curs 7 eg

Universitatea Maritimă din Constanţa Conf.dr.ing.Laurenţiu Chiotoroiu

TEORIA SI CONSTRUCTIA NAVEI CCUURRSSUULL 77 NESCUFUNDABILITATEA. VITALITATEA NAVEI 7.1. Calitǎţi nautice. Cauze ce determinǎ perforarea învelişului. Clasificarea

gǎurilor de apǎ. 7.2. Mǎsuri de asigurarea vitalitǎţii navei. Mǎsuri pasive de asigurarea

nescufundabilitǎţii. 7.3. Mǎsuri de asigurarea vitalitǎţii navei. Mǎsuri active de asigurarea

nescufundabilitǎţii. 7.1. CALITĂŢI NAUTICE. CAUZE CE DETERMINĂ PERFORAREA ÎNVELIŞULUI ETANŞ. CLASIFICAREA GǍURILOR DE APǍ Calităţile nautice sunt însuşiri obligatorii ale navei, care determină interacţiunea dintre navă şi mediu înconjurător:

1. Flotabilitatea 2. Stabilitatea 3. Nescufundabilitatea

3. Nescufundabilitatea – reprezintă capacitatea navei de a pluti şi de a-şi menţine stabilitatea în cazul când unul sau mai multe compartimente sunt inundate în urma unor avarii la corp. Se mai poate defini şi astfel: calitatea nautică care presupune menţinerea flotabilităţii în condiţii de avarie în cazul perforării învelişului etanş (coliziuni, eşuări, explozii interne sau externe etc.) Vitalitatea navei reprezintă capacitatea acesteia de a-şi menţine caracteristicile tehnice, de exploatare şi proprietăţile nautice în condiţii de avarie. Vitalitatea se asigură prin mijloace constructive (compartimentarea etanşă a corpului navei şi bord liber minim suficient de mare) sau mijloace active (la acţiunea echipajului). La menţinerea activităţii la bordul navei concură trei factori principali: - vitalitatea corpului - constituie capacitatea navei de a-şi menţine proprietăţile atunci când datorită avariei, în interiorul corpului pătrunde o masă de apă, prin găurile de apă produse. Vitalitatea este prevăzută chiar din faza de proiectare printr-un compartiment corespunzător care să asigure suficientă rezervă de flotabilitate şi stabilitate. - vitalitatea mijloacelor tehnice - reprezintă capacitatea navei de a-şi menţine flotabilitatea, stabilitatea şi de a guverna prin luarea tuturor măsurilor necesare, care să conducă la înlăturarea avariei.

- vitalitatea echipajului - se înţelege capacitatea membrilor de echipaj de a-şi păstra forţa fizică şi starea morală în orice condiţii, încât să poată contribui astfel la asigurarea vitalităţii navei. O importanţă majorǎ este acordată luptei împotriva pătrunderii apei şi a răspândirii ei. Pătrunderea apei ca şi infiltraţiile duc la apariţia de suprafete libere de lichid, înrăutăţind stabilitatea navei.


Cauze ce determinǎ perforarea învelişului etanş: O gaură de apă este o spărtură în opera vie indiferent de cauza care a produs-o şi prin care pătrunde apă în interiorul navei. De obicei, găurile de apă sunt produse ca urmare a unor fenomene cum ar fi: - rugina - fenomen care acţioneaza în timp, atât în interior cât şi în exterior. În locurile unde apa si aerul pătrund sub stratul de vopsea cu care este acoperită tabla, oţelul se oxidează (rugineşte). În cazul unor lovituri, rugina sare şi în locul respectiv este posibilă apariţia unei găuri de apă. De obicei, locurile cele mai frecvente pentru astfel de găuri sunt în santină unde se adună apă. - sărirea niturilor - în cazul navelor la care tablele bordajului sunt prinse în nituri, gaura de apă apare frecvent din cauza săririi sau slăbirii niturilor. Dacă niturile se rup sau capetele lor se tocesc, presiunea apei din afară împinge nitul înăuntru şi prin gaura lăsată liberă pătrunde în navă. - tăierea tablelor - când nava loveşte un fund stâncos sau se izbeşte de cheu, de cele mai multe ori tabla fundului sau a bordajului se rupe sau se taie. Marginea tăieturii se îndoaie spre interior sau câteodată spre exterior după cum a fost lovită tabla. - eşuarea (datoritǎ fundului stancos). Aici gǎurile de apǎ au o mǎrime medie spre mare; - coliziuni cu alte nave (gǎuri de apǎ mari sau foarte mari); - explozii interne sau externe. Cele interne se datoreazǎ tancurilor de marfǎ (ţiţei, gaze) sau a celor de combustibil. Clasificarea gǎurilor de apǎ: O deosebită importanţă în combaterea şi limitarea efectelor avariilor, este determinarea caracteristicilor găurilor de apă şi clasificarea acestora. Astfel, gǎurile de apǎ se clasificǎ: a) după provenienţă: - găuri de apă produse în urma coliziunii cu o altă navǎ; - găuri de apă provocate de coliziunea cu corpuri străine care plutesc la suprafaţa apei sau între ape; - găuri de apă provocate de coliziunea cu obiecte de pe fundul apei (epave, stânci, etc.); - găuri de apă provocate de defecţiuni ivite la corpul navei (fisuri, crăpături, nituri sărite, hublouri); - găuri de apă provocate de defecţiuni ivite la tubulaturile instalaţiilor care comunică cu exteriorul. b) după dimensiuni: - găuri de apă mici, cu suprafeţe sub 0,05 mp; - găuri de apă mijlocii, cu suprafeţe sub 0,2 mp; - gǎuri de apǎ mari, cu suprafeţe pînǎ la 2 mp; - gǎuri d apǎ foarte mari, ce depǎşesc 2 mp. c) după poziţia în raport cu suprafaţa apei: - găuri de apă dispuse deasupra liniei de plutire; - găuri de apă dispuse în zona de plutire, care pot fi pe bordaj sau pe fundul navei (cu distrugerea sau fără distrugerea dublului fund). d) după aspect: - găuri de apă cu aspect neregulat şi margini deformate; - găuri de apă cu aspect regulat şi margini netede. Funcţie de aceste criterii şi de aspectul găurii se stabilesc şi măsurile ce urmează a fi luate în vederea limitării si eliminării efectelor avariei.


7.2. MǍSURI DE ASIGURAREA VITALITǍŢII NAVEI. MǍSURI PASIVE DE ASIGURAREA NESCUFUNDABILITǍŢII – COMPARTIMENTAREA NAVEI.

Aceste mǎsuri (mijloace) se numesc astfel deoarece ele contribuie la vitalitatea navei indiferent de modul cum funcţioneaza echipajul. Ele constau în totalitatea măsurilor constructive care să concure la asigurarea unei rezerve de flotabilitate şi stabilitate. Astfel, Convenţia SOLAS 1974 ("Convenţia Internaţională pentru Ocrotirea Vieţii Umane pe Mare") prevede prescripţii speciale pentru compartimentarea navei în zona prova şi în zona pupa, deoarece în aceste zone se montează cei doi pereţi etanşi de coliziune. Un alt perete etanş este montat obligatoriu în prova compartimentului de maşini. Ceilalţi pereţi etanşi transversali ca şi numărul lor minim se stabilesc de Registrul Naval. Compartimentarea se face şi funcţie de tipul navei: navele comerciale au între 5 şi 10 compartimente etanşe în timp ce navele militare depǎşesc 100. Exemplu de compartimentare la o navǎ cargou:

Din punct de vedere constructiv, cargourile au de obicei 3....5 magazii de marfă în prova castelului şi 1 sau 2 dispuse în pupa castelului. În unele cazuri, toate magaziile de marfă sunt situate în prova castelului. Ca măsură de asigurare a nescufundabilităţii, magaziile de marfă sunt despărţite de pereţi transversali etanşi. Cargourile se caracterizează de asemenea şi prin numărul mare de punţi, de obicei 1...3 punţi.

Sunt prevăzute cu mijloace proprii de încărcare-descărcare: bigi, macarale, vinciuri, dispuse de regulă între magazii.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Punte teuga Puţul lanţului de ancoră Magazii superioare de marfă (coridor) Coloane pentru bigi Punte intermediară Castel Magazii inferioare de marfă (cală) Magazii de marfă pupa din interpunte Coloane bigi pupa Punte duneta Maşina cârmei Pic (tanc de asietă) pupa - afterpeak

13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

Cârmă Elice navală Tub etambou cu ax portelice Tancuri combustibil dublu fund Motor principal de propulsie Pereţi transversali etanşi Tancuri (comb.sau balast) dublu fund Tancuri laterale Pic (tanc de asietă) prova - forepeak Bordaj Gură de magazie Punte principală

Compartimentarea se asigurǎ din construcţie prin pereţi transversali etanşi ce se extind pînǎ la puntea etanşǎ (puntea principalǎ). Pereţii şi punţile etanşe se închid cu mijloace speciale ce asigurǎ etanşeitatea:

- în pereţi – capace etanşe; - în punţi – porţi şi uşi etanşe.


Porţile etanşe se manevreazǎ prin culisǎ şi se acţioneazǎ local sau de la distanţǎ. Manevra de la distanţǎ e însoţitǎ de semnalizare acusticǎ şi luminoasǎ, diferitǎ de alte semnale din CM. 7.3. MǍSURI DE ASIGURAREA VITALITǍŢII NAVEI. MǍSURI ACTIVE DE

ASIGURAREA NESCUFUNDABILITǍŢII. Imediat ce a avut loc o avarie la corpul navei, o primă măsură ce trebuie luată imediat constă în determinarea locului şi a caracteristicilor găurii de apă. După stabilirea caracteristicilor avariei şi dimensiunile găurii de apă se procedeaza astfel: - se aduc de la postul de avarie cel mai apropiat, materialele necesare; - se pun in funcţiune instalaţiile pentru eliminarea apei din compartimentele inundate; - utilizarea şi a altor mijloace de la bord ca motopompe de incendiu (portative, găleţi, etc.); Compartimentul inundat se izolează de cele învecinate prin închiderea porţilor etanşe şi a ventilaţiilor. Închiderea ventilaţiilor creează o pernă de aer care va conduce la micşorarea efectului de pătrundere a apei în interiorul navei. Dacă avaria este mare se recomandă, când este posibil, să se stopeze motorul sau, cel puţin, să se reducă viteza, astfel încât, în nici un caz mişcarea de înaintare, să nu faciliteze mărirea vitezei de inundare. Când este posibil se va folosi mişcarea în direcţia opusă jetului, pentru a reduce viteza de inundare a apei. Mǎsurile active întreprinse de echipaj pentru a asigura nescufundabilitatea, se pot diviza în douǎ categorii:

- Mijloace de reducere a debitului de apǎ; - Mijloace de golire a apei pǎtrunse prin gaura de apǎ

7.3.1. Mijloace de reducere a debitului de apǎ In aceastǎ categorie se înscriu materialele aflate la bord la posturile de avarie, cu care echipajul va acţiona, dupǎ ce în prealabil, avaria a fost cercetatǎ, localizatǎ şi s-au determinat caracteristicile gǎurii de apǎ. a) Astuparea găurilor de apă mici Acestea apar ca urmare a unor defecţiuni ale corpului navei (nituri sărite, spargerea hublourilor, fisuri). Găurile mici se astupă cu dopuri sau cu pene, iar dacă sunt mari, cu perne de câlţi sau cu panouri (plasturi) îmbibaţi cu seu.

1 – Dop de lemn (de avarie) 2 – Bordaj 3 – Infǎşurare pentru etanşare

Figura 7.1. Dop de lemn de avarie Dacă găurile vor fi situate la o distanţă mai mică de 4 metri faţă de suprafata apei, dopurile se infăşoara cu câlţi impregnaţi cu minium de plumb, vaselină sau seu, apoi vor fi bătute, adâncite.


Dacă găurile de apă vor fi situate însă la o adâncime mai mare de 4 metri faţă de suprafaţa apei, dopurile şi penele se bat fără a fi înfăşurate în câlţi, după care se călăfătuiesc împotriva infiltraţiilor. Găurile cu diametru de până la 350 mm se pot astupa cu pene şi plasturi. În Figura 7.2. este prezentată astuparea unei găuri cu un plasture din scânduri având margini moi şi cu ajutorul clemei de avarie.

1 – Bordaj (corp navǎ) 2 – Panou cu margini moi 3 – Piuliţǎ ghidon 4 – Garniturǎ etanşare 5 – Clemǎ de avarie cu şurub

Figura 7.2. Panou (plasture) cu margini moi şi clemă de avarie Din figură se poate observa modalitatea de fixare a clemei 5, care poate fi introdusă prin gaura de apă din interior spre exteriorul navei. Clema 5 este mobilă datorită articulaţiei. După fixarea clemei la poziţie, se montează panoul cu margini moi 2, pe corpul navei 1. Se aplică apoi stratul din scândură 2 pe bolţul 5. În faza finală, se strânge piuliţa ghidon 3, pe scândura 2, până când marginile moi vor etanşa zona găurii de apă, împiedicând infiltraţiile ulterioare. b) Astuparea găurilor de apă mijlocii Găurile mijlocii de apă, se astupă de regulă din interiorul compartimentului inundat. Mijloacele folosite vor fi tot plasturii sau panourile cu margini moi. În lipsa unor astfel de panouri de dimensiunile găurilor se vor confecţiona alte panouri, la dimensiuni, din scandură de brad şi vor fi prinse cu scoabe.

1 – Bordaj avariat 2 – Panou cu margini moi 3 – Dulap sau grindǎ de pin 4 – Pene pentru fixare 5 – Element de sprijin 6 – Margine moale, din material (umpluturǎ) vegetalǎ7 – Strat de scîndurǎ exterior 8 – Pînzǎ velǎ îmbibatǎ în seu 9 – Strat de scîndurǎ interior

Figura 7.3. Panoul cu margini moi În Figura 7.3., se poate vedea modul de astupare a unei astfel de găuri de apă mijlocii. Pe bordajul avariat 1, se aplică panoul din scândură cu margini moi 2, peste care se aplică o pânză din velă 8 şi peste care se aplică la final, un alt strat de scândură 9. După ce a fost uns cu seu pe marginea moale, panoul se fixează cu ajutorul dulapilor sau grinzilor din pin 3, sprijinite de elementele de structură ale navei 5. Între elementele 5 şi grinzile 3, se aplică penele de lemn 4. Marginea moale 6, este confecţionată din material vegetal îmbibat cu seu, înfăşurat în pânză de velă şi prins cu cuie de panoul 2. Înainte de astuparea găurii de apă, în porţiunea avariată se va îndepărta (dacă există) căptuşeala, fardajul, tubulaturile şi cablurile, iar la nevoie se vor tăia sau îndrepta marginile găurii. Dimensiunile unui astfel de panou trebuie să fie cu 150 – 300 mm mai mari decât dimensiunile găurii.


Dacă o astfel de fixare prezentată anterior nu este posibilă, se va proceda ca în cazul Figurii 7.4. De bordajul navei 1, se vor suda suporţii 2, sau când este cazul se poate apela la coastele bordajului.

1 – Clemǎ cu şurub 2 – Panoul cu margini moi 3 – Suporţi sudaţi de bordaj 4 – Bordajul navei

Figura 7.4. Panoul cu margini moi şi dispozitiv universal de strîngere Va fi utilizat tot un panou cu margini moi 2. Strângerea panoului, peste gaura de apă, se realizează cu ajutorul unui dispozitiv universal de strângere de la bord, sau cleme cu şurub 1. În cazul în care dimensiunea clemei este mai mică decât a găurii de apă, ca în cazul Figurii 7.4., de clemă se pot suda bare de oţel de dimensiuni corespunzătoare. c) Astuparea găurilor de apă mari şi foarte mari Găurile de apă mari şi foarte mari, nu se pot astupa din interior din cauza presiunii şi debitului mare de apă care intră în navă. Din această cauză se utilizează alte mijloace specifice asigurării vitalităţii cum ar fi paietele Macarov.

1 – Plasǎ de sîrmǎ 2 – Cusǎturi rotunde 3 – Legǎturi 4 – Umpluturǎ vegetalǎ 5 – Grandee 6 – Rodanţǎ 7 – Paiet 8 – Ochiuri intermediare 9 – Ochi de rodanţǎ 10 – Ochiuri de capǎt

1 – Gaura de apǎ 2 – Paietul Macarov 3 – Volte pe punte

Figura 7.5. Paietul Macarov Paietul 2, confecţionat din pânză de vele impermeabilă, impregnată, se duce prin exterior la locul avariei, la gaura de apă 1, cu ajutorul parâmelor de manevră 3 şi a parâmelor de fund 10. Presiunea apei care apasă din exterior, va fixa astfel paietul pe gaură asigurând etanşarea, căci astfel de găuri mari au de cele mai multe ori marginile îndreptate spre


interior. Paietul 2, după ce a fost montat pe gaura de apă 1, va fi întins şi asigurat prin braţele 3, lanţurile sau cablurile de întindere 8 şi legăturile 10. d) Astuparea găurilor de apă cu ajutorul chesoanelor de ciment Cele prezentate anterior sunt valabile şi posibile acolo unde corpul navei prezintă suprafeţe plane. Dacă gaura de apă s-a produs în zona gurnei sau a chilei, astuparea se va putea face numai cu ajutorul chesoanelor de ciment ca în Figura 7.6.

1 – Grindǎ verticalǎ de lemn 2 – Paiet Macarov 3 – Gaurǎ de apǎ acoperitǎ cu pînzǎ de velǎ sau pîslǎ 4 – Bordaj în zona gurnei 5 – Pene de lemn pentru fixare 6 – Element de structurǎ al navei (stringher de bordaj) 7 – Cofraj de lemn 8 – Cheson cu ciment rapid 9 – Grindǎ (dulap) orizontalǎ de lemn 10 – Panǎ de fixare 11 – Element de sprijin

Figura 7.6. Chesonul de ciment rapid Mortarul se va pregăti folosind apă dulce, ciment cu priza rapidă şi nisip. Folosirea apei de mare la prepararea mortarului îi reduce rezistenţa cu 10% nefiind indicată astfel utilizarea ei. Modul de lichidare a avariei se desfăşoara astfel: 1. Se astupă gaura de apă cu paiet din exterior; 2. Se evacueaza apa din compart. respectiv cu mijloacele de care dispune nava; 3. Se va confecţiona un cheson din lemn, după forma bordajului sau a fundului navei în locul avariat; 4. În regiunea unde se va monta chesonul, se va curăţa în prealabil locul găurii de apă; 5. Se va pregăti mortarul alcătuit din două părţi de nisip şi o parte ciment, adăugându-se şi substanţele necesare pentru priză rapidă în proporţiile stabilite în instrucţiunile de utilizare; 6. Peste mortarul obţinut se va turna apă curată, amestecându-se până rezultă o pastă omogenă, apoi pasta se va turna în chesonul montat la locul avariei. La confecţionarea chesonului se va ţine cont de următoarele: - în timpul turnării în cofraj, betonul trebuie bătut continuu cu mai, turnarea făcându-se neîntrerupt; - dacă betonul se va aşeza direct pe tabla de bordaj, locul de contact trebuie bine raşchetat de vopsea şi ulei, pentru a face o priză cât mai bună; - pe timp rece, betonul se va pregăti cu apă caldă, astfel încât să nu îngheţe înainte de fixare ; - pentru a rezulta un beton cât mai bun, cimentul de priză rapidă se va păstra la bord în cutii etanşe pentru a fi ferit de umezeală. În Figura 7.6. este reprezentat un mod de astupare a unei găuri de apă cu ajutorul unui cheson de ciment. Pentru acoperirea găurii de apă 3, se va proceda astfel : se întinde paietul 2, în exterior asigurându-se prin legături. Din exteriorul găurii de apă se va pune o pânză de velă sau pâsla 3. Se confecţionează cofrajul din lemn 7, în care se toarnă chesonul de ciment 8. Cofrajul este susţinut de grinzile verticale 1 şi orizontale 9. Grinzile de susţinere se sprijină prin intermediul penelor 5, 10 de elementele de structură ale navei: stringherul 6 şi elementul de sprijin 11.


7.3.2. Mijloace de golire a apei pǎtrunse prin gaura de apǎ În unele situaţii de avarie mijloacele pasive nu pot asigura o vitalitate satisfăcătoare a navei şi atunci se va apela la intalaţii suplimentare, uneori cu rol de salvare. Astfel de instalaţii folosite la evacuarea apei din compartimentele inundate sunt instalaţia de santină, instalaţia de balast şi de stins incendiu. Instalaţia de santină Instalaţia de santină va trebui să excludă posibilitatea pătrunderii apei din exterior sau dintr-un compartiment într-altul.Pompele instalaţiei de santină sunt de obicei pompe autoramorsabile, iar una dintre ele poate fi cu piston. Tubulaturile şi sorburile trebuiesc astfel amplasate încât evacuarea apei să se poată face cu oricare dintre pompe. Tubulatura de santină va fi amplasată în dublul fund. Toate conductele de santină se vor termina cu sorburi cu reţinere cu excepţia celor din camera maşinii. Sorburile instalaţiei de santină vor fi în număr suficient pentru asigurarea drenării în orice situaţie de asietă şi de înclinare. Compartimentul maşinii trebuie să aibă prevăzută o instalaţie de drenare de avarie, care de obicei este asigurată de către pompele de răcire ale motorului principal. Compartimentul de maşini va fi prevăzut cu puţuri de santină în prova şi pupa în fiecare bord. Aceste puţuri vor fi prevăzute cu cutii pentru noroi. Magaziile vor fi prevăzute fiecare cu două puţuri de santină amplasate în pupa. Conductele vor fi din oţel zincate la cald. Armăturile vor avea corpul din oţel turnat iar organele de închidere din bronz sau oţel inoxidabil. Sorburile vor fi din oţel, sudate şi zincate la cald.

Figura 7.7. Exemplu de instalaţie de santinǎ

1 – Pompǎ de santinǎ 2 – Pompǎ de balast 3 – Pompǎ de santinǎ 4 – Separator de santinǎ

curs 7 eg

Documents