OBLICZENIE OSIADANIA STATKU

W czasie eksploatacji statku na wodach płytkich i w kanałach należy zwrócić uwagę na zjawisko osiadania statku. Ma to szczególnie duże znaczenie dla statków pełnotliwych (zbiornikowce , masowce o współczynniku pełnotliwości większym lub równym 0,8).

Jeżeli statek porusza się na wodzie płytkiej następuje przewężenie przekroju wody pod dnem statku. Wiąże się to z powstaniem przepływu wstecznego a to powoduje powstawanie różnicy ciśnień w opływie statku i obniżenie się lustra wody wzdłuż burt statku. Przepływ wsteczny zmniejsza prześwit wody pod dnem statku i statek głębiej się zanurza. Działanie sił hydrodynamicznych i momentu przegłębiającego w czasie ruchu statku na wodzie płytkiej powoduje przegłębienie i zmianę zanurzenia.

Jeżeli statek o dużym zanurzeniu w stosunku do głębokości akwenu będzie utrzymywał taką samą prędkość na wodzie płytkiej z jaką płynął na wodzie głębokiej to może to być dla niego niebezpieczne i może prowadzić na skutek osiadania do uderzeń dnem statku o dno akwenu .Taki przypadek może się zdarzyć na pogłębionym torze wodnym , kiedy statek zejdzie z kursu .

W celu oceny osiadania statku można skorzystać z kilku dostępnych metod obliczeń. Jednakże jest to ocena wstępna , gdyż każdorazowo osiadanie statku zależy od wielu czynników, które nie są uwzględniane w obliczeniach ( np. kształt kadłuba, współczynnik pełnotliwości , ).

12.1.Obliczenia osiadania statku dla akwenu płytkowodnego H / T = 1,2

• dla prędkości max i manewrowej :

Dla moich obliczeń przyjąłem następujące dane:

- głębokość akwenu H= 14,4 m

- zanurzenie statku T = 12 m , więc H/T = 1,2

Do obliczeń płytkowodzia przyjąłem metodę RFN ,do której zostały wykorzystane arkusze krzywych , do których wchodzi się następującymi argumentami : stosunkiem głębokości do zanurzenia oraz prędkością statku wyrażoną w węzłach.

- Vmax = 15,0 w

Vman.= 14,0 w

- określam argumenty wejściowe do arkusza krzywych (metody RFN ):

H/T =1,2 i

- Vmax = 15,0 w to k = 0,04

Vman.= 14,0 w to k = 0,063

- więc osiadanie statku według zależności :

Z = H ( 1-k ) - T

wyniesie

Z = 14,4 ( 1 - 0,04 ) - 12 = 1,82 m dla Vmax

Z = 14,4 ( 1 - 0,063 ) - 12 = 1,49 m dla Vman.

Poniżej zamieszczam wykres z którego korzystałem

Dla sprawdzenia obliczam jeszcze raz korzystając z metody ROMISHA :

Z = 1,1 * Cv * C_δ * ( H/T - 0,4 ) ־ ² ( H - T ) ^k

k = 0,1 [ T/H ( H - T ) + 1 ] V_OR = ( g * H )^1/2 (H*LBP/80BT) ⁿ

C_δ = 90 ( ( C_B*B) / LBP ) ) ² n = 0,125 dla masowca na płytkowodziu

C_v = 8*( V/ V_OR ) ² [ (( V/ V_OR ) - 0,5 ) ⁴ + 0,0625 ]

Z-osiadanie , T - zanurzenie , H - głębokość akwenu , k - współczynnik ,

B - szerokość statku , LBP - długość miedzy pionami , V - prędkość statku ,

C_B - wsp. pełnotliwości kadłuba , V_OR - pręd. osiągalna na płytkowodziu

Dane : H = 14,4 m , T = 12 m , LBP = 169,2 m , B = 27,48 m

C_B = 0,814 , V_MAX = 15 w = 7,72 m/s :

k = 0,1 [ (12 / 14,4) ( 14,4 - 12 ) + 1 ] = 0,3

C_δ = 90 (( 0,814*27,48) / 169,2 ) ² =1,573

C_v = 8 ( 7,72 / 8,82 ) ² [ (( 7,72 / 8,82) - 0,5 ) ⁴ + 0,0625 ] = 0,505

V_OR. = (9,81*14,4)^1/2 (14,4*169,2 / (80*27,48*12 ))^0,125 =8,82 m/s

Z = 1,1*0,505*1,573 (( 1,2 - 0,4 ) ־ ² ( 14,4 - 12 )) ^0,3 = 1,77 m

Dla prędkości manewrowej V_man = 14 w = 7,20 m/s :

Wszystkie wartości pozostają takie same za wyjątkiem

C_v = 8 ( 7,2 / 8,82 ) ² [ (( 7,2 / 8,82) - 0,5 ) ⁴ + 0,0625 ] = 0,387

Z = 1,1*0,387*1,573 (( 1,2 - 0,4 ) ־ ² ( 14,4 - 12 )) ^0,3 = 1,36 m

Wykresy żródłowe :

1. Aleksander Nowicki : ” Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi ”,

2. Własne notatki z ćwiczeń z przedmiotu ” Manewrowanie statkiem ”

12.2. Obliczenia osiadania statku dla kanału H / T = 1,2 i średniej szerokości

kanału równej trzem szerokością statku , podczas prędkości manewrowej .

Do obliczeń kanału przyjąłem metodę Sogreah , wymagającą użycia trzech

arkusz krzywych , która powstała w wyniku badań modelowych .

Dane wyjściowe metody Sogreah :

• średnia szerokość kanału b_śr = F / H

• średnia głębokość kanału h_śr = F / b₁

• prędkość krytyczna V_kryt = √ ( g*h_śr )

• współczynnik prześwitu poziomego E = b_śr / B

• współczynnik prześwitu pionowego Y = H / T

• współczynnik prześwitu całkowitego S = F_¤ / F

Dane :

b ₁ = 90 m

b ₂ = 75 m

H = 14,4 m

T = 12 m

B = 27,48 m

V_{WN manewrowa} = 6 w = 3,09 m/s

Obliczenia :

F_¤ = B*T = 27,48 * 12 = 329,76 m²

F = 0,5 * H (b ₁ + b ₂ ) = 0,5 * 14,4 ( 90 + 75 ) = 1188 m²

b_śr = F / H = 1188 / 14,4 = 82,5 m

h_śr = F / b₁ = 1188 / 90 = 13,2 m

V_kryt. = √ ( g*h_śr ) = √ ( 9,81 * 13,2 ) = 11,38 m/s

E = b_śr / B = 82,5 / 27,48 = 3,0

Y = H / T = 14,4 / 12 = 1,2

S = F_¤ / F = 329,76 / 1188 = 0,278

Dla s = 0,278 z wykresu pierwszego odczytuję wielkość pomocniczą R = 0,4

V₁ = R * V_kryt. = 0,4 * 11,38 = 4,6 m/s

Obliczam procentowy stosunek prędkości statku do V₁:

100V / V₁ = ( 100 * 3,09 ) / 4,6 = 67%

Dla 67% i Y = 1,2 z wykresu drugiego odczytuję wartość U = 0,044

Osiadanie wyraża się wzorem :

Z = U * h_śr = 0,044 * 13,2 = 0,58 m

Z tego powodu że wykres drugi został opracowany wyłącznie dla współczynnika prześwitu poziomego E = 6 , a mój wynosi E = 3,0

muszę wnieść poprawkę określoną za pomocą wykresu trzeciego :

Dla E = 3,0 i Y = 1,2 odczytuję wartość K% = - 13,5

Obliczam poprawkę na osiadanie ze wzoru :

∆Z = ( K% * Z ) / 100 = ( - 13,5 * 0,58 ) / 100 = - 0,078 m

Osiadanie rzeczywiste : Z_max = Z - ∆Z = 0,58 - ( - 0,078 ) = 0,658 m

Dokładność tej metody została określona na ± 0,15 m .

Spełnienie kryteriów stosowania metody :

• 0 %≤ ( V / V₁ ) % ≤ 98 % równe 67 %

• współczynnik pełnotliwości kadłuba powinien mieścić się w granicach od 0,80 do 0,82

C_{B =} 0,814

• szerokość dna akwenu powinna mieścić się w granicach 1,5 B ≤ b₂ ≤ 10 B

b₂ = 2,73 B

• szerokość powierzchni wody powinna mieścić się w granicach 2,3 B≤ b₁ ≤ 10 B

b₁ = 3,27 B

• głębokość akwenu powinna być zawarta w przedziale 1,1 T ≤ H ≤ 2,8 T

H = 1,2

Wykresy żródłowe :

Aleksander Nowicki : ” Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi ”

13.1.Manewry statku podczas podchodzenia , przyjmowania i zdawania pilota :

Manewr podczas przyjmowania pilota wymaga dużej ostrożności i koordynacji działań z jednostką pilotową. Podczas doprowadzania statku na miejsce przyjęcia pilota, o którym informacja znajduje się w locji i na mapach morskich, należy nawiązać kontakt z jednostką pilotową korzystając z łączności VHF . W rozmowie tej ustalone zostają szczegóły dotyczące

---