Εκτόπισμα, βύθισμα και υδροστατικά στοιχεία

5 μαθήματα

Καμία σημείωση

Ευστάθεια≈ 3 λεπτά ανάγνωσης

Εκτόπισμα, βάρος κενού πλοίου και νεκρό βάρος

1Το μάθημα με απλά λόγια

Με μία πρόταση

Ένα πλοίο που επιπλέει ζυγίζει όσο το νερό που εκτοπίζει. Από αυτή την αρχή προκύπτουν το εκτόπισμα, το βάρος κενού πλοίου, το νεκρό βάρος και ο συντελεστής γάστρας.

Εκτόπισμα

Το εκτόπισμα (Δ) είναι το συνολικό βάρος του πλοίου σε τόνους. Όταν επιπλέει, εκτοπίζει νερό ίσου βάρους: Δ = V × ρ, όπου V ο υποθαλάσσιος όγκος σε m³ και ρ η πυκνότητα του νερού σε t/m³, περίπου 1,025 για θαλασσινό και 1,000 για γλυκό νερό. Το ίδιο πλοίο έχει ίδιο Δ σε κάθε νερό· αλλάζουν μόνο το V και το βύθισμα.

Βάρος κενού πλοίου και νεκρό βάρος

Το βάρος κενού πλοίου είναι το βάρος του πλήρως εξοπλισμένου πλοίου χωρίς φορτίο, καύσιμα, λιπαντικά, έρμα, γλυκό νερό και τροφοδοτικό νερό στις δεξαμενές, αναλώσιμα εφόδια, επιβάτες, πλήρωμα ή προσωπικά τους είδη. Το νεκρό βάρος (DWT) είναι η διαφορά: DWT = Δ − βάρος κενού πλοίου. Το θερινό νεκρό βάρος μετριέται στη θερινή γραμμή φόρτωσης.

Ικανότητα μεταφοράς φορτίου

Το νεκρό βάρος δεν είναι όλο φορτίο. Αφαίρεσε καύσιμα, λάδια, νερό, έρμα, εφόδια, πλήρωμα και τη σταθερά βάρους: βάρη που συσσωρεύονται απαρατήρητα, όπως ιζήματα δεξαμενών και παλιά ανταλλακτικά, και εντοπίζονται με καταμετρήσεις βυθισμάτων. Ό,τι απομένει είναι το φορτίο. Η ενότητα Φόρτωση το υπολογίζει για ένα ταξίδι.

Συντελεστές μορφής

Ο συντελεστής γάστρας Cb = V ÷ (L × B × d) συγκρίνει τον υποθαλάσσιο όγκο με ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο μήκους L, πλάτους B και βυθίσματος d. Τα δεξαμενόπλοια και τα πλοία χύδην φορτίου έχουν πληρέστερη γάστρα (0,80–0,85) από τα πλοία εμπορευματοκιβωτίων (0,60–0,70). Το εμβαδόν ισάλου επιφάνειας Aw είναι το οριζόντιο εμβαδόν που περικλείει η γάστρα στην ίσαλο. Ο Cw = Aw ÷ (L × B), ο συντελεστής ισάλου επιφάνειας, το συγκρίνει με το ορθογώνιο που το περιβάλλει.

Βάρος και όγκος

Οι υδροστατικοί πίνακες δίνουν το εκτόπισμα σε θαλασσινό νερό για κάθε βύθισμα. Ευστάθεια, νεκρό βάρος και αντοχή υπολογίζονται σε τόνους. Πρώτα, λοιπόν, μετέτρεψε τους όγκους από τους πίνακες δεξαμενών και κυτών σε βάρος με τη σωστή πυκνότητα. Η σύγχυση μεταξύ m³ και t είναι από τα συχνότερα λάθη.

2Βήμα βήμα

Λυμένο παράδειγμα: εκτόπισμα από τις διαστάσεις

1
Δεδομένα: μήκος μεταξύ καθέτων (LBP) 140 m, πλάτος 20 m, βύθισμα 8,00 m, Cb 0,653, θαλασσινό νερό.
Χρησιμοποίησε τις διαστάσεις που ορίζονται για τον Cb. Πλάτος και βύθισμα είναι θεωρητικές διαστάσεις, μετρημένες εσωτερικά του εξωτερικού ελάσματος. Ισοβύθιστο σημαίνει ίσα πρωραία και πρυμναία βυθίσματα.
2
V = 140 × 20 × 8,00 × 0,653 = 14.627 m³.
Ο όγκος του παραλληλεπιπέδου επί τον συντελεστή γάστρας.
3
Δ = 14.627 × 1,025 = 14.993 t, περίπου 15.000 t.
Συμφωνεί με τον υδροστατικό πίνακα στα 8,00 m.
4
Βάρος κενού πλοίου 4.500 t: DWT = 15.000 − 4.500 = 10.500 t.
Όλα τα βάρη επί του πλοίου εκτός από το ίδιο το πλοίο.
5
Στο θερινό βύθισμα το Δ είναι 16.500 t: θερινό DWT = 12.000 t.
Το θερινό νεκρό βάρος υπερβαίνει το τρέχον κατά 1.500 t.

3Βασικά στοιχεία

Εκτόπισμα: Δ = V × ρ (t = m³ × t/m³)
Θαλασσινό / γλυκό νερό: 1,025 / 1,000 t/m³
Νεκρό βάρος: DWT = Δ − βάρος κενού πλοίου
Συντελεστής γάστρας: Cb = V ÷ (L × B × d)
Συνήθεις τιμές Cb: Δεξαμενόπλοιο ή πλοίο χύδην φορτίου 0,80–0,85· πλοίο εμπορευματοκιβωτίων 0,60–0,70

4Βασικά σημεία

1
Δ = V × ρ: το πλοίο ζυγίζει όσο το νερό που εκτοπίζει.
2
DWT = Δ − βάρος κενού πλοίου· το φορτίο είναι το DWT μείον αναλώσιμα, έρμα και σταθερά βάρους.
3
Ο Cb = V ÷ (L × B × d) δείχνει πόσο πλήρης είναι η γάστρα.
4
Μετέτρεψε τους όγκους σε τόνους με τη σωστή πυκνότητα πριν υπολογίσεις οποιαδήποτε ροπή.

5Συχνά λάθη

Λάθος: Στο γλυκό νερό το πλοίο ζυγίζει λιγότερο, άρα μειώνεται το εκτόπισμά του.
Σωστό: Το Δ δεν αλλάζει. Το γλυκό νερό είναι ελαφρύτερο, οπότε το πλοίο εκτοπίζει μεγαλύτερο όγκο και έχει μεγαλύτερο βύθισμα.
Λάθος: Νεκρό βάρος είναι το φορτίο που μπορεί να μεταφέρει το πλοίο.
Σωστό: Το νεκρό βάρος περιλαμβάνει καύσιμα, νερό, εφόδια, έρμα και σταθερά βάρους. Το φορτίο είναι ό,τι απομένει.

6Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων

Κατάσταση

Το Δ είναι 15.000 t και το βάρος κενού πλοίου 4.500 t. Το γνωστό νεκρό βάρος εκτός φορτίου είναι 830 t, χωρίς χωριστή σταθερά βάρους 120 t. Ο υποπλοίαρχος αναφέρει φορτίο 10.500 t. Το δέχεσαι;

Δες την απάντηση

Όχι. Οι 10.500 t είναι το συνολικό νεκρό βάρος. Φορτίο = 10.500 − 830 − 120 = 9.550 t. Η σταθερά βάρους ανήκει στο νεκρό βάρος και πρέπει να υπολογιστεί μία φορά.

Κλειδιά εξετάσεων

Δ = V × ρ· το βάρος του πλοίου παραμένει ίδιο σε κάθε νερό.
Βάρος κενού πλοίου: το πλήρως εξοπλισμένο πλοίο χωρίς μεταβλητά φορτία· DWT = Δ − βάρος κενού πλοίου.
Cb = V ÷ (L × B × d)· Cw = Aw ÷ (L × B).

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