Определение посадки и остойчивости судна

С ЗАТОПЛЕННЫМИ ОТСЕКАМИ

5.1  Содержание задания

5.1.1   Рассчитать посадку и остойчивость судна после затопления двух цистерн, расположенных в двойном дне.

5.1.2   Рассчитать посадку и остойчивость судна после затопления одного из трюмов через открытый люк.

5.1.3   Судно получило пробоину в районе трюма (см. пункт 5.1.2.). рассчитать изменение коэффициента поперечной остойчивости в процессе откачки воды после заделки пробоины.

5.2   Рекомендации к выполнению задания.

5.2.1   Для РТМС «Прометей» в вариантах загрузки 2÷11 считать затопленными цистерны тяжелого топлива № 3,4, и 5, в варианте 1– цистерны №9 и 10. Соответственно для БАТМ «Пулковский меридиан» – цистерны ДТ-3 и ДТ-4 и цистерны отработанного масла и сброса нефтепродуктов.

Массу воды в затопленной цистерне находят по формуле:

где ρ  – плотность забортной воды; V _ж – теоретический объём цистерны; µ_ж – коэффициент проницаемости цистерны (µ_ж = 0,98).

Произведение µ_ж V _Т = где m _{Т оп} / ρ _Т – масса топлива в цистерне; ρ _{Т оп} – плотность топлива. Значение m _{Т оп} определяются по таблицам приложений 1.1 и 2.1.

После определения массы воды в затопленных цистернах вычисляют методами приёма твёрдого груза посадку и остойчивость судна. Координаты центра тяжести принятого груза x и z выбирают из таблицы типовых вариантов нагрузки судов (см. приложение 1.1 и 2.1).

5.2.2 Для РТМС «Прометей» полагают, что затопленным оказалось нижнее помещение для замороженной рыбы, а для БМРТ «Пулковский меридиан» - трюм № 2. при расчётах посадки и остойчивости судов в аварийном состоянии принимают степень заполнения указанных выше помещений 70%, а сами помещения считают прямоугольными. Коэффициент проницаемости для пустых рефрижераторных помещений принимают равным 0,95, для помещений с грузом – 0,6.

Расчёт посадки и остойчивости выполняется методом приёма груза с учётом влияния свободной поверхности на остойчивость судна.

5.2.3 Процесс откачки воды из помещения обратен процессу его заполнения. Поэтому необходимо задаться различными уровнями   t  воды в помещении шагом 0,5 м, начиная с нулевого и заканчивая уровнем воды, определённым в п. 5.1.2. Для принятых уровней рассчитывают коэффициент поперечной остойчивости K = Δ h и строят график K = f(t). Расчёт удобно вести в табличной форме (см. след. табл.)

Величины V _Т, m, x, z, и i_x   определяют, исходя из принятых в предыдущей задаче допущений. Для РТМС «Прометей» z_m  находят по кривым элементов теоретического чертежа (приложение 1.3), для БАТМ «Пулковский меридиан» – определяют как сумму r + z_c (приложения 2.3 и 2.4). Осадка судов носом и кормой находят по приложениям 1.2 и 2.2.

По оси абсцисс (см. приложение 1.2) отложена величина V = Δ /ρ  , по оси ординат – M_xV = V x_c. В последней формуле, а также при пользовании приложением 2.2 можно принять, что x_c ≈ x_g. В кривые элементов теоретического чертежа входят по средней осадке судна d = (d н – d к)/2.

T, м

V _Т, м³

m= ρµ_ж V

Координаты центра масс воды

Статические моменты

Момент инерции

свободной 

поверхности i_{x ,} м⁴

Водоизмещение

  Δ₁= Δ + m

Поправка

  δ h = ρ _ж i_{x ,} / Δ₁

Абсцисса ЦТ судна

x_g1 = Мх + m x / Δ ₁,

 

Аппликата ЦТ судна z_{g 1} = М z + m z / Δ ₁

Аппликата поперечного метацентра z_m1

Поперечная метацентрическая  высота

h = z_{m 1} - z_{g 1} - δ h

Коэффициент поперечной остойчивости      K = Δ₁ h ₁

 

x, м z, м m x, т м m z, т м                              

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

РТМС «ПРОМЕТЕЙ»

 

 

                                        

 

Наименование груза		Номер варианта
		1				2			3			4				5			6
		100% запасов 0% грузов				50% запасов 50% грузов			50% запасов 100% грузов			25% запасов 20% грузов				25% запасов 50% грузов			25% запасов 96% грузов
		M	x		z	m	x	z	m	x	z	m	x		z	m	x	z	m	x	z
		T	M			T	M		T	M		T	M			T	M		T	M
1	Тяжелое топливо № 3и4	119		82.06	5.37	-			-			-	-			-			-
2	5	95.3		81.97	2.42	-			-			-	-			-			-
3	6	31.6		73.44	0.65	9.9	73.12	0.28	9.9	73.12	0.28	-	-			-			-
4	7	13.6		67.18	0.57	13.6	67.18	0.57	13.6	67.18	0.57	13.6	67.18	0.57		13.6	67.18	0.57	13.6	67.18	0.57
5	8	25.8		65.36	0.56	25.8	65.36	0.56	25.8	65.36	0.57	25.8	65.36	0.56		25.8	65.36	0.56	25.8	65.36	0.56
6	13	20.5		55.59	0.62	20.5	55.59	0.62	20.5	55.58	0.62	20.5	55.58	0.62		20.5	55.58	0.62	20.5	55.58	0.62
7	14	17.6		54.77	0.62	17.6	54.77	0.62	17.6	54.77	0.62	17.6	54.77	0.62		17.6	54.77	0.62	17.6	54.77	0.62
8	16и17	89.6		52	0.53	89.6	52	0.53	89.6	52	0.53	-				-			-
9	23	32		41.68	0.52	32	41.68	0.52	32	41.68	0.52	15	41.66	0.31		15	41.66	0.31	15	41.68	0.31
10	24	27.2		42	0.52	27.2	42	0.52	27.2	42	0.52	12.6	42	0.29		12.6	42	0.29	12.6	42	0.29
11	Тяжелое топливо    34	27.3		21.21	3.34	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76		13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76
12	35	24.8		21.38	2.37	12.4	21.48	1.73	12.4	21.48	1.73	12.4	21.48	1.73		12.4	21.48	1.73	12.4	21.48	1.73
13	Дизельное топливо №2	106		89.34	8.26	80	89.15	7.28	80	89.15	7.28	-	-			-			-	-
14	15и18	25.8		47.9	0.61	25.8	47.9	0.61	25.8	47.9	0.61	18.1	47.84	0.49		18.1	47.84	0.49	18.1	47.84	0.49
15	26	33.2		30.74	0.87	33.2	30.74	0.87	33.2	30.74	0.87	33.2	30.74	0.87		33.2	30.74	0.87	33.2	30.74	0.87
16	36	40.8		15.83	2.35	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76		20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76
17	37	31.8		16.11	2.48	15.9	16.25	1.93	15.9	16.25	1.93	15.9	16.25	1.93		15.9	16.25	1.93	15.9	16.25	1.93
18	40	56.4		-0.85	6.25	-			-			-				-			-
19	41	56.4		-0.85	6.2	-			-			-				-			-
20	Смазочное масло №27	18.2		30.03	0.75	9.1	30.29	0.44	9.1	30.29	0.44	4.6	30.58	0.29		4.6	30.58	0.29	4.6	30.58	0.29
21	«     » цирк.     28и29	28		31.28	0.38	28	31.28	0.38	28	31.28	0.38	28	31.28	0.38		28	31.28	0.38	28	31.28	0.38
22	30	12.2		32.07	0.74	6.1	32.26	0.42	6.1	32.36	0.42	6.1	32.26	0.42		6.1	32.26	0.42	6.1	32.26	0.42
23	48	3.9		23.19	7.8	2	23.15	6.82	2	23.15	6.82	1	23.13	6.36		1	23.13	6.36	1	23.13	6.36
24	Отстойная цист.   №32					2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49		8.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49
25	Отработ. Масло     33					4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25		4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25
26	Рефмаш. отраб.Масло25					0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41		0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41
27	Цист. Шлама           42					3.4	21.82	2.05	3.4	21.82	2.05	5.1	21.82	2.28		5.1	21.82	2.28	5.1	21.82	2.28
28	Сборная цистерна №9					6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6		6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6
29	Цист. Сточн. Вод    10					6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34		6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34
30	Льяльная вода        31					19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59		19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59

                Типовые варианты эксплуатационной нагрузки РТМС «Суператлантик»             ПРИЛОЖЕНИЕ 1.1

Наименование груза		Номер варианта
		7			8			9			10			11
		10% запасов 20% грузов			10% запасов 35% грузов			10% запасов 50% грузов			10% запасов 75% грузов			10% запасов 96% грузов
		M	x	z	m	x	z	m	x	z	m	x	z	m	x	z
		T	M		T	M		T	M		T	M		T	M
1	Тяжелое топливо № 3и4	-			-			-			-			-
2	5	-			-			-			-			-
3	6	-			-			-			-			-
4	7	9.1	67.18	0.42	9.1	67.18	0.42	9.1	67.18	0.42	9.1	67.18	0.42	9.1	67.18	0.42
5	8	17.3	65.36	0.42	17.3	65.36	0.42	17.3	65.36	0.42	17.3	65.36	0.42	17.3	65.36	0.42
6	13	23.3	55.58	0.62	23.3	55.58	0.62	23.3	55.58	0.62	-	-		-
7	14	20	54.77	0.62	20	54.77	0.62	20	54.77	0.62	-			-
8	16и17	-			-			-			-			-
9	23	-			-			-			-			-
10	24	-			-			-			-			-
11	Тяжелое топливо    34	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76	13.6	21.32	1.76
12	35	12.4	21.48	1.73	12.4	21.48	1.73	12.4	21.48	1.73	12.4	27.18	1.73	12.4	21.48	1.73
13	Дизельное топливо №2	-			-			-			-			-
14	15и18	-			-			-			-			-
15	26	-			-			-			-			-
16	36	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76	20.4	15.81	1.76
17	37	15.9	16.26	1.93	15.9	16.26	1.93	15.9	16.26	1.93	15.9	16.26	1.93	15.9	16.26	1.93
18	40	-			-			-			-			-
19	41	-			-			-			-			-
20	Смазочное масло №27	-			-			-			-			-
21	«     » цирк.     28и29	28	31.29	0.38	28	31.29	0.38	28	31.29	0.38	28	31.29	0.38	28	31.29	0.38
22	30	3	32.29	0.26	3	32.29	0.26	3	32.29	0.26	3	32.29	0.26	3	32.29	0.26
23	48	0.4	23.13	6.1	0.4	23.13	6.1	0.4	23.13	6.1	0.4	23.13	6.1	0.4	23.13	6.1
24	Отстойная цист.   №32	2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49	2.9	25.87	0.49
25	Отработ. Масло     33	4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25	4.1	24.76	0.25
26	Рефмаш. отраб. Масло 25	0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41	0.6	42.31	0.41
27	Цист. Шлама           42	6.1	21.82	2.41	6.1	21.82	2.41	6.1	21.82	2.41	6.1	21.82	2.41	6.1	21.82	2.41
28	Сборная цистерна №9	6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6	6.6	62.6	1.6
29	Цист. Сточн. Вод    10	6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34	6.9	63.38	0.34
30	Льяльная вода        31	19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59	19.1	31.38	0.59

 

\		Номер варианта
		1			2			3			4			5			6
31	Мытьевая вода №11	48.1	60.4	5.09	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66
32	12	43.4	60.48	5.43	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18
33	Питьевая вода      19	26.5	43.92	4.9	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71
34	20	489	44.06	4.96	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84
35	21	26.3	44	4.85	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66
36	Котл. питат. вода 22	11.7	44	4.33	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09
37	Конденсатный бачок	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9
38	Провизия	32.5	68.8	4.8	16.3	68.8	4.8	16.3	68.8	4.8	8.1	68.8	4.8	8.1	68.8	4.8	8.1	68.8	4.8
39
40	Заморож. рыба вверху	-			136.8	57.9	6.2	268.3	53.34	5.9	-			136.8	57.9	6.2	247.3	53.3	5.9
41	«              » внизу	-			257.7	51.99	2.76	257.7	51.99	2.76	105.2	47	2.76	257.7	51.99	2.76	257.7	51.99	2.76
42	Тара в грузовом трюме	22.8	48.3	5.9	4.7	45.8	5.9				17.2	47.6	5.9	4.7	45.8	5.9
43	Тара в рыбцехе	-			1	46	8.6				1	46	8.6	1	46	8.6	1	46	8.6
44	Рыбомучной трюм	-			67.6	14.4	5.3	125.3	16.34	5.31	25.1	12	5.3	62.6	14.4	5.3	120.3	16.17	5.31
45	Тара в трюме	4	21.5	5.3	8	21.5	5				3	21.5	5	2	21.5	5	0.2	21.5	5
46	Консервы	-			7.4	20	8.4	14.8	20	8.4	3	20	8.4	7.4	20	8.4	14.8	20	8.4
47	Тара	3.3	20	8.4	1.6	20	8.4	-			2.6	20	8.4	1.6	20	8.4	-
48	Рыбий жир №38	-			1.8	5.48	5.54	10.6	5.2	6.45	-			1.8	5.48	5.54	10.6	5.2	6.45
49	№ 39				7	4.55	6.32	7	4.55	6.3	3.5	4.63	5.81	7	4.55	6.32	7	4.55	6.32
50	Цист. предв. охл. Рыбы I				10.2	7.02	8				-			-			-
51	II				-			-			-			-			-
52	III				23.8	4.82	7.32				23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32
53	IV				20.7	5.03	7.29				20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29
54	Цист. предв. охл. воды №43				14.7	3.6	7.38							-			-
55	Рыба в обработке				16	28	8				16	28	8	16	28	8	16	28	8
56	Рыба в РМУ и бункере для отбросов				6	8.5	6.7				6	8.5	6.7	6	8.5	6.7	6	8.5	6.7
57	Рыба на палубе или на мачте				25	12.8	10.8							-
58	Промысловое оборудование, ЗИП	68.2			74.9			74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45
59	Экипаж с багажом	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5

 

Наименование груза		Номер варианта
		7			8			9			10			11
31	Мытьевая вода  №11	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66	24	60.3	3.3.66	24	60.3	3.66	24	60.3	3.66
32	12	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18	21.7	60.48	4.18
33	Питьевая вода         19	13.2	43.92	13.2	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71	13.2	43.92	3.71
34	20	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84	24	44.06	3.84
35	21	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66	13.2	44	3.66
36	Котл. питат. вода        22	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09	5.8	44	3.09
37	Конденсатный бачок	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9	1.3	25.15	5.9
38	Провизия	3.3	68.8	4.8	3.3	68.8	4.8	3.3	68.8	4.8	3.3	68.8	4.8	3.3	68.8	4.8
39
40	Заморож. рыба вверху	-			-			5.3	60.5	5.5	136.8	57.9	6.2	247.3	53.3	5.9
41	«              » внизу	10.5	47	2.76	184.1	48.6	2.76	257.7	51.99	2.76	257.7	51.99	2.76	257.7	51.99	2.76
42	Тара в грузовом трюме	17.2	47.6	5.9	13.8	47.1	5.9	10.4	46.6	5.9	4.7	45.8	5.9	-
43	Тара в рыбцехе	1	46	8.6	1	46	8.6	1	46	8.6	1	46	8.6	1	46	8.6
44	Рыбомучной трюм	25.1	12	5.3	43.9	13.5	5.3	62.6	14.4	5.3	94	15.25	5.3	120.3	16.17	5.31
45	Тара в трюме	3	21.5	5	2.6	21.5	5	2	21.5	5	1	21.5	5	0.2	21.5	5
46	Консервы	3	20	8.4	7.4	20	8.4	14.8	20	8.4	3	20	8.4	7.4	20	8.4
47	Тара	2.6	20	8.4	2.1	20	8.4	1.6	20	8.4	08	20	8.4	-
48	Рыбий жир №38	-			-			1.8	5.48	5.54	6.2	5.3	6.08	10.6	5.2	6.45
49	№39	3.5	4.63	5.81	6.2	4.57	6.21	7	4.55	6.32	7	4.55	6.32	7	4.55	6.32
50	Цист. предв. охл. Рыбы I	-			-			-			-			-
51	II	-			-			-			-			-
52	III	23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32	23.8	4.82	7.32
53	IV	20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29	20.7	5.03	7.29
54	Цист. Предв. Охл. Воды №43	-			-			-			-			-
55	Рыба в обработке	16	28	8	16	28	8	16	28	8	16	28	8	16	28	8
56	Рыба в РМУ и бункере для отбросов	6	8.5	6.7	6	8.5	6.7	6	8.5	6.7	6	8.5	6.7	6	8.5	6.7
57	Рыба на палубе или на мачте	-									-			-
58	Промысловое оборудование, ЗИП	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45	74.9	9.88	9.45
59	Экипаж с багажом	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5	23	65	10.5

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.2

Диаграмма осадок судна носом и кормой

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.3

Кривые элементов теоретического чертежа

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.4

Кривая критических аппликат Ц.Т. судна

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.5

Универсальная диаграмма статической остойчивости

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.6

Универсальная диаграмма статической остойчивости

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.7

Балластные цистерны

Цистерна	Количество балласта m, Т	X, м	Z, м
№ 13	23.5	55.58	0.62
№ 14	20.0	54.77	0.62
№ 16	51.0	52.0	0.53
№ 17	51.0	52.0	0.53
№ 23	36.4	41.68	0.52
№ 24	31.0	42.0	0.52

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.8

Площадь и возвышение центра парусности РТМС «Прометей»

Типовые варианты эксплуатационной нагрузки БАТМ «Пулковский меридиан»                                             ПРИЛОЖЕНИЕ 2.1

Наименование груза			Номер варианта
			1			2			3			4			5			6
			0% груза 100% запаса			20% груза 10% запаса			20% груза 10% запаса С обледенением			0% груза 25% запаса			100% груза 10% запасов			100%груза10%запаса С обледенением
			m,	X,	Z,	m,	X,	Z,	m,	X,	Z,	m,	X,	Z,	m,	X,	Z,	m,	X,	Z,
			T	M	M	T	M	M	T	M	M	T	M	M	T	M	M	T	M	M
1	Дизельное топливо	Цистерна ДТ-1 нос-8шп,форпик	81.8	44.4	5.98	65.6	44	5.3	65.6	44	5.3	81.8	44.4	5.98	65.6	44	5.3	65.6	44	5.3
2		ДТ-2, 8-17шп,ДП	364.8	37.8	7.04
3		ДТ-3, 16-44шп, Пр Б	52.4	25.4	1.02
4		ДТ-4, 16-43шп, ЛБ	50.8	25.7	1.02
5		ДТ-5, 44-72шп, ПрБ	48.1	6.7	0.69							48.1	6.7	0.69
6		ДТ-6, 46-72шп,ЛБ	47.3	6.4	0.68													&nbs