Обоснование конструкции корпуса танкеров внутреннего и смешанного плавания для повышения их безопасности при столкновении

• Автор: Кузнецова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 245 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Актуальность задачи повышения конструктивной защиты
танкеров внутреннего и смешанного плавания при столкновении
1.1 Обзор теоретических и экспериментальных исследований по оценке и способу повышения конструктивной защиты судов
при столкновении
1.2 Задачи диссертационной работы
2 Теоретическое исследование процесса столкновения
2.1 Основные положения теории столкновения
2.1.1 Анализ влияния внешних сил на процесс столкновения
2.1.2 Анализ влияния внутренних сил на процесс столкновения
2.2 Определение внешних сил, действующих на корпус судна
при столкновении
2.2.1 Расчетная схема
2.2.2 Этап активного торможения
2.2.3 Этап совместного движения судов
2.3 Расчет несущей способности конструкции бортового отсека
2.3.1 Общие зависимости для отсека
2.3.2 Расчет несущей способности продольных вертикальных перекрытий
2.3.3 Расчет несущей способности палубных перекрытий
2.4 Компьютерное моделирование процесса столкновения
3 Экспериментальное исследование деформаций бортового отсека
при столкновении
3.1 Условия проведения эксперимента и варианты экспериментальных моделей бортового отсека

3.1.1 Цели эксперимента
3.1.2 Экспериментальная установка
3.1.3 Варианты экспериментальных моделей
3.2 Результаты испытаний модельных образцов
3.2.1 Качественный анализ процесса испытаний
3.2.2 Определение механических характеристик материала моделей
3.2.3 Обработка результатов испытания моделей
3.3 Сопоставление результатов эксперимента с теоретическим расчетом
4 Разработка практических рекомендаций по конструированию элементов защиты судов от проникающих повреждений при столкновениях
4.1 Сопоставление предлагаемых вариантов бортовой защиты
4.2 Обоснование возможности создания безопасной
конструкции танкера внутреннего или смешанного плавания
4.3 Предложения по конструированию бортовой защиты
танкеров внутреннего и смешанного плавания
4.4 Оценка экономической эффективности предлагаемых конструктивных решений
Заключение
Список библиографических источников
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Таран танкера, перевозящего нефтепродукты или продукты химии, другим судном является одним из наиболее опасных видов навигационных аварий. В результате такого тарана может произойти вылив груза в акваторию, а иногда и гибель самого судна. Очевидно, что такая авария наносит значительный ущерб, как с экологической, так и с экономической точек зрения.
По имеющимся официальным данным, столкновение судов - довольно частое явление. Согласно статистике аварийности мирового флота, приводимой в журнале «Морской флот» [4], за два года с сентября 2004 г. по август 2006 г. в мире было зафиксировано тридцать пять крупных столкновений. Статистика столкновений во внутренних водных путях в границах Волжского бассейнового управления пути приведена в приложении Г. Из нее можно видеть, что за 27 лет отмечено 88 случаев тарана нефтеналивных судов, вылив нефтепродуктов в отчетных документах зафиксирован в двух случаях. Количество столкновений только крупных танкеров типа «Волгонефть» со значительными повреждениями корпуса за рассматриваемый период достигает пяти случаев в год.
Для предотвращения или снижения вероятности столкновения судов в международной практике предусматриваются активные методы [15], такие, как оснащение судов современными радиолокационными станциями, разработки специальных инструкций экипажа и др. Действия судоводителей во время расхождения судов регламентируются Правилами по предотвращению столкновений судов в море [40]. В то же время судоводитель никогда не может быть полностью уверенным в том, что управление другим судном производится в точном соответствии с этими правилами и инструкциями. В связи с этим активные методы оказывают-

2.2.2. Этап активного торможения
Расчет снижения скорости в процессе активного торможения выполнялся в соответствии с методикой, предложенной Соларёвым Н.Ф. [57] и Трониным В.А. [65].
Весь процесс торможения можно условно разбить на два периода. Первый период продолжается от момента выключения двигателя до момента остановки гребного винта. В это время судно гасит свою инерцию движения за счет сил сопротивления воды движению корпуса и сопротивления винта. Второй, активный период торможения, протекает по времени с момента запуска двигателей на задний ход до полной остановки судна. Судно в этом периоде тормозится за счет силы упора движителей, работающих на задний ход, и силы сопротивления воды движению корпуса судна.
В соответствии с требованиями Российского Речного Регистра продолжительность первого периода принимается равным 25 сек.
Скорость в конце первого периода торможения, м/с

Из =- 2 , (2.3)
+ахуп
где г’о - расчетная скорость таранящего судна на полном ходу, м/с;
1Т1 - продолжительность первого периода торможения, сек;
С1 -коэффициент, 1/м, вычисляемый по формуле

,М„к2' (2'4)
гпа - масса таранящего судна, т;
к] 1 - коэффициент присоединенных масс, вычисляемый по
формуле