Обеспечение непотопляемости судна

Непотопляемость судна – его способность выдерживать аварийные повре­ждения, приводящие к затоплению одного или нескольких отсеков, сохраняя при этом достаточный запас плавучести и остойчивости.

Совокупность действий экипажа, направленных на поддержание и восста­новление плавучести и остойчивости судна, понимается как борьба за его непотоп­ляемость.

Главным документом, которым необходимо руководствоваться для обеспе­чения непотопляемости неповрежденного судна, является Информация об остой­чивости судна для капитана. В этом документе содержатся требования к критери­ям остойчивости, предельному количеству и размещению грузов именно для дан­ного судна, сведения о судне, необходимые для расчета остойчивостиОстойчивость буксиров и буксиров-толкачей, и рекомен­дации по сохранению остойчивости.

Информация об аварийной посадке и остойчивости судна является основ­ным документом, содержащим информацию об аварийном состоянии судна при различных случаях затопления.

В начале Информации приведены:

• общие сведения о судне;
• схемы расположения всех непроницаемых переборок;
• схемы расположения всех отверстий и приводов для их закрытия;
• системы, используемые в ходе борьбы за непотопляемость судна;
• указания, необходимые для поддержания остойчивости неповрежденного судна, достаточной для того, чтобы оно могло выдержать самое опасное расчетное повреждение.

Основная часть Информации содержит в табличной форме результаты рас­четов аварийной посадки и остойчивости судна при симметричном и несиммет­ричном затоплении отсеков для типовых вариантов загрузки судна. Для каждого варианта указаны возможные последствия затопления и необходимые мероприятия для сохранения судна.

Последняя часть Информации включает рекомендации о действиях, которые необходимо предпринять сразу после получения повреждения для сохранения пла­вучести и остойчивости судна.

Предотвращение затопления судна

Своевременное обнаружение поступления забортной воды в корпус судна является одним из основных факторов, влияющих на успех в борьбе за непотопля­емость.

Гибель судна от потери плавучести происходит в течение длительного (не­сколько часов, а иногда и суток) периода, что позволяет провести работы по спасе­нию экипажа и пассажиров. При потере остойчивости судно опрокидывается за считанные минуты, что влечет большое число жертв.

Причины поступления воды в корпус судна могут быть различные: пробои­ны, усталостные трещины, разрыв швов обшивки, свищи, нарушение герметично­сти забортных закрытий судовых систем и устройств, течи трубопроводов и т. п.

Основой контроля над поступлением воды в корпус служат регулярные за­меры уровня воды в льяльных колодцах отсеков. На судах, не оборудованных дат­чиками уровня воды, уровень воды в отсеках определяется вручную складным футштоком (или иным ручным измерительным инструментом, рис. 1) через спе­циальные мерительные трубки, ведущие с верхней палубы в льяльные колодцы.

Льяльные колодцы — это углубления в углах отсека для сбора воды. В льяльных колодцах находятся водозаборники осушительной системы.

Если произвести замеры не представляется возможным, производится кон­трольная откачка воды из льяльных колодцев.

В нормальных условиях плавания контроль уровня воды в отсеках произво­дится не реже чем один раз за вахту. При плавании в штормовых условиях, во льдах и других особых условиях, когда возможно поступление воды в корпус суд­на, замеры воды в отсеках должны производиться не реже одного раза в час. Ре­зультаты замеров должны заноситься в судовой журнал.

Косвенными признаками поступления воды в отсек могут быть:

• шум поступающей в отсек воды;
• фильтрация воды через неплотности в местах соединения переборки с продоль­ными элементами корпуса, трубопроводами, в местах прокладки кабелей и т. п.;
• шум выдавливаемого водой воздуха, выходящего через вентиляционные и из­мерительные трубы, горловины и другие отверстия главной палубы;
• отпотевание поверхностей затопленного отсека;
• глухой звук при ударе металлическим предметом по поверхности затопленного отсека.

Борьба с распространением воды по судну

Каждый член экипажа при обнаружении признаков поступления воды обязан:

1. Немедленно сообщить вахтенному помощнику или вахтенному механику. Чем быстрее будет объявлена общесудовая тревога, тем быстрее экипаж начнет борьбу за живучесть, тем больше шансов свести к минимуму ущерб от аварии.
2. Не ожидая дальнейших указаний, уточнить место, размеры, характер повре­ждения. Если повреждение существенное и отсек будет затоплен, то эта ин­формация важна для расчета скорости затопления и выбора средств для восста­новления водонепроницаемости корпуса.
3. Если имеется возможность – обесточить отсек.

Если имеется возможность, то приступить к устранению повреждения корпуса, а если это невозможно, то покинуть затапливаемый отсек, герметизируя все его закрытия.

В поврежденный отсек вода будет вли­ваться до тех пор, пока давления столбов воды внутри и снаружи не уравняются. При наличии открытых отверстий в главной палубе уровень воды в затапливаемом отсеке, в конце концов, станет равным аварийной ватерлинии.

Герметизация всех отверстий, ведущих в отсек, позволяет ограничить выход воздуха, что создаст воздушную подушку и ограничит поступление воды.

Поиск повреждения может осуществляться разными способами. Наиболее полную картину повреждения можно получить, спустив водолаза. Но это не всегда представляется возможным, главным образом, из-за погодных условий. Пробоину в борту можно нащупать длинным шестом, сделав на конце поперечную планку. Пробоину в районе скулы и днища можно нащупать при помощи подкильного конца, закрепив на нем в средней части какой-либо предмет, который бы цеплялся за края пробоины при протаскивании по обшивке.

Удаление воды из смежных отсеков должно вестись обязательно, как мини­мум, по двум причинам:

• минимальный запас плавучести большинства судов рассчитан на затопление одного отсека. Дополнительная масса воды в смежных отсеках может привести к потере плавучести;
• при затоплении отсека судно частично теряет остойчивость из-за наличия большой площади свободной поверхности жидкого груза. Если и в смежных от­секах окажется свободно перемещающаяся вода, то судно может полностью по­терять остойчивость и перевернуться.

Подкрепление переборок необходимо делать из тех соображений, что в про­цессе эксплуатации происходит ослабление прочности конструкций как за счет ржавления металла, так и за счет «усталости». При подкреплении переборок следу­ет соблюдать следующие правила:

• подкрепления делать к элементам набора, а не к обшивке;
• чтобы избежать нарушения водонепроницаемости, запрещается выправлять домкратами или подпорками остаточную деформацию при вспучивании пе­реборки.

Аварийное снабжение и материалы

Комплект аварийного снабжения – это набор инвентаря и материалов, нахо­дящийся в постоянной готовности и предназначенный для борьбы с аварийным по­ступлением воды внутрь судна. В комплект входят: пластыри разных типов, ава­рийный инвентарь, аварийные материалы и инструменты. Все предметы, входящие в комплект аварийного имущества, маркируют синим цветом. На палубе и в прохо­дах указываются места расположения аварийного снабжения.

Повреждения корпуса судна различаются по размерам: малые – до 0,05 м², средние до 0,2 м² и большие – от 0,2 до 2 м². Трещины, разошедшиеся швы и малые пробоины заделываются, как правило, с помощью деревянных клиньев и пробок.

Аварийный инвентарь состоит из раздвижных упоров, аварийных струбцин, крючковых болтов, болтов с поворотной головкой, подушек с куделью и шпиго­ванных матов. Конструкция приспособлений позволяет ускорить работы по ликви­дации аварийных повреждений корпуса судна при высокой надежности (рис. 2).

Аварийные материалы:

• доски сосновые – для изготовления щитов и пласты­рей;
• брусья сосновые – для подкрепления палуб, переборок и прижатия щитов;
• клинья сосновые и березовые – для заделки небольших трещин, щелей и расклини­ вания упоров и щитов;
• пробки сосновые разных диаметров для заделки отверстий и иллюминаторов;
• песок, цемент и отвердитель цемента – для установки цементных ящиков;
• войлок грубошерстный, пакля смоляная, парусина, резина – для уплотне­ния щитов и пластырей;
• скобы строительные, болты с гайками разных размеров, гвозди;
• сурик и жир технический и др.

Аварийный инструмент – наборы такелажного и слесарного инструмента: кувалда, молоток, мушкель такелажный, пробойное зубило, свайка, долото, клещи, просечки, бурав стержневой.

Аварийный пластырь – устройство для временной заделки пробоин в под­водной части корпуса судна. По конструкции пластыри подразделяются на мягкие, жесткие и полужесткие. Пластырь представляет собой несколько слоев парусины, обшитой вокруг стальной сетки, деревянного или стального каркаса.

Кольчужный пластырь размером 3х3 или 4,5х4,5 м входит в аварийное снабжение судов неограниченного района плавания длиной более 150 м, кроме танкеров. Состоит из сетки-кольчуги, изготовленной из оцинкованного металличе­ского каната с квадратными ячейками и выполняющей роль основы пластыря. Сет­ка-кольчуга окантована стальным канатом, соединенным бензелями с ликтросом пластыря. На основу с каждой стороны нанесены по два слоя водоупорной паруси­ны, прошитой насквозь по всему пластырю. Ликтрос пластыря изготовлен из смо­ляного пенькового каната с четырьмя заделанными по углам каплевидными ко­ушами и с четырьмя круглыми коушами – посередине каждой стороны. К коушам крепятся подкильные концы, шкоты, оттяжки и контрольный штерт. Пластырь об­ладает высокой прочностью и позволяет закрывать большие пробоины, обеспечи­вая высокую плотность прилегания.

Облегченный пластырь размером 3х3 м, входит в аварийное снабжение судов неограниченного района пла­вания длиной 70- 150 м или танкеров независимо от их длины. Состоит из двух слоев водоупорной парусины и прокладки из грубошерстного войлока между ними (1). По всей плоскости пластыря сделаны диагональные сквозные прошивки на расстоянии 200 мм друг от друга. По краям пластырь отделан ликтросом из пенькового смоляного каната (2). По углам в ликтрос бензелями (3) заделаны коуши для крепления подкильных концов и оттяжек (4). В середине верхней шкаторины заделан кренгельс (5), к которому крепится промаркированный контрольный штерт для определения положения пластыря по борту судна. С одной стороны пластыря на расстоянии 0,5 м друг от друга нашиты карманы для метал­лических стержней или труб, придающих пластырю жесткость.

Шпигованный пластырь размером 2х2 м входит в аварийное снабжение су­дов неограниченного района плавания длиной 24-70 м. Состоит из двух слоев во­доупорной парусины и наложенного на них по всей плоскости шпигованного мата ворсом наружу, окантован смоляным пеньковым ликтросом с коушами. По всей плоскости выполнена сквозная прошивка с размерами квадрата 400х400 мм.

Учебный пластырь размером 2х2 м имеется на судах для тренировок по за­водке пластыря. Он отличается от шпигованного пластыря отсутствием шпигован­ного мата – только два слоя водоупорной прошитой парусины, окантованной лик­тросом с коушами. При необходимости может использоваться в качестве дополни­тельного боевого пластыря.

Деревянный жесткий пластырь из двух деревянных щитов с взаимно пер­пендикулярным расположением досок, между которыми проложен слой парусины. По периметру внутреннего щита пробиты подушки из смоляной пакли и парусины. Размер не превышает размера одной шпации.

Заделка пробоины постановкой мягкого пластыря – надежный способ устра­нения водотечностиУстранение водотечности сварных и клепаных швов, так как пластырь прижимается гидростатическим давлением воды. Недостатки способа:

• остановка судна;
• потеря управляемости;
• разворот судна лагом к волне, приводящий к заливаемости района работ.

Аварийное снабжение, необходимое для постановки пластыря на пробоину, хранится рядом с ним в аварийном посту или специальном ящике.

Подкильные концы. Изготовляются из стальных тросов или такелажной цепи прочностью на 10% выше прочности ликтроса пластыря. Подкильные концы при­соединяются к нижним углам пластыря, проходят под днищем судна и выходят на палубу противоположного борта, имеют на концах коуши.

Шкоты. Изготовляются из растительного троса для всех пластырей, кроме кольчужного, для которого шкоты изготовляются из стального троса. В оба конца шкота вплеснены коуши. Присоединяются подкильные концы и шкоты к пластырю при помощи такелажных скоб.

Оттяжки. Изготовляются из растительного, а также из гибкого стального троса. На концах оттяжек должны быть коуши для присоединения скобами к боко­вым шкаторинам пластыря. Длина каждой оттяжки берется равной двойной длине шкота, но не менее половины длины судна. Оттяжки предназначаются для растяж­ки и наводки на пробоину кольчужных и облегченных пластырей.

Контрольный штерт из растительного линя закладывается в средний коуш ликтроса при помощи быстроразъемного соединения (гак-храпца) и по длине своей равен длине шкота. Контрольный штерт разбивается через каждые 0,5 м от центра пластыря и маркируется подобно лотлиню. У кольчужных пластырей в качестве контрольного штерта используется средний шкот с указанной маркировкой. Тали для пластырей имеют вертлюжные гаки.

Канифас-блоки. Изготовляются с вертлюжными захватами для крепления на палубе, исключающими возможность самопроизвольного выкладывания.

Постановка пластыря

Перед заводкой пластыря отметить мелом на палубе границы повреждений корпуса судна, которые должны быть закрыты пластырем. Одновременно с этим начинают заводить подкильные концы с носа судна (рис. 3). Заводка подкиль- ных концов относится к наиболее трудоемким операциям и требует затрат времени. Во время заводки подкильным концам дается некоторая слабина, чтобы избежать зацепов за подводную часть корпуса. Чтобы уменьшить вероятность зацепления подкильных концов за бортовые кили, рекомендуется в их средней части закрепить две такелажные скобы на расстоянии, превышающем ширину судна. Вокруг надстроек подкильные концы обносятся при помощи вспомогательных проводни­ков, поданных заблаговременно. После этого подкильные концы проводят вдоль бортов к пробоине и располагают по обеим сторонам от нее.

При необходимости (при постановке мягких пластырей на большие пробои­ны, особенно если они находятся на большой глубине) вместе с подкильными кон­цами заводятся фальшшпангоуты из имеющихся на судне стальных тросов (швартовы, запасные шкентели и т. д.), проведенные поверх пробоины и туго обтянутые. Концы фальшшпангоутов на палубе соединяются винтовыми талрепами и туго об­тягиваются.

Одновременно с заводкой подкильных концов к месту повреждения подно­сят пластырь со всем его снаряжением. Ко времени заводки пластыря судно не должно иметь хода. Подкильные концы с помощью скоб присоединяют к коушам в нижних углах пластыря (на кольчужном пластыре три, на всех остальных типах пластырей по два подкильных конца). Пластырь разворачивают и постепенно спус­кают за борт, присоединив к верхней шкаторине шкоты и контрольный штерт. На боковых шкаторинах кольчужного и облегченного пластырей дополнительно кре­пятся оттяжки. По мере опускания пластыря обтягивают с противоположного бор­та подкильные концы. Когда пластырь, согласно показаниям контрольного штерта, будет опущен на заданную глубину, шкоты закрепляют, а подкильные концы с противоположного борта обтягиваются втугую хват-талями или через канифас­блоки, заводятся на близко расположенные лебедки и обтягиваются с их помощью. Чтобы предохранить подкильные концы от повреждений при обтяжке, рекоменду­ется подкладывать под них на крутых изгибах бревна или доски.

Для надежного раскрепления шкоты должны быть растянуты под углом к вертикали примерно в 45°, подкильные концы – обтянуты втугую перпендикулярно килю судна. При постановке кольчужного и облегченного пластырей оттяжки сле­дует разносить как можно дальше от пластыря в нос и в корму с тем, чтобы мак­симально приблизить угол между оттяжкой и боковой шкаториной к 90°, при кото­ром боковая шкаторина будет наиболее плотно прижата к борту судна.

Для закрытия больших пробоин наиболее целесообразно использовать более прочные кольчужный или облегченный пластыри, причем при использовании кольчужного пластыря предварительно завести фальшшпангоуты, а при постанов­ке облегченного пластыря на пробоину в районе, где борт судна не имеет продоль­ной кривизны, следует установить распорные трубки.

О правильности и надежности постановки пластыря на пробоину судят по характеру поступления воды, причем постановка считается удовлетворительной, если после запуска водоотливных средств уровень воды в отсеке начинает сни­жаться.

Кроме мягких пластырей, на судах применяются и пластыри жесткого типа – деревянные и металлические.

Деревянные пластыри могут использоваться для закрытия пробоин как сна­ружи, так и изнутри судна. Их конструкция и форма определяются размерами про­боины и ее месторасположением. Заделка пробоины жестким деревянным пласты­рем снаружи судна может выполняться в тех случаях, когда пробоина располагает­ся в районе цилиндрическом вставки выше действующей ватерлинии либо на такой глубине, что ее можно поднять выше уровня воды путем кренования или диффе- рентовки судна. Размеры пластыря выбираются так, чтобы он на 30-60 см перекры­вал пробоину в самом широком месте.

При узких пробоинах пластырь закрепляется на пробоине крючковыми бол­тами, пропущенными через просверленные в пластыре дыры.

Для заделки небольших пробоин и трещин, расположенных в пределах од­ной шпации, устанавливают жесткие пластыри с мягкими бортами (пластырь «по­душка») изнутри судна. Жесткие пластыри сохраняют свою форму неизменной, поэтому устанавливаются они только на ровные поверхности корпуса. Они могут быть изготовлены непосредственно на судне и храниться на аварийных постах.

В снаряжение жесткого пластыря: входят аварийные притяжные болты, струбцины, раздвижные упоры и аварийные брусья для крепления пластыря па пробоине.

Коробчатый пластырь или пластырь-ящик изготовляют и устанавливают на пробоины с рваными выступающими краями или в таких местах корпуса, где обво­ды не позволяют поставить плоский пластырь. Коробчатый пластырь представляет собой деревянную коробку, открытую с одной стороны. Коробки обиваются пару­синой, края которой с открытой стороны заворачиваются в виде подушки, на­полненной просмоленной паклей.

При постановке жесткого пластыря изнутри судна (деревянный пластырь с мягкими бортами, деревянный щит) для заделки небольших пробоин в наружной обшивке, полотнах переборок, настилах палуб и т. д. могут быть использованы имеющиеся в аварийном имуществе аварийные брусья, доски, клинья, метал­лические раздвижные упоры, аварийные струбцины, крючковые болты, болты с поворотной скобой (рис. 4 – 5).

Постановка цементного ящика

Заделка мест повреждений корпуса судна бетоном отличается надежностью, долговечностью и герметичностью. Бетонированием удается заделывать также по­врежденные места, которые другими средствами выполнить было бы просто не­возможно. Практика показала, что восстановить герметичность затопленных отсеков после посадки судна на каменистый грунт удается только бетоном. Бетониро­ванием удается также заделать повреждения в труднодоступных местах судна, например, под фундаментами машин и механизмов, в форпиках и ахтерпиках и на скулах судна. Бетонированием можно достичь абсолютной непроницаемости по­врежденных участков, тогда как другие временные заделки не могут обеспечить этого. Бетонирование может производиться как в осушенном, так и в затопленном отсеках, хотя последнее представляет собой довольно трудную операцию и осу­ществляется только в случае невозможности осушения отсека.

Составные части раствора бетона – цемент, заполнители и вода. Для заделки повреждений корпусов судов используют цементы марок 400, 500, 600, портланд­цемент. При подводном бетонировании лучше использовать пуццолановый порт­ландцемент, стойкий в водной среде. Для бетонирования при низких температурах наилучшим является глиноземный цемент. В процессе схватывания в глиноземном цементе происходит выделение тепла, сопровождаемое повышением температуры до +100 °C, что позволяет применять этот цемент даже при сильных морозах.

Нельзя применять отсыревший или подмоченный цемент. Ускорение про­цесса отвердевания бетона может быть достигнуто добавлением в него специаль­ных ускорителей отвердения:

• жидкое стекло – добавляют в воду в количестве 10-15% объема воды перед при­готовлением бетона. Для большего ускорения твердения дозировка жидкого стекла может быть доведена до 50%, однако через месяц прочность этого бетона снижается почти вдвое;
• хлористый кальций – добавляют к цементу в количестве 2-10 % его объема и тщательно перемешивают с ним. Твердение ускоряется почти в 2 раза;
• сода техническая – растворяется в воде в количестве 5-6 % массы цемента в процессе приготовления бетона;
• техническая соляная кислота – добавляется в воду в количестве 1-1,5% массы цемента при приготовлении бетона, ускоряет процесс схватывания бетона почти в 2 раза.

Заделка мелких повреждений внутри судна

Заделка мелких повреждений (если пробои­на не имеет выступающих внутрь рваных краев) производится специально предназначенным для этих целей аварийным имуществом. Способы устранения водотечности в этих случаях следую­щие.

Заделка разошедшихся швов. Разошедшиеся швы и трещины, небольшие узкие разрывы в об­шивке могут заделываться клиньями, подушками из пакли, заполняться специальными мастиками и замазками.

Заделка повреждений при помощи клиньев начинается с наиболее широкой части трещины, куда забивается самый толстый клин. По мере сужения трещины следует уменьшать и размеры клиньев. Клинья, предварительно обмотанные про­смоленной паклей, забиваются примерно на 2/3 своей длины. Пространство между клиньями и узкие места у концов разошедшегося участка шва забиваются прядями пакли. При заделке трещин рекомендуется по концам трещин делать сверловку, чтобы предотвратить продолжение трещины.

Водотечность через тонкие трещины – «слезящиеся» швы – может устранять­ся заполнением мастикой. Мастика подогревается до тестообразного состояния.

Заделка небольших пробоин. Заделка осуществляется изнутри судна при по­мощи деревянных щитов с подушкой по краям, жестких пластырей или подушек из пакли, если пробоина не имеет выступающих внутрь рваных краев – щит или пла­стырь на пробоине закрепляются притяжными. или крючковыми болтами, для чего в пластыре (щите) просверливаются специальные отверстия.

Наиболее трудной частью операции является установка пластыря на пробо­ине, так как он отжимается поступающей водой. Для облегчения работы пластырь устанавливается выше пробоины, слегка подпирается временным упором и затем по обшивке сдвигается на пробоину. На пробоине пластырь удерживается упором до тех пор, пока не будут закреплены болты. Значительно облегчают установку жесткого пластыря специальные струбцины. Пластырь со струбциной, зацепленной за шпангоуты, устанавливается выше пробоины. После этого вся конструкция по­степенно опускается на пробоину. При большом напоре воды, прежде чем присту­пить к заделке пробоины изнутри, необходимо завести мягкий пластырь снаружи.

Предлагается к прочтению:
Подготовка экипажа к борьбе за живучесть судна
Основы безопасности мореплавания