Cap.1 Nava maritima de transport: caracteristici tehnice de exploatare. Folosirea documentatiei si a diagramelor de la bord in rezolvarea practica a problemelor de incarcare, stabilitate si asieta - Nava maritima de transport. Caracteristici tchnice sj de exploatare. Conventia internationala asupra liniilor de incarcare - Londra, 1966 . - Metoda pescajului pentru calculul cantitatii de marfa in vrac incarcata sau descarcata . - Calculul de stabilitate si asieta. Folosirea diagramelor si a documentelor de la bord in rezolvarea practica a problemelor de stabilitate si asieta . Curs 2: Metoda pescajului pentru calculul cantitatii de marfa in vrac incarcata sau descarcata . Calculul Cantitatii de Marfa Prin Metoda Pescajelor (Draft Survey) In procesul transportului maritim al mărfurilor solide în vrac, determinarea cantităţii de marfă încărcată sau descărcată pe baza pescajelor citite este singurul procedeu expeditiv şi economic, care asigură o precizie absolută de ± 0,5%.Singurul procedeu superior acestuia este cîntărirea mărfii operate care nu este întotdeauna la îndemîna navelor (contor montat la estacadă). Metoda pescajelor, permite calculul cantităţii de marfă transportată, plecîndu-se de la pescajele citite, simultan cu măsurarea temperaturii şi densităţii apei de mare şi utilizîndu-se documentaţia de încărcare sau folosindu-se formule matematice adecvate. In calculul cantităţii de marfă intervin şi unele corecţii, în scopul eliminării erorilor ce apar datorită deosebirilor dintre condiţiile reale de calcul şi acele pentru care a fost întocmită documentaţia. Metoda folosită implică calcularea în final a unei valori medii, numită pescaj de medie a mediilor, care permite scoaterea din scala de încărcare a deplasamentului navei ce conţine cantitatea de marfă de la bord. Se calcuază apoi greutăţile cunoscute de la bord şi se determină constanta navei. Aceste calcule se efectuează atît înainte, cît şi după terminarea fiecăreia din operaţiunile de încărcare sau descărcare. Cantitatea de marfă se obţine făcînd diferenţa dintre deplasamentul navei încărcate şi deplasamentul navei descărcate, luîndu-se în considerare îmbarcarea de combustibil şi apă potabilă, balastarea sau debalastarea navei sau orice altă încărcare sau descărcare de greutăţi. Calculul cantităţii de marfă prin metoda pescajelor cuprinde trei etape distincte: -în prima etapă se citesc pescajele, se măsoară temperatura si densitatea apei în care pluteşte nava şi se efectuează măsurătorile (sondarea tancurilor pentru determinarea greutăţilor lichide de la bord).
1
-în etapa a doua se aplică toate corecţiile în vederea eliminării erorilor introduse de diferiţi factori cum ar fi : temperatură, densitatea, înclinarea transversală, asieta si săgeata (rezultat al deformării corpului navei). -în a treia etapă, pe baza datelor obţinute şi corectate, se calculează greutăţile lichide de la bord, constanta navei şi în final cantitatea de marfă încărcată/descărcată. 1. PRESCRIPŢIE ALGORITMICA OPERAŢIONALA 1. Efectuarea măsurătorilor Se efectuează atît înainte cît şi după terminarea operaţiunilor de încărcare/descărcare şi se concretizează în măsurători iniţiale (înaintea încărcării/descărcării) şi măsurători finale (după încărcare/descărcare). 1.1. Determinarea temperaturii medii, a apei în care pluteşte nava se face cu relaţia : t = (tpv + t¤ + tpp) 1.2.Determinarea densităţii medii, a apei în care pluteşte nava se face cu relaţia : ɣ = 1/3 (ɣpv + ɣ¤ + ɣpp) 1.3.Citirea pescajelor. 1.4.Măsurători în vederea determinării greutăţilor lichide de la bord. 1.4.1. Sondarea tancurilor, santinelor etc. 1.4.2. Determinarea densităţii lichidelor conţinute în tancuri, santine etc. 2. Efectuarea corecţiilor Corecţiile ce se aplică măsurătorilor efectuate, se determină cu ajutorul unor table şi diagrame din documentaţia de încărcare a navei. 2.1.
Se reduce densitatea observată pentru o anumită temperatură a apei în care pluteşte
nava, la o densitate corespunzătoare temperaturii standard de + 15°C. Reducerea se face folosind anexa 2.2. 2.2.
Corectarea pescajelor.
2.2.1. Corectarea pentru înclinări transversale ale navei se face cu relaţiile : Tpv = ½ (TpvBd + TpvTd) T¤ = ½ (T¤Bd + T¤Td) Tpp = ½ (TppBd + TppTd) 2.2.2. Corectarea pentru înclinări longitudinale ale navei se face cu relaţiile:
2
Tpvcor = Tpv
x
Tppcor = Tpp ± y T¤cor = T¤ ± z 2.2.3. Corectarea pentru deformarea corpului navei se face cu relaţiile : Tm = ½ (Tpvcor + Tppcor) TM = ½ (Tm + T¤) T´M/M = ½ (TM + T¤) 2.2.4. Corectarea pentru diferenţa de densitate se face cu relaţia : ΔT =D’( ϒ2
2.3.
;
TM/M = T´M/M - ΔT
Corectarea deplasamentului.
2.3.1.Corectarea pentru diferenţa de densitate se face cu relaţiile : a)
ΔD = D’( ϒ2
b)
D2 = D´fc , in care fc = ɣ1/ɣ2
;
D2 = D´ - ΔD
c) cu ajutorul lui T M / M din scala de încărcare se obţine deplasamentul D1 (care teoretic trebuie să fie egal cu D2): TM/M
scala de încărcare
D1
d ) calculul deplasamentului mediu se face cu relaţia : Dm = ½ (D1 + D2) 2.3.2.Corectarea pentru asietă (înclinare longitudinală a navei) se face cu ajutorul diagramelor: a)corecţia de asietă (ɗD) se scoate din diagramele aflate în documentaţie; b)corecţia de asietă ( ɗD) poate fi calculată cu relaţiile, folosindu-se scala de încărcare : ɗD = 100(TPC . XF . t)/LIP + 50 . t2/LIP . dMCT/ dz - in sistemul metric ɗD = 12(TPC . XF . t)/LIP + 6 . t2/LIP . dMCT/dz - in sistemul englez factorul d M C T / d z din expresiile de mai sus se mai poate calcula aproximativ cu formula : dMCT/dz = 7,2 (TPC12 - TPC22)/B c ) corectarea lui Dm, pentru înclinări longitudinale, se face cu relaţia : 3
D f = Dm + ɗD. 3.Efectuarea calculelor Calculul greutăţilor lichide (G1).
3.1.
3.1.1. Se intră cu sondele determinate prin măsurători, pentru fiecare tanc şi se scoate, din tabla de calibrare, volumul ocupat de lichide în fiecare tanc. Volumul v , se corectează pentru înclinările transversale şi longitudinale ale
3.1.2. navei. 3.1.3.
Se determină greutăţile lichide din fiecare tanc cu relaţia : g1 = v.ɣ
3.1.4.
Se determină greutăţile lichide de la bord cu relaţia : G1 = ∑ g 1
3.2.
Calculul constantei (K) .
3.2.1. Inaintea începerii încărcării se calculează cu relaţia : K = (A - a) -D0 3.2.2.
După terminarea descărcării se calculează cu relaţia: K = ( B - b ) - D0 Calculul cantităţii de marfă.
3.3. 3.3.1.
La încărcare, cantitatea de marfă Q se calculează cu relaţia : Q = (B — b) — (A — a).
3.3.2.
La descărcare, cantitatea de marfă Q se calculează cu relaţia : Q = (A — a) — (B — b).
4.
Rezultatele se centralizează pe tipuri de calcul şi tabele în anexe.
2. EXPLICAREA ELEMENTELOR FOLOSITE IN CADRUL PRESCRIPTIEI ALGORITMICE OPERATIONALE 1. Efectuarea măsurătorilor Măsurarea temperaturii şi densităţii apei de mare. Temperatura şi densitatea sînt două proprietăţi fizice importante ale apei de mare, care influenţează calculul cantităţii de marfă încărcată/descărcată. 4
Temperatura apei de mare este o mărime variabilă, depinzînd de o serie de factori care acţionează în stratul de suprafaţă (radiaţia energiei solare, dispunerea geografică a bazinului, vîntul, curenţii de suprafaţă etc.) şi în interiorul masei de apă (variaţiile de densitate, de salinitate, valurile, curenţii de convecţie etc). Densitatea apei de mare variază funcţie de temperatură, de presiunea hidrostatică şi de salinitate. Variaţii mari de densităţi sînt înregistrate, de asemenea, în zonele cu aflux de ape dulci şi în zonele în care se topesc gheţurile. Densitatea apei de mare poate varia între limitele 1,000 şi 1,032. Pentru portul Constanţa: 1,011 < ɣ < l,015. Densitatea unei substanţe se defineşte ca fiind masa unei unităţi de volum din acea substanţă. Densitatea relativă a unei substanţe este reprezentată de raportul dintre densitatea acelei substanţe măsurată la o temperatură oarecare t şi densitatea apei distilate, măsurată la temperatura standard; Densitatea substanţei la temperatura t Dens. rel. = --------------------------------- -----------------------------Densitatea apei distilate la temperatura standard Ea mai poate fi definită şi ca raportul dintre masa unui volum dat dintr-o substanţă, la o temperatură oarecare t şi masa aceluiaşi volum de apă distilată la temperatura standard;
Dens. rel. =
Masa volumului dat de substanţă la temperatura t Masa aceluiaşi volum de apă distilată la temperatura standard
Dată fiind dependenţa dintre densitatea si temperatura apei de mare, aceste elemente trebuie să se determine simultan, în cadrul măsurătorilor ce se efectuează. Pentru aceasta, se iau probe din apa de mare, cu ajutorul unor instrumente numite batometre, care sînt nişte vase metalice de construcţie specială (fig. 1).
5
Fig. 1. Instrumente pentru determinarea temperaturii şi densităţii apei de mare (în care pluteşte nava): a— batometru; b— areometru; c — citirea areometrului.
6
Temperatura şi densitatea apei de mare trebuie determinate cu suficientă precizie şi de aceea, aceste probe se iau la trei nivele, între limitele pescajului navei : la prova, la centrul si la pupa navei. In acest fel se elimină erorile în măsurare. Se determină temperatura şi densitatea pentru fiecare dintre aceste probe, după care se fac mediile acestora pentru cele trei nivele, la prova, la centrul şi la pupa navei, cu relaţiile: tpv = 1/3 (t1pv + t2pv + t3pv) t¤ = 1/3 (t1¤ + t2¤ + t3¤) tpp = 1/3 (t1pp + t2pp + t3pp)
Densitatea pe nivele se determina cu relatiile:
ɣpv = 1/3 (ɣ 1pv + ɣ 2pv + ɣ 3pv) ɣ¤ = 1/3 (ɣ 1¤ + ɣ 2¤ + ɣ 3¤) ɣpp = 1/3 (ɣ 1pp + ɣ 2pp + ɣ 3pp) Temperatura, respectiv densitatea reală, observată a apei în care pluteşte nava, se obţin făcînd o medie a acestor medii, ca relaţiile : t = 1/3 (tpv + t¤ + tpp) ɣ = 1/3 (ɣpv + ɣ¤ + ɣpp) Instrumentele cu care se măsoară temperatura apei de mare sînt termometrele cu mercur. în timpul efectuării măsurătorilor de temperatură trebuie să se ţină cont de următoarele indicaţii: -vasul cu proba de apă se aşează la umbră, pe un postament dintr-un material izolator termic; -proba de mare să nu conţină gheaţă sau zăpadă ; -dacă coloana de mercur este întreruptă se scutură termometrul şi se aduce astfel mercurul spre rezervor; -termometrele se introduc în suporturi cu conductibilitate calorică mică, pentru a nu influenţa citirile de la o probă la alta; -citirea termometrului se face după ce mercurul s-a stabilizat, urmărindu-se întîi zecimile de grad şi apoi gradele;
7
-ochiul observatorului trebuie să privească perpendicular pe capilarul termometrului, pentru a elimina erorile de paralaxă. Densitatea apei de mare se determină cu ajutorul areometrelor sau densimetrelor (fig. 1). Pentru o determinare corectă a densităţii apei de mare trebuie să se ţină cont de următoarele indicaţii: -vasul în care se ia proba de apă de mare trebuie să fie bine spălat, cu apă din proba cercetată; -areometrul se introduce vertical şi se lasă liber numai după ce se constată că pluteşte; -se înlătură bulele de aer ce se formează în jurul areometrul ui, prin răsucirea sau prin ridicarea pe verticală a acestuia. -se face citirea aplicînd corecţia de menise (fig. 1), găsindu-se nivelul care conţine punctul c , adică nivelul real. Pentru prelucrare, datele citite se corectează cu corecţiile instrumentelor indicate de atestatul fiecărui aparat de măsură. După efectuarea măsurătorilor, areometrele şi termometrele se curăţă cu atenţie, folosind apă potabilă şi spirt. Aceste aparate se păstrează la bord în cutii speciale, care le protejează împotriva trepidaţiilor.
Citirea pescajelor. Este o operaţiune simplă pentru cazurile ideale : marea liniştită, nava fără înclinare transversală şi apupată cu o asietă de maximum un metru, cu tancurile de balast complet pline sau goale. Condiţiile diferite de o situaţie ideală dau naştere la o sumedenie de corecţii şi o creştere a probabilităţii erorilor. Cel mai frecvent procedeu de citire a perscajelor este observarea lor directă la mărcile de pescaj, stanţate la prova, centru, pupa, în ambele borduri. în sistemul metric de gradare a mărcilor de pesacaj, înălţimea cifrelor arabe este de 10 cm, iar distanţa pe verticală dintre cifre este de asemenea de 10 cm (fig. 2 a). în sistemul englez cifrele romane au o înălţime de 6 inci, cu o distanţă dintre cifre tot de 6 iniei (fig. 2 b ) .
8
Fig.2 a- sist e m met r ic b- s i s t e m e ng l e z
9
Citirea pescajelor este posibilă numai pînă la o mare de gradul trei. Peste această limită nu se mai poate asigura precizia necesară calculului, ţinînd seama că o eroare de un centimetru în citirea pescajelor — la navele de mărime medie — echivalează cu o eroare de 30—50 tone, iar la navele mari cu o eroare de 50—100 tone, în calculul cantităţii de marfă. 10
Citirea se face de pe cheu (dacă înălţimea acestuia nu e mare) pentru bordul de acostare şi dintr-o barcă sau şalupă pentru bordul dinspre larg, în ambele situaţii cît mai aproape de linia de plutire a navei. Dacă marea nu este liniştită pescajele se citesc de măi multe ori, căutînduse media oscilaţiilor pe verticală ale apei în care pluteşte nava. Cînd amplitudinea oscilaţiilor este mare, se fac citeva citiri succesive la aceeaşi marca, după care se face o medie a acestora. In astfel de cazuri se mai poate folosi un tub capilar aplicat pe marca de pescaj cu ajutorul unor ventuze, în care oscilaţiile pe verticală ale apei sînt mult amortizate, iar poziţia medie a apei se poate observa cu mai multă uşurinţă. Citirea pescajului se face la marcă în dreptul valorii medii a oscilaţiilor (fig. 3).
Fig.3 Dacă pescajul centru dintr-un bord nu poate fi citit, marca de pescaj fiind mascată de tranchetul de cheu sau însăşi de peretele cheului, pescajul în cauză se va calcula cu formula : T 1 = T± B/2 .tang θ în care : -
T - pescajul centru citit într-un bord;
-
T1 - pescajul centru din bordul acoperit;
-
B - lăţimea maximă a navei (dintre mărci);
-
θ - unghiul de canarisire.
11
In Brown's Nautical Almanac este redat un tabel pentru nave cu lăţinie de 18—42 m, calculat cu formula : variaţia pescajului = T cos θ + B sin θ/2 - T, în care elementele formulei sînt aceleaşi ca în formula anterioară, dar pescajul căutat este suma algebrică dintre pescajul citit în bordul vizibil şi variaţia pescajului scoasă în funcţie de lăţimea navei în picioare şi unghiul de canarisire. Variaţia pescajului se adună în bordul opus înclinării şi se scade în bordul coborît, (fig. 4).
Fig.4 T¤ = T ± variaţia pescajului: -
plus pentru bordul ridicat;
-
minus pentru bordul coborît.
Intotdeauna cînd calculul cantităţii de marfă se face pe baza citirii pescajelor se va menţiona starea mării. Măsurători pentru determinarea greutăţilor lichide de la bord. Greutăţile lichide de la bord se determină prin sondare sau prin citirea sticlelor gradate de nivel, acolo unde acestea există. Prin sondare se stabileşte nivelul lichidelor în tancuri, funcţie de care, cu ajutorul tablelor de calibraj se determină volumul ocupat de lichide în tancuri. 12
La efectuarea sondelor se au în vedere următoarele compartimente ale navei: -tancurile forpic şi afterpic, -tancurile de balast, -deeptancurile, -tancurile de apă dulce, - cofferdam-urile şi puţul de tonaj, -santinele, -tancurile de combustibil, -tancurile de lubrifianţi, -tancurile de aprovizionare ale căldărilor, -tunelul arborelui port elice, -spaţiile libere, -desalinizatoarele, -condensatoarele, - bazinul de înot etc. Greutăţile lichide de la bord variază foarte mult, datorită consumului, balastării şi debalastării etc. Greutăţile lichide trebuie determinate cu suficientă precizie pentru fiecare tanc în parte, deoarece dat fiind numărul mare de tancuri de la bord, însumarea erorilor poate afecta considerabil calculul cantităţii de marfă. Pentru determinarea greutăţilor lichide din fiecare tanc, este necesar ca în acelaşi timp cu efectuarea sondelor, să se determine şi densitatea lichidelor conţinute în tancuri, în cazul cînd există incertitudini asupra acesteia. Densitatea acestor lichide se determină cu un areometru, după ce s-a luat o probă de lichid din tancuri. Inainte de efectuarea sondelor, se întocmesc tabele în care se trec toate tancurile navei. Pe timpul efectuării sondelor, în dreptul fiecărui tanc se trec valorile sondelor, precum şi densitatea lichidului conţinut. Aceste tabele se întocmesc după un plan de compartimentare. Asemenea tabele, cuprinzînd toate tancurile navei, se găsesc şi în documentaţia navei. Sondarea tancurilor se realizează cu ajutorul sondei gradate de mînă (fig.5). Aceasta se compune dintr-o ruletă cu bandă metalică gradată, care se prelungeşte printr-o tijă metalică, de asemenea gradată. In lipsa de ruletă, tija metalică poate fi legată de o saulă suficient de lungă. Sondarea se face prin gurile de sondă, care sînt deschideri de dimensiuni mici, practicate în punte şi prevăzute cu capace metalice încinse prin înşurubare. Aceste deschideri 13
sînt plasate spre centrul geometric al tancului, spre a evita erorile mari în măsurare, ca urmare a înclinărilor transversale şi longitudinale ale navei.
Fig. 5 Sonda gradată de mînă se coboară treptat în tanc pînă cind tija metalică atinge fundul tancului. în prealabil, tija metalică se acoperă cn un strat de cretă. Cînd nivelul lichidului conţinut in tanc este scăzut, citirea sondei se face la nivelul tijei metalice gradate. Sonda reprezintă porţiunea din tija metalică care s-a afundat în lichid. Citirea se face uşor, datorită stratului de cretă umezit. Cînd nivelul lichidului conţinut în tanc este ridicat, citirea se face pe anda metalică a ruletei, observîudu-se gradaţia pînă la nivelul căreia banda metalică s-a afundat în lichid. După fiecare sondare, banda metalică şi tija se curăţă bine cu o lavetă, după care tija metalică se acoperă din nou cu un strat de cretă. Atunci cînd la bordul navei există bazin de înot, cu ajutorul sondei gradate de mină se determină nivelul apei din bazin, precum şi densitatea ei. Datele se trec într-o rubrică separată, în tabelul întocmit pentru tancurile navei.
2.Corectii de pescaj si deplasament final In calculul cantităţii de marfă intervin şi unele corecţii, ca urmare a diferenţelor ce apar între condiţiile reale în care se face determinarea cantităţii de marfă şi condiţiile standard pentru care este întocmită documentaţia de încărcare de la bordul navelor. Aceasta este întocmită, în general, pentru nişte valori constante (standard) ale temperaturii şi densităţii apei de mare, pentru nava pe chila dreaptă şi fără deformări.
14
Corecţiile se aplică pe baza formulelor, tabelelor şi diagramelor din documentaţia de încărcare. 2.1. Corecţii de pescaj. Datele rezultate în urma efectuării măsurătorilor de pescaj se prelucrează prin aplicarea corecţiilor pentru înclinările transversale şi longitudinale ale navei, pentru deformarea corpului navei şi pentru densitate. a. Corectarea pescajelor pentru înclinările transversale ale navei. Corectarea pescajelor pentru înclinările transversale ale navei se realizează făcînd media pescajelor măsurate în ambele borduri, la prova, la centru şi la pupa navei cu relaţiile : Tpv = ½ (TpvBd + TpvTd) T¤ = ½ (T¤Bd + T¤Td) Tpp = ½ (TppBd + TppTd) b.
Corectarea pescajelor pentru asietă (înclinarea longitudinală a navei). Măsurătorile de pescaj, efectuate la mărcile de pescaj de la prova şi de la pupa navei,
sînt afectate de erori, atunci cînd nava are o înclinare longitudinală. Acestea se datoresc construcţiei corpului navei, evazată spre prova şi efilată spre pupa, construcţie care nu permite amplasarea mărcilor de pescaj prova şi pupa şi centru exact pe perpendiculara prova ( P p v ) respectiv perpendiculara pupa ( P P P ) sau exact la mijlocul lungimii între perpendiculare. Perpendiculara prova ( P p v ) este verticala dusă prin intersecţia liniei de plină încărcare de vară cu faţa exterioară a etravei. Perpendiculara pupa ( P p v ) este verticala dusă prin intersecţia liniei de plină încărcare de vară cu axul cîrmei. Lungimea între perpendiculara ( L I P ) este distanţa măsurată pe orizontală, între perpendiculara prova şi perpendiculara pupa. Fie o navă la linia de plutire W L cu o asietă t (fig. 6).
15
Fig.6 Corectiile de pescaj pentru nava inclinata longitudinal (x, y, z) Expresiile pentru corectiile x, y, z sunt urmatoarele:
Pescajele prova şi pupa se corectează pentru înclinarea longitudinală a navei, astfel :
Pentru calculul practic al acestor corecţii, trebuie să se determine distanţele l p v , l p p şi l¤. Asieta t se calculează cu relaţia : t = T p v — Tp p . Lungimea între perpendiculara LIP este constantă şi este dată de documentaţia navei. Cu ajutorul unui plan general al navei (la scară), pe care se află poziţia marcajelor prova şi pupa şi poziţia perpendicularelor prova şi pupa, se pot calcula cu suficientă precizie distanţele l p v , l p p şi l¤ pentru diferite pescaje.
16
Se determină aceste valori pentru toate pescajele din 10 în 10 cm sau, din 6 în 6 inci. Valorile distanţelor l P v , l P p şi l¤. pentru pescajele intermediare se determină prin interpolare liniară. c . Corectarea pescajului final pentru deformarea corpului navei. La terminarea operaţiunilor de încărcare, datorită repartizării neuniforme a mărfi pe magazii, corpul navei poate prezenta unele deformări (fig.7) Aceste deformări se materializează în arcuri ale corpului navei pozitive sau negative, după .cm mărfurile sînt concentrate spre extremităţile navei sau spre centruaueformarea corpului navei, materializată prin existenţa unei săgeţi (hog sau sag), se poate constata fâcîndu-se diferenţa dintre media pescajelor prova şi pupa corectate şi pescajul mediu centru coreo tat. O astfel de deformare nu este de dorit, dar ea are loc uneori în limite rezonabile care nu periclitează siguranţa navei şi în astfel de cazuri trebuie să se ţină cont de eroarea apărută spre a se evita calcularea incorectă a cantităţii de marfă.
Fig.7 Deformarea corpului navei: a — nava contraarcuită : are marfă în plus; b — nava arcuită : are marfă în minus.
In practica curentă de la bord, erorile de pescaj, datorate deformării corpului navei, se elimină calculînd pescajul d e medie a mediilor. Pentru aceasta se face media pescajelor prova şi pupa corectate, cu relaţia : Tm = ½ (Tpvcor + Tppcor)
17
Se calculează în continuare pescajul mediu T M cu relaţia: TM = ½ (Tm + T¤) Pescajul final de medie a mediilor T'MIM se obţine cu relaţia : T´M/M = ½ (TM + T¤) O altă metodă prevede calcularea corecţiei de deplasament datorită săgeţii cu formula :
sau
în care : semnul minus se aplică la navele contraarcuite ( s a g ) , iar semnul pozitiv la cele arcuite (hog). O altă metodă prevede calcularea corecţiei de deplasament datorită săgeţii cu formula :
în care : Δd este corecţia în tone/cm < ± , T P C = q — afundare în tone/cm pentru pescajul mediu; L I P — distanţa între perpendiculare. d . Corectarea pescajului final pentru desnsitate. Calculul cantităţii de marfă este influenţat de temperatura şi densitatea apei în care pluteşte nava, ca urmare a diferenţelor ce există între valorile observate ale acestora şi valorile standard pentru care este întocmită documentaţia de încărcare. Dintre valorile standard cele mai utilizate sînt: t = +15° C şi ϒ = 1,025 t/m3. 18
Densitatea apei în care pluteşte nava, afectează deplasamentul navei şi implicit, cantitatea de marfă (deadweight-ul net). Există două metode pentru aplicarea unei astfel de corecţii deplasamentului. O primă metodă presunune corectarea pescajului de medie a mediilor (T´M/M) pentru diferenţa de densitate, după care, intrînd în scala de încărcare cu pescajul astfel corectat, se obţine deplasamentul corectat implicit pentru diferenţa de densitate. Cea de-a doua metodă presupune corectarea deplasamentului corespunzător pescajului de medie a mediilor ( T ' M / M ) pentru diferenţa de densitate. Pentru o precizie mai mare a calculului, se poate aplica corecţia de densitate prin ambele metode, după care se face o medie a deplasamentelor, astfel
corectate,
obţinîndu-se
deplasamentul mediu ( D m ) . Pentru aplicarea corecţiilor de densitate, fie pescajului, fie deplasamentului, densitatea reală, observată a apei în care pluteşte nava, determinată la o temperatură t , trebuie redusă la temperatura standard. Acest lucru se realizează utilizînd anexa II.l. Se intră în tablă cu temperatura observată t a apei în care pluteşte nava pe orizontală şi cu densitatea observată pe verticală. La intersecţie se găseşte densitatea apei (
) la temperatura t = + 15°. Pentru
valorile intermediare ale temperaturii şi densităţii observate, se fac interpolările necesare. Tabla este dată de Brown's Nautical Almanac:
densitatea observată şi corectată pentru
diferenţa de temperatură. Cu această densitate se operează în efectuarea
corecţiilor de
densitate. 3. CALCULAREA
GREUTĂŢILOR DE LA BORD, A CONSTANTEI K
Şl A CANTITĂŢII DE MARFA După determinarea deplasamentului final ( D f ) , se determină, pe baza măsurătorilor efectuate, greutăţile lichide de la bord, constanta navei ( K ) şi în final cantitatea de marfă încărcată/descărcată. 9.7.3.1. Calculul greutăţilor lichide de la bord. Este o activitate extrem de importantă de care depinde în mare măsură determinarea corectă a cantităţii de marfă de la bord. Greutăţile lichide de la bord G1 sînt constituite din apa din tancurile de balast, apa potabilă de la bord, combustibilul şi uleiurile. Pe baza sondelor efectuate la fiecare tanc se obţine înălţimea nivelului de lichid, cu care se scoate din tablele de calibrare, întocmite de şantierul constructor, volumul v ocupat de lichidul respectiv. Odată cu sondele măsurate se determină şi densitatea lichidului din tanc. Se recomandă ca înainte de sondarea tancurilor, nava să nu aibă 19
o înclinare transversală mai mare de 0°.5. Toate sondele măsurate trebuie să li se aplice corecţiile pentru asietă şi înclinarea transversală. In unele table de calibrare este dată variaţia volumului ocupat de lichide în tancuri, funcţie de înclinările longitudinale şi de înclinările transversale ale navei. Alte table corectează în prealabil sonda (pentru asiete înclinate şi pentru mclinările transversale). Cu sondele astfel corectate se intră în tabelele de calibrare şi se scoate volumul ocupat de lichide în tancuri, corectat implicit pentru înclinările longitudinale şi pentru înclinările transversale. Dacă nava nu dispune de table cu corecţiile de asietă, acestea se pot determina cu aproximaţie folosindu-se formula (în cazul tancurilor rectangulare) : .
.
asieta (în cm) x lungimea tancului (în m)
• cor (cm) = --------------- - ------------------------------ - • 2XLIP Greutăţile lichide din fiecare tanc se determină ca produs între volumul lichidului din tanc şi densitatea lui, cu relaţia : g1 = v.ɣ Densitatea lichidului s-a determinat pe timpul măsurătorilor efectuate în vederea calculului greutăţilor lichide de la bord. Prin însumarea greutăţilor lichide din fiecare tanc, după relaţia de mai sus, se determină totalul greutăţilor lichide de la bord, cu relaţia G1 = ∑ g 1 Cînd la bordul navei există un bazin de înot, greutatea apei conţinută în bazin se determină cu relaţia : g1 = v.ɣ = Llhy, în care L, l şi h sînt lungimea, respectiv lăţimea şi adîncimea bazinului (cunoscute). Rezultatele obţinute în urma determinării greutăţilor lichide pentru fiecare tanc se trec într-un tabel anexă la tabelul centralizator, în care s-au calculat şi totalizat greutatea lichidelor existente la bord. In cadrul măsurătorilor iniţiale, greutăţile lichide de la bord ( G t ) se notează cu a , iar în cadrul măsurătorilor finale cu b. Determinarea constantei navei. Această noţiune, impropriu denumită astfel, este de fapt, o variabilă însumînd totalitatea greutăţilor şi materialelor aflate la bord ce nu pot fi 20
determinate cu precizie. Constanta navei K depinde în principal de vîrsta navei (acumularea repetată în timp a straturilor de pitură şi rugină din tancurile de balast), mîlul sedimentat în tancurile de balast de-a lungul anilor, vegetaţia depusă pe carenă, materialele de separaţii şi amarare care pot diferi de la voiaj la voiaj. Această constantă este influenţată şi de micile erori care se strecoară în citirea pescajelor şi sondelor, de dispunerea greşită a mărcilor de pescaj. Constanta K este diferenţa dintre deplasamentul navei la un pescaj dat şi greutăţile cunoscute, inclusiv greutatea navei goale. De regulă, această constantă se determină cu nava neîncărcată. O constantă negativă este teoretic imposibilă şi obţinerea ei indică o greşeală în calcule, iar dacă nava este încărcată înseamnă că s-a strecurat o eroare în calculul cantităţii de marfă. Calculul constantei navei ( K ) se face înainte de începerea încărcării, sau după terminarea descărcării. Constanta navei ( K ) poate fi utilizată ca mijloc de verificare a calculelor. Dacă constanta determinată prin calcul depăşeşte limitele rezonabile, înseamnă că la bord s-au produs importante modificări de greutăţi. Aceste modificări de greutăţi trebuie determinate şi considerate în calcul. K se calculează cu următoarea relaţie : K = D f — D0 — G1 Belaţiile care dau valoarea constantei K sînt : K = ( A — a ) — D0 la încărcare; K =. ( B — b ) — D0
la descărcare.
Greutatea navei goale ( D 0 ) , este o constantă şi este dată de documentaţia navei. Modificarea constantei pe timpul operaţiunilor de încărcare/descărcare introduce erori în calcul şi de aceea, se verifică : — greutatea proviziilor, pieselor de rezervă, materialelor şi instalaţiilor speciale care au fost aduse la bord pe timpul încărcării/descărcării navei; — prezenţa tuturor materialelor din dotarea navei (separaţii longitudinale, puţuri de alimentare etc.), necesare amenajărilor în,vederea transportului diverselor mărfuri; — dacă ancorele sînt la post sau sînt fundarisite, atît la începerea cît şi la terminarea operaţiunilor de încărcare /descărcare;
'
— dacă a fost scoasă vreo piesă grea din maşină pentru reparaţii etc.
21
3. Calculul cantităţii de marfă încărcată/descărcată. Cantitatea de marfă încărcată/descărcată se obţine prin deducerea tuturor greutăţilor de la bord (inclusiv greutatea navei goale), din deplasamentul final. Relaţiile ce dau cantitatea de marfă încărcată/descărcată ( Q ) sînt: Q = ( B - b ) — ( A — a ) , la încărcare; Q = ( A — a ) — ( B — b ) , la descărcare.
22
