Приложение 2. Критерии восстановления бортовых шпангоутов и книц навалочных судов с одинарными бортами, не построенных в соответствии со стандартами конструкций борта навалочных судов с одинарными бортами

Приложение 2

Критерии
восстановления бортовых шпангоутов и книц навалочных судов с одинарными бортами, не построенных в соответствии со стандартами конструкций борта навалочных судов с одинарными бортами

1 Применение и определения

Для целей правила ХII/14 Конвенции СОЛАС настоящие требования применяются к бортовым шпангоутам и кницам грузовых трюмов навалочных судов с одинарными бортами, которые не были построены в соответствии с приложением 1, но которые должны быть доведены до равноценного уровня безопасности, с тем чтобы к ним не применялись ограничения на выход в море с каким-либо порожним трюмом.

Настоящие требования определяют критерии восстановления или иные меры, которые должны быть приняты в отношении стенок и свободных поясков бортовых шпангоутов и книц, согласно 2.

Меры по подкреплению бортовых шпангоутов также определены согласно 2.3.

Метод конечно-элементного анализа или иные методы числового анализа или прямых расчетов не могут использоваться в качестве альтернативы выполнению требований настоящего приложения, за исключением случаев необычных устройств конструкций борта или системы набора, к которым требования настоящего приложения не могут применяться непосредственно.

Оценка соответствия этим требованиям должна проводиться до даты, в которую судно достигает возраста 10 лет, и при каждом последующем промежуточном освидетельствовании и освидетельствовании для возобновления свидетельства.

1.1 Суда с ледовыми усилениями

1.1.1 Если навалочные суда имеют усиления, чтобы отвечать требованиям какого-либо символа ледового класса, промежуточные шпангоуты не учитываются при рассмотрении соответствия требованиям настоящего приложения.

1.1.2 Восстановленные толщины дополнительных конструкций, необходимых для удовлетворения требований символа ледового класса, должны основываться на требованиях классификационного общества.

1.1.3 Если знак ледового усиления снимается, дополнительные конструкции ледовых усилений, за исключением книц, предотвращающих заваливание шпангоута (см. 2.1.2.1.2.b и 2.3), не рассматриваются как способствующие соответствию требованиям настоящего приложения.

2 Восстановление или иные меры

2.1 Критерии для восстановления или иные меры

2.1.1 Условные обозначения, используемые в пункте 2.1

		-	замеренная толщина, мм;
		-	толщина, при которой требуется восстановление (2.1.2);
		-	толщина, при которой требуется восстановление по условию отношения d/t (2.1.2.1);
		-	толщина, при которой требуется восстановление по условию прочности (2.1.2.2);
		-	0,75 ;
			толщина, мм, как требуется в пункте 3 приложения 1 для стенок шпангоутов и в пункте 4 приложения 1 - для верхних и нижних книц;
		-	построечная толщина, мм;
		-	см. таблицу 1, ниже.

Таблица 1. Величины , мм

Длина судна L, м	Трюмы, за исключением трюма N 1		Трюм N 1
	Пролет шпангоута и верхние кницы	Нижние кницы	Пролет шпангоута и верхние кницы	Нижние кницы
	2	2,5	2	3
150	2	3	3	3,5
	2	3	3	4
Примечание. Для промежуточных длин судна определяется линейной интерполяцией между вышеупомянутыми значениями.

2.1.2 Критерии для стенок (на срез и другие проверки)

Стенки бортовых шпангоутов и книц подлежат восстановлению, если замеренная толщина () равна толщине (), определенной ниже, или менее.

является наибольшей из величин:

	.1
	.2	0,75
	.3
	.4	(если требуется 2.1.2.2).

2.1.2.1 Толщина, при которой требуется восстановление по условию отношения d/t

2.1.2.1.1 С соблюдением пунктов b) и с), ниже, определяется из следующего уравнения:

,

где

R - для шпангоутов:

65 - для симметричных профилей;

55 - для несимметричных профилей,

для нижних книц (см. а), ниже):

87 - для симметричных профилей;

73 - для несимметричных профилей,

k = 1 - для обычной конструкционной стали;

k = 0,78 - для стали с пределом текучести 315 ; и

k = 0,72 - для стали с пределом текучести 355 .

2.1.2.1.2 Ни в коем случае до для нижних не приставных книд не должна приниматься менее для шпангоутов, которые они поддерживают.

a) Нижние кницы

При расчете высоты стенки нижних книц применяется следующее:

.1 Высота стенки нижней кницы может измеряться от точки пересечения наклонной переборки скуловой цистерны с бортовой обшивкой перпендикулярно к свободному пояску нижней кницы (см. рис. 3).

.2 Если на нижнем бракетном листе имеются ребра жесткости, за высоту стенки может приниматься расстояние между бортовой обшивкой и ребром жесткости, между ребрами жесткости или между самым дальним от центра ребром жесткости и свободным пояском кницы, смотря по тому, что больше.

b) Альтернативные кницы, предотвращающие заваливание шпангоута

Если менее в сечении b) бортовых шпангоутов (см. рис. 2), кницы, предотвращающие заваливание шпангоута, в соответствии с пунктом 2.3, могут устанавливаться в качестве альтернативы выполнению условия отношения высоты стенки к толщине бортовых шпангоутов; в этом случае может не учитываться при определении в соответствии с пунктом 2.1.2.

c) Шпангоуты, находящиеся в корму непосредственно у таранной переборки

Для бортовых шпангоутов, находящихся в корму непосредственно у таранной переборки, размеры поперечных сечений которых увеличены для того, чтобы их момент инерции был таким, чтобы избежать нежелательной гибкости бортовой обшивки, если построечная толщина стенки шпангоутов превышает 1,65 , толщина может приниматься как величина , полученная из следующего уравнения:

где определяется согласно пункту 3.3.

2.1.2.2 Толщина, при которой требуется восстановление по условию прочности при срезе

Если в низшей части бортовых шпангоутов, как указано на рис. 1, равна или менее , то определяется в соответствии с пунктом 3.3.

2.1.2.3 Толщина восстановленных стенок шпангоутов и нижних книц

Если требуется восстановление стальных элементов набора корпуса, толщина восстановленных стенок должна быть не менее , 1,2 или 1,2 , смотря по тому, что больше.

2.1.2.4 Условия, допускающие иные меры

2.1.2.4.1 Если , должны приниматься меры, состоящие из всего следующего:

.1 пескоструйная очистка или ее эквивалент и нанесение покрытия (см. 2.2);

.2 установка книц, предотвращающих заваливание шпангоута (см. 2.3), если вышеуказанное условие происходит в любой из зон А, В, С и D бортовых шпангоутов, показанных на рис. 1, и

.3 поддержание защитного покрытия в состоянии "как новое" (т.е. без разрушений или ржавчины) при дополнительном и периодическом освидетельствованиях.

2.1.2.4.2 Вышеуказанные меры могут не приниматься, если у элементов конструкции не наблюдается уменьшения толщины по сравнению с построечной толщиной, а покрытие находится в состоянии "как новое" (т.е. без разрушений и ржавчины).

2.1.3 Условия прочности шпангоутов и книц (проверка на изгиб)

Если длина или высота нижней кницы не отвечает требованиям приложения 1, должна быть выполнена проверка прочности при изгибе в соответствии с 3.4 и произведены восстановление или подкрепление шпангоутов и/или книц, как требуется там же.

2.2 Замеры толщин, восстановление металла конструкции, пескоструйная очистка и покрытие

2.2.1 Для целей восстановления металла конструкции, пескоструйной очистки и покрытия определены четыре зоны А, В, С и D, показанные на рис. 1.

2.2.2 Представительные замеры толщин должны быть выполнены в каждой зоне и проверены по условиям пункта 2.1.

2.2.3 В случае неприставных книц, если условия в 2.1 не выполняются для зоны А или В, должны быть выполнены восстановление металла конструкции, пескоструйная очистка и покрытие, в зависимости от случая, для обеих зон А и В.

2.2.4 В случае приставных книц, если условия в 2.1 не выполняются для зоны А или В, должны быть выполнены восстановление металла конструкции, пескоструйная очистка и покрытие для каждой из этих зон, в зависимости от случая.

2.2.5 Если согласно 2.1 требуется восстановление металла конструкции для зоны С, оно должно быть выполнено для обеих зон В и С. Если согласно 2.1 требуется пескоструйная очистка и покрытие для зоны С, они должны быть выполнены для зон В, С и D.

2.2.6 Если согласно 2.1 требуется восстановление металла конструкции для зоны D, его необходимо выполнить только для этой зоны. Если согласно 2.1 требуется пескоструйная очистка и покрытие для зоны D, они должны быть произведены для обеих зон С и D.

2.2.7 Специальному рассмотрению могут подлежать зоны, которые ранее подвергались восстановлению металла или покрытия, если их состояние установлено "как новое" (т.е. без разрушений и ржавчины) Администрацией или классификационным обществом, которое признано Администрацией в соответствии с положениями правила XI-1/1 Конвенции СОЛАС.

2.2.8 Если согласно условию в 2.1 для восстановления толщин принято решение о применении защитного покрытия, то, как правило, эта мера должна приниматься в соответствии с требованиями организации.

2.2.9 Если, согласно требованиям 2.1, небольшое количество бортовых шпангоутов и книц показывают необходимость нанесения покрытия на некоторой части их длины, применяются нижеследующие критерии:

.1 Часть, на которой должно быть нанесено покрытие, включает:

- стенку и свободный поясок бортовых шпангоутов и книц,

- трюмную поверхность бортовой обшивки, обшивку скуловых и подпалубных цистерн, в зависимости от случая, на ширину не менее 100 мм от стенки бортового шпангоута.

.2 Необходимо применять эпоксидное покрытие или равноценное ему.

2.2.10 Во всех случаях, все поверхности, на которые должно быть нанесено покрытие, должны пройти сначала пескоструйную очистку.

2.3 Меры по подкреплению

2.3.1 Меры по подкреплению выполняются кницами, предотвращающими заваливание шпангоута, расположенными в нижней части и середине пролета бортовых шпангоутов (см. рис. 4). Эти кницы могут устанавливаться через каждые два шпангоута, но нижняя и средняя кницы устанавливаются на одном уровне между каждой второй парой шпангоутов.

2.3.2 Толщина этих книц должна быть не менее построечной толщины стенок бортовых шпангоутов, к которым они привариваются.

2.3.3 Для соединения книц, предотвращающих заваливание шпангоута, с бортовыми шпангоутами и бортовой обшивкой должен применяться двусторонний непрерывный сварной шов.

2.4 Толщина сварного шва

В случае восстановления металла конструкции сварные соединения должны отвечать пункту 7 приложения 1.

2.5 Язвенная и канавочная коррозия

2.5.1 Если интенсивность язвенной коррозии более 15% площади (см. рис. 5), должны быть выполнены замеры толщин в язвинах.

2.5.2 Минимально допустимая остаточная толщина в язвинах или канавках равна:

.1 75% от построечной толщины в язвинах или канавках в стенках и поясках шпангоутов и книц; и

.2 70% от построечной толщины в язвинах или канавках в бортовой обшивке, обшивке скуловых и подпалубных цистерн, прилегающей к бортовому шпангоуту на ширину до 30 мм включительно с каждой стороны шпангоута.

3 Критерии проверки на прочность

Как правило, нагрузки рассчитываются и проверки на прочность проводятся для кормового, среднего и носового шпангоутов каждого трюма. Размеры шпангоутов в промежуточных положениях определяются линейной интерполяцией результатов, полученных для рассчитанных шпангоутов. Если размеры шпангоутов изменяются по длине трюма, требуемые размеры должны также рассчитываться для среднего шпангоута каждой группы шпангоутов, имеющих тот же самый размер. Размеры, требуемые для промежуточных шпангоутов, определяются линейной интерполяцией результатов, полученных для рассчитанных шпангоутов.

3.1 Моделирование нагрузок

3.1.1 Силы

Силы и , кН, подлежащие рассмотрению для проверки прочности бортовых шпангоутов в сечениях а) и b) (указанных на рис. 2; в случае приставных нижних книц сечение b) находится вверху нижней кницы), определяются по формулам:

;

,

где

- сила давления воды на тихой воде, кН

- если верхняя оконечность пролета бортового шпангоута h (см. рис. 1) находится ниже грузовой ватерлинии,

- если верхняя оконечность пролета бортового шпангоута h (см. рис. 1) находится на или выше грузовой ватерлинии.

- сила давления встречных волн, кН

,

- сила давления траверзных волн, кН

,

- пролет бортового шпангоута и длина нижней кницы, м, определенные на рис. 1 и 2, соответственно;

- расстояние, м, между нижней оконечностью пролета бортового шпангоута h (см. рис. 1) и грузовой ватерлинией;

s - длина шпации, м;

- давление воды, , на тихой воде на уровне верхней и нижней оконечностей пролета бортового шпангоута h (см. рис. 1), соответственно;

- волновое давление, , как определено в 3.1.2.1, ниже, на уровне верхней и нижней оконечностей пролета бортового шпангоута h, соответственно;

- волновое давление, , как определено в 3.1.2.2, ниже, на уровне верхней и нижней оконечностей пролета бортового шпангоута h, соответственно.

3.1.2 Волновое давление

3.1.2.1 Волновое давление

3.1.2.1.1 Волновое давление , , на ватерлинии и ниже нее рассчитывается по формуле:

,

.

3.1.2.1.2 Волновое давление , , выше ватерлинии рассчитывается по формуле:

.

3.1.2.2 Волновое давление

3.1.2.2.1 Волновое давление , , на ватерлинии и ниже нее рассчитывается по формуле:

.

3.1.2.2.2 Волновое давление , , выше ватерлинии рассчитывается по формуле:

,

где

- давление волны на ватерлинии;

- давление волны на ватерлинии;

L - расстояние, м, по летней грузовой ватерлинии от передней кромки форштевня до задней кромки рудерпоста или до оси баллера руля при отсутствии рудерпоста. L не должна быть менее 96% и может не быть более 97% наибольшей длины по летней грузовой ватерлинии;

В - наибольшая теоретическая ширина, м;

- теоретический коэффициент общей полноты при осадке d, соответствующий летней грузовой ватерлинии, основанной на длине L и теоретической ширине В, однако он не должен приниматься менее 0,6:

;

Т - максимальная проектная осадка, м;

С - коэффициент

для м,

= 10,75 для 300 < L;

;

k =1,2 для судов без скулового киля,

= 1 для судов со скуловым килем;

- радиус инерции масс при бортовой качке.

Если фактическая величина , неизвестна, то:

= 0,39 В для судов с равномерным распределением массы в поперечном направлении (например, чередующаяся загрузка тяжелым грузом или равномерная загрузка легким грузом),

= 0,25 В для судов с неравномерным распределением массы в поперечном направлении (например, равномерная загрузка тяжелым грузом);

GM = 0,12 В, если фактическая величина GM неизвестна;

z - расстояние по вертикали, м, от основной линии до уровня, на котором определяется давление;

- на кормовой оконечности L,

= - между 0,2 L и 0,6 L, считая от кормовой оконечности L,

= - на носовой оконечности L.

Между вышеуказанными конкретными точками изменяется линейно;

- 0,8 С.

3.2 Допустимые напряжения

Допустимые нормальные и касательные напряжения и , , в бортовых шпангоутах рассчитываются по формулам:

;

,

где - минимальный верхний предел текучести, , материала.

3.3 Проверка прочности на срез

3.3.1 Если в нижней части бортовых шпангоутов, как указано на рис. 1, равна или менее , проверка прочности на срез производится согласно нижеследующему.

3.3.2 Толщина , мм, принимается большей из значений толщин и , полученных в результате проверки Прочности на срез в сечениях а) и b) (см. рис. 2 и пункт 3.1), которые определяются по нижеследующим формулам, но могут не приниматься более чем :

.1 в сечении а)

;

.2 в сечении b)

;

где

- коэффициент распределения перерезывающих сил принимается равным 0,6;

- силы давления, определенные в пункте 3.1.1;

- высота стенки кницы и шпангоута, мм, в сечениях а) и b), соответственно (см. рис. 2); в случае приставных книц должна приниматься как минимальная высота стенки за вычетом возможных раковин от окалины;

- угол между стенкой шпангоута и листом бортовой обшивки;

- допустимое касательное напряжение, , определенное в пункте 3.2.

3.4 Проверка прочности на изгиб

3.4.1 Если длина и высота нижней кницы не отвечают требованиям приложения 1, фактический момент сопротивления, , книц и бортовых шпангоутов в сечениях а) и b) должен быть не менее:

.1 в сечении а)

;

.2 в сечении b)

где

- сила давления, определенная в 3.1.1;

h - пролет бортового шпангоута, м, определенный на рис. 1;

- допустимое нормальное напряжение, , определенное в 3.2;

- коэффициенты изгибающего момента, определенные в таблице 2.

3.4.2 Фактический момент сопротивления книц и бортовых шпангоутов подлежит расчету относительно оси, параллельной прилегающему листу, на основе замеренных толщин. Для предварительных расчетов можно использовать альтернативные значения толщины, при условии что они не будут менее чем:

.1 , для толщины стенки;

.2 минимальные толщины, допускаемые критериями восстановления для поясков и прилегающей обшивки, выработанными классификационным обществом, признанным Администрацией в соответствии с положениями правила XI-1/1 Конвенции СОЛАС, или применимыми национальными стандартами Администрации, обеспечивающими равноценный уровень безопасности.

3.4.3 Ширина прилегающего листа равна шпации, измеренной вдоль обшивки борта на середине пролета h.

3.4.4 Если фактические моменты сопротивления в сечениях а) и b) менее величин и , шпангоуты и кницы подлежат восстановлению или подкреплению, для того чтобы получить фактические моменты сопротивления не менее 1,2 , и 1,2 соответственно.

3.4.5 В таком случае восстановление или подкрепление свободного пояска должно быть продолжено по всей нижней части бортовых шпангоутов, как указано на рис. 1.

Таблица 2. Коэффициенты изгибающего момента и

Порожние трюмы судов, допущенных для эксплуатации в условиях неравномерной загрузки	10	17	19	22
Прочие случаи	12	20	22	26
Примечание 1. Неравномерная загрузка означает загрузку, при которой отношение между коэффициентами наибольшего и наименьшего заполнения, рассчитанными для каждого трюма, превышает 1,2, с учетом поправки на различную плотность груза. Примечание 2. Для промежуточных величин длины кницы коэффициент определяется линейной интерполяцией между табличными величинами.

Рис. 1. Нижняя часть бортовых шпангоутов

Рис. 2. Сечения а) и b)

Рис. 3. Определение высоты стенки нижней кницы

Рис. 4. Кницы, предотвращающие заваливание шпангоута

Рис. 5. Схемы интенсивности язвенной коррозии (от 5 до 25%)

* * *

Стандарты вступили в силу 1 июля 2006 года.