STATEK-to szerokie pojęcie odnoszące się do jednostki pływającej, która może się poruszać samodzielnie na powierzchni wody lub do czasowego przebywania pod jej powierzchnią lub nad nią. Wykorzystywany ogólnie jako środek transportu. W rozumieniu przepisów, statek oznacza wielkiego rodzaju urządzenie pływające używane lub nadające się do użytku jako środek transportu wodnego.
W każdym momencie eksploatacji wymagana jest znajomość stanu bezpieczeństwa statku. Dokonanie oceny tego stanu biorą na siebie wyspecjalizowane instytucje zajmujące się stanem bezpieczeństwa technicznego statków. Instytucje te z racji spełnianej funkcji „klasyfikowaniem”(oceny) nazwano instytucjami lub „towarzystwami klasyfikacyjnymi”.
Towarzystwa klasyfikacyjne nadzorują projektowanie, budowę i eksploatację jednostki pływającej. Określają stan gotowości technicznej jednostki do bezpiecznej eksploatacji, a wydaną przez siebie ocenę gwarantują własnym autorytetem. „Jest niezależnym arbitrem, który ma za zadanie wydawanie opinii o stanie technicznym danego statku, opinia ta umożliwia bezpieczną żeglugę”.
Działalność: A) zatwierdzenie dokumentacji konstrukcyjnej na budowę lub przebudowę statku; B) uznawanie hut i innych zakładów przemysłowych do produkcji materiałów konstrukcyjnych i wyposażenia okrętowego; C) prowadzenie nadzoru produkcji materiałów konstrukcyjnych i wyposażenia okrętowego; D) prowadzenie nadzoru budowy lub przebudowy kadłuba i wyposażenia statku; E) potwierdzanie gotowości technicznej statków do podjęcia zadań eksploatacyjnych poprzez nadanie klasy; F) dokonywanie przeglądów okresowych jednostek w eksploatacji; G) opracowywanie i wydawanie przepisów klasyfikujących i przepisów budowy statków i innych obiektów oceanotechnicznych; H) analizę danych i informacji o szkoleniach; I) prowadzenie badań naukowych; J) opracowywanie i wydawanie przepisów klasyfikacji statków i innych obiektów oceanotechnicznych
Wyrazem stwierdzającym określony stan techniczny obiektu jest klasa statku (platformy, itd). Klasa statku to uprawnienie nadane przez towarzystwa stwierdzające stan techniczny umożliwiający żeglugę. Klasa statku jest uznaniem towarzystwa, że zbudowana jednostka spełnia wszystkie wymagania, jest sprawna technicznie i może być dopuszczona do bezpiecznej żeglugi. Klasa opisywana jest w sposób symboliczny specjalnym „znakiem klasy”.
Ogólnym warunkiem nadania klasy jest założenie, że statek, jego mechanizmy i instalacje są zbudowane i będą eksploatowane zgodnie z zasadami dobrej praktyki oraz utrzymywane w należytym stanie technicznym.
Uzyskanie klasy statku świadczy o tym, że jednostka spełnia wszystkie wymagania określone w przepisach towarzystw klasyfikacyjnych. Projektant i budowniczy statku ubiegający się o nadanie klasy powinien poddać zarówno statek, jak i jego proces projektowania, budowy, eksploatacji ocenie dokonywanej przez towarzystwa klasyfikacyjne jednostkę.
Podstawowym dokumentem potwierdzającym dokonanie przeglądu i przeprowadzenie nadzoru oraz nadanie statkowi klasy jest świadectwo.
Statek nie posiadający aktualnych świadectw klasyfikacyjnych oraz konwencyjnych nie może być dopuszczony do żeglugi międzynarodowej.
Weryfikację stanu technicznego nowo budowanej konstrukcji lub będącej w eksploatacji, towarzystwo klasyfikacyjne prowadzi w procesie tzw. działalności nadzorczej oraz procesu przeglądu statków i innych obiektów będących polem zainteresowania towarzystw.
Prowadzony przez towarzystwa nadzór polega na określonych odbiorach, stwierdzania poprawności wykonania i działania tak materiałów jak wyposażenia statku oraz całego obiektu po jego zbudowaniu lub przebudowie czy większym remoncie.
Przeglądy statku mogą być: A) przegląd zasadniczy dla nadania klasy; B) przegląd okresowy: -dla potwierdzenia klasy (co roku); -dla odnowienia klasy (co 4 lata).
Duża różnorodność wymagań i przepisów narodowych, a także zaniedbywanie w wielu krajach problemów bezpieczeństwa żeglugi w obliczu rozwoju żeglugi międzynarodowej, doprowadziły do utworzenia Międzynarodowej Organizacji Morskiej - instytucji zmierzającej do ujednolicenia wymagań bezpieczeństwa ludzi, statków. Główny cel jaki postawiono przed nią to stworzenie odpowiedniej płaszczyzny współpracy między rządami w dziedzinie norm i praktyk odnoszących się do wszelkiego rodzaju spraw technicznych i prawnych żeglugi międzynarodowej.
IMO opracowuje wydaje kilka rodzajów dokumentów o randze przepisów i zaleceń: -międzynarodowe konwencje; -przepisy; -zalecenia i wytyczne.
Formalnym stwierdzeniem spełnienia przepisów lub konwencji IMO są odpowiednie świadectwa. Wydawanie świadectw jak i całą działalność wynikającą z przynależności Polski do IMO w imieniu rządu polskiego przejął Polski Rejestr Statków i specjalnie powołana komórka IMO usytuowania przy Polskim Rejestrze Statków w Gdańsku.
Każda z konwencji IMO ratyfikowana jest niezależnie od pozostałych przez zainteresowane kraje i wówczas w obszarach zainteresowania konwencji, kraje te są zobligowanie prawem do ich przestrzegania. Odpowiedzialne za wdrażanie dokumentów IMO są rządy poszczególnych państw - sygnatariuszy konwencji.
Wypór (wyporność)-wypór statku W jest siłą wyrażoną w kN działającą na kadłub w wyniku wyparcia przez niego wody i skierowaną pionowo ku górze równoważącą siłę ciężkości statku powstająca na wskutek przyciągania ziemskiego. W=k*V*j [kN] V-objętość podwodnej części kadłuba; k-współrzędna objętości poszycia(kadłub, części wystające np. ster); j-ciepło właściwe wody [kN/m].
Wyporność statku jest wartością masową, a masa jest skalarem określaną w tonach równoważną całkowitej masie statku. Możemy mówić o wyporności statku pustego, wyporności statku załadowanego, wyporności statku załadowanego podbalastem.
Zasadniczą częścią masy statku stanowi masa kadłuba: Psp=Pk+Pw [t] Psp-masa statku pustego, Pk-masa kadłuba; Pw-masa wyposażenia
Nośność statku - masa wszystkiego co możemy przyjąć na pokład(rzeczy ruchome, które można zdjąć, załadować). Nośność jest to zatem masa całkowita ładunków, zapasów, załogi znajdujących się na statku przy jego zanurzeniu eksploatacyjnym T.
Ładowność (Pl)- jest to masa całkowita ładunków znajdujących się na statku przy jego zanurzeniu T. Ładowność oblicza się odejmując od nośności masę pasażerów. Pl=Pn-Pz [t] Pl -ładowność; Pn-nośność statku; Pz-masa zapasów, pasażerów, załogi
Jednostką pojemności rejestrowej jest niemetryczna tona rejestrowa TR=100 stopa3 ~ 2,83m3
Pojemność rejestrowa brutto jest to całkowita pojemność wszystkich szczelnie zamkniętych pomieszczeń statku, łącznie z pomieszczeniami mieszkalnymi oraz zbiornikami wody i paliwa. Do pojemności brutto wlicza się więc objętość nadbudówek.
Pojemność rejestrowa netto jest to ta część pojemności statku, która zostaje po odjęciu od pojemności brutto wszystkich przestrzeni nie mających bezpośredniego znaczenia zarobkowego, a więc pomieszczeń załogowych, do obsługi kierowania statkiem i nawigacji, a także częściowo pomieszczeń magazynowych.
1w=1Mm/h=1852m/h
Płaszczyzna podstawowa- umowna płaszczyzna pozioma, na której położony jest kadłub.
Płaszczyzna symetrii- płaszczyzna dzieląca kadłub na dwie części, jest prostopadła do płaszczyzny podstawowej.
Płaszczyzna owręża- płaszczyzna prostopadła do płaszczyzny podstawowej i symetrii, biegnie do połowy kadłuba statku.
Pion rufowy (PR)-oś obrotu trzonu sterowego
Długość całkowita-odległość mierzona między dwoma najdalej oddalonymi częściami kadłuba, mierzona równolegle do płaszczyzny podstawowej.
Długość na wodnicy-odległość równoległa do płaszczyzny podstawowej, odległość dwóch punktów najbardziej oddalonych od siebie.
Owrężę- połowa długości kadłuba między pionami.
Wysokość-boczna pionowa odległość mierzona przy burcie na owrężu od płaszczyzny podstawowej do linii konstrukcyjnej najwyższego pokładu ciągłego.
Szerokość boczna B- mierzona na owrężu największej odległości pomiędzy obrysem wręgów
Zanurzenie-pionowa odległość mierzona na owrężu od płaszczyzny podstawowej do letniej wodnicy ładunkowej.
Współczynnik pełnotliwości podwodzia CB = V/LBT <1
Współczynnik pełnotliwości wodnicy α = Fw/LB <1
Współczynnik pełnotliwości owręża β=Fo/TB <1
Obszary wodne dzielimy na: A) wody otwarte morskie i oceaniczne; B) wody ograniczone; C) wody przybrzeżne; D) wody zamknięte (rzeki,jeziora)
Czynniki które mogą utrudniać żeglugę na wodach morskich: A) ograniczenia w szerokości i głębokości przejścia; B) znaczące wahania poziomu wody; C) silne prący wodne (stałe, wpływowe); D) wiatry i wysokie fale; E) ograniczenia widoczności (mgła, śnieżyce); F) zalodzenie powierzchni; G) inne jednostki pływające lub obiekty pływające pod lub nad wodą
Fala wiatrowa- energia pochodzi od cząsteczek powietrza wiatru poruszającego się nad powierzchnią wody.
Skala Beauforta: 0 (cisza, <0,28m/s); 4 (wiatr łagodny, 3,34-5,28m/s); 6 (wiatr silny, 10,8-13,6m/s); 9 (wicher, 20,8-24,4m/s); 12 (huragan, 32,8-36,6m/s) 1m/s = 3,6 km/h
Wypór D działa na (…)w niej zanurzonej równa się objętości części zanurzonej w tej cieczy (wyporność objętościowa) pomnożonej przez ciężar właściwy cieczy.
Zgodnie z prawem Pascala parcie na zanurzone w niej ciało działa prostopadle do jego powierzchni, zatem poziome składowe tego parcia znoszą się jako równe co do wielkości i przeciwnie skierowane. Pomijamy również wpływ ciśnienia atmosferycznego, zakładając, że w warunkach żeglugi pozostaje ono w praktyce jednakowe.
Aby więc ciało pływające w wodzie znajdowało się w równowadze (w spoczynku) obie siły ciężar i wypór muszą się równoważyć tzn. muszą być równe, leżeć na jednej prostej i mieć przeciwne zwroty.
Punkt przyłożenia siły wyporu zwany jest środkiem wyporu i zależy od kształtu zanurzonej części ciała, jest on środkiem objętości zanurzonej części danego ciała.
Punkt przyłożenia ciężaru P znajduje się w środku ciężkości i jego położenie zależy nie od kształtu, ale od rozłożenia ciężarów poszczególnych składowych w przestrzeni.
Od położenia środka wyporu i środka ciężkości zależy globalne (bryły sztywne) zachowanie się statku na wodzie.
Ze stwierdzenia, że środek wyporu jest środkiem objętości zanurzonej części kadłuba wynika wniosek, że punkt ten musi zmieniać swoje położenie prze przechyłach statku, wówczas następuje zmiana kształtu części zanurzonej.
Przy małych kątach przechyłu środek wyporu będzie się przemieszczać po łuku okręgu.
Środek okręgu-metacentrum poprzeczne (M)
Promień okręgu-mały promień meta centryczny (r)
Stateczność statku- zdolność jego powracania do normalnego stanu położenia po ustąpieniu przyczyny, która spowodowała przechył lub przegłębienie.
Wskutek zmiany kształtu zanurzonej części kadłuba zmieni się położenie środka wyporu (przy zmienionym położeniu środka ciężkości G), tym samym powstanie para sił o ramieniu h tworząc moment Mp. Moment ten nazywamy momentem prostującym po ustąpieniu przyczyny, która spowodowała przechył, będzie powodował powrót statku do położenia równowagi. Ramię h pary sił (tworzących moment prostujący) nazywa się ramieniem pary prostującej.
W stanie równowagi moment przechylający statek jest równoważony momentem prostującym, statek więc nie zmienia swojego położenia i może znajdować się w nim przez długi czas tzn. do ustąpienia przyczyny przechylającej statek (zaniku momentu prostującego). W przechyle wartości sił wyporu i ciężaru pozostają stałe.
Stateczność statku zależy więc od wielkości ramienia pary prostującej h, siły równe, nie ulegające zmianie.
Wielkość ramienia pary prostującej zależy od odcinka h=MG*sinφ. Zatem, jeśli przy danym kącie przechyłu φ odcinek MG będzie większy, ramię pary prostującej będzie większe i odwrotnie zmniejszenie wartości odcinka MG spowoduje zmniejszenie ramienia pary prostującej, czyli pogorszenie się stateczności statku.
H=MG*sinφ - zmienna w eksploatacji (rejsie)
Odcinek MG zwany poprzeczną wysokością meta centryczną jest więc miernikiem stateczności. Gdyby się zdarzyło, że poprzeczne metacentrum M znajduje się poniżej środka ciężkości G to para sił zamiast prostować statek będzie zwiększała jego przechył. W takim przypadku powiemy, że statek ma ujemną wysokość meta centryczną.
Przybliżony sposób położenia metacentrum można określić ze wzoru na mały promień meta centryczny r, a mianowicie: r= IB/V IB - moment bezwładności wodnicy przy określonym założeniu względem prostej przechodzącej przez płaszczyznę symetrii wodnicy; V- objętość podwodzia
Szerokość statku ma wpływ na jego stateczność.
Ramiona prostujące: A) są prostopadłe do wodnicy; B) gdy statek zaczyna się przechylać ramię pary prostującej rośnie do momentu ~ 45o, moment prostujący statku jest największy; C) ramię pary prostującej zaczyna maleć, moment co prostuje statek będzie coraz mniejszy; D) siła i ciężar będą działały w jednym kierunku i w tym momencie statek pozostaje w przechyle i płynąć w taki stanie równowagi; E) para prostująca zamienia się w parę wywracającą; F) takie zjawiska mogą zachodzić podczas dużych kątów przechyłu