akademia morska w gdyni

WYRZYKOWSKA KAROLINA

Budowa i Stateczność Statku

SPRAWOZDANIE Z PRAKTYKI EKSPLOATACYJNEJ

GDYNIA 2011

Spis treści

WPROWADZENIE

Praktykę eksploatacyjną odbyłam w okresie od 01.09.2010 do 31.03.2011 na specjalistycznym statku Urzędu Morskiego w Gdyni s/v ZODIAK, na stanowisku Deck Cadet.

Zodiak jest statkiem odpowiedzialnym za kontrolę i naprawę pływającego oznakowania nawigacyjnego, prowadzenie prac sondażowych. Operuje na polskim morzu terytorialnym, przede wszystkim na Zatoce Gdańskiej.

1. Polskie obszary morskie

Do często wykonywanych prac związanych z obsługą należy wymiana akumulatora, żarówki, znaku szczytowego, anteny monitoringu, mycie pław z zanieczyszczeń pozostawionych przez ptaki. Przy bardziej zaawansowanych pracach elektrycznych s/v Zodiak współpracuje z pracownikami Zespołu Serwisowego.

Do poważniejszych prac należy zdejmowanie, wystawianie oraz całkowita wymiana oznakowania nawigacyjnego. Obsługa ważącej 8 ton pławy, 2 tonowej betonowej kotwicy i solidnego łańcucha kotwicznego, którego długość w przypadku niektórych pław przekracza 100m (Zatoka Gdańska jest głęboka) wymaga odpowiedniego sprzętu, którym dysponuje statek. Przy wykonywaniu niektórych prac Zodiak współpracuje również z inną jednostką urzędu k/h TUCANA.

Dokładność, precyzja i bezpieczeństwo wykonywania prac hydrograficznych wymaga odpowiedniego wyposażenia statku oraz zabezpieczenia i przygotowania załogi.

CZASOOKRES WRAZ Z PORTAMI

Podczas swojej praktyki: od 1.09.2010 do 31.03.2011 pływaliśmy głównie po Zatoce Gdańskiej, zawijając niejednokrotnie do następujących portów:

• Port Gdańsk, Port Północny

• Port Gdynia

• Władysławowo

1. Zatoka Gdańska z zaznaczonymi portami

Stałe miejsce cumowania jednostki znajduje się przy Bazie Oznakowania Nawigacyjnego w Gdańsku.

Ponad to pewną ilość czasu spędziliśmy na stoczni Nauta Gdynia, gdzie przeprowadzany był całkowity przegląd statku.

DANE OGÓLNE I WYMIARY STATKU

Nazwa statku: s/v ZODIAK

Call sign: SQLX

Bandera: POLSKA

Port macierzysty: GDYNIA

Nr IMO: 8030908

Nr MMSI: 261194000

Pojemność brutto (GT): 751

Pojemność netto (NT): 215

Nośność (DWT): 238t

Wyporność pustego statku (LDWT): 920,03

Długość całkowita (LOA): 61,3m

Szerokość (B): 10,8m

Wysokość (Air Draught): 4,5m

Zanurzenie konstrukcyjne (T): 3,30

Prędkość manewrowa: 12 kt

Rok budowy: 1982

Symbol klasy: KM I 1 L1

Typ: B-91/1 (STOCZNIA PÓŁNOCNA)

Silniki główne: SULZER 6AL25/30 ZHP CEGIELSKI szt.2

Zespoły prądotwórcze: WOLA 39H12 szt. 3

Kocioł: Vx 504 B Q=400kg/h P=0, 48-0, 53MPa szt. 1

Miejsce cumowania jednostki: Baza Oznakowania Nawigacyjnego Urzędu Morskiego w Gdyni, 80-561 Gdańsk, ul. Pokładowa 9.

Armator (Owner): Urząd Morski w Gdyni

Kapitan: Capt. Piotr Szrom, Capt. Andrzej Szatan (rotacja 2x2 tygodnie)

S/V ZODIAK

S/V ZODIAK

SPECYFIKACJA STATKU

Statek dwuśrubowy, jednopokładowy z dziobówką i nadbudówką, z pochyloną dziobnicą i rufą krążowniczą. Konstrukcja kadłuba i nadbudówek stalowa, całkowicie spawana.

Przeznaczenie statku:

Większość prac wykonywanych przez załogę statku s/v Zodiak dotyczy znaków nawigacyjnych, szczególnie pław – do głównych jej obowiązków należą:

• kontrola stanu i pozycji pław

• naprawa wszelkich zniszczeń powstałych po sztormach

• wymiana wyposażenia pław, szczególnie: akumulatorów, żarówek, baterii słonecznych, kotwic, łańcuchów

• ustawianie pław na odpowiednich pozycjach

• ściąganie pław z mielizn, holowanie

• regulacja oświetlenia pław

• zdejmowanie pław sezonowych na okres zimowy oraz ich ponowne ustawianie na określonych pozycjach na okres wiosenno-jesienny

Ponad to statek jest przeznaczony do oczyszczania rozlewisk olejowych oraz do wykonywania okresowych sondaży. Podczas mojej praktyki zajmowaliśmy się tylko i wyłącznie pławami.

TRANSPORT ŁADUNKÓW

Statek może przewozić ładunki jak niżej:

Wariant I - Przewożenie 70 t ładunku w ładowni przy współczynniku załadowania 2m³/t, na który mogą się składać materiały budowlane, łańcuchy, kotwice pław i inne materiały suche.

Wariant II - Przewóz ładunków częściowo w ładowni i częściowo na pokładzie (patrz tabela)

Wariant II

Nazwa	Ilość [szt]	Masa [t]	Odległość środka masy od płaszczyzny podstawy [m]	Moment [tm]	Miejsce rozmieszczenia
Pława P-15 lub P-2 (bez akumulatorów)	4	17,2	6,2	106,64	Pokład główny
Kotwica pławy	8	3,76	2,2	8,272	Ładownia
Łańcuch kotwiczny kaliber 28. L=125m kpl 4		11,16	2,7	30,132	Ładownia
Akumulatory w 40 stojakach	40	3,2	4,0	12,8	Magazyn hydrograf.
Butle acetylenowe 60/40-B 60/27-B	30 7	3,02	6,1	18,422	Pokład główny
Butle tlenowe typu B-40	3	0,57	6,3	3,591	Pokład główny
Ładunek w ładowni		31,09	3,40	105,706	Ładownia
Razem:	70	4,08	285,563

Poszczególne elementy muszą być odpowiednio zamocowane, tak by nie uległy zniszczeniu i aby nie zniszczyły statku.

Podstawowa charakterystyka pław

Rodzaj pławy	Masa pławy	Długość	Średnica korpusu	Masa kotwicy	Kaliber łańcucha kotwicznego	Ilość na statku
Pława P-15a	4300	8,150	2,40	470	32/28/	4
Pława P-2	4500	8,075	2,20	470	32/28/	4
Pława P-5a	4200	3,645	2,25	470	28	4

STATKOWE URZĄDZENIA PRZEŁADUNKOWE, SPRZĘT ŁADUNKOWY

Do stawiania na wodę i podnoszenia z wody w/w pływających pław nawigacyjnych służy:

• dwuhakowy dźwig pokładowy ustawiony na pokładzie głównym w dziobowej części statku, o charakterystyce:

  • udźwig na każdym haku oddzielnie 7T

  • udźwig równocześnie na obu hakach 7T

  • maksymalny wysięg 11,3m

  • minimalny wysięg 3,1m

warunki pracy:

• przechył boczny 10°

• przegłębienie 8°

• siła wiatru do 5°B

napęd mechaniczny dźwigu – elektryczny

Dźwig posiada urządzenie przeciwfalowe. Sterowanie mechanizmami dźwigu z kabiny operatora znajdującej się na dźwigu. Kabina operatora posiada łączność głośnikową ze sterówką.

• wciągarka ustawiona w części dziobowej pokładu głównego w osi symetrii statku, o uciągu 5,5T z napędem elektrycznym

Wciągarka przeznaczona jest do wybierania łańcuchów kotwicznych pław o kalibrze 32 i 28. Ewentualnie łańcuchy kotwiczne w innych wymiarach mogą być wybierane za pomocą liny pomocniczej nawiniętej na bęben cumowniczy wciągarki

• dwie pochylnie rolkowe z napędem hydraulicznym, o udźwigu 5T każda, do zrzucania kotwic pław

• 2 dwuskrzydłowe furty w nadburciu pokładu głównego

• 2 komplety rożków burtowych, umieszczonych w nadburciu na pokładzie głównym

• komplet stoperów łańcuchowych do utrzymywania łańcuchów kotwicznych pław

• komplet zestawów łańcuchowych i podstaw drewnianych do rozmieszczenia i mocowania czterech dużych pław morskich na pokładzie głównym i ośmiu kotwic w ładowni

• zaczepy, uchwyty, śruby oczkowe, przewłoki otwarte, rożki do mocowania lin i dwa pachołki – do mocowania osprzętu w czasie stawiania i zdejmowania pław nawigacyjnych

• komplet stropów linowych

KONSTRUKCJA ŁADOWNI, ANALIZA MOŻLIWOŚCI PRZYJĘCIA SZTUKI CIĘŻKIEJ

W części dziobowej pokładu głównego w osi symetrii statku znajdują się dwa luki pokładowe:

1. luk ładowni o wymiarach w świetle 3,0 x 3,0 m ze zrębnica o wysokości 600 mm

2. luk magazynu o wymiarach 1,5 x 2,0 m ze zrębnicą o wysokości 600 mm

Luki zamykane są stalowymi pokrywami. Dla zapewnienia szczelności pokryw lukowych zastosowana uszczelki gumowe i zamknięcia śrubowe. Otwieranie i zamykanie pokryw lukowych – hydrauliczne, za pomocą siłowników hydraulicznych zasilanych z systemu hydraulicznego.

Dla wchodzenia do ładowni i magazynu w pokrywach lukowych jest po jednym włazie o wymiarach 600 x 600 mm z zamknięciami klinowymi.

System hydrauliczny służy do zasilania i sterowania cylindrów hydraulicznych dwóch pokryw lukowych (ładowni i magazynu) i dwóch pochylni rolkowych znajdujących się na pokładzie głównym po prawej i lewej burcie. System składa się z agregatu hydraulicznego z napięciem elektrycznym, elementów sterujących i rurociągów. Agregat hydrauliczny znajduje się w magazynie po PB.

Charakterystyka techniczna agregatu hydraulicznego:

Wydajność agregatu: 2 x 10 l/min.

Nominalne ciśnienie robocze: 16 MPa

Moc silników elektrycznych: 2 x 4 kW

Zasilanie silników elektrycznych: 3 x 380 V, 50 Hz

Ładownia wewnątrz oszalowana jest drewnem sosnowym o grubości 48 mm. Do wysokości 1m szalowanie ciągłe deskami, powyżej odstęp między deskami 100 mm. Podłoga z desek drewnianych o grubości 42 mm. Drewno nasycono substancją przeciwgnilną i ognioodporną.

Konstrukcja ładowni pozwalała jedynie na przewożenie reszty osprzętu pław (lampy, akumulatory, łańcuchy kotwiczne). Żaden inny ładunek nie był tam składowany. Konstrukcja pokładu pozwalała na przewożenie ciężkich pław.

Poniżej przedstawiam warianty przewożenia ładunku.

Wariant I - Przewożenie 70 t ładunku w ładowni przy współczynniku załadowania 2m³/t, na który mogą się składać materiały budowlane, łańcuchy, kotwice pław i inne materiały suche.

Wariant II - Przewóz ładunków częściowo w ładowni i częściowo na pokładzie (patrz tabela)

Wariant II

Nazwa	Ilość [szt]	Masa [t]	Odległość środka masy od płaszczyzny podstawy [m]	Moment [tm]	Miejsce rozmieszczenia
Pława P-15 lub P-2 (bez akumulatorów)	4	17,2	6,2	106,64	Pokład główny
Kotwica pławy	8	3,76	2,2	8,272	Ładownia
Łańcuch kotwiczny kaliber 28. L=125m kpl 4		11,16	2,7	30,132	Ładownia
Akumulatory w 40 stojakach	40	3,2	4,0	12,8	Magazyn hydrograf.
Butle acetylenowe 60/40-B 60/27-B	30 7	3,02	6,1	18,422	Pokład główny
Butle tlenowe typu B-40	3	0,57	6,3	3,591	Pokład główny
Ładunek w ładowni		31,09	3,40	105,706	Ładownia
Razem:	70	4,08	285,563

Poszczególne elementy muszą być odpowiednio zamocowane, tak by nie uległy zniszczeniu i aby nie zniszczyły statku.

Schemat systemu instalacji zęzowej i balastowej, sond i odpowietrzeń zbiorników

Schemat systemu instalacji zęzowej i balastowej dołączam w formie załączników, natomiast nazewnictwo poszczególnych elementów przedstawiam w tabeli:

System zęzowo-balastowy s/v Zodiak

Oznaczenia elementów	Nazewnictwo angielskie	Nazewnictwo polskie
1		Lockable non-return valve with spring
2	Patrz schemat	Bilge hand pump
3		Suction strainer
4		Sucttion bellmouth
5		Stop flap
6	Patrz schemat	Bilge ballast pump
7	Patrz schemat	valve
8	Patrz schemat	Dirty oli pump
9		Mud box
10	Patrz schemat	Bilge piston pumo
11		Filter
12		Pipe cross
13	Patrz schemat	Bilge ballast pump
14		Flanged joint
15		Lockable non-return valve
16	Patrz schemat	Blank flanges
17		Bilge pipe
18		Pipe connection
19		Stop flap valve
20		Ballast pipe
21		Sluice valve
22	Patrz rysunek	Bilge hand pump

Każda ładownia wyposażona była w wentylację mechaniczną. Klapy wentylacyjne znajdowały się na pokrywie ładowni, przez które powietrze zasysane było za pomocą wentylatorów do wewnątrz. Dodatkowo statek wyposażony był w wentylację naturalną. System wentylacji mechanicznej włączany był za każdym razem, gdy ktoś schodził do ładowni, na tyle wcześniej, aby zapewnić odpowiednią atmosferę wewnątrz.

OBLICZANIE MOMENTÓW GNĄCYCH

Moment gnący w płaszczyźnie owręża (metoda uproszczona).

Ze względu na brak tablic hydrostatycznych statku s/v ZODIAK, obliczenia momentu gnącego wykonałam na podstawie statku Midden Max.

Wzory użyte do obliczeń metodą uproszczoną.

Moment gnący w płaszczyźnie owręża.

M_g⊗= M_o + M_l + M_w

Moment gnący od sił ciężaru pustego statku względem owręża:

M_o = K_o x D_o x L_pp

Gdzie:

K_o - współczynnik typu statku i umieszczenia siłowni wg tabeli

D_o - wyporność statku pustego [t]

L_pp - długość między pionami [m]

Moment gnący od ciężarów ( mas ) przyjętych na statek:

M_l = 0,5 x g x ∑ (P_i x X_i)

Gdzie:

P_i - każda pojedyncza masa przyjęta na statek

X_i - odległość w/w masy od owręża ( bez znaku)

g – przyspieszenie ziemskie

Moment gnący od sił wyporu działających na statek:

M_w = k_w x D x L_pp

Gdzie:

D - wyporność aktualna [ t ]

k_w- współczynnik zależny od współczynnika pełnotliwości kadłuba (ƍ) Cb (wartość interpolowana)

ƍ	0.5	0.6	0.7	0.8
Kw	-0.0772	-0.0840	-0.0930	-0.1016

Dane:

Do = 10489 t

D = 81196,73 t

Lpp = 225 m

k_w = 0,091

Ko = 0,126 (maszynownia na rufie)

Zestawienie tabelaryczne wartości x_i i p_i

Item	Pi[t]	Xi[m]	Pi*Xi[tm]
ZAŁOGA + PROWIANT + RZECZY	121,6	36,95	4493,12
PALIWO CIĘŻKIE	2025,1	27,94	56581,29
PALIWO LEKKIE	156,4	26,11	4083,6
OLEJE SMARNE	81,8	19,42	1588,56
BALAST	424	212,87	90289,28
WODA	386,9	5,44	2104,74
PUSTY STATEK	10489	96,9	1016384,1
ŁADUNEK	67511,93	119,83	8096486,35
RAZEM	81196,73	114,19	9272021

Po podstawieniu wartości do wzorów:

M_o = 0,126 x 10489 [t] x 225 [m] = 297 363,15 tm

M_l = 0.5 x o,91 m/s2 x 9272021 tm = 45 479 263 tm

M_w = 0,091 x 81196,73 x 225 = 1 662 503,047 tm

M_g⊗ = 297 363,15 + 45 479 263 + 1 662 503,047 = 47 439 129,2 tm

Niestety nie mam możliwości sprawdzić czy obliczony przeze mnie moment jest zgodny z obliczonym momentem dla danego załadowania wg dokumentacji.

W załączniku przedstawiam schemat systemu zęzowo-balastowego, oraz zład poprzeczny.