ р — —578 т
§ 54. Изменение Морская вода имеет более высокую ллот-
соленостн воды кость, чем пресная, поэтому судно при од-
ном и том же весовом водоизмещении будет
имегь и море мечыиую осадку, чем в о?ке Объемипо чгиличм^цге’Ч'®
также буде~1 мсиыпим в морс
238
Обозначим удельный вес воды до перехода судна через удель-
ный вес воды после перехода у2> объемное водоизмещение до пере-
хода У2; объемное водоизмещение после перехода К».
Если судно псрсходш из моря в реку, то приращение объемного
водоизмещения
Д V - У, - УР (23)
Зная, что D - Уу, можно записать V - Div, тогда Vi — D/Vi,
a Vt - D/Vs
Подставив значения У, и Vt в выражение (23), получим
л 1/_ О _ P(Yi-Y») /24)
Ys Yi YiYs ’ ' ’
С другой стороны, ДУ = $ДТ [см. формулу (20)1.
Приравняв правые части выражений (23) и (20), получим
$ДТ = ,
ViVt
откуда
YiYa
(25)
D
S *
Знак AT гависи? от направления перехода Если судно переходит
из пресной воды в соленую (?i < у2), то величина ДТ будет отрица-
тельной, и новая осадка будет меньше первоначальной. Если же
судно переходит из соленой воды в пресную (уя > у2), то величина ДТ
будет положительной, и новая осадка станет больше первоначальной.
Пример 1.
Судно с элементами L; В, Т, b и а, равными соответственно 80, 12, 4; 0,6; 0,8,
должно перейти из реки, в которой уг -= 1,0 m/м9, в морс, где у2 ~ 1,025 m/ж3
Определить новую осадку судна
Новая осадка определяется по формуле Т' — Т + ДТ, где изменение осадки
по формуле (25) будет
дТав YuzYi-.jD
YiY« S
Водоизмещение первоначальное D — vfiLBT = I X 0,6 X 80 X 12 X 4 =
- 2300 m
Площадь ватерлинии S — aLB — 0,8 X 80 X 12 ®» 767 ж3
Тогда
ат- (1 -«.025)2300 аа7л(
лт—-гхдахж" ~0-1’7 *
Г = 4 + (—0,07) = 3,93 м
Ответ Т' = 3,93 м.
Пример 2.
Судно с эчементами L; В, Т, Ь и а, равными 80, 12, 4, 0,6; 0,8, при плавании
в море, в котором yt = 1,02 m/м9, израсходовало 400 m запасов и за гем пришло
t речной порт, где у2 = |,0 щ/v» Определить конечные осадку и водоизмещение,
'.'IhTaX
Конечная осадка Т' — Т 4- ДТР 4- ATV
239
Изменение осадки от расходования запасов ДТр - .
,, Vi— V? В'
Изменение осадки от изменения со пениста воды Д7\ = "?*? *"§ (здесь
взято повое водоизмещение D' — D + Р, так как переход совершается уже после
израсходования запасов)
Начальное водоизмещение (в морс) D — y^LBT = 1,02 X 0,6 X 80 X 12 X
X 4 = 2350 т.
Площадь ватерлинии S = aLB = 0,8 X 80 X 12 — 767 м*
Теперь
-400 _К1 (1,02—1)х2350
ДГ₽” 1,02X767 ‘ --0-51 *' 4TV=* 1,02X1X767 " °’06 *'
Г - 4 + ( 0,51) 4- 0,06 - 3,55 м
Новое водоизмещение [)’ - 2350 4 (—400) - I960 т
Ответ Г = 3,55 м, D' -= 1950 т
Задачи для самостоятельного решения
Задача I. Судно с элементами L, В, Т, 6 и а, равными соответственно 140;
18, 6,7; 0,65; 0,82, в пресноводном порту приняло 600 т запасов и вышло в море,
где у2 = 1,02 т/м* При плавании в море было израсходовано некоторое количество
запасов и по окончании рейса осадка судна стала Т — 7,02 м Определить количе-
ство р израсходованных за рейс запасов н конечное водоизмещение
Ответ р -- —296 т, D' = 11 304 т
Задача 2. Танкер с элементами I,, В„ ог н 6г, равными 100, 14, 4, 0,7,
0,8, на Астраханском рейде (у,— 1.00G тл/л*) перекачал 300 т груза па баржу с эле*
ментами Ln, Вц, Тб, бо н с^, равными соогвегствеппо 115, 16,0,8,0,85, 0,9, которую
отбуксировали в Волтоград (у2 = 1,0 т/м*), а сам ушел в Паку (у3 — 1,011 т!м*).
Определить конечное водоизмещение и осадки танкера и баржн, условно считая
перекачиваемый груз малым как для танкера, так и для баржи
Ответ = 3640 т, Т[ “ 3,71 м, D6 = 1560 т, = 0,98 м.
Задача 3. Судно в пресноводном порту (yt — 1,0 т/м*) имеет элементы /, В,
Т, б и а, равные соответственно 120, 15, 7, 0,7, 0,8, и должно выйти в море, где у, »
— 1,025 т/м* Сколько труза судно может принять дополнительно, чтобы ею осадка
в морс была 7 ч?
Ответ' р ~ 216 т
Задача 4 Судно с элементами J; В, Т, б н а, равными 110, 14, 6,5,0,75, 0,85,
вышло из морского порта, в котором ух -» 1,025 т/м* Израсходовав за время плава*
ния 600 т запасов, оно пришло в речной порт, где у» = 1,0 т/м* Определить осадку
и водоизмещение судна в реке.
Ответ Т' — G,94 м, D' — 8100 т
§ 55. Грузовой Грузовым размером называется кривая, вы-
разкер н грузовая ражающая зависимость между водоизмеще*
шкала ни ем и средней осадкой судна. Грузовой раз*
мер позволяет решать при эксплуатации
судна следующие задачи
— определение водоизмещения судна по известной средней
осадке,
— определение средней осадки судна по известному водоизмеще*
нию,
240
— определение количества принятого или снятого с судна груза
по известному изменению средней осадки;
— определение изменения средней осадки по известному коли*
честву принятого или снятого груза.
Последние две задачи можно решать не только для случая малого
груза, но и для груза любой величины
Следует оговориться, чго грузовой размер строится по теоретиче-
скому чертежу для посадки судна иа ровный киль, и пользоваться
0
of
им можно топ^ко при шЬферрпте. не пре-
вышающем Г* 11ри больших величинах диф-
ферента грузовой размер дает большую по-
0 WOO 2000 3000 4000 5000 0000 1000 0000о,.т
Рис, 158. Грузовой размер (а) и грузовая шкала (б).
грешность* Для судов, плавающих как в пресной, так и в соленой
воде, на чертеже грузового размера (рис. 158) наносят две кривые:
для водоизмещения в пресной воде (верхняя кривая) и для водо-
измещения в соленой воде (нижняя кривая).
Пользуются грузовым размером для решения, например, первой
задачи, следующим образом. На оси ординат из точки, соответствую-
щей средней осадке судна (например, Т — 5 м), проводят горизон-
тальную линию до пересечения с кривой водоизмещения, соответст-
вующей солености воды, в которой плавает судно. Из точки пересе-
чения опускают перпендикуляр на ось абсцисс и считывают значение
водоизмещения (в нашем примере D = 5200 т) Понятно, что вторая
задача будет решаться в обратном порядке.
Решение третьей задачи несколько сложнее. Например, исходная
осадка судна — 5 ж, а после приема какого-то груза осадка
стала Га = 7 м. Чтобы определить количество принятого на судно
* Для ьычислення водоизмещения при большом дифференте служит так назы-
ваемый масштаб Бонжана, который в данной книге не рассматривается.
16 ' . Я41
груш, определяем водоизмещения, соответствующие осадкам 7,
и Т2 D, — 5200 т и D, - 8000 т Очевидно, что количество прпня
того груза р == D2 — Dx = 8000 — 5200 =-- 2800 tn
Четвергам задача решается обратным способом.
Пользование грузовым размером па практике несколько затруд
нетто, так как даже небольшая непараллелыюсть линий по отношении»
к осям координат чертежа может привести к значительным погреш-
ностям. Поэтому для удобства всех грузовых расчетов по грузовому
размеру строят специальную номограмму*, называемую грузовой
шкалой
Грузовая шкала представляет собой таблицу с вертикальными
колонками, в которых разбиты шкалы для осадки, водоизмещения,
дедвейта и надводного борта. Имеются шкалы водоизмещения и дед-
вейта как для пресной, так и для соленой воды. Иногда грузовую
шкалу дополняют еще шкалами для осадки в футах и числа топи
груза, необходимых для изменения осадки на 1 см. Грузовая шкала
позволяет более просто п с большей точностью решать все перечне*
ленные задачи и является официальным документом, по которому
судят о количестве погруженного илн выгруженного го уза, что очень
важно, особенно при перевозке массовых грузов, идущих насыпью
(уголь, руда, зерно и т д)
Для пользования грузовом шкалой на пей достаточно провести
горизонтальную линию через точку, соответствующую какой-либо
известной величине, например осадке Т, и сразу снять значения
всех остальных величии Точность получаемых при этом данных
для шкал *кадок и надводного борта составляет до 1 см, а шкал водо-
измещения и дедвейта — до 5 tn, что вполне достаточно.
§ 56. Запас Запасом плавучести называется объем надвод-
н лаву чести.
Грузовая марка
ной водонепроницаемой части корпуса судна.
Отт позволяет судну оставаться на плаву, если
вес судна будет превышать водоизмещение в
полном грузу за счег, например, воды, попавшей в судно при аварии.
По основному уравнению плавучести запас плавучести равегг весу
груза, который судно должно принять для его полного нагружения.
Запас плавучести зависит от величины надводного борта—чем он боль-
ше, тем больше запас плавучести. Исходя из этого соображения Регистр
СССР назначает каждому судну в зависимости от его размеров,
назначения и района плавания минимальный надводный борт, кото-
рый фиксируется в документе, выдаваемом судну и называемом
«Свидетельсгвом о грузовой маркев.
Груэовая марка (рис. 159) — это специальный знак, наносимый
на бортах судна в районе мидель-шпангоута, состоящий из тоех
элементов, палубной линии, диска (круга или диска Пл и мео л я) и
‘ acjfoei амма — чертеж, яо которому произведя гея вычисления (от греческих
слов коне' — с>«ет и графа — нишу, буквально «счтгаю>ци4 чертеж»)
гребенки осадок Толщина всех линий грузовой марки 25 мм (осталь-
ные размеры указаны на рисунке). Рисунок грузовой марки зависит
от района плавания судов. Суда, плавающие во внутренних морях,
имеют марку, изображенную на рис. 159, а. Буквы Р и С на средней
линии диска Плимсоля означают, что грузовая марка нанесена по
Правилам Регистра СССР Суда, имеющие неограниченный район
плавания, имеют марку, изображенную на рис 159, б, которая яв-
лче)ся международной.
Суда, перевозящие лес, кроме обычной грузовой марки получают
лесную марку (рис. 159, б), гребенку которой наносят к корме or
Рис 159 Грузовая марка.
диска Плимсоля. На борту, окрашенном в темный цвет, марку на-
нося! белой или желтой краской, на свсмом — черной
Буквами обозначены линии соответствующие величине осадки,
которую должно иметь судно при плавании в различных бассейнах
и в различных погодных условиях.
Л — плавание летом в соленой воде. Расстояние от верхней
кромки этой линии до верхней кромки палубной линии соответст-
вует назначенному Регистром СССР минимальному надводному
борту Линию Л наносят на одном уровне со средней линией диска
Плимсоля,
3 — плавание зимой в соленой воде. Надводный борт несколько
увеличен, так как зимой более часты штормы и возможно обледе-
нение;
ЗСА — плавание зимой в Северной Атлантике Надводный борт
еще более увеличен, так как в этом районе зимой особенно часты и
свирепы штормы,
Т — плавание в тропиках в соленой воде Благодаря спокойным
условиям плавания допускается уменьшение надводиого борта,
П — плавание в пресной воде. Расстояние между линиями П и Л
LOOTBerciBver величине изменения осадки суляя при изменении
солености воды (см. § 54),
ТП — плавание в тропиках в пресной воде.
У гребенки лесной марки обозначения такие же, но с добавле*
нием буквы Л.
До всгупления в силу новых правил обмера судов па двухпалуб-
ных (и более) судах, совершающих заграничные рейсы, наносили спе-
циальную тоннажную марку, ко top а я давала право па получение
льготной вместимости. Знак тоннажной марки состоит из основной
линии, расположенной горизонтально, н переверну!ого равносто-
роннего треуюльвнка, опирающегося на середину основной линии
своей вершиной На юниажпой марке выше основной липин наносят
также линию пресной воды Отсчеты всех осадок снимают по верхним
кромкам линий (рис 160).
Для определения осадок судна па фор- и axiepmicBiiMx. а при
большой длине судна и на мидель-шпангоут с наносят марки углуб-
лений, которые могут быть разбиты либо в метрической системе, т. е.
в метрах, либо в футах. На судах загранплавания марки правого
борта наносят в метрах, а левого — в футах. При метрической раз-
бивке высота цифр н промежутки между ними равны 10 см, а при
разбивке в футах Bbicoia цифр и промежутки между ними рав.чы1/2
фута или 6 дюймам. Отсчет осадки производят по нижней кромке
цифр.
ГЛАВА XHI
НАЧАЛЬНАЯ ОСТОЙЧИВОСТЬ
§ 57. Основные
наложения
и определения
Остойчивостью называется способность
судна плавать в прямом положении и воз-
вращаться к нему после прекращения дей-
ствия сил, вызывавших отклонение Это —
важнейшее мовеходное качество, обеспечивающее безопасное 1ь пла-
вания судна. Остойчивое судно, будучи наклоненным относительно
214
спокойной поверхности воды внешним моментом на определенный
угол, верпе 1ся в исходное положение после снятия этого момента.
Для каждого судна, в зависимости ог его загрузки, существует
определенное значение угла наклонения, при превышении которого
судно опрокидывается Этот угол называется критическим углом,
а минимальное значение момента, способного создать! акой угол, —
опрокидывающим моментом.
Различают продольную и поперечную остойчивость.
I Остойчивость, которую судно имеет при наклонениях вокруг про-
дольной оси (рис. 161, а), измеряемых углами крена 0, называют
поперечной остойчивостью.
Рис. 161. Поперечная (а) и продольная (б) остойчивость судна
10стойчивость, которую судно имеет при наклонении вокруг по-
перечной оси (рис. 161, 6), измеряемых углами дифферента ф, назы-
вают продольной остойчивостью.
В данной главе будет рассмотрена начальная остойчивость, т е.
поперечная остойчивость при малых наклонениях судна (или при
крене судна на малый угол), которая характеризуется следующими
допущениями.
- углы наклонения не превышают 10—15°, причем палуба при
этих углах не входит в воду, а скула не выходит из воды,
— наклонения равнообьемны, т е. объемы входящих в воду час-
тей корпуса равны объему выходящих из воды частей корпуса;
— наклонения происходят вокруг осей, проходящих через центр
тяжести площади действующей влерлииии,
— центр величины перемещается по дуге окружности
§ 58. Метацентры- Рассмотрим сначала поперечные наклонения
ческне формулы судна (рис. 162, а). Если судно под дейст-
остойчнвостн вием внешнего кренящего момента AfKP (на-
пример, давления ветра) получит креи иа
угол 0 (угол между исходной WL0 и действующей ватерлиниями),
то за счет изменения формы подводной части судна центр величины С
переместится в точку Clt причем это перемещение, как мы услови-
лись, произойдет по дуге окружности с центром в точке М.
Сила поддержания D будет приложена в точке Cj н направлена
перпендикулярно к действующей ватерлинии IFLj. Точка М НаХО-
145
дпгся па пересечении диаметральной плоскости с линией действии
сил поддержания и называется поперечным метацентром. Сила веса
судна Р остается в центре тяжести (?; вместе с силой D она образус!
пару сил, которая препятствует наклонению судна под действием
кренящего момента М^. Момент этой пары называется восстанем
ливающим моментом Мъ\ его величина характеризует степень остой
чивосги судна
М9 = DGK тм. (26)
Перпендикуляр GK, опущенный из центра тяжести судна на линию
действия сил поддержания, являющийся плечом восстанавливающей
Рис 162 К выводу метацентрических формул
пары, называется плечом остойчивости I.
I-'GK м
На рисунке 162, а показано, что величина плеча остойчивости
зависит от взаимного расположения точек С, G и М Расстояние
между метацентром М н центром величины С называется поперечным
метацентрическим радиусом г
г -МСм,
а расстояние между метацентром М и центром тяжести G называется
поперечной метацентрической высотой h
h~ MG м
При постоянном водоизмещении D величина восстанавливающего
момеи>а зависит от величины плеча остойчивости, которую можно
определить из треугольника MGK:
GK — ЛШ sin 9 или I = ft sin 0.
Подставив величину плеча остойчивости в выражение (26), получим
фон чуv ол>. восстанавливающего момента
Мв = ин sin в, {el}
которая иазываося метацентрической формулой поперечной остой-
чивости
Анализ этой формулы показывает, чго величина восстанавливаю-
щего момента находится в прямой зависимости от величины мета-
цен (рической высоты А* чем больше А, тем остойчивее судно. Следо-
вательно, метацентрическая высота может служить мерой начальной
остойчивости данного судка. У морских судов различных типов ме-
тацентрическая высота может быть от 0,2 до 2 м и более.
Аналогично выводится метацентрическая формула продольной
остойчивости. _ ____________________________
На рис. 162, б точка <3R — продольный метацентр; 9RC — R —
продольный метацентрический радиус; 9RG - Яо — продольная
метацен1рическая высота, ф — угол дифферента.
Восстанавливающий момент будет
Мв - GKD,
а ____
GK = <2Пб$1пф = Я0$Шф,
следовательно, метацентрическая формула продольной остойчивости
будет выглядеть так:
Ma = DHa sin ф. (28)
Пользуясь тем, что углы крена 0 н дифферента ф малы, можно мета-
центрические формулы (27) и (28) переписать в виде
Ма = DA0, (29)
Ма = ЯЯоф, (30>
где 0 и ф даны в радианах, так как при малых значениях углов си-
нусы их приближенно равны величине этих углов, измеренных
в радианах.
Из формул (29) и (30) легко получить значения угла крена
0 = ^. рад. (31)
или
0« = 57.3-^-. ерад, (32)
и угла дифферента
ф = -^-1Р<Й. (33)
На практике часто пользуются величиной кренящего момента /п0,
изменяющего крен судна на Г. Эту величину можно получить из
выражения (32), приняв в нем 0 = г и заменив Ма на т0:
д — 57,3 откуда пц = тл/цграб. (34)
Зная величину /п0, легко определить угол крепа, который возникает
под действием известного крепящего момента Af^,
41кп
9=“r^"a' (35)
§ 59. Определение На рис 162, а было oi мечено положение
метацентрических основных точек, определяющих остойчи-
высот восгь судна, центра величины С с аппли-
катой zc, центра тяжести О с аппликатой
и метацентра М с аппликатой zm Из рисунка видно, что метацентри-
ческую высоту можно определить как разность аппликат метацентра
и центра тяжести
h — zn — Zg. (36)
Но аппликату метацентра можно определить как zm = г + гг,
где г — радиус дуги перемещения центра величины, называемый
метацентрическим радиусом.
Подставив последнее выражение в формулу (36), получим еще
одно выражение для определения поперечной метацентрической вы-
соты
h -- г | zc — zR (36а)
Аналогично для продольной метацентрической высоты (см
рис 162, б)
//о -КМ,- %- (366)
Следовательно, для того чтобы определить метацентрическую вы-
соту, необходимо знать метацентрический радиус, аппликату центра
величины и аппликату центра тяжести судна.
Определение метацентрического радиуса.
Метацентрические радиусы определяются с помощью методов, раз-
работанных в статике судна. Для судов нормальных обводов мета-
центрические радиусы можно определить по приближенным форму-
лам, дающим достаточно точные результаты,
«4-а1 в2
Г~ 246 * Т
или
(0,72а I- 0,292)» б2
f26 ’ Т ’»
п 0,008 4-0,077а’ L2
/? =------5------Т‘-
где а и б - коэффициенты полноты, a L, В и Т — главные размере-
ния судна.
Метацентрические радиусы, или моменты инерции площади
ватерлинии, можно определить также по кривым теоретических эле-
ментов (см § 67)
248
Определение аппликаты центра величины.
Для определения аппликаты центра величины также существуют
приближенные формулы
где Г — осадка судна, ж, а и 6 — коэффициенты полноты
Аппликату центра величины можно также вычислить по кривым
теоретических элементов судна (см. § 67).
Определение аппликаты центра тяжести
судна. Эта задача является наиболее трудной ври определении
метацентрической высоты. При проектировании судна аппликату
его цен>ра тяжести определяют при помощи «весового журнала»,
куда записывают веса всех деталей корпуса, механизмов и оборудо-
вания судна с указанием координат центра тяжести каждой из этих
деталей. Тогда аппликата центра тяжести судна будет
2) Pi
। де pt — вес каждой детали, m, z{ — аппликата ее центра тяжести, м,
2] Pizi - сумма ci этических моментов всех весов относительно ос-
новной плоскости.
Эют способ очень громоздок, но, к сожалению, при проектирова-
нии судна является единственным. Если известно положение центра
тяжести судна z£0, то новую аппликату центра тяжести судна гй1
после приема пли снятия грузов с судна можно определи!ь как
= (37а)
гдеР0 — начальное водоизмещение судна, пг, £ pt — алгебраиче-
ская сумма грузов, принятых или снятых с судна, т, £pizt — сумма
ci этических моментов этих грузов относительно основной плоскости,
тм.
Аппликату центра тяжести судна порожнем можно определить
по приближенной формуле -- аН, где Н — высота борта судна, лг,
а — коэффициент, определяемый по судну-прототипу*. Этот способ
является ненадежным, и область его применения весьма ограничена.
После постройки судна аппликата его центра тяжести уточняется
при помощи опытного кренования (см. § 66).
* Прототипом называют судно, все характеристики которого незначительно
отличаются от характеристик проектируемого судна
249
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Пользуясь приближенными формулами § 59, определить метацентри
четкие высоты судна с элементами L; Я, Т, о, а н z>, равными соответственно 80; 12;
4, 0,6; 0,8, 4,1.
Задача 2 Па судно водоизмещением D — 3000 тис аппликатой центра тя
жести % = 5,2 м приняты и сняты грузы с соответствующими аппликатами их центра
тяжести-
Pi в» 4-800 т; == 4 к,
ps - +200 m; zt == 6,8 л,
р^ =- —600 tn, Zj = 3 м
Определить новое водоизмещение и аппликату контра тяжести
Ответ D' — 3400 т, zei - 6,45 м
Задача 3. На судне нодонтмещением Г) 6000 т и гя - 7,3 м iребус1ся сии*
знтъ аппликату центра тяжести до zgt - 7 м Сколько (рута нужно сняп> с палубы
с высоты 12 м>
Определить новое водоизмещение
Ответ р — —360 т, D' = 5640 т
§ 60. Определение Дифферентом называется разность «кадок
дифферента носом и кормой
d- Т„ -Тк. (38)
Продольные наклонения происходят вокруг поперечной осн, про*
ходящей через центр тяжести площади ватерлинии, который, как
правило, лежи« на некотором рассюянии <>1 миделя Примем, что
наклонения происходят вокруг поперечной оси, проходящей через
Ж
Рис 163 К определению дифферента н полых осадок носом
и кормой
середину судна. Это позволит значительно упростшь расчетные фор*
мулы, а по1рсшность расчетов будет небольшой.
Итак, примем, чго судно наклонилось на нос под действием какого-
то дифференмующего момента (рис. 163). При этом нос судна
вошел в воду на величину ДТМ — оах, а корма вышла из воды на
величину ДГК = bblt причем по принятому допущению ДТН -- ДТК.
Новая осадка носом
т; = тн + дгн, (39)
а новая осадка кормой
Т = / —Л/ м(П
К Л к » ‘
2с0
। де Tu н Тк — первоначальные осадки носом н кормой соответ-
с 1венно.
Если через точку bt провеет и прямую bjt параллельно исходной
ватерлинии WL0, то отрезок atk, очевидно, будет равен дифференту
судна - d.
Из рисунка видно, чго дифферен! можно о предел шь не юлько
по формуле (38), но и через выражение d — ДТИ 4- Д Тк. Следо-
вательно, ДТ„ = ДТК =-
Из треугольника b^k, в котором угол при вершине k прямой,
а угол при вершине Ьх равен углу дифферента ф, следует, что
d — bxk tg ф,
а так как bxk — L, i. е длине судна, io d — L 1йф. Поскольку
для малых углов tg ф —- ф рад, то d = £ф.
Подсгавив значение ф из выражения (33), получим
(41)
На практике часто пользуются значением момента, создающего
дифферент в 1 см, который можно получить из выражения (41),
приняв в нем d ~ 1 см — 0,01 м и заменив /Идаф па /пд. Тогда
°'о|=-$Ь
откуда момент, дифферен тующнй судно на 1 см. будет
(42)
Если известны значение дифферентующего момента и величина
/Пд, то дифферент легко определить по выражению
Следует помнить, что выражения (39) н (40) для определения новых
осадок носом и кормой справедливы только для случаев возникно-
вения дифферента от внешнего дифферентующего момента или от
переноса груза на судне. Если же груз принимается на судно или
снимается с него, то новые осадки носом и кормой определяются
формулами
Т; = Ти +ДТ-|-ДТн;
Т>ТК4-ДТ-ДТК,
(43)
(44)
где АТ — изменение средней осадки судна от приема иди снятия
груза, определяемое по формуле (21 а).
Дифферент укиций момент при переносе груза определяется ш»
формуле
Мднф = р (xt — xt), (45)
а при приеме и расходовании груза по формуле
МДИф = рх. (46)
Пример 1.
На судне с элементами L, В, Г; 6, а и Но> равными соответственно 80, 12, 4,0,6,
0,8; 120, груз весом р = 60 /п перенесен па расстояние /< — —30 м в корму Олреде
лить новые осадки носом и кормой
Новые осадки носом и кормой но формулам (39) и (40) будут
К ^,,+ ДТ,, иГ>Гк -Д7\
Изменения осадок
АТ„ -=ЛТИ = 4 .
Дифферент определяем по формуле (41)
Мцп\>1'
Л^—Ьп~ •
Диффереитующий момент определяем по формуле (45)
Мднф « plx = 60 (-30) =- —1800 тм
Водоизмещение судна
D = ВТ = 1. X 0,6 X 80 X 12 X 4 — 2300 /л
Знак минус (—) указывает на то, чю диффереш получается на корму.
Далее-
О 52
ДТн»ДТкв--^=-0,26^
Тп == 4 + (-0,26) -- 3,74 м,
Т'к~ 4 — (-0,26)--- 4,26 м
Ответ Т„ - 3,74 м, Т*к — 4,26 м
Пример 2.
Судно с элементами L, В, Т», 7*к, 6, а и Яф, равными соответственно 100, 14;
5,8; 5,4, 0,7; 0,85, 130, необходимо поставить па ровный кнль Можно спять груз
с абсциссой х = 45 м. Определить количество снимаемого груза.
Для этого воспользуемся формулой (46)
Величину днффереитующего момента найдем по формуле (41).
де *-елнчииа d взята с минусом потому, что для выравнивания судна нужно создать
(экой же по величине дифферент, как и имеющийся, но с противоположным знаком.
Новое водоизмещение и у дет D — О -т р
252
Начальное водоизмещение
D = тбГВТср,
_ Г,, -Ь Тк 5,8 -}- 5,4 _ Л
где ГСр - ' = 5,6 м
D - I X 0,7 X 100 X 14 X 5,6 = 5490 т.
D' = 5490 |- р (так как р пока неизвестно, то приходится выражать D' через р)
Дифферент определяем по формуле (38)
d = Та - Тк = 5,8 — 5,4 -₽ 0,4 м
Теперь определяем Л4ДИф*
M№t - _ _(2850 + о.Ир)
Подставив значение Мднф в выражение для р, получим
2850 + 0.52Р
Р = 45
Решаем уравнение с одним неизвестным
45р + 0,52р « -2850,
45,52р = -2850;
р - —63 m
Ответ р — —63 т
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Сколько груза нужно перенести в корму на расстояние 1Х - -24 м,
чтобы посадить иа ровный киль судно с элементами L, В; Тя; Тк, 6, а и Но, равными
соответственно ПО, 14, 5.1, 4,9, 0,65, 0,8; 1405
Ответ р— 53 т
Задача 2. На судно с элементами L; В, Тн; Тк, б; а равными соответ-
ственно 80, 12, 4,1; 3,9,0,6, 0,8, 120, принят груз р =80 т в точку А (х = —25; у =
— О, ? = 4) Определите новые осадки носом и кормой
Ответ. Т', —• 3,78 ж, Тк — 4,22 м
Задача 3. На суд«о с эчемептамн L, В, Тн; Тк, 6; v и Яо, равными соответ*
ственно 90; 13, 5,2, 5,4,0,7,0,85, 100 принят груз pt— 40 m в точку А (хя=10, У1=0;
zt = 5) Определить, куда нужно принять груз р2= 50 m (определить Xj), чтобы
спрямить судно Определить среднюю осадку судна после приема 1рузов
Ответ: xt = 11,8 м, Т“ср = 5,39 м
Задача 4. По окончании погрузки судно имеет элемеюы L; 5; Ти, Тк, б,
а и //„ равные соошсгсгвеино 140, 20, 8,3; 8,2, 0,65,0,85; 160. Куда нужно принять
груз весом р — 200 m (определить х), чтобы судно приобрело дифферент на корму
d' = 0,05 лР
Ответ х — —13,05
§ 61. Изменение
остойчивости
и посадки при
перемещении грузов
основным координатным осям: 02, Оу, Ох.
Рассмотрим, как изменяется остойчивость и посадка судна при этих
перемещениях.
Вертикальный перенос груза (рис. 164, а). Пусть груз ве-
сом р т, находящийся иа высоте ог киля, перенесли вверх и те-
253
Всякое перемещение груза на судне из
точки A (xt, yt, гх) в точку В (ха, у2, 2г)
можно рассматривать, как последовательно
выполняемые переносы груза параллельно
перь ею noiiip тяжести находится на высоте z.t от киля. Раса он
нне 1г. на которое перенесен груз,
lt == г2 - (471
В этом случае центр величины и метацентр своего положения не hi
менят, так как не изменяется ни по форме, пи по величине объемно'
водоизмещение судна, а центр тяжести судна переместится вверх
Рис 164 К изменению остойчивости ог переноса груза
а — вертикального, б — поперечно-юризоптальною, в - -
продольно-горизонтально! о.
в точку Git причем перемещение будет во сточько раз меньше
перемещения груза р, во сколько раз вес груза меньше веса судна
GG, р
Из рисунка видно, что отрезок GGit является поправкой (изме*
пением) к метацентрической высоте, т е. GGt — Ah.
Тогда
АЛ = - ------м (48)
Новая метацентрическая высота будет
- h + АЛ, (49)
где h — первоначальная метацентрическая высота (до переноса
груза).
Таким образом, можчо сделать вывод, что хрталйльный перенос
ьрузи прчбсСи.п к изменению остой lueocrn.i, причем при переносе
054
груза вверх остойчивость уменьшается, а при переносе вниз — уве-
личивается.
Поперечно-горизонтальный перенос груза (рис. 164,6).
Если груз перемещен по горизонтали (из точки с ординатой уг в
точку с ординатой у^), то положение центра тяжести судна G по вы-
соте не изменится (центр тяжести только переместится вправо в
точку (?,) и, следовательно, не измечится и метацентрическая высота.
Значит, остойчивость судна тоже не изменится, но появится крен,
так как перенос i руза создает момент, определяемый по формуле
М„ = (50)
где lv — уЛ — yv — плечо переноса груза по горизонтали. В зави-
симости от направления переноса груза кренящий момент будет поло-
жительным (при переносе груза в сторону правого борта) или отрица-
тельным (при переносе груза в сторону левого борта).
Угол крена определяется по выражению
е=57.з-^.
Положительный угол крена соответствует крену на правый борт,
отрицательный — на левый
Продольно-горизонтальный перенос груза (рис. 164, в).
При переносе груза вдоль судна (нз точки с абсциссой хг в точку
с абсциссой х,) центр тяжео и судна своего положения по высоте не
меняет и продольная метацентрическая высота, а, следовательно,
и продольная остойчивость, не изменяется. Судно получает диф-
ферент под действием момента
А(днф ~ plxt (51)
где 1Х - Хч — хг —- плечо переноса груза.
Дифферент и новые осадки носом н кормой вычисляются по уже
известным формулам
~DHT'
т>т,+дт,;
Г; = Г,-ДТ,,
ДГ,-ЛГ. = 4.
Положительный диффереитующий момент создает положитель-
ный дифферент на нос, а отрицательный диффереитующий момент —
отрицательный дифферент на корму Знак зависит oi направления
переноса груза.
Произвольный перенос груза. Как уже говорилось выше, слу-
чай произвольного переноса груза рассматривают как последова-. ель-
ный пепенос rnvqa папллярпьно пггм тпрк. осям IТпслсновлтр».шс^ь
255
Выполнения переносов практически безразлична, однако для расчеки*
удобнее сначала определить изменение остойчивости, т. е. произвести
вертикальный перенос, а уже затем определять креп и дифференi.
возникшие от горизонтальных переносов поперек и вдоль судна.
Пример 1.
На судне с элементами L; В; Т, 6 и h, равными соответственно ПО, 16; 7, 0,6,
0,9, груз весом р ~ 250 m перенесен из точки A (jq — 0, — —3, — 6,l»>
в точку В (xs = 0, = 4; г2 = 2) Определить у юл крена
У юл крена определяется по формуле (32), но с учетом «вменения мстацеитрнчг
ской высоты от вертикального поренота груча
Мкр
0-57.3-jJ?
Новая метацентрическая высота будет ht -• h {- Л/t Поправка к метацентрической
высоте сомасно формуле (48) будст
Водоизмещение судна
D = уЫ.ВГ = 1 X 0,6 X НО X 16 X 7 7390 m
Крепящий момент при переносе груза
Л4кр Р (Уг - !h) - 250 (4 1 3) 1750 шм
Теперь
250(2- 65) П1Г
ДЛ_.-------' -0.15Л,
/ц 0,9 4- 0,15=- 1,05 м,
°=57’3^&-=|2-<г-,:г54'
Ответ. 0 »= 12е 54'.
Пример 2.
На судне с элементами L; В, Т; b и h, соответственно равными 80, 12, 4, 0,6; 0,3,
переместили груз с палубы в трюм на расстояние 1г-3,5 м, определить, какое
количество 1руза нужно переместить, чюбы увеличить ме ацентрическую высоту
до Л, = 0,5 м
Количество переносимого 1руза определим ио формуле (48)
AhD
'—Т-.
Поправка к метацентрической высоте АЛ — ht — h =« 0,5 — 0,3 -= 0,2 м
Водоизмещение судна
D = уб/.ВТ =• 1 X 0,6 X 80 X 12 X 4 = 2300 т
Теперь.
п 0,2х2300 __
Р------”3,5“ 153 т
tf — .Ou »Л
256
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. На судно с элементами L, В\ Т; б и а, равными соответственно 85;
13. 5. 0,65. 0,82, подействовал кренящий момент Мкр =-= 260 тм. Определить мета-
центрическую высоту судна, если оно накренилось на yicwi 0 = 8°.
Ответ: h = 0,52 м.
Задача 2 На парусной яхте с элементами L, В; Т н 6, а и Л, равными соот-
ветственно 8; 2; 0,6, 0,4; 0,75; 0,25, заело блок грота-фала Можно лн послать на
мачту на высоту 1г- 12 м человека весом 75 кг для освобождения блока?
Ответ: нельзя, так как метацентрическая высота = 0,02 м, очень мала и,
яхта может опрокинуться.
Задача 3. На судне с элементами L, В\ Т; б; а н h, равными соответственно 110;
14; 5; 0,65; 0,8; 0,75, с точки А (0; 3; 2,5) снимают для ремонта правую главную ма-
шину весом р 39 т и временно устанавливают ее иа палубе в точке В (О; - 5, 11)
Определить угол хрена.
Ответ: 0 = —5° 16*.
Задача 4. Определить метацентрическую высоту пассажирского катера с эле-
ментами L; В; Т; б и а,равными соответственно 40,6,1,5,0,5,0,7, если при скоплении
па борту 100 пассажиров (весом по 75 кг) катер получил крои 0 = 5°.
Ответ h — 1,43 м
Задача 5. На судне с элементами L; В, Т; б, а и h равными соответственно 62,
8, 2,0,6, 0,83; 0,65, для ремонта бортового кингстона нужно создать крен, чтобы борт
вышел нз воды па 0,6 м Сколько топлива надо перекачать с борта иа борт на расстоя-
ние L, « 6 м, чтобы получить требуемый крен5
Ответ р =» 9,6 т
§ 62. Изменение
остойчивости
и посадки при
приеме и снятии
малого груза
в
Малый груз, принятый в произвольную
ючку, вызывает обычно изменение остойчи-
вости, появление крена и дифферента. Рас-
смотрим сначала, как изменяется метацентри-
ческая высота судна, если груз принят так,что
не возникает пи крена, ни дифферента, т. е.
которую принят груз, будут хр — ур — 0.
имеет аппликату гр, причем груз принят на
координаты точки,
Пусть принятый груз ________________, , _____ж г_______
палубу (рис. 165). После приема груза осадка судна увеличится
на величину ДТ. Центр величины перемести 1ся вверх из точки С
в точку Cj. Центр тяжести переместится вверх из точки G в точку
Также изменит свое положение и метацентр (так как изменились
объемное водоизмещение и аппликата центра величины). Изменится
и метацентрическая высота: вместо прежней, равной MG, она ста-
нет равной MXGX.
Нам известно, что h -- г + zr — zg; очевидно, что новая мета-
центрическая высота будет
=/ + гс1 — zgt.
Вычитая почленно первое равенство из второго, получим
fti—А = (г* — г) -Ь (zrt — гс) — (гв1 — zj
Все разности, стоящие в скобках и в левой части, представляют
собой поправки к соответствующим величинам, т. е. можно написать:
ДА = Дг 4- Д2, —Дг„. (52)
17 д М. Горячев. Е.М Подруг я и 257
Отсюда следует, что для определения поправки к метацентрнч.
ской высоте ДЛ следует знать поправки к метацетрическому радиу«
Дг, аппликате центра величины Дге и аппликате центра тяжести Л ,
Определение поправки к метацентрическому радиусу Дг.
Дг = г' — г.
Поправку к метацентрическому радиусу определяют по при
веденной ниже формуле, вывод которой можно найти в учебника
по теории корабля,
то-
(51)
Определение поправки к аппликате центра величины Д?4.
груза.
Д?с = г€1 — zt
Новую аппликату центра вели
чины zct можно определить по т«>
реме статических моментов объемов
Статический момент исходного объем
кого водоизмещения относительно
основной липин будет
Vz,= P-zc.
Статический момент дополнитель
ного объема Д V, вошедшего в boav
(можно принять, что его центр тяже
стн лежит* на половине приращения
осадки)* будет*
AV(r + 4.)=i(ri-4?:).
Тогда
O.+,(r + ff)
-------*L~£. “
v v
И
^+p(r+4-)
ТО г‘~
Dzc + p (т + ^Р\ -Dzc-рг,
------+ (54)
258
Определение поправки к аппликате центра тяжести kzt
Новую аппликату центра тяжести z{1 можно определить по тео-
реме а этических моментов весов. Статический момент прежнего
весового водоизмещения относительно основной линии будет Dzg.
Статический момент принимаемого груза ргр.
Тогда
__ Dzg + pzp
Z*'-~D + p ’
А_ - Ог* + ргР Dzg + pzp-Ozg-pzt р
^g~ ~d Гр------г< ~-----dTp---------- о+р(55>
Определение поправки к метацентрической высоте АЛ.
Подставим полученные нами выражения для Аг, Аг€ и Azg в выра-
жение (52)-
ДА = —Ъ + рг D+i(T *• Т Г ~ И+р
= 2?+р (~' + Т + ~Г~г‘-г" + г<) •
Нетрудно заметить, что в скобках алгебраическая сумма будет
— г — гс + zg — h.
Тогда
Знак поправки АЛ определяется знаком при р (прием или снятие
груза) и величиной гр.
Очевидно, существует такая точка по высоте, прием груза в кото-
рую не вызовет изменения остойчивости Аппликату этой точки
легко определить из анализа формулы (56). Поправка будет равна
нулю, если
г, = Т + -^—Л. (57)
Следовательно, груз, принятый на эту высоту от киля судна, не
изменит остойчивости судна. Так как Д772 и h. малы по сравнению
с осадкой Т, то можно считать, что аппликата центра тяжести груза,
не изменяющего остойчивости, будет гр Т.
Кренящий и дифферентующий моменты при приеме или снятии
груза определяются по выражениям Мкр == рур и Мдаф = рхр>
где р — вес груза, /и, хр — абсцисса груза, м\ ур — ордината
груза, м.
Пример I.
На судно с элементами L; В, Т, 6; а и h, равными соответственно 80; 12, 4; 0,6;
0,8; 0,9, принят груз р — 60 m в точку А (0; —3; 8). Определить угол креиа
Угол крена 0 — 57,3 .
17* 259
Новая метацентрическая высота = Л + АЛ.
Поправка к метацентрической высоте при приеме груза по формуле (56) буд< •
Изменение средней о'•-дни ДТ —
Площадь ватерлинии 3 = aLB -= 0,8 X 80 X 12 --= 767 л*.
Новое водоизмещение D' — D 4- р
Первоначальное водоизмещение D — ybLBT — 1 X 0,6 X 80 X 12X4 =
= 2300 т.
Кренящий момент Мкр = pi/p = GO (—3) -= —180 тм
Теперь:
4Г-т>^-0**
" = wb(41 ?^-0.9-8)~-0.13л
ht = 0,9-Ь (—0,13) - 0,77 м.
Ответ* 0 = —5“ 42'.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1 На судно с элементами L, В, Т,Ь,аи К, равными соответственно 85,
13,5; 5,6, 0,65; 0,8, 1,2, принят iрун р — 100 т в точку А (О, —2,5, 3) Определии
угол крепа
Ответ 0 — 2’ 48'
Задача 2 На судне с элементами L; В, Т,6, а и й, равными соответственно 85,
13, 5,2; 0,6, 0,8, 0,9, снят груз р——300 т с точки А (0, —1,э, 3) Определить угол
крепа
Ответ. 0 = 10° 24'
Задача 3 По окончании погрузки судно с элементами L, 3; Т, 8, а и ft, рав*
ными соответственно 100; 14, 6, 0,7; 0,85; 0,8, имеет крен 0—2°. Куда нужно при*
иять груз р — 40 m (определить ур), чтобы спрямить судно? Груз принимается на
BUCOiy 2р - 10 м
Ответ ур --- 4,0 м.
Задача 4 Определить первоначальную метанефрическую высоту судна с эле*
ментами L, В, Т, 6 и а, равными соответственно 120, 18, 7, 0,65, 0,8, если после
приема в точку А (0, 8, 14) груза р — 60 m оно получит крен 0 = 3.5°.
Ответ h « 0,84 м.
§ 63. Влияние
на остойчивость
подвешенных, жидких
и сыпучих грузов
Наличие на судне грузов, которые могут
перемещаться, ухудшает его остойчивость.
Поэтому понятно непременное требование,
предьявляемое при погрузке судна, — проч-
ное закрепление всех принимаемых грузов,
что досшгается плотной укладкой грузов в трюмах и закреплением
их с помощью найтовов на палубе.
Рассмотрим влияние на остойчивость таких незакрепленных гру-
зов. как потвешрмпыо жипииа и Аглпугмго т-руо,_.
260
Подвешенные грузы. Пусть судно своей грузовой
прелой принимает с берега груз весом р (рис. 166, а). На рисунке
видно, что вес груза приложен к ноку стрелы (точка А с координатами
ур и zp)i Следовательно, груз можно считать принятым в точку А
и вести расчет крена и уменьшения остойчивой и но схеме приема
груза (§ 62), т. е.
0=57.3-5^-:
М*р -= рур,
D' = D + р\
ht-=h+ Ah,
л»=-7Пт(г+4-'-^)-
Из последней формулы видно, что так как гр значительно больше Т
то и поправка Д/i получится довольно большой, причем отрицатель*
Ряс. 166 Остойчивость при наличии подвешенного груза:
а — при приеме груза с берега; б — при подъеме из трюма.
ной, что приведет к значительному уменьшению метацентрической
высоты и большому углу крена. Если же груз находился на судне
в трюме (аппликата его центра тяжести zlt па рис. 166, б), то при
подъеме его стрелой при выгрузке происходит как бы мгновенный
перенос груза в точку z2 и расчетная схема будет иметь вид
hx = h Ь АЛ;
ЛЛ=- .
Поскольку z2 значительно больше то поправка АД тоже будет
довольно большой и отрицательной, что также приведет к значитель-
ному уменьшению метацентрической высоты.
1082 261
Вопрос о подвешенном грузе особенно важен для судов, оборудп
ванных тяжеловесными стрелами*, и для рефрижераторных судов,
перевозящих мясные туши, которые по правилам перевозок должин
подвешиваться в трюмах на крюки, приваренные к бимсам. Относи
тслыю небольшая поправка, вызываемая перемещением одной туши,
умноженная на несколько сотен подвешенных туш, способна вызван,
резкое уменьшение остойчивости.
Жидкие грузы. Если в цистерне имеется свободная по
верх ноеть жидкости вл (рис. 167), то при крене жидкость перельется
Рис 167. Остойчивость j,при наличии свободной поверхности
жидкого груза.
в сторону наклоненного борта; тогда поверхность жидкости вхл,
станет параллельной действующей ватерлинии а центр тяжести
жидкости переместится нз точки К в точку Кх (за счет изменения
формы жидкости). В этом случае появится дополнительный кренящий
момент МЛ, который можно определить как
X - рККх,
где р — try® — вес жидкости в цистерне, т\ v — объем жидкости
в цистерне^ м9, у0 — удельный вес жидкости, т!м9.
Плечо ККХ можно определить из треугольника ККхпг.
___ KK^mKsrno.
Величина отрезка тК определяется по формуле
где 1Х — момент инерции свободной поверхности жидкости относи-
тельно продольной оси, м*.
Тогда
XX, = vsln0’
* Некоторые современные грузовые суда имеют стрелы грузоподъемностью до
ЗОи т.
262
Мд — р -~sin0 = crj»o~-sin0 = ZxYoSlnO.
Восстанавливающий момент судна с учетом свободной поверх*
пости жидкости будет
М'к=Мв-Мл,
|дс Л1Н — восстанавливающий момент судна без учета переливания
жидкости.
Зная, что Л4ц « Dh sin 0 [см. формулу (27)], можно записать
/Ив — Dht sin 0, тогда
Dhi sin 0 = Dh sin 0 — 1хУь sin 0.
Сокращая, получим,
Сравнивая эю выражение с формулой hx = h -Ь АЛ, увидим, что
ЛЛ=—(58)
i.e. поправка к метацентрической высоте на влияние свободной
поверхности жидкости в цистерне всегда отрицательна и пропорцио-
нальна моменту инерции свободной поверхности жидкости, который
для прямоугольной цистерны будет
. = (59)
где I — длина, т. е. протяженность цистерны вдоль судна, ле, b —
ширина, т. е. протяженность цистерны поперек судна, м.
Из формулы (59) видно, что главную роль в увеличении момента
инерции играет ширина цистерны; следовательно, цистерна, вытя-
нутая поперек судна, влияет на остойчивость значительно больше,
чем вытянутая вдоль судна.
Особое значение вопрос о влиянии свободной поверхности жидко-
сти на остойчивость судна имеет для танкеров, которые перевозят
жидкие грузы наливом. Чтобы уменьшить поправки к метацентриче-
ской высоте, следует уменьшить размеры свободной поверхности,
причем уменьшение ширины цистерны даст в этом случае значительно
больший эффект, чем уменьшение длины, для чего в поперечных
цистернах устанавливают продольные переборки. На рисунке 167, б
показана поперечная цистерна шириной b (вверху) и та же цистерна
с продольной переборкой в ДП, которая разделила цистерну на две
части шириной по каждая. Для первой цистерны момент инерции
свободной поверхности
263
для второй
I - 2f ,ЬЗ
*• ~ 12 ~ 12-8 “ 48 *
Видно, что момент инерции площади свободной поверхности ни
втором случае в четыре раза меньше, чем в первом, следовательно,
и поправка к метацентрической высоте будет в четыре раза меньше*,
т. е. остойчивость судна будет лучше Постановка двух переборок
уменьшит значение 1Х в девять раз, трех — в 16 раз и г. д. Имении
это обстоятельство н заставляет делить грузовые отсеки танкерп
одной-двумя продольными переборками па отдельные танки.
Сыпучие грузы. При перевозке сыпучих грузов в основ
пом наблюдается та же карпина, что и при наличии жидких грузов,
хотя и с некоторыми характерными особенностями.
При наклонении судна, имеющего в трюме свободную поверх
ность сыпучего груза, в начале наклонения груз не перемещается.
Только когда угол крена превышает угол естественного откоса*, на-
чинается перемещение груза» Таким образом, если углы крена меньше
угла естественного откоса груза, то и сыпучий груз не оказывает
влияния на остойчивость судна. Но пересыпавшийся на борт груз
при выпрямлении судна не вернется в прежнее положение, а остав-
шись па наклоненном борту, создаст остаточный крен, что при повто-
ряющихся кренящих моментах (например, шквалах) может привести
к потере остойчивости и к опрокидыванию судна. Именно по этой
причине в 1955 г. погибло груженное зерном западногерманское
учебное судно — барк «Памир», опрокинутое последовазельными
шквалами из-за сместившегося в трюмах зерна.
Второй особенностью сыпучего груза является ею способ-
ность с течением времени давать усадку. Зерно, насыпанное в трюм
доверху, через некоторое время уплотняется, в результате чего
появляется свободная поверхность.
Предотвратить пересыпание зерна могут бункеры-пнтатели, вос-
полняющие убыль зерна в трюме из-за усадки. Чаще же всего при-
бегают к установке подвесных продольных полупереборок — шиф*
тингов, погруженных в сыпучий груз иа 1—1,5 м, что приводит
к уменьшению свободной поверхности груза, к уменьшению поправки
к метацентрической высоте и к увеличению остойчивости.
На судах, специально предназначенных для перевозки сыпучих
грузов (например, углерудовозах), трюмы специально конструи-
руют таким образом, чтобы уменьшить свободную поверхность груза.
• Сыпучее вещество, высыпанное на горизонтальную поверхность, в силу сцеп-
ления между частицами вещества образует холм конической формы. Угол между
горизонтом и образующей этого конуса называется углом естественного откоса.
Этот угол зависит от вешсствя я степей*! его влажное-я (яапряуАр, у гырогс леска
угол естественного откоса значительно больше, чем у сухого).
264
Задача 1.
На судне с элементами L, В, Г; б, а и h, равными соответственно 80, 12, 4, 0,6,
0,8; 0,9, груз р — 20 т находившийся в точке Л (0, 1; 2), поднят судовой стрелой и
вынесен за борт Координаты нока орслы в этом случае В (0, 7,5, 15). Определить
угол креиа судна
Угол крена 9= 57,3 -77!®-.
//Hj
Водоизмещение D — ySLBT — 1 X 0,6 X 80 X 12 X 4 = 2300 tn.
Новая метацентрическая высота (она меняе1ся, так как имеет место вертикаль*
иый перенос груза)
VHA/i.
Поправка к метацентрической высоте при переносе груза
ль______
Кренящий момент ЛГкр = р (у, — yfi = 20 X (7,5 — 1) — 130 тм
Теперь.
.. 20(15-2) Л11
ЛЛ~ 2300 ~ °’ 1 *
= 0,9 4- (-0,11) - 0,79 м-,
в“57’3 2Э0!Г^>Х“4'1’-,= <16'
Ответ 0—4® 06z.
Пример 2.
Судно с элементами L; В, Т; 6; а н Л, равными соответственно 100, 15, 6, 0,7,
0,85; 0,8, имеет свободную поверхность топлива (v0 * 0,9 m/л3) в поперечной топлив*
ной цистерне размерами lb — Зх 15 Определить угол крена, если на судно подей*
ствовал кропящий момент Л1Кр — 700 тм.
Уюл крена 0= 57,3-^--.
Здесь водоизмещение остается прежним, а метацентрическая высота изменяеюя
вследствие влияния свободной поверхности жидкости
Новая метацентрическая высота h> — ft 4" ДЛ
Поправка к метацентрической высоте
Момент инерции свободной поверхности жидкости
Водоизмещение судна D = y6LBT - 1 X 0,7 X 100 X 15X 6= 6300 /л
Теперь
А. 1125x0,9
ДЛ^ 6300 °’ 6 '
ht = 0,8 4- (-0,16) •-= 0,64 м,
«-57-3 йо^бГ-9-95’-9°sr-
Ответ: 0 — 9® 57'.
255
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Решись предыдущую задачу, если в цистерне сгоне диаметр альни к
переборка
Ответ' 0 = 8* 24'.
Задача 2 На судов, имеющем D ~ 2000 т и h = 0,9 м перс пустили лнзелыш*
топливо весом р — 44 /п (у0 = 0,94 т/м3) из двух бортовых цистерн (zi = 3,3 л)
в две днищевые (zs = 0,5 м; lb «7,5 X 4 каждая) Днище вые цистерны заполнен!i
частично Определить угол крена, если на судно подействовал момеи! 44^, — 250 тм
Ответ: о « 7® 48'
Задача 3. Танкер с элементами L, В, Т, б, а и Л, равными соопктовенио 140.
20,8,0,7; 0,85,1,35, имеет 21 отсек, 7 опекой имеют размеры ЦЬ, = 15X8 каждый,
а 14 отсеков 1гЬ9 —15x6 каждый Определить метацентрическую высоту танкер!
в рейсе, если в каждом танкере имеется свободная поверхность нефти (ув - 0,9 ш/аг)
Ответ' ht = 0,87 м
§ 64. Определение
кренящего момента
от давления ветра
и натяжения
буксира
Кренящий момент от давления ветра. Из-
вестно, что вегер давит па судно с паиболь
шей силой то1да, когда оно расположено
к ветру лагом, т.е. бортом Этот наиболее'
худший случай мн и рассмотрим.
Площадь проекции надводной поверхности
судна па ДП называется площадью парусное ги (3„), а центр тяжести
этой площади — центром парусности (ЦП) (рис. 168, а). Площадь
проекции подводной поверхnoci и судна на ДП называется площадью
Рис 168 К определению кренящего момента от давления ветра.
бокового сопротивления (<$Б J, а центр тяжести ее — центром боко-
вого сопротивления (ЦБС). Равнодействующая сил давления ветра
на площадь парусности приложена в центре парусности п может
быть определена по формулам
Рсвг = 0,001 р'Х тс, (60)
PS“ = 0,001 p**Sa тс, (61)
где Р®т — полное давление ветра иа судно при статическом его
воздействии (при постоянном ветре), тс; Р™ — полное давление ветра
на судно при динамическом его воздействии (при шквале), тс; Sn —
площадь парусности, ж*, и р** — удельное давление ветра со-
ответственно при статическом н динамическом воздействиях, кге/м*
(определяется по шкале шири рта/.
266
Кренящий момент от давления ветра определяется в зависимости
•»г характера ветра
а) при постоянном ветре (рис. 168, б) силе Рит, при-
ложенной в центре парусности с аппликатой га, противостоит сила
(юкового сопротивления води К = Рвт» которая приложена в центре
бокового сопротивления (его аппликат у можно приближенно принять
равной половине осадки), тогда
= g): (62)
б) п р‘и ш кв а'л е (рис. 168, в) силе препятствуют уже
<илы инерции покоя, равнодействующая которых U приложена
q в центре тяжести судна G с апплика-
____________той zg, тогда
»р1' (*,. -*,)• <ЬЗ)
Рис. 169. К определению кренящего момента от натяжения буксира.
Углы крена, возникающие ог давления ветра, определяются по
формуле (32).
|Кренящий момент от натяжения буксира. Если буксирное судно
идет прямым курсом (рис. 169, а), то ма него действует сила умора
движителей Р (сила, с которой движитель голкаст судно "вперед)
и сила тяги на гаке F* (сила, с которой воздействует ма него буксир-
ное судно), причем при равномерном и прямолинейном движении
судна эти силы будут взаимно уравновешенными, т е. Р -- F. Если
же буксирное судно повернет на угол <р (рис. 169, б), то сила тяги
уменьшится и станет
F -- F = Р cos <р. (64)
Разложим тягу на гаке F на составляющие R (лежащую в ДП) и Q,
перпендикулярную ей.
Сила R = F cos Ф уменьшает скорость движения судна, а сила
Q — F sin q> (65)
* Силой сопротивления воды движению самого буксира можно для простоты
пренебречь, так как опа мала по сравнению с тягой на гаке, особенно при малых ско-
267
вызывает появление дрейфа (движение судна правым бортом вперед)
и крена. Величина этой силы после подстановки ее значения hi
формулы (64) в формулу (65) будет Q - Р sin <р cos ф. Так как
sin <р cos <р = -у sin 2ф, то
Q = -|-Psin2<f. (66)
Определим максимальное значение силы Q. Функция sin ф имеет
максимальное значение, равное единице при ф =•- 90°, следовательно,
максимальное значение силы Q будет
Qmax=4"P ПрИ Ф = 45°
Значит, наиболее опасным, с точки зрения максимального крена
от натяжения буксира, являемся поворот буксирного судна на угол
45° относительно направления буксирного троса. Сила Q приложена
к буксирному гаку с аппликатой zr.
Кренящие моменты определяются следующим образом:
а) п р и постоянном натяжении буксира
(рис. 169, в) силе натяжения буксира препятствует сила бокового
сопротивления воды К
МкР.б — Q (гг — у) ;
б) при рывке буксира, т. е. при динамическом действии
силы, ее значение удваивается, a con poi ив пение ей оказывают уже
силы инерции U (рис. 169, г).
Тогда
Статический и динамический углы крена от натяжения буксира
определяются по формуле (32).
Силу Р можно приближенно определить по формуле
Р = 0,01 Ntm,
где Nt — индикаторная мощность главных машин буксира, л. с.
Из сказанного следует, что наибольшие кренящие моменты воз-
никают при рывке буксира и его направлении под углом 45° к ДП.
Значит, максимальный кренящий момент от рывка буксира будет
-И“пи1 = />(гг-г<1). (67)
а соответствующий ему угол крена
ЛТДИ
©шах = 57,3—к^_. (68)
Пример 1.
Определить статический и динамический углы креиа судна под действием ветра
силой 8 баллов «• 27 ка/л2, р*и = 81,3 ка/м2) Элементы судна L; В, Г; 6; а; Л;
268
Zn*. 2g; Sn соответственно равны 80, 12; 4, 0.6, 0,8, 0,9, 8,4, 4,5; 1300 Судно располо-
жено бортом к ветру
Углы крена
«.„=37,3-^.
Водоизмещение судна D — ybLBT = 1 X 0,6 X 80 X 12 X 4 = 2300 т
Крепящие момент по формулам (62) н (63) будут
(*--г):
О»—»*)
Сила давления ветра по формулам
Рсвт ₽ 0,001р7$„ = 0,001 X 27 х 1300 = 35,1 т,
Р*п = 0,001р*"$„ = 0,001 X8I.3X 1300 - 106 т.
Теперь.
Мм.в “ 35-' (8«4 - -у) = 224 тм>
„ * 106 (8>4 " 4»5> = 413 тм;
Ответ 0CT = 6W 12', &ди - 11’24'.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Определить Mei ацентрическую высоту яхты с элементами L, В, Т,
6, а; 2п и Sn, равными соответственно 9, 2, 0,7; 0,4; 0,7, 8; 40, если при спокойном
ветре 7 баллов (рвт = 18,8 кг!мг) она имеет крен 0 = 6°
Ответ h — 1,08 м.
Задача 2. Определить, какой силы шквал может выдержать судно с элементами
L; В, Т, Н, 6; а; Л, zn, 2g и Sn. равными соответственно ПО; 16; 7; 9,0,7, 0,85, 0,6,
16,5, 7,8, 2000, чтобы палуба не вошла в воду’
Ответ pjj" = 72.5 кг/м* соответствует шквалу 7—8 баллов
Задача 3. Определить максимальный угол крена от рывка буксира для судна
с элементами L; В, Т, 6; a, h; 2r', 2g ti Ni,* равными соо1ве1ственно 40, 7, 3, 0,5; 0,8;
16,5,0,7, 6,5; 3,3 и 1200.
Ответ-. 0«нях = 9".
Задача 4. Определить метацентрическую высоту буксира с элементами L; В;
Т, 6, <х, zr, zg и Nt, равными соответственно 30, 6, 2; 0,5, 0,8, 5,6; 2,4, 800, если при
рывке буксира получен крен 0*нах = 10’
Ответ- h — 0,98 в
* Nt - индикаторная мощность, л с.
969
§ 65. Остойчивость Вопрос об остойчивости при посадке на мель
при посадке на мель (или «задача о корабле на камне») сводите»!
к тому, чтобы по известному изменении!
осадок носом и кормой и углу крена определить величину реакции
мели R, т. е. силу, с которой давит мель па судно, и координаты
этой реакции х^ и у^. Легко видеть, что координата z# = 0, так кай
реакция мели приложена к днищу судна (рис, 170) и, следовательно,
случай посадки судна на мель можно рассматривать как снятие
с судна груза, равного реакции мели R. Опсюда следует, чго измене-
ние остойчивости можно вычислять по формулам § 62.
Покажем это иа числовом примере.
Рис 170. К задаче о корабле на камне
Пример 1.
Пусть судно с элементами L, В, Тц, Тк, 6, a, h, И», рапными соотвегсшенпо 80;
12, 3,9, 4,1; 0,6; 0,8, 0,9; 120, с ходу село па камень Замерены новые осадки Т' =
s= 3,5 м. Г* = 4,2 д и угол крепа 0 = 8°, у ~ 1,025 /л/л3 Определить величину
реакции камня R и координаты гочки касания xR и yR
Реакцию камня можно определить по формуле (21), заменив в ней вес груза р
на реакцию камня R,
R — S ДТу,
где неизвестны площадь ватерлинии S и изменение средней осадки ДТ.
S = aLB = 0,8 X 80 X 120 = 767 м*.
Изменение средней осадки можно определить как разность средних осадок после
аварии Тер и до нее Тср:
Пк = = ^4^ = 3.8S м;
АГ = г'р _ гср = 3,85 _ 4,0 « —0,15 м.
Знак минус показывает, что судно в результате аварии вышло из воды.
Реакция камня R = 767 (—0,15) X 1,025= —118 т.
Координату yR можно определить из выражения для Мкр на стр. 259
Чф
fl".
2^0
Величина кренящего момента
м —
Мкр~ 57Т*
Новое водоизмещение судна D' «= D + R
Первоначальное водоизмещение судна D — d/.BTcpy = 0,6 X 80 X 12 X 4,0 X
1,025 = 2360 т.
Тогда D' - 2360 4- (-118) = 2242 т
Новая метацентрическая высота
Л1 «= h 4- Дй,
ie Дй — поправка к метацентрической высоте от снятия груза по формуле (56)
ЛЬ * (г АТ Ь , \ -Ив к,
АЛ “ ТГПГ (Пр + -2- - Л-*я) = ’2360—U8 Х
X (4,0 - -0,g- 0,9- 0) » -0,16 м
Тогда hi»- 0,9 4 (-0,16) - 0,74 м
Кренящий момент Мкр = = 232 тм
)рднната точки касания
Следовательно, точка касания камня лежит на 1,97 м влево от Д11 судна.
Абсциссу точки касания можно найти из выражения для диффереигующего
момента при снятии 1руза (стр 259)
^дяф
ХЛ“ R •
Величину днфферентующего момента легче всего определить по формуле
где d# — изменение дифферента, полученное в результате посадки на камень и опре-
деляемое как разность конечного н начального дифферентов,
— а — d,
d =^ТЦ-Т'К = 3,5 -- 4,2 - -0,7 м,
d = Гн — Тк = 3,9 - 4,1 = -0,2 м
Тогда dR - -0,7 (-0,2) - -0,5 м
Диффереитующий момент
^=<-0^>xg«Xj.20. = _l690 mJ,
Абсцисса точки касания
х/г’-=т^-’'Н4’3ж’
т. е. точка касания камня расположена па 14,3 м в нос от мидель шпангоута
Ответ. R * —118 т; х^ = 14,3 м\ у&— —1,97 м
Следует огметшь, чго подобная задача имеет и чисто практиче
ское значение. Так. например, нахождение координат точки сопри-
27’
кос новей ия судна с камнем необходимо для определения места,
с которого надо выгружль 1рузы иг 1рюма и для осмотра днища
судна (чтобы установить степень повреждения и возможность за*
делки полученной пробоины) Следует учесть также, что аналогично
изменяется остойчивость судна и при постановке его в док При
всплытии плавучего дока или откачке воды от сухого дока остой-
чивое ib судна резко уменьшается, так как давление кильблоков на
днище судна можно рассматривать как снятие с судна груза, аппли-
ката которого равна нулю, что, как известно, приводит к резкому
уменьшению остойчивости.
Задачи для самостоятельного решения
Задача I Судно с элементами /, Н, Ги, 1К, 6, a, h и //'0, рапными соотет-
CTUCHHO 140, 20, 7,8, 8,2, 0,7; 0,85, 0,8, 200, при отливе оказалось иа камне Новые
осадки 7 „ — 8.0 м и Т* -- 7,6 м, угол крепа 0 -6°. Определип> реакцию камня
и координаты точки касания.
Ответ R — 476 т, xr -- - 36,6 м, Ун — 1,94 м.
Задача 2. Cyano с элементами L, В, Ти, Гк, 6, a; ft, На и 0, равными соответ-
ственно 110, 16, 5,4, 5,6; 0,7, 0,8, 0,5, 140, (—0,5°), с ходу село па камень, причем
Т'„ -5 м, Гк - 5,8 м; 0' 7,5° Определить реакцию камня и координаты точки
касания
Ответ R - 141 т, х% - 36 м, у^~ - 0,16 м
Задача 3 Онродс тть мсгацсигрпч<*ские пысош судна < алеманами /, В, Тн;
7*к, 6 н а, равными соответственно 100, 13,6,4,6,6. 0,75, 0,85, если после посадки на
к тмень 7 п - 6,2 и, Тк -- 6,5 м, 0 - —8°, а координат та точки касания - 20 м
и yf - 2,6 м.
Ответ h — 0,65 лг, //0 162 м.
Комплексные задачи на определение шмадки судна
Пример I
На судно с эл см сн гам в L, В, Ти; Тк; 0,а, Л н На, рапными соответственно 100,
13,5,4,5,8,0,6,0,8,0,75,140, принят груз р = 60 т в точку А (18, —0,8; 8) Опреде-
лять посадку судна
Решение эгон задачи состоит в Поспелова (елыюм определении сначала крена,
затем новых осадок посом и кормой
Уюл крена 0-- s7,3-jy*—.
Новое водошмещсние D' — D + р.
Первоначальное водоизмещение D — yhLBTzp
Средняя осадка Тср = -= -AtJb? = 5,6 м
Теперь D = 1 X 0,6 X 100 X 13 X 5,6 = 4370 т,
D' = 4370 4- 60- 4430 т.
Новая мсгаисптрическая высота hi = Л 4* АЛ
Поправка к метацентрической высоте
A/l = SH-7 (Гср + ^-Л-гр) .
изменение средней осадки аТ = .
Площадь ватерлинии 5 = aLB = 0,80 X 100 X 13 = 1040 ж*.
Теперь:
АТ= 1x1040 &0,06
ДА- 437^60 (5’6-ь46-°>75-8) —°’04 *
Л> = 0,75 + (-0,04) = 0,71 я.
Кренящий момент Мкр “ РУр 60 (—0,8) = —48 тя.
Угол крена
° - "•’ттат-^75^-0,52'
Новые осадки носом н кормой:
ти” Ти+ АТ + АТу,
Г' -- Тк + АТ - АТК.
Изменение осадок АТ = ЛТК =
Дифферент, полученный после приема груза, d~ " •
Днффсрентующий момент М„ф— рхр — 60 X 18= 1080 тя.
Теперь:
2080X100
d " 4430X140 -°’18*
АТИ = ДТК = -^--- 0,09 я,
Т'н - 5,4 4- 0,06 + 0,09 - 5,55 я;
Т* - 5,6 F 0,06 - 0,09 - 5,57 я.
Ответ: 0 = -0° 52', Т' - 5,55 ж, Т' = 5,57 ж.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1 С судна с элементами L, В; ТП; Гц; 6; a; ft; Яо и 0, равными соответ-
ственно 90, 12, 4,8,4,5; 0,65; 0,85; 0,7; НО; —1,5е, можно снять 40 т груза с палубы,
гр = 7 я. Определить координаты снимаемого груза, чтобы судно село прямо и иа
ровный киль.
Ответ, хр = 29,6 я, ур •= —1,56 я.
Задача 2 Лесовоз по окончании погрузки имеет элементы L; В, Тк: Тк, 6, а,
Л; Я» и 6, равные соответственно 84; 12,6; 5,1; 5,0; 0,65, 0,85, 0,4; ПО; 2°. Можно
принять груз иа кормовую палубу хр — —25 я, гр — 9,5 я Определить груз н орди-
нату ур, чтобы судно село прямо и имело дифферент на корму d' = —ОД я.
Ответ’ р — 56 т; ур = —0,69 я
Задача 3 На судно с элементами L; В: Тн; Тк, б, a; h н Но, равными соответ-
ственно 100; 15, 4,5, 5; 0,6; 0,75; 0,9; 150, приняты грузы: pi = 50 т в точке А (30;
7, 8), рр = 80 т в точке В (- 10; —3, 5), п3 = 120 т в точке С (—2, —5, 2) и снят
груз рл ** —50 т в точке D (—40, 2, 1). Определить посадку судна
Ответ: 0 = —8’ 54', 1 н — 4,87 я, Тк = 5,0 я
Л Ч сья ICS. - М ПОДПУГ.1Я
Задача 4. На какое расстояние я куда нужно переместить груз р = 200 т,
чтобы спрямить судно с элементами Ц В, Т», Tvi 5, а; Л и Н& 0, равными соответ*
ствеино 80; 12,8; 4,7; 5,1; 0,63; 0,79, 0,53, 110, 7°.
Ответ: 1У » —1,03 ж; 1Х — 8,7 м.
Задача б. На судне с элементами £; В, Ти, Тк, 0; а; Л и Яо, равными соответ*
ственно 100; 16, 5,7; 5,9, 0,65; 0,8; 0,53; 140, перепустили дизельное топливо (у#»
= 0,9 m/ж*) из запрессованной бортовой цистерны о — 200 м9 с центром тяжести
в точке А (—30; 7; 5) в днищевую цистерну с центром гажести в точке В (—10; 4;
0,5), причем образовалась свободная поверхность lb = 20 X 8 м Определить по*
садку судна.
Ответ- 0 = —9° 42х; Г' = 5,93 ж; Г' «• 5,7 ж
Задача 6 Буксир с элементами £; в, Т, 5; a, h; гв zgt zlt и равными соот-
ветственно 52; 9; 3,5; 0,65, 0,7; 0,9; 7; 4; 6; 300, приняв в пресноводном порту топ-
ливо р ** 50 т в точку А (0, 0; 1) вышел с баржей в море (у* 1,025 m/ж*). Прп
смене курса внезапно налетел шквал силой 8 баллов (р*“= 81,3 кес/м9). Определить
угол крена при одновременном действии па судно шквала и рывка буксира. Учесть
наличие свободной поверхности топлива (у0«= 0,9 т!м*) в цистерне lb — 2X4,5.
Мощность буксира 1600 л с
Ответ-. 0 -= Бр 36'.
§ 66. Опытное Опытное кренование проводится после по*
кренование стройки судна для точного определения ве-
личины zg. Его проводят также и после
ремонта или переоборудования судна, связанного с изменением его
весовой нагрузки, например после замены листов наружной обшивки,
смены двигателей, перемещения механизмов и пр.
При опытом креновании необходимо, чтобы нагрузка судна
была возможно более близкой к водоизмещении» судна порожнем.
Все избыточные и недостающие грузы заносят в специальные ве-
домости, где указывается вес Э1их грузов и их положение на судне.
Судно должно быть поставлено в таком месте, чтобы оно было за-
щищено ит ветра, волнения н течения. Для обеспечения свободных
наклонений судна с борта на борт трапы и сходни убирают и судно
сгавят только на концы, поданные прямо с носа и кормы, причем
концы должны располагаться вдоль ДП судна. Чтобы исключить
влияние жидкости поверхностей, все цистерны запрессовывают (запол-
няют доверху) или осушают. Допускается только наличие свободной
поверхности воды в котлах и топлива в расходной цистерне.
На судно доставляют кренбалласт, состоящий обычно из марки-
рованных чугунных болванок определенного веса каждая. Общий
вес кренбалласта составляет 0,5—1,5% от водоизмещения судна.
Болванки кренбалласта располагают четырьмя группами на. палубе
судна таким образом, чгобы обеспечить удобный перенос их груп-
пами с борта на борт (рис. 171, а) Во время опьпа на судне нахо-
дятся только члены команды и люди, производящие опыт.
В трюмах судна (рис. 171,6) оборудуют 2—4 вескд (отвеса)
возможно большей длины. Весок / представляет собой тонкую сталь-
ную проволоку с грузом и крылаткой 2 на конце. Крылатка опу-
скается в ванну с маслом 3 или с водой для быствого гашения коле-
баний веска при наклонениях судна. На ванну перпендикулярно
274
ДП судна кладут гладкую деревянную рейку 4, на которую нака-
лывают полоску миллиметровки, на ней во время опыта отмечают
отклонения веска при наклонениях судна (рис 171, в)
У каждою веска располагается наблюдатель, который записывает
на миллиметровке наименование судна, номер и длину всскй, да>у
проведения опыта и свою фамилию Эти полоски с отметками накло-
нений являются важным документом опытного кренования Перед
самым опытом измеряют осадки носом, кормой и на миделе с правого
и левого бортов. После опыта по этим замерам определяют весовое
водоизмещение судна. Люди, находящиеся иа судне в момент опыта,
Рис. 171 Установка судна, размещение кренбалласта н Бесков при
опытном креновании судна.
должны быть в определенных местах и не покидать их без разреше-
ния руководителя опыта. Сам опыт производится так.
По команде руководителя наблюдатели делают на рейках пропив
Бесков отмелки и обозначают их цифрой «О» Затем группу балласта
№ 1 переносят на левый борт и после успокоения колебаний веское
наблюдатели делают отметку «1». Далее переносят на левый борт
группу балласта № 3 и делают отметку «2». После этого группу
Кг 3 возвращают на правый борт. Отметка <3> теоретически должна
совпадать с отмен кой «1», но на самом деле возможны некоторые
отклонения (нз-за ветра н т. д.). Следующий этап — группу болва-
нок № 1 ставят на прежнее место (отметка «4»). Далее группу № 2
переносят на правый борт (отметка «5»), группу № 4 на правый
борт (отметка «6»), затем группу № 4 возвращают иа прежнее место
(отметка «7») и, наконец, группу № 2 возвращают на левый
борт (отметка «8») (окончательный вид бумажной полоски см. на
рис. 171, а)
На этом опыт кренования заканчивается. Обработку результатов
производят согласно «Инструкции о производстве опытного кренова-
ния» Регистра СССР по специальным таблицам Схематически обра-
ботку результатов опытного кренования можно представить так.
Изррстим- прслйоо водоизмещение судна D (опоеделено по за-
мерам осадок), вес каждой группы балласта pt, плечо переноса для
275
Рис. 172. Кривые'теоретических элементов турбохода.
каждой группы lyl\ длина каждого веска lt. По рейке замеряют
отрезки kt для каждою переноса балласта.
Теперь можно определить углы крепа
tg 6 — 6г
и крепящие моменты
i = Pllgl
для каждого переноса балласта
Далее по метацентрической формуле поперечной остойчивости
AfKj> — DM определяют метацентрическую высоту
Затем находят ее среднее значение
тп.
где S ht — сумма всех значений метацентрических высот; т —
количество веское, п — количество переносов балласга.
По найденному значению метацентрической высоты по формуле
А = г -F zc — легко определить аппликату zR — г 4- Zc — h. На-
помним, что значения г и zc можно точно вычислить
Проведение опыта и обработка результатов значительно упро-
щаклся при применении специальных приборов — инклинографов,
которые записывают отклонения судна на ленте
Иногда вместо переноса груза применяют накренение судна
перебежкой команды В этом случае значение метацентрической
высоты определяют на основании данных о периоде свободных ко-
лебаний судна.
§ 67. Кривые
теоретических
элементов
Кривые теоретических элементов, или кри-
вые элементов теоретического чертежа
(рис 172), представляют собой диаграмму,
которая показывает изменение отдельных
характеристик судна в зависимости от его осадки. Кривые теоре-
тических элементов вычисляются и вычерчиваются при проекти-
ровании судна и обязательно включаются в состав судовых доку-
ментов.
На диаграмму могут быть нанесены следующие кривые:
Объемное водоизмещение
Весовое » ...
Площадь ватерлинии . .
Число тонн на 1 см осадки
Абсцисса центра величины
Аппликата » » ...............
Абсцисса центра тяжести площади ватерлиния
Поперечный метацентрический радиус . .
D т
S м*
, q т/см
277
Продольный метацентрический радиус ... Rm
Момент инерции площади ватерлинии износи тел ыю продольной
оси . . .... Jx ж*
Момент инерции площади ватерлинии относительно поперечной
оси .... jy ж*
Аппликата поперечного метацентра ....................... гп м
» продольного метацентра ................. гм м
Момент, дифферентующий судно на 1 см .................... . тг т-м
Коэффициент полноты водоизмещения 6
» » ватерлинии .а
» » мидель-шпангоута . . • 0
Конечно, не всегда нанося г все из перечисленных кривых, напри-
мер, если имеются кривые г и R, то не нужны кривые Jx, Jyt ?т и гм.
Кривые теоретических элементов позволяют по известной сред-
ней осадке или водоизмещению определить все остальные харак-
теристики (Гудка. По оси ординат наносят осадку в метрах или фу-
тах, а ось абсцисс обычно разбивают на сантиметры Каждая кривая
имеет определенный масштаб и начало отсчета, которые либо вместе
с названием надписывают пад кривой, либо сводят в таблицу. Сле-
дует отмстить, что кривые теоретических элементов дают достовер-
ные результаты только при положении судна на ровный киль и при
небольшом дифференте При значиюльных дифференiax кривыми
пользоваться нельзя.
Пример 1.
Определить теоретические элементы судна при осадке 9,5 м
Для определения элементов измеряем расстояние по горизонтали, соответству-
ющей осадке 9,5 м, н количество сантиметров умножаем на масштаб, стоящий на
каждой кривой. Получаем.
водоизмещение судна V — 42,3 см X 500 м* = 21 150 м*,
площадь ватерлинии S = 26,6 см X 100 ж2 — 2660 ж2;
абсцисса центра величины — —4.3 X 0.2 — —0.86 ж (в корму от миделя),
аппликата ценгра величины Zc — 10,3 см X 0,5 ж - 5,15 ж,
абсцисса центра тяжести площади ватерлинии х — —8.5 см X 0,5 ж = —4,25 ж
(в корму от миделя);
поперечный метацентрический радиус г — 6,3 см X 0,5 ж - 4,15 ж,
продольный метацентрический радиус R — 17,5 см X 10 ж = 175 ж;
момент инерции площади ватерлинии относительно продольной осн JK =
- 43,9 см X 2000 м* « 87 800 ж<
момент инерция площади ватерлинии относительно поперечной осн Jy в
- 37 см X 10* ж* -- 3 700 000 ж*.
аппликата поперечного метацентра гт = 18,6 см X 0,5 ж « 9,30 ж,
аппликата продольного метацентра гм = 18,0 см X 10 ж — 180,0 ж,
коэффициент полноты водоизмещения 0 = 31,9 см X 0,02 = 0,638;
коэффициент полноты ватерлинии а = 38,4 см X 0,02 = 0,768;
коэффициент полноты мидель шпангоута 0 = 49,0 см X 0,02 = 0,980
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1 Определить все теоретические элементы судна при осадке Т - 8,0 ж.
Задача 2 Определить метацентрические высоты судна при осадке Т ==• 10 ж,
если аппликата центра тяжести 2g = 8,6 ж
Ответ h = 0,8 ж; Н9^ 170 ж.
278
ГЛАВА XIV
ОСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ БОЛЬШИХ
УГЛАХ КРЕНА
В главе XIII рассматривалась начальная
остойчивость, одним из условий которой являлась величина попереч-
ных наклонений не больше 10—15°. Рассмотрим теперь наклонения
на больших углах крена.
§ 68. Статическая При поперечных наклонениях судна на угол
остойчивость больше 10—15° уже нельзя пользоваться
метацентрической формулой поперечной ос*
тойчивости, приведенной в § 58. Дело в том, что допущения, при-
нятые при изучении начальной остойчивости, становятся непри-
менимыми, так как при больших углах крена центр тяжести пло-
щади наклонной ватерлинии смещается с ДП, центр величины нере-
мещаекя ие но дуге окружности, а по
кривой переменной кривизны, и мета-
центрический радиус изменяет свою ве-
личину. Следовательно, необходим но-
вый критерий поперечной остойчивости,
позволяющий количественно и каче-
ственно оценить остойчивость судна.
Из рис. 173 видно, что “при наклонении
судна статически действующим креня-
щим моментом Мкр на угол 0 возни-
кает пара сил Р и D, которая создает
восстанавливающий момент Мв. Этот
восстанавливающий момент и является
абсолютным количественным измерите-
Рнс. 173. К определению остой-
чивости на больших углах крена.
лем остойчивости судна при данном водоизмещении D и данном угле
крена 0. Относительным же измерителем остойчивости судна являет-
ся плечо восстанавливающего момента GK. Это плечо называется плечом
статической остойчивости. Состояние равновесия судна наступит
при равенстве восстанавливающего н кренящего моментов Мв -=
Восстанавливающий момент Мв - DGK. = Dler> Чаще всего для ре-
шения вопросов остойчивости при больших углах крена используется
диаграмма статической остойчивости, представляющая собой
график, выражающий зависимость плеч статической остойчивости
от угла кренаГ Диаграмму статической остойчивости строят по вы-
численным значениям плеч статической остойчивости для наклоне-
"ч* л? разимо угл л. (Раосмотрзнпе методов значений !сг
в задачу данного курса не входит)
279
Диаграмма статической остойчивости строится в следующих
осях: по оси абсцисс откладывают углы крена 6 (в градусах), а по
оси ординат — плечи статической остойчивости /„ (в метрах).
Диаграмму строят для определенного случая загрузки судна и
определенного водоизмещения. Поскольку величина момента про*
порциональна величине плеча, то по оси ординат может быть по*
строена шкала моментов в тоннометрах. При наклонениях судна
плечи статической остойчивости постепенно увеличиваются от нуля —
при прямом положении судна — до максимального значения
Рис 174 Диаграмма статической остойчивости.
(обычно при крене в 30—40°), а затем уменьшаются до нуля и далее
становятся О1рицательными. Это видно на диаграмме (рис 174),
где внизу приведены некоторые характерные случаи остойчивости
при наклонениях корабля.
Положение I (0 = 0°) соответствует положению статического
равновесия; плечо статической остойчивости равно нулю (4т — 0).
Положение II (0 - 20°) — появилось плечо статической остой-
чивости (/ст = 0,2 м)
Положение III (0 — 37°) — плечо статической остойчивости
достигло максимума (/СТИ1ВХ — 0,35 м).
Положение IV (0 -= 60°) — плечо статической остойчивости
уменьшается - 0,22 м).
Положение V (0 = 82°) — плечо статической остойчивости равно
нулю (/ст - 0). Судно находится в положении статического неустой-
чивого равновесия, так как даже небольшое увеличение крена при-
ведет к опрокидыванию судна.
Положение VI /0= i00°>— плечо статической остойчивости
стало отрицательным (/ст = —0,18 м), судно опрокидывается
280
Таким образом, судно, наклоненное до угла 0 ** 82, будучи
предоставленным самому себе, вернется в прямое положение, т. е.
судно остойчиво в пределах углов крепа от нуля до 82°. Точка пере-
сечения кривой с осью абсцисс, соответствующая углу опрокидыва-
ния судна (0 = 82°), называется точкой заката диаграммы. Макси-
мальный крепящий момент, который может выдержать судно не
опрокидываясь, соответствует максимальному плечу статической
остойчивости.
Для судна, диаграмма которого показана па рнс. 174, имеющего
водоизмещение D — 2000 ш, этот момент будет
Мкр max = 4т max “ 2000 X 0,35 = 700 HIM
Такой момент, подействовав па судно, создает угол крена, назы-
ваемый максимальным углом крена. Для рассматриваемого судна
Отах 37°.
Пользуясь диаграммой, можно определить угол крена по из-
вестному кренящему моменту или находить кренящий момент по
известному углу крепа. Например, известно, чю иа судно подей-
ствовал кренящий момент Му — 550 тм. Нужно определить угол
крена, который получит судно под действием этого момента. На оси
ординат находим значение Мх - 550 тм * *, проводим горизонталь
до пересечения с кривой и из точки пересечения опускаем перпен-
дикуляр на ось абсцисс, откуда снимаем искомое значение 0L (па
рис. 174 0Л = 26°).
Обратная задача решается подобным же образом.
Обычно в судовых документах имеется несколько диаграмм,
соответствующих наиболее характерным случаям загрузки судна.
Для решения задач остойчивости при больших углах крена под-
бирают приближенно соответствующую диаграмму. Следует отметить,
что по диаграмме статической остойчивости можно определить ве-
личину начальной поперечной метацентрической высоты судна для
данного случая загрузки. Для этого из точки на оси абсцисс, соот-
ветствующей углу крена 57,3° (г. е. 1 рад), нужно восстановить
перпендикуляр, а в начале координат провести касательную к кри-
вой 01 резок перпендикуляра, заключенный между осью абцисс
и касательной, равен (в масштабе плеч остойчивости) метацентриче-
ской высоте судна. Для данного судна Л = 0,47 м.
• Вели на оси ординат имеется шкала только для плеч статической остойчивости,
то /ст1. соответствующее кренящему моменту Afi, можно определить для данного
водоизмещения D — 2000 т по формуле
/ д 660 0975 л
*ст1 — D в 2000 ~ 0,275 ’
которое находим ха сса орданат.
281
§ 69. Динамическая Как уже говорилось в предыдущем пара*
остойчивость графе, при статическом действии кренящего
момета состояние равновесия наступает при
равенстве кренящего н восстанавливающего моментов, т. е. условием
состояния равновесия будет равенство
МкР - М9
При динамическом действии крепящего момента, когда креня*
щий момент действует на судно внезапно, рывком, ударом (напри-
мер, при шквале), судно крепится значительно быстрее, чем при
Рис. 175. Диаграмма динамической остойчивости.
статическом действии момента, имеющего ту же величину. Набирая
значительную скорость, судно по инерции пройде г положение ста-
тического равновесия и накренится на больший угол Прекращение
наклонения произойдет тогда, когда работа крепящего момента
станет равной работе восстанавливающего. Следовательно, усло-
вием динамического равновесия является выражение
Ткр •= 7в»
W Т'кр • - работа крепящего момента; Тв — работа восстанавлива-
ющего момента.
Условия динамической остойчивости выражаются диаграммой
динамической остойчивости (рис. 175), которую строят но диаграмме
статической остойчивости* ординаты диаграммы динамической остой-
чивости в определенном масштабе соответствуют площадям диаграммы
статической остойчивости ♦. По оси абсцисс откладывают углы
крена, а но оси ординат — значения работы восстанавливающего
момента. Из точки на оси абсцисс, соответствующей углу крена
0 == 57,3° (т. е. 1 рад), восставляют перпендикуляр.
* Такне кривые называются интегральными
По диаграмме можно определить угол крена, который получит
судно при действии на него известного динамического кренящего
момента. Например, на судно подействовал динамический креня*
щий момент Мх = 200 тм. Находим такой момент Мг на шкале
работ (по оси ординат) и проводим горизонталь до пересечения
с перпендикуляром, восставленным из точки на оси абцисс 0 =
= 1 рад. Через полученную точку и начало координат проводим
наклонную линию. Проекция ючки пересечения этой наклонной
с кривой на ось абсцисс покажет угол крена 0lt соответствующий
моменту Му На рис 175 — 23°.
Очевидно, что при увеличении значения мо-
мента будет увеличиваться угол наклона линии,
Рис 176 К решению задач динамической остойчивости по диаграмме
статической остойчивости.
идущей через начало координат, и наибольшее значение момента,
который сможет выдержать судно (т. е. минимальный опро-
кидывающий момент) и угол крена, соответствующий этому моменту
0»мах, можно будет определить тогда, когда наклонная станет каса-
тельной к кривой. Здесь МАН = 450 тм, а = 47°.
Зная угол крена, по диаграмме динамической остойчивости можно
также определить динамический момент, наклонивший судно на
этот угол.
Задачи динамической остойчивости можно решать и по диа-
грамме статической остойчивости. Делается это следующим обра-
зом (рис. 176).
Пусть на судно действует кренящий момент график которого
выражается линией АС. Если этот момент приложен статически,
то ему будет соответствовать статический угол крена 9Сг- Если же
момент будет действовать внезапно (динамически), то, очевидно,
судно получить больший угол крена. При^углах (крена меньше
кренящий момент будет больше восстанавливающего и судно будет
крениться с нарастающей угловой скоростью Поя угтах vpe«a
больше бег кренящий момент меньше восстанавливающего; накло-
283
некие судна замедляется н при каком-то угле наступает состоя-
ние динамического равновесия.
Как нам известно, условием такого равновесия является равен-
ство работ кренящего и восстанавливающего моментов. Работа кре-
пящего момента па рис 176 изображена площадью прямоугольника
OAFK, а работа восстанавливающего момента — площадью диа-
граммы ОВЕК. При этом площадь OBFK является общей, следова-
тельно, чтобы получить равенство работ можно ограничиться сравне-
нием избыточной работы кренящего момента (площадь О АВ) и избы-
точной работы восстанавливающего момента (площадь BEF). Эти
площади заштрихованы частой штриховкой»
Таким образом, динамическому кренящему моменту М ( — 300 тм
соответствует динамический угол крена 0Д(1 -- 33°. Из рисунка
видно, что для определения максимально возможного динамически
приложенного момента At«Hax (минимального опрокидывающего мо-
мента) нужно провести горизонтальную линию так, чтобы площади
OLN и NEP были равны. Тогда на шкале моментов пролив точки L
можно снять значение М*П8Х - 440 тм, а опустив перпендикуляр
из точки Р на шкалу углов крена, определить значение наиболь-
шего динамического угла крепа 0™"х - 60° (площади, соответству-
ющие этому условию, на рисунке заштрихованы редкой штрихов-
кой).
Регистром СССР разрабоганы нормы остойчивости, обязательные
для всех транспортных н промысловых судов В качестве основного
критерия остойчивости принято совместное действие на судно ветра
и бортовой качки. Судно считается достаточно остойчивым, если при
наихудшем (с точки зрения остойчивости) варианте загрузки вы-
полняется 'условие
7ИкР Л4опр»
где Мкр — динамический крепящий момент от действия ветра с уче-
том бортовой качки, М^р — минимальный опрокидывающий момент,
определяемый по диаграммам остойчивости.
Задачи для самостоятельного решения
Задача I. По заданным значениям плеч статической остойчивости’
/о=О; ^=0,65 ж;
/>.= 0,35 ж; ^==0,38 ж;
/•.= 0,68ж; /*=0,02 ж;
fa *= 0,80 м: 1п = —0,30 м
построить диаграмму статической остойчивости и определить для судна водоизмеще-
нием D = 3000 т следующие элементы: 1) 2) 3) ©„ при Мх* =
— 1800 тм: 4) при 0ст = 10е; 5) метацентрическую высоту h
Ответ: 1) =- 28е;2)М”пая — 2400тм:3)0ст-» 17еприМ" — 1800тж;
4) М" - 1020 'тм прИ;Ост- 10», 5) h * 1,96 ж.
284
Задача 2. По данным значениям работы восстанавливающего момента:
Ге = О, Тм = 260 /пл; Гл — 670 тм;
Г10 « 30 тм, Гм = 390 тм; Тч — 550 тм
Г»о = 80 тм, Тее “ 500 тм,
Т99 в 150 тм, Г* в 550 лим;
построить диаграмму динамической остойчивости н определить:
') «К "Р« Од» - зо*; 2) 0„ при - 360 «ж; 3) *4" 4) О"',,.
Отт. 1) - 280 тм при 0да = 30°; 2) = 37* при = 360 ли;
3)Л<5;гаах = 480 тм; 4) О^-бО*.
ГЛАВА XV
НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ
• • •
Непотопляемостью называется способность
судна оставаться на плаву, сохраняя в достаточной степени остой-
чивость при затоплении одного или нескольких отсеков.
Обеспечение непотопляемости судна является важной задачей,
ибо ее решение в значительной cieneiiH обусловливает безопасность
плавания, сохранность грузов и самого судна Очень важное зна-
чение придается сохранению аварийной остойчивости, так как за-
топление отсеков в большинстве случаев приводит к уменьшению
остойчивости, иногда весьма значительному.
• • •
§ 70. Обеспечение Непотопляемость судна обеспечивается сле-
иенотопляемости судна дующими факторами:
1) расстановкой достаточного количества
поперечных водонепроницаемых переборок, которые делят корпус
судна на изолированные отсеки. Переборки препятствуют распро-
странению воды по всему корпусу при повреждениях в каком-либо
отсеке;
2) назначением каждому судну определенной высоты надводного
борта, что обеспечивает запас плавучести, необходимый для ком-
пенсирования потери сил плавучести из-за поступившей в судно
воды;
3) устройством двойного дна, а в отдельных случаях и двойных
бортов, что при неглубоких повреждениях ограничивает поступле-
ние в судно воды пределами одного, сравнительно небольшого
отсека в межд удон ном (или междубортном) пространстве;
4) наличием перетоков, в качестве которых используются обычно
балластные трубопроводы. Их роль заключается в спрямлении
гули» пр» "''еретдер:::: s нродсторащен:::; опасного ::рена
285
Минимальное количество поперечных водонепроницаемых пере*
борок на морских судах регламенпируегся PeiwcipoM СССР в за-
висимости от длины судна. Напрнмср, суда длиной от 60 до 80 м
должны иметь не менее четырех поперечных переборок, а суда
длиной от 80 до 100 м — не меиее пяти и т д. Причем в любом слу-
чае длина трюма не должна превышать 30 м.
Правила Регистра СССР требуют, чтобы непотопляемость судов
была обеспечена при затоплении любого одного отсека, а крупных
пассажирских и промысловых судов — при затоплении любых двух
смежных отсеков Международная конвенция по охране человеческой
Рис 177 К затоплению отсека 111 категории.
жизни на море предъявляет требования к непотопляемоеги пасса-
жирских судов и некоторых типов грузовых судов. При проектиро-
вании транспортного судна вопрос обеспечения его непотопляемости
сводится к определению количества непроницаемых переборок и
расстояний между ними • Правила обеспечения непотопляемости
морских судов Регистра СССР требуют, чтобы после затопления
одного или группы отсеков судно погружалось не глубже чем по
предельную линию погружения, проходящую на 76 мм ниже борто-
вой линии палубы переборок *.
Специальными методами (не рассматриваемыми в учебнике)
рассчитывают и о роят кривую предельных длин отсеков (рис. 177).
Ординаты кривой представляют собой наибольшие длины отсеков,
которые может иметь судно, чтобы при затоплении одного какого-
либо отсека судно не погрузилось выше предельной линии погру-
жения. Пользуясь этой кривой, проверяют длины отсеков, назна-
ченные по конструктивным соображениям. Если длины отсеков
оказались больше предельных, то расстановку переборок надо
изменить таким образом, чтобы уменьшить объем помещения.
* Палубой переборок называется палуба, до которой доведены главные допе*
речные непроницаемые переборки.
286
Так как часть объема каждого отсека занята балками набора,
трубопроводами, механизмами, оборудованием и т. д., то объем
воды, влившейся в отсек, окажется меньше теоретического объема
отсека Величина, показывающая, какую долю теоретического объема
отсека составит в данном случае объем воды, называется коэффициен-
том проницаемости р
Средине значения коэффициентов проницаемости р можно при-
нимать:
для пустых отсеков ... 0,98
» кают и других жилых помещений . 0,95
» машинно-котельных отделений 0,85
» трюмов с грузом .... 0,60
С учетом коэффициентов проницаемости ординаты кривой пре-
дельных длин отсеков увеличиваются (рис. 177, верхняя кривая)
и длины отсеков могут быть увеличены Так, на рис 177 видно,
что длина отсека Ц с учетом коэффициента проницаемости р - 0,85
может быть увеличена до величины й.
§ 71. Расчет носадкн
н остойчивости судна
нрм затоплении
отсеков
По характеру затопления отсеки можно
разделить на три категории*
I кат^одня — отсек закрыт сверху и за-
топлен полностью (например, отсек между-
донного пространства);
II категория — отсек затоплен не полностью и вода в нем не
сообщается с забортной водой;
III категория — отсек затоплен ие полностью и вода в нем сооб-
щается с забортной водой (т. е. уровень воды в огсеке совпадает
с уровнем забортной воды).
Каждая категория отсека характеризует несколько различную
конечную картину носадкн корабля даже при одинаковых коли-
чествах влившейся в отсек воды. Следует отметить, что объем воды,
влившейся в отсек, будет несколько меньше геометрического объема
той части отсека, которая занята водой. Поэтому при расчетах веса
воды, попадающей в отсек, это уменьшение ее объема учитывают
ври помощи коэффициента проницаемости р Так, вес воды в от-
секе вычисляется по формуле
р, -= пру,
(69)
где о — геометрический объем отсека, ле3, р — коэффициент про-
ницаемости, у — удельный вес забортной воды, т!м.
Расчет посадки и остойчивости поврежденного корабля произ-
водится следующим образом.
Затопление отсека / категории можно рассматривать как прием
груза р0, равного весу воды, влившейся в отсек, в точку с коорди-
натами х9, у„, г„, соответствующими координатам центра тяжести
объема отсека (§ 02/.
287
Затопление отсека II категории рассматривается как и преды
дущий вариант, но дополнительно учитывается влияние свободной
поверхности воды в отсеке (§ 63).
Затопление отсека III категории дает совсем иную картину.
Изменение осадки судна вычисляется по формуле ДТ = of(S — $),
где S — площадь исходной ватерлинии, м9; s — площадь ватерлинии
в поврежденном отсеке, ж’; ДТ — изменение средней осадки, ж;
о — объем затопленного отсека, м9. При решении задач для вычи-
сления крена и дифферента можно с достаточной сгепеныо точности
пользоваться методикой, рекомендуемой для расчета отсеков II кате-
гории, но поправку к метацентрической высоте определять по формуле
&f‘=v(T + -i -*—?)• (Го)
где о — потерянный объем, м9, V — исходное объемное водоизме-
щение, ж*; Т — исходная средняя осадка, ж; ЛТ — изменение
средней осадки 1по формуле (21а)], ж, h --исходная метацентри-
ческая высота, ж; ix -= ---момент инерции площади свободной
поверхности воды в отсеке, ж4; I и Ь — длина и ширина затопленного
отсека, ж
Пример I.
На судне с элементами L; В, Тк, 6, a, h и равными соответственно 160;
24; 8,7, 9,1; 0,66; 0,8; 0,9, 200, затоплен отсек вспомогательных механизмов иа вы-
соту t -= 7 я Размеры отсека* lb = 16 X 12; (II категория). Координаты центра
тяжести затопленного отсека* xv — —50 ж; у„ — — 5 я; Zv= 4,0 ж; коэффициент
проницаемости р - 0,8. Определить посадку судна.
Угол крена 0 -» 57,3 • Новое водоизмещение D' = D 4~ р
Первоначальное водоизмещение D ®* ybLBTcp
Средняя осадка 7’ср« - иТк = •= 8,9 я.
Вес воды в отсеке pv*= ylbtu, = 1 X 16 X 12 X 7 X 0,8 = 1080 т.
Тогда D = 1 X 0,65Х 160X 24 X 8,9=22 200 т; D' = 22 200 I 1080 = 23 280 т.
Новая метацентрическая высота Л' = Л + ДЛ( 1- ДЛг
Поправка к метацентрической высоте от приема груза
Поправка к метацентрической высоте иг наличия свободной поверхности
жидкости ДЛв = —^7-.
Изменение средней осадки ДГ =
Площадь ватерлинии S = aLB = 0,8 X 160 X 24 = 3070 ж’. Теперь ДТ =
в‘Т^б’в°’35 *
Момент инерции свободной поверхности
_^__j6xi2i ,.оа1Л
“12 12 * •'
288
Теперь:
Лк--Ш5^5ю (в.9+-®^-ад-4)-о.|,<
бй2= —
2310X1
23280
=•—0,1 м,
hi = 0,9 + 0,19 — 0,1 - 0,99 м.
Мегацен грическая высота увеличилась из-за низкого расположения затопленного
отсека.
Кренящий момент Мкр = pt#p = 1080 (—5) = —5400 тм. Тогда 0 « 57,3 X
Новые осадки носом н кормой.
Г'= Гн4- ДТ+ ДТИ,
Т'к - Тк + ДГ - ДГК.
Изменения осадок носом н кормой ДГн = ДТК = -у.
Дифферент d=
Дифферентующий момент Мдкф — PvXv в 1080 (—50) = —54 000 тм.
Теперь*
. (-54 000) 160
23280 x 200
ДТи = ДТК - - -0,93 м;
?' ==- 8,7 + 0,35 — 0,93 - 8,12 ж;
Т' = 9,1 + 0,35+ 0,93 = 10,38 м.
Ответ. О = 13р 30', Г,' = 8,12 ж; Т' « 10,38 м
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Судно с элементами L, В; Тк; Тк*. а; Л н Н* равными соответ-
ственно 100, 16, 4,2, 4,6, 0,7, 0,8; 0,9; 140, получило пробоину в трюме № 2 длиной
I ==* 18 м с коэффициентом проницаемости |Д — 0,8 н абсциссой центра тяжести
Xv -= 20 л. Определить метацентрическую высоту hi н новые осадки носом и кормой
Г)*, п т' (Принять высоту затопления равной Тср. а zy = О 5Рср).
Ответ, hi « 0,39 м, Т'л = 6,94 л, Тк = 4,42 л
Задача 2. Прямоугольный понтон с элементами L, В; И и D, соответственно
равными 20,10; 3,250, разделен диаметральной н мцдедевой переборками на 4 отсека.
Один из отсеков затоплен на высоту t = 2 м (II категория). Определить посадку
понтона и минимальную высоту надводного борта.
Ответ-. 6 = 5’04'; Т* = 1,91 л; Т‘к - 1,09 л (Н—7)mln = 0,65 л.
Задача 3. На судне с элементами L; В, Тн; Тк, 6, а; Л и равными соответ-
ственно 90; 13; 4,8, 5,0; 0,7, 0,8; 0,6; ПО, затоплен отсек междудонного пространства
(I категория); объем отсека 90 л3; Хоу0ги^=* 30 X 3,2 X 0,5 X 0,95 Опреде-
лять посадку поврежденного корабля. ,
Ответ. 6 = & 15; Ти = 5,18 л; ( * =» 4,8 м.
19 \ м ”срчиав ₽ V- ^<уц>}>1и¥ 289
§ 72. Обеспечение
непотопляемое?! нрн
эксплуатации судна
Одной из необходимых мер по обеспечению
непотопляемости является знание судовым
экипажем инструкций по непотопляемости
судна, правил поведения при затоплении
и умение оценить степень непотопляемости. Известен случай, когда
судно потонуло только потому, что капитан, не зная о степени обес-
печения непотопляемости, не придал значения тому, что вода из
залитого через сорванную крышку трюма отсека по трубам поступает
в соседний отсек. Необходимо внимательно следить за состоянием
труб, обеспечивающих перетоки из цистерны одного борта в другой
при затоплении, за состоянием невозвратных клапанов системы осу*
шеиия, препятствующих переходу воды из отсека в отсек.
Особое внимание должно быть обращено на состояние клинкет-
пых дверей* они должны всегда легко закрываться, в том числе ди*
станционпо. Те двери, которые по инструкции всегда должны быть
закрыты, следует держать постоянно закрытыми, несмотря на не*
которые неудобства в эксплуатации. При аварии следует действовать
в соответствии с инструкцией по непотопляемости, производя
в необходимых случаях дополнительный прием воды в отсеки судна
для его спрямления и повышения остойчивости.
ГЛАВА XVI
ХОДКОСТЬ
• • •
§ 73. Сопротивление Способность судна двигаться с заданной
воды движению судна скоростью при определенной мощности глав-
ных двигателей называется ходкостью
При движении судно испытывает сопротивление двух сред —
воды и воздуха. Поскольку сопротивление воды значительно пре-
вышает сопротивление воздуха, обычно воздушное сопротивление
в расчет не принимают.
Сопротивлением воды движению судна называют равнодейству-
ющую гидродинамических давлений и касательных напряжений
трения на направление движения. Величина силы сопротивления
зависит от размеров судна, формы его корпуса, характера и состоя-
ния подводной поверхности, скорости и режима движения
Как уже отмечалось, сила сопротивления состоит из сопротивле-
ния давлений и сопротивления трения. В свою очередь сопротивле-
ние давления можно разделить на две части: сопротивление формы
(иногда не совсем правильно называемое вихревым сопротивлением)
и волновое сопротивление. При изучении сопротивления исходят
из предположения, что Э1и три составляющие сопротивления не-
зависимы, хотя фактически между ними и имеется некогорое взаимо-
действие. Принятие такой гипотезы позволяет значительно упростить
290
изучение сложных явлений сопротивления воды. Рассмотрим каж-
дую из составлющих отдельно.
Сопротивление трения является результатом того, что вода обла-
дает вязкостью, и частицы воды, непосредственно прилегающие
к борту судна, как бы прилипают к нему и движутся вместе с ним.
Слой воды, прилегающий к эгим частицам, движется уже медлен*
нее, следующий слой еще медленнее и, наконец, на некотором рас-
стоянии от корпуса частицы остаются в покое. Слой, в котором наблю-
дается возмущение частиц воды, называется пограничным. Его ши-
рина растет от носа к корме. В пограничном слое частицы воды
стараются затормозить друг друга, что, по существу, является тре-
нием. Эти силы трения и являются сопротивлением трения.
Сопротивление трения зависит от скорости хода судна, величины
его смоченной поверхности и состояния этой поверхности (ее шеро-
ховатости).
Сопротивление трения можно определить по формуле
Ля, = (6я> + 4в)а4-, (71)
где ^тр — коэффициент трения, определяемый расчетом или по
таблице, кщ — коэффициент шероховатости, учитывающий состоя-
ние поверхности корпуса; £2 — величина смоченной поверхности
корпуса, м*; р — массовая плотность воды, кг-сек2 м 4, о —ско-
рость судна, м/сек
Массовая плотность пресной воды р = 102 кгсек?м~4, соленой
р — 104 кг-сек?м~4.
Для приближенного определения смоченной поверхности из-
вестно много формул. Можно рекомендовать формулу, предложен-
ную В. А Семекой,
Q = LT [(2 +-1,376 - 0,274)-S'] *’> (72)
где L, В, Т — главные размерения судна, м; 6 — коэффициент
полноты водоизмещения.
Сопротивление формы возникает вследствие влияния вязкости
иа распределение давлений по поверхности судна. Известно, напри-
мер, что по мере приближения к корме давление воды уменьшается.
Вместе с увеличением скорости движения частиц это приводит
к образованию завихрений. Вихри образуются также и при обте-
кании бугорков на шероховатой поверхности корпуса.
На образование вихрей расходуется часть энергии. Поэтому
указанная составляющая сопротивления воды иногда называв!ся
вихревым сопротивлением.
Сопротивление формы зависит от скорости хода судна к формы
его корпуса (за тупыми обводами возникают большие вихревые
эоны, чем за острыми, плавными). Оно может быть оценено по фор*
муле
Rt=kJA^- кгс, (73)
где k* — коэффициент сопротивления формы
При движении судна давление воды в оконечностях больше,
чем в середине, поэтому в носу и корме уровень воды повышается,
а в середине понижается Следовательно, поверхность воды, проходя
вдоль судна, изменяется, в результате чего образуются волны.
Поскольку па волнообразование также затрачивается часть энергии
главных двигателей судна, то его можно рассматривать как доба-
вочное сопротивление движению судна. Эта составляющая назы-
вается волновым сопротивлением и может быть определена но формуле
= кгс, (74)
где — коэффициент волнового сопротивления.
Волновое сопротивление зависит от скорости хода судна, формы
его корпуса и глубины и ширины фарватера.
Полное сопротивление воды движению судна
Я =- F Яф I Ян (75)
В то время как сопротивление трения можно сравнительно точно
определить расчетом, остальные две составляющие определить весьма
трудно — ич-за отсутствия надежных расчетных методов ло вычис-
лению коэффициентов и kB. Поэтому обычно их определяют по
проведении модельных испытаний, причем для целей расчета оба
сопротивления, 1. е. сопротивление формы и волновое сопротивле-
ние, представляют в виде суммы, называемой остаточным сопротив-
лением (Яо) Тогда полное сопротивление воды движению судна
может быть представлено в виде
R - ЯТР + Яо-
(76)
Остаточное сопротивление судна можно опре-
делить с достаточной степенью ючпости
только опытным путем. Для этого прочз-
§ 74. Определение
сонротнвлення
онытным нутем
водят испытания моделей судов в опытовых
бассейнах, представляющих собой канал, заполненный водой. Сущ-
ность опыта с моделями заключается в том, что модель буксируют
в бассейне с определенной скоростью и измеряют сопротивление
воды, которое затем пересчитывается иа натурное судно.
Модели изготовляют из дерева или парафина с воском. Для
повышения прочности парафиновой модели ее делают с деревян-
ным каркасом. Масштаб модели выбирается таким, чтобы длина
модели была в пределах 2—8 м Следует учитывать, что чем крупнее
модель, тем точнее результаты испытаний.
292
Чтобы обеспечить подобие явлений, возникающих при движении
модели и судна, модель должна быть сделана подобной судну. Гео-
метрическое подобие состоит в том, что все размеры модели меньше
размеров натурного судна в одно и то же определенное число раз 1,
т е
_ з
L __в_ т _ Ко _ |/7~ _ л
i ь = t 3 ’
V v
где величины £, В, 7’, Q, V являются длиной, шириной, осадкой,
омоченной поверхностью и объемным водоизмещением натурного
судна, а величины /, b, t, о>, и — соответственными элементами
модели ♦.
Скорость буксировки модели определяется по формуле
где и* — скороеib модели, м/сек, ц. — скорость судна, м/сек.
Испытания проводят путем буксировки модели с записью вели-
чии, характеризующих движение модели, — в первую очередь
скорости хода и сопротивления воды. Затем пересчитывают сопро-
тивление с модели па натуру по следующей схеме.
Во время испытаний модели в бассейне определяют ее полное
сопротивление, которое будет г = гтр + го, где г — полное сопро-
тивление модели; — сопротивление трения модели; г0 — оста-
точное сопротивление модели Сопротивление трения модели опре-
деляют по формуле (71), которая будет выглядеть так:
г _ а о Л
гТр — «тр и® 2~ •
Коэффициент трення модели &тр.м определяют по таблицам. Оста-
точное сопротивление модели определяют по формуле
Го = Г — Гтр.
Затем пересчитывают остаточное сопротивление модели на сопро-
тивление судна, используя коэффициент подобия X, по формуле
= гоАЛ
Сопротивление трения судна вычисляется по формуле (71), а его
полное сопротивление по формуле (76)
R ~ Rtf + /?о»
где R — полное сопротивление судна, R# — сопротивление трения
судна, Яо — остаточное сопротивление судна.
* Кроме геометрического должно быть обеспечено кинематическое и лчнзмчче-
«г ргст гыхеди* са ргггки дгрнс~' z.
293
§ 75. Онределенне
мощности главных
механизмов
Прежде чем рассмотреть вопрос об опреде-
лении мощности главных механизмов, не-
обходимой для движения судна, напомним,
что главные двигатели характеризуются или
индикаторной мощностью (IPS) или эффективной, иначе называемой
тормозной мощностью (Nt или BPS)
Индикаторной мощностью IPS называется мощность, развивае-
мая рабочим телом (паром или сгорающими газами) внутри двигателя.
На практике индикаторную мощность паровых машин и двигателей
внутреннего сгорания определяют при помощи специальных при-
боров — индикаторов.
Мощное 1ь паровых машин обычно характеризуется индикатор-
ной мощностью, а двигателей внутреннего сгорания и паровых и
газовых турбии — эффективной
Эффективной мощностью Nt или BPS называется мощность
на валу двигателя Эффективная мощность меньше индикаторной,
так как определенная часть индикаторной мощности затрачивается
на механические потери в двигателе. Связь между индикаторной
и эффективной мощностью выражают с помощью коэффициента
полезного действия двигателя, называемою механическим кпд.
двигателя ть
N. = ti.IPS или IPS = ~^-.
(77)
В зависимости ог типа дви1а1еля величина кпд колеблется
от 0,7 до 0,95.
Очевидно, что если известно полное сопротивление движению
судна при определенной скорости R, то нетрудно определить мощ-
ность, которую необходимо приложить к корпусу, чтобы передви-
гать (буксировать) его с этой скоростью. Такая мощность называется
буксировочной мощностью корпуса судна и определяется по формуле
EPS = -^ л. с, (78)
где и — скорость судна, м!сек\ R — полное сопротивление судна
при этой скорое! и, кгс\ 75 — коэффициент для перевода кгм!сек в л с.
Поскольку движение судна обычно осуществляется за счет под-
вода энергии к движителю (обычно гребпому винту), то неизбежны
и потери на передачу от двигателя к движителю (в редукторе и вало-
проводе) и на к п. д. самого двигателя. Поэтому эффективная мощ-
ность, которую должен развивать главный двигатель судна для
сообщения судну (с помощью движителя) скорости и, может быть
определена по формуле
= (79)
Здесь я — к. п. д. движителя, работающего за корпусом судна,
ч?зыв?е»’уй пропульсивным коэффициентом, таг. как он характери-
294
зует качества пропульсивного, т. е. двнжительного, комплекса
судна; 1% — к. п. д. передачи, представляющий собой произведе-
ние к. п. д. валопровода на к. п. д. редуктора, муфты и других
элементов передачи.
Обычно ¥1» — 0,97-4-0,99 при прямой передаче, 0,92—0,97 — при
редукторной передаче и 0,89-т-0,92 — при электрической передаче.
Значения ц существенно зависят от типа движителя и колеб-
лются в пределах 0,3—0,8. Наиболее высоким к. п. д , по сравне-
нию с другими движителями, обладают гребные винты. Для прибли-
женной, сугубо ориентировочной оценки необходимой мощности
можно воспользоваться так называемой адмиралтейской формулой
(80)
где D — водоизмещение судна, т, и — скорость судна, узл.' Ct —
адмиралтейский коэффициент, который можно определить по судну-
прототипу.
§ 76. Пути иовышення Скорость хода является одним из важней-
скорости хода судов ших эксплуатационных качеств судна, по-
этому понятно стремление судостроителей
и эксплуатационников обеспечить максимально возможное увели-
чение скорости. Еще в процессе проектирования стараются полу-
чить минимальное сопротивление судна, чтобы при одной и той же
мощности, развиваемой гребным винтом, получить большую ско-
рость.
Уменьшения сопротивления можно достичь рациональным вы-
бором формы обводов корпуса. Определенное значение имеет при
этом применение новых форм носовой оконечности (бульбовые обра-
зования) и кормы (транцевая корма), которые снижают волновую
составляющую сопротивления.
Уменьше1гие сопротивления трения достигается за счет умень-
шения выступающих частей и придания им соответствующей формы,
а также благодаря применению хороших красок, обеспечивающих
корпусу гладкую поверхность. В последнее время предложены также
способы подачи воздушной смазки под днище судна.
Большое значение для сохранения скорости судна в процессе
эксплуатации имеет поддержание подводной части корпуса в чистом
состоянии. Своевременная окраска корпуса пигментами, содержа-
щими антиобрастающие вещества, предохраняет корпус от обра-
стания, значительно повышающего сопротивление. Увеличение ско-
рости обеспечивается также благодаря повышению пропульсивного
коэффициента.
Что касается повышения скорости в результате применения более
мощных двигателей, то здесь необходимо отметить следующее.
У обычных водоизмещающих судов при современных скоростях
потребная мощность энергетической установки возрастает прибли-
295
зительно пропорционально кубу и даже более высоким степеням
скорости. Кривая сопротрзления такого судна показана на рис. 178,
из которого следует, что при увеличении скорости па величину До,
в начальном участке кривой сопротивление увеличится па величину
Д/?1, которая сравнительно невелика При увеличении же скорости
на величину Дсц = До, в правой часш кривой сопротивление
увеличится на величину Д/?4, значительно большую, чем Д#,.
Видно также, что после некоторого предела увеличить скорость
можно лишь за счет очень большого, нерационального повышения
мощности механизмов.
Поэтому для резкого увеличения скорости необходимо изба*
виться от сопротивления воды, г е. вывести корпус судна из воды.
мтика.
Рнс 178. Кривая сопрел ноле- Рис 179. Силы, действующие на пластину
пия водоизмещающего судна. в потоке воды.
Судами, для поддержания которых иа воде используют гидродина-
мические силы, позволяющие подняться па водную поверхность,
являются глиссирующие суда, суда на подводных крыльях и суда
на воздушной подушке. Рассмотрим их более подробно.
Глиссирующие суда. Если плоскую пластинку рас-
положить в движущемся потоке под углом атаки а к направлению
потока (рис. 179), то на нее будут действовать гидродинамические
силы давления воды, равнодействующая которых N расположена
перпендикулярно поверхности пластины Силу N можно разложить
на составляющие, направленные назад (/?) и вверх (Q) Составля-
ющая R является сопротивлением, а составляющая Q — подъемной
силой. Под действием подъемной силы пластина будет перемещаться
вверх и, оказавшись на поверхности воды, начнет скользить по ней
Это скольжение называется глиссированием, а суда, движущиеся
по этому принципу, — глиссерами.
Глиссеры имеют специально профилированное днище (в про-
стейшем случае плоское или плоскокилеватос), на котором при
движении судна возникает подъемная сила В начале движения
глиссер движется, как обычное водоизмещающее судно, обладая
даже несколько большим сопротивлением из-за осгрок.лых,
29в
ватых обводов. При дальнейшем увеличении скорости растет подъем*
пая сила, корпус глиссера начинает выступать из воды и, когда
величина подъемной силы станет равной весу корпуса, выйдет из
воды и будет скользить по ее поверхности, опираясь па воду неболь-
шой площадкой днища При этом резко уменьшаются сопротивление
трения, вихревое и волновое сопротивления и скорость судна резко
возрастает. Именно па глиссере «Синяя птица» английский гонщик
Дональд Кемпбелл установил в 1964 г .мировой рекорд скорое!и
па воде — 444,6 км/ч Этот рекорд остался непревзойденным до
сих пор *
Эффект ।лнссирования можно обеспечить только для сравни*
тельно небольших судов. Для больших судов потребовались бы
такие мощности, о которых в настоящее время не может быть
и речи.
Глиссеры обладают рядом недостатков, ограничивающих их
применение, плохой остойчивостью и неустойчивостью на курсе,
а главное недостаточной мореходностью Даже при небольшой волне
корпус глиссера испытывает сильные удары о воду, что может при-
нес! и к аварии
Суда на подводных крыльях. Как уже отме-
чалось, пластина, движущаяся в воде под углом к направлению
движения, испытывает действие подъемной силы, стремящейся под-
нять ее. Если пластине придать профиль авиационного крыла, то
подъемная сила ее увеличится за счет дополнительного разрежения
на верхней поверхности крыла. Таким образом, если крылья укре-
пить на стойках под днищем судна, то при определенной скорости
подъемная сила крыльев станет равной весу судна, и корпус его
полностью выйдет из воды. Естественно, сопротивление воды при
этом резко уменьшится и судно будет двигаться со значительно
большей скоростью
* 4 сентябри 1967 (. Д. Кемпбелл uoiиб на своем .лиссере, «сигорын на скоро-
сти 499 км/час взлетел в воздух на высоту до ibO м и затонул, упав в воду.
297
Схема движения судна на подводных крыльях показана на
рис 180. Хотя патент на «крылатое» судно был получен в 1891 г.,
однако только в 1940—1950-х годах удалось добиться достаточно
устойчивого хода судна на подводных крыльях В Советском Союзе
с 1957 г. начали широко эксплуатироваться речные суда на под-
водных крыльях типа «Ракета» на 66 пассажиров со скоростью
хода до 65 км/ч. С 1960 г. появились суда типа «Метеор» на 130—
150 пассажиров со скоростью хода более 70 км/ч, а с 1962 г. — тепло-
ходы типа «Спутник» на 260—300 пассажиров со скоростью др 70 км/ч
и «Чайка» на 30 пассажиров со скоростью хода 95 км/ч На море
широко эксплуатируются морские суда на подводных крыльях
(см. рис. 2) — «Комета», «Вихрь», «Стрела» и др. — со скоростью
хода до 45 узл.
Крупные суда па подводных крыльях не строят, так как для
них нет достаточно легких и мощных двтаюлей Коисгрукторы
работают над проблемой установки на крылатых судах газовых тур-
бин, турбовинтовых и турбореактивных двигателей, что позволит
достичь скоростей порядка 100—150 узл
Суда на воздушной подушке. Если под пло-
ское днище судна нагнетать воздух под определенным давлением,
то корпус судна поднимется над поверхностью воды п будет парить
над ней (см. рис. 14), опираясь на слой воздуха — «воздушную
подушку» Такие суда строят сейчас в разных странах, в том числе
и в СССР. Построены и эксплуатируются суда типа «Нева» иа
38 пассажиров (скорость хода 56 км/ч) и «Сормович» на 50 пасса-
жиров (120 км/ч} Движение судна осуществляется либо путем
направленного вытекания воздуха из-под днища, либо (чаще) при
помощи специального двигателя с воздушным винтом Судно па
воздушной подушке можп двигаться не только над водой, но и
надо льдом, снегом и достаточно ровной поверхностью земли
При достаточной высоте воздушной подушки и мощных двига-
телях на этих судах можно будет получить скорости до 200 - 250 узл
и более прн достаточной мореходности.
Экранопланы. Некоторое время назад был подмечен
экранный эффект, возникающий при движении крыла вблизи по-
верхности земли. Если расстояние от крыла до поверхности земли
пе превышает 0,3—0,5 (ширины) крыла, то подъемная сила, возни-
кающая на крыле, значительно превышает подъемную силу, возни-
кающую на крыле при движении с той же скоростью, но на значи-
тельном удалении о г земли
Если достаточно широким крылом соединить два-три корпуса
(см. рис. 15), получится судно, названное экранопланом Пока что
созданы лишь модели экранопланов, но проводимые эксперименты
дают весьма обнадеживающие результаты. Доказано, что крупные
экранопланы на 500—1000 пассажиров смогут передвигаться со
скоростями до 200—250 узл. Главная трудность заключается в обес-
печении достаточно стабильного расстояния между крылом п по-
верхностью воды
298
ГЛАВА XVII
СУДОВЫЕ ДВИЖИТЕЛИ
Движителем называется устройство, пре-
образующее энергию судового двигателя в энергию движения судна.
Большинство применяемых движителей создаст движущую силу
за счег реакции масс воды или воздуха, отбрасываемых в сторону,
про!нвоположпую направлению движения. К этим движителям
относятся гребные винты, гребные колеса, крыльчатые и водометные
движители.
На современных судах в основном используют гребные винты,
отличающиеся небольшим весом, надежностью в эксплуатации и
обладающие довольно высоким кпд при сравнительной простоте
конструкции
§ 77. Гребной винт Гребной винт (рис. 181) состоит из ступицы
и нескольких (2—6 и более) лопастей. При
вращении гребного вала, на конец которого насажен гребной винт,
лопасти винта отбрасывают назад массы воды и создают реактивную
силу, называемую упором Упор через вал и упорный подшипник,
прочно соединенный с корпусом,
передается судну и движет его
Винты изготовляют из чугуна,
углеродистой стали, легированной
стали, латуни, бронзы и для неболь-
ших судов — из пластмасс. Гребные
винты современных морских судов
из( отопляют главным образом из ла-
туни или бронзы, так как эти мате-
риалы стойки против коррозии, долго
сохраняют чистоту поверхности ло-
пастей, хорошо поддаются обработ-
ке — шлифовке и полировке. Из
нержавеющей легированной стали
делают винты для ледоколов н судов
ледового плавания. Чугунные винты
н винты из углеродистой стали на
морских судах не применяют, так
как они быстро теряют чистоту по-
верхности, корродируют и разруша-
ются.
Лопасти гребного винта устанавливают на ступице на равных
расстояниях друг от друга. Сторона лопастей, обращенная к напра-
влению движения (обычно в нос судна), называется засасывающей,
противоположная — нагнетающей. Нагнетающая сторона лопастей
образуется по винтовой поверхности.
з
Рис. 181. Гребной винт
/ — обтекатель, 2 — ступнца; 3 — ло
пасть
299
Винты могут быть цельнолитыми или со съемными лопастями.
Винты со съемными лопастями более сложны; их применяют главным
образом тогда, когда по условиям плавания возможны частые по-
ломки лопастей (например, на ледоколах), а по условиям ремонта
нельзя снимать винт.
Основными геометрическими характери-
стиками винта являются:
— диаметр винта D — диаметр окружности, описываемой наи-
более удаленными от оси точками лопастей;
— диаметр ступицы винта d (обычно для монолитных винтов
d =- 0.2D);
— шаг винта И — шаг винтовой поверхности, образующей
лопасть вин м, или расстояние, которое прошел бы винт за один
оборот в твердой среде,
— шаговое отношение HID отношение шага гребного винта
к его диамегру. Величина шагового отношения судовых гребных
винтов колеблется от 0,6 до 2
При расчетах винта используют и другие характеристики, в том
числе:
— площадь диска винта Ad — площадь, Дометаемую винтом
при его вращении
- площадь юностей винта А — суммарную площадь спрямлен-
ной (развернутой на плоскость) поверхности всех лопастей винта;
— дисковое отношение О — отношение площади лопастей к пло-
щади диска винта
Величина дискового отношения судовых гребных винтов колеб-
лется от 0,3 до 1,2 (большие значения — у быстроходных судов).
• • •
§ 76. Кинематические Во время работы гребной винт учаавует
и гидродинамические одновременно в двух движениях вращается
вокруг своей оси и перемещается вместе
с судном поступательно вдоль своей оси.
Если бы винт работал в твердой среде, то
характеристики
гребного винта
за один оборот он проходил бы расстояние, равное его шагу Н,
В действительности же винт, работающий в податливой среде, какой
является вода, проходит за один оборот расстояние, которое меньше
шага. Это расстояние называется абсолютной поступью винта h.
где оР ~ осевая скорость геремещения винта, м!сек, п — число
оборотов Bi.jiTa,
300
Отношение абсолютной поступи к диаметру винта называется
относительной поступью винта
. _ h Ъ
Kp~'D ~ nl) *
Разность между геометрическим шагом и абсолютной поступью
винта называется абсолютным скольжением гребного винта S
Отпошение абсолюгного скольжения к шагу винта называется
относительным скольжением гребного винта s
Рис 182 Элемент лопасти (а) и план скорое гей и силы, действу-
ющие на элемент лопасти (б)
Скольжение и поступь являются характеристиками режима работы
гребного винта. При работе винта на месте (на швартовах) поступь
винта Хр — 0, а скольжение s — 1 При движении судна по мерс
увеличения поступи винта скольжение уменьшается.
Как уже говорилось, винт при работе вращается и движется
поступательно *, следовательно, если принять для удобства винт
неподвижным, а воду набегающей на него, то можно построить
план скоростей для элемента лопаети, вырезанного из нее на радиусе г
двумя концентрическими сечениями, близкими друг к другу
(рис. 182, а).
Скорость вращательного движения элемента лопасти vr — 2пгп,
а поступательного vp = nh, причем (поскольку мы приняли обра-
щенные движения) направление v, противоположно направлению
вращения, а направление vp противоположно направлению движе-
ния винта.
• Для простоты пренебрежем так называемым вызванным движенчеу, ▼ е
движением отбрасываемых винтом масс воды.
301
Результирующая скорость w составляет с поверхностью лопасти
угол ар, называемый углом атаки, который увеличивается с умень-
шением поступи vp (т. е. с увеличением скольжения $)
Рассмотрим силы, действующие на элемент лопасти как па эле-
мент крыла (рис 182, б). Силу, действующую на элемент лопасти,
можно разложить на подъемную силу ДУ и силу лобового сопротивле-
ния &Х, причем подъемная сила перпендикулярна скорости ш,
а сила лобовою сопротивления параллельна ей Каждую из этих
сил можно разложить па составляющие, параллельные поступа-
тельному движению элемента и перпендикулярные ему. Подъемная
сила раскладывается на составляющие ДР,, и ДТ9, а сила лобового
сопротивления па ДРЖ и ДТХ.
Разность составляющих ДРУ и ЛРА — это упор, создаваемый
элементом лопасти,
ДР = ДР, - ДР,
Сумма составляющих ДТ, и ДТЖ дает касательную силу, нрепятс1ву-
ющую вращению элемента лопасти,
ДТ ₽ ДТ, -|- ДТЖ.
Произведение силы ДТ на радиус сечения г, по которому вырезан
элемент, дает момент, противодействующий вращению элемента,
ДМ = ЬТг
Суммируя силы упора и моменты, создаваемые каждым племен юм
всех лопастей, получаем упор Р = £ ДР и момент М - 2 ДМ
для всего гребного винта.
Упор винта Р и есть сила, движущая судно, т с сила, преодо-
левающая сопротивление воды и характеризующая полезную работу
гребного винта Момент М характеризует усилие, коюрое надо
приложить к винту для создания упора. Отношение полезной мощ-
ности (произведения упора на скорость) к подводимой мощности
является коэффициентом полезного действия винта
— Pv
ч» 2л«ЛГ
Принимая во внимание, что X получим
_ X Р
2л M/D •
Введя безразмерные коэффициенты упора kt —и момента
= -да*’ 1юлУчим
« -ЛА
2л ’
Изменение fe,. k2 и при изменении относительной поступи X
хаояктепизует работу «•ребмог4 ?’<чтг. графит: этого изменения
309
называются гидромеханическими характеристиками винта или Кри-
выми его действия
Проектирование гребного винта состоит в определении таких
его геометрических элементов, формы и профиля лопастей, которые
для данного судна обеспечивали бы, при заданной скорости, наиболее
высокое значение кпд
Расчеты гребного винта достаточно сложны и основаны как на
теоретических исследованиях, так и на результатах модельных
испытаний винтов в специальных бассейнах или навигационных
трубах Из теории винта известно, что к п. д. даже идеального
движителя всегда меньше единицы; в реальных условиях, когда
величина диаметра винта ограничена условиями размещения его
за корпусом, а число оборотов винта определяется числом оборотов
вала, которое не всегда оптимально, кпд реального движителя
оказывается меньше, чем к. в д. идеального. Кроме того, имеют
место потери на трение лопастей в воде, вследствие чего к п. д.
винта еще более уменьшается Поэтому соответствие характеристик
гребного винта характеристикам судна имеет большое значение
Винт, не соответствующий судну, не дает возможности использовать
полную мощность двигателя. При оценке работы гребного винта
совместно с энергетической установкой иногда говорят «винт гидро-
динамически тяжел» или «гидродинамически леюк» Для объясне-
ния значения этих понятий рассмотрим работу винта нрн разных
условиях.
Представим себе, что сопротивление воды движению судна уве-
личилось Так как упор остался прежним, то, естественно, скорость
движения судна vp уменьшится На рис 182, б видно, что угол
атаки лопасти при этом увеличится, в результате чего возрастет
составляющая Д7\, это приведет к увеличению момента гребного
винта, тек перегрузке двигателя — вин i стане! «тяжелым».
Естественно, что при уменьшении сопротивления воды винт будет
«легким».
Гребной винт обычно проектируют для одного, наиболее типич-
ного для данного судна, режима, например, для грузового судна
при плавании в полном грузу. При ходе в балласте, когда сопро-
тивление уменьшается и скорость хода увеличивается, винт будет
«легким», а при ходе в полном грузу в штормовую погоду, когда
сопротивление воды увеличивается, а скорость хода уменьшается,
винт будет «тяжелым».
Мы рассмотрели условия работы винта в свободной воде. Для
винта, работающего за корпусом судна, картина усложняется из-за
влияния корпуса на работающий винт и винта на корпус.
За движущимся судном в пограничном слое постоянно образуется
увлекаемый корпусом попутный поток, который характеризуется
коэффициентом попутного потока
t) — Up
w==
.W3
где v — скорость судна относительно спокойной воды, — ско-
рость винта относительно попутного потока
Для транспортных судов коэффициент попутного потока колеб-
легся Oi 0,1 до 0,36.
Работающий винт засасывает воду из-под кормы и отбрасывает
ее назад, в результате чего давление воды на кормовую оконечность
несколько уменьшается и появляется дополнительная сила сопро-
тивления, называемая силой засасывания NR
Величину силы засасывания можно определить при помощи коэф-
фициента засасывания t, представляющего собой отношение силы
ЛИ
засасывания к упору- i - —р . Обычно значение t колеблется
от 0,02 до 0,3 и зависит от числа винтов, режима их работы, обводов
кормы н пр Коэффициент влияния корпуса выражается формулой
и находи1ся в пределах 0,95—1,2
Правильное размещение винта за корпусом, коне жуирование
формы обводов кормовой оконечности позволяют увеличить коэф-
фициент влияния корпуса
Общий пропульсивный коэффицнен! т), определяющий эффек!яв-
ность работы движителя за корпусом судна, является произведе-
нием к п. д. винта на коэффинигн! влияния корпуса
Кавитация. При работе гребного винта па засасывающей
поверхности лопает и давление понижается и образуется разрежение,
на противоположной же, нагнетающей, поверхности давление повы-
шается
По мере увеличения числа оборотов впита скорость обтекания его
лопастей водой может оказаться настолько велика, что из-за пони-
жения давления па засасывающей поверхности вода закипит, обра-
зуя на ней кавитационные пузырьки — каверны, заполненные смесью
водяного пара, воздуха и растворенных в воде газов.
В первой стадии кавитации каверна образуется лишь на чает и
поверхности лопасти и внутри се возникают сильные гидравличес-
кие удары, частиц воды, приводящие к механическому разрушению
материала' лопасти, так называемой кавитационной эрозии Во
второй стадии кавитационная каверна охватывает всю поверхность
лопасти, переходя с засасывающей стороны на нагнетающую Эрозии
нет, но снижаются упор и к. п д винта.
Кавитацию предупреждают при проектировании винта, не до-
пуская высоких окружных скоростей, применяя специальные про-
фили сечения к>пасгей для равномерного распределения давления
304
по лопасти, обеспечивая соответствующую удельную нагрузку на
лопасть и максимально возможное погружение винга, что повышает
статическое давление воды
§ 79, Повышение
эффективности работы
гребных винтов
Эффективность работы гребною винта ока-
зывает большое влияние на рентабельность
работы судна, на его экономичное ib. Меры,
обеспечивающие повышение эффективности
работы винтов, относятся как к самому винту, так и к комплексу
винт—судно
Каждый винт должен соответствовать данному судну па основном
его режиме работы, т е не быть пи тяжелым, ни легким Рациональ-
ное профилирование лопастей винта и тщательная обработка по-
верхностей понижают сопротивление трения и формы лопастей.
Для повышения кпд лопасти тщательно полируют
Винт должен Сыпь статически отбалансирован, так как биения,
возникающие при работе неотбалапсированного винта, вызывают
биение гребного вала С(а)ичсскую балансировку производят па
балансировочном станке, имеющем ножи или ролики, на которые
укладывают винт, надетый на балансировочный вал Снятием ме-
талла с тяжелых лопастей в процессе балансировки добиваются,
чтобы винт находился в состоянии безразличного равновесия в лю-
бом положении При числе оборотов более 200 винт подвергают
динамической балансировке.
Немалое значение имеет также форма обводов кормовой чает и
судна и правильная установка винта, обеспечивающая необходимые
зазоры между лопастями винта и корпусом судна. Правильно спроек-
тированные обводы кормы и надлежащие зазоры обеспечивают также
нормальное подтекание воды к винту с меньшими возмущениями
и уменьшают вибрацию.
Повышению эффективности работы винтов служат и кон-
структивные мероприятия. В единый движительный
комплекс наряду с винтами входят и обтекаемые рули Руль частично
устраняет закручивание воды, производимое винтом, несколько
увеличивает попутный поток и уменьшает засасывание. Значитель-
ной эффективностью обладает грушевидная пропульсивная наделка
на руле, являющаяся как бы продолжением ступицы винта Она
упорядочивает поток за ступицей и устраняет вихреобразо-
вание.
Чтобы уменьшить закручивание потока воды, отбрасываемой
винтом, впереди или позади винта на корпусе судна иногда устана-
вливают специально профилированные направляющие неподвижные
лопасти, спрямляющие поток воды Такие устройства называются
контрпропеллерами или контрвинтами Правильно спроектирован-
ные контр пропеллеры могут повысить к п. д винта, однако они
увеличивают сопротивление воды движению с>дна, поэтому кон гр-
20 А М Горячев Р М П->л1>у»ч^ 305
пропеллеры применяют довольно редко и только на судах с неболь-
шими скоростями
Направляющие посадки. При работе гребного винта, кроме
закручивания, имеет место сужение потока воды, в результате чего
площадь отходящего от винта потока воды становится меньше пло-
щади диска винта. Это приводит к некоторому уменьшению к. п. д.
винта. Для устранения этого явления применяют кольцевые напра-
вляющие насадки
Насадка представляет собой
щается гребной винт Сечение и
кольцо (рис. 183), в котором вра-
асадки вдоль осн вита имеет про-
филь авиационного крыла, обра-
щенного выпуклой поверхностью
к гребному’ винту. Площадь кор-
мового от верст ия насадки равна
или несколько больше площади
диска винта, а площадь носового
отверстия (входного) значительно
больше. Гидродинамическую силу,
возникающую на Насадке, можно
разложить на осевую и перпенди-
кулярную ей составляющие. Осе-
вые составляющие дают дополни-
тельный упор, чго вместе с расши-
рением сгруи повышает тягу винта
|1а 30—40%
Рис 183 Схема направляющей па* Направляющая насадка жестко
садки крепится к корпусу судна, однако
иногда па судах устанавливают
поворотные насадки На больших скоростях лобовое сопротивле-
ние насадки становится очень большим, поэтому целесообразность
применения насадок в каждом отдельном случае устанавливается
расчетом
Винты регулируемого шага (ВРШ) Обычные гребные винты
или винты фиксируемого шага (ВФШ) проектируют с таким расче-
том, чтобы наилучшим образом обеспечить один, наиболее выгод-
ный режим работы, например, у транспортного судна — режим на
полный ход с нормальной нагрузкой. На всех других режимах
(допустим, в балласте или с перегрузкой) ВФШ будет «тяжелым»
или «легким», его к п д упадет и двигатель не разовьет полной
мощности Особенно ярко это проявляется у судов, которым при-
ходится работать с большим диапазоном нагрузок у буксиров,
траулеров, паромов и т. д Так, для хода в район лова винт трау-
лера должен развивать большую скорость, а при ходе с тралом —
большую тягу.
Винт регулируемого шага (ВРШ) позволяет, изменяя шаг, менять
характеристики винта в зависимости от режима работы судна
ВРШ имеют полую ступицу несколько большего, чем у ВФШ, диа-
метра; в ней размещен механизм, с помощью которого можно
306
разворачивать лопасти под любым углом вдоль их продольной оси,
и тем самым изменять шаг винта. При этом двигатель всегда будет
работать с нормальным числом оборотов, развивая полную мощность.
Поворотом лопастей можно также получить и задний ход, что позво-
ляет иметь нереверсивный двигатель.
Управление механизмом поворота осуществляется при помощи
механического, электрического или гидравлического привода. К не-
достаткам ВРШ следует отнести сложность конструкции, высокую
стоимость, трудности при эксплуатации, уходе и ремонте Однако
эти недостатки не умаляют преимуществ ВРШ, которые находят
все более широкое распространение на судах морского флота.
§ 80. Другие тины Как уже говорилось, гребными винтами
движителей оборудовано подавляющее большинство сов-
ременных судов. Движители остальных типов
применяются довольно редко.
Гребное колесо (рис. 184) состоит из ступицы со спи-
цами и обводом и нескольких лопастей — плиц. Гребные колеса
Рис 184 Гребное колесо.
располагают на юризонтальных валах по бортам судна. Современ-
ные гребные колеса имеют специальный механизм для поворота
лопастей, что обеспечивает им вход в воду без удара и выход из
волы без излишнего выброса брызг.
К преимуществам гребных колес следует отнести возможность
применения их на судах с малой осадкой (30—50 см) и хорошие
тяговые характеристики Но оии громоздки, сложны по конструк-
2.Г q°7
ции, чмеют большой вес и значительно увеличивают ширину суДнй
(при их бортовом расположении); кроме того они непригодны при
работе на волнении. Поэтому морские суда с гребными колесами
просуществовали недолго и были полностью вытеснены винтовыми
судами На реках и озерах, где больших волн не бывает, колесные
Рис 185 Крыльчатый движитель
суда сохранились и работают до
настоящею времени.
Крыльчатый движитель
(рис. 185) представляет собой не-
сколько лопастей, укрепленных на
вращающемся вокруг вертикальной
оси диске (роторе) Каждая лопасть
при вращении ротора совершает
колебательные движения вокруг
своей вертикальной оси, причем ре-
жим этих колебаний может изменить-
ся с помощью специального, доволь-
но сложного механизма Этот меха-
низм позволяет изменять величину
силы упора от нуля до максимума и,
кроме того, изменять направление
силы упора в любую сторону Поэтому судно, оборудованное крыль-
чатыми движителями, обладаа отличной маневренностью оно
может двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте и даже
двигаться бортом (загом)
Рис. 186 Водометный движитель
/ — кормовые сопла, 2 — зислонкн, 3 — забортные 'патрубки; 4 —
пропеллерный uacoc, S — решетка, б — главный двигатель
К недостаткам крыльчатого движителя можно отнести сложность
конструкции и слабую защищенность движителя от ударов о пре-
пятствия. Крыльчатые движители обычно устанавливают на судах,
**08
которые Должны иметь высокую маневренность* портовых букси*
рах, плавучих кранах, пожарных судах, паромах и т. д
Водометный (водопроточный) движитель
состоит из трубы, расположенной вдоль судна, и насоса, рабочее
колесо которого находится внутри трубы. При работе насоса вода
засасывается через носовое отверстие трубы и выбрасывается в атмо*
сферу * через кормовое отверстие. Возникающая при этом реактив-
ная сила движет судно вперед.
Существует много различных конструкций водометного движи-
теля. Одна из них схематически изображена на рис. 186. Главный
двигатель 6 приводит во вращение рабочее колесо пропеллерного
насоса 4, размещенного в нагнетательной трубе, развивающейся
к корме и оканчивающейся кормовыми соплами 1 Приемное отвер-
стие трубы защищено решеткой 5 от попадания в нее предметов, мо-
гущих повредить рабочее колесо насоса. От кормовых участков
труб отводятся забортные патрубки 3, сопла которых обращены
вперед и называются соплами заднего хода В кормовых трубах
установлены управляющие заслонки 2, которые могут перекрывать
либо кормовые, либо носовые патрубки Когда заслонки находятся
в положении, изображенном на рисунке (перекрыты бортовые па-
трубки), струи воды выбрасываются через кормовые сопла и судно
движется вперед полным ходом. Если одновременно начать пере-
водить заслонки к корме, то часть воды будет выбрасываться че-
рез сопла заднего хода и скорость хода уменьшится.
При дальнейшем переводе заслонок судно может идти задним
ходом. Таким образом, изменение скорости хода и получение зад-
него хода осуществляю!ся без изменения числа оборотов и реверси-
рования главною двигателя. Для изменения направления движения
судна работают только одной заслонкой ПрН'переводе в кормовое
положение только левой заслонки судно будет разворачиваться
влево почти на месте.
Преимуществом водометных движителей является полная защи-
щенность движителя от внешних воздействий (что позволяет им
плавать по засоренным фарватерам) и высокая маневренность
Водометные движители обладают и рядом недостатков: большим
весом (включая вес воды в трубах) и низким кпд. из-за трения
воды о стенки трубопроводов, изгибов трубопроводов и пр
Из других движителей, применяемых в настоящее время, следует
отметить паруса и весла Паруса применяются на спортивных и
учебных судах и на некоторых небольших промысловых судах
Весла применяются на шлюпках и спортивных судах.
• Выброс струн в воду не только не увеличит силу упора за счет отталкивания
от окружающей воды, а, наоборот, уменьшит ее из-за значительного сопротивления
окружающей воды выбросу струи
309
ГЛАВА XVIII
УПРАВЛЯЕМОСТЬ
• • •
§ 81. Общие сведения Управляемостью называется мореходное ка-
чество судна, сочетающее в себе два понятия:
поворотливость и устойчивость его на курсе
Поворотливостью называется способность судна изменять направ-
ление своего движения под действием специальных устройств.
Устойчивостью на курсе называется способность судна сохра-
нять определенное, заданное направление движения
Прак । нчески ни одно судно не обладает абсолютной устойчивое! ью
на курсе и вследствие влияния на движение судна различных фак-
юров для исправления курса требуется постоянное вмешательство
или рулевого, или авюматических приспособлений Современные
суда оборудованы курсографами — приборами, записывающими на
специальной ленте курс судна Путь, проходимый судном, выглядит
па ленте курсографа в виде зииагообразной липни, свидетельству-
ющей об отклонениях судна то в одну, то в другую сторону oi курса
По часюге и величине зигзагов можно судить об устойчивости судна
па курсе Частые н внезапные, не зависящие от рулевого, отклонения
судна oi курса называются рыскливослыо.
Хорошая управляемое!ь судна сокращает продолжительность
рейса, расход топлива, облсгчас! pa6oiy рулевою. По для обеспе-
чения судну хорошей управляемости следует учитывать многие
влияющие на нее факторы, а именно-
- отношение длины судна к его ширине (увеличение эюго
отношения улучшает устойчивость па курсе и ухудшает поворот-
ливость, и наоборот),
— форма проекции подводной час!И корпуса судна на диаме-
тральную плоскость (подрезы носовой и кормовой частей, как у ле-
доколов, улучшают поворотливость),
— площадь пера руля (чем больше площадь пера руля, до опре-
деленных пределов, гем лучше управляемость и усюпчивость на
курсе),
— скорость хода судна (па большой скорости судно лучше слу-
шается руля),
—- наличие дифферента (изменение дифферента приводи! к изме-
нению управляемости);
— взаимное расположение руля и винтов (руль, расположенный
непосредственно за гребным винтом, обеспечивает лучшую управ-
ляемость, чем руль, расположенный между двумя винтами); .
— количество и расположение движителей. Например, одновин-
товое судно всс!да уклоняется на переднем ходу в сторону направле-
ния вращения гребного винта (вправо при винте правого вращения)
Двухвинтовые суда при одинаковом режиме работы машин идут
прямо, так как винты вращаются в разные сюропы, поэтому двух
винтовые суда обычно маневреннее одновинтовых При работе дви-
ателей «в раздрай» (один на передний, другой на задний ход) двух-
винтовое судно разворачивается почти на месте);
— внешние силы — встер, волнение, течение, ледовый покров
и т. д., которые в значительной степени влияют на управляемость
судна.
§ 82. Прннцня Рассмотрим плоский руль, представляющий
действия руля собой пластину, расположенную под углом
к потоку воды Равнодействующая р гидро-
динамических сил, действующих на руль, приложена в точке, назы-
ваемой центром давления, и направлена по нормали к поверхности
руля Воспользуемся следующей схемой (рис. 187) Плоский руль
АВ положен на угол а на правый борт и на него действует равно-
действующая гидродинамических сил р иа расстоянии а от оси
вращения руля Приложим в центре тяжести судна взаимноуравно-
вешенные силы Pt н ра, равные и параллельные р Силы р и рг обра-
зуют пару сил, момент которой Мор поворачивает судно вправо
Величина этого момента определяется формулой
М8р -= pl,
где I - плечо пары _
I — ОД cos а Д- а
Приближенно можно считать, чю центр тяжести судна лежит
па мидель шпангоуте, а величина а сравнительно мала Тогда GA ~
— 0,5L; I - Q,5L cos а и формула приобретает вид
Мвр = pO,5L cos а
Силу pi можно разложить на составляющие
Q = р, cos а — р cos ct
•ЗН
и
R - pt sin a — p sin a
Сила Q, действующая перпендикулярно диаметральной плоскости,
в из ыв ас । дрейф и крен судна, а сила R уменьшает скорость хода.
Таким образом, при перекладке руля на угол а судно начинает
поворачиваться, уменьшает скорость хода и приобретает дрейф
и крен в сторону, противоположную повороту.
Величину равнодействующей гидродинамических сил, действу-
ющих на руль, можно вычислить по приближенной формуле Жос-
селя
__ kFt? sin «
0,2 + 0,3 sin a ’
где / — площадь пера руля, мг, v — скорость хода судна, узл\
k — коэффициент, принимаемый для одновинтовых судов равным
10,6, а для двухвинтовых — 5,95 (эти значения коэффициента спра-
ведливы для скоростей 8—12 узл).
При скоростях хода порядка 20 узл k *= 5,3—6,6
Плечо а можно приближенно определить по формуле а -
- (0,2 4- 0,3 sin a) b, где b — ширина пера руля (средняя), м.
У обтекаемых рулей центр давления смещается от геометриче-
ского меооположения в сторону оси вращения, гидродинамическая
сила у них значительно больше. Расчет обтекаемых рулей производят
по специальным iрафикам и формулам.
Оптимальным углом перекладки является уюл от 30 до 35°
Наибольшие значения Мнр получаются при углах перекладки
руля ~35° При перекладке руля на угол более 35° эффективность
действия руля резко снижается; кроме того, возрастает составля-
ющая R и снижается скорость хода судна Поэтому рулевое устрой-
ство судна снабжают ограничителями, не позволяющими перекла-
дывать руль на угол больше 35°.
Момент на баллере, который необходимо создать для перекладки
руля, определится по формуле
М = ра
Подставив значения р и а, получим
М = kFo*b sin a
Величина этого момента и служит основным параметром для выбора
мощности рулевых машин, которые в каталогах характеризуются
номинальным крутящим моментом (в тм).
§ 83. Циркуляция Циркуляцией называется кривая,
описываемая центром тяжести судна при
повороге (рис 188) Движение судна но циркуляции можно разде-
лить на три периода:
— маневренный период АВ — продолжается от начала до окон-
чания перекладки руля,
312
— эволюционный период ВС — продолжается от момента окон*
чания перекладки руля до начала движения судна по окружности
(примерно до поворота судна на 90—100°),
— период установившегося движения время которого
судно движется по окружности.
Сама циркуляция может быть оценена, диаметром установив-
шейся циркуляции 7)ц, который обычно измеряется в длинах судна
и для большинства судов составляет £>ц — (3—5) L; тактическим
диамегром циркуляции Dr, равным расстоянию между положением
диаметральной плоскости судна в начале поворота и после поворота
на 180° IDT - (0,9-1,2) DJ, 8
углом дрейфа <р — максималь- -------2
ным углом между днамстраль- -г-
ной плоскостью корабля и ка-
сательной к циркуляции, про-
веденной через центр тяжести
судна (обычно <р = 10—15°), и
периодом циркуляции 7\ —
временем, необходимым для
совершения поворота на 360°.
где v - скорость судна, ж/сек. Рис 188
Элементы циркуляции зависят от скорости хода судна, на кото-
рой совершается поворот Поэтому при ходовых испытаниях про-
изводят замеры элементов циркуляции при разных режимах работы
двигателя и поворотах вправо или влево. Во время эволюционного
периода появляется и увеличивается угол дрейфа и уменьшается
скорость хода, а при установившемся движении судно движется
с постоянным углом дрейфа и скоростью Во время установившегося
движения судно получает крен в сторону, противоположную пово-
роту. Величину этого крена можно определить по формуле Г. Л. Фир-
сова
гДе ^шах — максимально возможный угол крейа судна на уста-
новившейся циркуляции, град, v9 — первоначальная скорость
судна, м!сек, h — поперечная метацентрическая высота, ж, L — длина
судна, м, zg — аппликата центра тяжести судна, м; Т — осадка
судна, м
Если известен диаметр циркуляции Du, то угол крена можно
вычислить по формуле
ghDn
где g = 9,81 м!сек* — ускорение свободного даден и я
Эта формула может бъпь использована для определения дна*
метра циркуляции по известному углу крена
Dt
Ihtg O'
ГЛАВА XIX
КАЧКА
• • •
§ 84. Основные Качкой называется совокупность коле*
определения бательпых движений около положения рав-
новесия, совершаемых судном под действием
внешних сил По направлению колебаний различают:
— бортовую качку, при которой колебания совершаются вокруг
продольной оси, проходящей через центр тяжести судна,
— килевую, когда колебания совершаются вокруг поперечной
осн, проходящей через ту же точку,
— вертикальную, когда колебания совершаются вдоль верти-
кальной оси, около ватерлинии смгичсского равновесия
Практически судно чаще всего нспьнывает одновременно борто-
вую, килевую и вер-iикальную качку.
Качка может иметь целый ряд вредных последа вин, например,
в результате качки может появиться опасный креп, что может при-
вести к потере остойчивости и к опрокидыванию судна, возможен
срыв груза с места, а также срыв механизмов с фундаментов; из за
инерционных сил, действующих на связи и перекрытия корпуса,
могут возникну 1Ь опасные напряжения и деформации или даже
разрушения корпуса
Килевая качка обычно приводит к заливанию палубы водой, что
ухудшает условия работы экипажа и может привести к затоплению
отсеков судна через грузовые люки н двери надстроек и рубок,
при качке резко ухудшаются условия работы судовых механизмов
и приборов из-за возникающих дополнительных динамических
нагрузок, подчас весьма значительных; кроме того, качка очень
затрудняет обслуживание судовых механизмов и управление судном
и оказывает вредное физиологическое воздействие на людей. Наконец,
при качке уменьшается скорость хода судна и увеличивается расход
топлива, так как ухудшаются условия работы движителя и увели-
чивается сопротивление воды движению судна.
Изучение качки очень важно для обеспечения безопасности пла-
вания судов. Качка характеризуется следующими параметрами
— амплитудой 0 — максимальным отклонением от положения
равновесия, измеряется в углах крена (0°), т. е. в градусах для
314
бортовой и килевой качки и в метрах - для вертикальной качки;
— периодом Т — временем совершения полного колебания, изме-
ряемого в секундах, для бортовой качки полным будет колебание
с одного борта на другой и обратно, для килевой — с носа на корму
и обратно, для вертикальной — от нижнего положения вверх и
обратно
§ 85. Качка Если судно, находящееся на тихой воде,
на тихой воде накренить на какой-либо уюл, а затем
убрать крепящую силу, то под действием
восстанавливающего момента судно начнет возвращаться в положе-
ние равновесия, по инерции перейдет его, наклонившись на другой
борт, а затем будет совершать колебательные движения вокруг
положения равновесия Так как вода оказывает сопротивление дви-
жению судна, ю амплитуда Э1их колебаний будет постепенно умень-
шайся, т е. колебания будут затухающими. Колебания судна иа
тихой воде, совершающиеся под действием восс!анавливающего
момента, называются свободными колебаниями
При вертикальной качке свободные колебания вызываются не-
равенством в отдельные моменты сил веса и сил поддержания. Сво-
бодные колебания являются затухающими, т. е амплитуда их
уменьшается, хотя период и остается постоянным
Период борпювой качки можно вычислить по формуле
Т6
сВ_
VI ’
где В - ширина судна, м, h — поперечная метацентрическая вы-
сота, м, с — коэффициент
Для большинства судов с - 0,77-т-0,78.
Следует заметить, что эту формулу можно использовав для
приближенного определения метацентрической высоты и аппликаты
центра тяжести судна по замеренному периоду свободной бортовой
качки судна. Для этого судно раскачивают перебежками команды
с борта на борт до получения амплитуды бортовой качки порядка
5°. Тогда
Анализируя приведенные формулы можно сделать вывод, что пе-
риод свободной бортовой качки уменьшается при увеличении мета-
центрической высоты, т е по мере увеличения остойчивости качка
становится более стремительной. Стремительная качка особенно тя-
жело переносится людьми и плохо отражается на корпусе судна,
поэтому при проектировании судна стремятся достигнуть достаток
ной остойчивости при умеренной плавности качки.
Т'.
Периоды бортовой качки Т6 Для разлнЬпык типом cyXuh. сеИ
Океанские пассажирские .
Большие сухогрузные
Средние >
Ледоколы
Траулеры
Буксиры ...
16-20
12—14
10-12
6-10
6— 8
5- 7
Период килевой качки можно определить по формуле
Т, = 2я|/ -р^-сек,
где Я. — продольная метацентрическая высота, м, J'y — суммар-
ный момент инерции масс судна и присоединенной воды ошоси-
телыю поперечной оси, тм сек*, или но приближенной формуле
Тк" 1,77 ]/б(3-2а)7' + а В сек,
где Т и В — главные размерения судна, м, 6 и а — коэффициенты
полнены судна.
Период свободной вертикальной качки можно приближенно опре-
делить по формуле
Т„=2)/Ат|-^В сек
или, еще проще, ио формуле
Т. -2,Х)Л* т.
"рте Т н В - главные размерения судна, м, 6 и а коэффициенты
полноты судна
§ 86. Качка На взволнованной поверхности моря качка
на волнении судна складывается из колебаний двух ти-
пов — свободных и вынужденных, вызы-
ваемых периодическим воздействием волн на корпус судна
Возникновение волн на поверхности моря является в большин-
стве случаев результатом воздействия ветра • Волновое движение —
это круговое движение частиц воды в вертикальной плоскости почти
без продольного перемещения. Ветровые волны характеризуются
следующими элементами*
— профилем волны (рис. 189), очень близким к синусоиде,
— подошвой волны — наиболее низкой ее точкой;
— гребнем волны — наиболее высокой ее точкой,
— длиной волны X — расстоянием между двумя соседними
гребнями или подошвами,
416
— кысотой волны Ав — расстоянием по вертикали Между fit
дошвой и гребнем;
— углом волнового склона ав, т. е. углом между горизонталью
и касательной к склону волны, наибольший угол волнового склона,
называемый амплитудой склона волны, составляет а = 9—12° и
можег быть определен по формуле
апих =
— периодом волны т — временем, в течение которого волна
проходит расаояиие, равное ее длине,
— скоростью волны С — отношением длины волны к се периоду
С —— 1,25 м/сек
Зарегистрированы океанские выровые волны, имеющие X -
- 700-800 м и Ав -- 15-20 м
Рассмотрим амплитуду бортовой качки судна на правильном *
волнении 0гаах. В 1Сории корабля доказывается, что наибольший
угол крена от положения равновесия при качке составляет
0тах = Лмих------L3"
(81)
Это уравнение можно также переписать в виде
йпмх _ 1____
ttmax 1-21
(82)
Отношение называется относительной амплитудой
Из уравнения (82) видно, что амплитуда бортовой качки возрастает
на крутой волне, т. е при увеличении угла волнового склона Основ-
* Правильным называют волнение, прн котором все волны похожи одна на дру-
гую Это принято для упрощения вывода
317
пых колебании судна значительно
Рис 190 График изменения амплитуд качки
ное же влияние па амплитуду борювой качки оказываем отношение
Тут. Эта зависимость показана иа рис 190, па котором показаны
две кривые, одна характеризует амплитуду качки без учета сопро-
тивления воды, вторая — с учетом этого сопротивления.
Проанализировав уравнение и кривые на рисунке, можно выде-
лить три основных наиболее характерных случая
I. Отношение очень мало, т. е. ТУт—♦ 0, период собствен-
меньше периода волны. Это
возможно при очень боль-
шой метацентрической высоте
или очень большой длине
волны. Из выражения (82)
следует, что или
О,,Их <iuux, т е. палуба суд-
на параллельна поверхности
волны и судно следует за
волной, при эюм ею диа-
метральная плоскость стре-
ми 1ся остова 1ься перпенди-
кулярной склону волны На
рисунке эта точка отмечена
буквой А Амил hi уда качки
здесь невелика и судно не
зарывайся в воду.
2. Отношение 7Ут велико,
1. е. ТУ? > оо н период соб-
ственных колебаний судна значительно больше периода волны Эю
возможно при очень малой метаценiрической высоте или малой длине
волны. Из выражения (81) следует, чю отношение 6UMx/aIIiax стремится
к нулю, а это возможно лишь тогда, когда Нн,ах -* 0, т с когда
палуба судна аремится остаться горизонтальной, судно не раска-
чивается волной Амплитуда качки очень мала На рисунке этот
случай отмечен точкой Б
3 Отношение Тут с i ромите я к единице, т с Тб — с. Из урав-
нения (81) следует, что в этом случае Ощах^шах ‘>оо> чго возможно
только в том случае, если амплитуда борювой качки 0,„» тоже
стремится к бесконечности, т. е бщах—»°° Сопротивление качке
воды и воздуха сократит величину 0Я1^ (точка В), но все же углы
крена очень велики (в 7—8 раз превышают угол волнового склона)
и судно может опрокинуться
Условие равенства периода качки судна периоду качки волны,
называемое явлением резонанса, выражается формулой
- т.
Чтобы избежать попадания судна в условия резонанса, следует
придать судам возможно больший период собственных колебаний,
избегая излишне большой начальной остойчивости.
318
§ 87. Влияние курса
и скорости хода
судна на качку
При движении судна под углом к направле-
нию бега волн резонанс наступит не по
истинному периоду волны т, а по кажуще-
муся тк, т е. условие резонанса будет
выглядеть так*
7*6 - тк.
Пусть судно движется со скоростью о и с курсовым углом ф
к направлению бега воли (рис 191). Разложим скорость судна п
иа составляющие о, и vt, причем
Vj — и cos ф и и2 -- v sin ф
Тогда для наблюдателя, нахо-
дящегося на судне, волна будет
двигаться не со скоростью С, а с
так называемой кажущейся скоро-
стью Ск, которую можно определить
как
Ск - С — и, -- С - v cos ф
По аналогии с выражением для
скорости волны кажущийся период
волны можно определить по формуле
_ X _
Тк ~ Ск ~ со cos Ф *
С \ Греции
I доли
Рис 191 Судно на косом к волке
курсе
1
Разделив числитель и знаменатель предыдущего выражения на
скорость волны С, получим
т _______Х/С ___=________т_.___
•' С7С —е/Ссовф 1— v/Ccos<p
Следует заметить, что при острых курсовых углах (0° < ф < 90°)
кажущийся период волны больше истинного, а при тупых (90® <
< Ф < 180°) — меньше При ф - 90° кажущийся и истинный
периоды одинаковы, т е. тк = т.
Для вывода судна из резонанса нужно нарушить равенство
Тб -= тк, а это можно сделать, лишь изменив кажущийся период
волны тк. Так как в выражении для тк величины Сит изменить
нельзя, а скорость судна о и курсовой угол ф могут быть изменены,
то можно сделать такое заключение для вывода движущегося судна
из резонанса следует изменить либо курс, либо скорость хода судна,
однако не оба параметра вместе, так как при этом возможно новое
попадание в резонанс.
Для определения возможности попадания судна в резонанс
В Г Власовым предложены диаграммы, которые строятся для
определенных значений Тб, Тк и X По этим диаграммам легко
определяются курсовые углы и скорости хода судна, которые обес-
печивают судну безопасное плавание без попадания в резонанс.
319
§ 88. Усиоконтелн Выше уже говорилось о нежелательных
воздействиях качки как на судно, так и на
людей, находящихся на нем Естественно
качки
поэтому, что судостроители озабочены изысканием средств, способ*
ствующнх если не полному прекращению качки, то во всяком слу*
чае умерению ее размахов (амплитуды). Особое значение эта про*
блема приобретает при проектировании пассажирских судов.
Для уменьшения размахов килевой качки и заливания палубы
водой у современных морских судов делают значительный подъем
палубы в корме и в посу (седловагость), что проявляется в харак*
терных очертаниях носовых
шпангоутов с большим раз*
валом к палубе. С этой же
целью оконечностям судна
придают развитые надстрой*
Phi 192 Успокоители Качки
ки — бак и ют, водоогбойные козырьки и пр Бортовая качка
может быть значи1елыю умерена при помощи специальных ус*
тройств — успокоителей качки
Следует заметить, что установка на судне успокоителей качки
обходится достаточно дорого, новому устанавливают их, в основ*
ном, па пассажирских и научно-исследовательских судах Суще-
ствующие успокоители качки применяют с целью создания момента,
направленного в противоположную сторону по отношению к мо-
менту, вызывающему качку.
В настоящее время применяют следующие типы успокоителей:
скуловые кили, пассивные цистерны, активные цистерны, гироско-
пические успокоители и управляемые боковые рули.
Скуловые кили (рис. 192, а) представляют собой пла-
стины, устанавливаемые па скулах судна вдоль линий тока воды на
про1яжении 25—50% длины судна. Они просты по устройству и
умеряют размахи резонансной качки на 30—40%, но оказывают
достаточно большое дополнительное сопротивление воды движению
судна.
320
Пассивные цистерны (рис. 192, 6) — это цистерны,
устраиваемые по бортам судна и соединенные между собой нижним
и верхним каналами. Цистерны примерно наполовину заполнены
пресной или забортной водой или жидким топливом. Нижний жидко*
стный канал имеет клапаи, регулирующий его сечение Можно 1ак
отрегулировать сечение клапана, что жидкость при качке будет
переливаться с борта па борт с запозданием и тем самым создавать
стабилизирующий момент.
Недостатком пассивных цистерн является уменьшение полезного
объема помещений и грузоподъемности судна, так как для эффек-
тинного действия цистерн необходимо, чтобы вес переливающейся
жидкости сосгавлял 1,5—3% от водоизмещения. Кроме того, пас-
сивные цистерны хорошо работают только в резонансном и близких
к нему режимах В остальных режимах они качку не умеряют и даже
могут дать иногда увеличение амплитуды качки.
Активные цистерны отличаются от пассивных тем,
что переливание жидкости с борта на борт осуществляется прину-
дительно — при помощи насоса либо мощного вентилятора, созда-
ющего избыточное давление го в одной, то в другой цистерне Актив-
ные цистерны хорошо работают в любых режимах качки. Однако
устройство насоса или вентилятора и автоматического устройства
для изменения направления подачи жидкости или воздуха значи-
тельно усложняет и удорожает конс1рукцию
Гироскопические успокоители представляют
собой массивные, разгоняемые до 3000 об!мин роторы, вес которых
равен 0,5—1% от водоизмещения судна Действие их основано на
свойстве гироскопа сохранять неизменным положение своей осн
в пространстве. Гироскопические успокоители являются самыми
эффективными, хорошо умеряют амплитуду качки до 50—70% во
всех режимах. Однако большой вес, сложность устройства, большой
объем, занимаемый установкой, резко снижают сферу применения
этих успокоителей.
В настоящее время*чаще всего применяют управляемые
боковые рули,' представляющие собой балансирные рули
обычного тина (рис 192, в), устанавливаемые в середине длины
судна в районе скул. Перекладкой рулей в различные стороны можно
создавать момент, имеющий направление, противоположное возму-
щающему. Перекладка рулей осуществляется электродвигателями,
управляемыми автоматическим устройством Эффективность рулей
на ходу достаточно высока. При отсутствии качки рули убирают
в специальные ниши в корпусе, чтобы не создавать дополнительного
сопротивления.
К недостаткам боковых управляемых рулей следует отнести их
низкую эффективность на стоянке и малых ходах, сравнительную
сложность устройства и сложность системы автоматического управ-
ления ими.
21 д VI F~ А'
ЛИТЕРАТУРА
Александрой А В Сулоиыо системы Л , «Судостроение», 1966
А с с о р о в Ф Г и Шпиков Б И Пожарная безопасность на морском
транспорте М, «(ранспорте, 1968
Афанасьев Ю В. и др. Синтетические материалы в судостроении и судо-
ремонте М , «Морской транспорт», 1962
Афонин 3 М и др. Теория и устройство судов М —Л , «Транспорт», 1965
Барабанов II В Конструкция корпуса морских судов Л , Судпромгиз,
1961
Белан Ф Н Основы теории судна Л, «Морской транспорте, 1962
Ваганов А М и К я Р п о п А Б Общее устройство < удов Л , «Судострое-
ние», 1965
ГаифЛ А иДмитрисв А II Путь корабля Л , «Судостроение», 1964.
Гуровнч A II Судовые устройства и внутреннее оборудование судов Л ,
«Судостроение», 1964
Дормндоптов В К и др 1ехнология судостроения Л , Судпромгиз,
1962
Д о р о го с г а й с к и й Д В,Жученко М М нМальцсв II Я
Теория и устройство судна Л., «Судостроение», 1964
Замаховская А Г,Koran П. Д и Лапп на II В Экономика и
орииизацня судоремонт М , «Транспорт», 1966
Леонтьев В М иФролов Н Ф Судостроительные материалы Л,
«Судостроение», 1965
Лучаиский И А. и Я иовс к ч н А А От весла до впдомста Л , «Судо-
строение», 1964
М а р и и и и В Атом движет корабли М , Атомиздат, 1966
Овчинников И И Судовые системы и трубопроводы Л , «Судостроение»,
1964
Попов В. Ф Монтаж судовых силовых установок Л , «Судостроение», 1964
Правила техники безопасности па судах морского флота М , «Транспорт», 1964.
Правила технической эксплуатации корпуса, помещений, устройств и систем
судна М , «Транспорт», 1965
Правила классификации и постройки морских судов М, «Транспорт», 1971,
Регистр СССР
Спитковский М И Суда технн'геского и вспомогательного флота М ,
«Транспорт», 1965
Спитковский М И. иКалеидерьяи Л И Конструкция корпуса
и внутреннее устройство морских судов М , «Морской транспорт», I960
С ы р м а й А. Г. Корабль. Его прошлое, настоящее и будущее М , «Наука»,
1967
Тихомиров Н А Ходкость судна М , «Речной транспорт», 1959
ф а в о р о в Б П Палубные покрытия. Л , Судпромгиз, 1959
Фукельман В Л Теория корабля с основами i ндромеханики Л , «Судо-
строение», 1964
322
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
тройство морских судов
Глава I Типы гражданских судов .3
§ 1. Классификация судов по основным признакам . —
§ 2 Архитектурно-конструктивные типы судов . . . 17
§3 П уги развития и совершенствования морских судов 21
Глава П Технический надзор за судами 23
§ 4. Регистр СССР и его функции —
Глава III Судостроительные материалы 26
§ 5. Черные металлы .... . . —
$ 6 Цветные металлы и их сплавы . . .... 28
$ 7. Неметаллические материалы................................ 30
$ 8 Борьба с коррозией и обрастанием корпусов судов .... 35
Глава IV Способы соединения частей корпуса судна . . 38
§ 9. Сварные соединения...... .39
§ 10. Заклепочные соединения . 40
§ II Прочие соединения ... . .41
Глава V. Понятие о прочности судна . . .42
§ 12. Силы, действующие на корпус судна 43
§ 13. Общая продольная прочность . . —
§ 14. Местная прочность .... 47
Глава VI. Конструкция корпуса судна 49
§ 15. Элементы корпуса судна —
§ 16. Системы набора корпуса 51
$ 17 Конструкция днища .56
§ 18. Конструкция борта................... .60
$ 19 Конструкция палуб и платформ 62
§ 20 Конструкция оконечностей судна 64
§ 21. Конструкция переборок............................... 74
$ 22. Наружная обшивка, палубный настил и настал второго дна ... 77
§ 23. Надстройки и рубки.............................. .... 82
$ 24 Конструкция отдельных узлов корпусе ... 83
$ 25. Испытания корпуса на непроницаемость и герметичность . . 88
32?
Глава VII Судовые помещения . . .............. .90
$ 26 Назначение н оборудование судовых помещений 91
§ 27 Изоляция, зашивка и тделка судовых помещений $ 28 Судовая мебель Скобяные изделия . Глава VIII. Судовые устройства и дельные нещи § 29. Рулевое устройство § 30 Якорное устройство §31. Швартовное устройство § 32. Буксирное устройсгво . § 33. Шлюпочное устройство и спаса(сльные средова § 34 Грузовое усзройство § 35 Леерное и зентовое устройства § 36. Дельные вещи . Глава IX. Судовые сисгемы § 37. Конструктивные элементы судовых систем §38 Трюмные системы ... § 39 Противопожарные системы . . . § 40 Системы искусственного мпкроклимага $ 41. Санитарные системы ... § 42 Специальные системы ганкеров . ... § 43 Основные требования к общесудовым системам . ГлаваХ Проектирование, посз ройка и ремонт судов . . . § 44 Проектирование судна $ 45. Посз ройка судна . . . § 46 Сдача судна в эксплуатацию § 47 Ремонт судов ... 98 101 102 103 114 122 iz8 132 143 154 156 164 168 176 193 202 206 211 212 214 219 221
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СУДНА Глава XI. Геометрия корпуса судна § 48. Теоретический чертеж § 49 Главные размерения. Коэффициенты полноты Посадка судна § 50 Вычисления по методу зрапений ... . . Глава XII. Плавучесть . ... § 51. Условия равновесия судна . § 52 Весовые и объемные характеристики . § 53 Изменение средней осадки при приеме и снятии малого i руза § 54 Изменение солености воды § 55. Грузовой размер и грузовая шкала § 56 Запас плавучести Грузовая марка . . Глава XIII Начальная остойчивость . § 57 Основные положения н определения . § 58. Мегацентрические формулы остойчивое гн . 223 224 230 234 235 Ф 238 240 242 244 245
324
§ 59 Определение метацентрических высот
§ 60 Определение дифферента
$ 61. Изменение остойчивости и посадки при перемещении грузов .
§ 62. Изменение остойчивости и посадки при приеме н снятии малого
груза .... . . . ....
§ 63 Влияние иа остойчивость подвешенных, жидких и сыпучих грузов
§ 64 Определение крепящего момента от давления ветра и натяжения
буксира ............................. ............................
§ 65 Остойчивость при посадке на мель . . ...
§ 66 Опытное кренование . .
§ 67 Кривые теоретических элементов ...
Глава XIV. Остойчивость ири больших углах крена .
§ 68 Статическая остойчивость .
§69 Динамическая остойчивость
Глава XV. Непотопляемость . . .
$ 70. Обеспечение непотопляемости судна .
§ 71 Расчет посадки и остойчивости судна при затоплении отсеков
§ 72. Обсспе<№иие непотопляемости при эксплуатации судна . . .
Глава XVI Ходкость.........................................
§ 73 Сопротивление воды движению судна ....
§ 74 Определение сопротивления опытным путем .
§ 75 Определение мощности главных механизмов
§ 76 Пути повышения скорости хода судов . .
। з §§§ i$mi । змм зш m
Глава XVII Судовые движители
§ 77 Гребной винт...........................
§ 78 Кинематические и гидродинамические характеристики 1ребного
винта ..............................................
§ 79 Повышение эффективности работы гребных винтов
§ 80. Другие типы движителей ...............
Глава XVIII. Управляемость..........
§ 81. Общие сведения ....
§82 Принцип действия руля ... 311
§ 83 Циркуляция......................................... ... 312
Глава XIX. Качка ... 314
§ 84 Основные определения —
§ 85. Качка на тихой воде ... 315
§ 86 Качка на волнении . . .316
§ 87 Влияние курса и скорости хода судна на качку > 319
§ 88 Успокоители качки • • 320
Литература....................................................... . . 322
32S
АНАТОЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ
ГОРЯЧЕВ,
ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ
ПОДРУГИН
Устройство
и основы
теории
морских
судов
Рецензенты канд техн, наук Ф М Кацман н инж Л Д Дндык
Научный редактор А А Родионов Редактор Е Е Е ройника я
Художественный редактор Н Ф Шакуро
Технический редактор А П Ширяева Корректор Л С Кутузова
Оформление переплета художника И М Сенского
Сдано в набор 18/111 1971 г М 24190 Подписано к печати 17/VIII 1971
Формат издания 60 X 90'/и. Печ л 20.5 Уч -изд. л. 22 7
Изд М 2302 68 Тираж 20600 зкэ Цена 99 коп Заказ 7» 1082
Бумага для глубокой печати № I
Издательство «Судостроение*, 191065 Ленинград, Д 65, ул Гоголя, 8
1енчиррадская тиго-рафия № 6 гт’*»"О»,чгр?фгре*и
Комитета по печати при Совете Министров СССР
Леичигоад, С 144 ул Моасеенко 10