Теория и устройство судов

1.Корпус судна — основная часть судна в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой формы.

Корпус судна обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения и личного состава и механизмов, обусловленных назначением судна.

Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Верхняя палуба корпуса служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.

Корпус судна характеризуется главными размерениями (длиной, шириной, осадкой) и изготавливается из стали (или) лёгких сплавов, пластмасс, композиционных материалов и дерева.

 

 

Конструкция корпуса надводного судна.

Корпус надводного корабля состоит  из набора (остова), обшивки, палуб, платформ, внутреннего дна, продольных и поперечных водонепроницаемых переборок. Листы  обшивки совместно с балками  набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые. Наличие палуб и переборок  зависит от назначения корабля, но остов  и обшивка являются обязательными  элементами каждого корпуса.

 

 

Водонепроницаемые переборки

Устраиваются на всех современных железных судах и служат для того, чтобы разделить трюм корабля на несколько независимых друг от друга отделений, так что в случае пробоины будет затоплено только одно отделение и судно будет в состоянии продолжать плавание или добраться до ближайшего порта. В. переборки бывают поперечные. поставленные в трюме судна от борта до борта и по высоте идущие от днища до первой из палуб, которая лежит выше грузовой ватерлинии; таких переборок в зависимости от длины судна ставят от 5-15.

 

 

 

 

 

 

Набор корпуса

 

Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между  собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, к  которым крепятся наружная обшивка  и настил палубы. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости.

Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления  главных балок относительно судна):

поперечная;

продольная;

продольно-поперечная, которая в  свою очередь делится на:

смешанную — расстояния между продольными и поперечными балками примерно равны;

комбинированную — днище и палубы выполняются по продольной системе, а борта по поперечной.

Первая система используется при  строительстве небольших морских  судов, вторая — при строительстве нефтеналивных судов, последняя — при строительстве военных кораблей и крупных морских судов.

При использовании поперечной системы  набора балки главного направления  идут поперёк судна. Они состоят из шпангоутов по бортам (2),флоров (6) по днищу и бимсов (1) под палубой. Шпация, или расстояние между осями двух соседних шпангоутов, при подобной системе набора составляет 45-60 см. Число продольных балок, используемых при поперечной системе набора и выступающих в роли перекрёстных связей, невелико и обычно не превышает 3-5 (вертикальный киль (12), стрингера).

В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль  судна и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.

При смешанной системе набора днище  и палуба изготовляются по продольной системе, а борта и оконечности  по поперечной.

 

 

 

 

 

 

Набор корпуса

 

Продольный набор                           Поперечный набор

 

 

Фундаменты служат для размещения и крепления машин, котлов, различных установок и устройств и т. д. Все это оборудование воздействует на фундаменты собственным весом и инерционными силами, возникающими при продольной и поперечной качке судна, а также неуравновешенными усилиями, создающимися при работе механизмов. Фундамент воспринимает эти усилия и передает их на связи корпуса судна. 
 
Фундамент дизеля - фундамент главного двигателя - состоит из двух непрерывных продольных балок, которые постепенно переходят в настил второго дна. На верхние кромки продольных балок приварены так называемые опорные горизонтальные полосы, на которые с помощью пригоночных деталей установлен фундамент двигателя и которые связаны друг с другом винтовыми болтами. Продольные балки фундамента и опорные полосы подкреплены на каждом флоре поперечными бра-кетами с поясками между продольными фундаментными балками и кницами на наружных сторонах. Днищевые связи и настил второго дна в районе фундамента машин усилены; под продольными балками фундаментов в большинстве случаев расположены дополнительные стрингеры. На небольших судах с одинарным дном фундамент для главного двигателя, как правило, не устанавливают. Двигатель крепится к опорным листам высоких флоров, форма которых соответствует форме поддона картера. 
 
Фундамент упорного подшипника, который должен воспринимать аксиальный упор гребного винта, тоже прочно соединен с днищем судна. Если упорный подшипник не образует с фундаментом главного двигателя единый узел, то в соответствии с возникающими усилиями упора под упорным подшипником устанавливают дополнительные стрингеры и бракеты. 
 
Фундаменты под котлы разделяют на фундаменты под цилиндрические огнетрубные и водотрубные котлы. Водотрубные котлы по конструкции и по форме очень разнообразны, в соответствии с этим их фундаменты также могут иметь самую различную форму. Фундаменты под цилиндрические огнетрубные котлы состоят из двух седлообразных балок, которые подогнаны к форме котла. В продольном направлении они связаны двумя продольными балками с полками. Чтобы предотвратить смещение котла в продольном направлении, на концах котлов установлены стопорные опоры. Анкерные связи на каждой стороне предотвращают скатывание котла с фундамента при бортовой качке. 
 
Вспомогательные механизмы, такие как генераторы, тяжелые насосы, компрессоры, также имеют фундаменты, которые отличаются от фундаментов главного двигателя в основном меньшими размерами и более слабой конструкцией, а также формой, которая соответствует станинам этих механизмов.

 

 

 

Маркировка судовых конструкций  и закрытий

В аварийной обстановке, когда фактор времени имеет решающее значение, очень важно иметь возможность  быстро и правильно сориентироваться в расположении элементов набора корпуса судна и других судовых  конструкций. 

Чтобы облегчить ориентировку как в чрезвычайных ситуациях, так и в условиях повседневной эксплуатации судна, судовые конструкции маркируются в соответствии с требованиями НБЖР.  
Во внутренних помещениях судна маркируются водонепроницаемые переборки и шпангоуты, а также отмечается положение ватерлинии. На водонепроницаемые переборки синей краской наносятся номера отсеков, которые переборкой разделяются (римскими цифрами в числителе), и номер шпангоута, на котором переборка установлена (арабской цифрой в знаменателе).  

Каждому водонепроницаемому отсеку судна  при его постройке присваивается  номер, каждой платформе и палубе, отделению и помещению присваивается  наименование в соответствии с установленной  классификацией. На  каждой  водонепроницаемой  переборке  должен  быть нанесен

номер  водонепроницаемых отсеков, которые она разделяет (римскими цифрами в

числителе),  и номер шпангоута, на котором она установлена (арабской цифрой

                            II - III

в  знаменателе),  например  --------.   Номера   водонепроницаемых  отсеков

                               30

наносятся   синей   краской   на   видном   месте   со    стороны   каждого водонепроницаемого  отсека.  Общий размер обозначения  должен быть  не менее 200 х 200 мм.

В машинно-котельных отделениях, трюмах, производственных и других больших  помещениях с обоих бортов должна быть нанесена ватерлиния, соответствующая  грузовой марке для плавания судна  в пресной воде летом. Ватерлиния наносится по пояскам шпангоутов на видных местах синей или белой  краской, отличной от цвета окраски  помещения; ширина полосы 20 мм.

На каждом судне с обоих бортов должны быть нанесены, не реже чем на каждом пятом шпангоуте, номера шпангоутов в соответствии с чертежом общего расположения судна. В грузовых трюмах номера шпангоутов наносятся на обшивке  вверху под палубой, а в машинно-котельных  отделениях, в производственных и  других больших помещениях - на обшивке  на видных местах. Кроме того, номера шпангоутов наносятся на внутренней части фальшбортов, а при их отсутствии - на внутренней выступающей части  ширстрека либо на видных местах палубы у бортов судна. Номера шпангоутов наносятся синей или красной краской (высота цифр - 100 мм, ширина штриха - 10 мм).

  На каждом судне в местах  нанесения нумерации шпангоутов  должны быть отмечены водонепроницаемые  переборки путем нанесения черты  под номером шпангоута,  у   которого  находится  переборка,  и  ответственные  забортные  отверстия   (кингстоны  и   др.)  путем  нанесения  круга,  разделенного  по горизонтали   чертой.  В  верхней  части  круга  указывается  первая  буква наименования  отверстия, а в нижней - расстояние в метрах от кромки верхней открытой  палубы  до верхней кромки отверстия, измеренное с учетом кривизны борта.  Места концов  и разрывов бортовых килей отмечаются путем нанесения знаков  ├─ и ─┤   с   цифрами над ними, указывающими расстояние от верхней кромки палубы до верхней кромки бортового киля.

  Обозначения забортных отверстий  наносятся синей или красной  краской, отчетливо выделяющейся  на окрашенных частях судна.  Ширина штриха должна быть  не менее 10 мм, высота цифр и  букв около 100 мм, внутренний диаметр  круга не менее 250 мм. Допускается  эти обозначения производить  также накладными металлическими  цифрами и знаками, окрашенными  краской, выделяющейся своим цветом.

 На дверях, люках и горловинах  всех отсеков, помещений, трюмов  и танков (цистерн), в том числе  и на противопожарных дверях  должны быть нанесены надписи  с кратким указанием наименования  этих помещений.

 

Фальшборт (англ. bulwark) — ограждение по краям наружной палубы судна, корабля или другого плавучего средства представляющее собой сплошную стенку без вырезов или со специальными вырезами для стока воды (просветы между ширстреком и самим фальшбортом), швартовки (клюза) и прочими. Это конструкция из дерева или стальных листов с подпирающим набором (в зависимости из какого материала строилось плавучее средство).

Леер (нидерл. leier (от leiden — вести́)) — туго натянутый трос, оба конца которого закреплены на судовых конструкциях (стойках, мачтах, надстройках и т. п.). Леера, закрепленные концами к носу и корме судна, пропускаются средними частями через топы грот- и фок-мачт. Леера служат для подъёма косых парусов, ограждения палубных отверстий или открытых палуб в местах, не защищенных комингсом или фальшбортом, установки тентов, подвески шлангов при передаче жидкого топлива на ходу и других целей.

 

Oсновные правила техники безопасности эксплуатации корпуса судна.

Конструкции корпуса являются элементами, которые обеспечивают прочность  и непотопляемость судна, поэтому  повседневное техническое обслуживание корпусных конструкций и устранение выявившихся дефектов являются первейшей  обязанностью экипажа.

Эксплуатация корпуса, помещений, устройств и систем судна в  первую очередь предусматривает  следующее: содержание корпуса судна  и его элементов в состоянии, обеспечивающем их прочность и непроницаемость; эффективную защиту металлических  конструкций от коррозии и изнашивания; постоянную готовность к использованию  спасательных и противопожарных  средств и средств борьбы за живучесть  судна; соблюдение правил безопасности при производственных операциях; содержание судна в надлежащем санитарном состоянии.

В эксплуатационный период обслуживание корпуса и судовых технических  средств обеспечивается силами единой технической службы экипажей при  помощи баз технического обслуживания флота и судоремонтных заводов. Ответственность за техническое  состояние корпуса, помещений, судовых  устройств и систем судна несет  старший механик, а их правильное техническое использование возложено  на старшего помощника капитана. Техническое  обслуживание корпуса, судовых помещений  и устройств обеспечивает боцман. Обслуживание механической части судовых  устройств и систем обеспечивает второй, четвертый и системный  механики согласно расписанию по заведованию.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Грузовое устройство представляет  собой судовое оборудование, постоянно  установленное на определенных  участках палубы. К нему относятся:  грузовые стрелы (или краны) с  их такелажем, грузовые люки  и подъемные механизмы, которые  могут быть паровыми, пневматическими,  электрическими или гидравлическими. 
Грузовые стрелы могут быть легкими  — грузоподъемностью до 10т, и тяжеловесными, грузоподъемность которых превосходит легкие стрелы более чем в 20 раз.

 

 

Схема легкой стрелы: 
1 — мачта; 2 — стрела; 3 — топенант; 4 — грузовой шкентель с противовесом; 5 — грузовая лебедка; 6 — оттяжка с талями; 7 — грузовой блок; 8 — блок топенанта; 9 — такелажная цепь (стопор топенанта); 10 — грузовой гак; 11 — башмак шпора стрелы; 12 — направляющий блок.

 

Силы, действующие на стрелу и оснастку. 
а) усилие на шкентеле перед направляющим блоком, тс: 
W1 = Wp / Nηn 
б) усилие на шкентеле за направляющим блоком (ходовой конец, идущий к барабану грузовой лебедки), тс: 
W2 = Wp / Nηnη

в) сжимающее осевое усилие в стреле, тс:

г) усилие в топенанте, тс:

где Wp — расчетная нагрузка, тс; 
L/h — отношение длины стрелы к расстоянию в вертикальном направлении между ее шпором и местом крепления топенантного направляющего блока; 
N — число шкивов блоков шкентель — талей; 
ηn и n — коэффициенты полезного действия талей и отводного блока соот-ветственно. 
Wp =К1 К2Wmax 
где K1 — коэффициент динамичности приложения нагрузки, который может быть равным 1-1,5 (K1=1 при медленном и плавном трогании груза с места у тяжеловесных стрел); 
K2 — коэффициент учета собственного веса стрелы; 
K2≈1,041/08 (большее значение при длинных стрелах).

 

Все съемные детали, используемые в грузовом устройстве, подвергаются испытанию пробной нагрузкой. На деталях, выдержавших такое испытание, на видном месте наносится клеймо Регистра с указанием безопасной рабочей нагрузки.

Результаты освидетельствования  следует занести в специальную  Регистровую книгу подъемных  механизмов, которая выдается Регистром  и хранится на судне.

3.Водяная противопожарная система

Водяная противопожарная  система - система пожаротушения, предназначенная  для охлаждения горящих поверхностей компактной или раздробленной струей воды, выбрасываемой из пожарного  ствола.

В состав судовой  водяной противопожарной системы  входят:  
- пожарные насосы;  
- кингстоны для приема забортной воды,;  
- кольцевая магистраль (с отростками к отдельным помещениям); и  
- трубопровод нулевого расхода, отводящий воду за борт при отсутствии ее расхода в системе.