О расчете прочности стензелей при перевозке пакетированных пиломатериалов на верхней палубе судов

Россия является одним из крупнейших в мире производителей и потребителей различных видов лесных грузов. В связи с расширением номенклатуры товаров, производимых из различных видов древесины, наблюдается увеличение удельного веса лесных грузов в общем объеме товаров международной торговли.

Недостаточная изученность транспортных характеристик и свойств лесных грузов, предъявляемых к морской перевозке, приводит к авариям судов, зачастую, с тяжелыми последствиями. Аварийные ситуации в результате смещения различных лесных грузов (пиломатериалов в пакетах, бревен и др.) сопровождаются потерей части перевозимого груза, иногда приводят к гибели судна.

Обстоятельства и условия смещения груза пиломатериалов на судне типа «Пионер Москвы» [16] предоставили большой материал для исследования. Это судно специально предназначено для перевозки пакетированных пиломатериалов. Оно производило погрузку в порту Пиетсаари в декабре 2001 года при температуре воздуха от -10ºС до -20ºС. Груз представлял собой пиломатериалы в пакетах с поперечным сечением 1,0 - 1,15 м. и длиной 3,6 - 6,0 м. Пакеты были накрыты накидками из различных синтетических пленок или крафт-бумагой с пластиковым покрытием. Накидки защищали груз с 5 сторон (граней) кроме нижней. Пакеты были частично покрыты снегом и льдом. Палубный груз состоял из пакетов пиломатериалов разных лесопильных заводов, накрытых различными видами пленок. В процессе погрузки сложились различные комбинации пар трения. Через сутки после выхода из порта погрузки судно вышло из замерзшего Ботнического залива на открытую воду Балтийского моря. Было получено штормовое предупреждение об усилении ветра и возможном обледенении. Пытаясь вывести судно из резонансной зоны, капитан решил изменить курс вправо. При повороте судно качнуло на 15º на левый борт и на 30º на правый борт, после чего палубный груз сместился на 1,0 - 1,5 м вправо и судно осталось с креном 27º на правый борт. Все стойки правого борта были срезаны, но найтовы удерживали груз на борту. Капитан принял решение зайти в ближайший в порт Турку. На якорной стоянке для уменьшения крена до 16º были сброшены на воду 320 пакетов. В таком состоянии судно вошло в порт, где была произведена дополнительная отгрузка и отремонтированы все повреждения.

В российских нормативах 70–80-х годов прошлого века и в современных иностранных публикациях, посвященных перевозкам однотипных грузовых мест [1, 4, 5, 6, 9, 11, 13, 14], основным требованием является создание «компактного и плотного каравана с возможно ровной поверхностью», т.е. «монолитного» каравана. Для этой цели служат стензели, независимые охватывающие найтовы или, так называемые, серьги.

Переход на преимущественно пакетную перевозку пиломатериалов вызвал появление способа продольно-поперечной укладки пакетов в смежных ярусах [14]. При этом разработчики полагали, что такая укладка позволяет отказаться от стензелей. Однако практика перевозок показывает, что и продольно-поперечная укладка не исключает потерь и смещения караванов. По-видимому, принятое допущение о монолитности каравана лесного палубного груза являлось ошибочным.

При изучении механических моделей штабелей, сформированных из круглого леса или из пакетов пиломатериалов, принятых за основу нормирования в прежде и ныне действующих отраслевых стандартах [1, 5, 6, 13], было выявлено, что рассматривалось только продольное расположение круглого леса и пиломатериалов россыпью и в пакетах на открытой палубе. При определении усилий, воспринимаемых стензелями при перевозках лесных грузов на палубе, применялась модель, характерная для навалочного груза, т.е. с использованием угла естественного  откоса, рекомендованные значения которого принимались для круглого леса – 35º, пакетированных пиломатериалов – 75º и отдельно приводились рекомендованные значения расчетных коэффициентов трения грузов в штабеле: бревен – 0,5, пакетированных пиломатериалов – 0,55.

В качестве расчетного распределения суммарной боковой нагрузки по высоте штабеля было принято распределение по закону трапеции (рис. 1).

Рис. 1. Схема распределения суммарной боковой нагрузки по высоте штабеля

Принято, что боковые нагрузки, воспринимаемые стензелями при перевозке лесного палубного груза, обусловлены статическим давлением груза и силами инерции при бортовой качке судна. В итоге интенсивность суммарной боковой нагрузки p_сум по высоте стензеля определялась по формуле:

 p_сум=р_ст+р_дин+р_сдв=γ₀LN(К_ст+К_дин+К_сдв)

где
γ₀ - объемная масса лесного палубного груза, т/м³;
L - расстояние между стензелями, м.;
N - высота каравана лесного палубного груза, м.;
К_ст - коэффициент статической нагрузки, зависящий от угла естественного откоса груза;
К_дин - коэффициент динамической нагрузки, который рассматривает штабель лесного груза как «монолит» и зависит от периода качки судна;
К_сдв - коэффициент сдвигающей нагрузки, который учитывает смещение «монолитного» штабеля лесного груза по люковым крышкам и зависит от коэффициента трения в караване палубного леса.

В итоге, для определения прочных размеров стензелей применялась расчетная схема нагружения, приведенная на рис. 2, где h - высота фальшборта.

Рис.2. Схема распределения нагрузки по высоте стензеля

Здесь необходимо отметить, что принятые к учету значения углов естественного откоса груза и коэффициентов трения грузов в штабеле ничем не были подтверждены, методика или способ их замера не указаны и сама правомерность их применения не обоснована.

Такой подход к расчету стензелей для крепления лесных грузов сохранился и далее с одной лишь оговоркой, появившейся много позже, что он распространяется на стензели для крепления круглого длинномерного леса, расположенного вдоль судна, т.е. не распространяется на стензели для крепления пиломатериалов.

Тем не менее, в практических расчетах при определении усилий в найтовах для крепления пакетированных пиломатериалов проектировщикам приходилось использовать те же подходы.

Караван лесного палубного груза, рассматриваемый как единый блок - «монолит», удерживается в равновесии силами трения F, которые обусловлены силой веса груза и силами давления найтовов на поверхность каравана (рис. 3).

Рис.3. Схема нагрузок, действующих на «монолитный» караван лесного палубного груза

 Условие равновесия каравана лесного палубного груза при бортовой качке судна определяется выражением:

F=(Q*cosβ+2N)f≥Qsinβ+P_ин

откуда усилие натяжения найтова N должно быть не менее определяемого по формуле:

N=1/2f*(Qsinβ-Qfcosβ)+P_ин;

где   
Q - масса части штабеля лесного палубного груза закрепляемой найтовом, т.;
β - расчетный угол крена судна;
f - коэффициент трения в караване лесного палубного груза;
P_ин - сила инерции части штабеля между найтовами.

Приведенная схема расчета усилий, возникающих в караване лесного палубного груза пакетированных пиломатериалов, основана на допущениях о том, что штабель пакетированных пиломатериалов является «монолитом» и что смещение такого штабеля происходит по крышкам грузовых люков.

При разработке же схемы усилий, возникающих в штабеле продольно уложенных бревен, были приняты допущения о том, что смещению подвержены только верхние слои бревен, а условием равновесия штабелей, как пакетированных пиломатериалов, так и бревен, является наличие достаточного усилия натяжения найтовов.

Таким образом, при расчете прочности найтовов был применен общий подход, используемый при креплении «монолитных» грузов, а именно: расчет жестких (стензели) и гибких (найтовы) элементов системы крепления выполняется на полную величину нагрузок без учета их взаимного влияния, так как считается, что найтовы только прижимают верхнюю поверхность штабеля, а усилия от бокового давления груза полностью воспринимаются стензелями.

В соответствии с вполне логически обоснованными требованиями Правил Регистра [12] прочность стензеля не должна превышать прочности участка фальшборта, на который он опирается. Тем не менее, на практике отмечены случаи, когда смещение штабелей пакетированных пиломатериалов или бревен приводило не только к срезу бревенчатых стензелей, но и повреждению фальшборта с появлением трещин в палубе и бортовой обшивке. Отмечен также случай, когда смещение штабеля пакетированных пиломатериалов привело только к изгибу стальных стензелей, но не причинило никаких повреждений фальшборту и корпусу судна.

Соблюдение именно этого требования является основной заботой разработчиков рассмотренных документов, в том числе и самых последних по времени, в которых смещение палубного лесного груза по прежнему рассматривается как смещение «монолита» по люковым крышкам судна, а расчеты стензелей и найтовов производятся без учета их взаимного влияния.

В настоящее время предъявляемый к морской перевозке груз пиломатериалов в пакетах (характеризуемый наличием на пакетах различных синтетических накидок и канатов) существенно отличается от прежних транспортных характеристик и свойств груза, позволявших удовлетвориться моделью «монолита», которая принималась к учету при разработке всех ныне действующих национальных и международных нормативных документов.

Предметом дальнейшего рассмотрения являются как отдельное грузовое место – пакет пиломатериалов, так и элементарный штабель – стопа из пакетов, установленных друг на друга в несколько ярусов как вдоль, так и поперек судна.

Пакет пиломатериалов представляет собой укрупненную грузовую единицу, сформированную из механически уложенных досок в пакет сечением около 1,1 х 1,1 м. Пакет обтягивают двумя или тремя увязками – поясами из стальной ленты. После того как накладывают увязки, пакет часто укрывают накидками с пяти сторон (граней), кроме нижней (рис. 4).

Доски, прошедшие предварительную сушку до так называемой «транспортной» (около 25%) влажности, обычно формируют в пакеты с двумя - тремя, в зависимости от сечения досок, промежуточными по высоте пакета прокладками из деревянных планок сечением 5 х 20-30 мм, придающими пакету поперечную устойчивость.

Доски, уложенные в пакет, образуют структуру, внутри которой существуют поверхности скольжения между досками. Коэффициент трения между поверхностями скольжения внутри пакета можно принять как для сухого дерева равным 0,6 (tg 31°). Это значение коэффициента трения является самым большим и самым стабильным, т.е. практически не изменяющимся в процессе морской транспортировки, из всех существующих в структуре штабеля пакетированных пиломатериалов на верхней палубе.

Как показано на рисунке 4, в штабеле могут присутствовать пары трения между стропами, пары трения между внутренней поверхностью пленки и древесиной, а также пары трения между наружной поверхностью пленки и древесиной.

Рис.4. Схема структуры пакета пиломатериалов с накидкой и стропом:
1 - пиломатериал; 2 - деревянные планки между стопками пиломатериалов (стиксы);
3 - синтетическая накидка на пяти гранях пакета; 4 - подъемный строп (стальной или синтетический);
5 - поверхность трения верхней ветви стропа с нижней ветвью стропа или с нижней поверхностью пиломатериалов пакета следующего яруса;
6 - поверхность трения верхней ветви стропа с верхней поверхностью синтетической накидки пакета;
7 - поверхность трения нижней поверхности синтетической накидки с верхней поверхностью пиломатериалов пакета; 8 - поверхности трения пиломатериалов внутри пакета между собой и по прокладкам; 9 - поверхность трения пиломатериалов по нижней ветви стропа.

Результаты выполненных в рамках настоящей работы натурных исследований устойчивости структуры пакета пиломатериалов, а также элементарного штабеля - стопы из пакетов, установленных друг на друга в несколько ярусов, как вдоль судна, так и поперек судна показали, что разрушение структуры штабеля - стопы, составленной из нескольких пакетов, всегда происходило в виде опрокидывания стопы с последующим соскальзыванием прокладок или стропов под верхним пакетом по основанию (рис. 5).

Рис.5. Опрокидывание стопы (а) с последующим соскальзыванием верхнего пакета (б)

Здесь необходимо подчеркнуть, что исследования выполнялись как с пакетами, не обернутыми накидками, но с деревянными прокладками между ярусами, исключающими из работы и увязывающие пакеты стальные ленты и подъемные стропы из стальных или синтетических канатов, так и без деревянных прокладок, но с пакетами, обернутыми накидками и снабженными синтетическими стропами.

Следующим этапом исследования было определение пределов изменения коэффициентов трения пар, существующих в отмеченной выше структуре штабеля и влияющих на выбор расчетных нагрузок на стензели и всю систему крепления палубного груза.

Для производства лабораторных экспериментов по определению углов (коэффициентов) трения была создана компактная установка, показанная на рис. 6, и подготовлены образцы реально присутствующих на судах пленок и подъемных стропов.

Рис. 6. Лабораторная установка для определения  коэффициента трения:
1 - штатив; 2 - подъемный механизм;
3 - подъемный трос; 4 - верхний шкив;
5 - подъемная платформа; 6 - цифровой измеритель угла наклона платформы;
7 - фиксаторы для крепления испытуемых образцов материалов основания;
8 - испытуемый образец материала основания;
9 - утяжелитель с кольцом из образца пленки;
10 - колеса для плавного передвижения подъемной платформы

Были выполнены исследования коэффициентов трения 17 подготовленных образцов полимерных пленок и 2 видов стропов во всех возможных сочетаниях пар трения.

Анализ результатов позволил определить четыре из семнадцати исследованных полимерных пленок как обладающие опасно низким углом (коэффициентом) трения, что могло бы служить основанием для требований об ограничении их применения в морской торговле, если бы не выявленное чрезвычайно опасное влияние замены стальных стропов на синтетические, средний угол трения которых по металлу составил 18°, а по древесине даже 16°.

В штабеле преобладающей по площади всегда является пара трения: канаты подъемных стропов - древесина нижнего, не закрытого накидками, слоя досок в пакете пиломатериалов (поз. 9 на рис. 4), оказавшаяся самым скользким местом, поэтому в качестве расчетной величины угла трения между отдельными ярусами пакетов для расчета прочности крепления палубного груза принимаем значение угла трения 16°.

Отдельного рассмотрения требует ситуация с явлением трения на поверхности люковых крышек в зимнее время, поскольку все рассмотренные случаи смещения пакетов пиломатериалов на судах имели место в это время года.

Если погрузка производится при температурах наружного воздуха -10°С и ниже, а рейс, как правило, происходит в южном направлении, то после выхода судна в более теплые воды, обычно при выходе из ледяных полей на чистую воду, происходит весьма быстрое нагревание погруженной в воду части корпуса судна, а вслед за ней и люковых крышек, до температур выше 0°С. Такое нагревание сопровождается таянием нижнего, примерзшего к крышкам, слоя льда. В результате между льдом и поверхностью люковых крышек образуется тончайший слой воды, в котором коэффициент трения скольжения падает до нуля. Именно в этой ситуации при наличии даже небольшой качки судна происходит смещение всего массива палубного штабеля как единого блока по оттаявшим люковым крышкам.

С целью изучения качественных характеристик этого явления и отработки приемлемых на практике способов его предотвращения был поставлен специальный эксперимент.

Как показали результаты эксперимента, покрытие тонким слоем песка поверхности люковых крышек перед началом погрузки в зимних условиях вполне исключает опасность смещения палубного штабеля при переходе судна в теплые воды. Поэтому, требованию перед началом погрузки в зимних условиях производить покрытие поверхности люковых крышек тонким слоем песка по результатам настоящего исследования впервые был придан нормативный характер.

Имея в виду, что в соответствующих условиях люковые крышки будут посыпаны песком, ситуацию смещения груза единым блоком по люковым крышкам исключаем из дальнейшего рассмотрения, а в качестве расчетной принимаем схему самостоятельного смещения каждого яруса пакетов пиломатериалов по ниже лежащей поверхности, то ли предыдущего яруса пакетов пиломатериалов, то ли люковых крышек.

В качестве расчетного угла трения для всех ярусов пакетов пиломатериалов принимаем наименьшее среднее арифметическое из всех измеренных в настоящем исследовании. Оно определяется углом трения досок по синтетическим стропам, а именно 16°, что соответствует коэффициенту трения
f=tg 6°=0,287≈0,29.

Предлагаемая ниже методика разработана с учетом всех применимых требований нормативных документов о том, что прочность стензелей не должна превышать прочности фальшборта и, следовательно, при динамическом угле крена судна, близком к предельному расчетному, или при постоянном аварийном крене, должен происходить полный или частичный сброс штабеля за счет разрушения (разрыва) отдельных элементов системы крепления лесного палубного груза.

Расчетная схема укладки и крепления расчетного блока пакетов пиломатериалов на верхней палубе судна в поперечном сечении приведена на рис. 7. Здесь и далее все размеры и расчетные цифровые величины приведены на примере судов-лесовозов типа «Игорь Ильинский», но сама методика в полном объеме применима к судам любого типа при учете их конструктивных особенностей.

Как показали предварительные расчеты, соотношение расчетных нагрузок и прочности стензелей одного борта не обеспечивает безопасных условий перевозки, поэтому предлагаемая расчетная схема, позволяет учесть и прочность стензелей другого борта за счет создания второго замкнутого контура крепления (поперечно-опорного).

Определения и обозначения, принятые в дальнейшем исследовании.
Ярус - один слой пакетов пиломатериалов, размещенных в одной горизонтальной плоскости.
Ряд (продольный или поперечный) - пакеты пиломатериалов, находящиеся в ярусе в пределах ширины или длины пакета.
Стопа - массив, сформированный из единичных пакетов пиломатериалов, установленных вертикально друг на друга в пределах ширины пакета.
Штабель - массив, сформированный из рядов пакетов пиломатериалов, уложенных друг на друга в несколько ярусов
Расчетный блок - (далее «блок») - часть штабеля длиной 3,0 м и шириной от борта до борта судна.
Стензель - вертикальная стойка, удерживающая крайние к борту пакеты в расчетном блоке от поперечного смещения (опрокидывания и/или соскальзывания).
Найтов - съемное средство крепления грузов (стальной канат, цепь), воспринимающее только растягивающую нагрузку и имеющее в своем составе устройство для натяжения путем регулирования длины (талреп и т.п.).
l_b, b_b, h_b - длина, ширина и высота блока пакетов пиломатериалов, м.
μ - удельный погрузочный объем (УПО) груза, м³/т.
i - номер яруса, начиная от основания штабеля на люковой крышке.
n - число ярусов в блоке пакетов пиломатериалов.
m - число пакетов в блоке по ширине судна.
P_b - масса блока пакетов, тс.
φ - расчетный угол трения яруса пакетов пиломатериалов по опорной плоскости, град.
F_yi - поперечная сдвигающая сила, действующая на i-й ярус пакетов параллельно основанию штабеля, тс.
Е_yi - суммарная поперечная сила на ярусе пакетов, учитывающая удерживающие силы трения, тс.
Т_В - усилие вертикального натяжения в поперечном охватывающем блок найтове, необходимое для удержания блока при расчетном динамическом наклонении судна, тс.
Т_СТ - усилие в поперечном горизонтальном найтове (стензельной стяжке), стягивающем попарно верхние концы стензелей, выступающие по бортам над штабелем пакетов, тс.
L - длина судна, м.
B - ширина судна по расчетной ватерлинии, м.
d - осадка судна, м.
Δ - водоизмещение судна, т.
С_b - коэффициент общей полноты корпуса судна.
А_к - площадь скуловых килей, м².
h₀ - начальная метацентрическая высота, м.
h - исправленная метацентрическая высота, м.
τ - период бортовой качки, с.
r_ω и h_ω - полувысота и высота волны, м.

- безразмерный инерционный коэффициент.

θ_2r - нормативная амплитуда бортовой качки судна, град.
θ_dyn - угол динамического наклонения судна при действии качки и шквала, град.
А_v - площадь парусности загруженного судна, м2.
z_v - возвышение центра парусности судна над основной плоскостью (ОП), м.
z_g - возвышение центра тяжести (ЦТ) загруженного судна над ОП, м.
z_i - возвышение центра тяжести i-го яруса пакетов над ЦТ судна, м.
р_v - нормативное ветровое давление на площадь Аv, т/м².
l_v - плечо ветрового кренящего момента, м.
J - расчетный момент инерции поперечного сечения стензеля, см⁴.
W - момент сопротивления стензеля, см³.
М - изгибающий момент в расчетном сечении стензеля, кгс х см.
σ_m - предел текучести материала стензеля, кгс/см².
l - расчетная длина стензеля от планширя до уровня точки крепления стензельной стяжки, м.
L₀ - длина поперечной стяжки между стензелями, м.

Первый контур крепления блока (рис. 7) образован поперечными охватывающими найтовами, установленными с шагом 1,5 м, т.е. 2 найтова на расчетный блок, создающими вертикальное натяжение Т_В. Предварительное усилие натяжения создается по окончании погрузки и поддерживается в рейсе специальной переносной лебедкой и/или талрепом.

Второй контур крепления образован парой стензелей, примыкающих к обеим сторонам блока, и имеющих заделку к фальшбортам на уровне планширя и в стензельном гнезде на верхней палубе. Верхние концы стензелей соединены найтовом (стензельной стяжкой), проходящим поверх блока и включающим талреп для создания необходимого натяжения.

Все ярусы рассматриваемого расчетного блока принимаются однородными в поперечном направлении, при этом точки приложения равнодействующих сил в каждом ярусе расположены в диаметральной плоскости (ДП) на половине высоты пакета каждого яруса.

Каждый ярус блока подвержен нагрузке по нормали к основанию штабеля от собственной массово - инерционной силы F_zi и аналогичных сил от всех остальных ярусов, расположенных выше.

Принято, что вертикальное усилие Т_В во всех четырех бортовых ветвях двух охватывающих блок поперечных найтовов одинаково и передается одновременно только на крайние бортовые стопы блока, создавая дополнительную удерживающую силу трения (рис. 7).

 Рис. 7. Расчетная схема укладки и крепления пакетов пиломатериалов на верхней палубе

При динамическом наклонении судна на каждый ярус рассматриваемого блока пакетов действует суммарная массово - инерционная сила F и сила бокового давления ветра при шквале. Проекции этих сил определяются выражениями:

или ,

при этом и - поперечная и вертикальная безразмерные (в долях от силы тяжести) проекции силы F.

Для палубного груза принимаем условие, что рассматриваемые силы достигают своих максимальных расчетных значений в момент, когда судно расположено на вершине резонансной волны. Произведение силы F_zi на коэффициент трения, равный tgφ, дает величину силы трения, препятствующей смещению, вызываемому силами F_yi. Принято, что коэффициенты трения скольжения по люковым крышкам (ЛК) и между ярусами пакетов одинаковы.

Результирующая поперечная сила E_yi на каждом ярусе (рис. 8) определяется по формуле:

Величиной переносного момента при большом числе пакетов в ярусе можно пренебречь.

Принимаем, что результирующие нагрузки от каждого яруса передаются на подветренный стензель ➁ в виде сосредоточенных нагрузок E_yi, приложенных на половине высоты пакета (рис. 8).

Из сравнения формул 4, 5 и 6 видно, что при φ=const значение Е_yi изменяется линейно по высоте блока пакетов, в результате чего смещение груза начинается со скольжения верхнего яруса к подветренному борту.

Примечание:  Определение именно этой зависимости является основным результатом настоящего исследования, на основе которого могут быть построены различные системы крепления, позволяющие более полно учесть транспортные характеристики грузов и особенности судовых конструкций.

В данной работе один из возможных вариантов такой системы крепления рассмотрен на примере судов типа «Игорь Ильинский», оборудованных съемными стальными стензелями со стензельными стяжками на уровне поверхности штабеля лесного палубного груза (рис. 7 и рис. 8).

После начала смещения верхнего яруса пакетов к подветренному борту происходит начальный изгиб верхнего конца стензеля ➁, а возникающая при этом сила через соединяющий найтов передается на стензель ➀.

Рис. 8. Схема действующих нагрузок и деформаций на стензелях, соединенных упругой стяжкой:
➀ - стензель наветренного борта; ➁ - стензель подветренного борта

Поперечная деформация y₂ стензеля ➁ включает изгиб y₁ стензеля ➀ и удлинение ΔL₀ соединяющего найтова от действия силы Т_ст, т.е.

y₂₌y₁₊ΔL₀

С учетом положений теории сопротивления материалов, учитывающих реальные способы заделки основания стензеля в гнезде на верхней палубе и конструкцию крепления стензеля на фальшборту, а также растяжение стального троса, были получены зависимости, позволяющие определить необходимое предварительное натяжение стензельных стяжек Т_ст и построить эпюры перерезывающих сил, изгибающих моментов и форму линии изгиба стензелей, а также рассчитать поперечные отклонения их свободных концов (рис. 8).

Выражение для Т_ст, учитывающее конструктивные особенности системы крепления лесного палубного груза:

где: (см/кгс);

(см/кгс);
d - диаметр троса, см;
Е_тр - 900000 кгс/см2 - модуль растяжения стального троса;
 и  - безразмерные коэффициенты.

Преобразуя далее (6) относительно Т_В, получаем:

Результаты расчетов по изложенной методике средствами Microsoft Excel на примере судов типа «Игорь Ильинский» показали, что расчетные значения усилий в прижимающих найтовах находятся в пределах, вполне достижимых путем использования средств малой механизации - переносных ручных талей, а усилия в стензельных стяжках допускают применение тросов с уменьшенной вдвое разрывной нагрузкой. Тогда в случае аварийного крена судна сначала будет рваться стензельная стяжка, затем стензель подветренного борта изогнется на уровне планширя, стойки которого в то же время не подвергнутся разрушению, после чего будут рваться прижимающие поперечные найтовы, и груз будет уходить за борт.

Применение изложенной методики в случае, если прочность стензелей не учитывается в составе крепления, т.е. для случая крепления блока только поперечными найтовами, позволяет более точно рассчитать их необходимую и достаточную разрывную прочность на данном типе судов, и насколько рассчитанная прочность найтовов отличается от разрывной нагрузки в 133 кН, жестко требуемой действующими нормативными документами.

Список литературы:

1. Барабанов Н.В. Теоретические и экспериментальные исследования фальшбортов и узлов крепления палубных грузов // Копия отчета о НИР – Л.: Ленинградский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1977. С.1–22.
2. Дооборудование т/х «Капитан Гончаров» съемными металлическими стензелями. Расчетно-пояснительная записка. 935-901-002Р. – Л.: ЦНИИМФ, 1990. – 30 с. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. 935-072-002 ДЭ. – Л.: ЦНИИМФ, 1990. – 8 с.
3. Кодекс безопасной практики размещения и крепления грузов (Резолюция А.714(17) в книге «Сборник кодексов ИМО» – СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1997. – 330 с.
4. Кодекс безопасной практики для судов, перевозящих лесные палубные грузы. (Резолюция А.715(17) в книге «Сборник кодексов ИМО» – СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1997. – 330 с.
5. Крепление лесных грузов на открытых палубах лесовозов. Правила проектирования. Конструкции. Проект отраслевого стандарта. С 219-104.003.
6. Методика определения нагрузок, воспринимаемых стензелями при перевозке палубного груза. Классификация стензелей и методы расчета их прочности. ОСТ 5.0156-74. – 36 с.
7. Оценка прочностных характеристик стензелей и фальшборта т/х Высокогорск. 1102-140-МИК.001. – Владивосток: ЗАО «Морская инженерная компания», 2002. – 7 с.
8. Правила безопасности морской перевозки генеральных грузов. Общие требования и положения. 4-М, Том 2. – СПб.: ЦНИИМФ, 1996. – с. 6-66.
9. Правила безопасности морской перевозки лесных грузов. 4-М, Том 2. Книга 2. – СПб.: ЦНИИМФ, 1997. – 208 с.
10. Правила безопасности морской перевозки грузов. (РД 31.11.21.16-2003). – СПб.: ЦНИИМФ, 2003, – 74 с.
11. Правила о грузовой марке морских судов. – СПб.: РМРС, 1999. с. 326-373.
12. Правила классификации и постройки морских судов. Том 1. СПб.: РМРС, 1999. 471 с.
13. Стензели для крепления лесных грузов. Правила проектирования. Конструкции. РД 5.2211 89.
14. Технические условия ТУ31. Перевозка пиломатериалов в пакетах на палубе без стензелей. – Л.: ЦНИИМФ, 1977. – 26 с.
15. Report on the investigation of the cargo shift, abandonment, and grounding of mv Kodima in the English Channel 1 February 2002. – Southampton: Marine Accident Investigation Branch, Department for Transport. Report N 1/2003, January 2003. – 81 p. Англ. (пресс-релиз Департамента транспорта UK).
16. Silvonen P., Macklin K., Mattila K., Huuska O. M/S FJORD PEARL, Shifting of cargo and Danger Situation, January 2, 2002. Investigation report 8/2003 M. Waterborne accidents and incidents. – Helsinki: Multiprint Oy, 2003. –97 p. Англ.

Вернуться к публикациям