Το πείραμα ευστάθειας: εύρεση KG άφορτου πλοίου
1Το μάθημα με απλά λόγια
Μετακίνησε γνωστά βάρη εγκάρσια, μέτρησε την κλίση και βρες το GM. Από αυτό προκύπτει το KG άφορτου πλοίου, η αρχή κάθε υπολογισμού φόρτωσης.
Γιατί γίνεται
Τα επιβατηγά πλοία και τα φορτηγά μήκους τουλάχιστον 24 m συνήθως υποβάλλονται σε πείραμα ευστάθειας μετά την ολοκλήρωση. Η Αρχή, η αρμόδια υπηρεσία του κράτους σημαίας, μπορεί να επιτρέπει εξαιρέσεις. Με διορθώσεις βρίσκεις εκτόπισμα και KG άφορτου. Τα επιβατηγά χρειάζονται έλεγχο άφορτου πλοίου, δηλαδή βάρους και κέντρων, τουλάχιστον ανά πενταετία. Επανάλαβε το πείραμα αν το άφορτο εκτόπισμα αλλάξει πάνω από 2% ή η διαμήκης θέση κέντρου βάρους (LCG) πάνω από 1% του εφαρμοστέου καθορισμένου μήκους L. Ουσιώδεις μετατροπές απαιτούν ενημέρωση στοιχείων ευστάθειας και νέο πείραμα όπου χρειάζεται.
Η αρχή
Γνωστό βάρος w που μετακινείται εγκάρσια κατά d δίνει μετρημένο GM = w × d ÷ (Δ × tan θ). Με μερικώς γεμάτες δεξαμενές αυτό είναι το διορθωμένο GM. Πρόσθεσε FSC = ΣFSM ÷ Δ για το στερεό GM. Έπειτα KG = KM − στερεό GM. Βρες το KM από τα υδροστατικά στο βύθισμα δοκιμής και την πραγματική διαγωγή. Χωρίς ελεύθερες επιφάνειες, μετρημένο και στερεό GM είναι ίσα.
Μέτρηση κλίσης
Κρέμασε εκκρεμή, τουλάχιστον δύο και κατά προτίμηση τρία, σε προφυλαγμένα σημεία: tan θ = απόκλιση ÷ μήκος εκκρεμούς. Καθένα πρέπει να αποκλίνει τουλάχιστον 15 cm ανά πλευρά. Συνήθως χρειάζεται σύρμα τουλάχιστον 3 m. Τα βάρη πρέπει να προκαλούν κλίση από 1° έως 4° ανά πλευρά. Η Αρχή μπορεί να εγκρίνει εναλλακτικά όργανα μέτρησης κλίσης.
Συνθήκες
Το πλοίο πρέπει να είναι σχεδόν ολοκληρωμένο, σε ήρεμα νερά, χωρίς επαφή με πυθμένα ή προβλήτα, με χαλαρούς κάβους και όλους στις καταγεγραμμένες θέσεις τους. Κράτα δεξαμενές άδειες ή πλήρως γεμάτες. Ποσοτικοποίησε τυχόν υπόλοιπες ελεύθερες επιφάνειες. Διάβασε βυθίσματα και στις δύο πλευρές και μέτρησε την πυκνότητα νερού λιμένα για να βρεις το Δ. Χρησιμοποίησε υδροστατικά για την πραγματική διαγωγή. Το τυπικό πείραμα έχει οκτώ μετακινήσεις βαρών. Αποτύπωσε τις μετρήσεις σε διάγραμμα για έλεγχο συνέπειας. Διερεύνησε αποκλίσεις από την ευθεία.
Από τη δοκιμή στο άφορτο
Το άφορτο πλοίο περιλαμβάνει μόνιμο έρμα, υγρά λειτουργίας μηχανημάτων και μόνιμα κατασβεστικά μέσα. Δεν περιλαμβάνει φορτίο, αναλώσιμα υγρά, νερό έρματος, εφόδια, ανθρώπους και προσωπικά είδη. Η κατάσταση δοκιμής περιλαμβάνει βάρη δοκιμής, ανθρώπους και αντικείμενα εκτός άφορτου. Μπορεί να λείπουν εξαρτήματα προς τοποθέτηση. Ο έλεγχος άφορτου τα καταγράφει. Βρες πρώτα το στερεό KG δοκιμής. Με ροπές αφαίρεσε τα πρόσθετα ή πρόσθεσε τα ελλείποντα για να βρεις βάρος και KG άφορτου για το εγχειρίδιο.
2Βήμα βήμα
Λυμένο παράδειγμα: αποτέλεσμα πειράματος ευστάθειας
- 1
Εκτόπισμα δοκιμής 4.520 t, με 20 t βαρών δοκιμής σε Kg 12,0 m. Μετακίνησέ τα 15 m εγκάρσια. Ελεύθερη επιφάνεια μηδέν· τα βάρη δοκιμής είναι η μόνη διαφορά από το άφορτο.
w × d = 300 t·m.
- 2
Εκκρεμές 5,0 m αποκλίνει 0,255 m: tan θ = 0,255 ÷ 5,0 = 0,051 (θ ≈ 2,9°).
Εντός 1–4°, με απόκλιση πάνω από 15 cm.
- 3
Μετρημένο GM = 20 × 15 ÷ (4.520 × 0,051) = 1,30 m. FSC = 0, άρα στερεό GM = 1,30 m.
Μετρημένο και στερεό GM είναι ίσα σε αυτή τη δοκιμή.
- 4
Στο βύθισμα δοκιμής, KM = 9,45 m: στερεό KG δοκιμής = 9,45 − 1,30 = 8,15 m.
Με το στερεό GM βρίσκεις το πραγματικό KG δοκιμής.
- 5
Αφαίρεσε τα βάρη δοκιμής σε Kg 12,0 m: KG = (4.520 × 8,15 − 20 × 12,0) ÷ 4.500 = 8,13 m.
Άφορτο 4.500 t, KG 8,13 m: η πρώτη γραμμή κάθε πίνακα φόρτωσης.
3Βασικά στοιχεία
- Μετρημένο GM
- w × d ÷ (Δ × tan θ)
- Εκκρεμές
- tan θ = απόκλιση ÷ μήκος· ≥ 15 cm ανά πλευρά
- Κλίση δοκιμής
- 1° έως 4° ανά πλευρά
- Πείραμα μετά την ολοκλήρωση: συνήθως, με εξαιρέσεις
- Επιβατηγά· φορτηγά μήκους τουλάχιστον 24 m
- Επιβατηγά
- Έλεγχος ≤5 έτη· νέο πείραμα: μεταβολή Δ >2%, LCG >1% του L
4Βασικά σημεία
- 1
Μετρημένο GM = w × d ÷ (Δ × tan θ). Πρόσθεσε FSC για το στερεό GM· KG = KM − στερεό GM.
- 2
Τουλάχιστον δύο εκκρεμή, απόκλιση τουλάχιστον 15 cm, κλίση 1–4° ανά πλευρά.
- 3
Δεξαμενές άδειες ή πλήρως γεμάτες, ήρεμα νερά, χαλαροί κάβοι, κανείς δεν κινείται.
- 4
Διόρθωσε προς το άφορτο με ροπές για πρόσθετα ή ελλείποντα αντικείμενα.
5Συχνά λάθη
Λάθος: Το KG δοκιμής είναι το KG άφορτου πλοίου.
Σωστό: Η δοκιμή περιλαμβάνει βάρη και αντικείμενα εκτός άφορτου. Αφαίρεσε την επίδρασή τους με ροπές.
Λάθος: Πολύ μικρή κλίση, μισής μοίρας, είναι ακριβέστερη.
Σωστό: Μικρές γωνίες δίνουν μικρές αποκλίσεις, επιρρεπείς σε σφάλματα. Στόχευσε σε 1–4° ανά πλευρά.
6Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Σε πείραμα ευστάθειας ανακαλύπτεις ότι δεξαμενή καυσίμου είναι γεμάτη κατά το ένα τρίτο, αντί άδεια. Μέλος πληρώματος διασχίζει το κατάστρωμα κατά τη μέτρηση.
Δες την απάντηση
Σταμάτα τις μετρήσεις και επανάφερε όλους στις καταγεγραμμένες θέσεις τους. Ζήτησε από τον υπεύθυνο δοκιμής να επιβεβαιώσει ότι βάρος, κέντρο και διόρθωση ελεύθερης επιφάνειας της δεξαμενής είναι αξιόπιστα σε όλο το εύρος κλίσεων δοκιμής. Αν γίνουν αποδεκτά, πρόσθεσε FSC στο μετρημένο GM πριν βρεις το KG δοκιμής και διόρθωσε προς το άφορτο με ροπές. Επανάλαβε τη διαταραγμένη μετακίνηση. Αλλιώς άδειασε ή γέμισε πλήρως τη δεξαμενή, προσδιόρισε ξανά εκτόπισμα και κέντρα και ξανάρχισε τη σειρά μετρήσεων.
Κλειδιά εξετάσεων
- Πείραμα: μετρημένο GM = w × d ÷ (Δ × tan θ)· στερεό KG = KM − μετρημένο GM − FSC. Εκκρεμές: tan θ = απόκλιση ÷ μήκος.
- Κώδικας IS, Μέρος Β, κεφ. 8: όλα τα επιβατηγά πλοία και τα φορτηγά πλοία μήκους τουλάχιστον 24 m συνήθως υποβάλλονται σε πείραμα μετά την ολοκλήρωση, με επιτρεπόμενες εξαιρέσεις της Αρχής.
- Επιβατηγά: έλεγχος άφορτου τουλάχιστον ανά 5 έτη. Νέο πείραμα αν το άφορτο Δ αλλάξει > 2% ή το LCG > 1% του L. Για πλοία SOLAS, L είναι το μήκος υποδιαίρεσης (SOLAS II-1/2.1). Αλλιώς χρησιμοποίησε το μήκος της Εισαγωγής §2.12 του Κώδικα IS.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με τρεις σωστές απαντήσεις ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση