Снятие судов с мели и аварийная морская буксировка

Подходя к месту отдачи буксирного троса, оба судна постепенно сбавляют скорость. Отдача может быть осуществлена как буксирующим, так и буксируемым судном в зависимости от того, какому из этих судов удобнее выбирать буксирный трос. У места, где возможна отдача буксирного троса, должен быть инструмент, позволяющий или перерубить буксирный трос, или привести в действие отдающее устройство. Обычно отдача троса происходит там, где глубина позволяет буксирному тросу лечь на грунт. В этих случаях отдача буксирной линии вполне безопасна, так как трос находится на грунте и выбрать его нетрудно. Если буксирный трос приходится отдавать на больших глубинах, эту операцию следует осуществлять на малом ходу во избежание опасного сближения судов из-за провисания буксирного троса. В этом случае отдают трос на буксировщике, чтобы он не оказался намотанным на гребные винты.

4.9 Расчет посадки судна на мели, реакции грунта и метацентрической высоты

Пусть судно до посадки на мель имело следующие хар-ки:

Осадки Тн = 4,47 м; Тк = 4,47 м

Угол крена: Q = 0°

Вес D = 9253 тс

Метацентрические высоты : h = 2,8 м; Н = 250 м.

Абсцисса центра масс: xf = -0,2 м

Изменение средней осадки судна: DT = -0,1 м

После посадки на мель:

Угол крена: Q = 0°

Координаты точки касания грунта:

xr = 60.3 м

yr = 0 м

zr = 0 м

1) Определим среднюю осадку судна после посадки на мель.

T' = T + DT = 4.47 - 0.1 = 4.37 м.

2) Из «Диаграммы начальной остойчивости судна» :

r' = 3.99 м.

R' = 258.9 м.

zс' = 2.29 м.

xf'= -0.1м.

3) Определим силу реакции грунта

Fr = D - d*T' = 9253 - 20.7*437 = 207.1 тс

4) Определим вес «снятого» груза

Pгр' = - Fr = -207.1 тс

5) Определим весовое водоизмещение судна

D' = D + Pгр' = 9253 - 207.1 = 9045.9 тс

6) Определим дифферентующий момент

Mx'= Mx + Pгр'*xгр = 0-207,1*60,3 = -12488,13 тм

7) Определим

Mz'= Mz + Pгр' * zгр = 9253*3.47 - 207.1 * 0 = 32107.9 тм

8) Определим координату ц.т. судна

zg' = Mz' / D' = 32107.9 / 9045.9 = 3.55 м.

9) Определим продольную метацентрическую высоту

H' = R' + zc' - zg' = 258.9 + 2.29 - 3.55 = 257.64 м

10) Определим дифферент судна

Ш' = 57.30 * Mx'/ (D' * H') = -12489.13*57.3/(9045.9*257.64) = -0.307 0

11) Определим осадку носом и кормой

Tн' = Tн + DT + ( L/2 - xf') * Ш'/ 57.3 =

=4.47 - 0.1 + (139.81/2 - (- 0.1)) * (-0.307)/ 57.3 = 4.00 м

Tк' = Tк + DT - ( L/2 + xf') * Ш'/ 57.3 =

=4.47 - 0.1 - (139.81/2 + (- 0.1)) * (-0.307)/ 57.3 = 4.74 м

12) Определим осадку судна в месте касания мели

Tr' = TH' + (Tк' - Tн') * (L/2 - xr) / L =

= 4.00 + (4.74 - 4.00) * (139.81 / 2 - 60.3) / 139.81 = 4.05 м

13) Вычислим поперечную метацентрическую высоту судна

h' = h + Pгр' * (T + DT/2 - h - zгр ) / D' =

= 2.80- 207.1/9045.9 * (4.47-0.1/2 - 2.80 - 0) = 2.76 м

(судно остойчиво)

4.10 Снятие судна с мели способом дифферентования

В данном случае, для того чтобы снять судно с мели данным способом необходимо принять на судно балласт таким образом, чтобы увеличить дифферент на корму и еще более уменьшить осадку носовой части судна.

Примем полный балласт в цистерну 7 и 8

(плотноть забортный воды с = 1,025 т/м3)

1) Определим вес принятого груза

Pгр'' = с * (V7 + V8) = 1.025 * 440 = 451 тс

2) Определим весовое водоизмещение судна

D'' = D' + Pгр'' = 9045.9 + 451 = 9496.9 тс

3) Определим среднюю осадку судна

T'' = D''/ d = 9496.9/20.7 = 4.59 м.

4) Из «Диаграммы начальной остойчивости судна» :

R'' = 242.6 м.

zс'' = 2.32 м.

xf''= -0.318м.

5) Определим дифферентующий момент

Mx''= M'x + Pгр'' * xгр'' = -12488.13 + 451* (-45.6) = -33053.73 тм

6) Определим

Mz''= Mz' + Pгр'' * zгр'' = 32107.9+451*0.41= =32292.81 тм

7) Определим координату ц.т. судна

zg'' = Mz'' / D'' = 32292.81 / 9496.9 = 3.40 м.

8) Определим продольную метацентрическую высоту

H'' = R'' + zc'' - zg'' = 251.2 + 2.32 - 3.40 = 250.12 м

9) Определим дифферент судна

Ш'' = 57.30 * Mx''/ (D'' * H'') = -33053.73*57.3/(9496.9*250.12)

= -0.825 0

10) Изменение средней осадки судна:

DT'' = Pгр'' / d = 451/20.7 = 0.22 м

11) Определим осадку носом и кормой

Tн'' = T'н + DT'' + ( L/2 - xf'') * Ш''/ 57.3 =

=3.98 + 0.22 + (139.81/2 - (- 0.318)) * (-0.825)/ 57.3 = 3.21 м

Tк'' = T'к + DT'' - ( L/2 + xf'') * Ш''/ 57.3 =

=4.74 + 0.22 - (139.81/2 + (- 0.318)) * (-0.825)/ 57.3 = 5.96 м

12) Определим осадку судна в месте касания мели

Tr'' = TH'' + (Tк'' - Tн'') * (L/2 - xr) / L =

= 3.21 + (5.96 - 3.21) * (139.81 / 2 - 60.3) / 139.81 = 3.42 м

13) Вычислим поперечную метацентрическую высоту судна

h'' = h' + Pгр'' * (T' + DT''/2 - h' - zгр'' ) / D'' =

= 2.76 + 451/9496.9 * (4.37+0.22/2 - 2.76 - 0.41) = 2.82 м

Вывод : судно можно снять с мели дифферентованием, остойчивость судна при этом сохранится.

4.11 Снятие судна с мели способом кренования

В данном случае, для того чтобы снять судно с мели данным способом необходимо принять на судно балласт таким образом, чтобы увеличить дифферент на корму и еще более уменьшить осадку носовой части судна.

Примем полный балласт в цистерны 5 и 7

(плотноть забортный воды с = 1,025 т/м3)

1) Определим вес принятого груза

Pгр5'' = с * V5 = 1.025 * 220 = 225,5 тс

Pгр7'' = с * V7 = 1.025 * 220 = 225,5 тс

2) Определим весовое водоизмещение судна

D'' = D' + Pгр5'' + Pгр7'' = 9045.9 + 451 = 9496.9 тс

3) Определим среднюю осадку судна

T'' = D''/ d = 9496.9/20.7 = 4.59 м.

4) Из «Диаграммы начальной остойчивости судна» :

R'' = 242.6 м.

zс'' = 2.32 м.

xf''= -0.318м.

r'' = 3.84 м

5) Определим дифферентующий момент

Mx''= M'x + Pгр5'' * xгр5''+ Pгр7'' * xгр7''= -12488.13 + 225.5* (-45.6) + 225.5* (-11.4) = -25341.63 тм

6) Определим

Mz''= Mz' + Pгр5'' *zгр5'' + Pгр7'' * zгр7'' =

= 32107.9+255.5 * 0.41+255.5 * 0.41 =32292.81 тм

7) Определим координату ц.т. судна

zg'' = Mz'' / D'' = 32292.81 / 9496.9 = 3.40 м.

8) Определим продольную метацентрическую высоту

H'' = R'' + zc'' - zg'' = 242.6 + 2.32 - 3.40 = 241.6 м

9) Определим дифферент судна

Ш'' = 57.30 * Mx''/(D'' * H'') =

= -25341.63 *57.3/(9496.9*241.6) = -0.633 0

10) Изменение средней осадки судна:

T'' = (Pгр5''+ Pгр7'') / d = 451/20.7 = 0.22 м

11) Определим осадку носом и кормой

Tн'' = T'н + DT'' + ( L/2 - xf'') * Ш''/ 57.3 =

=4.00 + 0.22 + (139.81/2 - (- 0.318)) * (-0.633)/ 57.3 = 3.44 м

Tк'' = T'к + DT'' - ( L/2 + xf'') * Ш''/ 57.3 =

=4.74 + 0.22 - (139.81/2 + (- 0.318)) * (-0.633)/ 57.3 = 5.73 м

12) Определим среднюю осадку судна

T'' = (Tн'' + Tк'') /2 = 4.58

13) Определим осадку судна в месте касания мели

Tr'' = TH'' + (Tк'' - Tн'') * (L/2 - xr) / L =

= 3.44 + (5.71 - 3.44) * (139.81 / 2 - 60.3) / 139.81 = 3.6 м

14) Вычислим поперечную метацентрическую высоту судна

h'' = h' + (Pгр5''+ Pгр7'') * (T' + ?T''/2 - h' - zгр'' ) / D'' =

= 2.76 + 451/9496.9 * (4.37+0.22/2 - 2.76 - 0.41) = 2.82 м

Вывод: судно можно снять с мели кренованием, остойчивость судна при этом сохранится.

4.12 Расчет рывка буксировщика

Для рывка используется капроновый однородно - симметричный трос:

lтр= 250 м. - длина троса

dтр = 67.2 мм - диаметр троса

Qразр= 1991 кН - разрывное усилие троса

1) Усилие необходимое для снятия судна с мели:

Тст = f * R, где

f = 0.42 - коэффициент трения (песок)

R = 2071 kH - сила реакции грунта

Тст = 0,42 * 2071 = 870 кН

2) Сила тяги винта в швартовном режиме:

Tш = 0.084 * Ne (л.с)/ ? (узл) = 0,084*2640/10 = 22,2тс=222кН

3) Определим жесткость синтетического троса

Ст= 3,6* Qразр/ lтр2 = 3,6*1991/2502 =0,115 кН/м

4) Определим допустимую инерционную составляющую усилия рывка

Тин = 0,5 Qразр - Tш = 0.5 * 1991 - 222 =773,5 кН

5) Допустимая скорость буксировщика при рывке:

Vрыв = , где

D - водоизмещение буксировщика, т

Vрыв = = 2,14 м/с

6) Тяга буксировщика к моменту рывка:

Тvрыв = Тш * (1 - Vрыв / Vmax), где

Vmax - максимальная скорость буксировщика в режиме свободного хода, м/с Тvрыв = 222 * (1 - 2,14 / 5,14) = 130 кН

7) Усилие рывка Трыв в момент максимального натяжения буксирного троса, кН

Трыв = Тин + Тvрыв,

Трыв = 773,5 + 130 = 903,5 кН

Вывод: буксировщик рывком снимет судно с мели, т.к. Трыв > Тст

8) Определим параметр буксировщика

б = 5,716 Pш0.5 / D = 5.716 * 2220.5 / 9253= 0.0092 c-1

9) Определим время разбега буксировщика до скорости Vрыв

tразб= ln ((5.21 + Vрыв) / (5.21 - Vрыв))/ б = ln ((5.21 + 2.14) / (5.21 - 2.14))/ 0.0092 = 95 c.

10) Определим длину разбега буксировщика за tразб

Xразб = 10.42 * ln ((eбt + 1)/2) / б - 5.21 * tразб=

= 10.42 * ln ((e0.0092*95 + 1)/2) / 0.0092 - 5.21 * 95 = 105 м

4.13 Способы снятия судна с мели

Снятие судна с мели собственными силами

Снятие с мели работой своей машины без посторонней помощи возможно только при следующих условиях:

- когда судно следовало с очень малой скоростью, например при плавании в районах с ограниченными глубинами и в результате посадки незначительно уменьшило осадку носом;

- когда при плавании на мелководье судну был сделан дифферент на нос, например при плавании по реке против течения, чтобы при касании грунта можно было перекачкой балласта уменьшить осадку носом.

Снятие с мели без посторонней помощи может быть осуществлено при преднамеренной посадке на мель, когда после касания грунта носовой частью днища увеличивают опорную реакцию грунта принятием балласта в носовые танки и перекачкой пресной воды в опорожненный перед посадкой форпик. Посадка носовой частью на мягкий грунт и перекачка балластной воды и топлива в носовые танки могут дать большую гарантию не быть выброшенным лагом на берег, чем попытка отстояться при тайфуне на двух якорях.

Если судно село на мель во время наступления малой воды в районе с большой амплитудой приливно-отливных явлений и ко времени наступления полной воды погода (ветер и волнение) не ухудшила положение судна на мели, съемка своими силами возможна.

Снятие с мели работой машины без посторонней помощи возможно и при других обстоятельствах посадки, но при условии, что экипаж сможет обеспечить «облегчение» судна за счет освобождения от балласта или изменить дифферент перебалластировкой и перегрузкой, если имеется возможность увеличить осадку кормой с тем, чтобы уменьшить давление на грунт носовой части до значения, при котором упор винта сможет преодолеть сопротивление сил сцепления корпуса с грунтом.

Если нет опасений, что корпус поврежден, работой машины на задний ход пытаются снять судно в направлении, обратном курсу перед посадкой. Если судно в момент посадки изменило курс или стало разворачиваться при работе машины на задний ход, нужно давать ход на непродолжительное время, наблюдая за изменением курса и останавливая машину, если винт задевает за грунт. Когда несколько попыток снять судно с мели при работе машины на полный задний ход не дают видимого результата, прибегают к попытке раскачать судно на мели попеременными ходами. При работе машины на задний ход руль ставят прямо, а на передний ход -- перекладывают руль на оба борта.

Если первые попытки снять судно с мели только работой машины на задний ход оказались безуспешными, следует повторить их при повышении уровня воды, выполнив к этому времени работы по обследованию места посадки, составлению планшета глубин и произведя расчеты по определению опорной реакции грунта и необходимого стягивающего усилия, по перебалластировке или перемещению груза.

Работа машины на задний ход при посадке на мягкий грунт может привести к намыву грунта под днищем судна.

Задача по снятию с мели собственными силами усложняется и не дает положительного результата, если при условиях посадки, показанных выше, будет нарушена водонепроницаемость корпуса и через пробоины поступит забортная вода и затопит отсеки или трюмы.

В таком случае давление корпуса на грунт увеличится соответственно объему влившейся воды, а первоочередной работой экипажа становится заделка пробоин и осушение помещений, в которые поступила забортная вода.

Если первые попытки снять судно с мели только работой машины на задний ход оказались безуспешными, следует повторить их при повышении уровня воды, выполнив к этому времени работы по обследованию места посадки, составлению планшета глубин и произведя расчеты по определению опорной реакции грунта и необходимого стягивающего усилия, по перебалластировке или перемещению груза.

Снятие судна с мели с посторонней помощью

Когда попытка самостоятельного снятия с мели не дала положительною результата или судно оказалось на мели вследствие шторма или село на мель с повреждением корпуса, т. е. во всех случаях, когда требуется посторонняя помощь, экипаж аварийного судна обязан выполнять все подготовительные работы по промеру глубин в районе аварии для безопасного подхода судов - спасателей, завести браги для крепления буксирных тросов, а также выполнить другие работы по указанию капитанов судов - спасателей.

Выбор способа снятия судна с мели и план работы разрабатывают на основании собранных данных с учетом погодных условий. Если предполагается стягивание с мели буксировкой, тщательно промеряют глубины по направлению снятия аварийного судна.

Наиболее сложным этапом при подготовке к стягиванию с мели буксировкой является подход и подача буксирного троса. Если в качестве судна - спасателя оказывается обычное транспортное судно, то маневрирование его для подачи буксирного троса возможно только при условии благоприятной погоды, когда нет крупного волнения и нет ветра. Став на якорь судно - спасатель подает проводник для буксирного троса на аварийное судно на своей шлюпке или на шлюпке судна, сидящего на мели. Подаче проводника может предшествовать подача линя с помощью линеметательной установки. После закрепления буксира на обоих судах судно-спасатель выбирает свою якорную цепь до обтягивания буксирного троса втугую и дает ход машине, постепенно увеличивая обороты винта. Экипажи обоих судов должны соблюдать меры предосторожности на случай обрыва буксирного троса.

Когда в спасательной операции принимает участие несколько судов и среди них имеется судно с высокими маневренными качествами, расстановку судов и подачу буксиров осуществляют с помощью такого судна. Суда - спасатели становятся на якоря так, чтобы с началом работы машин создать наибольшее тяговое усилие и избежать попадания буксирного троса под корпуса или на винты других судов.

Если до начала стягивания судна с мели необходим разворот его в сторону увеличения глубин, производят расчеты по определению требуемого разворачивающего усилия.

Если статические тяговые усилия оказались недостаточными для снятия судна с мели, прибегают к динамическому рывку буксировщика. Рывок буксировщика передает энергию, накопленную в период разбега, судну, сидящему на мели в момент натяжения троса. Усилие, создаваемое рывком, может быть во много pas больше того, которое буксировщик создает при статической буксировке.

При выборе буксирного троса учитывают его основные характеристики: прочность, жесткость и относительную массу. Штатные буксирные тросы на всех морских судах снабжены сертификатами, в которых указана их прочность, т. е. разрывное усилие и рекомендованная рабочая нагрузка для различных случаев применения. Так же указана относительная масса или линейная плотность буксирного троса.

Правовое оформление буксировки.

Посадка на мель в соответствии с «Положением о порядке расследования аварийных случаев с судами» (ПРАС - 2009) классифицируется как авария на море. Капитан судна обязан сообщить об аварийном случае судовладельцу и в Департамент Морского Транспорта России. Спасательные операции, имеющие положительный результат дают право на вознаграждение.

Заключение

При расчете данной курсовой работы были закреплены теоретические знания о порядке подготовки буксирной операции и проведены расчеты буксирной линии для аварийной морской буксировки, изучены способы ее крепления на буксировщиках и буксируемых судах.

Также курсовая работа показала, что снятие судна с мели является трудоемкой и сложной операцией и в большинстве случаев невозможно без помощи судна(ов)-спасателя(ей).

Были повторены правовые основы проведения буксирной и спасательной операций.

Список использованной литературы

1. Снопков В.И. Управление судном. СПб.: Профессионал, 2004. 536с.

2. МППСС - 72. М.: МОРКНИГА, 2009. 148с.

3. 1214 Лоция восточного берега Великобритании. 1995

4. Конспект лекций по дисциплине «Управление судами»

5. Алексеев Л.Л. Практическое пособие по управлению морским судном. СПб.:ЗАО ЦНИИМФ, 2003. 192с.

Размещено на Allbest.ru