Файл: Аксютин Л.Р. Контроль остойчивости морского судна.pdf

верхних, поэтому центр тяжести штабеля груза не совпа­ дает с его геометрическим центром. Это явление не для всех грузов исследовано с достаточной точностью, но уже имеющиеся данные позволяют судить о примерных ве­ личинах смещения центра тяжести. Так, для слоя серного колчедана высотой 4 м центр тяжести оказался на высоте 192 см вместо 200 см, как обычно предполагалось.

Ошибка от пренебрежения влиянием уплотнения на­

тельное увеличение остойчивости, делает /?о чрезмерной,

дается иногда в верхних, а иногда в нижних слоях груза. Этим опасным свойством обладают: мел, отходы гипса, железная руда, концентраты железорудные, цинковые, свинцовые и медные, пириты, мелкодробленый уголь, угольная пыль и криолит. Из перечисленных грузов осо­ бенно много перевозится железорудных концентратов.

По норвежским правилам, при перевозке этого груза необходимо устанавливать продольную переборку, а при влажности 3—5,5% — даже две. Если железорудный кон­ центрат имеет влажность 7—9%, его можно перевозить только в отдельных небольших помещениях в нижней части трюма. Концентрат с влажностью более 9% пере­ возить нельзя.

Безопасная влажность для свинцового концентрата от 2 до 6,5%, а для цинкового — от 2 до 8%.

В январе 1964 г. теплоход «Умань» потерял остойчивость в Ка­ дисском заливе вследствие смещения в трюмах груза железорудного концентрата. Авария произошла при волнении моря 4—5 баллов. Смещение груза, по заключению комиссии, было вызвано разжи­ жением его нижнего слоя. Разжижение нижних слоев груза было установлено также на теплоходе «Северолес», принимавшем анало­ гичный груз в том же порту почти одновременно с теплоходом «Умань».

Были случаи разжижения и верхних слоев груза. Такое явление наблюдалось в декабре 1968 г. па теплоходах «Посьет» и «Ургенч» с грузом железорудного концентрата в Средиземном море. В резуль­

В разжиженном состоянии оказалось до 40% груза. Перечень судов, оказавшихся в аварийной ситуации в результате разжижения груза рудных концентратов, можно было бы продолжить.

Большую опасность представляет также мелкодроб­ леный уголь. Согласно английским правилам перевозки, при влажности угля меньше Ь5°/о допускается штивка таким образом, чтобы угол откоса по любому направле­ нию не превышал 15°. При влажности 15—25% поверх­ ность груза должна быть горизонтальной. Если влаж­ ность превышает 25%, трюмы следует оборудовать шифтингами, возвышающимися не менее чем на 0,3 м над по­ верхностью груза.

Поскольку влажность навалочного груза может зна­ чительно увеличиться во время рейса за счет отпотева­ ния, проникновения влаги из атмосферы или забортной воды, необходимо обеспечить максимальную водонепро­ ницаемость трюмов. Вентиляторы рекомендуется снять, а отверстия закрыть заглушками. Кроме того, необходи­ мо тщательно следить за уровнем воды в льялах и регу­ лярно производить нз них откачку. Перед погрузкой не­ обходимо получить от грузоотправителя данные о влаж­ ности груза, которые полезно проверить на судне. Это легко сделать, высушив в хлебной печи пятпкилограммовую пробу 'грузов. Пробу надо взвесить до и после просушки и таким образом найти процент уменьшения веса относительно первоначального.

Особую опасность представляет навалочный груз зи­ мой. При хранении иа открытых площадках или пере­ возке на железнодорожных платформах и в открытых вагонах он промерзает, смешивается со снегом. После погрузки в трюмы судна его влажность может увели­ читься, особенно при переходе в более теплую климати­

ческую зону.

Способность навалочных грузов уплотняться во вре­ мя перевозки приводит к уменьшению объема груза, по­ нижению его ЦТ и повышению метацентрической высо­ ты судна. Само по себе это не опасно, но при этом увели­ чиваются подпалубные пустоты и возникают условия, способствующие смещению груза на качке. Эксперимен-

100

тальные данные показывают, что уплотнение навалоч­ ных грузов за счет статического давления верхних слоев значительно' возрастает при динамическом уплотнении от вибрации корпуса судна. Способность груза изменить свой объем под действием этих причин характеризуется коэффициентом уплотнения.

Возможность смещения сыпучего груза во время кач­ ки зависит от периода качки, т. е. от начальной метацент­ рической высоты.

Максимальное значение ho, обеспечивающее непо­ движность груза, определяется формулой

где / — коэффициент внутреннего трения сыпучего груза,- связанный с углом естественного откоса а соот­ ношением /= tg a ;

Ѳ,—,амплитуда бортовой качки судна, рад;

z — возвышение частицы груза над центром тяжести

с — эмпирический коэффициент (см. § 19); В — ширина судна, м;

g — ускорение силы тяжести (9,81 м/сек).

101

Т а б л и ц а 21

Расчет необходимо вести для частиц груза, наиболее

подверженных смещению, т. е. лежащих на поверхно- jß

стн груза у бортов судна. Для них і/= — .

В табл. 21 приведены значения углов естественного откоса и коэффициентов внутреннего трения некоторых грузов.

Следует помнить, что величина угла естественного откоса существенно зависит от многих обстоятельств, о чем уже говорилось выше. В частности, на него сильное влияние оказывает вибрация корпуса. В условиях вибра­ ции угол естественного откоса уменьшается. Сильнее всего это влияние наблюдается у зерна, для которого вибрация уменьшает угол естественного откоса пример­ но вдвое.

Таким образом, при перевозке навалочных и сыпучих грузов необходимо обращать внимание не только на нижний, но и на верхний предел начальной метацентрииеской высоты.

Следует помнить, что физико-химические свойства насыпных и навалочных грузов и изменение этих свойств

102