Важное
Hyundai Heavy Industries продвигается на оборонный рынок США
Электроэнергетическое 
|
§ 43. Снятие судная мели собственными силами и средствамиА. Снятие с мели работой только своих машинЭтот способ может быть применен лишь в тех случаях, когда величина усилия, необходимого для стягивания судна с мели, может быть получена работой гребных винтов, а грунт и гидрометеорологическая обстановка благоприятны для подобной операции.Расчет потребного усилия для снятия судна с мели. Усилие, которое необходимо приложить к судну, чтобы стянуть его с мели, равно давлению судна на мель, умноженному на коэффициент трения между грунтом и его днищем.  где Р — сила, требуемая для стягивания судна с мели; N — давление на банку; f — коэффициент трения стального корпуса о грунт. Коэффициент f зависит от характера грунта и имеет значение 0,2—0,55. Для кораллового грунта f=0,6—0,8, а для скалы бывает от 0,8 до 1,5(1). Следует отметить, что приведенные в табл. 9 коэффициенты трения f не учитывают явления присоса, который может значительно увеличить потребную для стягивания силу. Упор винта на заднем ходу может быть определен как часть упора винта переднего хода, поскольку винт проектируется для переднего хода и его рабочая поверхность при заднем ходе не будет такой эффективной, как при переднем. Кроме того, у таких установок, как турбинные, мощность машин заднего хода составляет около 40—60% мощности переднего хода. Полученный таким образом упор относится к упору винта при движении судна. В начальный момент, когда судно еще не двинулось по грунту, будет иметь место то же явление, которое имело бы судно при швартовных испытаниях. Следовательно, надо определить упор винта на швартовных испытаниях при переднем ходе и полученный упор уменьшить на некоторый процент. Такой процент уменьшения точно не установлен. Сведений по этому вопросу имеется весьма мало. В книге «Морская практика», изданной Военно-морским издательством в 1953 г., указано, что тяга винтов на заднем ходу уменьшается на 5—10%. Однако эти цифры, по-видимому, слишком занижены. Таблица 9. ЧИСЛОВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ(2) По более ранним данным, это уменьшение упора может доходить до 30%. Для грубых подсчетов этот упор можно принимать равным упору винта на переднем ходу при движении на свободной воде, исходя из следующих соображений. На швартовных испытаниях упор винта больше, чем при движении, но упор заднего хода меньше упора переднего хода, поэтому увеличение упора вследствие отсутствия движения будет компенсироваться потерей его вследствие работы на задний ход. Приведенные выше рассуждения не пригодны для турбинных установок, при которых к худшей работе винта на заднем ходу добавляется уменьшение мощности вследствие работы турбины заднего хода, которая, как указано выше, имеет мощность около 40— 60% мощности переднего хода. В главе II изложены методы определения упора винта на переднем ходу. Определив, таким образом, упор винта и сравнив его с силой, которая необходима для стягивания судна с мели, можно заранее сказать, увенчается успехом съемка с мели этим методом или нет. При наличии зыби такая съемка с мели может быть успешной и в случае, если усилие стягивания больше, чем тяга винта. Иногда добивались успеха тем, что мимо сидящего на мели судна проходило другое судно или суда, развивавшие большую волну, при помощи которой и снимались с мели, работая машиной назад и выбирая лебедками гини, если завезены якоря. Определив указанным выше способом возможность снятия судна с мели при помощи работы машины назад, приступают к съемке судна с мели. Но прежде чем давать ход, необходимо убедиться в том, что работа винтов не приведет к их поломке о камни или скалы, которые могут оказаться на пути движения судна назад или просто в районе работы винта. Следующей опасностью, возникающей при сходе с мели задним ходом, является наличие такого разворачивания судна, в результате которого оно сядет на мель по всей длине какого-либо борта. В особенности такая опасность существует у одновинтовых судов, которые при заднем ходе способны забрасывать оконечности в определенную сторону в зависимости от шага винта. Прижимной ветер и волна также могут служить причиной подобного разворачивания и ухудшения посадки судна на мель. При наличии указанной опасности необходимо предварительно принять меры против разворачивания, например, завозом верпа. Прежде чем стягиваться с мели, надо убедиться, что нет больших повреждений, которые могли бы привести судно к гибели вследствие потери запаса плавучести или потери остойчивости, или одновременной потери того и другого. После того как установлено, что движение судна назад не вызывает опасений, машинам дают задний ход, начиная с малого и доводя его до полного. Такая мера предосторожности: позволяет не поломать винт, если он будет за что-либо задевать, так как машину можно своевременно остановить. При длительной работе задним ходом на песчаном и илистом грунтах происходит засорение кингстонных решеток и даже трубок холодильника, что ведет к остановке главных механизмов. Поэтому следует переходить на охлаждение холодильника при помощи бортового кингстона, а не донного. При отсутствии бортового кингстона надо перейти на охлаждение холодильника через пожарную магистраль, сделав соответствующую проводку шлангов. Если после работы машиной 1 — 1,5 часа судно с мели не сходит, следует попытаться расшевелить его на грунте изменением режима работы машины: давать «стоп», «полный назад» и т. д. Можно также давать ход вперед и, действуя рулем, пробовать придать судну боковое движение. При посадке судна на мель с хода едва ли работа машин вперед сможет ухудшить его положение. Как указывалось выше, явление присоса увеличивает силу, необходимую для стягивания судна с мели; поэтому всякое движение судна, а также переменный поток воды, который создается около корпуса от работы винтов, будут уменьшать эту силу.  Рис. 61 При выполнении указанных выше условий операция по снятию судна с мели может быть завершена успешно. Однако часто при посадке на мель сразу дают задний ход без предварительной оценки возможности съемки. Иногда это мероприятие увенчивается успехом. Причина такого успеха заключается в том, что в этот момент может существовать небольшая зыбь, которая будет способствовать подъему судна, сила присоса еще не развилась и тяги винта может оказаться достаточно, чтобы снять судно с мели. Кроме того, как известно из курса «Теория корабля», при плавании на мелкой воде при известных соотношениях между скоростью движения судна и глубиной воды впереди и сзади судна образуются поперечные волны, как показано на рис. 61. Когда судно сядет на мель, к нему подойдет кормовая волна, а затем назад от берега пройдут обе — кормовая и носовая волна. Если успеть в это время дать ход назад, можно сойти с мели. Однако и в этом случае предосторожность в отношении возможности поломки винта, разворота судна и засорения холодильника крайне необходима. Б. Снятие с мели методами дифферентования, кренования, разгрузки и нагрузки суднаКогда расчеты показывают, что сняться силами своих машин не представляется возможным и фактическая попытка сняться работой машины не привела к успеху, следует принимать дополнительно другие меры.К таким мерам относится уменьшение давления на банку, в результате чего становится возможным снять судно с мели при помощи своих машин. Способами, уменьшающими давление на банку, являются дифферентование, кренование, разгрузка и нагрузка судна. Если судно перед посадкой на банку имеет некоторую скорость движения, оно наползает на нее и в общем случае получает крен и дифферент, уменьшая в то же время среднюю осадку. Принцип уменьшения давления на банку заключается в следующем: грузы на судне распределяют так, чтобы при той же посадке, какую судно имеет на банке, оно находилось наплаву. В этом случае судно не будет оказывать на банку никакого давления. Такую посадку можно получить перемещением грузов, находящихся на судне, и разгрузкой или нагрузкой его. При первом способе посадка получается более точной, а при втором — более приближенной. Уменьшение давления на банку методом дифферентования. Для определения количества груза, которое необходимо перенести из района посадки в противоположную оконечность судна, поступают следующим образом: 1) определяют дифферент до посадки на мель; 2) точно замеряют осадку штевнями после посадки на мель и определяют дифферент после посадки на мель; 3) находят изменение дифферента; 4) определяют потребный дифферентующий момент умножением изменения дифферента на момент, дифферентующий на 1 см, или на 1 дюйм; 5) руководствуясь полученным дифферентующим моментом, намечают плечо переноса груза, а затем и количество переносимого груза. Уменьшение давления на банку методом кренования. Для определения количества груза, которое необходимо переместить, чтобы получить требуемый крен, поступают следующим образом: 1) определяют изменение угла крена до и после посадки на мель; 2) определяют кренящий момент умножением изменения крена на момент, кренящий на 1°; 3) руководствуясь кренящим моментом, намечают метод перемещения груза. Самым удобным средством для дифферентования и кренования является перекачка балласта и жидкого груза из района посадки в противоположную оконечность или с борта на борт. Для дифферентования наиболее эффективными являются перекачки из форпика в ахтерпик или наоборот. Уменьшение давления на банку разгрузкой судна. Разгрузка судна сама по себе уменьшает давление на банку, так как она уменьшает вес судна. Однако это справедливо только для такого случая разгрузки, когда после снятия груза судно на свободной воде всплывает параллельно самому себе или всплывает так, что дифферентуется на оконечность, противоположную месту посадки на банку. При несоблюдении этих условий судно будет увеличивать давление на банку, а не уменьшать его. Расчет для уменьшения давления на банку рассматриваемым способом ведут в следующем порядке: 1) определяют дифферент и среднюю осадку до и после посадки на мель; 2) по разности средних осадок определяют потерю водоизмещения; 3) по изменению дифферента определяют дифферентующий момент; 4) намечают количество груза для выгрузки и место, откуда этот груз следует брать; 5) если в качестве отгруженного груза будет вода или топливо, хранящееся в танках двойного дна, то необходимо проверить поперечную остойчивость. В первую очередь откачивают балластную и пресную воду, затем топливо и, если этих грузов оказывается недостаточно, начинают выгружать груз. Так как при использовании этого метода в большинстве случаев приходится жертвовать грузом или топливом, то количество отгружаемого груза или топлива должно быть минимальным, т. е. таким, чтобы только довести силу давления на банку до такого значения, чтобы можно было сиять судно с мели тягой винтов и якорей. Очевидно, наибольший эффект дает выгрузка груза из того района, который находится под местом касания грунта. Уменьшение давления на банку способом прием а груза. Иногда бывает целесообразным принять на судно некоторое количество груза, которое в случае успешной дифферентовки позволяет уменьшить давление на банку. Однако в этом случае происходит увеличение средней осадки, которое необходимо учитывать. Разберем более подробно вопрос о том, куда следует класть груз, чтобы добиться максимального эффекта.  Рис. 62 Допустим, что судно село на банку носовой частью (рис. 62). До посадки оно имело ватерлинию W0L0, после посадки стало иметь ватерлинию W1L1. Если желают произвести дифферентов- ку приемом груза на кормовую часть, то при погрузке груза будет происходить опускание кормовой части и подъем носовой. Следовательно, где-то между оконечностями судна будет находиться точка, которая во время подобной операции остается неподвижной. Эта точка называется нейтральной. Она существует для каждого случая приема груза. Для определения положения нейтральной точки относительно мидель-шпангоута имеется такая формула:  где X — отстояние нейтральной точки от мидель-шпангоута; L — длина судна; l — отстояние от мидель-шпангоута ЦТ принимаемого груза; п — коэффициент, зависящий от коэффициента полноты действующей ватерлинии К Как видно из приведенной формулы, отстояние нейтральной точки от мидель-шпангоута X тем меньше, чем больше отстояние положения ЦТ принимаемого груза от мидель-шпангоута. Если нейтральная точка совпадает с точкой соприкосновения судна с грунтом, то это будет такое положение принимаемого груза, при котором осадка над банкой не увеличивается и не уменьшается, т. е. положение судна не ухудшается и не улучшается. Очевидно, в этом случае будем иметь предельное положение принимаемого груза. Из формулы (91) можно определить величину l0 для такого предельного положения принимаемого груза:  При всяком другом положении принимаемого груза, при котором l>l0, осадка над банкой будет уменьшаться, следовательно, будет улучшаться положение судна. Величина коэффициента и может быть выбрана из табл. 10 по коэффициенту полноты действующей ватерлинии а. Вычисление величины l0 имеет важное значение, так как дает ценное указание в отношении расположения принимаемого груза. Таблица 10 Для иллюстрации изложенного метода определения значения l0 разберем такой пример. Пример. Пароход (L=106 м, B=15 м, a =0,812) в порожнем состоянии сел кормой на мель (рис. 63). Центр района соприкосновения судна с грунтом находится на расстоянии 10,2 м от кормы.  Рис. 63 Требуется определить в носовой части судна пределы района, загрузка которого благоприятно влияет на уменьшение осадки судна в районе банки. Решение 1. Находим Хо для определения lо  2. По табл. 10 находим значение коэффициента л, соответствующее значению коэффициента полноты ватерлинии a: 3. Определяем lо.  Если груз будет положен в пределах от носовой оконечности до точки, находящейся на расстоянии 16 м от мидель-шпангоута, то кормовая часть судна в районе соприкосновения с грунтом будет подниматься. На рис. 63 область благоприятного положения принимаемого груза заштрихована. В упомянутой выше справочной книге даны следующие весьма удобные формулы для определения изменения осадок штевнями при дифферентовании: а) для принимаемого груза  б) для снимаемого груза  где АнкТ — изменение осадки штевнями в м; Р — вес принимаемого или снимаемого груза в т; l — отстояние ЦТ груза Р от мидель-шпангоута в м; S — площадь действующей ватерлинии в м²; Y — удельный вес воды; п — коэффициент, зависящий от коэффициента полноты ватерлинии, выбираемый из табл. 10; L — длина судна в м. Знак «плюс» берется для той оконечности, которая загружается, а знак «минус»—для противоположной. Обычно величины: q0 — число тонн на 1 см или 1 дюйм изменения средней осадки, а0— коэффициент полноты ватерлинии и б0 — коэффициент полноты водоизмещения — даются для осадки в полном грузу. Очень часто в действительной обстановке осадка Т может отличаться от осадки в грузу. В этих случаях указанные выше величины могут быть найдены по следующим формулам:  В этих формулах Т0 — осадка в полном грузу. Для грузовых судов нормального типа, имеющих длину от 90 до 110 м, можно принять а =0,85. При этих условиях основная расчетная формула получает вид  Количество груза, необходимое для подъема оконечности судна на величину А Т, может быть определено по формуле  Приведенные формулы приближенны, но они не требуют громоздких вычислений и сравнительно быстро позволяют определить результат, который часто так необходим. В. Снятие судна с мели при помощи завоза якорей, использования гиней и тяги судовых лебедокПредыдущие методы помогали тяге винта уменьшением силы, необходимой для стягивания судна с мели. Кроме этих мероприятий, тягу винтов можно увеличить применением гиней, закрепленных за завезенные якоря и обтягиваемых судовыми лебедками.При помощи гиней можно приложить большую силу, но для этого необходимо найти соответствующую точку крепления их вне судна и на судне. Вопрос крепления гиней в судовых условиях и средствами судна разберем подробно. Внешней точкой крепления гиней в судовых условиях является якорь. Прежде всего надо определить держащую силу якорей, которые могут быть использованы в судовых условиях. Держащая сила якорей зависит от вида грунта, типа якоря, а также от длины якорного каната. На грунте—глина с песком, по имеющимся в литературе данным, адмиралтейский якорь имеет держащую силу, равную от 12 до 15 весов якоря, якорь Холла—от 5 до 6 весов якоря, остальные патентованные якоря—от 2,4 до 3,7 веса якоря. Однако опыты, произведенные в Советском Союзе и за рубежом, показали, что держащая сила патентованных якорей типа Холла равна от 3 до 4 весов якоря, держащая сила адмиралтейского якоря оказалась не выше держащей силы якорей Холла. Держащая сила якорей Матросова и Данфорса примерно равна 10 весам якоря. Вопрос о держащей силе якоря не имеет теоретического обоснования и по существу является открытым. Держащая сила якорей может быть значительно увеличена, если их располагать «гуськом». Очень плотный песчаный грунт, а также грунт, представляющий собой гладкую каменистую гряду, не дают никакой держащей силы. Полная держащая сила якоря может быть использована только в том случае, когда тяга располагается так, что веретено якоря лежит горизонтально и скоба якоря находится в вершине цепной линии, соединяющей якорь с судном.  Рис. 64 В каждом конкретном случае, когда известны усилие, прилагаемое гинями, тип якорного каната и глубина точки, в которую положен якорь, можно определить требуемую длину якорного каната. Допустим, судно (рис. 64) находится на мели, якорь завезен в точку В. Кроме того, известны: Т0 — тяговая сила гиней, h — высота точки А над грунтом и трос, который используется, как якорный канат. Требуется определить положение точки В, в которую нужно положить якорь, а также длину каната, чтобы держащая сила якоря была использована полностью. Расположим координатные оси так, чтобы ось ОХ была направлена вправо, а ось OY прошла через вершину кривой ВА, по которой расположится канат; начало координат О поместим ниже вершины кривой на величину а, равную Т0/р (где р — погонный вес каната). Поскольку в большинстве случаев в качестве якорного каната используется стальной трос, то отношение х/а мало, поэтому можно пользоваться формулами параболы вместо формул цепкой линии:  В этой формуле известны у1 = h и а = Т0/р Следовательно, можно определить х. Длину каната l можно определить по формуле  Если в качестве якорного каната будет использована тяжелая якорная цепь, то кривую линии каната нельзя рассматривать, как параболу. В этом случае для расчета придется использовать следующие формулы цепной линии:  где T —полное растягивающее усилие в канате, направленное по касательной к цепной линии в точке А с координатами X и у:  Координата х определяется решением уравнения (102). Для получения представления о тех длинах, которые могут иметь место в каждом конкретном случае, решим пример. Пример. Имеются гини с тяговым усилием 20 г. Глубина, на которую будут положены якоря, равна 10 м. Определить длину и размер стального троса, который должен быть применен для стягивания с мели при помощи гиней. Решение.1. Определяем прочные размеры троса. Принимая коэффициент запаса прочности равным 4, получаем, что разрывное усилие троса должно быть равно 80 т. По этому усилию подбираем трос. Диаметр такого троса будет 48,5 мм, погонный вес р=7,18 кг/м. 2. Определяем параметр a:  3. Решаем уравнение (100):  Разница в длинах между l и х, как и следовало ожидать оказалась ничтожно малой — всего лишь около 0,3 м. Следовательно, надо определить только х. Возьмем далее в качестве якорного каната якорную цепь такой же прочности, как трос. По справочникам калибр такой цепи 46 мм погонный вес р=46 кг/м. Решение. 1. Определяем параметр а:  2. Определяем eh х/а Для этого берем формулу Т=ру=Т0 ch х/а решаем ее относительно  3. Определяем х/а По таблицам гиперболических функций отыскиваем аргумент х/а равный 0,21, откуда 4. Определяем длину якорной цепи  Снова убеждаемся, что необходимо определить только координату х. Если якорь будет положен ближе, чем вычисленные значения х, то он не будет находиться в самой низкой точке кривой цепной линии и приложенная к нему сила не будет горизонтальной. В этом случае появится составляющая, поднимающая якорь с грунта и уменьшающая тем самым его держащую силу. Если якорь будет положен дальше, чем вычисленные значения х, часть якорного каната будет лежать на грунте и якорь будет развивать полную держащую силу, увеличенную силой трения каната о грунт. В разобранном примере длины троса и якорной цепи получились сравнительно умеренными. Однако завезти якорную цепь калибра 46 мм на расстояние 100 м очень сложно и в обычных судовых условиях едва ли осуществимо. Стальной трос диаметром 48,5 мм имеется как буксирный трос на довольно крупных судах, причем длина его только около 187 м. Следовательно, и в этом случае длина троса недостаточна. Мерами увеличения держащей силы якорей являются: 1) присоединение к завозимому якорю хотя бы одной смычки якорной цепи; 2) укладка якорей «гуськом». В первом случае тяжелый кусок цепи как бы увеличит длину якорного каната, что заставит якорь развивать полную держащую силу. Длина такого фиктивно добавляемого куска троса может быть определена путем деления веса добавляемого куска якорной цепи на погонный вес завозимого троса. Пример. Допустим, что на борту корабля имеются стальной буксирный трос диаметром 48,5 мм, длиной 187,0 м и якорная цепь калибром 46 мм. Требуется определить, пользуясь данными предыдущего примера, какой кусок цепи надо завезти вместе с якорем, чтобы использовать полную держащую силу якоря. Решение. 1. Определяем недостающую длину стального троса 2. Определяем вес этого недостающего куска троса 3. Определяем длину якорной цепи, которую необходимо завезти вместе с якорем для того, чтобы использовать полную держащую силу якоря. Следовательно, если с якорем завезти одну смычку цепи, то будет использована полная держащая сила якоря. При укладке якорей «гуськом» если первый (от судна) якорь будет работать не на полную держащую силу, то второй и все последующие якоря (если кладется больше, чем два якоря) будут развивать уже полную держащую силу. Если якоря положить не гуськом, а пучком, т. е. прикрепить их скобами к канату в одном и том же месте, то каждый якорь получит некоторую долю уменьшения держащей силы вследствие косвенного расположения якорей относительно силы тяги. Суммарная держащая сила якорей в этом случае будет меньше, чем при расположении их гуськом. Кроме того, расположение якорей гуськом придает устойчивость переднему якорю, так как все патентованные якоря типа Холла имеют способность кантоваться (выворачиваться из грунта), когда они находятся под нагрузкой. Поэтому при расположении их гуськом задний якорь будет препятствовать переднему кантоваться (здесь передний и задний считаются относительно точки крепления к якорной цепи). Наибольший эффект при этом получается, когда задний якорь адмиралтейский или типа Матросова, которые сами не кантуются (адмиралтейский) или, кантуются в значительно меньшей степени (якорь Матросова). Гини могут быть закреплены за якорный канат как на палубе, так и в воде. Если гини закреплены на палубе, то за ними легко осуществляется наблюдение, однако по всей вероятности возникнет необходимость разбивать их несколько раз и снова крепить за канат, так как длина разбитых на палубе гиней может оказаться не достаточной для стягивания корабля с мели в один прием. Гини, закрепленные либо за канат, либо за сам якорь в воде, не будут требовать дополнительных разбивок, но при этом работа их может быть проконтролирована только водолазами. Поэтому предпочитают гини разбивать на палубе судна, потерпевшего- аварию. Многие современные грузовые суда вооружаются тяжеловесными стрелами от 20 т и выше. Нередко эти стрелы имеются на фок- и грот- мачтах. Каждая стрела имеет гини грузовые и топенантные. Следовательно, для целей стягивания судна с мели можно использовать от 2 до 4 гиней. Если судно имеет снабжение согласно Правилам Регистра СССР, на нем должно быть два становых якоря, один запасной якорь одинакового веса со становым, один стоп-анкер и может быть один верп. При расчете держащей силы якоря ее следует брать не по высшему показателю, а по низшему, тогда ошибка будет в безапасную сторону. Эта сила должна быть больше тяги гиней на 25%. Так как на судне имеется только один прочный буксирный трос, то вероятнее всего можно будет вооружить только одни гини. Это обстоятельство следует иметь в виду при подсчете сил и средств для снятия судна с мели при установлении возможности самостоятельной съемки. Так как усилия, которые могут возникнуть при стягивании с мели гинями, значительны, то в большинстве случаев оказывается, что прочность кнехтов недостаточна, и в помощь к ним гини приходится крепить за надстройки, рубки и комингсы грузовых люков. Г. Снятие с мели комбинированным способомВсе указанные выше способы могут быть применены как раздельно, так и совместно в зависимости от конкретной обстановки. Чаще всего работают комбинированным способом.При этом следует соблюдать следующую последовательность применения способов: 1) испробовать возможность сняться с мели при помощи дифферентовки, кренования, завоза якорей и работой собственной машины, так как в этом случае никакой жертвы ни грузом, ни топливом, ни водой не требуется; 2) если указанные мероприятия оказываются недостаточными, то их дополняют отгрузкой груза. (1) Knight Modern Seamanship, 1953 г. (2) Справочная книга по аварийно-спасательному, судоподъемному и водолазному делу, ч. I, изд. 1945, стр. 233. (3) Справочная книга по аварийно-спасательному, судоподъемному и водолазному делу, ч. I. 1945. стр. 235. Сноски нет в книге. Вперед Оглавление Назад
|
.jpg)
