Materiały dla studentów Wydziału Nawigacyjnego WSM w Gdyni, kierunek Nawigacja Morska
Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej Wydziału Nawigacyjnego Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni
Obladzanie statków Wiadomości wstępne Wpływ warunków hydro-meteorologicznych Wpływ oblodzenia na statek Prognoza oblodzenia statków (nomogramy) Akweny, na których może występować obladzanie statkow Informacja o występującym obladzaniu Przeciwdziałanie oblodzeniu
Wiadomości wstępne Obladzanie statku (proces), oblodzenie statku (rezultat procesu). Pod tym określeniem rozumie się namarzanie lodu na nadwodnych częściach statku - burtach, pokładach, nadbudówkach, urządzeniach pokładowych, takielunku i ładunku pokładowym (jeśli taki znajduje się na statku). Gromadzący się na statku lód stanowi jego dodatkowe obciążenie, podnosi środek ciężkości i zmienia wysokość metacentryczną. Zmniejsza się zapas pływalności i pogarszają warunki stateczności. Należy zdawać sobie sprawę, że namarzający lód może całkowicie ograniczyć możliwość korzystania ze sprzętu ratunkowego, w skrajnych przypadkach uniemożliwić załodze wyjście z wnętrza statku. Obladzanie było przyczyną licznych awarii i katastrof morskich połączonych z całkowitą utratą statków i śmiercią ich załóg. Szczególnie dużo przypadków całkowitej utraty statków odnotowano na Północnym Atlantyku, Morzu Północnym i Norweskim oraz Bałtyku w okresie od końca lat pięćdziesiątych do roku 1970, kiedy to zimy na tych akwenach były znacznie ostrzejsze, niż to obserwuje się od przełomu lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych do chwili obecnej. Wpływ warunków hydrometorologicznych Występujące oblodzenie dzieli się na dwa rodzaje - oblodzenie słodkowodne, tworzące się z namarzającej wody słodkiej i oblodzenie słonowodne, powstające z zamarzających na powierzchni statku bryzgów wody morskiej. Statystyki obladzania wskazują, że znacznie częściej występuje oblodzenie słonowodne, stanowi ono około 85% wszystkich notowanych przypadków oblodzenia. Pozostałe przypadki to oblodzenie słodkowodne i oblodzenie mieszane (tworzące się zarówno z wody słonej, jak i słodkiej). Dla wystąpienia oblodzenia muszą wystąpić określone warunki meteorologiczne i hydrometeorologiczne. Obladzanie słodkowodne tworzy się najczęściej w dwu sytuacjach - gdy w czasie ujemnej temperatury powietrza wypada przechłodzony opad ciekły (krople opadu są ciekłe, mimo, że ich temperatura jest niższa od zera stopni) oraz w czasie występowana mgły w ujemnych temperaturach. Mgłę tworzy zawiesina bardzo drobnych, mikroskopijnych kropelek wody. Tak małe kropelki wody, z przyczyn fizycznych, których nie będziemy tu wyjaśniać, zamarzają dopiero w temperaturze około -30 -35C. Krople wody przechłodzonej, niezależnie od ich wielkości, wykazują tą właściwość, że zamarzają natychmiast, po doznaniu wstrząsu mechanicznego. Ich uderzenie (zetknięcie się) w statek powoduje natychmiastowe przymarznięcie do powierzchni. Nagromadzenie się przymarzających kropel tworzy skorupę lodową, mogącą utrzymywać się zarówno na powierzchniach poziomych, jak i pionowych. Wystąpienie opadu przechłodzonego może nastąpić zarówno w temperaturze powietrza wyższej, jak i niższej od zera. Pod względem genezy zjawisko namarzania kropel przechłodzonego opadu nie różni się niczym od występującej na lądzie gołoledzi. Na morzu, dysponując przeciętną informacją hydrometeorologiczną (komunikaty, mapy faksymilowe), praktycznie nie jesteśmy w stanie samodzielnie prognozować wystąpienia przechłodzonego opadu. Z tego względu wystąpienie takiej sytuacji zaskakuje załogę. Jeśli wystąpi opad przechłodzony w warunkach, gdy temperatura powietrza i wody morskiej jest dodatnia, nie stwarza to większych problemów - należy wówczas jednak pamiętać o niebezpieczeństwie związanym z poruszaniem się po bardzo śliskim statku (trapy, pokłady...), co może być przyczyną poważnych urazów (wypadków). W takich sytuacjach, ponieważ kadłub i nadbudowki mają znaczny zasób ciepła, lód dość szybko się topi i odpada z powierzchni pionowych. Sytuacja znacznie się komplikuje, gdy opad taki wystąpi krótko przed zbliżającym się aktywnym frontem chłodnym, za którym możemy spodziewać się znacznego spadku temperatury powietrza i wzrostu siły wiatru. Lód może wtedy utrzymać się długo, ze względu na szybkie wychłodzenie statku. Z tego względu należy, w miarę możliwości jak najszybciej, wysypać piaskiem przejścia, nakazać odbicie lodu ze środków ratunkowych (mechanizmy zrzutowe szalup, tratw), oraz wszystkich tych urządzeń pokładowych, których pełna sprawność jest wymagana w danym momencie. Należy pamiętać o utrzymaniu w drożności wyjść z wnętrza statku na zewnątrz ! Oblodzenie z przechłodzonej mgły tworzy się zazwyczaj w warunkach występowania tak zwanego dymienia morza. Jest to mgła z wyparowania, która tworzy się w warunkach napływu znacznie chłodniejszego powietrza nad wodę, różnica temperatury wody i powietrza wynosi wtedy zazwyczaj od 8 do 12 deg (np. temperatura wody -1C, powietrza -10C), zależy to również i od wilgotności (temperatury punktu rosy) napływającego zimnego powietrza. Im większa różnica temperatury powietrza i wody, tym bardziej intensywne jest dymienie morza, może ono wystąpić również w warunkach, gdy temperatura wody jest dodatnia (np. +2C). Jednak gdy temperatura wody wynosi powyżej 4-5C, przywodna warstwa powietrza nagrzewa się tak szybko, że krople mgły nie są w warstwie pierwszych kilkunastu metrów nad wodą przechłodzone. Statek poruszający się w strefie występującego dymienia morza "nabija" na siebie mikrokrople mgły, które namarzają intensywnie na nawietrznych częściach statku. Typowe jest wtedy tworzenie się skorupy lodowej na nawietrznych częściach masztów, forszocie, etc. Oblodzenie powierzchni poziomych jest mniejsze. Wystąpienie dymienia morza można prognozować samodzielnie, dysponując komunikatami i mapami. Każda sytuacja, w której przy niskiej temperaturze wody (od +2 do temperatury zamarzania wody, zazwyczaj około -1.8C) wystąpi napływ powietrza chłodniejszego od wody o około 10 i więcej stopni, zmusza do przyjęcia, że może wystąpić dymienie morza i związane z nim oblodzenie statku. Należy pamiętać, że dymienie morza, w odróżnieniu od np. mgieł adwekcyjnych, wystąpić może nawet przy dużych prędkościach wiatru. Dymienie morza i związane z nim oblodzenie statku jest prawdopodobne w ciągu całego roku w wysokich szerokościach geograficznych (np. przy wybrzeżach Antarktydy, w Arktyce). W niższych szerokościach geograficznych występuje z reguły w okresie zimowym, na niektórych akwenach już jesienią (Morze Labrador, Zatoka Świętego Wawrzyńca). Dymienie morza wystąpić może również na Bałtyku, w Cieśninach Duńskich, Morzu Północnym) w okresie zimowym, choć w czasie przeciętnych pod względem ostrości zim nie jest tu zbyt częste. Oblodzenie słonowodne powstaje z zamarzających bryzgów wody morskiej, również wody dostającej się na pokład. Jeśli pominąć w tym miejscu wpływ samego statku na tworzenie się bryzgów, uzależnione jest ono od współwystępowania trzech warunków:
temperatury powietrza. Dla tworzenia się oblodzenia musi być ona niższa od temperatury zamarzania wody morskiej. Z tego względu, ogólnie przyjmuje się, że aby wystąpiło obladzanie słonowodne, temperatura powietrza musi być niższa od -2C. Im jest niższa od tej granicy temperatura powietrza, tym oblodzenie może być bardziej intensywne.
prędkości (siły) wiatru. Wiatr powoduje wystąpienie falowania, załamywania się fal, tworzenia się bryzgów i piany, które zostają następnie unoszone przez wiatr i niesione nad wodą. Przy bardzo dużej prędkości wiatru (9-10B i więcej) bezpośrednio z powierzchni oceanu podnoszony jest pył wodny. Im silniejszy wiatr, tym więcej wody znajduje się w powietrzu, która niesiona przez wiatr może następnie trafiać na statek. Prędkość wiatru jest większa od prędkości niesionych przez wiatr bryzgów, piany i pyłu wodnego, szybciej wtedy dochodzi do wymiany ciepła między unoszoną wodą a powietrzem, co powoduje odpowiednio silniejsze schładzanie wody. Tak więc, im silniejszy wiatr, tym, przy występowaniu temperatur powietrza niższych od -2C, silniejsze może być oblodzenie statku.
temperatury wody. Im niższa, bliższa temperatury zamarzania, temperatura wody, tym zasób ciepła w niej mniejszy. Szybciej nastąpi wtedy schłodzenie wody do temperatury zamarzania i obladzanie może być bardziej intensywne.
Trzeba zauważyć, że samo występowanie niskich temperatur powietrza, bez odpowiednio silnego wiatru, nie doprowadzi do wystąpienia obladzania słonowodnego, podobnie jak wystąpienie odpowiednio silnego wiatru, bez jednoczesnego wystąpienia niskich temperatur powietrza, również nie doprowadzi do wystąpienia oblodzenia. Progiem występowania zjawiska oblodzenia jest spadek temperatury powietrza poniżej -2 i wystąpienie prędkości wiatru powyżej 13-15 m / s. Przy niższej prędkości wiatru nie dochodzi do rozwoju na tyle intensywnego falowania i załamywania się fal, aby bryzgi były w liczącej się ilości porywane w powietrze. Rola temperatury wody jest pasywna, wywiera ona wpływ na tempo (szybkość, intensywność) obladzania, sama nie stwarzając, lub wykluczając, możliwości wystąpienia oblodzenia statku. Oblodzenie może występować nawet przy relatywnie wysokiej temperaturze wody morskiej. Wielokrotnie stwierdzono występowanie nawet dość intensywnego obladzania przy temperaturze wody około +6 +7C. Na działanie czynników hydro-meteorologicznych, czysto przyrodniczej natury, w kształtowaniu wielkości oblodzenia statku, nakładają się także czynniki natury technicznej. Są nimi kurs i prędkość statku w stosunku do wiatru i fali, wpływające na proces dodatkowego tworzenia bryzgów, które następnie mogą trafiać na statek i tam zamarzać, stan załadowania, określający w części charakter kołysań (przegłębienia), czy wreszcie cechy indywidualne statku. Do tych ostatnich należy np. kształt kadłuba, mający wpływ na to czy statek chodzi "sucho", czy też ulega częstemu zabryzgiwaniu (niezależnie od tego czy występuje, czy też nie, oblodzenie), ilość, rozmieszczenie i układ przestrzenny urządzeń pokładowych, relingów, takielunku..., na których może dodatkowo osadzać się lód. Zbiór czynników technicznych może, w odpowiednich warunkach hydrometeorologicznych, wywierać duży wpływ na kształtowanie się intensywności przyrostu masy lodu namarzającego na statku w danej kategorii intensywności oblodzenia. Wpływ oblodzenia na statek Ilość przenoszonej przez wiatr wody w powietrzu (bryzgów, piany, pyłu wodnego) jest największa blisko powierzchni wody, wraz ze wzrostem wysokości stopniowo (wykładniczo) maleje. Tak więc im niżej powierzchni morza, tym większa ilość wody, która może powodować oblodzenie statku. Im większa prędkość wiatru, tym wyżej sięga strefa dużego nasycenia wodą powietrza. Z tego względu oblodzenie będzie szczególnie silnie oddziaływało na statki małe, o niskiej wolnej burcie, całe znajdujące się w strefie intensywnego przenoszenia wody przez wiatr. Dla statków małych intensywne obladzanie zacznie się przy niższej prękości wiatru, niż dla statków dużych, o wysokich burtach. W momencie, gdy w trakcie silnego wiatru tworzy się oblodzenie, na dużym statku mogą być obladzane głównie burty, te, przy silnym falowaniu omywane będą przez fale, które niszczą nawarstwający się lód. Na małym statku, w tych samych warunkach oblodzenie będzie już mogło tworzyć się na nadbudówkach i takielunku, a więc znacznie wyżej jego środka ciężkości. Mały statek, to mniejsza wyporność i mniejszy zapas pływalności. Z tego względu obladzanie jest szczególnie niebezpieczne dla statków małych i statków o niskiej wolnej burcie. W zależności od kursu statku w stosunku do wiatru i fali oraz jego prędkości, oblodzenie może być symetryczne lub asymetryczne. W przypadku, gdy kurs statku jest kursem pod falę i wiatr, większa ilość lodu namarza na dziobowych partiach statku. Dodatkowe obciążenie części dziobowej powoduje stopniowe narastanie slemmingu (jeśli fala jest odpowiednio wysoka i stroma lub/i prędkość statku duża), wzrost zabryzgiwania statku i dalsze zwiększanie obladzania. Nadmierny wzrost obciążenia przedniej części statku powoduje trym na dziób pogarszający zdolności manewrowe, w skrajnych przypadkach połączone ze znacznym zmniejszeniem sprawności układu napędowego (małe zanurzenie śruby lub okresowe wyskakiwanie jej piór nad wodę). Narastający trym na dziób pogarsza zdolność wchodzenia statku na falę, statek jest coraz częściej zalewany. Przy bocznym wietrze, oblodzenie jest zawsze bardziej intensywne po stronie nawietrznej kadłuba i nadbudówek. Powoduje to powstawanie statycznego przechyłu bocznego, wraz z dalszymi konsekwencjami dla stateczności i zdolności manewrowych statku. W przypadku statków o dużej wyporności i wysokich burtach, przechył ten jest niewielki, w przypadku jednostek niewielkich i małych może dość szybko osiągnąć niebezpieczne rozmiary. Jak oceniają eksperci, większość zatonięć na skutek oblodzenia związana była z asymetrycznym narastaniem lodu, zwiększeniem przechyłu ponad dopuszczalne granice i utratą stateczności. Przy wietrze i fali rufowej najsilniejszemu oblodzeniu podlega część rufowa, co powoduje (może powodować) stopniowe narastanie przegłębienia rufy. Według ocen, przy wietrze rufowym tempo oblodzenia jest najmniejsze, zależy ono jednak w dużej mierze od cech konstrukcyjnych statku. Jednak w sytuacji, gdy statek porusza się z falą, występują momenty (gdy statek znajduje się na grzbiecie fali) przejściowego obniżenia stateczności. W tych sytuacjach, nawet stosunkowo niewielkie oblodzenie na wyżej położonych częściach statku może doprowadzić do całkowitej utraty stateczności1. Oblodzenie zachodzić może również w sytuacji, gdy statek znajduje się w dryfie. Występujące wtedy oblodzenie zależy od ustawienia diametralnej statku w stosunku do wiatru i fali. W momencie występowania fali rozkołysu, przy niższych prędkościach wiatru oblodzenie jest na ogół niewielkie, chyba, że statek tak porusza się się względem fali (kurs, prędkość), że sam generuje bryzgi, które trafiają następnie na statek. Oblodzenie jest niebezpieczne nawet dla większych statków, jeśli mają one ładunek pokładowy,szczególnie zagrożenia przy oblodzeniu mogą wystąpić na drewnowcach z ładunkiem pokładowym. Narastający lód cementuje ze sobą poszczególne belki, wypełnia wszystkie wolne przestrzenie między nimi, w dolnych partiach ładunek przymarza do pokładów / pokryw lukowych. Zrzucenie ładunku w morzu, w momencie gdy narasta przechył może być utrudnione, problemy powstają również w momencie wyładunku, jeśli oblodzony statek wchodzi do portu przeznaczenia. 2 Prognoza oblodzenia. Diagramy do szacowania wielkości oblodzenia Często zdarza się sytuacja, że znana jest prognozowana prędkość wiatru i temperatura powietrza oraz temperatura wody morskiej (z samodzielnej analizy mapy synoptycznej lub/i komunikatu przekazanego otwartym tekstem i pomiaru temperatury wody zaburtowej). Z wartości tych elementów można łatwo wywnioskować, że wystąpi oblodzenie. Interesującą, i mającą żywotne znaczenie dla prowadzenia statku sprawą jest znajomość również intensywności występującego w tej sytuacji oblodzenia. Intensywność oblodzenia, wyrażaną jako grubość narastającej w jednostce czasu warstwy lodu można stosunkowo łatwo samodzielnie oszacować samemu, posługując się odpowiednimi nomogramami (diagramami). Podstawowym i powszechnie dostępnym jest zestaw nomogramów do szacowania intensywności oblodzenia znajdujący się w Mariner's Handbook (HO; NP 100), stanowiący rozwinięcie diagramów Mertinsa z lat 60'. Zestaw ten składa się z czterech nomogramów, z których każdy jest odpowiedni dla określonej temperatury wody morskiej (patrz ryc. poniżej). Występujące oblodzenie podzielone jest na trzy kategorie intensywności:
lekkie (Light) - do 7 mm warstwy lodu tworzącej się w ciągu godziny,
umiarkowane (Moderate) - od 7 do 20 mm warstwy lodu tworzącej się w ciągu godziny,
i mocne (Heavy), w której to kategorii przyrost warstwy lodu jest większy od 20 mm w ciągu godziny.
Nomogramy te należy stosować dla statków o pojemności do 1000 t, idących z pełną prędkością pod wiatr i falę. Przy wszystkich innych kursach w stosunku do wiaru i fali i przy poruszaniu się z mniejszą prędkością oblodzenie będzie mniej intensywne.
Zestaw nomogramów do szacowania intensywności obladzania statków zamieszczony w Mariner's Handbook
Posługiwanie się tymi nomogramami jest proste: 1. Wybiera się diagram (nomogram) właściwy dla obserwowanej temperatury wody. 2. Odnajduje się na właściwej osi temperaturę powietrza (w C [lewa oś y] lub w F [prawa oś y] i przesuwa się (poziomo; w prawo, lub lewo, zależnie od przyjętej skali termometrycznej) tak długo, aż przetnie się z linią wyznaczającą prędkość wiatru (oznaczonej w m/s - górna oś x lub węzłach - dolna oś x) . Punkt przecięcia się linii temperatury powietrza i prędkości wiatru wyznacza punkt odpowiadający intensywności obladzania. Przykład: Zmierzona temperatura wody zaburtowej jest równa -0.3C, spodziewany jest wiatr o prędkości 15 m/s, temperatura powietrza wynosi - 6C. Jakiej intensywności obladzania należy się spodziewać? Najbliższy zmierzonej temperaturze wody jest nomogram 1 (lewy górny). Na nomogramie odszukujemy temperaturę -6C (skala po lewej). "Jedziemy po linii -6 w prawo, znajdujemy przecięcie z prędkością wiatru 15 m/s (skala górna). Punkt znajduje się w polu "Moderate" (umiarkowane), w przybliżeniu w połowie odległości między krzywą oddzielającą pole "Light" (słabe, lekkie) a pole "Heavy" (mocne). Tak więc w opisanych warunkach należy spodziewać się oblodzenia umiarkowanego, o natężeniu mieszczącym się w przedziale od 7 do 20 mm/godzinę. Interpolując wartości (prostopadle do krzywych), można ocenić, że oblodzenie będzie przypuszczalnie mogło osiągnąć wartość około 13-14 mm na godzinę. Nomogram z Mariner's Handbook, choć bardzo prosty, ma swoje wady. Wyróżnia się w nim tylko trzy kategorie obladzania. Jeśli nie wystąpi przypadek obladzania umiarkowanego, brak jest podstaw do bardziej ścisłego sprecyzowania tempa oblodzenia. Przykładowo, jeśli wynik kalkulacji będzie się mieścił w polu "Heavy", wiadomo jedynie, że oblodzenie będzie przyrastało szybciej niż 20 mm na godzinę. Można co prawda wnioskować, że im dalej od krzywej "Heavy", tym oblodzenie będzie bardziej intensywne, ale jakie będzie tempo przyrostu lodu nie można nic powiedzieć Innym, dającym znacznie szersze możliwości oceny intensywności oblodzenia jest nomogram opracowany wspólnie przez kanadyjską i amerykańską służbę hydro-meteorologiczną w latach osiemdziesiątych, na podstawie analizy przebiegów procesów występującego oblodzenia statków na Morzu Beringa, Zatoce Alaska, Morzu Labrador, Zatoce Świętego Wawrzyńca, Cieśninie Davisa i wodach Arktyki Kandyjskiej oraz komputerowych symulacji procesów. Nomogram ten jest urzędowo zalecany do oceny wielkości oblodzenia na wodach wschodniej części Morza Beringa i Zatoce Alaska, choć pomiają go wydawnictwa podręczne (typu Mariner's Handbook) i podręczniki.
Nomogram do "urzędowego" szacowania tempa obladzania statków na Zatoce Alaska i wschodniej części Morza Beringa, zalecany do użytku również na wodach kanadyjskich.
Posługiwanie się tym nomogramem jest bardzo proste. W górnej ("kwadratowej") części nomogramu odnajduje się punkt, odpowiadający przecięciu się temperatury powietrza (osie y; po prawej temperatura w C, po lewej - w F) z prędkością wiatru (osie x; górna skala w węzłach, dolna w m/s). Z tego punktu prowadzi się prostą, równolegle, uwzględniając "rozchodzenie się" promieni, do dolnej, tworzącej łuk, części nomogramu, na którym oznaczone są temperatury wody. W punkcie stanowiącym przecięcie prowadzonej prostej z łukiem danej temperatury wody, odczytuje się kategorię intensywności obladzania i wielkość obladzania (grubość warstwy lodu, jaka przyrasta w ciągu trzech godzin). Nomogram ten wyróżnia 5 kategorii intensywności obladzania:
lekkie (0.1 do 0.25'' w ciągu 3 godzin) - od 2 do 6.3 mm / 3 godziny,
umiarkowane (0.25 do 0.50'' w ciągu 3 godzin) - 6.3 - 12.6 mm / 3 godziny,
mocne (silne) (0.50 do 0.75'' w ciagu 3 godzin) - od 12.6 do 18.9 mm / 3 godziny,
bardzo mocne (0.75 do 1.25'' w ciągu trzech godzin) - od 18.9 do 31.5 mm / 3 godziny,
ekstremalne (powyżej 1.25'' w ciągu trzech godzin) - powyżej 31.5 mm w ciągu trzech godzin.
Przykładowo, niech przy wietrze 21 m/s występuje temperatura powietrza -6C a temperatura wody niech wynosi +3C. Odnajdujemy punkt na skrzyżowaniu wartości 21 m/s i -6C (przez punkt ten przechodzi prosta); "jedziemy" tą prostą w dół, do łuku oznaczonego jako +3C (38F) i konstaujemy, że znajdujemy się w polu oznaczonym "Moderate" (umiarkowane). Możemy interpolować między izoliniami 0.25'' a 0.50'' (wyłącznie prostopadle do izolinii wyznaczających granice intensywności obladzania); z interpolacji można oszacować tempo obladzania na około 0.40-0.45''/3 godziny (czyli 10.1 - 11.3 mm / 3 godziny. Przyjmując gęstość lodu jako 0.9 g/cm^3, otrzymujemy przyrost masy od 9 do 10 kg/m^2 w ciągu trzech godzin. Zauważmy, że w takich samych warunkach (wiatru i temperatury powietrza), gdyby woda miała temperaturę 0C, obladzanie przeszłoby już do kategorii "silne" a przyrost masy lodu na m^2 w ciągu trzech godzin wyniósłby już około 15.9 kg / m^2. W literaturze rosyjskiej z lat 70' spotkać można bardzo rozbudowane nomogramy (np. nomogram KaŁurina) do oceny obladzania, trzeba jednak zauważyć, że nie mają one zastosowania uniwersalnego - sporządzone zostały dla konkretnego typu statku (SRT - srednij rybolovnoj trauler). Oprócz nomogramów do szacowania intensywności obladzania istnieją specjalne programy komputerowe, pozwalające z dużą dokładnością oszacować tempo przyrostu lodu na statku, po wprowadzeniu takich samych danych wejściowych (tp, tw, Vw). Zainteresowani mogą skorzystać z jednej z wersji takiego programu, wykorzystywanego przez Marynarkę USA (US Navy) pracującej w sieci pod adresem: http://www.oc.nps.navy.mil/~bird/web101/fortran/icing.html W opracowaniu: Akweny, na których może występować obladzanie statkow Informacja o występującym obladzaniu Przeciwdziałanie oblodzeniu Środki ochrony statków od oblodzenia podzielić można na czynne (aktywne) i bierne (pasywne). Środki aktywne polegają na zastosowaniu szeregu działań mających na celu zmniejszenia oblodzenia na statkach a także zmniejszenia zagrożeń stwarzanych przez występujące oblodzenie. Sprowadzają się do zmian w konstrukcji statków, które ograniczyłyby możliwości akumulacji lodu na statkach (np. doboru odpowiednich kształtów dzobowej części statku, które minimalizowałoby zabryzgiwanie statku przez rozbijaną falę, likwidacji różnego rodzaju ażurowych konstrukcji typu relingów, trapów i schodni, ograniczenie powierzchni nadbudówek poprzez bardziej masywną (mniej rozczłonkowaną) ich powierzchnię, ograniczenie takielunku do rzeczywiście niezbędnych rozmiarów...). W tym samym kierunku idą zmiany konstrukcyjne, których celem jest ogólne polepszenie warunków statecznościowych statku. Wymienione działania aktywne, co jest oczywiste, nie mają i nie mogą mieć zastosowania w praktyce morskiej, w prowadzeniu konkretnego statku. W tym przypadku stosuje się aktywne środki techniczne, polegające na:
przyjęciu, możliwych w konkretnych sytuacjach nawigacyjnych, takich parametrów ruchu statku, aby zminimalizować rozmiary akumulacji lodu na statku,
w sytuacjach konieczności (zagrożenia) usuwa się nagromadzony lód ze statku.
W przypadku wystąpienia oblodzenia, które może stać się potencjalnie groźne (małe lub mniejsze statki), celowym jest przyjęcie takiej taktyki, która prowadzić będzie do spowolnienia (ograniczenia) tempa przyrostu masy lodu i / lub ograniczenia asymetryczności oblodzenia. Sprowadza się to do zmiany kursu lub prędkości i kursu statku w stosunku do wiatru i fali. Opisywane są w literaturze sytuacje, że statek chronił się pod osłonę brzegu (przy wietrze odbrzegowym), gdzie falowanie było mniejsze. Statki wielorybnicze w Antarktyce, operujące w pobliżu krawędzi lodów, przed oblodzeniem chroniły się wchodząc w strefę rozrzedzonego lodu w pobliżu skraju lodu (wytłumienie falowania przez lód, zmniejszenie powierzchni swobodnej wody, z której porywane były bryzgi i pył wodny), niekiedy kryły się pod osłoną większych gór lodowych. Usuwanie nagromadzonego na statku lodu przeprowadza się najprymitywniejszymi metodami - odkuwając lód i natychmiast usuwając go za burtę. Do odkuwania (odbijania) lodu używa się młotów, łomów, usuwa za burtę - szuflami (łopatami). Jeśli statek ma zapas sprężonego powietrza i narzędzia, znacznie wydajniejsze jest użycie narzędzi pneumatycznych niż ręcznych, jednak powstaje w takich przypadkach problem dostania się do wyjść sprężonego powietrza i zaworów, które często są również zalodzone. Na statkach, na których można podawać parę na pokład, należy ją również wykorzystać. Udrażnianie odpływów (szpigaty, wytopienie łancuchów z kluzy) przeprowadzać należy za pomocą gorącej, stężonej solanki, jest to bardziej skuteczne niż kierowanie tam samej pary lub samego gorącego powietrza. Podejmowano liczne próby zabezieczania statków przed oblodzeniem za pomocą specjalnych powłok zmiejszających siłę przylegania lodu do statku (powłoki lakieru z teflonem, mocowanie folii polietylenowych, etc.). Jak dotychczas nie osiągnięto pozytywnych rezultatów. Przymarznięty lód wprawdzie odpadał, lecz razem z powłokami.
W styczniu 1963 roku, na podejściu do Zatoki Kilońskiej, przewrócił się i zatonął niemiecki statek "Lohengrin" (około 7000 DWT). Grubość lodu na masztach, nadbudówce, pokładzie i takielunku wynosiła (podobno) około 3 cm, a więc stosunkowo niewiele. Statek szedł z falą (przypuszczalnie z prędkością równą prędkości fali) i takie obciążenie dodatkowe, wysoko rozłożone, wystarczyło do utraty stateczności. Temperatura powietrza wynosiła wtedy od -4 do -8C, siła wiatru wynosiła 8B.
Nawet jeśli statek nie ma problemów na morzu, pojawiają się problemy z rozładunkiem w porcie. M/s "Antoni Garnuszewski" (statek szkolno-towarowy WSM w Gdyni / PLO; ach, gdzie te czasy ?) wiózł z Brazylii kawę (2700 t) jako ładunek tranzytowy dla Węgier i sizal dla polskich fabryk. Nie mieszcząca się w ładowniach część sizalu została wzięta jako ładunek pokładowy na pokrywach lukowych 1 i 2 ładowni, odpowiednio zabezpieczony przed zamoczeniem i odpowiednio zamocowany. Po wyjściu z Kanału Kilońskiego, na Zachodnim Bałtyku i Bałtyku Południowym (19-20.01.1979), w temperaturze powietrza około -10C i wschodnim wietrze (6-7B) statek doznał umiarkowanego oblodzenia. Po wejściu do portu w Gdańsku (-20C), gdzie czekały już pociągi po oba ładunki, przemarźnięty, wieziony na pokładzie sizal, trzeba było dosłownie rozkuwać. Zniszczeniu uległy liny mocujące, zabezpieczające ładunek brezenty (własność statku), nastąpiło znaczne opóźnienie rozpoczęcia wyładunku, z czym związane były duże dodatkowe koszty (osiowe).
Statek szkolny PSRM, później WSM w Gdyni, s/t "Jan Turlejski", rok 1970 (?, patrz historia statku). Oblodzenie statku w czasie rejsu na Morzu Barentsa. Zwróć uwagę na oblodzenie forszotu oraz duże ilości lodu na falszburtach, pokładzie i urządzeniach znajdujących się na pokładzie. "Turlejski", jako statek o niedużej wolnej burcie i ciągłych falszburtach miał problemy z obladzaniem pokładu i gromadzenia się na nim wody. Już w pierwszym okresie tworzenia się oblodzenia zamarzały szpigaty, co powodowało gromadzenie się wody na pokładzie i tworzenie się swobodnej powierzchni. Wymagało to stałego udrażniania odpływu wody z pokładu. Zdjęcie z kolekcji kpt.ż.w. Zbigniewa Kubraka, emerytowanego st.wykładowcy Wydziału Nawigacyjnego WSM w Gdyni, wcześniej długoletniego oficera pokładowego i starszego oficera na s/t. "Jan Turlejski".
Warto zobaczyć: galeria zdjęć oblodzonych statków i skutków oblodzenia: http://heron.met.nps.navy.mil/~guestps/webmodule/working/vessel/ves_photos.html (łącznie z holenderskim chemikaliowcem m/s "Anna Broere", który na trasie między Gdańskiem a Rozewiem doznał tak intensywnego oblodzenia, że utracił zdolność manewrowania, zaczął tracić stateczność i kapitan zadecydował wysztrandować statek (wyrzucony na brzeg w rejonie Karwi). Załogę uratowały śmigłowce ratownicze MW, później PRO zdjęło statek z brzegu (mielizny). Zobacz: Analizy i prognozy oblodzenia statków na Północnym Atlantyku: http://polar.wwb.noaa.gov/vessel.icing/Welcome.html#atla.sinh
Słownik terminów związanych z obladzaniem: Freezing spray occurs when a combination of low temperatures and strong winds cause sea spray to freeze on a ship's superstructure or on other structures either in the sea or near the water's edge. A weather warning is issued whenever moderate or heavy ship icing is expected. Icing, ship icing, vessel icing - obladzanie, obladzanie statków