Oblik krivulja stabilnosti

7/26/2019 Oblik krivulja stabilnosti

http://slidepdf.com/reader/full/oblik-krivulja-stabilnosti 1/27

Čimbenici koji utječu na krivulju statičke stabilnosti C apt. Goran Belamarić

PPOOMMOORRSSKKII FFAAKKUULLTTEETT –– SSPPLLIITT

PPR R EEDD A A V V A A NN J J A A -- V V J JEEŽŽBBEE

ČIMBENICI KOJI UTJEČU NA OBLIK

KRIVULJE STATIČKE STABILNOSTI

Nastavnik:

Capt. Goran Belamarić, mag.ing.naut., Master Mariner

Viši predavač

Pripremio: Kap.Goran Belamarić, mag.ing.naut., Viši predavač

SPLIT, ožujak 2014.

1




Sadržaj

1 UVOD ....................................................................................................................................... 3

2 CILJEVI ...................................................................................................................................... 4

3 ČIMBENICI KOJI UTJEČU NA OBLIK KRIVULJE STATIČKE STABILNOSTI .................................... 5

3.1 Učinak promjene KG ............................................................................................................ 5

3.1.1 Izračunavanje porasta/smanjenja GZ kao posljedice promjene KG ............................ 5

3.1.2 Učinak promjene KG na krivulju statičke stabilnosti ................................................... 7

3.2 Učinak poprečnog pomaka težine (Naginjanje broda) ...................................................... 10

3.2.1 Uzroci nagiba ............................................................................................................. 10

3.2.2 Izračunavanje smanjenja GZ kao posljedice poprečnog pomicanja .......................... 11

3.2.3 Učinak naginjanja na krivulju statičke stabilnosti...................................................... 12

3.3 Učinak promjene nadvodnog dijela broda (nadvođa) ....................................................... 16

3.3.1 Uzroci promjene nadvodnog dijela broda ................................................................. 16

3.3.2 Učinak promjene nadvođa na širinu broda, gaz i KG. ............................................... 17

3.3.3 Učinak povećanja nadvođa na krivulju statičke stabilnosti ....................................... 17

3.4 Usporedba stabilnosti broda u uvjetima manje ili veće natovarenosti............................. 18

3.4.1 Učinak povećanja širine broda na konstantni gaz i nadvođe .................................... 21

3.4.2 Učinak povećanja širine na krivulju statičke stabilnosti ............................................ 22

3.4.3 Praktična primjena efektivnog povećanja širine ....................................................... 23

3.5 Učinak trima na krmi (UZDUŽNA STABILNOST BRODA) ................................................... 24

Usporedba istog gaza na pramcu i krmi s većim gazom na krmi (pretegom na krmi) na

karakteristike stabiliteta (uzdužni stabilitet broda) ...................................................................... 24

3.5.1 Učinak pretega na krmi na krivulju statičke stabilnosti ............................................. 25

4 Zaključak ................................................................................................................................ 26

5 Literatura ............................................................................................................................... 27

2




1 UVOD

Oblik i površina ispod krivulje statičke stabilnosti ovisi o načinu utovara broda;

osnovno je da osoba/osobe odgovorne za utovar razumiju svaki od čimbenika koji može

utjecati na njen oblik, površinu i GZ. U ovom dijelu svaki od čimbenika zasebno će se

detaljno obraditi, no mora se imati na umu da u praksi velik broj tih čimbenika djeluje na

krivulju kumulativno u bilo kojem trenutku kada dođe do promjene uvjeta utovara.

Pravila utovara broda kojih se moramo pridržavati uključuju:

Kroz cijelo vrijeme utovara brod mora zadovoljavati minimum kriterija intaktne

stabilnosti. Brod ne smije biti prekomjerno krut (što izaziva pretjeranu stabilnost) niti

previše mekan (u ovom slučaju brod je stabilan no ima premali stabilitet što dovodi do

prevelikog kuta naginjanja kod ljuljanja broda)

Važno je znati kako poboljšati stabilnost broda kako bi se popravilo odstupanje

od minimalnih kriterija intaktne stabilnosti.

Posljedice promjena koje se događaju za vrijeme putovanja, kao što su potrošnja

goriva koje se nalazi u donjem dijelu broda, pojava slobodnih tekućih površina,

pomicanje tereta itd. moraju se također uzeti u obzir prema krivulji stabilnosti da bi se

spriječio neprihvatljiv gubitak stabilnosti.

Svrha ovog odlomka je dodatno upoznavanje čitatelja s krivuljom stabilnosti da bi

on bio sposoban donijeti ispravne odluke u situacijama neadekvatne stabilnosti broda.

3




2 CILJEVI

Po završetku ovog odlomka čitatelj će ostvariti slijedeće:

1. Razumjeti učinak promjene KG (visina gravitacijskog centra broda iznad kobilice)

na krivulju statičke stabilnosti;

2. Razumjeti učinak poprečnog pomaka tereta (naginjanje broda) na krivulju

statičke stabilnosti;

3. Razumjeti učinak promjene nadvođa (okomita udaljenost od plovne vodne linije

do gornjeg ruba opločenja palube) na krivulju statičke stabilnosti;

4. Shvaćati razliku u stabilnosti broda u uvjetima manjeg ili većeg opterećenja

teretom;

5. Razumjeti utjecaj glavnog rebra broda na krivulju statičke stabilnosti;

6. Razumjeti učinak trima broda (preteg broda - razlika gaza na pramcu i krmi) na

krivulju statičke stabilnosti;

4




3 ČIMBENICI KOJI UTJEČU NA OBLIK KRIVULJE STATIČKE STABILNOSTI

3.1 U činak promjene KG

KG broda se može promijeniti uslijed sljedećeg:

1. Utovar, istovar ili premještanje glavnih dijelova tereta;

2. Punjenje, pražnjenje ili pretakanje balasta, goriva ili ulja za podmazivanje;

3. Povećanje KG uslijed dizanja tereta pomoću brodske opreme nakon čega

slijedi njegov utovar, istovar ili premještanje;

4. Promijene za vrijeme putovanja:

potrošnja goriva, svježe vode i uskladištenih stvari;

pojava momenata slobodne površine uslijed slabljenja strujanja u rezervoaru;

apsorpcija vlage koju upijaju drveni ili slični dijelovi tereta;

nastanak leda na palubi;

nakupljanja vode na palubi te u teretu koji se nalazi na palubi;

vertikalna komponente premještanja krutih tereta tipa pšenice

5. ulazak vode uslijed oštećenja trupa

Gore opisani učinci mogu se prikazati kao pojam smanjenja ili povećanja

vrijednosti poluge stabilnosti (GZ ) kao što je detaljnije prikazano u poglavlju 3.1.21.

3.1.1

Izračunavanje porasta/smanjenja GZ kao posljedice promjene KG

Uzmimo za primjer naginjanje broda uslijed djelovanja vanjske sile do nekog nagiba

(manjeg ili većeg kuta) (slika 3.1).

Slika 3.1

5




Ako se poveća G (poveća se i KG), GZ će se smanjiti i brod će postati

nestabilniji. Ako se smanji G (smanji se i KG), GZ će se povećati i brod će postati

stabilniji.

Povećanje ili smanjenje GZ pri određenom kutu nagiba može se jednostavno

izračunati.

Razmotrite sliku 3.2.

Slika 3.2

Ako se G poveća do G1 a brod je nagnut pod istim kutom:

GX= gubitak poluge stabilnosti

U trokutu GG1X:

Ako se G smanji do G2 a brod ostane nagnut pod istim kutom:

G2Y= povećanje poluge stabilnosti

U trokutu GG2Y:

6




Ako KG mijenja učinak na GZ pri bilo kojem kutu nagiba promjena se može izračunati iz

izraza:

GUBITAK/POVEĆANJE

Gdje je θ kut nagiba za koji se računa gubitak ili povećanje GZ .

Napomena:

Uvijek provjerite da se korekcija primjenjuje na originalnu GZ vrijednost na pravilan

način !

3.1.2

Učinak promjene KG na krivulju statičke stabilnosti

U svrhu primjera, pretpostavimo da brod ima raspon stabilnosti 90°, a KG se poveća

pomicanjem tereta unutar broda prema naprijed.

Povećanjem G (poveća se KG), a gubitak GZ pri bilo kojem kutu nagiba može se

izračunati iz:

Gubitak

Buduću da vrijedi možemo zaključiti:

GUBITAK GZ ĆE SE POVEĆATI S POVEĆANJEM KUTA NAGIBA

Učinak na krivulju stabiliteta prikazan je na slici.

Slika 3.3

7




Učinci povećanja KG su slijedeći:

• Početni GM je smanjen (zbog količine jednake GGV);

• Sve GZ vrijednosti u rasponu stabilnosti su smanjene, posebno pri većim

kutevima nagiba;

•

Dinamička stabilnost (površina ispod krivulje) se smanjuje, a time se brod slabije

opire promjeni nagiba uzrokovanog vanjskim silama;

• Raspon stabilnosti se smanjuje;

• Kut pri kojem dolazi do potapanja ruba palube (točka infleksije krivulje – nije

prikazano na slici) ostaje nepromijenjen kao što se nadvođe nije promijenilo

• U praksi, većina aspekata stabilnosti se pogoršava !

Ako se G snizi tako da uzrokuje smanjenje KG tada sve vrijednosti GZ se povećaju.

Početni GM se povisi, a većina aspekata stabilnosti se popravlja!

Primjer 1.

M.V. Almar ima deplasman od 23 000 tona i KG 8.34 m.

a) Nacrtajte krivulju statičke stabilnosti za ovaj primjer.

b) 1240 tona tereta se premješta s mjesta skladištenja(Kg 3,70 m) na palubu (Kg 16,70

m). Korekcijom originalne GZ vrijednosti nacrtajte krivulju stabilnosti za nove

uvjete i odredite promjene vrijednosti slijedećeg:

i. GM

ii. Raspon stabilnosti

iii. Maksimalan GZ i kut naginjanja pri kojem je GZ maksimalan

Rješenje:

a)

Unesite hidrostatičke podatke s deplasmanom od 23 000 t i izračunajte KM.

Izračunajte efektivan GM.

KM 9,398

KG 8,340

GM 1,058

8




Koristeći KN vrijednost izračunajte vrijednosti GZ za zadane vrijednosti.

Nagib 10 20 30 40 60 80

KN 1,650 3,340 5,150 6,720 8,230 8,220

KG*sin nagiba 1,448 2,852 4,170 5,361 7,223 8,213

GZ 0,202 0,488 0,980 1,359 1,007 0,007

Nacrtajte krivulju statičke stabilnosti (prikazano na slici 3.4). Izračunajte GGV

uzrokovan premještanjem tereta.

Koristeći: izračunajte korekciju koju ćete primijeniti na

početnu GZ te iz toga izračunati konačni GZ. Nacrtajte krivulju stabilnosti za konačno

stanje.

Nagib 10 20 30 40 60 80

Početni GZ 0,202 0,488 0,980 1,359 1,007 0,007

GGV sin stupanj 0,122 0,240 0,350 0,451 0,607 0,690

Konačni GGV 0,080 0,248 0,630 0,908 0,400 -0,683

Obje krivulje prikazane su na slici 3.4

Slika 3.4

9




Rješenje:

b) i) početni GM 1,058 m

GGV (prema gore) 0,701 m

Konačni GM 0,357 m

ii) Iz nacrtanih krivulja, raspon stabilnosti se smanjio otprilike s 0°do 80° na

0°do 67°

iii) Početni maksimalni GZ je bio otprilike 1,48 m pri 48°. Konačni maksimalni

GZ je otprilike 0,97 m pri 47°.

3.2

Učinak poprečnog pomaka težine (Naginjanje broda)

3.2.1

Uzroci nagiba

Naginjanje broda može nastati kao posljedica:

1. Utovar, istovar i premještanje glavnog tereta oko glavne linije;

2. Punjenje, pražnjenje ili premještanje balasta, goriva ili ulja za podmazivanje oko

glavne linije;

3. Poprečno prebacivanje G uslijed dizanja tereta izvan palube pomoću brodske

opreme nakon čega slijedi njegov utovar, istovar ili premještanje oko glavne

linije;

4. Promjene za vrijeme putovanja;

potrošnja goriva, svježe vode i uskladištenih stvari na dijelovima

udaljenim od glavne linije;

apsorpcija vlage koju upijaju drveni ili slični dijelovi tereta na

dijelovima udaljenim od glavne linije;

nesimetričan nastanak leda na palubi;

nakupljanja vode na palubi te u teretu koji se nalazi na palubi na

dijelovima udaljenim od glavne linije;

horizontalna komponenta premještanja krutih tereta tipa pšenice ili

poprečno premještanje bilo kakvog tereta u teškim vremenskim

uvjetima.

5. Ulazak vode uslijed oštećenja trupa.

10




3.2.2

Izračunavanje smanjenja GZ kao posljedice poprečnog pomicanja

Uzmimo brod, početno u uspravnom položaju s G na glavnoj liniji; koji se naginje zbog

vanjske sile pod nekim kutom q (mali ili veliki), s teretom w na jednoj strani (slika 3.5).

Poluga stabiliteta je GZ .

Slika 3.5

Teret se tada premješta preko palube na drugu stranu te izaziva pomicanje G

paralelno i u istom smjeru s pomicanjem tereta u GH.

Slika 3.6 prikazuje sada naginjanje broda pri istom kutu kao i ranije.

Slika 3.6

Poluga stabiliteta se smanjuje sa GZ na GHZ1 kao posljedica poprečnog pomicanja

tereta.

Smanjenje GZ pri određenom kutu nagiba može se lako izračunati.

GX= gubitak poluge stabilnosti

11




U trokutu GGHX:

Ako se brod nagne gubitak GZ pri bilo kojem kutu se može odrediti prema:

Gubitak

gdje je kut nagiba za koji se računa gubitak GZ .

3.2.3

Učinak naginjanja na krivulju statičke stabilnosti

Uzmimo za primjer, da brod ima raspon stabilnosti od 90°

Ako se G pomakne s glavne linije do GH gubitak GZ pri bilo kojem kut u nagiba može se

izračunati pomoću:

Gubitak

Budući da je slijedi:

GUBITAK GZ ĆE SE SMANJITI KAKO SE POVEĆAVA KUT NAGIBA, tj. NAJVEĆI GUBITAK

GZ BITI ĆE U USPRAVNOM POLOŽAJU BRODA. (Brod dolazi u stanje mirovanja u mirnim

uvjetima vode pri kutu nagiba gdje GGH predstavlja negativnu vrijednost GZ, a brod je u

uspravnom položaju!)

Učinak na krivulju stabiliteta prikazan je na slici.

12




Slika 3.7

Učinak naginjanja je slijedeći:

• Početni GM je nepromijenjen (budući da samo vertikalni pomaci G uzrokuju ovu

promjenu)

• Sve vrijednosti GZ u rasponu stabilnosti se smanjuju, posebice pri malim

kutovima nagiba (kad je brod uspravan GGH djeluje kao poluga prevrtanja, koja

uzrokuje naginjanje broda do kuta naginjanja;

• Dinamička stabilnost (površina ispod krivulje) je smanjena. Budući da je brod već

nagnut, potreban je manji rad vanjskih sila da se brod nagne do opasnih kutova

nagiba na nagnutoj strani!

• Raspon stabilnosti se smanjuje (na oba kraja raspona za brod kojem je početni

raspon bio manji od 90°).

• Kut nagiba kod kojeg dolazi do uranjanja palube ostaje nepromijenjen no

potreban je manji rad vanjskih sila da bi došlo do uranjanja palube na nagnutoj

strani.

13




Napomena:

IMO i M.S.(Load Line) međunarodni propisi o kriterijima intaktne stabilnosti i

utovaru ne specificiraju da brod uvijek mora biti u uspravnom položaju. Trebalo bi

biti očito da naginjanje ima štetan učinak na stabilnost broda gdje površina ispod GZ

krivulje pri malom kutu nagiba može biti znatno smanjena; to može rezultirati

naginjanjem broda do opasnih kutova nagiba na nagnutoj strani broda. Međunarodni

kodeks o sigurnom prijevozu žitarica u rasutom stanju (IMO- engl. International

grain code) prihvaća ovu činjenicu i da bi minimalizirao posljedice premještanja

pšenice (rasutog tereta) obavezno je da kapetan osigura uspravan položaj broda

prije isplovljavanja. Treba uvijek imati na umu da u ekstremnim uvjetima može doći

do premještanja tereta, što dalje može značajno smanjiti stabilnost već nagnutog

broda.

Primjer 2

M.V. Almar ima deplasman od 26 000 tona i KG 8,86 m

a) Nacrtajte krivulju stabilnosti za ove uvjete.

b)

324 tone tereta na palubi se premjesti poprečno na udaljenost od 6,0 m u lošim

vremenskim uvjetima. Korigirajući početni KG nacrtajte krivulju stabilnosti za nove

uvjete i odredite slijedeće:

i) Kut naginjanja;

ii) Promjenu u rasponu stabilnosti;

iii) Promjenu vrijednosti maksimalnog GZ te kut nagiba pri kojem je GZ

maksimalan.

c) Usporedite početne i konačne vrijednosti momenta uspravljanja pri kutu naginjanja

od 20°.

Rješenje:

a) Unesite hidrostatičke vrijednosti s deplasmanom od 26 000 t i odredite KM

vrijednost. Izračunajte efektivni GM.

14




KM 9,310

KG 8,860

GM 0,450

Koristeći KN vrijednost izračunajte vrijednosti GZ za zadane uvjete.

Nagib 10 20 30 40 60 80

KN 1,640 3,300 5,040 6,500 8,060 8,140

KG*sin nagiba 1,539 3,030 4,430 5,695 7,673 8,725

GZ 0,101 0,270 0,610 0,805 0,387 -0,585

Nacrtajte krivulju statičke stabilnosti (pogledajte sliku 3.8) Izračunajte GGH uzrokovan

poprečnim premještanjem tereta na palubi.

Koristeći: Gubitak izračunajte korekcije koje se odnose na

početnu vrijednost GZ da bi izračunali konačni GZ. Nacrtajte graf krivulje stabilnosti za konačne uvjete.

Nagib 10 20 30 40 60 80

Početni GZ 0,101 0,270 0,610 0,805 0,387 -0,585

GGH cos stupanj 0,074 0,070 0,065 0,057 0,037 0,013

Konačni GGH 0,028 119,000 0,545 0,748 0,350 -0,598

Zapamtite da gubitak GZ pri 0°nagiba=GGH=0,075 m, pa je nova vrij ednost GZ pri 0°sada -0,075 m.

Slika 3.8

15




Rješenje:

b)

i) Približni kut naginjanja kao posljedica premještanja tereta je 7

ii) Raspon stabilnosti se reducira s 0°do 68° , na otprilike 7 do 67°

iii) Početni maksimum GZ je 0,82 m pri otprilike 43°. Konačni maksimalan GZ je

0,77m pri otprilike 44°.

c) Deplasman = 26 000 t

Pri kutu nagiba od 20º heel početni GZ = 0,270 m

Početni moment ispravljanja pri kutu nagiba 20º = 0.270 × 26000 = 7020 t -mNakon poprečnog premještanja tereta GZ pri nagibu od 20º = 0,199 m

Konačan moment ispravljanja pri nagibu od 20º = 0,199 × 26000 = 5174 t -m

(Ovo je nova vrijednost momenta ispravljanja ako bi se brod nagnuo iznad kuta

naginjanja od 7 nagnutoj strani).

3.3

Učinak promjene nadvodnog dijela broda (nadvođa)3.3.1

Uzroci promjene nadvodnog dijela broda

Do promjena nadvođa može doći uslijed:

1. Utovara i istovara tereta što mijenja gaz broda;

2. Punjenja i pražnjenja balasta, goriva i ulja za podmazivanje

3. Nastanka leda (posebice na malim plovilima) i apsorpcija vlage na teret na palubi

4.

Ulaska vode uslijed oštećenja

5. Zapljuskivanja mora na palubu uslijed teških vremenskih uvjeta.

16




3.3.2

Učinak promjene nadvođa na širinu broda, gaz i KG.

Uzmimo dva broda sličnih karakteristika koji imaju istu širinu broda, gaz i KG ali jedan

ima veće nadvođe, kao što je prikazano.

Slika 3.9

Kod kutova naginjanja broda koji su skoro kao kut pri kojem se rub palube uranja

u vodu kod manjih plovila krivulja statičke stabilnosti je jednaka.

Kod kutova naginjanja iznad kuta kod kojeg dolazi do uranjanja ruba palube kod

brodova s malim nadvođem, vrijednosti GZ biti će veće za veću vrijednost nadvođa

budući da se strmost krivulje povećava prema većem kutu naginjanja, tj. kut infleksije

koji se podudara s uranjanjem palube će se dogoditi kod većeg kuta naginjanja. To je

posljedica kontinuiranog povećanja veličine vodene površine što rezultira većom BM

vrijednošću.

3.3.3

Učinak povećanja nadvođa na krivulju statičke stabilnosti

Slika3.10

17




Učinci povećanja nadvođa su slijedeći:

• Početni GZ je nepromijenjen (budući da samo vertikalni pomaci G uzrokuju

promjenu)

•

GZ vrijednost će se promijeniti pri kutu naginjanja iza kuta naginjanja pri kojem

dolazi do uranjanja palube u vodu za brodove manjeg nadvođa;

• Dinamička stabilnost (površina ispod krivulje) se povećava kako raste kut nagiba

iznad kuta pri kojem dolazi do uranjanja ruba palube;

• Raspon stabilnosti se povećava

Ako dolazi će doći do smanjenja nadvođa doći će i do smanjenja GZ.

3.4

Usporedba stabilnosti broda u uvjetima manje ili veće natovarenosti

Slika 3.11 pokazuje metacentrički dijagram za M.V.Almar brod koji je progresivno

utovarivan od lakog utovara (gaz 2,33 m) do uvjeta ljetnog utovara (10,20 m). KM se

smanjuje (s laganim porastom koji se događa kod gaza od 8,60 m naviše).

Slika 3.11

18




KB se očito povećava s povećanjem gaza, dok se BM smanjuje kao sto je dolje objašnjeno.

Razmotrite sliku 3.12.

Slika 3.12

Pomicanje B pri bilo kojem kutu nagiba se može izračunati koristeći:

gdje je:

v= volumen premještenog klina;

bb1 =duljina kroz koju se premjestio centroid klina;

V =volumen pomaka broda

Kod ukrcajnog gaza (pomaka broda) volumen premještenog klina uzgona (v)

predstavlja manji dio sveukupnog volumena pomaka broda (V) koji bi se dogodio pri

malom gazu u blagim uvjetima (pomak).

Iz toga:

BM se smanjuje kako se povećava gaz. Za normalan raspon operabilnog gaza

broda KM se obično smanjuje kako se gaz povećava, s manjim porastom ponovno pri

najdubljem gazu kao što pokazuje metacentrički dijagram za M.V. Almar (slika

3.11).Slika 3.13 uspoređuje krivulje statičke stabilnosti za M.V. Almar u blagim uvjetima

i uvjetima punog utovara s pretpostavkom konstantne vrijednosti KG (plava krivulja).

Crvena krivulja je za manje vrijednosti KG koje će osigurati stabilnije uvjete utovara (kao

što je preporučeno za uvjete utovara u knjizi stabiliteta na kojoj se zasniva M.V.Almar).

19




Slika 3.13

Prema uvjetima zasebnih vrijednosti GZ, za danu vrijednost KG brod će postati manje

stabilan što je natovareniji, iako:

MOMENT ISPRAVLJANJA (t -m) UKUPNA TEŽINA TERETA(DEPLACEMENT) (t)

Krivulja momenta ispravljanja pokazuje da dodatni teret utovarenog broda zahtijeva

više rada vanjskih sila da bi se brod nagnuo do određenog kuta nagiba (slika 3.14).

Slika 3.14

20




Prema uvjetima momenta ispravljanja, s pretpostavkom da brod ima

zadovoljavajuću vrijednost KG u uvjetima kad je natovaren nego u stvarnosti dati će

veću stabilnost kako treba više rada da bi se brod nagnuo do određenog kuta što je

posljedica povećanog pomaka.

3.4.1

Učinak povećanja širine broda na konstantni gaz i nadvođe

Slika 3.15 prikazuje dva broda oblika kutije, jedan uzak, a drugi širok, koji imaju

jednaki gaz i KG te nagib pod malim kutom.

Slika 3.15

Kako se bilo koji od ova dva broda nagne, pomak centra uzgona prema van može se

izračunati iz izraza:

gdje je: v= volumen pomaka klina uzgona;

bb1 je duljina kroz koju je prošao centroid pomaka klina;

V je volumen pomaka broda

Za širi brod volumen klina uzgona (v) i duljina kroz koju se pomakne (bb1) su veći, pa je

pomak prema van od B do B1 veći. To stvara veću vrijednost KM (i GM), pa je početna

stabilnost veća za šire plovilo.

Porast pri početnoj stabilnosti korigira se prema ranijem kutu nagiba, pri kojem dolazi

do uranjanja ruba oplate palube šireg plovila.

21




Slika 3.16

3.4.2

Učinak povećanja širine na krivulju statičke stabilnosti

Slika 3.17

Učinak povećanja stabilnosti je kao što slijedi:

* Početni GM se povećava kao posljedica povećanja BM.

* Vrijednost GZ se početno povećava.

* Dinamička stabilnost (površina ispod krivulje) se početno povećava.

* Kut pri kojem se rub oplate palube uranja se smanjuje.

* Raspon stabilnosti se može smanjiti ili povećati. To će ovisiti o početnom nadvođu i

povećanju širine za promatrano nadvođe. Što je manje nadvođe i biti će veće povećanje

širine i daljnje smanjenje kuta nagiba pri kojem dolazi do uranjanja ruba oplate, to može

uzrokovati smanjenje raspona. Ako je nadvođe znatnije, bilo koje povećanje širine

rezultirati će povećanjem stabilnosti.

22




3.4.3

P raktična primjena efektivnog povećanja širine

Modifikacije za poboljšanje stabilnosti broda mogu biti potrebne u slučaju potrebe

dodavanja tereta pri konverziji ili kao način kompenzacije za nedostatnu stabilnost kada je brod

po završetku nagnut.

Poboljšanja mogu biti:

• povećanje KM;

• povećanje vrijednosti velikog kuta poluge ispravljanja;

• povećanje raspona pozitivne stabilnosti ili ;

Sve navedeno sa svrhom povećanja stabilnosti.

Poboljšanja mogu biti neophodna s obzirom na poremećenu stabilnost, vjerojatno kao

rezultat donesenih zakonskih promjena.

Kada je potrebna veća promjena u stabilnosti, opcija je postavljanje vanjskih

tankova smatraju brodski arhitekti. Takvi tankovi se stavljaju da bi se povećala efektivna

širina (i veličina vodene površine) za raspon operativnog gaza broda da bi se povećao

BM (i KM) kao što je već bilo opisano.

Da bi se izbjegle nagle promjene stabiliteta, pri većim kutevima nagiba, vanjski

tankovi moraju biti na nekoj udaljenosti ispod optimalne razine vode. To osigurava da

tankovi ne izađu iz vode pri naginjanju broda (da se ne izgube prednosti dobivenedodavanjem tankova).

Kriterij dizajna dodavanja trebao bi biti takav da vanjski tank ostane uronjen u

vodu kada je brod pri minimumu operabilnog gaza i nagnut na 5-10°.

Mjesto gornjeg ruba vanjskog tanka biti će postavljeno ovisno o tome postavlja li se

da bi povećao GM ili još dodatno uz GM i raspon stabilnosti. Slika 3.18 pokazuje raspored

vanjskih tankova koji se mogu staviti na pučinsko plovilo kada se postoji potreba da se

oprema nalazi na bočnoj strani broda ili kao dodatak na palubnoj dizalici kojom seupravlja na moru, gdje se mogu pojaviti problemi sa stabilitetom kao posljedica

premještanja tereta.

23




Slika 3.18

Slika 3.18 Vanjski tankovi dodani na pučinsko plovilo. Niži tank povećava KM ipočetnu stabilnost; manji gornji tank povećava vrijednost GZ pri većim kutovima nagiba

i poboljšava raspon stabilnosti.

3.5 Učinak trima na krmi (UZDUŽNA STABILNOST BRODA)

Usporedba istog gaza na pramcu i krmi s većim gazom na krmi (pretegom nakrmi) na karakteristike stabiliteta (uzdužni stabilitet broda)

U mirnoj vodi brod koji je zatežan na krmi (preteg na krmi) može se očekivati da

ima veći GM nego kad je gaz jednak na pramcu i krmi (ravna kobilica). To je rezultat

normalno većeg KM u slučaju pretege. Ta veća vrijednost KM djelomično proizlazi iz

povećanog KM i povećanog BM (uzrokovan povećanjem efektivne duljine vodene

površine).

Slika 3.19 Povećanje uzdužnog KM uzrokovano pretegom na krmi

24




U uvjetima pretega na krmi KB je lagano povećan zbog oblika podvodnog

volumena,a BM je lagano povišen zbog povećanog momenta inercije (I) vodene površine.

Kao posljedica toga povećava se KM za bilo koju vrijednost KG, vrijednosti GM i GZ su

povećane pri manjim kutovima nagiba.

Inicijalno poboljšana stabilnost (pri malim kutovima nagiba) je bolja od izbočenja

i činjenice da je smanjen gaz na krmi. Kada pri ravnoj kobilici i nagibu pod kutom pri

kojem dolazi do uranjanja oplate palube u vodu, takvog da je uranjanje duž cijelog

bočnog dijela (zanemarujući učinak krivulje trima broda i nadgrađa broda koji se

smatraju rezervnim uzgonom). Ako je brod pretegnut na pramcu, a zatim nagnut tako da

najprije uranja krmena paluba (pri sličnom kutu nagiba) rezultat je smanjena vrijednost

GZ u srednjem rasponu GZ krivulje.

3.5.1

Učinak pretega na krmi na krivulju statičke stabilnosti

Učinak je prikazan na slici 3.20 u pretjeranim uvjetima zbog potreba ilustracije.

Slika 3.20

Učinak pretega na krmi je slijedeći:

• Početni GM je povećan kao posljedica povećanog KB i BM.

• Vrijednosti GZ se početno povećavaju.

• Dinamička stabilnost (površina ispod krivulje) se početno povećava.

• Kut pri kojem dolazi do uranjanja oplate broda se smanjuje uslijed ranijeg

uranjanja krme.

• Raspon stabilnosti se vjerojatno smanjuje kao sto će početni porast vrijednosti

GM i GZ pri malim kutovima biti minimalan.

25




Dosada dana objašnjenja su dosta pojednostavljena, ali mogu biti dostatna za

objašnjavanje osnovnih problema koji se povezati uz ovu tematiku.

Za podrobnije razumijevanje ove teme trebalo bi detaljnije proučiti literaturu.

4 Zaključak

Transportni i teretni brodovi na svojim rutama često su izloženi raznim utjecajima iz okoliša,

ponajviše vremenskim uvjetima koji nisu pod našom kontrolom ali mogu uzrokovati ozbiljne havarije

brodova. Da bi se povećala sigurnost broda i minimizirali čimbenici koji bi tu sigurnost mogli ugroziti

važno je poznavati aspekte stabilnosti broda. Stabilnost broda jedan je od čimbenika koji uslijed

nedovoljnog poznavanja teorije može vrlo lako, ne samo u lošim vremenskim uvjetima, nego i kod

uobičajenih operacija poput utovara i istovara dovesti do prevrtanja broda i šteta velikih razmjera.

Iz tog razloga bitno je da osobe ove struke budu dobro upoznate s čimbenicima koji mogu

narušiti stabilnost broda, da budu svjesne ravnotežnih zakonitosti koje bi tu stabilnost mogle narušiti

jer posljedično ugrožavaju sigurnost broda a time i sigurnost članova posade. Poznavanje zakonitosti

statičke stabilnosti jedna je bitnih komponenti za odgovorno obavljanje poslova i dužnosti ove

struke.

26




5 Literatura

1. Rhodes MJ. Ship Stability for Mates/Masters: Seamanship International Ltd; 2003.

2. http://www.pomorci.com/Edukacija/80-100/STABILITET%20BRODAII.pdf

3. http://seaworm.narod.ru/2/Stab1.pdf

http://www.pomorci.com/Edukacija/80-100/STABILITET%20BRODAII.pdf




http://seaworm.narod.ru/2/Stab1.pdf




Documents

Oblik krivulja stabilnosti