Порядок проведения Draft survey.

Тема 9. Расчёт массы груза по осадке.

 

Расчёт массы груза по осадке судна используется обычно при перевозке сравнительно недорогих навалочных грузов и в настоящее время осуществляется, как правило, приглашённым со стороны специалистом – сюрвейером. Поэтому по-английски такой расчёт и сопутствующие ему процедуры называются «Draft survey». «Draft survey» в течение рейса проводится обычно два раза: при погрузке в порту отправления и при выгрузке в порту назначения. Сюрвейер может быть нанят как грузоотправителем, так и грузополучателем, фрахтователем или судовладельцем (последними двумя чаще всего – для защиты своих интересов в случае возможного выставления претензий по недостаче груза). К сожалению, интересы указанных сторон обычно не совпадают, поэтому, несмотря на постоянно декларируемую политику честного ведения бизнеса, сюрвейер может «сработать» в пользу того, кто его нанял. Ясно, что, например грузоотправителю (продавцу) выгодно в результате расчётов получить как можно больший вес погруженного на судно груза. Грузополучателю (покупателю) выгодно заплатить за якобы меньшее количество полученного товара. Фрахтователю (иногда в данном качестве выступает сам судовладелец) выгодно получить большую плату за большее количество перевезённого в данном рейсе груза. «Крайним» в случае каких-либо споров и недостач всегда остаётся перевозчик, т.е., капитан судна и его грузовой помощник. Поэтому судоводителю жизненно необходимо знать порядок определения массы груза по осадке и всевозможные «хитрости», которые могут быть использованы для завышения или занижения количества груза при расчётах.

 

Порядок проведения Draft survey.

 

Перед погрузкой:

 

• Балластные танки по возможности опорожняются (затем производятся замеры неоткачиваемых остатков) или «запрессовываются», т.е., в них закачивается балласт до тех пор, пока он не пойдёт через вентиляционные трубы танков. Сюрвейер обычно требует показать, что данный полный танк «запрессован» (по-английски – «make owerflow»). Вес остатков балласта определяется по калибровочным таблицам танков с учётом дифферента судна.
• Производятся замеры запасов топлива, масла, пресной воды. Иногда, при короткой стоянке, когда не планируется приём топлива и пресной воды, количество запасов сюрвейер может принять по заявке судовой администрации т.к., важны не запасы сами по себе, а их расход за время погрузки, который может быть принят в разумных пределах также по заявке судовой администрации.
• Ареометром (areometer, densimeter) измеряется плотность забортной воды (примерно на середине осадки вблизи миделя судна или несколько раз вблизи миделя и оконечностей судна, после чего плотность осредняется). Следует помнить, что плотность воды может меняться с глубиной (например, в норвежских фьордах в нижних слоях часто содержится морская вода, а поверх неё – слой стекающей с гор пресной воды с меньшей плотностью). Или, например, плотность забортной воды может меняться по длине судна, если вблизи его носа или кормы у причала в море впадает ручей или ливневая канализация. Ни в коем случае не следует принимать на веру плотность воды по заявлению сюрвейера, который, якобы, «измерял её только сегодня утром, на другом судне». Особенно это относится к случаям стоянки в реке, впадающей в море, в котором наблюдаются приливо-отливные явления (или в океан). В этом случае плотность воды в данном месте постоянно меняется в течение дня – с приливом приходит солёная морская вода с большей плотностью, а с отливом преобладает пресная речная вода. Измерения производятся на открытой палубе, поэтому ареометр должен принять температуру окружающей среды. Ареометр должен быть специально предназначен для измерения плотности морской воды, так как ареометры для других жидкостей, даже охватывающие диапазон плотностей морской воды, дадут ошибку из-за несоответствия коэффициентов поверхностного натяжения разных жидкостей (получается разный мениск, градуировка ареометра это учитывает). Кстати, для пресной воды такой ареометр даёт заниженное значение плотности по той же причине. Плотность пресной воды меняется только от температуры. С повышением температуры плотность морской воды уменьшается, а пресной в интервале от 0 до 2 градусов – растёт, от 2 до 6 градусов не меняется, а затем – уменьшается. Судно с ростом температуры увеличивает объём за счёт расширения металла, но и ареометр увеличивает свой объём по той же причине. Поэтому погрешность в водоизмещении получается величиной второго порядка от точности метода определения водоизмещения, и по этой причине температурные условия при измерении плотности воды никогда не учитываются (это относится только к солёной воде).
• Снимаются осадки по маркам углублений (обычно 6 осадок – 2 в носу, с правого и левого бортов, 2 в корме, с правого и левого бортов (в корме может быть и 1, если марки углублений нанесены на пере руля или на транце судна) и 2 в середине корпуса). В середине корпуса судна марки углублений могут отсутствовать, в этом случае измеряется высота надводного борта от палубной линии до поверхности воды при помощи рулетки и вычитается из высоты борта судна (moulded derpth). То же делается, если марки углублений не видны из-за высокого причала, наличия напротив марок кранцев или расположения марок под подзором корпуса. Марки углублений состоят из цифр, наваренных на корпус судна, и иногда – дополнительных рисок. Высота цифр обычно составляет 100 мм и промежуток между цифрами – также 100 мм. Толщина линий, которыми проведены цифры и риски, обычно составляет 20 мм, редко – 10 мм. Осадка, обозначенная цифрой, в случае наличия рисок принимается либо по верху, либо по низу риски. Эту информацию необходимо уточнить по судовой документации, где обязательно должна быть схема марок углублений и грузовой марки с расстояниями от основной плоскости до верха или низа рисок. Если имеются только цифры, то осадка будет равна обозначенной цифрой, если уровень воды проходит по нижнему краю цифры и будет на 10 см больше, если уровень воды проходит по верхнему краю цифры.
• Производится расчёт водоизмещения.
• Перед погрузкой определяется так называемая «константа», т.е. масса не изменяющихся в ходе погрузки мелких запасов на судне, ила и не откачиваемых и не измеряемых остатков воды в балластных танках, скопившихся за годы эксплуатации судна слоёв краски и ошибок в принимаемой к расчёту массе судна порожнём. Дело в том, что последняя определяется обычно как масса «вложенного» в судно при его постройке металла, механизмов и т.д. Иногда массу судна определяют при его спуске на воду со слипа. При «пересадке» судна на косяковые тележки слипа используются гидравлические домкраты. Сумма давлений на манометрах всех домкратов и даёт массу судна. Для определения водоизмещения судна порожнём может быть использована и осадка плавучего дока при плановом доковании. В любом случае какие-то ошибки в величине порожнего водоизмещения остаются. Как правило, константа для данного судна приблизительно известна заранее, по результатам предыдущих “draft survey” и мало меняется с течением времени (если не производилась, например, чистка балластных танков от ила или конструктивные изменения на судне), что может служить для приблизительного контроля правильности расчётов водоизмещения до погрузки или после выгрузки. Константа получается путём вычета из водоизмещения в балласте водоизмещения судна порожнём, массы балласта и массы судовых запасов.
• После погрузки водоизмещение определяется вновь, а затем определяется масса груза, как разность водоизмещений в балласте и в грузу, плюс масса откачанного в процессе погрузки балласта, плюс (минус) разность запасов перед погрузкой и после её окончания.

 

При выгрузке действия производятся в обратном порядке, т.е., сначала определяется водоизмещение в грузу, а после выгрузки – в балласте.

 

Расчёт водоизмещения и массы груза по осадке.

 

Водоизмещение судна определяется по грузовой шкале, приведённой в «Информации капитану об остойчивости и прочности корпуса судна» по средней осадке. При этом средняя осадка вычисляется не просто как средняя из 6 (или 5) измеренных, а учитываются поправки на крен судна, на прогиб или перегиб корпуса, на дифферент и на отстояние марок углублений от перпендикуляров. Затем учитывается поправка к водоизмещению на плотность забортной воды.

Существует несколько методик определения средней осадки, дающих приблизительно одинаковые результаты. При этом следует помнить, что в «Информации капитану …» судна иностранной постройки абсциссы центров плавучести и центров тяжести действующих ватерлиний берутся от кормового перпендикуляра и всегда положительны, а на судах российской постройки они иногда берутся от миделя в нос (положительны) и в корму (отрицательны).

• Иностранные сюрвейеры обычно пользуются следующей методикой:

• Определяется средняя осадка на носовых марках углублений, как средняя из носовых осадок правым и левым бортами:

(36).

 

• Аналогично определяются средние осадки по корме и в середине корпуса судна (на миделе).
• Находятся поправки к средним осадкам на отстояние марок углублений от перпендикуляров. Перпендикуляры проходят через пересечение конструктивной ватерлинии с корпусом судна, чаще всего – через пересечение указанной ватерлинии с форштевнем и ось баллера руля. При расчёте водоизмещения за средние носовые и кормовые осадки принимаются именно осадки на перпендикулярах. Вместе с тем марки углублений далеко не всегда навариваются на корпус судна на одной вертикали с перпендикуляром. Мало того, они могут располагаться под углом к горизонтали (например - на форштевне судна на рис. 11) или «уступом» - например, до определённой осадки – на пере руля или рудерпосте, а выше – на транце или на борту судна со сдвигом в корму (корма судна на рис. 11). При этом они отстоят от перпендикуляров на расстояния f и a соответственно. Из рис. 11 видно, что осадка на перпендикуляре (например, на носу – ей соответствует точка е) не равна осадке на марке углублений (точка с), отличаясь от неё на величину dH. То же касается и кормы, где осадки на перпендикуляре и на марке углублений отличаются на величину dK. В средней части корпуса судна марки углублений (если они есть), чаще всего находятся на миделе или в непосредственной близости от него (не более 0,5 м), но если это не так, то необходимо принимать поправку на отстояние марок углублений и от миделя.

FP AP

Рис. 11 Определение поправки к осадкам за дифферент судна.

 

Из подобия треугольников mnk и cke (рис. 11) для поправки за расположение носовой марки углублений получаем:

(37),

где LBD – расстояние между марками углублений.

Отсюда

(38),

 

где

(39).

 

Как видно из рисунка эта поправка отрицательна при дифференте на корму и расположении марки углублений в корму от носового перпендикуляра, положительна при дифференте на нос и том же расположении марки углублений. Если марка углублений расположена в нос от перпендикуляра – наоборот.

Аналогично – для кормового перпендикуляра:

(40).

 

Знак поправки для кормы будет обратный знаку поправки для носа.

Исправленные осадки для носа и кормы:

(41),   (42).

 

Знак в формулах (41) и (42) зависит от знака дифферента.

На некоторых судах для расчёта осадок на перпендикулярах вместо указанных формул можно применять имеющиеся в судовой документации специальные номограммы (схемы марок углублений).

• Определяется средняя осадка между носом и кормой (mean draft):

(43).

 

• Определяется средняя из упомянутой в предыдущем пункте и средней осадки на миделе (mean of means):

(44).

 

• Определяется средняя расчётная осадка (mean of mean of means). Таким образом, учитывается прогиб или перегиб корпуса судна:

(45).

 

• По средней расчётной осадке с помощью грузовой шкалы определяется расчётное водоизмещение судна .
• Так как грузовая шкала рассчитана для судна, сидящего на ровный киль, в случае, если судно имеет дифферент, берутся две поправки к водоизмещению за дифферент.

Первая поправка учитывает изменение водоизмещения из-за

дифферента. Обводы в кормовой части судна обычно более полные,

чем в носовой. В этом случае при дифференте на корму при той же средней осадке водоизмещение больше, чем на ровном киле, а центр тяжести действующей ватерлинии смещается ближе к корме. Так как дифферентовка судна происходит относительно этого центра, а не относительно миделя, необходимо учесть приращение водоизмещения на величину объёма, образующегося при условном развороте судна на ровный киль относительно этой точки (заштрихованный объём на рис. 11):

(46),

 

где - количество тонн на сантиметр осадки. Берётся с грузовой

шкалы для данной расчётной осадки.

Знак этой поправки берётся по следующему правилу: она

положительна, если центр величины и большая из осадок носом или

кормой находятся по одну сторону от миделя.

Вторая (квадратичная) поправка (поправка Немото) компенсирует

погрешность, возникающую из-за непрямостенности бортов. При этом путём приближённого дифференцирования находится скорость изменения дифферентующего момента в диапазоне от величины осадки на 0,5 м меньше средней расчётной до значения осадки на 0,5 м больше средней расчётной. Затем получившееся значение скорости изменения момента приближённо интегрируется в диапазоне фактического дифферента. Эта поправка всегда положительна:

(47),

 

где и - моменты, дифферентующие судно на 1 см, взятые:

первый – на 50 см выше, а второй – на 50 см ниже средней

расчётной осадки с гидростатических кривых.

Для расчёта второй поправки некоторые сюрвейеры применяют также

формулу:

(48),

 

где и - количество тонн на сантиметр осадки

соответственно на 50 см выше и на 50 см ниже средней расчётной

осадки, берётся с грузовой шкалы.

В – расчётная ширина судна.

• Рассчитывается исправленное расчётное водоизмещение:

(49),

 

• Так как грузовая шкала рассчитана на определённую плотность воды (пресную, с плотностью 1 или морскую воду с плотностью 1,025), при определении фактического водоизмещения необходимо учесть изменение весового водоизмещения за счёт плотности:

(50),

где - соответственно измеренная плотность воды и

плотность воды, для которой определялось водоизмещение по

грузовой шкале.

 

Поправку на отстояние марок углублений от перпендикуляров некоторые российские сюрвейеры делают не к осадке, а к водоизмещению:

 

 

Для судов с большим развалом бортов при значительном дифференте поправка к водоизмещению за дифферент:

 

,

где

и - моменты, дифферентующие судно на 1 см для осадок по носу и по корме соответственно.

 

Поправка к водоизмещению на изгиб корпуса:

 

,

 

где - стрелка прогиба или перегиба корпуса.

 

, см

 

Из [1]:

 

 

 

На точность расчётов могут влиять следующие факторы:

 

1. Водоизмещение порожнем

 

В подавляющем большинстве случаев изменение водоизмещения порожнём между начальным и конечным сюрвеями не происходит и погрешность здесь не возникает.

Тем не менее, бывают следующие варианты:

• Якорь был положен на грунт, а затем якорь-цепь потравлена (была перетяжка судна вдоль причала);
• Шлюпка была спущена (для замера осадок, например), а при конечном сюрвее была уже на штатном месте;
• Люковые крышки перед погрузкой были сняты и уложены на берегу (такие суда бывают), а при конечном сюрвее уже были на судне;

В любом случае, по судовым чертежам и сертификатам на это оборудование можно заранее определить его массу и вычислять изменение водоизмещения порожнём без (с точки зрения сюрвея) погрешностей.

 

 

2. Судовые запасы

 

Расходуемые судовые запасы пресной воды и провизии сбрасываются в судовые сборные цистерны, так что сумма запасов и загрязненных вод, принятая в начальном сюрвее, должна быть равна их сумме в конечном сюрвее, изменение равно нулю, и погрешность к грузу будет равна нулю. Требование Кодекса определять количество запасов пресной воды и в начальном, и в конечном сюрвеях только провоцирует общую погрешность из-за погрешностей замеров и погрешностей тарировки судовых цистерн. Для целей драфт сюрвея эти замеры и вычисления вредны. По этой же причине не нужны замеры топлива и смазочного масла. Время наработки главного двигателя (если был, например, переход судна от причала к причалу), вспомогательного дизеля и котла известны по Машинному журналу, часовой расход ГСМ известен по паспортным данным механизмов, так что эти изменения можно вычислять практически без (с точки зрения сюрвея) погрешностей. Кстати, на многих судах для санитарных нужд используется не только пресная, но и забортная вода (примерно до 50 литров на человека в сутки), которая также оказывается в сборных цистернах практически полностью компенсируя обычный расход ГСМ.

 

3. Замер осадок

 

Собственно говоря, в большинстве случаев никакого замера не производится, осадки визуально оцениваются по очень грубой (дециметровой, полуфутовой) шкале марок углубления:

• В средней части судна − под острым углом в узкой щели между бортом судна и причалом или в акробатических позах со штормтрапа с морской стороны;
• В оконечностях − прищурившись с причала, дистанционно на половину ширины корпуса судна.

Все это зачастую делается при неблагоприятной погоде, взволнованной поверхности акватории, плохой освещенности. Да и техническое состояние марок углубления и точность расположения их кромок по высоте нередко заставляют желать много лучшего.

Погрешность такого определения 1-2 см отнюдь не редкость (случается и хуже!).

Между тем, число тонн на 1 см осадки на малых судах около 5 т, на больших до 40 т, а на суперах до 70-80 т и погрешность в десятки, а то в сотню-другую тонн груза вполне вероятна.

Для целей безопасности мореплавания марки углубления обычно вполне хороши, однако для целей драфт сюрвея (коммерческих! – цена груза 100, 500, а то и 1000 USD за каждую тонну) они вовсе не годятся.

У судна на плаву начало оси «Z» для расчетов гидростатики находится под водой и недоступно как база для замера осадки.

Стоя на палубе, в комфортных условиях, с помощью устройства на основе обычной рулетки и успокоительной трубки (аналогичного указанным в Кодексе) можно измерять надводный борт от планок с точностью до 1 мм и вычислять затем осадку с погрешностью до 1-2 мм, то есть по количеству груза до 1 т на малом судне, до 10 т – на большом и до 15 т – на супере.

Еще лучше иметь на борту лазерную рулетку с осреднителем замеров, которая даст надежный результат замеров от планок до воды даже если во время замеров будет покачиваться и само судно.

Однако, все методики расчётов приводятся к трём, а не к пяти осадкам по длине судна.

 

4. Форма корпуса

 

При продвинутых способах постройки судов для описания формы корпуса используется математическая модель, точное вычисление водоизмещения по которой не представляет труда. Заметим только, что электронная версия этой математической модели должна быть на борту судна.

Обычно же форма корпуса описана теоретическим чертежом, который разрабатывается на стадии еще эскизного проектирования, как правило, с 10-ю теоретическими шпангоутами.

На стадии технического проекта выполняется уточненный чертеж с 20-ю шпангоутами, по которому вычисляются уточненные гидростатические данные судна. Дальнейшее уточнение чертежа (особенно в оконечностях) бывает на стадии рабочего проекта и здесь же вычерчивается плазовый корпус для верфи в укрупненном масштабе с полным набором практических шпангоутов. Гидростатические данные, как правило, не пересчитываются. При вычерчивании на плазе в масштабе 1:1 вносятся дополнительные уточнения и издается Таблица плазовых ординат.

Ну и наконец, сборка судна на стапеле внесет очередные коррективы в форму корпуса, что косвенно отразится в сдаточном Акте главных размерений судна. Системный анализ изменений формы корпуса в указанных обстоятельствах вряд ли возможен. Примем на веру отдельные мнения специалистов, что погрешность вычисления водоизмещения по Таблице плазовых ординат не превысит 0,1%, то есть по грузу около 1 т на малых судах, около 35 т на больших и до 100-150 т на суперах. Не исключено, что для отдельных судов потребуется учесть и отклонения по Акту главных размерений. Между тем, проектанты судов в подавляющем большинстве случаев используют для расчетов гидростатики Теоретический чертеж технического, а то и эскизного проекта. Для точности вычисления мореходных качеств судна все это не важно, но, как и в случае с марками углубления, совершенно не приемлемо для нужд драфт сюрвея, о которых проектантам никто ничего никогда не говорил. Для строящихся судов может стать нормой выполнение всех расчетов гидростатики для эксплуатационных документов по таблицам плазовых ординат. Для эксплуатирующихся судов желательно заказать такую гидростатику специально для драфт сюрвея без переиздания (возможно) остальных действующих документов. Не исключено, что для ряда судов результаты окажутся достаточно близкими к прежним, но затраты не следует считать напрасными и в этом случае – появится доказательность сведения погрешностей к минимуму.

 

Расчётная ватерлиния.

 

Посадка судна однозначно определяется следом ватерлинии на его корпусе.

6. Все суда на плаву имеют больший или меньший изгиб в продольном направлении, более или менее изменяющийся при изменении количества и расположения груза, жидкого балласта и судовых запасов. Примем форму корпуса неизменной и тогда будет изгибаться ватерлиния, что математически абсолютно адекватно, но гораздо удобнее для анализа. Изгиб ватерлинии бывает с одной точкой перегиба (параболовидная форма как на рис.1) и с двумя, а то и тремя точками перегиба (S-образная форма). Международным Кодексом драфт сюрвея Экономический и социальный совет ООН. Резолюция ECE/ENERGY/19 от 03.02.92. «Кодекс единых стандартов и процедур расчёта веса угля по осадке судна» (адрес в Интернете: unece.org/energy/se/pdfs/ece_energy_19r.pdf) предусматривается замер осадок по маркам углубления всего в 3-х точках по длине судна T_f, T_m, T_a и форма изгиба из-за этого остается неизвестной. Осмыслив формулы Кодекса для поправок к упомянутым Т, поймем что требуется соединить точки T_f и T_a прямой линией и, продолжив ее до перпендикуляров судна, получить осадки d_f и d_a на перпендикулярах, а проведя параллельную линию через T_m, получить осадку на миделе d_m. Предполагается, что осадки d лежат на параболической ватерлинии. Стрелка изгиба ватерлинии равна

 

f = Df – Da - Dm (1)

 

На рисунке ясно видно, что при этом получаются погрешности и тем большие, чем больше стрелка изгиба и дистанции l_f, l_m, l_a от линий марок углубления до перпендикуляров и миделя.

7. Точные значения дистанций

 

С чертежом Общего расположения судна пройдитесь вдоль причала и по палубе, на пальцах пересчитывая количество шпаций от ближайших главных поперечных переборок судна до соответствующих линий марок углубления – только так вы надежно определите, на каких практических шпангоутах размещены марки. Случающиеся на судне чертежи нанесения марок бывают недостоверными, не являющимися отчетными. Очень хотелось бы, но ни разу не удалось, увидеть указание проектанта, на сколько миллиметров в нос или в корму отстоят перпендикуляры и мидель теоретического чертежа от ближайших к ним практическим шпангоутов. С помощью теоретического чертежа вычислите это взаиморасположение сами и только после этого вы сможете правильно определить дистанции. Бывают теоретические чертежи без нанесенных практических шпангоутов или чертежей на судне просто нет. Добейтесь от проектанта запросом точной официальной информации об этой взаимосвязи. Косвенные признаки могут оказаться недостоверными. Для драфтсюрвея нужны только и исключительно перпендикуляры и мидель теоретического чертежа, так как гидростатика судна рассчитана по этому чертежу. Длина судна между перпендикулярами LBP для драфтсюрвея – это длина на теоретическом чертеже по конструктивной ватерлинии, а середина этой длины и есть нужный мидель. В Кодексе LBP трактуется неверно, как длина по грузовой ватерлинии. Неверно трактуется и мидель – взята середина длины по специальной ватерлинии (прочтите в Правилах о грузовой марке). Диск Плимсоля обозначает (если он еще и правильно установлен) совсем другой мидель, к драфтсюрвею не имеющий никакого отношения.

 

Средняя осадка

 

Перейдя к рис.2, который наглядно изображает суть требований Кодекса, увидим, что прямая d_f - d_a считается линией дифферента TRIM, а параллельная ей касательная считается отсекающей носовой и кормовой параболические клинья (заштрихованы), равные по объему друг другу.

Центр объема каждого параболического клина для прямоугольного в плане корпуса возвышается над касательной точно на 3/10 f. Поскольку оконечности судна в плане скруглены и центр объема поэтому несколько снижается, то в Кодексе его положение экспертно уменьшено до 2,5/10, то есть до 1/4f. Эквивалентная параболической прямая ватерлиния пройдет через центры объемов параллельно d_f - d_a и средняя осадка окажется равной

МММ= d_m + 1/4f (2)

В Кодексе зачем-то в это выражение подставлено выражение для f и получена математически адекватная, но полностью затеняющая физический смысл безликая формула

МММ = 1/8 (d_f + 6d_m + d_a) (3)

Понятно, что старпом должен вычислять осадку только через f, одновременно наблюдая за функционально важной для судна стрелкой изгиба, знать которую на некоторых судах прямо требуется Информацией о прочности. Здесь Кодекс снова допускает ряд погрешностей: построения по реальным замерам осадок в 5 точках по длине судна никогда не давали параболической ватерлинии, а детальные расчеты по Масштабу Бонжана не давали ни равенства объемов клиньев, ни коэффициента 1/4. Отклонения бывают как небольшие, так и существенные. Лотерея. Некоторые сюрвейерские фирмы, пытаясь уточнить формулу (3), для судов полных образований считают S-образный изгиб неизбежным и всегда берут для них 1/3 f:

МММ = 1/6 (d_f + 4d_m + d_a) (4)

Другие полагают изгиб всегда параболическим, но для судов полных образований клинья не скругляют и всегда берут 3/10 f:

МММ = 1/20 (3d_f + 14d_m + 3d_a) (5)

Похоже, что интервал 1/4 - 1/ 3 охватывает весь диапазон возможных изменений коэффициента для f, но, к сожалению, никто не указывает границу между полными и острыми обводами. По вкусу сюрвейера в порту погрузки? Но его может не разделить сюрвейер в порту выгрузки или оператор берегового измерительного комплекса. А ведь чем больше алгебраическая разность между стрелками изгиба судна с грузом и без груза, тем больше неопределённость с количеством груза. В Кодексе дана рекомендация «уточнять» коэффициент по некоему Графику для Фактора. Нанесите на него точки фактора 0,75 и 0,67 (соответствуют 1/4 и 1/3) и увидите, что при коэффициенте полноты ватерлинии менее 0,65 Кодекс считает изгиб всегда параболическим (и даже хуже), а при коэффициенте более 0,85 всегда S-образным (и даже хуже), а между ними изгиб непонятной формы. Никакой ясности Кодекс не вносит, вопрос остается открытым. Поиск новых формул продолжается, но необходимая точность (1-2 мм) все еще не достигнута. Между тем, неопределенность с коэффициентом для f, как и остальные упомянутые выше погрешности, полностью устраняются инструментальными замерами осадок в 5 точках по длине судна.

 

9. Вычисление водоизмещения.

 

допустим, что слепым случаем сюрвейер, руководствуясь Кодексом, получил всё-таки значения Mean of mean of means и дифферента с удачной точностью. Далее Кодекс требует выписать из Таблицы гидростатики ровного киля при осадке МММ значения водоизмещения ∆, числа тонн на 1 см осадки ТРС и положения центра площади ватерлинии по длине судна LCF. Пусть его ждет еще одна удача – Таблица рассчитана достаточно точно. И даже при этом возможны излишние погрешности: при больших дифферентах на корму у судов с бульбом он будет хотя бы частично над водой, а из Таблицы будет взят погруженным или, наоборот, - кормовой подзор погружен, а взят будет всплывшим. Затем Кодекс требует повернуть ватерлинию вокруг точки LCF до положения нового ровного киля и по элементарной формуле пропорции вычислить изменение осадки в метрах х=LCF/LBP ∙ TRIM, а затем и первую поправку к табличному водоизмещению в тоннах

∆1 = LCF/ LBP ∙ TRIM ∙ 100 ТРС (6)

 

Еще со времен классиков теории корабля известно, что формула точна только для условного судна с прямостенными по всему периметру ватерлинии бортами и допустима для решения уравнений плавучести при дифферентах не более 1% LBP (а для некоторых судов даже до 0,5%). Для целей драфтсюрвея точность должна быть гораздо выше, а тут еще и фактические дифференты достигают 3, а то и 5% (для судна без груза, например). Для учета непрямостенности бортов Кодекс предлагает вторую поправку к табличному водоизмещению:

∆2 = 50/ LBP ∙ TRIM² ∙ (МТС₊ - МТС_-), (7)

что, по сути, означает приближенным дифференцированием найти скорость изменения дифферентующего момента МТС (значения которого тоже неточны) в диапазоне всего 1м (от 0,5м вниз от МММ до 0,5м вверх от МММ), а затем приближенно же проинтегрировать ее, но уже в диапазоне фактического дифферента. Для судна без груза при значительных дифферентах это снова возможные существенные погрешности. Искомое Кодексом водоизмещение получается по формуле:

D = ∆ + ∆1 + ∆2, (8)

все слагаемыe которой, как видим, могут иметь излишние погрешности. Формула не гарантирует надежность результата. В то же время все суда, согласно п. 2.1.3.4 Резолюции ИМО А.749(18) должны иметь Таблицу гидростатики, позволяющую без приблизительных расчетов, простой интерполяцией определять водоизмещение во всем диапазоне возможных при эксплуатации дифферентов. Суда, на которых будут упорно аппроксимировать ватерлинию всего по 3 точкам, должны быть снабжены, по крайней мере, Таблицей гидростатики с дифферентом. Расчеты по формулам (6), (7), (8) должны быть исключены во всех случаях. Это, кстати, уменьшит и длительность расчетов. Суда, на которых все-таки предпочтут ватерлинии в виде полиномиального ряда, должны иметь таблицу условных объемов корпуса по шпациям (аналог Масштаба Бонжана) в электронном виде. Водоизмещение можно будет получать без ненужных погрешностей, использовав электронную же изогнутую ватерлинию.

10. Жидкий балласт.

 

По одной единственной точке замера, да еще и полученной вслепую, судят обо всем объеме балласта в цистерне. Замерная трубка должна обеспечивать доступ футштока (практически по вертикали и без изгибов) до самой нижней точки цистерны: необходимо измерять УРОВЕНЬ НАЛИВА. Трубка должна располагаться в кормовой части цистерны. Для всех цистерн в доке необходимо определить фактическое возвышение палубы над точкой нулевого уровня как контрольную глубину опускания фут­штока. Координаты замерной трубки от переборок цистерн в плане и величины контрольных глубин должны быть преданы проектанту для расчета Таблиц объемов цистерн. Без сопровождения этими данными Таблицы объемов превращаются в шифрованную головоломку. Дополнительные требования к оборудованию цистерн возникают из специфики корректного замера уровней.

Судно стало под погрузку с большим дифферентом на корму. На футштоке в цистерне появилась четкая черта уровня 9 см. По таблице объемов это 3 м³ балласта. Замерим глубину опускания футштока. Высота борта и погибь палубы плюс толщина палубы и высота палубной втулки, а теперь минус глубина опускания - оказывается недомер футштоком 18 см! Бывает и меньше, но бывает и больше. Значит, попалась конструкция трубки не сквозная, а с донышком и боковым вырезом. Конец трубки сгнил, и в ремонте его срезали, а затем не восстановили, а приварили новое донышко как проще - по срезу. И так - в каждом ремонте.При глубине налива 9 + 18 = 27 см по Таблице объемов это 30 м³ балласта. Так сколько же фактически - 3 или 30?

Пока это не важно. Главное - изменится ли количество балласта к конечному сюрвею.

Погрузка закончена, дифферента нет. Замер в этой же цистерне дает четкий 0. Балласт растекся по днищу или откачан? Недоказуемо ни то, ни другое.А ведь такое случается не в одной цистерне. Драфт сюрвей при этом даже не проформа, а просто «липа».

Донышки трубок надо срезать и тем открыть трубки для свободного прохода футштока. На другом судне при начальном сюрвее с большим дифферентом на корму, но с нормальными трубками, замеры уровня были 2-3-4 см, что даёт пренебрежимо малое количество балласта. При конечном сюрвее дифферент оказался даже немного на нос, замер уров­ня в каждой из цистерн стал другим, но порядок цифр тоже от 0 до 3-4 см. Что случилось? Балласт не перетек так как забиты, заилены перетоки? Или увеличился и