Снопков В.И. Управление судном

Подождите немного. Документ загружается.

Управление судном

546

Учитывая большую длину балкера и огромные количества разме-

щенных на нем грузов, при нарушении установленной технологии грузо-

вых операций могут возникнуть запредельные напряжения в корпусе и

как следствие этого трещины. Если на судне нет системы автоматическо-

го контроля продольной прочности, следует иметь расчеты на самые не-

благоприятные варианты с тем, чтобы не допускать их в практике эксплу-

атации. При плавании балкеров дедвейтом 200–250 тыс. тонн вокруг м.

Доброй Надежды были случаи разрушения носовой части балкера в рай-

оне первого трюма, и затем разрушение поперечных переборок по прин-

ципу «домино». Весь процесс гибели судна составлял 1,5 часа.

Источником опасности на балкере может быть загазованность

гру-

зовых помещений (танков и трюмов). В танках — это пары нефтепро-

дуктов, в трюмах — выделяющиеся из груза газы и пыль, что вызывает

образование взрывоопасных смесей. Это нужно учитывать при производ-

стве работ с открытым огнем и при направлении людей в трюмы. Даже

зерно, собранное в одном месте в большой массе,

опасно тем, что в ре-

зультате его «дыхания» в атмосфере трюма концентрируется углекислый

газ, который можно удалить только интенсивной принудительной венти-

ляцией.

Борьба за живучесть на контейнеровозе. Трюмы контейнеровоза

спроектированы таким образом, чтобы максимально использовать их

вместимость на кратное число контейнеров. Поэтому коэффициент про-

ницаемости таких трюмов при затоплении невелик. Однако

в последнее

время появляется тенденция внедрения контейнеров высотой не только

2,4 м, а и 2,5–2,9 м, поэтому верхний ряд контейнеров в трюм не помеща-

ется. Возможен промежуточный вариант загрузки, при котором в верхней

части трюма, загруженного контейнерами, может оказаться свободное

пространство.

Опасность представляет также затопление трюма, частично загру-

женного контейнерами, если уровень

воды оказывается выше верхнего

ряда контейнеров. В этом случае на остойчивость отрицательно и весьма

существенно влияет свободная поверхность воды в трюме и повышение

общего центра тяжести (Zg) в результате образования слоя воды над кон-

тейнерами (случай, аналогичный отсеку второй категории).

Следует помнить, что все 40-футовые и некоторые 20-футовые кон-

тейнеры

имеют положительную плавучесть и при затоплении частично

загруженного трюма при определенных условиях могут всплыть. Всплы-

тие контейнеров в затопленном трюме несколько улучшает состояние

аварийного судна, так как в отсеке второй категории практически ликви-

Глава 14. Управление судном в нештатных ситуациях

547

дирует свободную поверхность, а при отсеке третьей категории умень-

шает величину «потерянной площади» ватерлинии.

В случае неполной загрузки трюма перед выходом в рейс необходимо

иметь предварительные расчеты на возможные случаи затопления, кото-

рые в первую очередь должны содержать ответы на вопросы: возможно

ли превышение уровня воды при затоплении над верхним ярусом кон-

тейнеров не полностью загруженного трюма, и как это скажется на ос-

тойчивости поврежденного судна при отсеке третьей и второй категории

соответственно.

Изменение остойчивости при затоплении отсека, если уровень воды

ниже верхнего яруса контейнеров, можно оценить по формулам:

−

δ=−

, (14.3)

где

— момент инерции площади свободной поверхности воды

пустого трюма;

— момент инерции площади опорной части всех контейнеров

верхнего яруса.

()

(

)

imnbabn

⎡

⎤

=++−

⎣

⎦

, (14.4)

где т — количество контейнеров в одном ряду по длине судна;

п — количество рядов контейнеров по ширине судна;

b — ширина контейнера, м;

а — расстояние между контейнерами, м.

Поскольку

ab , можно для оценочных расчетов считать

mn Sb

i =

, (14.5)

где S — площадь опорной части контейнера, м.

Контейнеровоз, по крайней мере, в концевых трюмах имеет двойной

борт, что может защитить его при столкновениях от разгерметизации.

Основными особенностями ячеистого контейнеровоза, с точки зрения

борьбы за живучесть, являются: значения коэффициента проницаемости

трюмов, близкого в нулю; отсутствие доступа в трюм и внутрь палубного

штабеля

контейнеров; отсутствие на палубе лебедок для обтягивания под-

кильных концов; необходимость связи между правым и левым бортом при

заводке подкильных концов из-за невозможности визуального контакта

между ними; стесненность пространства на палубе при заводке пластыря;

отсутствие непосредственного доступа к очагу при пожаре внутри контей-

нера; невозможность сброса палубного каравана контейнеров.

Управление судном

548

В контейнерах довольно часто перевозится опасный груз, и в случае

самовозгорания груза внутри контейнера, если к нему есть доступ, его

следует вскрыть (любым способом) и залить гасящим агентом. При от-

сутствии доступа к горящему контейнеру ради спасения соседних с ним

контейнеров и предотвращения усиления очага горения палубный шта-

бель следует непрерывно поливать водой, а трюм затопить. Затопление

загруженного контейнерами трюма ячеистого контейнеровоза не опасно

ни для судна (очень небольшой коэффициент проницаемости), ни для

груза в контейнерах (они должны быть герметичны).

Борьба за живучесть на ролкере. Ряд опасностей для этого типа су-

дов выглядит так: опрокидывание — потеря плавучести — загазован-

ность — пожар — взрыв

— разламывание. Самым опасным для накатно-

го судна является серьезное столкновение, так как против остальных слу-

чайностей моря оно достаточно конструктивно защищено.

Конструктивной защитой этих судов против затопления внутреннего

контура является наличие двойного борта в районе грузового трюма. В

межконтурном пространстве устроены танки для пресной воды, а также

система откренивания типа «

Интеринг». Самой грозной опасностью для

этого типа судов являются проникновение и распространение воды по гру-

зовой палубе внутри грузового трюма, так как на ролкерах отсутствуют

поперечные водонепроницаемые переборки, и момент инерции площади

свободной поверхности разлившейся воды принимает очень большое зна-

чение.

Поскольку ролкеры являются конструктивно и технологически даль-

нейшим развитием контейнеровозов

, для них в некоторой степени спра-

ведлив принцип уменьшения вляния свободной поверхности, изложен-

ный для контейнеровозов, если они полностью загружены контейнерами.

Если же на грузовой палубе размещен габаритный груз иных стандартов,

влияние его можно оценить только приближенно.

При заделке пробоины по наружному контуру заводка пластыря пред-

ставляет определенные трудности, так

как большие ролкеры имеют из-

быточный надводный борт, высота которого от основной плоскости мо-

жет превышать 20 м, поэтому длина подкильного конца оказывается су-

щественно больше и, естественно, больше его вес. Кроме того, как и на

контейнеровозах, на этих судах нет лебедок в цилиндрической части

корпуса, следовательно, оснастка пластыря для его установки

на место

существенно удлиняется, так как завести подкильные концы можно толь-

ко на брашпиль или кормовые швартовные лебедки. Заводка пластыря

принесет пользу только в случае малых пробоин, так как при средней и

Глава 14. Управление судном в нештатных ситуациях

549

большой сквозной пробоине в грузовом отсеке (если пробоина ниже ва-

терлинии) судно погибает довольно быстро. Если пробоина заглублена не

более 1 м и судно на ходу, можно попытаться вытащить пробоину из во-

ды, переложив руль на поврежденный борт. В этом случае появляются

два кренящих момента: момент на циркуляции и момент масс воды, пе-

релившейся на пониженный борт. Разумеется, эти действия могут облег-

чить положение судна, если будут предприняты в самом начале фазы

затопления. В противном случае приложение дополнительного креняще-

го момента на циркуляции поставит судно в еще более тяжелое поло-

жение.

Во всем мире ведутся поиски конструктивных решений обеспечения

непотопляемости ролкеров. Разработаны

типы поперечных водонепро-

ницаемых переборок с большими клинкетными дверями для проезда

техники, складывающиеся раздвижные переборки, однако широкого рас-

пространения эти конструкции не получили, так как существенно ограни-

чивают интенсивность технологических операций, сводя на нет смысл

существования такого типа судов.

Попадание воды внутрь корпуса и распространение ее по судну в той

или иной мере связаны с тремя нежелательными факторами: уменьшени-

ем запаса плавучести; изменением значения метацентрической высоты в

сторону уменьшения; изменением посадки судна и образованием опасно-

го крена и дифферента.

Запас плавучести судна определяется величиной надводного борта,

которая устанавливается Международной конвенцией о грузовой марке

1966 г. В соответствии с конвенцией все суда

разделяются на 2 типа: тип

А — это суда, спроектированные для перевозки только жидких грузов

наливом; тип Б — суда, не относящиеся к типу А. Таким образом, все

сухогрузные суда относятся к судам типа Б. В соответствии с этим деле-

нием для судов устанавливается высота минимального надводного борта

от ватерлинии до палубы надводного борта

При проектировании судна в соответствии с Главой II Конвенции

СОЛАС–74 и Частью V Правил Регистра судоходства устанавливается,

что оно должно быть разделено на отсеки поперечными водонепрони-

цаемыми переборками. Количество поперечных водонепроницаемых пе-

реборок и длина отсеков зависят от целевого назначения судна. Правила

устанавливают различные требования к пассажирским и грузовым судам.

Под грузовым

транспортным судном понимается судно, предназначенное

для перевозки любых грузов. С этой точки зрения контейнеровозы, рол-

керы и лихтеровозы относятся к грузовым судам. Но если ролкеры пред-

Управление судном

550

назначены для перевозки колесной техники с сопровождающим ее пер-

соналом в количестве более 12 человек, включая пассажиров, то они при-

равниваются к пассажирским судам.

В соответствии с вышеуказанными Правилами на грузовых судах по-

перечные водонепроницаемые переборки должны устанавливаться в рай-

онах форпика, ахтерпика и отделять МКО от грузовых трюмов. Таким

образом, минимальное количество переборок может быть равно трем

(рис. 14.1). Деление грузовых пространств на отсеки на сухогрузном суд-

не не требуется, однако в целях безопасности и повышения живучести

судна поперечные переборки в грузовых помещениях на большинстве

сухогрузных судов устанавливаются. Новые конструктивные решения,

применяемые на специализированных судах, оказывают весьма сущест-

венное влияние как

на характер их эксплуатации, так и на вопросы безо-

пасности плавания.

Рис. 14.1. Минимальное количество водонепроницаемых

переборок для грузового судна:

1, 3 — переборки, отделяющие ахтерпик и фортик;

2 — переборка, отделяющая трюм от машинного отделения;

4 — форпик; МО — машинное отделение; 5 — трюм; 6 — ахтерпик

Принятая система деления современных специализированных судов

на отсеки во многом зависит от применяемой на них технологии прове-

дения перегрузочных работ. Так, на судах-контейнеровозах и лихтерово-

зах типа ЛЭШ, где применяется вертикальный способ проведения грузо-

вых работ, грузовые трюма разделены на ячейки, и перед конструкторами

не возникает проблем дополнительного разделения их на отсеки попереч-

ными водонепроницаемыми переборками.

На ролкерах, судах типа Ро-флоу и лихтеровозах типа Си-Би, где

применяется горизонтальный метод погрузки, грузовое пространство

делается свободным от поперечных переборок. Ролкер как тип судна на-

чал свое развитие от традиционного грузового судна, но в настоящее

время это совершенно новое судно, отличительной

чертой которого явля-

ется высокоразвитая система горизонтального деления судна на отсеки и

Глава 14. Управление судном в нештатных ситуациях

551

почти полное отсутствие поперечных переборок. Это было вызвано тем,

что способ Ро-Ро требует свободного передвижения погрузочной техники

вдоль всего судна. Такая конструкция не нарушала общих правил, однако

развитие шло так быстро, что Комитет по безопасности ИМО вынужден

был провести анализ всех имеющихся конструктивных решений. Суще-

ствующие в настоящее время ролкеры по своей конструкции не имеют,

как правило, деления грузовых пространств на отсеки в продольном на-

правлении. Это оказывает большое влияние на поведение судна в случае

возникновения аварийной ситуации, связанной с проникновением заборт-

ной воды внутрь судна. Попадание воды внутрь судна приводит к обра-

зованию больших свободных поверхностей жидкости, потере остойчиво

сти и плавучести судна.

Исходя из вышеизложенного, целесообразно рассмотреть некоторые

особенности ролкеров, выявленные в процессе их эксплуатации и даль-

нейшего проведенных научных исследований.

Проверка статистических данных об авариях ролкеров в классифика-

ционных обществах Норвежского бюро Веритас и Английского Ллойда

позволили сделать следующие выводы: риск быть подверженным серьез-

ной опасности для

ролкеров такой же, как и у других типов судов, но

значительно большее количество аварий этих судов ведет к серьезным

затоплениям и большим убыткам, чем на других типах судов; потери че-

ловеческих жизней в процессе аварий более вероятны вследствие быст-

рого опрокидывания судов; из-за меньшего количества поперечных во-

донепроницаемых переборок ролкеры

более подвержены серьезным за-

топлениям, чем другие типы судов; в случаях столкновения или затопле-

ния судна по другим причинам в портах и ограниченных водах посадка

судна на мель позволяла избежать полной гибели судна.

Быстрое затопление или опрокидывание ролкеров является результа-

том особых характеристик грузовых помещений, и отсутствия системы

деления грузовых

помещений судна на отсеки. Большие открытые палу-

бы не будут препятствовать поступлению воды внутрь судна, что в свою

очередь приведет к образованию больших свободных поверхностей жид-

кости в корпусе судна. Затопление грузовых помещений в большинстве

случаев является неравномерным из-за наличия пробоин в бортовых тан-

ках и асимметрии расположения грузовых трюмов

. В случае получения

судном пробоины прогрессирующему затоплению способствуют венти-

ляционная система, шахты аварийных выходов и открытые двери в пере-

борках. В тех случаях, когда в результате поступления воды в корпус

судна образуется большой крен, может произойти подвижка груза, а это

Управление судном

552

приведет к увеличению кренящего момента. Гибель судна при поступле-

нии воды может произойти в результате затопления или опрокидывания.

Затопление происходит в результате потери судном плавучести. Затопле-

ние, как правило, — процесс медленный. В этом случае имеется реальная

возможность для высадки экипажа на спасательные средства. Опрокиды-

вание судна происходит в результате потери судном остойчивости. Ана-

лиз показывает, что опрокидывание может быть поперечным и продоль-

ным. Продольное опрокидывание является следствием неправильного

распределения весовых нагрузок по длине судна. При образовании диф-

ферента на нос или на корму вся масса находящейся в трюмах воды будет

стремиться к оконечности судна. Поперечное опрокидывание судна мо-

жет произойти в

течение нескольких минут. Традиционные методы оцен-

ки живучести поврежденного судна основаны на определении финальной

стадии остойчивости судна при затоплении. Для ролкеров более опасны-

ми могут оказаться промежуточные стадии при частичном затоплении.

Это объясняется наличием больших свободных поверхностей жидкости в

корпусе поврежденного судна. Опыт аварий показывает, что опрокиды-

вание происходит задолго

до окончательной стадии затопления.

В зависимости от характера пробоины вода может поступать только

на нижнюю грузовую палубу. При наличии горизонтального водонепро-

ницаемого разделения судна поступившая в корпус вода может привести

к увеличению метацентрической высоты и в этом случае судно может

выровняться. Допуская, что судно не перевернется, окончательное поло-

жение тонущего или

оставшегося на плаву судна будет определяться

объемами и характером расположения незатопленных помещений.

Любое поступление воды в корпус ролкера, как правило, приводит к

неизбежному проникновению ее в нижние помещения через систему

шпигатов или через отверстия в местах прохода пандусов, лифтов и ава-

рийных выходов. Анализ аварий показывает, что по этой причине оказы-

вались затопленными румпельные отделения, отделения дизель-

генераторов и т. д., что выводило из строя жизненно важные элементы

судна.

Поступление воды в корпус судна может произойти по следующим

причинам: через открытые или неплотно закрытые бортовые лацпорты,

через сточные шпигаты, в результате повреждения водяных танков или

судовых магистралей и т. д.

Поступление

воды в корпус судна через открытый лацпорт может

произойти на стоянке судна в порту. При большой ширине судна палуба

надводного борта входит в воду при сравнительно небольших углах крена.

Глава 14. Управление судном в нештатных ситуациях

553

В море поступление воды в корпус судна может произойти из-за неплот-

ности закрытия лацпорта.

Серьезную опасность для распространения воды внутри корпуса су-

дов типа Ро-Ро представляет вентиляционная система.

Проведенные исследования показали, что вентиляционная система, со-

стоящая из разветвленной сети продольных и поперечных каналов, пред-

ставляет значительную опасность для ролкеров с точки зрения поступления

воды из одного отсека в другой. По этой причине конструкция системы

должна предусматривать автоматические заглушки, препятствующие попа-

данию воды внутрь судна, а также разделение системы вентиляционных ка-

налов по грузовым отсекам. Если эти меры безопасности не предусмотрены,

то администрация судна должна заблаговременно решить, какие меры долж

ны быть приняты в аварийных ситуациях и рассчитать, что может произойти

с судном в результате распространения воды внутри корпуса судна.

Практика эксплуатации ролкеров показала, что если сток воды с па-

лубы надводного борта сделан через систему шпигатов за борт судна, то

такая система малоэффективна, а в ряде случаев создает опасность

про-

никновения воды в корпус судна, особенно в аварийных ситуациях. Су-

ществующая система невозвратных клапанов оказалась неэффективной.

Анализ аварий показывает, что такая система является причиной поступ-

ления воды в корпус судна при его накренении. Специалисты рекомен-

дуют, чтобы стоки воды с закрытых палуб, расположенных на небольшой

высоте от уровня ватерлинии, отводились

в специальный танк и затем

откатывались за борт.

Серьезную проблему в аварийной ситуации с точки зрения распростра-

нения воды по судну представляют лацпорты, внутренние двери, пандусы и

рампы. На большинстве судов пандусы и рампы расположены асимметрично

по отношению к диаметральной плоскости, что может привести к непредска-

зуемому поведению судна в

случае попадания воды внутрь корпуса. Эта

проблема обостряется, если рампа или аппарель расположена в корме, где

сосредоточены наибольшие весовые нагрузки. Для устранения явления

асимметричного затопления судна рампы должны быть подъемными и кре-

питься на одном уровне с палубой или иметь водонепроницаемые закрытия.

Особый вид опасности для ролкеров представляют открытые борто-

вые

отверстия и кормовые аппарели. Администрация судна должна четко

представлять, при каких углах крена то или иное отверстие входит в во-

ду, особенно для случаев полной загрузки судна. На судне должны быть

выполнены расчеты предельно допустимых крена и дифферента.

Управление судном

554

Все накатные суда, начиная с некоторой осадки, при наличии про-

боины в грузовом отсеке потопляемы, несмотря на избыточный над-

водный борт, так как при отсеке третьей категории потерянная площадь

ватерлинии составляет порядка 90 % от площади действующей ватерли-

нии, а при отсеке второй категории момент инерции площади свободной

поверхности настолько велик, что изменение метацентрической высоты

составляет 5–7 м в сторону уменьшения (т. е. со знаком минус). Поэтому

при наличии такой пробоины необходимо объявить шлюпочную тревогу

и снять экипаж с аварийного судна.

О величине пробоины в грузовом отсеке можно судить по силе удара

при столкновении. Любые сомнения на этот счет должны обращаться в

пользу эвакуации

экипажа, так как фактор времени при принятии решений

имеет для этих судов определяющее значение.

Ролкеры уязвимы не только с позиций непотопляемости, но и проти-

вопожарной безопасности, так как отсутствие поперечных водонепрони-

цаемых переборок означает и отсутствие огнестойких преград. Учитывая

специфику груза (автотехника с топливом в баках), такое положение ста-

новится

весьма опасным. В качестве альтернативы предусмотрена на ря-

де судов система водяных завес, которая выполняет свои функции не по-

стоянно, как переборка, а только после того, как станет известно о факте

и месте очага пожара. Кроме того, система водяных завес приводится в

действие вручную в районе очага пожара и с использованием пожарных

насосов. Таким образом, приведение системы в действие требует опреде-

ленного времени и присутствия людей в районе очага пожара, а фактор

времени при пожаре, как известно, является решающим.

Для ролкеров, как ни для какого

другого типа судов, приобретает осо-

бое значение оценка состояния

аварийного судна при принятии

решения, так как

мировая статистика

свидетельствует, что время гибели

этого типа судов в подавляющем

большинстве случаев находится в

пределах от 4 до 30 мин, что можно

наблюдать на диаграмме (рис. 14.2).

При пожаре в грузовом трюме

особенностью борьбы за живучесть

является наличие там автотехники с

топливом в баках и, следовательно,

Рис. 14.2. Время и характер наклоне-

ния теплохода «European Gatewey»

(тип Ро-Ро) после получения

пробоины от столкновения

с теплоходом «Vanguard»

Глава 14. Управление судном в нештатных ситуациях

555

возможность взрывов. Поэтому ни группу разведки, ни аварийную пар-

тию посылать в трюм нельзя во избежание гибели людей. В этих обстоя-

тельствах следует загерметизировать трюм и применить все средства

объемного тушения. Если известно место очага пожара в трюме, можно

отсечь его от остального груза, запустив систему водяных завес в этом

месте одновременно с осушительной системой. Если в трюме груз, не

боящийся подмочки, можно запустить всю систему водяных завес по

всему трюму. Если же груз размокающий, то работа этой системы может

привести к засорению приемных сеток осушительной системы, что поро-

дит дополнительную проблему остойчивости.

Пожар и взрывы в грузовом трюме могут отразиться

на эф-

фективности крепления груза, что в условиях качки приведет к его сме-

щению и потере остойчивости. Поэтому для уменьшения вероятности

подвижки груза есть смысл на период борьбы с пожаром (до получения

полной информации о состоянии груза) после того, как он будет поту-

шен, лечь носом на волну, имея минимальный

ход для сохранения управ-

ляемости и уменьшения качки, а следовательно, и снижения инерцион-

ной нагрузки на возможно ослабленные от огня крепления груза. Более

подробно этот вопрос рассмотрен в предыдущих работах автора.

Борьба за живучесть на пассажирских и экспедиционных судах.

Различные требования по вопросам обеспечения безопасности грузовых

и пассажирских судов объясняются отнюдь

не различием ценности жиз-

ней членов экипажа грузового судна и пассажиров. Экипаж грузового

судна — это сравнительно небольшая группа людей, надлежащим обра-

зом подготовленных, способных грамотно и решительно противостоять

любым неожиданностям, т. е. речь идет о профессионалах, для которых

борьба за живучесть судна является составной частью их служебных обя-

занностей и

человеческого долга.

Пассажиры — многочисленная (по сравнению с экипажем) группа

людей, включая больных, пожилых людей, женщин и детей, нахо-

дящихся в непривычных условиях, подверженных панике и по существу

беспомощных в условиях аварийной ситуации.

Вот почему тактика борьбы за живучесть при аварии на пассажирском

судне начинается с эвакуации людей в безопасные зоны, а

на грузовом

судне заканчивается эвакуацией.

Конструктивно все пассажирские суда, согласно требованиям кон-

венции СОЛАС–74, должны быть двух- или даже трехотсечными. Это

означает, что судно должно оставаться на плаву при затоплении двух или

трех смежных отсеков соответственно. Тем не менее, пароход «Адмирал