Atât în proiectare cât și în exploatarea navei trebuie totu și s ă se țin ă seama de [619928]
4
INTRODUCERE
Atât în proiectare cât și în exploatarea navei trebuie totu și s ă se țin ă seama de
urm ătoarele surse de nesiguran ță :
• mediul marin, în care se afl ă nava, cu o form ă complex ă, în continu ă
transformare, furnizând principalele sarcini ce ac ționeaz ă asupra navei;
• propriet ățile materialelor;
• tehnologia de realizare a structurii ținând cont de influen ța utilajelor și mâinii de
lucru;
• erori în operare la bord.
În acest context lucrarea de fa ță are un caracter deosebit de important aceasta
analizând particularit ățile de calcul ale unui pasager în procesul de opera re.
Apari ția situa țiilor periculoase de naviga ție poate avea urm ări nedorite, atât pentru
structura navei, cât, și pentru ansamblul calit ăților sale hidrodinamice. Integritatea structural ă
și siguran ța hidrodinamic ă constituie principalele componente ale conceptului de siguran ță
global ă a navei.
În cadrul conceptului de siguran ță hidrodinamic ă a navei, evaluarea stabilit ății
transversale și a manevrabilit ății reprezint ă probleme de maxim ă importan ță și complexitate.
În acest context în cadrul capitolul patru se va a naliza cazurile de operare ale navei și
stabilitatea cazurilor critice în procesul de opera re. Se vor trasa diagramele: caracteristicilor
hidrostatice, de carene drepte, de pantocarene, dia grama stabilit ății statice.
Din punct de vedere al siguran ței structurale în timpul exploat ării navei este important
să se evite acele st ări limit ă în care o structur ă sau un element devine necorespunz ătoare
pentru unul din scopurile destinate. Astfel de st ări limit ă pot fi:
• deforma ții plastice;
• pierderea stabilit ății;
• ruperea fragil ă sau la oboseal ă.
Tot în capitolul ultim al lucr ării va prezenta aspecte privind solicit ările corpului și
distribu ția de greut ăți a navei în baza e șantionajului conform registrelor de clasificare.
5
CAPITOLUL 1. TRANSPORTUL MARITIM DE PASAGERI
1.1. EVOLU ȚIA CONTRUC ȚIEI PASAGERELOR. PRINCIPALELE RUTE
Navele de pasageri – de obicei definite ca o nava c are transporta mai mult de 12
pasageri – in cursele internationale trebuie sa res pecte toate reglementarile IMO relevante,
inclusive cele din conventiile SOLAS.
Navele de pasageri în func țiune, ast ăzi, sunt supuse la o gam ă larg ă de reglement ări
și standarde care acoper ă fiecare aspect al construc ție de nave și func ționare. Un num ăr de
incidente de-a lungul anilor au condus la îmbun ătățiri în cerin țele de siguran ță , inclusiv cele
referitoare la m ăsuri de siguran ță impotriva incendiului – cum ar fi, rutele de evac uare si
sisteme de protectie de incendiu pentru atriumul ma re tipic la navele de croazier ă – și aparate
de salvare și aranjamente.
Pe lâng ă îmbun ătățirea reglement ărilor tehnice, la intrarea în vigoare a Codul
Interna țional de Management al Siguran ței (ISM) pentru navele de pasageri, în 1998, a fost un
pas important, concentrându-se pe partea de "elemen tul uman" de transport maritim, prin
asigurarea unui standard interna țional pentru gestionarea în condi ții de siguran ță și
func ționarea navelor și pentru prevenirea polu ării. Între timp, la intrarea în vigoare la 1
februarie 1997 a amendamentelor la Conven ția interna țional ă privind standardele de preg ătire,
certificare și efectuare a serviciului de cart, include cerin țe specifice de formare pentru echipaj
pe navele de pasageri.
Navele mari de pasageri poate produce o cantitate e norma de de șeuri –
reglement ărilor privind gunoi și gestionarea apelor uzate sunt cuprinse în MARPOL 73/78.
Regulile societatilor de clasificare referitoare la navele de pasageri s-au modificat de
multe ori in ultimii ani in sensul inaspririi lor, astfel incat, astazi, protectia pasagerilor este
asigurata intr-o masura mult mai mare. De aceea niv elul dotarilor de siguranta a crescut
continuu in ultimii ani odata cu complexitatea echi pamentelor ce asigura acest lucru.
Diversitatea acestor nave este foarte mare in funct ie de dimensiuni, zona de
navigatie, tipul si durata voiajului, nivelul de co nfort, etc. Astfel, sunt de la nave de pasageri
de croaziera (de la cateva zile la cateva saptamani ), care asigura tot confortul necesar unei
perioade indelungate, pana la nave de pasageri ce f ac voiaje de o zi, sau cateva ore. Cu cat
voiajul este mai scurt cu atat dotarile necesare si elementele de confort sunt mai reduse.
In ultima perioada au fost introduse si reguli de a menajare pentru persoane cu dizabilitati,
6
dotarile pentru acestea (usi de acces marite, culoa re marite, toalete specifice, etc) fiind absolut
obligatorii la navele nou construite.
Navele de pasageri sunt construite din ce in ce mai des in varianta catamaran.
Aceasta varianta asigura o stabilitate in exces, ce ea ce duce la cresterea confortului
pasagerilor prin micsorarea unghiurilor de inclinar e. De asemenea aceasta varianta de
constructie permite suprafete mai mari destinate am enajarilor la aceleasi deplasamente.
Tabelul 1.1. Flota mondial ă de tipuri de nave principale, 2013-2014
Figura 1.1. Principalele porturi de pasageri din Ma rea Mediteran ă
7
Figura 1.2. Principalele porturi de pasageri din Eu ropa de vest și Insulele Canare
Figura 1.3. Principalele porturi de pasageri din Ma rea Nordului
1.2. PRINCIPALELE FIRME DE TRANSPORT PASAGERI
Nr. Crt.
1 Vessel Express
2 Vessel Mikhail Svetlov
3 Acciona Trasmediterranea
4 Adler
5
6
7
8
9
10
11 Blue Line Navigation Ltd.
12 Bodrum Express Lines
13 BornholmerFærgen AS
14
15
16 Celtic Link Ferries Ltd
17
18
19
20 Commodore Cruises doo
21 Compagnie Méridionale de Navigation S.A.
22
23
24 CTN Cie. Tunisienne de Navigation
25 Cunard Line (Carnival)
26
27
28
29
8 PRINCIPALELE FIRME DE TRANSPORT PASAGERI
Tabelul 1.1. Firme de transport pasageri
Denumire
Vessel Express -Batumi
Vessel Mikhail Svetlov
Acciona Trasmediterranea
Adler -Schiffe GmbH & Co. KG
Adria
Akgünler Shipping
Albania Ferries
Algérie Ferries
Anek Lines
Anek-Superfast
Blue Line Navigation Ltd.
Bodrum Express Lines
BornholmerFærgen AS
Brittany Ferries BAI
By-Ship Travel
Celtic Link Ferries Ltd
Color Line A/S
Comanav
Comarit España S.L.
Commodore Cruises doo
Compagnie Méridionale de Navigation S.A.
Condor Ferries Ltd.
Corsica Ferries SAS
CTN Cie. Tunisienne de Navigation
Cunard Line (Carnival)
DFDS A/S
Eckerö Line
Eckerö Linjen
Ege Birlik Ltd.
PRINCIPALELE FIRME DE TRANSPORT PASAGERI
Tabelul 1.1. Firme de transport pasageri
Sigla
30
31
32
33
34 European Seaways Inc.
35
36 Eurostar International Ltd.
37
38
39 Fergün Shipping Co. Ltd.
40
41 Finnlines (Nordö
42 Finnlines (TransRussiaExpress)
43
44
45
46
47
48 Grimaldi Holding Spa
49
50
51
52
53
54 Isle of Man Steam Packet C.Ltd
55
56
57 Kerch Ferry Passage State Shipping Cie.
58 Kibris Türk Denizcilik
59 Kolobrzeska Zegluga Pasazerska KZP
60 KOMPAS turisti
61
62 Linda Line (Lindaliini AS)
9 Egnatia Seaways SA
Ertürk Lines
Euroferries Ltd.
European Ferries
European Seaways Inc.
Europeania Lines Srl.
Eurostar International Ltd.
Eurotunnel
Fastnet Line
Fergün Shipping Co. Ltd.
Finnlines (Finnlink)
Finnlines (Nordö -Link)
Finnlines (TransRussiaExpress)
Finnlines Plc
Fjord Line AS
FRS Iberia S.L.
Gess Tour
Grandi Navi Veloci
Grimaldi Holding Spa
Grimaldi Lines
HH-Ferries
InterShipping
Ionian Cruises
Irish Ferries Ltd
Isle of Man Steam Packet C.Ltd
Jadrolinija Ferries
Jale Tour
Kerch Ferry Passage State Shipping Cie.
Kibris Türk Denizcilik
Kolobrzeska Zegluga Pasazerska KZP
KOMPAS turisti čka agencija d.o.o
LD Lines
Linda Line (Lindaliini AS)
63
64
65
66 Mediterranean Maritime
67
68
69
70
71
72
73
74 Navigation Maritime Bulgare
75
76 Norwegian Seaways Ltd
77 Olympia
78
79 Oz Star Denizcilik (Princess Victoria)
80
81 Paradise Cruise & Ferry
82 Polferries AB (Polska
83
84
85
86 Rosmorport / Yuzh
87 Rømø
88
89
90
91
92
93
94
95
10 Manche Îles Express
Meander Travel
Medex Lines S.L.
Mediterranean Maritime Services Ltd.
Meis Express
Meis Ferry Lines
Minoan Lines S.A.
Moby Lines
Montenegro Lines
MyFerryLink
Naviera Armas S.A.
Navigation Maritime Bulgare
Navirail OÜ
Norwegian Seaways Ltd
Olympia Tickets & Hotels Sochi
Oresundsbron
Oz Star Denizcilik (Princess Victoria)
P&O Ferries Ltd.
Paradise Cruise & Ferry
Polferries AB (Polska Żegluga Bałtycka SA)
Red Star Ferries
Regina Line
RG Line Oy Ab
Rosmorport / Yuzh -Flot Ltd
Rømø -Sylt-Linie GmbH&Co KG
Salamis Lines
Sarı Denizcilik
Scandlines GmbH
Sea Dreams
SeaFrance AG
Seatruck Ferries Ltd.
Silja Line
Sisa Shipping Line
96
97
98
99
100 Steam Packet Company
101 Stena Line Scandinavia AB
102
103
104
105
106
107
108 Transeuropa Ferries NV
109
110 Trasmediterranea S.A.
111
112 TT Line GmbH &Co KG
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127 Zegluga Gda
11 Smyril Line p/f
SNAV
SNCM Mediterranée
St. Peter Line
Steam Packet Company
Stena Line Scandinavia AB
Stena SeaLine
Sundbusserne
Sunrise Lines
Superfast Ferries S.A.
Tallink Silja
Trans-Exim Ltd.
Transeuropa Ferries NV
Transmanche Ferries
Trasmediterranea S.A.
Trieste Lines s.r.l
TT Line GmbH &Co KG
Tuana Maritime
Turkish Sea Lines
Turyol
U.N. Ro-Ro
UKR Ferry
Ulusoy Sealines
Unity Line Sp.
Venezia Lines Ltd.
Ventouris Ferries
Viking Line
Virtu Ferries
Wasaline
Yesil Dalyan
Yesil Marmaris Lines
Zegluga Gda ńska LTD Sp. z o.o.
1.3. PREZENTAREA NUM
Sursa: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dat aset=mar_mg_am_cwt&lang=en
12 PREZENTAREA NUM ĂRULUI DE PASAGERI ÎMBARCA ȚI ȘI DEBARCA
http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dat aset=mar_mg_am_cwt&lang=en
DEBARCA ȚI
1.4. ANALIZA CELOR MAI AGLOMERATE PORTURI MARITIME
Sursa: http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/submitViewT ableAction.do?dvsc=0
13 ANALIZA CELOR MAI AGLOMERATE PORTURI MARITIME
http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/submitViewT ableAction.do?dvsc=0
1.5. STUDIU DE CAZ PRIVIND EVOLU
Sursa: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics- explained/index.php
14 STUDIU DE CAZ PRIVIND EVOLU ȚIA TRANSPORTULUI DE PASAGERI
explained/index.php
TRANSPORTULUI DE PASAGERI
15
Transportul maritim de pasageri este în sc ădere. Num ărul total de pasageri care trec
prin porturile din Europa este estimat la 398 milio ane, cu o sc ădere de 3,5% fa ță de anul
precedent.
Spre deosebire de mi șcările de m ărfuri, diferen ța dintre num ărul de pasageri
debarca ți și cei îmbarca ți în porturile europene este tot mai mic. Aceasta r eflect ă faptul c ă
transportul de c ălători maritim în Europa se desf ășoar ă în principal prin conexiuni na ționale
sau cu feribotul în interiorul Uniunii Europene.
Aproape 77 de milioane de pasageri au fost îmbarca ți și debarca ți în porturile
italiene în 2014, confirmând înc ă o dat ă c ă Italia este lider în transportului de c ălători în
Europa. Italia a fost urmat ă de Grecia, cu 73 de milioane de pasageri. Cu toate acestea,
ambele ță ri înregistreaz ă sc ăderi semnificative a num ărului de pasageri care trec prin porturile
lor în 2014 (-6.3%, respectiv -7.3%).
În timp ce pasagerii de croazier ă au reprezentat doar 3,6% din num ărul total de
pasageri, ele sunt importante pentru porturile pe c are le viziteaz ă. Cele cinci ță ri Italia, Spania,
Marea Britanie, Germania și Grecia au reprezentat mai mult de 85% din totalul pasagerilor de
croazier ă.
Primele 20 de porturi de pasageri au reprezentat ap roximativ 38% din num ărul total
de pasageri la îmbarcare și debarcare. Dover în Marea Britanie, situat pe Can alul Mânecii, a
rămas cel mai mare portul de pasageri din Europa în 2 014, în ciuda faptului c ă a înregistrat o
sc ădere de 6,5% a num ărului de pasageri. Portul spaniol Algeciras a înreg istrat cea mai mare
cre ștere a num ărului de pasageri în 2014, în timp ce portul greces c Pireu a înregistrat cea mai
mare sc ădere fa ță de anul precedent (-13.7%).
UNIVERSITATEA MARITIM Ă CONSTAN ȚA
FACULTATEA NAVIGA ȚIE ȘI TRANSPORT NAVAL
LUCRARE DE DISERTA ȚIE
Coordonator știin țific,
Ș.l.dr.ing. ZUS MIRCEA
Absolvent,
HRISCU BOGDAN
Constan ța
2017
UNIVERSITATEA MARITIM Ă CONSTAN ȚA
FACULTATEA NAVIGA ȚIE ȘI TRANSPORT NAVAL
INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN OPERAREA TERMINALELOR ȘI
NAVELOR MARITIME
Aplicarea modific ărilor IMO privind
stabilitatea navelor de tip pasager. Studiu
de caz
Coordonator știin țific,
Ș.l.dr.ing. ZUS MIRCEA
Absolvent,
HRISCU BOGDAN
Constan ța
2017
16
CAPITOLUL 2. LEGISLA ȚIA INTERNA ȚIONAL Ă ÎN DOMENIUL
TRANSPORTULUI DE PASAGERI
2.1. NO ȚIUNI INTRODUCTIVE
Navele de pasageri trebuie s ă întruneasc ă condi țiile de supravie țuire, de exemplu
durata de timp necesar ă pentru evacuarea intregului personal de la bordul navei, a șa cum s-a
convenit in amendamentele conven ției SOLAS din anul 1995 (“Stockholm Agreement”).
Documentul MCA MSN 1790 (M) explic ă felul în care Directiva European ă
2003/25/EC este încorporat ă în legisla ția na țional ă sub form ă de Reglement ările Marinei
Comerciale (Navele de Pasageri Ro-Ro – Stabilitatie ), din anul 2004. Astfel, în aceste
documente sunt specificate cerin țele exacte pentru stabilitatea navelor pasagere de tip Ro-Ro.
O directiv ă european ă mai târzie, EU – 2005/12/EC aduce anumite modific ări în ceea
ce prive ște reglement ările asumate referitoare la stabilitatea navelor de tip pasagere. Aceste
reglement ări include reguli privind efectuarea testelor de st abilitate, cât și noi metode de
testare a modelelor navelor.
O metod ă de calcul a gradului de supravie țuire a navelor de tip pasageri Ro-Ro este
stabilit ă și în reglementarea SOLAS 90.
În aul 2006 regulamentul MSC 82 a adoptat amendamen te comprehensive la regulile
SOLAS, capitolul II-1, referitoare la cerin țele de subdivizare și stabilitate la avarie pentru a
armoniza prevederile care privesc navele de tip pas ageri și navele de m ărfuri generale.
Revizuirea capitolului II-1 din SOLAS a fost dezb ătut ă în mod intens în ultimul deceniu de
către Subcomitetul SLF, bazându-se pe “probabilitatea ” metodei de determinare a stabilit ății
la avarie, care este diferit ă de metod de determinare anterioar ă.
Totu și, de și metod ă este diferit ă, obiectivul ambelor metode folosite este acela și,
constând în esen ță în faptul c ă “Navele vor trebui s ă fie subdivizate în mod eficient și pe cât
posibil s ă țin ă cont de natura domeniului de utilizare în care vor fi folosite. Gradul de
subdivizare va varia odat ă cu subdivizarea pe lungime a navei și cu domeniul de utilizare, în
așa fel încât cel mai mare grad de subdivizare s ă corespund ă cu cea mai mare subdivizare pe
lungime a navei, în primul rând adresându-se navelo r care transporta pasageri”.
Regulile de determinare pentru navele de pasageri e rau prev ăzute în SOLAS astfel
încât, în func ție de scenariul de avarie asumat ( și anume dac ă un compartiment sau dac ă un
grup de compartimente este inundat) în conformitate factorul de subdivizare al navei (func ție
de lungime, num ărul de pasageri și alte elemente), lungimea maxim ă persmisibila a unui
17
compartiment (între doi pere ți etan și adiacen ți sau subdiviziuni) este ob ținut ă, asigurând astfel
faptul c ă nava r ămâne la suprafa ță și r ămâne stabil ă.
Cerin țele probabilistice impun c ă indexul de subdiviziune , fiind
calculat c ă și func ție de estimare a valori ρi (produsul dintre probabilitatea ca unul dintre
compartimente sau grupul de compartimente care sunt presupuse c ă fiind inundate) înmul țit
cu și (probabilitatea de supravie țuire dup ă inundarea compartimentului sau grupurilor de
compartimente considerate în aceast ă analiz ă), s ă nu fie mai mic decât indexul de subdivizare
R (care este o func ție de lungime).
Planul de control la avarie și îndrumarul la avarie, care sunt obligatorii confo rm
SOLAS ÎI 1/19, au inten ția de a furniza ofi țerilor de la bordul navei informa ții precise legate
de subdiviziunile etan șe ale navei și echipmentele care sunt folosite pentru men ținerea
condi țiilor și eficien ței subdiviziunilor astfel încât, în cazul în care s urvine o avarie care
genereaz ă inundarea, pot fi luate m ăsuri oportune pentru a preveni inundarea progresiv ă prin
deschiderile din compartimente, iar ac țiunile eficiente pot fi luate cu rapiditate pentru a limita
și reduce impactul avariei, iar unde este posibil s ă se recupereze pierderea de stabilitate a
navei.
Reglement ările 2004 ȘI Nr. 2884 privind transportul maritim comercial (î n mod
special în ceea ce prive ște stabilitatea navelor de tip pasagere Ro-Ro) perm it extinderea
aplic ării În țelegerii de la Stockholm c ătre toate navele de tip pasagere Ro-Ro din flota
comercial ă care opereaz ă conform planific ărilor interna ționale dar și pe rutele interne, în apele
europene, acolo unde se înregistreaz ă în ălțimi destul de mari ale valurilor, care dep ăș esc în
mod frecvent o în ălțime de 1,5 metri.
Noile reglement ări nu au nicio implcatie practic ă pentru navele care naviga pe apele
interne din Marea Britanie, din timp ce acestea se supun deja În țelegerii de la Stockholm, îns ă
vor fi respectate de cele care opereaz ă de cele care naviga în apele interioare din Europa , care
nu se supun în mod precis În țelegerii de la Stockholm.
Începând cu 1 octombrie 2002, în condi țiile prev ăzute de reglement ările din anul
1997, ȘI 1997 Nr. 647, din cadrul transportului maritim co mercial (Vitalitatea Navelor de tip
Pasagere Ro-Ro), toate navele de tip pasagere Ro-Ro care efectueaz ă voiaje între porturi
interna ționale din ță ri care au aderat la În țelegerea de la Stockholm, s-au supus cerin țelor
impuse de acest Pact de la Stockholm. Toate aceste nave și cele noi sau cele care exist ă deja
în serviciu pe rute similare vor continua s ă se supun ă prevederilor În țelegerii de la Stockholm.
Navele pasagere de tip Ro-Ro aflate deja în servic iu (a c ăror construc ție a început
înainte de 1 Octombrie 2004) care efectueaz ă servicii pe rute interna ționale regulate între
18
porturi europene ale ță rilor care nu au aderat la În țelegerea de la Stockholm, vor trebuie s ă
respecte regulile echivalente cu aceste prevederi, excep ție f ăcând situa țiile în care naviga în
zone care în ălțimea valurilor nu dep ăș ește frecvent 1,5 metri. Totu și, toate navele care se
supun regulilor prev ăzute de SOLAS 90 pân ă la data de 17 Mai 2013 trebuie s ă se supun ă și
prevederilor În țelegerii de la Stockholm pân ă la data de 1 Octombrie 2015.
Standardul SOLAS 90 este considerat ca fiind sufic ient de clar în ceea ce prive ște
gradul de siguran ță ținându-se cont de subdiviziunea de compartimente et an ș și stabilitatea la
avarie permi țând acumularea de ap ă în puntea autovehiculelor care poate fi înregistra t ă în
condi ții incare în ălțimea valului este de maxim 1,5 metri.
2.2. DIRECTIVA 2003/24/EC A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A
CONSILIULUI EUROPEAN DIN 14 APRILIE 2003
Acesta directiva amendeaz ă Directiva Consiliului European 98/18/EC privind
reglement ările și standardele navelor de tip pasageri.
Articolul 1
Directiva 98/18/EC este amendata astfel:
1 în Articolul 2 vor fi introduse urm ătoarele puncte:
(ea) “Navele de tip pasagere Ro-Ro” reprezint ă categoriile de nave care transporta mai
mult de 12 persoane, care dispun de spa ții de marf ă Ro-Ro sau spa ții din categorii speciale a șa
cum sunt definite în reglement ările II-2/A/2 con ținute în Anexa I (în Directiva 98/18/EC);
(ha) “Vârsta” reprezint ă vârsta efectiv ă a navei exprimat ă în num ăr de ani num ăra ți de
la ziua în care a fost livrata c ătre armator;
(w) “Persoane cu mobilitate redus ă” reprezint ă categoria de persoane care se confrunt ă
cu dificult ăți când folosesc transportul în comun, incluzând per sonanele în vârst ă, persoanele
cu dizabilit ăți, persoanele limit ări locomotorii și cei care utilizeaz ă scaunele cu rotile, femeile
îns ărcinate și persoanele care înso țesc copii mici:
2 Articolul 4(2) va fi înlocuit de urm ătorul articol:
2’ Fecare stat membru al Uniunii Europene va:
(a) Stabili și aduce la zi, de fiecare dat ă când este necesar, o list ă de zone maritime în
cadrul jurisdic ției lor, delimitând zonele în orice perioad ă a anului func ționarea, acolo unde
situa ția o impune, restric ționând opera țiunile în mod periodic a anumitor clase de nave,
folosind criteriile de clasificare a șa cum a fost men ționat în Paragraful 1 al Directivei;
(b) Public ă lista într-o baz ă de date public ă disponibil ă pe Internet pe o pagin ă a unei
autorit ăți maritime competente;
19
(c) Anun ță Comisia European ă care este loca ția acelor informa ții și de fiecare dat ă
când se aduc modific ări la lista respectiv ă.
3 Urm ătorul articul va fi introdus:
Articolul 6a – Cerin țe de stabilitate și uzura a navelor pasagere de tip Ro-Ro
1 Toate navele pasagere de tip Ro-Ro din clasele A, B și C, a c ăror construc ție a
început sau care înc ă sunt în construc ție pe data de sau dup ă data de 1 octombrie 2004 se vor
conforma Articolelor 6,8 și 9 a Directivei 2003/25/EC a Parlamentului Europe an și
Consiliului European din data de 14 aprilie 2003;
2 Toate navele de tip pasagere Ro-Ro din clasele A și B, a căror construc ție a început
sau care au fost construite înainte de data de 1 oc tombrie 2004 se vor supune reglement ărilor
Articolelor 6, 8 și 9 a Directivei 2003/25/EC pân ă la data de 1 octombrie 2010, excep ție
făcând doar dac ă sunt retrase succesiv din operare atunci când au o vârst ă de 30 de ani, îns ă
nu vor dep ăș i dat ă de 1 octombrie 2015.
Articolul 6b – Cerin țe de siguran ță pentru persoanele cu mobilitate redus ă
Articolul 6 b și Anex ă III sunt omise din timp ce aceast ă reglementare face referire
doar la chestiuni legate de stabilitate. Aceast ă chestiune este descris ă mai în detaliu în cadrul
reglement ărilor transportului maritim comercial (Amendamentul Nr.2) 2004 ȘI Nr.2883 sau
în MSN 1789 pentru accesul persoanelor cu disabilit ăți.
Articolul 2
Articolele 6(3)(g) din Directiva 98/18/CE vor fi șterse, reglementare ce va intra în
func țiune din data de 1 ianuarie 20015.
Articolul 3
Statele membre ale Uniunii vor pune în aplicare reg lement ările, legile și prevederile
administrative necesare pentru a se conforma aceste i Directive înainte de data de 17
noiembrie 2004. Dup ă punerea în aplicare a reglement ărilor vor anun ța Comisia în mod
corespunz ător.
Când statele membre adopta aceste m ăsuri, acestea vor con ține referin țe ale acestor
Directive sau acestea vor fi înso țite de aceste tipuri de referin țe în momentul public ării lor
oficiale. Metodele elabor ării acestor referin țe vor fi stabilite de c ătre statele membre.
Articolul 4
Aceast ă Directiv ă va intra în vigoare în dat ă public ării acesteia în “Jurnalul Oficial al
Uniunii Europene” .
Articolul 5
Aceast ă Directiv ă se adreseaz ă autorit ăților tuturor statelor membre ale Uniunii
Europene. Aceast ă Directiv ă este elaborat ă la Luxembourg pe data de 14 aprilie 2003.
20
2.3. DIRECTIVA 2003/25/EC A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A
CONSILIULUI EUROPEAN DIN 14 APRILIE 2003
Aceast ă Directiv ă se adreseaz ă cerin țelor specifice legate de stabilitatea navelor
pasagere de tip Ro-Ro.
Articolul 1
Scop – Scopul acestei Directive este cel de a stabili u n nivel uniform de cerin țe
specifice de stabilitate pentru navele de tip pasag ere Ro-Ro, care are menirea de a îmbun ătăți
vitalitatea acestor tipuri de nave în cazul unor ci ocniri și pentru a asigura un nivel de siguran ță
mai ridicat pentru to ți psagerii și pentru membrii echipajului.
Articolul 2
Defini ții – În scopul aplic ării acestei Directive, în cadrul acestui articol se vor defini
urm ătoarele no țiuni și se vor aplica, ca atare: “nava de tip pasager Ro- Ro”, “nav ă nou ă”,
“nav ă existent ă”, “pasager”, “conven ții interna ționale”, “serviciu regulat”, “În țelegerea de la
Stockholm”, “pavilion al statului de administrare”, “stat gazda”, “voiaj interna țional”, “cerin țe
specifice de stabilitate a navei”, “în ălțime specific ă a valului”, “bord liber rezidual”.
Articolul 3
Scop
1 Aceast ă Directiv ă se va aplica tuturor navelor de tip pasagere Ro-Ro care opereaz ă
într-un port care apar ține unui stat membru, operând în acest port în mod regulat, indiferent de
pavilionul cărui stat este înregistrat, atunci când nav ă efectueaz ă voiaje interna ționale.
2 Fiecare stat membru al Uniunii, sub statutul s ău de Stat Gazd ă, se va asigura c ă
navele de tip pasagere Ro-Ro, care sunt înregistrat e sub alt pavilion decât cel al unui stat
membru al Uniunii, se va supune în totalitate a cer in țelor prev ăzute în cadrul acestei directive
înainte de a se angaja în voiaje din sau spre portu ri ale ță rilor membre Uniunii, în
conformitate cu Articolul 4 al Directivei 1999/35/E C.
Articolul 4
În ălțimea specific ă a valurilor – Aceast ă no țiune prescurtat h s va fi utilizat ă pentru
determinarea în ălțimii valurilor apei care ac ționeaz ă asupra pun ții autovehiculelor atunci când
se aplic ă cerin țele stabilit ății specifice, a șa cum este men ționat în Anexa I a Directivei.
Figurile ianltimilor specifice ale valurilor vor fi cele care nu vor dep ăș i cu o valoare mai mare
de 10% în ălțimea medie anual ă înregistrat ă.
Articolul 5
Zonele maritime
21
1 Pân ă la data de 17 mai 2004 statele gazda vor stabili o list ă de zone maritime ce pot
fi tranzitate de nave de tip pasagere Ro-Ro care op ereaz ă servicii regulate c ătre sau dinspre
porturile lor, cât și valorile corespunz ătoare a în ălțimilor specifice ale valurilor în zonele
respective.
2 Zonele maritime și valorile aplicabile a în ălțimilor specifice în aceste zone vor fi
definite prin intermediul unei în țelegeri dintre statele membre ale Uniunii sau, acol o unde este
posibil și aplicabil, prin intermediul unor state membre și tari ter țe care se afla la ambele
capete ale rutei stabilite. În situa țiile în care ruta navei tranziteaz ă mai multe zone maritime
nava respecta cerin țele specifice pentru stabilitate pentru cea mai mar e valoare a în ălțimii
specifice a valurilor care a fost identificat ă și monitorizat ă pentru zonele respective.
3 Lista va fi înaintat ă și notificata c ătre Comisia European ă și va fi publicat ă într-o
baz ă de date specifice în cadrul paginii de internet a unei autorit ăți maritime competente.
Loca ția acestor informa ții, cât și orice modificare adus ă asupra lor și motivele acestor
modific ări va fi anun țat ă imediat c ătre Comisie.
Articolul 6
Cerin țe specifice pentru stabilitate
1 F ără a interfera cu cerin țele prev ăzute în Regulamentul II-I/B/8 a Conven ției
SOLAS (standardele SOLAS 90) care fac referire la s ubdiviziunile etan ș și stabilitatea în
condi ții de coliziune, toate navele de tip pasagere Ro-Ro la care se face referire în Articolul
3(1) se vor conforma cu cerin țele de stabilitate specific ă stabilite în cadrul Anexei I a aceste
Directive.
2 Pentru navele de tip pasagere Ro-Ro care opereaz ă în mod exclusiv în zonele în care
în ălțimea specific ă a valurilor este egal ă sau mai mic ă decât 1,5 metri se vor considera
echivalente reglement ările prev ăzute în Paragraful I, pentru a se respecta cerin țele de
stabilitate specific ă, care sunt stabilite în Anexa I a acestei Directiv e.
3 Pentru a aplica reglement ările prev ăzute în cadrul Anexei I, statele membre ale
Uniunii se vor folosi de îndrum ările stabilite în cadrul Anexei II, ca reper, acest lucru fiind
practicabil și compatibil cu proiectul navei care se afla în dis cu ție în momentul respectiv.
Articolul 7
Introducerea cerin țelor de stabilitate specific ă
1 Navele de pasagere Ro-Ro vor fi compatibile cu ce rin țele de stabilitate specific ă a șa
cum sunt prezentate în Anexa I.
2 Navele de tip pasagere Ro-Ro aflate deja în explo atare, excep ție f ăcând cele ce sunt
în incluse în Articolul 6(2), se vor conforma cerin țelor de stabilitate specific ă a șa cum sunt
setate în Anexa I, dar nu mai târziu de data de 1 o ctombrie 2010. Navele de tip pasagere Ro-
22
Ro care pân ă la data de 17 mai 2003 se afla în conformitate cu cerin țele reglement ărilor
prezentate în cadrul Articolului 6(1) se vor confor ma cu cerin țele de stabilitate specific ă a șa
cum sunt prezentate în Anexa I, îns ă nu mai târziu de data de 1 octombrie 2015.
3 Acest articol nu va interfera cu prevederile Arti colului 4(1)(e) a Directivei
1999/35/EC.
Articolul 8
Certific ări
1 Navele pasagere de tip Ro-Ro, noi și deja existente, care sunt înregistrate sub
pavilioanele statelor membre ale Uniunii vor avea u n certificat care confirm ă îndeplinirea
cerin țelor de stabilitate specific ă stabilite în Articolul 6 și în Anexa I.
Aceste certificate, care vor fi eliberate de admini stra țiile maritime ale statelor sub
pavilioanele c ărora sunt înregistrate navele pasagere, pot fi comb inate cu a țe tipuri de
certificate care indic ă în ălțimea specific ă a valurilor la care nava poate opera și la care poate
respecta cerin țele de stabilitate specific ă. Certficatul va r ămâne valid atât timp cât nava
opereaz ă într-o zon ă în care în ălțimea specific ă a valurilor este mai mic ă sau egal ă cu cea
specificata în certificatele mai sus men ționate.
2 Fiecare stat membru al Uniunii, în calitate de St at Gazd ă, va recunoa ște certificatele
emse de celelalte state membre, în conformitate cu prevederile acestei Directive.
3 Fiecare stat membru, în calitate de Stat Gazd ă va accepta certificatele emise de o
țar ă terta care certifica faptul c ă o nav ă se supune cu regulelor de stabilitate specific ă stabilite
de statele membre ale Uniunii.
Articolul 9
Perioadele de operare sezoniere și de scurt ă durat ă
1 Dac ă o companie care opereaz ă un serviciu regulat într-o perioad ă anual ă vrea s ă
introduc ă nave suplimentare de tip pasagere Ro-Ro care s ă opereze pe o perioad ă mai scurt ă
pe aceea și rut ă de operare, aceast ă companie va anunata din timp autorit ățile competente ale
statului statelor gazde, iar aceast ă perioad ă de notificare nu va dep ăș i o lun ă înainte ca navele
aflate în discu ție s ă intre în serviciul de operare. Totu și, în cazurile în care apar circumstan țe
neprev ăzute și o nav ă de înlocuire trebuie introdus ă rapid în serviciu pentru a asigura
continuitatea servicului se va aplica Drectiva 1995 /35/EC.
2 Dac ă o companie de transport maritim dore ște s ă opereze sezonier asigurând un
serviciu regulat pentru o perioad ă mai scurt ă de timp care nu dep ăș ește 6 luni dintr-un an va
anun ța autorit ățile competente a unui stat gazda sau a unor state g azd ă, îns ă notificarea nu se
va face mai târziu de trei luni înainte ca aceast ă opera țiune s ă intre în aplicare.
23
3 În cazul în care aceste oper ări au loc în condi ții de importan ță mai redus ă în ceea ce
prive ște valorile în ălțimilor valurilor stabilite pentru acea zon ă pentru condi țiile de operare pe
o întreag ă perioad ă a anului, valoarea specific ă a în ălțimii valurilor aplicabil ă pentru perioad ă
mai scurt ă de timp poate fi folosit ă ca valoare de referin ță de c ătre autoritatea competent ă, în
procesul de determinare a în ălțimii valului asupra pun ții automobilelor atunci când se aplic ă
cerin țele stabilit ății specifice prev ăzute în cadrul Anexei I. Valoarea specific ă a în ălțimii
valurilor pentru aceste perioade mai scurte de timp vor fi dezb ătute și aprobate de statele
membre ale Uniunii, acolo unde sunt aplicabile și posibile, între statele membre și tari ter țe
care se afla la ambele capete ale rutei aflate în d iscu ție.
4 Urm ătoarea în țelegere a autorit ăților competente ale statelor gazde pentru opera țiuni
incluse în Paragrafele 1 și 2, navele de tip pasagere Ro-Ro care efectueaz ă aceste tipuri de
opera țiuni vor fi obligate s ă aibe la bord un certificat care confirm ă respectarea prevederilor
din cadrul acestei Directive, a șa cum este prev ăzut în cadrul Articolului 8(1).
Articolul 10
Adapt ări
Pentru a lua în considerare dezvolt ările de la nivel interna țional, în mod particular,
legisla ția dezvoltat ă de Organiza ția Maritim ă Interna țional ă (IMO), cât și pentru a îmbun ătăți
eficienta Directivei, ținând cont de experien ță și de progresele tehnice, Anexele pot fi
amendate în conformitate cu procedurile din Articol ul 11(2).
Articolul 11
Comitetul
1 Comisia va fi asistata de c ătre Comitetul Siguran ței pe Mare și de Prevenire a
Polu ării de la Nave a stabilit urm ărirea Articolului 3 din cadrul Reglement ării (EC) Nr.
2099/2002.
2 Când se face referire la acest paragraf, Articole le 5 și 7 din cadrul Deciziei
1999/468/EC , se vor aplica, ținându-se cont de prevederile Articolului 8. Perioa da precizat ă
în Articolul 5(6) al Deciziei 1999/468/CE se va sta bili la maxim 8 s ăpt ămâni.
3 Comitetul va adopta Regulile de Proceduri con ținute.
Articolul 12
Penaliz ări
Statele membre ale Uniunii vor stabili regulile și penaliz ările ce pot fi aplicabile
pentru înc ălcarea prevederilor legale adoptate prin introducer ea Directivei și vor lua toate
măsurile necesare pentru a se asigura c ă sunt implementate în mod corespunz ător. Penaliz ările
dispuse vor fi eficiente și propor ționate.
Articolul 13
24
Implementare
Statele membre vor introduce legile, reglement ările și prevederile administrative
necesare respect ării acestei Directive înainte de data de 17 noiemb rie 2004. Acestea vor
anun ța din timp Comisia European ă. Când statele membre ale Uniunii Europene vor adop ta
aceste m ăsuri acestea vor con ține o referin ță la aceast ă Directiv ă sau vor fi înso țite de astfel
de referin țe care sunt dispuse cu ocazia public ării lor oficiale. Metodele elabor ării acestor
referin țe vor fi stabilite de statele membre în parte.
Articolul 14
Punerea în aplicare
Aceast ă Directiv ă va intra în vigoare în ziua public ării sale în “Jurnalul Oficial al
Uniunii Europene” .
2.5. ANEXA I CERIN ȚELE STABILIT ĂȚ II SPECIFICE PENTRU NAVELE
DE TIP PASAGERE RO-RO
Așa cum se face referire în Articolul 6:
1. În plus fa ță de cerin țele din Reglement ările II-1/B/8 din cadrul Conven ției SOLAS care sunt
legate de subdiviz ările etan șe și stabilitatea în condi ții de avarie, toate navele de tip pasagere
Ro-Ro la care se face referire în Articolul 3(1) vo r trebui s ă se supun ă reglement ărilor
prev ăzute în cadrul acestei Anexe.
1.1 Prevederile Reglement ărilor II-1/B/8.2.3 vor fi respectate ținându-se cont de efectul
cantit ății ipotetice de care se presupune c ă a fost acumulat ă pe prima punte aflat ă deasupra
liniei de plutire de proiectare din afara spa țiului de marf ă, a șa cum este definit ă de
Reglement ările II-2/3 presupuse c ă fiind avariate (denumit ă de aici încolo “puntea Ro-Ro
avariat ă). Celelalte reglement ări prev ăzute în II-1/B/8 nu trebuie s ă fie respectate, având în
vedere aplicarea stabilit ății standard, prev ăzut ă în cadrul acestei Anexe. Cantitatea de ap ă
presupun ă c ă fiind acumulat ă va fi calculat ă pe baza suprafe ței apei care are o în ălțime fix ă
astfel:
a) cel mai jos punct al marginii pun ții al compartimentului avariat a pun ții Ro-Ro; sau
b) atunci când marginea pun ții a compartimentului avariat este scufundat ă atunci calculul este
baza pe în ălțimea fix ă deasupra suprafe ței stabile a apei la fiecare unghi de hul ă și tangaj dup ă
cum urmeaz ă:
– 0,5 metri dac ă bordul liber rezidual (f r) este egal cu 0,3 metri sau mai mic;
– 0,0 metri dac ă bordul liber rezidual este 2,0 metri sau mai mare; și
25
– are valori intermediare care pot fi determinate d e interpolarea liniara, dac ă bordul liber are
valoarea 0,3 metri sau mai mult, dar este mai mic d e 2,0 metri.
1.2 Când este instalat un sistem de drenaj foarte e ficient administra ția statului sub pavilionul
căruia se afl ă nava înregistrat ă poate permite reducerea în ălțimii suprafe ței apei pe puntei.
1.3 Pentru navele care opereaz ă în zone definite ca zone restric ționate administra ția statelor
sub pavilionul c ăruia se afl ă înregistrat ă nava în ălțimea suprafe ței apei este prescris ă în
conformitate cu punctul 1.1 prin înlocuirea în ălțimea apei prin urm ătoarele metode:
1.3.1 0,0 metri dac ă în ălțimea speicfica a valului (h s) care define ște zona analizat ă este
egal ă cu 1,5 metri sau mai mic ă;
1.3.2 valoarea determinat ă în conformitate cu prevederea din paragraful 1.1 d ac ă
în ălțimea specific ă a valului care define ște zona analizat ă este egal ă cu 1,5 metri sau mai
mare, dar nu dep ăș ește valoarea de 4 metri;
1.3.3 valorile intermediare sunt determinate prin interpolarea liniara dac ă în ălțimea
specific ă a valului care define ște zona analizat ă este de 1,5 metri sau mai mare dâre mai mic ă
de 4 metri;
1.3.4 dac ă administra ția statului sub pavilionul c ăruia este înregistrat ă nava stabilieste
că în ălțimea specific ă a valului nu este dep ăș it ă de o valoare cu 10% mai mare;
1.3.5 zona de operare și, dac ă este aplicabil, acea parte a anului pentru care o anumit ă
valoare a în ălțimii specifice a valului a fost stabilit ă și este prev ăzut ă în certificatul eliberat de
autoritatea competenta.
1.4 Ca și alternativa la cerin țele din paragrafele 1.1 și 1.3 administra țiile pot face excep ții de
aplicarea acestor cerin țe, acceptând c ă dovad ă rezultatele testelor aplicate pe modele pentru o
nav ă individual ă în conformitate cu metodele de testare a navelor c are sunt prezentate în
Anexa II, justificându-se faptul c ă nava nu se va r ăsturna la o avarie estimat ă , a șa cum este
prev ăzut în Reglementarea II-1/B/8.4, considerându-se ce a mai defavorabil ă loca ție.
2. Pentru estimarea efectul volumului apei de mare acumulate pe puntea ro-ro avariat ă se vor
urma urm ătoarele prevederi:
2.1 o traversa sau un perete etan ș longitudinal vor fi considerate intacte dac ă toate p ărțile lor
de pe suprafa ța vertical ă a navei sunt intacte;
2.2 în cazul în care chila navei este par țial l ărgit ă în conformitate cu prevederile acestei
Anexe;
2.3 duritatea traversei sau a peretelui longitudina l care sunt analizate trebuie re țin ă apa de
mare acumulat ă în compartimentul aflat în discu ție, de pe puntea ro-ro avariat ă, în egal ă
măsur ă ca și sistemul de drenaj instalat pe puntea respectiv ă;
26
2.4 pentru dispuneri speciale, cum ar fi pun ți suspendate cu l ățime maxim ă, valorile
intaltimilor altor pere ți etan și pot fi acceptate în baza testelor detaliate efect uate pe modele;
2.5 efectul volumului de ap ă estimat c ă fiind acumulat nu trebuie s ă fie luat în considerare
pentru niciun compartiment al pun ții ro-ro avariate, asigurându-se faptul c ă un compartiment
de acest tip nu dispune de puncte libere distribuit e de-a lungul p ărților laterale ale
compartimentului aflat în discu ție.
3. Când se determina în ălțimea specific ă a valului, se vor folosi în ălțimile valului de pe h ărți
sau liste furnizate de statele membre ale Uniunii î n conformitate cu Articolul 5 al acestei
Directive.
3.1 Pentru navele care vor fi operate pentru perioa de scurte de timp, administra ția competent ă
a statului gazd ă va determina, în colaborare cu alte state, valoare a în ălțimii specifice a valului
care urmeaz ă a fi folosit ă.
4. Testele efectuate pe modele navelor vor fi utili zate a șa cum este prev ăzut în Anexa acestei
Directive.
2.6. ANEXA II ÎNDRUM ĂRI PENTRU ADMINISTRA ȚIILE NA ȚIONALE
Figura 2.1. Proba de m ăsurare a valului, pe modelul navei, pozi ționând proba pe arcul A sau
pe arcul B
Figura 2.2. Modelul de m ăsurare a valorii f r conform SOLAS
27
Figura 2.3. Modelul de m ăsurare a valorii f r conform Directivei
Figura 2.4. Modelul de m ăsurare a valorii f r și a valorii h w
Figura 2.5. Modelul de m ăsurare a valorii h s
28
Figura 2.6. Modelul de m ăsurare a valorii h w și a unghiului de echilibru
Figura 2.7. Modelul de m ăsurare a valorii h w și a unghiului de hul ă pentru trei situa ții:
1. Marginea pun ții nescufundate; 2. La punctul de imersie al unghiu lui pun ții; 3. Cu
marginea pun ții scufundate.
29
CAPITOLUL 3. STABILITATEA DE AVARIE A NAVELOR TIP
PASAGER (PARTE TEORETIC Ă)
3.1. FOR ȚELE CARE AC ȚIONEAZ Ă ASUPRA NAVEI AFLAT Ă ÎN POZI ȚIE DE
REPAUS. CONDI ȚIILE DE ECHILIBRU
Asupra navei aflat ă în pozi ție de repaus ac ționeaz ă dou ă for țe (Fig. 3.1):
– for ța de greutate, care ac ționeaz ă în centrul de greutate al navei G( Gx,0, KG ):
gF g k =− Δ uur r
; (3.1)
– for ța hidrostatic ă (arhimedic ă), care ac ționeaz ă în centrul de caren ă al navei B(Bx,0, KB ):
pF gVk Vk =ρ =γ uuu r r r
. (3.2 )
Fig. 3.1 For țele care ac ționeaz ă asupra navei aflat ă în pozi ție
de repaus, pe plutire dreapt ă
În rela țiile (3.1) și (3.2) s-au f ăcut urm ătoarele nota ții:
g[m/s 2] – accelera ția gravita țional ă; V[m 3] – volumul carenei navei; Δ[t] – masa (deplasamentul)
navei; ρ[t/m 3] – densitatea apei; γ[kN/m 3] – greutatea specific ă a apei.
În figura 3.1 elementele care apar au urm ătoarele semnifica ții:
W-L – linia de plutire; WL L- lungimea la linia de plutire a navei; B– l ățimea navei; D– în ălțimea
de construc ție a navei; d – pescajul navei (d pv – pescajul prova; d pp – pescajul pupa); x G, xB, xF –
abscisele centrelor de greutate, de caren ă, respectiv de plutire; KG , KB – cotele centrelor de
greutate, respectiv de caren ă;
Pentru ca nava s ă fie în echilibru, este necesar și suficient a fi îndeplinite urm ătoarele
dou ă condi ții, rezultate din necesitatea ca torsorul celor dou ă for țe s ă fie nul:
1. For ța de greutate să fie egal ă cu for ța arhimedic ă: W L L W
yz z
o o gFuur
gFuur
pFuuu r
pFuuu r KB
BxBGGx
FxF
KG BGF
x
Bpv dpp d
WL LD
30
VΔ=γ ; (3.3)
2. Cele dou ă for țe s ă ac ționeze pe acela și suport:
B G x x =, B G y y =. (3.4)
Densitatea apei dulci este ρ=1 t/m 3, iar a apei s ărate variaz ă între 1,009 t/m 3 și 1,028 t/m 3,
în func ție de zon ă și anotimp. În tabelul 3.1 sunt prezentate valorile densit ății apei de mare în
func ție de anotimp, în câteva zone de pe glob.
Tabelul 3.1 Valorile densit ății apei de mare func ție de anotimp și zon ă
Marea Densitatea ρ [t/m 3]
var ă iarn ă
Marea Neagr ă 1,009 -1,011 1,011 -1,014
Marea Mediteran ă 1,027 1,031
Marea Baltic ă 1,010 1,012
Marea Japoniei 1,021 1,028
Observa ții:
1. În literatura de specialitate interna țional ă pozi țiile centrelor de greutate, de
caren ă și de plutire se pot întâlni raportate la alte siste me de referin ță decât cel prezentat în figura
3.1. Astfel, în mod frecvent, abscisele acestor pun cte se raporteaz ă la perpendiculara pupa (în loc
de cuplul maestru), situa ție în care se întâlnesc urm ătoarele nota ții:
– LCG – abscisa centrului de greutate;
– LCB – abscisa centrului de caren ă;
– LCF – abscisa centrului de plutire.
Pentru cotele centrelor de greutate și de caren ă, de și raportarea se face tot fa ță de planul de baz ă,
se întâlnesc nota țiile:
– VCG – cota centrului de greutate;
– VCB – cota centrului de caren ă.
2. Calculul volumului carenei navei se face pe baza pl anului de forme, care, la
rândul s ău se raporteaz ă la suprafa ța teoretic ă a corpului navei (suprafa ța interioar ă a filelor de
tabl ă ce formeaz ă înveli șul exterior al corpul etan ș al navei). Dac ă se ia în considerare și volumul
reprezentat de filele de tabl ă ce formeaz ă înveli șul exterior al corpul etan ș, precum și apendicii
dispu și sub linia de plutire, atunci volumul carenei se c alculeaz ă cu rela ția:
V V kV ∇ = +δ = , (3 .5)
în care coeficientul kare valori supraunitare, cuprinse între 1,005 și 1,01, în func ție
de mărimea navei, de existen ța și m ărimea apendicilor și de tipul navei.
31
3.2. DEPLASAMENTUL NAVEI. COORDONATELE CENTRULUI DE GREUTATE
Considerând nava alc ătuit ă din n mase componente, deplasamentul navei se calculeaz ă
cu rela ția:
1n
i
im
=Δ= ∑, (3.6)
iar coordonatele centrului de greutate se calculeaz ă cu rela țiile:
1n
i i
i
Gm x
x==Δ∑
, 1n
i i
i
Gm y
y==Δ∑
, 1n
i i
im z
KG ==Δ∑
. (3.7)
În aceste formule, , , i i i x y z sunt coordonatele centrului de greutate al grupei de mase " i", iar
, , i i i i i i m x m y m z sunt momentele statice în raport cu planele , , yoz xoz xoy .
În condi ții normale de înc ărcare, centrul de greutate este situat în planul di ametral
datorit ă simetriei navei fa ță de acest plan, deci
10n
i i
im y
==∑și 0Gy=.
Pentru calculele preliminare, cota centrului de gre utate KG se exprim ă, de obicei, ca o
frac țiune din în ălțimea de construc ție D:
KG aD =,
unde aeste un factor adimensional, care depinde de tipul navei și de condi țiile de înc ărcare, a
cărui valoare variaz ă între 0,5 și 1,0.
Abscisa centrului de greutate Gx se poate exprima ca o frac țiune din lungimea navei și
poate fi pozitiv ă, negativ ă sau zero, îns ă rareori valoarea sa în modul dep ăș ește 1,5 % din
lungimea navei.
Deplasamentul navei se exprim ă în tone metrice (1 ton ă metric ă = 1000 Kg), sau tone
engleze (1 ton ă englez ă = 1016 Kg).
În urma ambarc ării/debarc ării de greut ăți la/de la bord, noul deplasament se va calcula cu
rela ția:
1PΔ = Δ± , (3.8)
iar noile coordonate ale centrului de greutate, cu rela țiile:
( )1 1 G G G Px x x x P= ± − Δ± ; (3.9)
32
( )1 1 G G G Py y y y P= ± − Δ± ; (3.10)
( ) 1 1 PKG KG z KG P= ± − Δ± . (3.11)
În unele publica ții din literatura de specialitate, cota centrului d e greutate a masei
ambarcate 1z se mai noteaz ă cu Gk.
Dac ă la bordul navei, masa P se deplaseaz ă din punctul (), , A x y z în punctul
()1 1 1 , , D x y z , deplasamentul navei nu se modific ă, îns ă se deplaseaz ă centrul s ău de greutate.
Coordonatele centrului de greutate în pozi ția deplasat ă se calculeaz ă cu formulele:
( )1 1 G G Px x x x = + − Δ; (3.12)
( )1 1 G G Py y y y = + − Δ; (3.13)
( )1 1 PKG KG z z = + − Δ. (3.14)
3.3. DIAGRAMA DE CARENE DREPTE
Diagrama de carene drepte este întocmit ă pentru nava pe plutire dreapt ă, f ără înclin ări
transversale și longitudinale ()0=θ=ϕ, caz în care singurul parametru care define ște plutirea este
pescajul de calcul d. Din diagram ă se ob țin, în func ție de d, urm ătoarele m ărimi: volumul
carenei ()V, deplasamentul navei ()Δ, abscisa ()Bx și cota ()KB a centrului de caren ă, abscisa
centrului plutirii ()Fx, aria plutirii ()WL A, momentele de iner ție axiale ale plutirii: longitudinal
()LI și transversal ()TI, precum și coeficien ții de fine țe VP LP BWL CCCC ,,, . Diagrama de carene
drepte mai con ține, de asemenea, curbele de varia ție cu pescajul ale razelor metacentrice:
transversal ă ()TBM și longitudinal ă ()LBM .
În figura 3.2 este reprezentat un exemplu de diagr am ă de carene drepte.
33
Fig. 3.2 Diagrama de carene drepte – exemplu
Rela țiile analitice de calcul pentru m ărimile reprezentate în diagrama de carene drepte
sunt prezentate în continuare:
1. Aria plutirii:
2
22L
WL
LA ydx
−=∫; (3.15)
2. Aria sec țiunii transversale (cuplei teoretice):
02d
xA ydz =∫; (3.1 6)
3. Volumul carenei:
2
0
2L
d
WL x
LV A dz A dx
−= = ∫ ∫; (3.17)
4. Momentele statice ale volumului carenei în rapor t cu planele sistemului de coordonate:
2
0
2L
d
yz x F WL
LM xA dx x A dz
−= = ∫ ∫; (3.18)
0d
xy WL M z A dz =∫; (3.19)
5. Momentul static al ariei plutirii fa ță de axa oy:
34
2
22L
y
LM xydx
−=∫; (3.20)
6. Momentele de iner ție ale suprafe ței plutirii fa ță de axa longitudinal ă, respectiv
transversal ă, central ă de iner ție:
2
3
22
3L
L
LI y dx
−=∫; (3.21)
2
2
22L
y
LI yx dx
−=∫. (3.22)
Determinarea acestor m ărimi implic ă rezolvarea unor integrale de forma:
( )2
1 1
2L
LI f x dx
−=∫, sau ( )2 2
0d
I f z dz =∫.
Dac ă func țiile f1(x), respectiv f 2(x) ar fi cunoscute, atunci integralele I 1 și I2 ar putea fi
calculate analitic. Cum formele navei nu sunt date analitic, ele fiind definite discret, se apeleaz ă
la integrarea numeric ă a integralelor I 1 și I2.
Principiul de integrare numeric ă se bazeaz ă pe faptul c ă ( )b
aI f x dx =∫ reprezint ă aria
cuprins ă între graficul func ției ()x f, axa ox și dreptele x a =și x b =.
Valoarea aproximativ ă a integralei se ob ține dac ă se divide intervalul [],a b în por țiuni
mai mici și apoi se însumeaz ă aria fiec ărei fâ șii ob ținute.
Formula general ă de calcul a integralei I printr-o metod ă numeric ă este:
( )0 0 1 1
1n
n n i i
iI c k y k y k y c k y
== + + + = ∑ K , (3.23)
unde ()i i y f x = cu [],ix a b ∈.
Dac ă presupunem curba de forma unui polinom de gradul n:
()1 n n y f x ax bx px q −= = + + + + K ,
atunci metodele de integrare numeric ă se pot clasifica dup ă cum urmeaz ă:
1) metode în care intervalul [],a b se divide în p ărți egale având capetele 0x a = și
nx b =, iar problema este s ă g ăsim coeficien ții 0 1 , , , n c k k k K, astfel încât rela ția (3.23) s ă
exprime aria c ăutat ă (metoda trapezelor și metoda Simpson);
35
2) metode în care 0 1 1n k k k = = = = K și problema const ă în localizarea intervalelor din
condi ția de precizie maxim ă (metoda Cebâ șev);
3) metode în care problema const ă atât în determinarea coeficien ților 0 1 , , n k k k K, cât și
în localizarea intervalelor din condi ția de precizie maxim ă (metoda Gauss).
3.4. CONSTRUC ȚIA ȘI UTILIZAREA DIAGRAMEI DE PANTOCARENE
Din rela țiile anterioare se cunoa ște expresia bra țului stabilitã ții statice pentru
unghiurile de înclinare
() cos sin sin s B B f g l y z KB BG l l ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ = ϕ+ − ϕ− ϕ = − (3.24)
În rela ția (3.24) flϕ reprezintã bra țul stabilitã ții de formã și glϕ este bra țul stabilitã ții de
greutate. Scriind
BG KG KB = − (3.25)
și introducând în (3.25)ob ținem:
' ' cos sin sin s B B f g l y z KG l l ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ = ϕ+ ϕ− ϕ= − (3.26)
unde 'flϕ și 'glϕ sunt tot bra țele stabilitã ții de formã respectiv de greutate dar scrise în alt ã
manierã. Cele douã bra țe ale stabilitã ții de formã se pot vedea în Fig.3.3.
În timpul exploatãrii nava se gãse ște în diferite situa ții de încãrcare situate între
deplasamentul navei goale și deplasamentul de plinã încãrcare. Bra țul stabilitã ții de formã
depinde atât de deplasamentul navei cât și de formele acesteia. Întrucât este extrem de
laborios sã se determine prin calcul bra țul stabilitã ții de formã 'flϕ, pentru toate situa țiile de
încãrcare, în faza de proiectare se vor construi di agramele de forma () ' ,fl f V ϕ= ϕ denumite și
diagramele de pantocarene . Fig. 3.3.
36
Procedura de realizare a lor este urmãtoarea. Se s tabilesc limitele de varia ție ale
volumului carenei care sunt pe de-o parte volumul c orespunzãtor deplasamentului gol 0V și
volumului corespunzãtor deplasamentului de plinã în cãrcare pV, ca limitã superioarã pe de
altã parte. Se divide acest interval, alegându-se c âteva valori ale volumului carenei
1 2 1 , ,… p V V V − egal distan țate între ele, adicã:
1. 1,2,… i i V V const i p −− = = .
Corespunzãtor fiecãrui dintre volumele 0 1 , ,… p V V V din diagramele de carene drepte se scot
pescajele 0 1 , ,…, p d d d . Pentru fiecare din aceste pescaje se calculeazã b ra țele stabilitã ții de
formã 'flϕ pentru ϕ în limitele de la 0 90 ° ° la , din 10 ° în 10 °. Unind punctele ce reprezintã
bra țele stabilitã ții de formã pentru diferitele volume de carenã dar acela și unghi de înclinare
se ob țin diagramele de pantocarene (Fig. 3.4).
Modul de lucru cu diagrama de pantocarene este urm ãtorul. Într-o anumitã situa ție de
exploatare a navei se dore ște trasarea diagramei de stabilitate staticã. Pentr u aceasta se
mãsoarã pv d și pp d la scãrile de pescaj și intrând cu aceste valori în "diagrama de asietã"
rezultã V care se mãsoarã pe abscisa diagramei de pantocaren e. Ridicând o perpendicularã în
punctul corespunzãtor lui V și intersectând cu curbele 'flϕ pentru .const ϕ = se ob țin bra țele
stabilitã ții de formã '10 '20 '90 , … f f f l l l ° ° ° . Cunoscând distribu ția de mase la bord pentru situa ția
respectivã de încãrcare se calculeazã bra țele stabilitã ții statice cu rela ția:
'sin s f l l KG ϕ ϕ = − ϕ (3.27)
Cunoscând bra țele slϕ se traseazã diagrama de stabilitate staticã și diagrama de stabilitate
dinamicã dlϕ, putându-se rezolva probleme practice care apar.
În unele cazuri diagramele de pantocarene sunt pre zentate în forma (),fl V ϕ, adicã se
prezintã bra țele stabilitã ții de formã calculate în raport cu centrul de caren ã corespunzãtor
volumului V. În astfel de situa ții, procedura de calcul a lui slϕ este pu țin mai greoaie, în
sensul cã necesitã determinarea suplimentarã a cote i centrului de carenã KB din diagrama de
carene drepte.
Sã derivãm în continuare în raport cu volumul, exp resia bra țului stabilitã ții de formã:
() cos sin f B B l y z KB ϕ ϕ ϕ = ϕ+ − ϕ (3.28)
()cos sin B f Bd z KB dl dy
dV dV dV ϕ ϕ ϕ−
= ϕ+ ϕ (3.29)
Pentru calculul derivatelor care opar în formula (3 .29) se utilizeazã rela țiile:
37
01cos B x y I d Vϕ
ϕ ϕ = ϕ ϕ ∫
01sin B x z KB I d Vϕ
ϕ ϕ − = ϕ ϕ ∫
unde cu xIϕ am notat momentul de iner ție al suprafe ței plutirii înclinatã cu unghiul ϕ, în
raport cu axa de înclinare. Derivând în raport cu v olumul carenei ob ținem:
0 0
2cos cos x
x
BdI V d I d dV dy
dV Vϕ ϕ
ϕ
ϕ
ϕϕ ϕ− ϕ ϕ
=∫ ∫
sau
01cos B
T B dy d y dV V ϕ
ϕ
ϕ
= ρ ϕ ϕ−
∫
Fig. 3.4.
Asemãnãtor:
( )0 0
2sin sin x
x
BdI V d I d dV d z KB
d Vϕ ϕ
ϕ
ϕ
ϕϕ ϕ− ϕ ϕ
−
=ϕ∫ ∫
sau
()( )
01sin B
T B d z KB
d z KB d V ϕ
ϕ
ϕ −
= ρ ϕ ϕ− − ϕ ∫
(3.30)
S-a arãtat cã raza metacentricã diferen țialã reprezintã raza de curburã a curbei centrelor de
plutire; a șa cum raza metacentricã transversalã B M ϕ ϕ era raza de curburã a curbei centrelor de
carenã. Prin analogie putem scrie:
38
0cos F T y d ϕ
ϕ= ρ ϕ ϕ ∫
(3.31)
0sin F T z d d ϕ
ϕ− = ϕ ϕ ϕ ∫ (3.32)
Introducem (3.30) în (3.28) și (3.32) în (3.27) și rezultã:
( )1B
F B dy
y y dV V ϕ
ϕ ϕ = − (3.33)
și
()( ) ( )1 B
F B d z KB
z z d KB dV V ϕ
ϕ ϕ − = − − − (3.34)
Mai departe introducem (3.33) și (3.34) în (3.30) și ob ținem:
( ) ( ) ( ) { }1cos sin f
F B F B dl
y y z d z KB dV V ϕ
ϕ ϕ ϕ ϕ = − ϕ+ − − − ϕ (3.35)
Ținând cont de forma generalã a bra țului stabilitã ții de formã putem scrie prin analogie:
() cos sin F F F y z d ϕ ϕ λ = ϕ+ − ϕ (3.36)
și reprezintã distan ța mãsuratã pe direc ția plutirii înclinate cu unghiul ϕ, dintre centrul acestei
plutiri și centrul plutirii ini țiale (Fig. 3.4).
( )1f
F f dl
ldV V ϕ
ϕ ϕ = λ −
(3.37) Fig. 3.5.
39
Aceastã rela ție capãtã o semnifica ție geometricã utilizând diagrama de pantocarene. Pe ntru un
volum de carenã dat V și un unghi ϕ vom ob ține punctul A. În punctul A construim
tangenta la curba flϕ și mãsurãm pe abscisã un segment AC egal la scarã cu V.
1tg BC BC VAC β= =
Prin urmare:
F f BC l ϕ ϕ = λ −
3.5. STABILITATEA DINAMICÃ A NAVEI. BRA ȚUL STABILITÃ ȚII DINAMICE
Pe perioada exploatãrii unei nave for țele perturbatoare care produc înclinare pot
ac ționa în douã moduri: static sau dinamic. Când valoa rea momentului exterior cre ște lent în
intensitate de la zero pânã la valoarea maximã, nav a înclinându-se cu o vitezã unghiularã
insesizabilã, avem de-a face cu o ac țiune staticã asupra navei. Astfel de situa ții apar atunci
când nava intrã în gira ție cu unghi mic de bandã la cârmã, când se transfer ã lichide dintr-un
bord în altul; când vântul bãtând dinspre litoral î și cre ște lent intensitatea sau când pasagerii
unui pachebot se adunã într-un bord în timp îndelun gat. În aceste cazuri nava se înclinã lent
într-un bord stabilindu-se la unghiul pentru care m omentul exterior este egal cu momentul de
stabilitate. Re ținem condi ția de echilibru static:
e s M M = (3.38)
Atunci când momentul exterior ac ționeazã cu intensitatea maximã din primul moment, Fig. 3.6.
40
nava va cãpãta o vitezã unghiularã de rota ție în timpul înclinãrii deci o energie cineticã și nu
se va opri la unghiul pentru care momentul de stabi litate egaleazã momentul exterior, datoritã
iner ției. Astfel de ac țiuni asupra navei sunt de naturã dinamicã și ca exemple amintim: nava
intrã în gira ție cu unghi mare de bandã la cârmã, vântul bate în rafale, ridicarea bruscã a unei
sarcini în cârligul unei macarale sau scãparea ei, smucitura unui cablu de remorcã.
Cu referire la Fig. 3.7, am reprezentat varia țiile cu unghiul de înclinare ϕ ale
momentului de stabilitate sMϕ și momentului exterior de înclinare eM. Pânã în punctul A
corespunzãtor unghiului 1ϕ unde se produce egalitatea celor douã momente, nav a se rote ște
accelerat deoarece e s M M ϕ>.
Ajungând în punctul A nava are o vitezã unghiularã 1ϕo
și nu se va putea opri datoritã
iner ției, mi șcându-se în continuare decelerat deoarece e s M M ϕ<. Unghiul de oprire este 2ϕ dar
nava este în dezechilibru deoarece s e M M ϕ> și va începe sã se roteascã în sens invers,
accelerat pânã în A și decelerat dupã A. Procesul se repetã periodic și dupã câteva oscila ții în
jurul punctului A amortizate de apã și aer, nava se va stabiliza în punctul A pentru care
e s M M ϕ=.
Unghiul 2ϕ se mai noteazãcu dϕ și se nume ște unghi de înclinare dinamicã adicã
unghiul maxim la care se înclinã nava la ac țiunea dinamicã a unui moment exterior.
Așa cum am stabilit și vom vedea în continuare, stabilitatea dinamicã a navei implicã
mi șcarea acesteia deci iese din domeniul staticii, îns ã conform tradi ției se studiazã la statica
navei.
Problema dinamicã constã în a ne asigura cã mi șcãrile produse de ac țiunea for țelor
exterioare nu depã șesc anumite limite peste care unele greutã ți și-ar pãrãsi pozi țiile ini țiale de
fixare și ar provoca rãsturnarea navei.
Rota ția transversalã a navei la ac țiunea dinamicã a unui moment exterior, este descris ã
de ecua ția diferen țialã:
2
2x e s dJ M M
dt ϕϕ= −
(3.39)
41
unde xJ este momentul de iner ție masic al navei în raport cu axa de rota ție. Mai departe
putem scrie
2
2d d d d d d d
dt dt dt dt d d dt ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ = = = =ϕ ϕ ϕ o o o
o
(3.40)
Ca atare ecua ția (3.39) devine:
x e s dJ M M dϕϕϕ = − ϕo
o
(3.40)
Prin integrare între limitele 0ϕ = și o poziție intermediarã ϕ rezultã:
2
0 0 2x e s J M d M d ϕ ϕ
ϕϕ= ϕ− ϕ ∫ ∫o
(3.41 )
Termenul din memrul stâng reprezintã energia cineti cã a navei egalã cu diferen ța dintre lucrul
mecanic al momentului exterior și lucrul mecanic al momentului de stabilitate. Nava se va
opri la unghiul dϕ pentru care 0ϕ= o
și deci:
0 0 d d
e s M d M d ϕ ϕ
ϕ ϕ= ϕ ∫ ∫
(3.42)
sau
e s L L ϕ= (3.43)
Numim stabilitate dinamicã a navei, lucrul mecanic necesar pentru a o înclina dupã o
direc ție oarecare, de la pozi ția ini țialã presupusã de echilibru stabil la o pozi ție izocarenã
definitã de înclinare ϕ, fãrã vitezã ini țialã și în mediu calm și nerezistent.
Deci stabilitatea dinamicã va fi:
0s s L M d ϕ
ϕ ϕ = ϕ ∫
(3.44)
și reprezintã aria de sub curba de stabilitate pânã la unghiul ϕ, pe care o numim rezervã de
Fig. 3.7.
42
stabilitate dinamicã pentru unghiul ϕ. Stabilitatea dinamicã corespunzãtoare unghiului d e
apus aϕ denumit și unghi de resturnare, este rezerva totalã de stabilitate dinamicã.
Expresia momentului de stabilitate ob ținem:
0s s L g l d ϕ
ϕ ϕ = Δ ϕ ∫
(3.45)
Notãm
0d s l l d ϕ
ϕ ϕ = ϕ ∫
(3.46)
și îl numim bra țul stabilitã ții dinamice , ceea ce înseamnã cã
s d L g l ϕ ϕ = Δ (3.47)
Pentru determinarea expresiei analitice a bra țului stabilitã ții dinamice se integreazã slϕ
dat de rela ție. Așadar
( )
0cos sin sin d B B l y z KB BG d ϕ
ϕ ϕ ϕ = ϕ+ − ϕ− ϕ ϕ ∫
sau
( )
0 0 0 cos sin sin d B B l y d z KB d BG d ϕ ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ = ϕ ϕ+ − ϕ ϕ− ϕ ϕ ∫ ∫ ∫
sau mai departe:
( ) ( )
0 0 sin sin cos cos cos 1 d B B B B l y dy z KB dz BG ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ = ϕ− ϕ − − ϕ+ ϕ + ϕ− ∫ ∫
Așa cum știm
cos Bdy r ϕ ϕ = ϕ ; sin Bdz r ϕ ϕ = ϕ
și înlocuind în expresia anterioarã rezultã
() ( ) sin cos cos 1 d B B l y z KB BG ϕ ϕ ϕ = ϕ− − ϕ+ ϕ− (3.48) Fig. 3.8.
43
Analizând dimensional expresia bra țului stabilitã ții dinamice vom observa cã se mãsoarã în
metri. În continuare vom da o interpretare geometri cã acestei rela ții, pentru un unghi de
înclinare transversalã ϕ. Din aceastã figurã observãm cã:
sin By PR ϕϕ = ; ()cos Bz KB QR ϕ− ϕ=
cos BG GE ϕ= ; ZF BG =
Rezultã:
dl B S ϕ ϕ =
ceea ce înseamnã cã bra țul stabilitã ții dinamice este egal cu deplasarea relativã pe dir ec ție
verticalã a centrului de carenã fa țã de centrul de greutate.
În finalul acestui paragraf tragem concluzia cã st abilitatea dinamicã reprezintã lucrul
mecanic pe care nava îl opune lucrului for țelor exterioare; cu alte cuvinte nava se opune aces tor
for țe prin momentul de stabilitate. În consecin țã, a studia comportarea navei sub ac țiunea for țelor
care tind sã o scoatã din pozi ția ini țialã presupusã de echilibru stabil, înseamnã a cons idera un
moment de înclinare și reac țiunea opusã de navã prin momentul de stabilitate.
3.6. EVALUAREA SOLICIT ĂRILOR EFECTIVE DIN CORPUL NAVEI PENTRU
CAZUL STABILIT ȘI ANALIZA COMPARATIV Ă ÎN RAPORT CU VALORILE
CRITICE
Studiul elasticit ății longitudinal-verticale a navei urm ăre ște, în principiu, determinarea
sarcinilor generale care ac ționeaz ă asupra corpului navei pe timpul exploat ării, precum și
determinarea st ării de tensiuni și deforma ții. Fig. 3.4.
44
În figura 3.5. sunt ar ătate sistemul de referin ță și conven ția de semne pentru eforturile
sec ționale, utilizate în studiul încovoierii longitudin al-verticale a navei.
Fig. 3.5 Eforturile sec ționale ce apar la încovoierea longitudinal-vertical ă a navei
Ținând cont de faptul c ă eforturile sec ționale la extremit ățile navei sunt nule (nava se
consider ă o grind ă liber ă la capete), rela ția de calcul pentru for ța t ăietoare vertical ă din
sec țiunea transversal ă de abscis ă x este:
0x
zx zx T s dx = ⋅∫ []KN , (3.49)
iar pentru momentul încovoietor, rela ția este:
∫=x
zx yx dx TM
0 []KNm . (3.50)
În rela ția (3.49), zx s reprezint ă sarcina vertical ă ce se ob ține din compunerea for ței de
greutate unitare zq și a for ței de împingere arhimedice unitare za.
Dac ă se utilizeaz ă metoda trapezelor pentru calculul integralelor din rela țiile (3.49) și
(3.50), rela țiile pentru calculul practic al eforturilor sec ționale în dreptul cuplei teoretice i vor
fi:
1 0,1 1,2 , 1 [0 ( ) ( ) ………. ( ) ] zi z z z i i T s s s + + =λ + + + + , 0, 1 i n = − ; (3.51)
1 0 1 1 2 1 [0 ( ) ( ) …………. ( ) 2yi z z z z zi zi M T T T T T T + + λ= + + + + + + + ,0, 1 i n = − , (3.52)
în care λ reprezint ă distan ța între dou ă cuple teoretice, n – num ărul cuplelor teoretice din
planul de forme, iar , 1 ( ) z i i s+este sarcina vertical ă corespunz ătoare compartimentului teoretic
situat între cuplele teoretice i și i+1.
Observa ție: Dac ă eforturile sec ționale calculate cu rela țiile (3.49) și (3.50) la cupla n
(în prova navei), nu sunt nule (din cauza erorilor determinate de metoda de integrare), dar nici
nu dep ăș esc valorile max 0,02 zT, respectiv max 0,05 yM, atunci se face o corec ție liniar ă,
conform rela țiilor:
zi zn iT T nδ = , 1, 1 i n = − ; (3.53)
45
yi yn iM M nδ = , 1, 1 i n = − . (3.54)
În cazul în care se utilizeaz ă metoda diferen țelor finite , eforturile sec ționale se
determin ă rezolvând urm ătoarele ecua ții matriceale:
*[ ][ ] [ ] T zi zi C T s =λ ; (3.55)
2*[ ][ ] [ ] 2M yi zi C M s λ= . (3.56)
În rela țiile anterioare s-au f ăcut urm ătoarele nota ții:
– []zi T, yi M – vectorii for țelor t ăietoare, respectiv momentelor încovoietoare:
0
1
2[ ] .
.z
z
z
zi
zn T
T
TT
T
=
, 0
1
2[ ]
.
.y
y
y
yi
yn M
M
MM
M
=
; (3.57)
– *[ ] zi s – vectorul sarcinilor:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )0,1 1,2
* 1,2 2,3
2, 1 1, 0
.
.z z
z z
zi
z z n n n n s s
s s
s
s s − − −
+
+ =
+ ; (3.58)
– []TC – matricea coeficien ților for țelor t ăietoare:
[ ]1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 TC
−
−=
−
L
L
L
M M M M M L M M M
L
L; (3.59)
– []MC – matricea coeficien ților momentelor încovoietoare:
46
[ ]1 0 0 0 0 0 0 0
1 2 1 0 0 0 0 0
0 1 2 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 2 1
0 0 0 0 0 0 0 0 MC
−
−=
−
L
L
L
M M M M M L M M M
L
L . (3.59)
Valoarea for ței de împingere arhimedice unitare, corespunz ătoare compartimentului
teoretic situat între cuplele teoretice i și i+1 este:
( ) ( ) 1 , 1 1
2z xi xi i i a k A A + += γ + , 0, 1 i n = − , (3.60)
în care γ este greutatea specific ă a apei, k este un coeficient supraunitar (de regul ă 1,01 k=)
ce ține cont de grosimea înveli șului exterior al corpului navei, iar xi A, respectiv 1xi A+ sunt
ariile suprafe țelor imerse ale cuplelor teoretice, extrase din sca ra Bonjean .
Pentru determinarea st ării de tensiune și deforma ții se calculeaz ă caracteristicile
geometrice ale sec țiunilor transversale rezistente la încovoiere long itudinal-vertical ă a navei.
47
CAPITOLUL 4. STUDIU DE CAZ. CALCULUL PRACTIC DE
STABILITATE DE AVARIE PENTRU NAVA DE TIP PASAGER
4.1. PREZENTARE GENERAL Ă
Deadweight și capacit ăți
Deadweight-ul navei în ap ă de mare cu γ = 1,013 t/m 3, la pescajul T = 7,4 m va fi Δ =
12.000 tdw și se compune din:
– rezerve 1.147 [t];
– marf ă 8.340 [t];
– balast 2.513 [t] .
Greutatea navei goale cuprinde:
– greutatea corpului, ma șinilor și echipamentelor electrice;
– inventar;
– piese de schimb.
Deplasamentul cuprinde:
– combustibil greu, motorin ă, ulei, ap ă tehnic ă în sisteme și tubulaturi, ap ă potabil ă
în tancuri;
– marf ă, inclusiv vagoanele;
– ap ă de balast;
– piese de rezerv ă, altele decât cele cerute de reguli;
– echipaj cu bagaje;
– alimente.
Capacit ăți tancuri:
– combustibil greu 710 [m 3];
– motorin ă 272 [m 3];
– ulei 87 [m 3];
– ap ă tehnic ă 230 [m 3];
– ap ă potabil ă 45 [m 3];
– balast 6.911 [m 3].
Echipajul navei
Echipajul de siguran ță al navei va fi compus din:
– personal brevetat 12 membrii;
48
– personal nebrevetat 34 membrii;
– pasageri 1750;
Instala țiile de for ță
Motoarele principale
Caracteristicile principale
– Nr. de motoare 2, câte unul pentru fiecare linie de axe;
– Tipul motoarelor 8L52/ 55A construite în licen ță MAN;
– Nr. de cilindri 8 în linie;
– Putere la MCR 8000 [CP];
– Tura ție nominal ă MCR 430 [rot/min];
– Alezaj 520 [mm];
– Cursa 550 [mm];
– Consum specific de combustibil 152 [g/CP ∙h];
– Consum specific de ulei 1-1 ,2 [g/CP ∙h];
– Presiunea medie efectiv ă 1,7 [MPa].
Diesel generatoare – 1250 kVA tip DGN-12/50-400
Caracteristicile principale ale motorului de antren are
– tipul motorului 12R 251-CGL constr uit la ICM Re șița sub licen ță ALCO:
– num ăr de cilindri 12 în V ;
– tura ție nominal ă 750 [rot/min];
– alezaj 228,6 [mm];
– curs ă 266,7 [mm];
– consum specific de combustibil 170 [g/C Ph] + 5 %;
– consum ulei la putere nominal ă 2,5 [g/h];
– presiune medie efectiv ă 1,38 [MPa];
– raport de compresie 1 2,5.
Caracteristicile principale ale generatorului de cu rent
– tipul generatorului GSAF-M-125 0;
– putere aparent ă 1.250 [kVA];
– putere nominal ă 1.000 [kVA];
– factorul de putere (cos φ) 0,8;
49
– tensiune nominal ă 3 x 400 [V].
Diesel generatorul de avarie 118 kVA
Caracteristici principale
– tipul diesel generatorului ABA 140;
– puterea nominal ă de lung ă durat ă la bornele generatorului, la temperatura mediului
ambiant de 45 oC 118 [kVA];
– consumul specific de combustibil 182 [g/CPh];
– puterea nominal ă a motorului de antrenare, la 45 oC 162 [CP];
– puterea la bornele generatorului, la 20 oC 130 |kVA|;
– tura ția 1.000 [rot/min];
– curentul furnizat 3 x 380 [V], 50 [Hz].
Diesel generatorul de sta ționare
Pentru situa ția de sta ționare, pe nav ă este instalat un diesel generator tip GEN 70/400 c u
urm ătoarele caracteristici:
– puterea aparent ă nominal ă 70 [kVA];
– frecven ța 50 [Hz];
– factorul de putere 0,8
– tensiunea nominal ă 3×400[V];
– tura ție nominal ă 1.500 [rot/min].
Instala ții specifice ale navelor pasager
30 de b ărci de salvare, 78 de plute de salvare; reparti ția pe b ărcile de salvare este 7
membrii ai echipajului și 143 de pasageri;
patinoar, trei piscine dintre care una dotat ă cu generator de valuri pentru amatorii de
surfing;
50
Poza 4.1. Instantaneu piscina cu generator de
valuri Poza 4.2. Instantaneu de pe patinoar
dou ă discoteci, numeroase magazine, pizerii, baruri, un cazionu;
Poza 4.3. Instantaneu din
discotec ă Poza 4.4. Cazionul navei Poza 4.5. „Bulevardul”
principal al navei
teren de baschet, de minigolf, s ăli de sport,structuri pentru practicarea c ăță rărilor;
51
Poza 4.6. Sal ă de sport Poza 4.7. Instantaneu terenul de baschet
Poza 4.8. Structura pentru practicarea
căță rărilor Poza 4.9. Terenul de minigolf
La proiectarea și construc ția navelor de pasageri trebuie avute în vedere urm ătoarele
cerin țe specifice :
– drept caracteristici de baz ă sunt considerate : num ărul de pasageri, ruta pe care
circul ă, gradul de confort și autonomia ;
– în vederea ob ținerii unor viteze mari , se proiecteaz ă carene cu forme fine ( BC = 0,5
…0,68 ) ;
– asigurarea stabilit ății ini țiale transversale astfel încât , în cazul aglomar ării efectiv
posibile a tuturor pasagerilor pe puntea superioar ă accesibil ă , într-un singur bord și cat mai
aproape de parapet , unghiul de înclinare static ă s ă nu fie mai mare decât unghiul la care
puntea etan șe expus ă intr ă în ap ă sau la care gurna iese din apa ;
– evitarea stabilit ății excesive și asigurarea unor oscila ții line, prin dispunerea
corespunz ătoare a centrului de greutate și utilizarea unor dispozitive și instala ții atenuatoare (
chile sau aripi de ruliu , tancuri de ruliu , sist eme giroscopice etc) ;
52
– compartimentarea riguroas ă a corpului etan ș astfel încât sa fie asigurate condi ții
speciale de nescufundabiliate , impuse acestei cate gorii de nave ;
– majoritatea compartimentelor de locuit și a celorlate amenaj ări destinate pasagerilor
sunt amplasate deasupra pun ții principale ( deci aceste nave au în ălțimi relativ mari) ;
– sub puntea principal ă se amenajeaz ă spa țiile destinate compartimentelor ma șini,
tancurilor ( de combustibil , de ap ă etc) magaziile pentru provizii , magaziile pentru bagaje ;
– amenajarea c ăilor de acces ale pasagerilor , spre ie șirile în caz de pericol , cât mai
clare și scurte ;
– asigurarea rezisten ței generale a corpului , prin înt ărirea pun ților ;
– alegerea și amplasarea instala ției de propulsie se face astfel încât nivelul zgomo tului
și al vibra țiilor s ă corespund ă condi țiilor de confort impuse ;
– asigurarea protec ției împotriva incendiilor , prin prevederea de pere ți izolatori ,
panouri și pun ți incombustibile și dotarea cu instala ții de avertizare și stins incendii;
– dotarea cu mijloace (individuale și colective ) și instala ții de salvare , care s ă asigure
debarcarea și supravie țuirea pasagerilor în caz de naufragiu.
4.2. REALIZAREA COMPARTIMENTAJULUI NAVEI
Pentru realizarea acestui capitol se va folosi pach etul de programe Autoship, pentru
care Universitatea Maritim ă din Constan ța are licen ță de func ționare, în cadrul laboratorului
de “Teoria și construc ția navei”. Acest program este o unealt ă util ă în calculului
caracteristicilor de corp ale navei.
Prima etap ă a acestui calcul este aceia de desenare conform pl anului de forme a
carenei navei.
Ținând cont de planul navei se vor realiza compartim entele navei folosind func țiile
specifice ale programului ModelMaker precum “Part C reate” pentru crearea unui
compartiment, “Compartiment Create ”,pentru a defin i dimensiunile compartimentului, “Fit
to”,pentru a limita compartimentul în corpul naveim “Opposite Part”, pentru a creea un
compartiment cu acelea și dimensiuni și aceia și pozi ționare pe nav ă în bordul opus.
53
Figura 4.1. Prezentarea corpului navei cu compartim entele în lucru
54
Figura 4.2. Vizualizarea compartimentajului în dife rite planuri
Se întocme ște un compartimentaj aproximativ al navei în scopul determin ării cât mai
aproximativ a caracteristicilor de corp ale navei.
4.3. STUDIEREA CAZULUI DE ÎNC ĂRCARE
Se încarc ă modelul creat în programul Autohidro și se va realiza înc ărcarea
aproximativ ă a navei.
Figura 4.3. Cargoplanul navei
55
În urma utiliz ării func țiilor de la meniul “Calculate” precum “Cross Curve” ,
“Hydrostatics”, “Longitudinal Strength”, “Righting Arms vs Hell Anghle” și “Hull Data”. În
urma aplic ării se va ob ține raportul de mai jos cu caracteristicile corpulu i.
4.4. PREZENTAREA RAPORTULUI OB ȚINUT DE PROGRAM
Cross Curves of Stability
Righting Arms(heel) for VCG = 6.12
Trim fwd 0.74 deg. at heel = 0 (RA Trim = 0)
Displ (MT) 5.000s 10.000s 15.000s 20.000s 25.000s 30.000s
40.957 1.946s 2.087s 1.928s 1.687s 1.416s 1.122s
582.118 0.731s 1.388s 1.794s 1.965s 1.992s 1.917s
1345.276 0.366s 0.713s 1.022s 1.271s 1.422s 1.488s
2238.250 0.230s 0.452s 0.662s 0.859s 1.036s 1.178s
3220.964 0.161s 0.326s 0.492s 0.657s 0.822s 0.986s
4281.259 0.133s 0.268s 0.411s 0.564s 0.726s 0.900s
5410.643 0.123s 0.251s 0.387s 0.536s 0.703s 0.889s
6594.027 0.128s 0.260s 0.402s 0.557s 0.733s 0.933s
7829.134 0.142s 0.289s 0.444s 0.613s 0.802s 1.016s
9112.095 0.163s 0.330s 0.505s 0.693s 0.899s 1.099s
10431.410 0.189s 0.381s 0.581s 0.789s 0.978s 1.133s
11784.770 0.218s 0.439s 0.660s 0.843s 0.991s 1.109s
13166.500 0.250s 0.482s 0.661s 0.804s 0.921s 1.020s
Displ (MT) 35.000s 40.000s 45.000s 50.000s 55.000s 60.000s
40.957 0.918s 0.654s 0.452s 0.269s 0.124s 0.080s
582.118 1.778s 1.601s 1.408s 1.212s 1.039s 0.906s
1345.276 1.495s 1.491s 1.452s 1.401s 1.367s 1.374s
2238.250 1.281s 1.356s 1.426s 1.514s 1.621s 1.761s
3220.964 1.146s 1.296s 1.447s 1.618s 1.811s 1.949s
4281.259 1.088s 1.293s 1.510s 1.728s 1.883s 1.982s
5410.643 1.099s 1.339s 1.578s 1.761s 1.880s 1.947s
56
6594.027 1.161s 1.397s 1.593s 1.740s 1.835s 1.884s
7829.134 1.236s 1.421s 1.570s 1.682s 1.757s 1.794s
9112.095 1.268s 1.407s 1.519s 1.602s 1.657s 1.689s
10431.410 1.259s 1.361s 1.442s 1.504s 1.551s 1.578s
11784.770 1.204s 1.282s 1.347s 1.398s 1.437s 1.465s
13166.500 1.105s 1.176s 1.236s 1.285s 1.326s 1.357s
Water Specific Gravity = 1.025.
Hydrostatic Properties
Draft is from Baseline.
Trim: fwd 0.74 deg., No heel, VCG = 6.000
Draft at
Origin
(m) Displ
(MT) LCB
(m) VCB
(m) LCF
(m) TPcm
(MT/cm) MTcm
(MT-m
/deg) KML
(m) KMT
(m)
0.000 40.957 19.323f 0.139 13.782f 3.038 405.064 57 2.549 63.506
1.000 582.118 7.631f 0.609 5.671f 6.742 2733.988 27 5.047 14.530
2.000 1345.276 5.924f 1.165 3.903f 8.368 4167.030 1 83.442 10.344
3.000 2238.250 4.875f 1.723 2.873f 9.416 5147.255 1 37.737 8.770 Cross Curves
Displacement in Metric Tons
A
r
m
s
i
n
m0.0 5000.0 10000.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
57
4.000 3220.964 4.170f 2.281 2.258f 10.214 6122.903 114.896 7.947
5.000 4281.259 3.610f 2.842 1.560f 10.953 7189.010 102.192 7.639
6.000 5410.643 3.118f 3.405 1.114f 11.527 8136.208 92.142 7.520
7.000 6594.027 2.713f 3.967 0.443f 12.073 9212.135 86.030 7.570
8.000 7829.134 2.302f 4.530 0.321a 12.598 10372.210 81.893 7.740
9.000 9112.095 1.893f 5.092 0.687a 13.002 11317.220 77.148 7.977
10.000 10431.410 1.545f 5.652 1.021a 13.381 12272.260 73.394 8.278
11.000 11784.770 1.242f 6.211 1.146a 13.682 13086.460 69.613 8.614
12.000 13166.500 0.987f 6.767 1.170a 13.933 13843.500 66.231 8.977
Water Specific Gravity = 1.025.
Longitudinal Strength
Location
(m) Weight
(MT) Buoyancy
(MT/m) Shear
(MT) Bending
(MT-m)
46.400f 0.000 2.008 0.00 0
41.760f 0.000 34.382 89.08 -153
37.120f 0.000 76.132 345.47 -1088
37.000f 0.000 76.894 354.66 -1130 Hydrostatic Properties at Trim = 0.74f, Heel = 0 .00
Long. Location in m
D
r
a
f
t
@
0
.
0
0
0
a0.0a 5.0f 10.0f 15.0f 20.0f
0.0 5.0 10.0 LCB m
LCF m
VCB m
Displ.MT
MT/cm Imm.
Mom/Deg Trim
KML
KMT
VCB m x 1 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
Displ.MT x 10000 0.0 1.0
MT/cm Imm. x 10 0.5 1.0 1.5
Mom/Deg Trim x 10000 0.0 1.0
KML x 100 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
KMT x 10 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
58
37.000f 58.097
33.600f 64.076 98.464 445.08 -2475
32.480f 70.253 105.569 484.11 -2995
30.200f 82.829 120.185 566.96 -4193
27.840f 96.403 135.311 656.94 -5637
26.800f 102.385 140.768 697.13 -6342
23.400f 108.296 158.607 847.92 -8958
23.200f 108.377 159.658 858.09 -9128
20.000f 109.669 170.174 1036.93 -12153
20.000f 104.826
18.560f 104.744 174.908 1134.52 -13716
17.000f 104.655 177.094 1245.74 -15573
14.000f 104.024 181.297 1470.30 -19644
13.920f 104.003 181.409 1476.50 -19762
11.000f 103.258 185.199 1709.15 -24410
9.280f 102.896 187.432 1852.31 -27473
8.000f 102.626 188.836 1961.58 -29913
5.000f 102.208 192.128 2225.78 -36193
5.000f 125.287
4.640f 125.276 192.523 2249.92 -36998
2.000f 125.192 192.313 2427.28 -43173
0.000 124.783 192.154 2561.77 -48162
0.000 4999.582* 192.154 -2437.80 -48162
1.000a 124.578 191.498 -2370.66 -45758
4.000a 123.282 189.533 -2170.91 -38947
4.640a 122.939 189.114 -2128.53 -37572
7.000a 121.676 186.264 -1974.23 -32732
9.280a 120.030 183.512 -1828.23 -28398
10.000a 119.511 181.694 -1783.00 -27098
10.000a 100.113
11.000a 99.958 179.168 -1702.60 -25356
12.000a 99.802 176.643 -1624.57 -23693
59
13.000a 99.635 174.118 -1548.90 -22106
13.920a 99.324 171.795 -1481.31 -20713
14.000a 99.296 171.541 -1475.51 -20594
15.000a 98.944 168.368 -1404.68 -19155
15.000a 108.389
17.000a 103.669 162.022 -1286.36 -16465
18.560a 100.318 157.072 -1196.57 -14529
18.712a 99.991 156.404 -1187.97 -14348
19.000a 99.131 155.140 -1171.78 -14008
21.000a 93.271 146.361 -1062.67 -11775
22.424a 89.142 140.110 -988.58 -10315
23.000a 86.005 137.583 -959.06 -9754
23.200a 84.889 136.705 -948.72 -9564
25.000a 74.845 126.468 -855.62 -7940
25.000a 74.685
26.136a 68.634 120.008 -797.03 -7002
27.840a 62.727 110.317 -712.71 -5716
29.848a 55.765 100.633 -619.88 -4380
32.480a 49.946 87.940 -510.83 -2897
33.560a 47.559 80.946 -472.29 -2366
35.000a 40.948 71.620 -426.17 -1720
35.000a 0.000
37.120a 0.000 57.888 -288.88 -968
41.760a 0.000 30.174 -84.58 -152
46.400a 0.000 3.141 0.00 0
* Point weight in Metric Tons
Max. Shear 2561.78 MT at 0.000
Max. Bending Moment -48162 MT-m at 0.000 (Sagging)
60
Righting Arms vs Heel Angle
Heel Angle
(deg) Trim Angle
(deg) Origin Depth
(m) Righting Arm
(m)
0.00 0.74f 11.099 0.000
5.00s 0.74f 11.054 0.157
10.00s 0.73f 10.921 0.316
15.00s 0.73f 10.710 0.471
20.00s 0.72f 10.467 0.584
25.00s 0.72f 10.197 0.659
30.00s 0.71f 9.899 0.703
35.00s 0.69f 9.570 0.727
40.00s 0.67f 9.209 0.738
45.00s 0.65f 8.814 0.745
50.00s 0.63f 8.386 0.748
52.07s 0.62f 8.201 0.748
55.00s 0.62f 7.929 0.748
60.00s 0.61f 7.442 0.741
Longitudinal Strength
<–Aft (Meters) Fwd–>
50.0a 0.0a 50.0f
-100.0 -50.0 0.0 50.0 100.0
Weight x 2.5
Pt Load x 70.0
Buoy. x 2.5
Shear x 40.0
B.M. x 700.0
61
Înainte de a trece la încarc ărea navei pe baza planului de înc ărcare, ini țial se impune
verificarea stabilit ății transversale ini țiale realizat ă prin calculul înal țimii metacentrice
transversale GM,corectarea acesteia pentru suprafet e libere și compararea cu GMcr.
Înal țimea metacentric ă ini țial ă GM este distan ța masurat ă pe vertical ă în planul
transversal al navei între metacentrul M și CG.Cunoscându-se cota metacentrului transversal
KM și cota centrului de greutate KG se afla înal țimea metacentric ă GM. Valoarea lui GM
constituie criteriul principal de apreciere a stabi lita ții transversale ini țiale.
Înal țimea metacentric ă se consider ă pozitiv ă atunci cand centrul de greutate al navei se
afl ă sub metacentru, respectiv KG este mai mic decat KM , și negativ ă atunci când centrul de
greutate se afl ă deasupra metacentrului, respectiv KG este mai mare decât KM.
O nav ă cu înal țime metacentric ă negativ ă v-a fi instabil ă atunci când se afl ă pe
pozi țiedreapt și se va inclina cu 4 -5° înainte s ă apar ă o ridicare semnificativ ă pe vertical ă
ametacentrului. Nava v-a dobandi stabilitate poziti v ă la unghiuri mari de inclinare, dac ă
deplasarea pe vertical ă în sus a metacentrului este suficient ă. Intervalul normal al
valorilor acceptabile ale înal țimii metacentrice este între 0.2 si 2 m, de și acestea pot fi
depa șite în cazul navelor foarte mari.
Righting Arms vs. Heel
Heel angle (Degrees)
A
r
m
s
i
n
m0.0s 10.0s 20.0s 30.0s 40.0s 50.0s 60.0s
0.0 0.5 Righting Arm
Equilibrium
GMt
62
Valoarea înal țimii metacentrice este urm ătoarea:
m GM T75 , 0=,aceasta reprezint ă și în ălțimeame tacentric ă transversal pentru o nav ă
înc ărcat ă 100%.
Primul criteriu de stabilitate a fost introdus la s tudiul stabilit ății ini țiale, unde se
urm ăre ște ca în orice situatie de înc ărcare în ălțimea metacentric ă calculat ă și corectat ă pentru
efectul suprafe țelor libere lichide s ă fie mai mare decât în ălțimea metacentric ă critic ă dat ă în
documenta ția navei, func ție de deplasament.
Criteriile generale IMO de stabilitate sunt:
− GM cor. > GM cr.
− Aria delimitat ă de Curba Stabilit ății Statice (CSS), abscisa și verticala unghiului Φ =
30° (aria OAD ) sa fie mai mare de 0,055 m*radian.
− Aria delimitat ă de CSS, abscisa verticala unghiului Φ = 40° (aria OBCD ) s ă fie mai
mare de 0,090 m*radian.
− Aria delimitat ă de CSS, abscisa verticalele unghiurilor Φ = 30° și Φ = 40° (aria
ABCD) s ă fie mai mare de 0,030 m*radian.
− Bra țul maxim al Diagramei de Stabilitate Static ă (DSS) – ls max. s ă corespund ă unui
unghi Φmax> 30°.
− Limita stabilit ății statice pozitive (apunerea curbei) trebuie s ă corespund ă unui unghi
de r ăsturnare Φr >= 60°.
− Bra țul stabilit ății statice – ls, corespunz ător unghiului Φ = 30° s ă fie mai mare de 0,20
m.
4.5. CALCULUL OSCILA ȚIILOR TRANSVERSALE ALE NAVEI
Se determin ă momentul de iner ție al navei ca fiind:
5 2 210 32 , 4612000 ⋅=⋅=⋅ Δ=xx xx iI [tm 2],
unde t12000 =Δ – deplasamentul navei;
mixx 6=- raz ă de iner ție în jurul axei longitudinale;
iar momentul de iner ție total ad ăugând și masa adiacent ă este:
5 5
1 10 184 , 510 32 , 415 , 1)1 ( ⋅=⋅⋅=⋅+=xx xx If I [tm 2].
unde %15 =f- masa de ap ă adi țional ă din masa navei.
În cazul oscila țiilor neamortizate se determin ă urm ătoarele m ărimi:
63
Pulsa ția proprie pentru oscila țiile neamortizate se calculeaz ă cu rela ția (3.13) :
1
2 2 2
1603 , 0
615 , 16 , 181 , 9
)1 ( )1 (−=
⋅⋅=
⋅+⋅=
⋅ Δ+⋅ Δ=⋅ Δ= s
ifGM g
ifGM g
IGM gp
xx T
xx T
xx T
ϕ ,
unde
Perioada oscila țiilor de ruliu neamortizate (3.17) este:
spT 425 , 10 603 , 022===ππ
ϕϕ .
În cazul oscila țiilor amortizate se determin ă urm ătoarele m ărimi:
Factorul de amortizare ϕυ este dat de rela ția (3.22):
,077 , 010 184 , 5280000
21
5
1−=⋅⋅=⋅= sIN
xx ϕ
ϕυ
unde stm N2
80000 2=ϕ – coeficientul de amortizare în condi țiile în care se navig ă pe ap ă
lini știt ă.
Pulsa ția oscila țiilor transversale libere, amortizate (3.23):
1 2 2 22598 , 0 077 , 0 603 , 0−= − =−= s ppr ϕϕ ϕ υ .
Perioada oscila țiilor amortizate (3.27) este:
spT
rr 512 , 10 603 , 022===ππ
ϕϕ .
Decrementul logaritmic (3.28) este:
811 , 0603 , 02077 , 02= =⋅=⋅=Δπ πυυ
ϕϕϕϕpT
Amplitudinea oscila țiilor dup ă o perioad ă de oscila ție este:
0 0 811 , 0 1
0 1 665 , 615 =⋅= =⋅ − Δ ⋅ −e eAn
Aϕ ϕ .
Amplitudinea oscila țiilor dup ă dou ă perioade de oscila ție este:
0 0 811 , 0 2
0 2 962 , 215 =⋅= =⋅ − Δ ⋅ −e eAn
Aϕ ϕ .
Amplitudinea oscila țiilor dup ă trei perioade de oscila ție este:
0 0 811 , 0 3
0 3 316 , 115 =⋅= =⋅ − Δ ⋅ −e eAn
Aϕ ϕ .
unde nava la momentul ini țial ( t=0 ), a fost înclinat ă la 0
015 =ϕ , iar viteza ini țial ă zero.
64
4.6. MANAGEMENTUL STABILIT ĂȚII NAVEI. FOLOSIREA INSTALA ȚIEI DE
STABILIZARE
Stabilizatoarele sunt echipamente incluse din const ruc ția navei în carena acesteia și au
rolul de a reduce ruliul navei generând for țe (ridicare/coborâre) pe ambele p ărți ale carenei. In
ultimii ani, din ce în ce mai multe nave de transpo rt persoane au adoptat sisteme stabilizatoare
antiruliu cu aripi pentru confort și siguran ța m ărfii. Cele mai întâlnite stabilizatoare sunt
amplasate în apropierea cuplului maestru pe ambele p ărți ale navei. Acestea ac ționeaz ă sub
comanda unit ății de comand ă care prime ște informa ții de la senzorul de ruliu. For ța de
ridicare generat ă este dat ă de viteza apei de mare ce curge pe acest stabiliza tor și creeaz ă
astfel un cuplu controlat de unitatea de control co nducând astfel la reducerea ruliului navei.
Figura 4.4. Prezentarea general ă a navei utilizatoare de stabilizatoare
De regul ă stabilizatoarele antiruliu sunt montate pe un ax, au posibilitatea de a se roti
și sunt situate în apropierea cuplului maestru al na vei. Unghiul pe care stabilizatorul îl are fa ță
de direc ția de deplasare a navei este continuu ajustat de un sistem sensibil la mi șcarea de
ruliu. Stabilizatoarele dezvolt ă momente de rotire în planul transversal cu un bra ț dat de
pozi ția centrului de greutate al navei. Aceste momente s unt opuse momentelor aplicate de
valuri pe corpul navei și astfel mi șcarea de ruliu a navei este redus ă.
La o vitez ă de 14-20 Nd stabilizatoarele active de ruliu sunt probabil cea mai eficient ă
cale pentru stabilizarea navei. Aceste stabilizatoa re scad în eficien ță la reducerea vitezei de
mar ș deoarece ele se bazeaz ă pe legea lui Bernoulli și nu se amplaseaz ă la bordul navelor care
se deplaseaz ă în general cu viteze reduse. Aceste echipamente su nt extrem de sofisticate,
65
scumpe și necesit ă o mentenan ță atent ă. Totu și aceste sisteme s-au dovedit foarte adaptabile și
de aceea ast ăzi le acoper ă o gam ă larg ă de nave.
Principiul de func ționare al instala ției cost ă în contracararea ruliului natural al navei
prin aplicarea unei moment de redresare egal dar de sens contrar ruliului. Acest lucru se
ob ține prin utilizarea a dou ă aripi neretractabile care ies din coca navei și sunt ac ționate de
apa de pe suprafa ța lor.
Figura 4.5. Elementele principale ale stabilizatoru lui naval: 1- stabilizatoare; 2- mecanismul
de ac ționare; 3- unitatea de putere hidraulic ă; 4- unitatea de control local ă; 5- unitatea de
control pe punte; 6- tancuri de ulei; 7- senzorul d e ruliu;8- unitatea electric ă de control
Un traductor monitorizeaz ă continuu ruliul navei și transmite semnalele adecvate la
mecanism controlând astfel unghiul penei de arip ă relativ la mi șcarea lor prin ap ă.
În figura de mai jos este redat ă schema general ă precum și pozi ționarea pe nav ă a
întregului sistem de ac ționare a stabilizatorului.
Senzorul nr 7 sesizeaz ă mi șcarea de ruliu a navei și trimite semnal spre puntea de
comand ă la unitatea marcat ă cu num ărul 5, care d ă comand ă unit ății locale nr 4, pentru a
ac ționa unitatea de putere hidraulic ă nr 3 care mai departe prin mecanismul de ac ționare 2,
deplaseaz ă în sensul dorit stabilizatoarele mecanice num ărul 1. Uleiul este completat prin
cădere din tancul cu num ărul 6.
Din cataloagele firmei “Foure Lagatec Marine” alege m mecanismul stabilizator de tip
3R cu urm ătoarele dimensiuni constructive:
66
Tabelul 4.1.
Arie Mecanism Greutate
[m 2] A, [mm] B, [mm] C, [mm] D, [mm] E, [mm] F, [mm] [T]
2,4 3.800 1.850 1.650 1.750 2.100 1.140 12
Figura 4.6. Principalele dimensiuni constructive al e stabilizatorului
67
CONCLUZII
Statisticile recente privind accidentele maritime g rave dovedesc faptul c ă asigurarea
securit ății navei reprezint ă o problem ă fundamental ă, înc ă nerezolvat ă complet pe plan
mondial. Un exemplu poate fi dat pentru tancuri, la care numeroasele avarii soldate cu
pierderi de nave și vie ți omene ști au dus la numeroase analize din partea proiectan ților,
armatorilor, societ ăților de clasificare, societ ăților de asigurare, navlositorilor, înc ărc ătorilor,
etc. Pot fi men ționa ți urm ătorii factori generali care au stat la baza celor m ai recente accidente
maritime:
• apari ția unor tipuri neconven ționale de nave, a c ăror comportare general ă pe mare
este insuficient studiat ă și cunoscut ă;
• noile cerin țe ale companiilor de naviga ție privind adoptarea nivelului de operare al
navelor cu forme conven ționale la condi ții de mediu tot mai dificile;
• lipsa unor sisteme informatice integrate la bordul navei pentru evaluarea rapid ă a
gradului de risc la care se expune nava într-o situ a ție critic ă, determinînd apari ția erorilor
echipajului în adoptarea solu țiilor pentru evitarea st ărilor de pericol;
• reducerea num ărului membrilor echipajelor;
• cre șterea perioadei de func ționare a navelor;
• folosirea unor marinari insuficient califica ți din t ări f ără tradi ție în naviga ție.
Atât în proiectare cât și în exploatarea navei trebuie totu și s ă se țin ă seama de
urm ătoarele surse de nesiguran ță :
• mediul marin, în care se afl ă nava, cu o form ă complex ă, în continu ă
transformare, furnizând principalele sarcini ce ac ționeaz ă asupra navei;
• propriet ățile materialelor;
• tehnologia de realizare a structurii ținând cont de influen ța utilajelor și mâinii de
lucru;
• erori în operare la bord.
În acest context lucrarea de fa ță are un caracter deosebit de important aceasta
analizând particularit ățile de calcul ale unui pasager în procesul de opera re.
Apari ția situa țiilor periculoase de naviga ție poate avea urm ări nedorite, atât pentru
structura navei, cât, și pentru ansamblul calit ăților sale hidrodinamice. Integritatea structural ă
și siguran ța hidrodinamic ă constitue principalele componente ale conceptului de siguran ță
global ă a navei.
68
În cadrul conceptului de siguran ță hidrodinamic ă a navei, evaluarea stabilit ății
transversale și a manevrabilit ății reprezint ă probleme de maxim ă importan ță și complexitate.
Răsturnarea navei poate fi și rezultatul succesiunii unor secven țe de evenimente
diferite (exemplu naviga ția pe valuri oblice).
Manevrabilitatea navei comport ă studiul a dou ă caracteristici distincte:
– capacitatea navei de a schimba rapid direc ția;
– capacitatea navei de a men ține direc ția de deplasare.
În realitate manevrabilitatea navei are un sens mul t mai larg, cuprinzând pe lâng ă cele
dou ă aspecte și alte domenii cum sunt: acostarea sau plecarea de la cheu, naviga ția în canale
sau în ape cu adâncime mic ă, naviga ția navelor remorcate, naviga ția navelor avariate,
naviga ția sub ac țiunea vântului și valurilor.
În acest context în cadrul capitolul ultim s-a real izat analiza cazurilor de operare ale
navei și stabilitatea cazurilor critice în procesul de ope rare. Au fost trasate diagramele:
caracteristicilor hidrostatice, de carene drepte, d e pantocarene, diagrama stabilit ății statice.
Din punct de vedere al siguran ței structurale în timpul exploat ării navei este important
să se evite acele st ări limit ă în care o structur ă sau un element devine necorespunz ătoare
pentru unul din scopurile destinate. Astfel de st ări limit ă pot fi:
• deforma ții plastice;
• pierderea stabilit ății;
• ruperea fragil ă sau la oboseal ă.
În metodele de proiectare ra țional ă se cere ca fiecare stare limit ă relevant ă s ă fie
examinat ă, iar acelea care interac ționeaz ă s ă fie examinate împreun ă.
De asemenea societ ățile de clasificare se confrunt ă tot mai des în activitatea de
supraveghere cu efectele negative ale vibra țiilor navei.
Efectele negative ale vibra țiilor sunt:
• reducerea siguran ței structurii navei datorit ă fie efectului for țelor de iner ție, fie
ac țiunilor for țelor cu caracter repetat care determin ă oboseala structurii;
• func ționarea necorespunz ătoare sau avarierea instala țiilor și tubulaturilor de la
bordul navei;
• starea de oboseal ă a echipajului.
În capitolul ultim al lucr ării au fost analizate aspecte privind solicit ările corpului și
distribu ția de greut ăți a navei.
69
BIBLIOGRAFIE
1. Autoritatea Naval ă Român ă – “Albumul tipurilor de nave”;
2. Chi țac V., Teoria și construc ția navei , Editura Muntenia, Constan ța, 2003
3. Documenta ția la bordul navei pasager.
4. www.autoship.com
5. http://cadcam.autoship.com/cadproductsservices/auto power/autopower.htm
6. www.scribd.com
7. Novac Iordan , “ Instala ții navale speciale ”, Editura EXPONTO, 2004, Constan ța.
8. Novac Iordan, L Chiotoroiu, “ Rezisten ța la înaintare ”, Editura EXPONTO 2003,
Constan ța.
9. Novac Iordan, I. Patrichi, Hidrodinamica și construc ția navelor din PAFS, Editura
Gaudeamus, 2001, Constan ța.
10. Novac Iordan, Marine auxiliary machines, draft edition, UMC, 2013, Constan ța;
11. Maier, V., Mecanica și construc ția navei . Editura Tehnic ă Bucure ști, 1989, vol 3, p. 493;
12. Maier V., Mecanica și construc ția navei , Editura Tehnic ă Bucure ști, vol. 2,1985;
13. Ioni ță C., Apostolache J, Instala ții navale de bord , Editura Tehnic ă, Bucure ști, 1986;
14. Lungu A., Raport de Cercetare Grant: Produse software pentru optimizarea formelor
carenelor navale, 2004 ;
15. http://www.fourelagadec.com/dm_index_marine.html
16. http://www.rolls-royce.com/marine/products/stabilis ation_manoeuvring/stabilisers/
17. http://www.seakeeper.com/files/onaroll.pdf
18. http://thesaurus.babylon.com/Stabilizer%20%28ship%2 9#!!ARV6FUJ2JP
19. Patrichi I., Exploatarea și repararea instala țiilor și sistemelor navale, Constan ța 2000;
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Atât în proiectare cât și în exploatarea navei trebuie totu și s ă se țin ă seama de [619928] (ID: 619928)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.