Moments de superfície lliure i GM efectiu
1La lliçó en paraules senzilles
Cada tanc parcialment ple redueix el GM. Suma els moments de superfície lliure, divideix per Δ i usa el GM efectiu per comprovar l'estabilitat inicial.
En un vaixell
Ja coneixes la idea de l'estabilitat dels iots: el líquid d'un tanc parcialment ple es mou a la banda baixa i actua com una pujada de G. En un vaixell ho calcules numèricament. El moment de superfície lliure, FSM, de cada tanc surt de les seves taules. La correcció per superfícies lliures és FSC = ΣFSM ÷ Δ, en metres, i GM efectiu = GM sòlid − FSC.
El FSM
FSM = i × ρ, en t·m, on i és el moment d'inèrcia transversal de la superfície del líquid en m⁴ i ρ la densitat del líquid en t/m³. Per a una superfície rectangular, i = l × b³ ÷ 12, amb l longitudinal i b transversal. Les taules dels tancs indiquen i, o FSM per a una densitat donada: per a un altre líquid, ajusta'l segons la relació de densitats.
Subdivisió
Una divisió longitudinal estanca als líquids en n parts iguals divideix la i conjunta per n²: totes dues meitats parcialment plenes donen un quart; una, un vuitè. Per això els dobles fons es divideixen a babord i estribord. En un tanc rectangular de parets verticals, mentre la superfície ocupi tota la llargada i amplada, el FSM no depèn de la quantitat de líquid. L'altura del tanc dins del vaixell no afecta el FSM.
Què has de comptar
Segons el Codi internacional d'estabilitat sense avaria (Codi IS), part B 3.1, corregeix els tancs plens per sota del 98%. Els tancs de càrrega nominalment plens també requereixen correcció: segueix el quadern d'estabilitat aprovat. Per a cada tipus de líquid consumible, com combustible o aigua dolça, inclou almenys el parell transversal o el tanc central amb més efecte de superfície lliure. Omet tancs petits només si el quadern ho permet segons 3.1.12; no et guiïs només pel FSM amb el vaixell dret.
Bones pràctiques
Minimitza els tancs parcialment plens i opera'ls d'un en un. Per a nivells fixos, usa l'ompliment real. Per a nivells variables, usa la correcció màxima de l'interval previst, tret que el quadern aprovat permeti valors per etapes. Les operacions de llast han de considerar l'etapa intermèdia més desfavorable.
2Pas a pas
Exemple resolt: GM efectiu a partir de les taules dels tancs
- 1
Dades: Δ 15.000 t, KM 8,40 m, KG sòlid 7,70 m; dos tancs parcialment plens.
GM sòlid = 8,40 − 7,70 = 0,70 m.
- 2
Taula del tanc de llast: i = 1.250 m⁴. FSM = 1.250 × 1,025 = 1.281 t·m.
Usa la inèrcia de la taula i la densitat del llast, 1,025 t/m³.
- 3
Taula del tanc de combustible: FSM = 900 t·m a densitat 0,90 t/m³. A 0,95 t/m³, usa 900 × 0,95 ÷ 0,90 = 950 t·m.
Aquest valor de la taula s'ha d'ajustar segons la relació de densitats.
- 4
FSC = (1.281 + 950) ÷ 15.000 = 0,149 m.
FSM total dividit pel desplaçament.
- 5
GM efectiu = 0,70 − 0,149 = 0,55 m.
Usa 0,55 m per calcular l'estabilitat inicial i l'escora a petits angles.
- 6
Si el tanc rectangular de llast es divideix longitudinalment en meitats iguals estanques als líquids, totes dues parcialment plenes sumen 1.281 ÷ 4 = 320 t·m.
Regla de n²: amb el tanc de combustible encara parcialment ple, la FSC baixa a 0,085 m.
3Dades clau
- Moment de superfície lliure
- FSM (t·m) = i × ρ
- Superfície rectangular
- i = l × b³ ÷ 12 (m⁴)
- Correcció per superfícies lliures
- FSC (m) = ΣFSM ÷ Δ
- GM efectiu
- GM efectiu = GM sòlid − FSC
- n divisions iguals
- i conjunta ÷ n²; dues meitats parcialment plenes: ¼, una: ⅛
- Quan l'has de comptar
- Tancs no de càrrega, sense exempció: sota el 98%; càrrega: segueix el quadern
4Punts clau
- 1
FSM = i × ρ; per a un rectangle, i = l × b³ ÷ 12.
- 2
FSC = ΣFSM ÷ Δ i GM efectiu = GM sòlid − FSC.
- 3
La divisió longitudinal en n parts iguals divideix el FSM conjunt per n², amb totes les parts parcialment plenes.
- 4
Tancs no destinats a càrrega, sense exempció: compta'ls sota el 98%. Càrrega: segueix el quadern. Inclou els consumibles més desfavorables.
- 5
Tingues pocs tancs parcialment plens i opera'ls d'un en un.
5Errors freqüents
Error: Un tanc gairebé buit té poc efecte de superfície lliure.
Correcte: En un tanc rectangular de parets verticals, mentre la superfície ocupi tota la llargada i amplada, el FSM no varia amb una densitat fixa.
Error: Usa la densitat de l'aigua de mar per a tots els tancs.
Correcte: Usa la densitat del líquid del tanc, com combustible d'uns 0,95 t/m³.
Error: Divideix ΣFSM pel pes del vaixell en rosca.
Correcte: Divideix pel desplaçament de la condició que comproves.
6Cas pràctic i claus d'examen
Al port, el GM sòlid del vaixell és 0,40 m amb Δ 12.000 t. Preveus mantenir parcialment ple un tanc rectangular de llast d'aigua de mar de 20 m × 12 m durant les operacions de càrrega. Quant GM perds i què suggereixes?
Veure la resposta
FSM = 20 × 12³ ÷ 12 × 1,025 = 2.952 t·m; FSC = 2.952 ÷ 12.000 = 0,246 m. El GM efectiu és 0,154 m. Mantén el tanc ple o buit segons el pla aprovat. Si ja té una divisió longitudinal estanca als líquids, una meitat parcialment plena aporta 369 t·m (un vuitè); totes dues sumen 738 t·m (un quart). Inclou tots els altres tancs parcialment plens i torna a comprovar tota la condició abans de carregar.
Claus d'examen
- FSM = l b³ ρ ÷ 12 per a un tanc rectangular, en t·m.
- FSC = ΣFSM ÷ Δ; GM efectiu = GM sòlid − FSC.
- Divisió longitudinal en n parts iguals: FSM conjunt ÷ n² amb totes les parts parcialment plenes.
- Tancs no destinats a càrrega, sense exempció: compta'ls sota el 98%. Els de càrrega nominalment plens també requereixen correcció; segueix el quadern. Inclou els consumibles més desfavorables.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota