Эксплуатация

Как правильно читать цифры на осадке судна. Посадка судна и определение его осадки по маркам углубления

Водоизмещение судна – количество воды, вытесненной подводной частью корпуса Масса этого количества воды равна массе всего корабля, независимо от его размера, материала и формы. Измеряется в единицах объема (объемное Водоизмещение) или массы (массовое Водоизмещение).

Объемное Водоизмещение численно равняется объему подводной части корпуса судна ниже ватерлинии, включая выступающие части (рули, винты, кронштейны и т. п.), массовое Водоизмещение - массе всего судна и находящихся на нем грузов, включая судовые запасы, твердый и жидкий балласт.

Все коммерческие суда должны иметь на борту отметку под названием грузовая марка (также известна под названиями Load line, Plimsoll line).

Эта отметка определяет уровень, до которого судно может быть безопасно нагружено, то есть грузовую ватерлинию. При загрузке судна оно садится глубже в воду и отметка опускается ближе к поверхности воды.

Ватерлиния – линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна.

Различают следующие ватерлинии:

Конструктивная ватерлиния (КВЛ) - расчетная, определяемая для полной загрузки судна;

Грузовая ватерлиния - рассчитанная для заранее определенной нагрузки и условий плавания;

Действующая ватерлиния - текущая, при данной нагрузке и условиях.

Грузовая марка представляет собой круг с горизонтальной отметкой ватерлинии в центре (для плавания летом в океане при плотности воды 1,025 кг/м 3) и так называемой «гребенкой». Горизонтальные линии на «гребенке» - это сезонные марки, определяющие минимальную высоту надводного борта в различных условиях плавания. Грузовая марка наносится на обоих бортах судна, в миделевом сечении.

Обозначения над горизонтальными линиями расшифровываются так: Л (S) - летний надводный борт для морской воды; 3 (W) - зимний надводный борт для морской воды; Т (Т) - тропический надводный борт для морской воды; ЗСА (WNA) - зимний надводный борт для Северной Атлантики; П (F) - надводный борт для пресной воды; ТП (TF) - тропический надводный борт для пресной воды.

Мидель, миделевое сечение (от нидерл. middel, буквально - средний, середина) - наибольшее по площади поперечное сечение тела, движущегося в воде или воздухе.

1. Грузовая марка 2. Надводный борт 3. Летняя ватерлиния 4. Марки углублений 5. Осадка 6. Мидель, средняя часть судна

Марки углублений (марки осадки) – это вертикальные шкалы, наносимые на наружной обшивке обоих бортов судна в районе форштевня и ахтерштевня, а так же на мидель-шпангоуте. Марки углублений обозначают углубление судна - расстояние от действующей ватерлинии до нижней кромки горизонтального киля. Марки углублений делаются в метрической системе и отмечаются на борту судна, арабскими цифрами высотой 10 см, расположенными на такой же высоте друг от друга, при этом указывается каждый метр осадки. Так же марки углублений отмечаются в футах c высотой цифр 0,5 фута

Марки углубления ни в коем случае нельзя путать с грузовой маркой, так как они служат только для измерения фактической носовой и кормовой осадки на данный момент.

Крен и деферент.

Крен – положение судна, при котором плоскость его симметрии отклонена от вертикали к земной поверхности. Крен возникает при разворотах и др. манёврах. У судна постоянный (статический) крен возникает при несимметричной (относительно продольной вертикальной плоскости) загрузке, приёме балласта на один борт. Переменный (динамический) крен при воздействии переменных поперечных сил (например от волн во время бортовой качки судна).

Дифферент – угол отклонения корпуса судна от горизонтального положения в продольном направлении, разница осадок кормы и носа судна.

Как определяют осадки и дифферент судна. Марки углубления показывающие осадку судна. Для определения осадки и дифферента в носовой и кормовой частях на обоих бортах наносят марки углубления в дециметрах арабскими цифрами. Нижние кромки цифр соответствуют той осадке, которую они обозначают.

Если осадка кормой больше осадки носом, то судно имеет дифферент на корму и, наоборот, при осадке кормой меньше осадки носом – дифферент на нос. Дифферент имеет знак плюс (положительный), если дифферент на корму - то есть осадка носом меньше, чем осадка кормой. Дифферент имеет знак минус (отрицательный), если дифферент на нос - то есть осадка носом больше, чем осадка кормой. Дифферент равен нулю, если осадки носом и кормой равны, т.е. судно – на ровном киле.

При крене давление со стороны накрененного борта больше и судно стремится уклониться в сторону повышенного борта. Поэтому для удержания судна на курсе приходится перекладывать руль в сторону накрененного борта, что увеличивает силу сопротивления и соответственно уменьшает скорость хода.

При дифференте на нос устойчивость судна на курсе ухудшается, увеличивается рыскливость, уменьшается скорость. При большом дифференте на корму судно становится увальчивым, плохо держится на курсе и очень реагирует на ветер и волну Нормальным считается незначительный дифферент на корму, при котором обычно улучшается поворотливость и ходкость судна.

Газовозы

Газовозы предназначены для перевозки сжиженных природных и нефтяных газов.

Перевозимые морем газы разделяются на природный (метан) и нефтяные (бутан, пропан и др.). Природный газ - один из важнейших источников энергетического сырья. Нефтяные газы в основном используются в качестве сырья для химической промышленности.

Перевозки газа на судах целесообразны лишь в сжиженном виде, когда объем природного газа уменьшается более чем в 600 раз, а нефтяных - в 200-300 раз. Природный газ сжижается при очень низкой температуре (около минус 162°С), поэтому его перевозка должна осуществляться в условиях глубокого охлаждения. Суда для перевозки сжиженного природного газа (LNG- liquefied natural gas) называются газовозами LNG.

Нефтяные газы переводятся в сжиженное состояние путем повышения давления примерно до 18 кг/см 2 (для пропана) или его охлаждением до минус 48°С при атмосферном давлении; либо комбинацией двух способов. Суда для перевозки сжиженного нефтяного газа (LРG- Liquefied petroleum gas) называются газовозами LРG.

Для перевозки малых партий нефтяных газов обычно используют газовозы, оборудованные вкладными цистернами под давлением. В настоящее такие газовозы практически не строят, а используются суда с комбинированным способом сохранения транспортируемого нефтяного газа в сжиженном состоянии, т. е. суда с цистернами, рассчитанными на несколько увеличенное давление (по сравнению с атмосферным) с одновременным охлаждением.

Перевозка природного газа при низкой температуре предъявляет особые требования к конструктивному оформлению грузовых помещений и к применяемым для их изготовления материалам. В настоящее время широкое практическое применение нашли две систем грузовых танков для прервозки природного газа.

1. Система вкладных сферических танков, изготовляемых из алюминиевых сплавов с наружной изоляцией из пенополиуретана.

2. Система со встроенными мембранными танками, в которой внутренняя обшивка танка представляет собой тонкую (0,5-1,2 мм) мембрану, наложенную на слой изоляции, закрепляемой на бортах, втором дне и палубе судна. В качестве изоляции используется пенополиуретан, стекловата. Применение мембранных систем позволяет снизить расход металла, и увеличить полезное использование объема судна. Однако мембранные танки чрезвычайно сложны в изготовлении.

Для выполнения грузовых операций газовозы оборудуют грузовой системой, состоящей из насосов, компрессоров, трубопроводов и промежуточной цистерны. Так как в грузовые цистерны принимать водяной балласт запрещается, на газовозах оборудуют балластные цистерны (в двойном дне или по бортам).

Транспортировка сжиженных газов связана с повышенной взрывоопасностью груза. Во избежание образования взрывоопасных газо-воздушных смесей на газовозах предусмотрена надежная вентиляция компрессорных отделений, располагаемых в носу, и сигнализация об образовании опасных концентраций газа. Для тушения пожаров обычно применяют углекислотную систему.

В качестве энергетических установок на газовозах LNG используют главным образом паротурбинные установки, работающие как на нефтяном топливе, так и на смеси его с испаряющимся газом.

Химовозы

Химовоз – это наливное судно для перевозки жидких и расплавленных химических веществ (за исключением сжиженных газов), опасных для людей и окружающей среды.

Суда-химовозы перевозят свыше 500 различных жидких продуктов нефтехимии, растительные, рыбные и животные жиры, производные углеводов, а также органические и неорганические кислоты. Большинство грузов перевозится в танках из малоуглеродистой стали с различными покрытиями: силикат цинка, эпоксидные и фенольные смолы, полиуретан и другие виды резины. Для перевозки продуктов, вызывающих коррозию малоуглеродистой стали или требующих сохранения особой чистоты продукта, используют дорогостоящие танки из нержавеющей стали.

В соответствии с потенциальной опасностью суда для перевозки химических грузов, подразделяются на три типа.

Суда типа 1 предназначены для перевозки продуктов, представляющих очень большую опасность для окружающей среды и человека (например, хлоросульфоновая кислота НSO3Cl) и требующих максимальных мер для предотвращения утечки груза.

Суда типа 2 перевозят грузы, занимающие промежуточное положение между агрессивными жидкостями и веществами, близкими к обычным нефтепродуктам (азотная кислота).

Суда типа 3 предназначаются для перевозки грузов, по своим свойствам лишь незначительно отличающихся от обычных нефтепродуктов (уксусная кислота)

Правила ИМО (Международная морская организация или ИМО International Maritime Organization) допускают применение грузовых емкостей двух типов:

1. Вкладных, оболочка которых не входит в состав корпусных конструкций.

2. Встроенных, являющихся частью корпуса судна.

Для коррозионно-агрессивных, токсичных и реагирующих с водой грузов рекомендуются вкладные емкости, а применение встроенных танков допускается при условии, что они отделены от наружной обшивки коффердамами или пустыми танками. На большинстве судов применяется второе решение. На химовозах типа I обычно применяются вкладные танки, типа II - встроенные плакированные, а типа III - обычные.

Методика определения веса груза на борту судна методом драфт-сюрвея

После получения судном свободной практики на борт прибывает сюрвейер для проведения драфт-сюрвея.

Целью драфт-сюрвея является определение веса груза на борту судна. Измеряя осадку, используя грузовую документацию судна и информацию по вычислению погруженного объема судна, используя плотность воды, в которой находится судно, сюрвейер может подсчитать вес судна. Из этого общего количества он вычитает вес судна и прочие веса на борту судна, которые не являются весом груза, разница составит вес груза (см. приложенные бланки 1, 2, 3, 4) . Однако на практике надо учесть, что корабль гибок и не находится в состоянии покоя, информация строителей судна о судне варьирует. Очень трудно точно снять осадки, узнать фактический вес балласта.

Время на проведение драфт-сюрвея будет зависить от многих факторов: размеров судна, количества балласта, количества танков, состояния судна. Обычная практика – присутствие сюрвейера от начала до окончания грузовых операций. На больших судах для производства драфт-сюрвея необходимо два сюрвейера.

На точность измерений при драфт-сюрвее влияет обстановка на судне и ограниченность во времени. Незначительные ошибки не повлекут за собой ощутимый ущерб, если судно имеет небольшие габариты. Однако, при перевозке больших партий ценных грузов, 1 % от массы этого груза представляет крупную сумму денег. Сюрвейер должен доказать, что он приложил все усилия для проведения максимально точных измерений, используя стандартные методы. Сюрвейер должен быть уверен в том что делает, и быть в состоянии, насколько это возможно, доказать свою правоту.

1.0. Определение массы груза по осадке судна.

1.1. Снятие осадок судна.

Осадка судна (Т) - глубина, на которую погружен в воду корпус судна. Для снятия значений осадок на носовом и кормовом перпендикулярах (форштевне и ахтерштевне соответственно) с обоих бортов наносятся марки углублений. Марки углублений наносятся также с обоих бортов посередине (на миделе) судна для снятия осадок на миделе.

Марки углублений могут быть обозначены арабскими цифрами и представлены в метрической системе измерения (метры, сантиметры - приложение 1) , а также арабскими или римскими цифрами - английская система измерения (футы, дюймы - приложение 2) .

При метрической системе измерения осадки высота каждой цифры равна 10,0 см, расстояние между цифрами по вертикали также равно 10,0 см, толщина цифры на морских судах 2,0 см, на речных 1,5 см. При английской системе измерения осадки высота каждой цифры равна 1/2 фута (6 дюймов), расстояние между цифрами по вертикали также равно 1/2 фута, толщина цифры 1” (дюйм).

Линия соприкосновения корпуса судна с водой (фактическая ватерлиния) в местах пересечения марок углубления в носовой части судна дает осадку носовой части (Тн), в середине судна – осадку на миделе (Тм), в кормовой части – осадку кормовой части (Тк).

Снятие осадок производится с обоих бортов судна с максимально возможной точностью с причала и/или катера.

При волнении моря необходимо определить среднюю величину амплитуды омывания водой каждой марки углубления, которая и будет являться фактической осадкой судна в данном месте (рис. 1.) :

Фактическая осадка (рис. 1.) составляет: (22’07” + 20’06”) / 2 = 21’06,5”. При невозможности снятия осадки с обоих бортов осадка снимается с марок углубления в носовой части, на миделе и в кормовой части с одного борта.

Для полученных значений осадок рассчитывается средняя осадка (формуле 1) :

где T’ - усредненная осадка, м;

Т - осадка, снятая в носовой, кормовой частях и на миделе, м;

В - поперечное расстояние между марками углубления правого и левого бортов, м;

q - угол крена (снимается с кренометра, находящегося на ходовом мостике судна) бортов судна с максимально возможной точностью с причала, °

(1° крена примерно равен ширине судна).

Знак поправки отрицателен, если крен в сторону наблюдаемого борта, и положителен при противоположном направлении крена. Расчет средней осадки в носовой, кормовой частях и на миделе производится раздельно.

Осадка на миделе может быть определена путем измерения высоты надводного борта от линии главной палубы до зеркала воды, которая затем вычитается из высоты от киля до главной палубы (рис. 2.) :

Определение осадки на миделе

Обозначения к рис. 2. :

1 - линия главной палубы;

2 - ватерлиния;

3 - высота надводного борта до ватерлинии;

4 - осадка до ватерлинии;

5 - осадка до летней грузовой марки;

6 - летний надводный борт;

7 (Н) - высота от киля до главной палубы;

8 - линия киля.

1. 2. Определение средней из средних расчетной осадки, учитывающей поправки к осадке в носовой и кормовой частях судна, а также дифферент и деформацию судна.

Замеры осадки в носовой части судна фиксируются по маркам углублений, нанесенным на форштевне, а не по носовому перпендикуляру, являющемуся расчетной линией. Вследствие этого и появляется ошибка, которая исключается введением поправки (см. рис. 3., формула 5) :

Введение поправки к осадке в носовой и кормовой частях судна и миделе

f - расстояние от форштевня до носового перпендикуляра, м;

LBM = LBP – (f + a) - дифферент - разность осадки судна в носовой и кормовой частях, м;

LBP - расстояние между перпендикулярами, проходящими через точки пересечения грузовой ватерлинии с передней кромкой форштевня и осью баллера руля (расстояние между носовым и кормовым перпендикулярами), м.

При дифференте судна замеры осадки кормовой части судна фиксируются по маркам углублений на ахтерштевне, а не по кормовому перпендикуляру, следовательно, такую же поправку необходимо вводить и для осадки, снятой в кормовой части (формула 6) :

а - расстояние от марок углубления до кормового перпендикуляра, м.

Расстояния а и f могут быть определены с помощью масштабного чертежа судна или чертежа продольного разреза судна.

В большинстве случаев на современных судах имеются таблицы или графики зависимости величины поправок от дифферента.

Осадки носовой и кормовой частей судна с учетом поправок на отклонение штевней рассчитываются по формулам 7, 8 :

Средняя осадка между носовой и кормовой частью судна определяется по формуле 9 :

Поправка к осадке на миделе вводится в случае, если при снятии осадки на миделе шкала углубления смещена в носовую или кормовую часть судна от круга плимсоля (формула 10) :

где диф.’ - дифферент, определенный после введения поправок к осадкам носовой и кормовой частей судна;

m - расстояние от круга плимсоля до марки углубления на миделе, м.

Знак поправки отрицательный при смещении марки углублений в кормовую и положительный при смещении мерки углублений в носовую часть от круга плимсоля.

Осадки на миделе с учетом поправки рассчитываются по формуле 11:

Усредненная осадка рассчитывается по формуле 12 :

Средняя из средних расчетная осадка, учитывающая деформацию судна (изгиб-прогиб), определяется по формуле 13, 14, 14 А :

1. 3. Определение водоизмещения судна.

Весовое водоизмещение – масса судна, равная массе воды, вытесняемой судном. Поскольку водоизмещение судна изменяется в зависимости от степени его загрузки, любому значению осадки (углублению корпуса судна в воду) соответствует определенное водоизмещение.

Полная грузоподъемность судна – дедвейт – определяется следующим образом (формула 15, 16) :

Если принять массу судовых запасов и массу “мертвого” груза неизменными, то масса груза будет равна разнице между дедвейтом судна с грузом (ДВТг) и дедвейта судна до погрузки / после выгрузки (ДВТ0). Определенное таким образом количество груза необходимо уточнить с учетом изменения массы судовых запасов за время производства грузовых операций.

В состав судовых запасов входят:

масса топлива и смазочных масел;
масса питьевой и технической пресной воды;
масса судовых запасов провизии и снабжения (краски, запчасти, т.д.) ;
масса судового экипажа с багажом из расчета 1 т багажа на 12 человек.

В состав “мертвого” груза входят масса неоткаченного балласта, остатки воды в танках и т.д.

Водоизмещение судна определяется по грузовой шкале (приложение 3), которая представляет собой чертеж-таблицу, состоящую из ряда шкал с делениями:

шкала дедвейта, т;
шкала водоизмещения, т;
шкала осадки, м и/или футы;
шкала моментов дифферента, тм/см;
шкала числа тонн на 1 см осадки показывает для конкретной осадки количество груза, которое нужно снять или погрузить для изменения осадки судна на 1 см (может быть выражена в тоннах на дюйм);
шкала величины надводного борта, м и/или футы.

При пользовании грузовой шкалой определять значения водоизмещения и дедвейта надо по шкале для пресной воды (g = 1,000), если судно находится в пресной воде, и по шкале для морской воды (g = 1,025), если судно находится в морской воде. Значение показателя числа тонн на 1 см осадки надо снимать с грузовой шкалы только в районе найденной средней осадки.

Водоизмещение (D) определяется до и после погрузки (разгрузки) судна по средней средней расчетной осадке по грузовой шкале, гидростатической таблице (приложение 4) или гидростатической кривой (приложение 5). Обычно водоизмещение указывается для морской воды (r = 1,025 т/м3).

1. 4. Поправки на дифферент судна.

Грузовые гидростатические таблицы или гидростатические кривые, в которых дано водоизмещение при разной осадке, рассчитаны для судна на ровном киле. Истинное водоизмещение судна, имеющего дифферент в кормовую или носовую часть, отличается от водоизмещения, приведенного в грузовой шкале или таблице, следовательно, должны быть применены поправки на дифферент (формулы 18, 19 - если расчеты проводятся в метрической системе; формулы 20, 21 - если расчеты проводятся в английской системе) :

Для этого следует сначала к величине осадки прибавить 50 см (6 дюймов) и снять значение из гидростатических таблиц дифферентирующего момента, а затем вычесть из нее 50 см (6 дюймов) и по этим данным определить значение дифферентующих моментов. Разность между дифферентующими моментами и составит данную величину.

Знак первой поправки получается алгебраически (табл. 1):

Знак второй поправки положительный. Общая поправка на дифферент выражается формулой 22:

Водоизмещение, скорректированное на дифферент, определяется по формуле 23 :

1. 5. Поправка на плотность морской воды.

В тех случаях, когда фактическая плотность воды отличается от принятой (r = 1,025 т/м3), необходимо к откорректированному на дифферент водоизмещению ввести поправку на плотность, замеренную ареометром, гидрометром либо принятую по данным метеослужбы порта.

Отбор образцов морской воды для определения фактической плотности необходимо производить на глубине, соответствующей примерно половине осадки судна и примерно на середине судна. Чтобы получить более точные данные, можно взять образцы также около носовой и кормовой частей судна.

Если при определении плотности воды используется ариометр (гидрометр), калиброванный при температуре 15°С, то фактическая плотность определяется по нижеприведенной табл. 2 по замеренной плотности и фактической температуре воды.

Поправка на плотность воды определяется по формуле 24, 24 А :

Водоизмещение с учетом поправки на плотность морской воды определяется по формуле 25 :

2.0. Определение массы судовых запасов.

До и после погрузки (разгрузки) судна необходимо определить количество переменных запасов, которое необходимо вычесть из водоизмещения, как не относящееся к полезному грузу.

К переменным судовым запасам относятся:

топливо (дизельное, мазут) ;
смазочное масло;
пресная вода (питьевая, техническая) ;
балластная вода.

Для определения массы переменных запасов сразу после снятия осадки судна следует проверить все судовые емкости.

Определение количества пресной воды и балласта.

На судне пресная вода может храниться в камбузных и санитарных цистернах, в форпиковой и ахтерпиковой цистернах, в диптанках и днищевых цистернах (котельная вода).

Днищевая часть судна состоит из двойного дна, в котором размещаются междудонные цистерны, предназначенные для балласта. Междудонные цистерны проходят либо по всей ширине судна, либо разделены по оси судна на две симметричные цистерны. Часто междудонные цистерны отделяют друг от друга специальными цистернами, служащими для обеспечения безопасности судна на случай пробоины.

Уровень воды в цистернах замеряется с помощью измерительной ленты (рулетки) через замерные трубки. После определения уровня воды по калибровочным таблицам , имеющимся на судне, определяется количество воды в тоннах или кубических метрах. Если количество воды приводится в единицах объема, то его переводят в тонны, умножая объем на плотность при данной температуре. Измерение количества воды при значительном дифференте требует введения поправки на дифферент по калибровочным таблицам или по расчетам поправки на дифферент методом расчета “клина” (приложение 6) .

Вода на судне может находиться также в льялах (водосборниках корабельных стоков), расположенных вдоль бортов. Перед измерением осадки сточные цистерны должны быть опорожнены.

Определение количества топлива и смазочных масел.

Топливо (дизельное, мазут) находится в днищевых, расходных и отстойных цистернах, а также в диптанках. В машинном отделении находятся небольшие цистерны смазочного масла. Ответственность за измерения количества топлива и смазочного масла несет старший механик, у которого имеются калибровочные таблицы, составленные в тоннах либо в кубических метрах. Данные замеров и расчетов всех запасов сводятся в табл. 3, 3а.

3.0. Время, необходимое для проведения драфт сюрвея.

Для проведения драфт сюрвея на небольшом стандартном судне и получения результативных показателей квалифицированному сюрвейеру потребуется около получаса. Если же это судно больших габаритов, перевозящее навалочные грузы и прибывшее в балласте, для его обработки понадобится не менее четырех часов при участии не менее двух сюрвейеров. Размеры большинства судов средние, их можно поставить между двумя приведенными выше примерами. Многое также зависит от типа судна и участия экипажа.

Существует огромная разница в затратах времени и усилий, необходимых для проведения начального, конечного драфт сюрвея и определения массы груза. Во время начального и конечного драфт сюрвея (до и после погрузки) проводится измерение всех переменных величин - осадки, переменные судовые запасы (балластная и пресная вода, топливо, смазочные материалы, т.д.). Считается, что такой метод помогает исключить ошибки, которые могли возникнуть при определении массы судна порожнем и массы судовых запасов, и дает более точный результат. Замеры балластных танков и снятие осадок проводятся по прибытии судна в порт и по окончании погрузки.

Более простой метод - сюрвей на дедвейт. Он включает в себя измерения осадки и переменных величин только когда судно уже полностью загружено. Он используется в том случае, если судно постоянно осуществляет перевозки определенного рода груза по определенному маршруту, все его переменные величины известны и точно рассчитана корабельная постоянная (константа). Этот метод имеет некоторые другие преимущества помимо экономии времени. Поскольку измерения проводятся при загруженном судне, возможно избежать отклонений, возникающих при измерениях, проводимых на судне с большим дифферентом.

4.0. Точность измерений.

Опытный сюрвейер, работающий в идеальных условиях, проведет измерения с точностью до ± 0,1 - 0,3 % на крупногабаритном судне и с точностью до ± 0,4 - 0,7% на небольшом судне. Если реально смотреть на вещи, идеальные условия для работы практически невозможно обеспечить. Поэтому измерения проводятся с точностью до 0,5% от общей массы груза.

При недостаточно качественных приборах, используемых для снятия замеров, точность измерений будет колебаться в пределах 1%. Ошибки техники могут остаться незамеченными для сюрвейера, а тем более для его работодателя, не имеющего представления о принципе работы данного метода. Даже при использовании самой лучшей техники неблагоприятные погодные условия и отсутствие помощи экипажа может повлиять на точность измерений до 0,5%. Поскольку снятые замеры представляют собой лишь начальную информацию, неточные замеры повлекут за собой ошибки в дальнейших расчетах. Разногласия работы сюрвейера и экипажа, ее несогласованность будут также сказываться на течении драфт сюрвея, как то:

пересчет экипажем массы балласта и топлива во время сюрвея;
блокировка мерительных трубок;
изменение документов;
создание других препятствий нормальной работе сюрвейера.

Казалось бы, такие незначительные вещи, происходящие при снятии осадок, как открытие или закрытие трюмов, колебания, вызванные перемещением кранов, могут повлечь за собой существенное изменение дифферента и осадок.

Единственная защита сюрвейера - внимание к мельчайшим деталям, а также ловкость, приобретенная вместе с морским опытом. Подробное изучение планов судна также часто выявляет неточности и ошибки, но так как не каждый план может в точности соответствовать данному судну, делать на основе этого какие-то заключения нужно очень осторожно.

5.0. Осадка.

Первый шаг драфт сюрвея - снятие осадок. Осадка снимется в носовой, кормовой части и на миделе с обоих бортов судна (шесть значений). Сюрвейер должен находиться как можно ближе к воде для снятия более точных показателей осадки. При обработке крупногабаритных судов обязательно использование лодки для снятия осадок с морской стороны. Попытка снятия показателей осадки крупного балкера в балласте с трапа может привести к ошибке до 100 т.

Важно обратить внимание на четкость грузовых марок. На некоторых морских судах грузовые марки нанесены арабскими цифрами (метрическая система измерения) на одном борту и римскими цифрами (английская система измерения - футы) на другом. В этом случае по окончании снятия осадок следует перевести все показания в какую-то одну систему.

Затрудняют снятие осадки колебания воды. Используются специальные мерительные трубки. Внутрь узкой стеклянной трубки проходит вода и, дойдя до определенного уровня, останавливается. Затем по грузовой шкале снимаются показания.

Другой способ снятия осадок с морской стороны - измерение крена судна (если он имеется) специальным прибором - кренометром. Далее с помощью простой тригонометрии высчитываются осадки. Однако точные кренометры - большая редкость, поэтому такой метод применим лишь в совокупности с другим для дальнейшего сопоставления полученных показателей.

Отчет по драфт сюрвею обязательно должен содержать описание погодных условий во время сюрвея. В экстренных случаях лучше отложить проведение сюрвея из-за плохих погодных условий.

Течения и мелководье также затрудняют снятие осадки, значительно меняя ее значения. Если судно движется относительно воды, особенно при наличии небольшого клиренса под килем (расстояние между корпусом судна и грунтом), оно больше погрузиться в воду, увеличив осадку в результате “эффекта присасывания” и изменив дифферент. Экспериментально установлено, что влияние скорости течения до четырех узлов на изменение осадки и дифферента незначительно. Если же скорость течения составляет четыре узла и более, осадка может увеличиться до 6 см в зависимости от формы судна.

Течение представляет действительную проблему для речных причалов. Теоретическая и практическая работа, проведенная для расчета “эффекта присасывания”, недостаточна. Поэтому для сюрвейера существует единственный выбор - полагаться на свой профессиональный опыт.

При ярком солнце и низкой температуре воды прослеживается тенденция судов к выгибу корпуса. Палуба расширяется, а днище судна нет, что приводит к выгибу корпуса судна. Выход из такого положения - специальные методы корректировки помогут избежать ошибок в расчетах.

6.0. Плотность.

Следующий шаг драфт сюрвея после снятия осадок - измерение плотности воды, в которой находится судно. Измерить плотность воды важно сразу по окончании снятия осадок, поскольку она может изменится с приливом, а также с изменением температуры воды. Само понятие “плотность” часто неправильно воспринимается - речь идет о соотношении массы и объема.

Все ошибки при определении плотности воды являются следствием недостаточной практики и непонимания соотношений между различными плотностями. Типичные ошибки следующие:

неправильное взятие проб воды;
пренебрежение использованием поправок на температуру воды;
использование особенных показателей тяжести (плотности) в вакууме вместо использования показателей массы в воздухе.

Оптимальным вариантом определения плотности воды является снятие проб трижды на разной глубине в носовой, кормовой части и на миделе (9 значений). Количество проб может быть меньшим, если судно небольшое или если практика доказывает, что для данного причала плотность воды является постоянной величиной на определенной глубине. Всего должно быть взято проб воды не менее, чем на литр. Затем вода помещается в специальный прозрачный сосуд для тестирования. Это должно быть сделано немедленно, пока сохраняется температура забортной воды.

Нет надобности измерять температуру воды при использовании стеклянного гидрометра. Важно определить значения плотности воды на момент осуществления драфт сюрвея. Применение поправок к плотности, измеренной с помощью гидрометра, приводит к искажению полученных значений. С изменением температуры корпус судна будет расширяться и сжиматься, те же изменения будут происходить и с гидрометром - поэтому вводить поправки к плотности не надо.

Сюрвейер должен убедиться в том, что основание гидрометра и поверхность воды не загрязнены маслом или смазочным веществом. Затем опустить прибор в воду и зафиксировать значение пересечения уровня воды и шкалы прибора. Важно, чтобы глаза находились напротив прибора, а не под углом. Гидрометр должен быть предназначен специально для морской воды.

Значения плотности будут находиться в пределах 0,993 - 1,035 т/м3. Для снятия замеров необходим гидрометр, способный замерить массу в воздухе (очевидная плотность), массу в вакууме (действительная плотность) и особенный показатель тяжести (относительная плотность). Сюрвейеру необходимо определить массу груза в воздухе, поскольку это общепринятая коммерческая масса. Поэтому в расчетах он должен использовать очевидную плотность или массу единицы объема в воздухе.

Единицы измерения обычно кг/л. Если гидрометр предназначен для измерения массы в вакууме или снятия показателя тяжести, применяется поправка 0,0011 гм/мл ее надо вычесть из полученного значения плотности для получения значения массы в воздухе.

Подытоживая, выделим главное для сюрвейера при определении плотности воды:

взять нужное количество проб;
использовать точный гидрометр;
не применять поправок к температуре;
определить массу единицы объема в воздухе, кг/л.

7.0. Массы, которые необходимо определить.

После того, как определены значения осадок и плотности воды, устанавливаются значения всех масс, которые затем будет необходимо вычесть из водоизмещения для определения массы груза. Определяется масса судна порожнем, количество балласта, судовых запасов, а также значение корабельной постоянной или судовой константы. На небольшом судне с этой задачей справиться один сюрвейер. Если же это очень крупное судно, ожидающее погрузки или готовящееся к уходу в рейс, сюрвейеру потребуется помощник. В то время как первый будет определять значения осадок и плотности воды, второй будет заниматься обмером судовых танков.

Масса судна порожнем.

Значение массы судна порожнем принимается на веру по информации судна. Если во время начального и конечного драфт сюрвея использовалось одно и то же ошибочное значение массы судна порожнем, это не повлечет за собой ошибку. Если же на начальном драфт сюрвее использовалось одно значение, а на конечном другое, это приведет к ошибке. При проведении сюрвея на дедвейт любая ошибка в определении массы судна порожнем приведет к ошибочному значению массы груза.

Балласт.

Определение количества балласта представляет собой наибольший объем работ. Сюрвейер должен произвести замеры всех балластных танков и определить количество балласта в них. Для этого лучше всего использовать рулетку из стали с маркирующей воду пастой.

Идеально, чтобы судно не имело крена, было на ровном киле, но на практике этого добиться почти невозможно. Крен может быть откорректирован перемещением балласта из одних танков в другие. Однако эта операция займет много времени и может повлечь за собой проблемы, связанные с перекачкой балласта во время сюрвея, что повлияет на его точность. Вводить поправку на крен для каждого балластного танка также трудоемкая операция, которая не потребуется если крен небольшой.

Судно, находящееся в балласте, всегда имеет большой дифферент на корму. Некоторые суда снабжены соответствующими таблицами для корректировки дифферента при проведении расчетов в балластных танках, некоторые - нет. Чтобы избежать расчета поправок на дифферент, многие сюрвейеры настаивают на том, чтобы балластные танки были либо пустые, либо полные во время сюрвея. Сюрвейер, удостоверившись, что часть балластных танков заполнена, проводит замеры оставшихся пустых танков. Эта процедура не займет много времени, она приемлема для небольших танков судов, не имеющих слишком большой дифферент.

Измерения, проводимые в полных балластных танках судна, имеющего большой дифферент, будут представлять собой источник ошибок. Более точными будут измерения в пустых танках, однако остается вероятность существования остатков балластной воды в танках, количество которой невозможно определить.

Измерение балластных трюмов - сложная операция и также является источником возможных ошибок. Трюм должен быть пустым и сухим перед проведением начального драфт сюрвея. Если это невозможно, сюрвейер должен замерить пустоты в разных частях трюма для получения правильного значения глубины, с которым он войдет в калибровочные таблицы.

Осуществив необходимые измерения и получив значения глубины воды в танках, сюрвейер с помощью калибровочных таблиц или путем расчетов переводит эти значения в м. Зная плотность воды в каждом танке, которую он также должен был определить, сюрвейер устанавливает количество воды в танках. Однако определить плотность воды в балластном танке сложно, а верить утверждениям старшего помощника о том, что балласт был принят на борт в открытом море, не достаточно. Ошибка в значении плотности балластной воды для крупных судов может повлечь за собой изменение массы груза до 150 т и более.

Таким образом, сюрвейер должен любым доступным способом взять пробы воды из всех или из нескольких балластных танков и определить ее плотность с помощью того же гидрометра, которым он измерял плотность забортной воды.

Подытоживая, выделим главное для сюрвейера, определяющего количество балласта на борту судна:

внимательно ознакомиться с планами расположения балластных танков;
произвести замеры балластных танков, используя рулетку из стали с маркирующей воду пастой;
определить плотность воды в каждом танке;
рассчитать объем, занимаемый водой в каждом танке, применяя необходимые поправки на крен и дифферент;
определить количество балластной воды в каждом танке с помощью произведения объема и плотности.

Пресная вода.

Количество пресной воды определяется аналогично количеству балласта. Это менее трудоемкая работа, танков для пресной воды меньше и обычно не требуется определять плотность воды.

Тяжелое и дизельное топливо, смазочные масла.

Если во время стоянки в порту судно не принимало на борт топливо, сюрвейер использует в расчетах величину топлива и смазочных масел, указанную в сертификате качества топлива (Bunker Receipt - см. табл. 3 ). Если судно между начальным и конечным драфт сюрвеем принимало на борт топливо или если проводится сюрвей на дедвейт, сюрвейер должен произвести замеры топливных танков и определить количество топлива и смазочных масел расчетным путем. Расчеты и корректировка на крен и дифферент производятся как для балластных танков. Для топлива и смазочных масел обычно используются значения плотности при 15°С. Для замеров топливных танков целесообразнее было бы использовать специальный гидрометр для топлива, определяющий точное значение плотности. Однако такие гидрометры не используются, поскольку количество топлива и масла не велико, и вероятность ошибки также очень мала. Необходимо помнить, что охлажденное топливо или масло очень медленно перемещается, поэтому если произошло изменение дифферента, можно потратить какое-то время для определения точной глубины жидкости в танке. Замеры пустот в танке в данном случае дадут более точный результат.

Запасы и судовая константа.

Судовая константа вопреки названию величина непостоянная. Она представляет собой разность чистого водоизмещения и величины всех переменных запасов судна (балласт, пресная вода, топливо и смазочные материалы, отстойная вода, т.д.).

Константа включает в себя экипаж судовые запасы, краску, оставшуюся грязь в танках, незначительные расхождения в отметках грузовых марок, неточность определения массы судна порожнем.

Во время начального драфт сюрвея, проводимого на судне в балласте, сюрвейер определяет константу расчетным путем. Для небольшого балкера нормальное значение константы составляет около 250 т. Суда более старой постройки имеют константу большую, чем суда новой постройки. Значение константы будет колебаться с изменением на борту количества закрепляющих материалов, запасов, а также при появлении льда и снега на палубе. За счет этих неопределимых расчетным путем факторов масса судна порожнем может измениться на 60 т.

В некоторых случаях сюрвейер получает отрицательную константу. Обычно это признак ошибки. Однако если после проведения повторных измерений и расчетов константа осталась отрицательной, следует использовать это значение.

Отрицательная константа может получиться по следующим причинам:

Смещение грузовой шкалы.
Некоторые суда используют калибровочные таблицы для балластных танков и данные по корпусу судна, разработанные для другого судна этого же типа. Однотипные суда немного отличаются друг от друга, однако таблицы используются одни и те же.
На некоторых судах причиной значительных ошибок является дифферент, гораздо больший допустимого. Такие суда - своеобразный бич для драфт сюрвейеров. Если старший помощник не сможет предоставить значения константы по предыдущим рейсам в случае получения теоретически недопустимого результата, точность результатов данного драфт сюрвея будет сомнительной.

При проведении сюрвея на дедвейт значение судовой константы сюрвейер либо определяет приблизительно, либо принимает ее значение на веру по информации судна. Отклонение константы от ее действительного значения означает такое же отклонение количества груза от действительного его количества на борту.

Сюрвей на дедвейт часто является более точным, чем полный драфт сюрвей, так как здесь есть возможность избежать ошибок начального драфт сюрвея, связанных с большим дифферентом судна. Замеры осуществляются на загруженном судне, все расчеты проводятся как для судна на ровном киле, что позволяет избежать многих ошибок.

Если судно регулярно обрабатывается, полезно сравнить значения константы за несколько рейсов и определить значение, с которым сюрвей был наиболее точным.

Контроль за посадкой судна во время эксплуатации осуществляется по маркам углублений . В отличие от осадки, которую отсчитывают от теоретической основной плоскости ОП (т. е. от внутренней поверхности наружной обшивки), углубление отсчитывается от нижней кромки горизонтального киля (т. е. учитывает его толщину ).

Марки углубления наносят на обоих бортах арабскими цифрами в районе мидель – шпангоута, на форштевне и ахтерштевне в районе носового и кормового перпендикуляров и они обозначают углубление в дециметрах.

Схема расположения марок углубления на корпусе судна показана на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Определение осадок по маркам углубления

Расчет осадки судна по маркам углубления

Осадкой судна T(d) является расстояние, измеренное от ОП, т.е. верхней кромки горизонтального киля до ватерлинии на мидель – шпангоуте судна Т м , а также на носовом Т н и кормовом Т к перпендикулярах.

Углублением судна Т у является расстояние, измеренное от нижней кромки горизонтального киля до ватерлинии, измеренное по маркам углубления, нанесенных на бортах судна в районе миделя и носового и кормового перпендикуляров.

Очевидно, что осадка судна Т отличается от углубления судна Т у на величину поправки и рассчитывается по формулам:

Т н = Т ну – δ г.к. + l н ∙ tgψ ;

Т к = Т ку – δ г.к. + l к ∙ tgψ ; (3.3)

Т м = Т му – δ г.к. + l м ∙ tgψ ,

где δ г.к. – толщина горизонтального киля, м;

l н , l к , l м – расстояния от марок углубления до миделя и носового и кормового перпендикуляров, м;

ψ – угол дифферента, град., определяемый по формуле:

(3.4)

Значения l н , l к , l м – положительны, если расположены в нос от перпендикуляров и миделя и отрицательны – если в корму. Эти величины в судовой документации приводятся в табличной форме (табл. 3.1). Схема определения осадок по маркам углубления приведена на рис. 3.4.

Таблица 3.1. Отстояние марок углублений от перпендикуляров и миделя

l н , м

l к , м

l м , м

Марки углубления навариваются в виде полос и арабских чисел в дециметрах, а

затем наносятся черной или белой краской в зависимости от цвета борта. Высота цифр и расстояние между ними равны 10 см.

Расчет водоизмещения судна

Расчет водоизмещения и его геометрических характеристик подводной части корпуса производится по теоретическому чертежу судна при его проектировании, а для практических расчетов в период эксплуатации судна – по судовой технической документации, состоящей из гидростатических кривых, масштаба Бонжана, строевых, грузовой шкалы, таблиц и др .

Эти документы позволяют находить численные значения величин при любой

Грузовая марка - знак предельной осадки, наносимый на обоих бортах морского судна в середине его длины (грузовая ватерлиния). Грузовую марку изображают в виде круга, пересечённого по центру горизонтальной линией, которая показывает наибольшую допустимую осадку судна в морской воде (в летнее время в зоне умеренного климата), и ряда горизонтальных линий, показывающих предельное погружение его в море или реке в зависимости от времени года и района плавания.

Английские моряки называют грузовую марку диском Плимсоля, которая на основании правил международной конвенции наносится на борта каждого спущенного на воду торгового судна, если его тоннаж превышает сто пятьдесят регистровых тонн. Впервые такую грузовую марку предложил Самуэль Плимсоль, англичанин и пивовар из города Дерби, который не имел никакого отношения к судоходству.

Применяются следующие грузовые марки:

летняя грузовая марка – Л (S);
зимняя грузовая марка – З (W);
зимняя грузовая марка для Северной Атлантики – ЗСА (WNA);
тропическая грузовая марка – T (T);
грузовая марка для пресной воды – П (F);
тропическая марка для пресной воды – ТП (TF).

Для каждого судна грузовую марку размечают по международным правилам, которые обязательны для всех морских держав мира. Поэтому форма грузовой марки везде одинакова. Единственное отличие - в буквах. Обозначение организации, назначившей грузовую марку, наносится над горизонтальной линией, проходящей через центр кольца знака (диск Плимсоля). Обозначение Регистра судоходства Российской федерации – РС, L и R «Регистр Ллойда», А и В - «Американское бюро судоходства» и т.д.

Различают грузовые марки для лесовозов, пассажирских и парусных судов.

Грузовая марка, соответствующая сезону, не должна быть погружена в воду на протяжении всего периода от момента выхода из порта до прихода в следующий порт.

Судам, на борта которых нанесены грузовые марки, выдается Международное свидетельство о грузовой марке на срок не более чем на 5 лет.

На каждом судне хранится свидетельство на надводный борт, и если осадка больше, чем это допускается грузовой маркой, то его капитан не имеет права выйти в море. В случае перегрузки портовые власти, ответственные за выход судна в рейс, вправе потребовать удаления лишнего груза и даже задержать судно в порту.

Применение

Согласно международной конвенции о грузовой марке судну запрещён выход в море на международный рейс, если ему не была нанесена грузовая марка и не выдано Международное свидетельство о грузовой марке или, когда необходимо, Международное свидетельство об изъятии для грузовой марки.

Настоящая конвенция применяется ко всем судам кроме:

военных кораблей,
новых судов длиной менее 24 метров (79 футов),
существующих судов валовой вместимостью менее 150 регистровых тонн,
прогулочных яхт, не занимающихся коммерческими перевозками,
рыболовных судов.

Ничто в настоящей Конвекции не применяется к судам, совершающим плавание исключительно:

а) по Великим Озерам Северной Америки и по реке Св. Лаврентия в пределах, ограниченных на востоке прямой линией, проведенной от мыса Розье до мыса Вест-Пойнт на острове Антикости, и далее прямой линией, проведенной от острова Антикости в северном направлении по меридиану 63° западной долготы,

б) в Каспийском море,

Посадкой наз. положение судна относительно спокойной поверхности воды. В общем случае посадка судна определяется параметрами, фиксирующими положение судна относительно поверхности воды или положение ватерлинии относительно судна.

Рис.5 Посадка судна.

Если диаметральная плоскость наклонена на некоторый угол к вертикальной плоскости, то таким параметром будет угол θ, который наз. углом крена (Рис.5 а); если плоскость мидель – шпангоута наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плоскости, то таким параметром будет угол ψ, называемый углом дифферента (Рис.5 б).

Посадку судна в общем случае определяют три параметра:

D – средняя осадка (осадка на миделе), м;

D f – дифферент (разность осадок носом и кормой D f = d н – d к), м;

-θ – угол крена – (наклонение судна в плоскости мидель – шпангоута), град.;

Угол дифферента связан с дифферентом D f:

tg ψ = (d н – d к) /L = D f /L

При принятой системе координат положительным считается дифферент на нос (ψ > 0), а угол крена на правый борт (θ> 0) .

Возможны следующие случаи посадки:

А . Судно плавает прямо и прямо на ровный киль (θ = 0, ψ = 0). В этом случае посадка характеризуется только одним параметром – средней осадкой d .

Б. Судно плавает прямо, но с дифферентом (θ = 0, ψ ≠ 0). В этом случае посадка характеризуется двумя параметрами в одном из следующих сочетаний:

Средней осадкой d и углом дифферента ψ ;

Средней осадкой d и дифферентом D f ;

Осадками носом d н и кормой d к , измеряемые соответственно на носовом и кормовом перпендикулярах.

Названные выше параметры связаны между собой следующими зависимостями:ψ ○ = 57 0 ,3(d н – d к / L) ; d = (d н + d к) /2

В. Судно плавает на ровный киль, но с креном (ψ = 0, θ ≠ 0) . В этом случае посадка характеризуется двумя параметрами – средней осадкой d и углом крена θ .

Г. Общий случай посадки(судно плавает с креном и дифферентом). Посадка характеризуется тремя параметрами в одном из следующих сочетаний:

d , ψ иθ ; d н, d к иθ ; d , D f иθ.

Для контроля за осадкой судна при изменении его нагрузки, а также для определения его дифферента используют марки углубления . Марки углубления наносят на обоих бортах судна в носу и на корме, а также в районе мидель – шпангоута. Высота цифр, измеренная по нормам к ОП, равна 1дм (100 мм), расстояние между ними также 10 см, или соответственно 50 мм и 50 мм; при нанесении марок углублений в футах высота цифр и интервал между ними принимают равными 0,5 футам (6 дюймам). Метрические марки наносятся арабскими цифрами, футовые – римскими (Рис.6)

Рис. 6 Марки углублений (осадок).

По маркам углубления замеряют габаритную осадку т. к. нижняя кромка каждой цифры показывает расстояние по вертикали до нижней кромки горизонтального киля. Кроме того, марки углубления не обязательно располагают на носовом и кормовом перпендикулярах судна.

Судовая документация, служащая для оценки мореходных качеств судна рассчитывается и строится для осадок, отсчитываемых на перпендикулярах от ОП судна. Поэтому для их получения необходимо значения осадок снятые с марок углублений исправить с помощью специальной шкалы (Рис. 7).

При отсутствии указанной шкалы осадки на перпендикулярах определяются по формулам:

d н = d нм ± δ нм + (L/2 - ℓ 1) ψ ;d к = d км ± δ км - (L/2 - ℓ 2) ψ , где: δ нм иδ км – отстояние от основной плоскости нижней кромки киля в плоскостях носовых и кормовых марок углубления (знак «+», когда кромка проходит ниже ОП, знак « - » - выше ОП), ℓ 1 и ℓ 2 – отстояние носовых и кормовых марок углубления от плоскости мидель – шпангоута.

На некоторых судах для определения осадок устанавливаются осадкомеры, показания от которых автоматически передаются на мостик.