11. Lekkstabilitet, Grunnstøting (1 sp.) Trimendring ved lekkstabilitet, grunnstøting.
11.1. Lekkstabilitet, Grunnstøting
Da det er vanskelig å fastslå den nye vannlinjen (WL2), og dermed bestemme ny LCF, aktuelle skala verdier tas ut i fra opprinnelig vannlinje. Grunnstøtingskraften "P" virker som om en vekt losses fra berøringspunktet, men ofte vil også berøringspunktet være vanskelig å bestemme.
Oppgave 1 Grunnstøting (grunnstøtingskraft samt heving av skipets G)
Et skip går på grunn og har et dypgående på T¤ 11.52 meter før grunnstøting. Etter grunnstøting ble dypgående avlest til T¤ 11.37 meter.
- ∆ 47 500 tonn.
- TPC før grunnstøting er 50 tonn/cm.
- KG 8.70 meter.
a) Hvor stor er grunnstøtingskraften?
(Svar: 750 tonn)b) Hvor stor blir hevingen av tyngdepunktet?
(Svar: 0.14 m)c) Hva blir skipets KG2 etter grunnstøting?
(Svar: 8.84 m)
Oppgave 2 Grunnstøting (grunnstøtingskraft samt heving av skipets G)
- Et skip går på grunn og har et dypgående på T¤ 8.52 meter før grunnstøting. Etter grunnstøting ble dypgående avlest til T¤ 8. 12 meter.
- ∆ 12 500 tonn.
- TPC før grunnstøting er 22,6 tonn/cm.
- KG 7.70 meter.
a) Hvor stor er grunnstøtingskraften?
(Svar: 904 tonn)b) Hvor stor blir hevingen av tyngdepunktet?
(Svar: 0.60 m)c) Hva blir skipets KG2 etter grunnstøting?
(Svar: 8.30 m)
Oppgave 3 Grunnstøting - berøringspunktets avstand fra F
Et skip går på grunn, dypgående før grunnstøting var even keel 12.00 m.
Skipet har følgende data:
- ∆ 50 000 tonn, TPC 49 t/cm, MTC 650 tm/cm og LCF er 2 meter akterlig og skipets lengde 182 meter.
Etter grunnstøting var avlest dypgående Tf 11.60 m Ta 12.20 m. Skipet hadde en beregnet KG før grunnstøting på 8.25 meter.
a) Hvor stor er grunnstøtingskraften?
(Svar: 490 tonn)b) Hvor stor blir hevingen av tyngdepunktet?
(Svar: 0.082 m)c) Hva blir ny KG etter grunnstøting?
(Svar: 8.332 m)d) Hva er avstanden fra flotasjonssenteret (F) til berøringspunktet (grunnstøtingspunktet)?
(Svar: 79.57 m)e) Hva blir avstanden fra AP til berøringspunktet?
(Svar: 168.59 m)
Oppgave 4 Krengning ved grunnstøting (grunnstøtingspunktet fra CL)
M/S Linda går på grunn, dypgående før grunnstøting var 6.20 meter. Etter grunnstøting var det avlest på styrbord side 6.15 meter og 6.00 meter på babord side. Skipets KG er beregnet til 7.8 meter før grunnstøting.
a) Hva blir grunnstøtingskraften?
(Svar: 313.9 t)b) Hvor stor blir hevingen av tyngdepunktet?
(Svar: GG2 0.178 m)c) Hvor langt fra CL er grunnstøtingspunktet lokalisert?
(Svar: 0.206 m babord)
Oppgave 5 Grunnstøtingspunktet fra CL
M/S Mercandian Importer går fra kai med et dypgående på Tf 4.40 m Ta 5.60 m og en KG beregnet til 4.70 meter.
Etter de kommer ut av havn går skipet på grunn. Og overstyrmannen leser av følgende dypgående midtskips babord side 4.20 m styrbord side 5.05 m.
a) Hvor befinner grunnstøtingspunktet seg fra CL?
(Svar: 0.126 m babord)
Oppgave 6 Grunnstøting med M/S Sidus
M/S Sidus forlater lastehavn «even keel» uten trim og lastet til 9.87 m. Like utenfor havna grunnstøter skipet på en sandbank. Skipet er tett og det er liten tidevannsforskjell og vi har godt med vann under akterskipet til å forsøke å trimme av skipet, skipet har ingen slagside.
Avlest dypgang etter grunnstøting:
- Tf 9.67 m Tⱷ9.77 m Ta 9.87m
a) Hvor stor kraft står skipet på grunn med?
(Svar: 485,5 t)b) Hvor på skipet virker denne kraften regn fra AP og FP?
(Svar: Fra AP = 111,40 m & FP 64,60 m)c) Hvor stor trim trengs for å komme flott?
(Svar: 96 cm akterlig)d) Hvor mye ballast må flyttes fra forepeak (FP) til akterpeak (AP) for å komme flott fra sandbanken?
(Svar: 319,95 t)e) Finn G2M etter grunnstøting, KG2 før grunnstøting var 11.49 meter. (Svar: G2M = 1,606 m)
Ballasttankene FP og AP var halvfulle før vi flyttet ballasten.
f) Finn G2M etter ballasten er flyttet og skipet er kommet flott. (Svar: G2M = 1,30 m)
11.1.1. SOLAS Kapitel II – 1 Lekkstabilitet
SOLAS Kapitel II-1 er delt in i part A – E, der A og B har flere kategorier.
Part A – General.
Part A-1 – Structure of ship.
Part B – General.
Part B-1 – Stability.
Part B-2 – Subdivision, watertight and weathertight integrity.
Part B-3 – Subdivision load line assignment for passenger ship.
Part B-4 – Stability management.
Part C – Machinery installations.
Part D – Electrical installations.
Part E – Additional requirements for periodically unattended machinery spaces.
Teorispørsmål grunnstøting.
Bruk k 22, Modul 1, Kontrollere trim, stabilitet og belastning og besvar følgende spørsmål.
a) Dersom en grunnstøtte, hva er det viktig å få en rask oversikt over?
b) Dersom det dreier seg om en tyngre grunnstøting og en har små muligheter for å komme seg av grunnen med det første, hvilke tiltak bør en sette i verk?
c) Hva vil skje med et skip som har fått lekkasje og står på grunn, med tanke på stabilitet, langskips påkjenning osv?
d) Dersom en går på grunn skal en sende rapport/informer rederiet snarest, hvorfor?
e) Når skal kapteinen tilkalle bergingshjelp, dersom de står på grunn?
f) Hva er Loyd's open form of salvage agreement?
g) Hva vil teoretisk skje med skipet når det grunnstøter i henhold til stabiliteten?
Teori lekkstabilitet og SOLAS Kapitel II-1.
a) Hva vil teoretisk skje med et skip som får lekkasje i en bunntank fylt med sjøvann (ballast)?
b) Hva vil teoretisk skje med et skip som får lekkasje i en tom bunntank (ballasttank)?
c) Hva vil lekkasjen i en lastetank føre til?
d) Hva menes med permeabilitet?
e) Under innstrømmingen av vann kan stabiliteten være dårligere enn når innstrømmingen er ferdig, hvorfor kan det være slikt?
f) Hvor finner vi krave til «damagestability» for tankskip, passasjerskip, lasteskip (tørrbulk og stykkgods) og kjemikalieskip og gasstankskip?
g) Bruk IBC-koden og finn ut hva krave til reststabilitet på et kjemikalieskip er?
h) I IBC-koden er det type 1, 2 eller 3 skip. Hvilken av disse typer skip er best rustet til å tåle damagestability (få skipet revet opp i bunnen)?
i) Bruk SOLAS part B-4 og skriv litt om «damage control informasjon».
j) Bruk SOLAS part B-4 og svar på hva kravet til vanntette dører når skipet seiler?
k) Bruk MARPOL og finn kravet til «damage stability» for oljetanker?
l) Hva menes med grenselinje?
m) Hva er oppdelingsfaktor?
n) Hva brukes oppdelingsfaktoren til?
o) Hva er regelen for vanntette skott, antall og hvor de kan plasseres på skipet?
p) Hva skal du gjøre i tilfeller du skal holde en vanntett dør åpen når du ligge under land og bedriver vedlikeholdsarbeid?
q) Vanntette dører skal holdes lukket under sjøreisen, hvordan kan vi vite at det er en vanntett dør?
11.1.2. Grunnleggende tiltak som må iverksettes i tilfelle av delvis tap av oppdrift i intakt tilstand, lekkstabilitet
Bruk k 22, Modul 1, Kontrollere trim, stabilitet og belastning, kapittel 5 grunnstøting og besvar følgende spørsmål.
a) Hvilke tiltak må iverksettes ved grunnstøting og lekkstabilitet?
11.1.3. Skade og påfølgende vanninntrenging og virkningen dette har på stabilitet og trim:
- Tapt oppdrift metoden
Den er mest benyttet til beregninger vedrørende sluttfasen av en fylling, da det ikke strømmer mer vann inn i skipet. Tidligere måtte passasjerskip kun benytte tapt oppdrift metoden, tilført vekt metoden var ikke tillat, fordi denne metoden ble ansett som mer nøyaktig. Det er en grei metode fordi mange av parameterne som inngår i beregningen holder seg uforandret og dermed unngår man å forveksle disse med andre. Hva som blir uforandret er: ∆ vektdeplasement, KG, dypgang (T), (∇) volumdeplasement blir uendret i størrelse, men endres i form. Hvordan kan det ha seg at volumdeplasementet blir uendret i størrelse når det er tapt oppdrift? Det er fordi den tapte oppdriften medfører at det blir nedsynking og økingen i volum ved nedsynkingen vil tilsvare det tapte oppdriftvolumet. Hva som gjør at det endrer form? Det er tilleggsvolumet på grunn av nedsynkingen som forårsaker dette.
Hva med fri væskeoverflate effekt i det skadete avdelingen? Den tapte oppdrift avdelingen som har fylling blir ikke regnet som en del av skipet og derfor ingen fri væskeoverflate effekt. Den skadede avdeling vannlinjeareal er fortapt og dermed blir det en reduksjon av vannlinjetreghetsmomentet.
(hentet fra K 19)
- Tilført vekt- metoden
Den tilførte vekten tilsvarer den tapte oppdriften. Her er det heller ikke tatt med fri væske overflate effekt og det er fordi den skadete overflaten er fjernet i beregningen.
Hvis man hadde beregnet BM til ∆ + tilført vekt, for så å beregne GG2 for det skadet området, subtraksjonen BM – GG2 ville ha blitt = B1M1. Resultatet for G1M1 ville ha blitt det samme hvis man foretok subtraksjonen G1M1 = G1M – GG2, som medfører at tilført vekt metoden blir helt lik den metode man bruker ved intakt beregning, som igjen bidrar til at det er trolig flere som benytter tilført vekt metoden på grunn av dette.
Tilført vekt metoden er derfor antatt å være den enkleste, men er også den mest unøyaktige metoden.
Dermed fungerer de to metodene tapt oppdrift og tilført vekt som en todelt vurdering av den skadede tilstanden til et fartøy. Det er faktisk en god praksis å verifisere resultatet av vurderingen av den skadede tilstanden til fartøyet med å benytte begge metodene. IMO / SOLAS anbefaler imidlertid bruk av tapt oppdriftsmetoden for alle beregninger.
(hentet fra K19)
Permeabilitet
Fyllingsgrad (permeabilitet(µ)) er den prosenten av et rom som kan være fylt med vann, volumet som inntrenger i rommet måles opp til grenselinjen. Følgende fyllingsgrad brukes ved beregning av lekkstabilitet.
| Rom: | Fyllingsgrad (µ) |
|---|---|
| Storesrom | 0,60 |
| Oppholdsrom | 0,95 |
| Maskinrom | 0,85 |
| Tomrom | 0,95 |
| Tørrlasterom | 0,70 |
| Rom beregnet for væske | 0 eller 0,95 |
Oppgave 1 Dypgangsforandring & stabilitetsreduksjon
| LPP | 75 m |
| Bredde B | 20 m |
| Dybde i riss | 7 m |
| Densitet | 1,025 t/m3 |
M/S Lekk ligger even keel 3 meter og har en GM på 0.9 meter før en slår hull i 2C, vi velger å bruke en permeabilitet (µ) på 0,95.
a) Hva blir lekterens dypgangsforandring og nytt dypgående dersom en slår hull i 2C?
(Svar: d δ 0.356 m & nytt dypgående 3.356 m)b) Hva blir lekterens stabilitet (GM2) etter en hull i 2C?
(Svar: 0,94 m)
Oppgave 2 Krengning & GM i skadet tilstand
| LPP | 75 m |
| Bredde B | 20 m |
| Dybde i riss | 7 m |
| Densitet | 1,025 t/m3 |
M/S Lekk ligger even keel 4 meter og en slår hull i 2P.
- KM 8 meter.
- KG 4,5 meter.
- Aw 1500 m2.
- ∆ 6150 tonn.
Lekteren er beregnet for å frakte væske, vi går ut ifra en permeabilitet på 0,7 i denne oppgaven.
a) Hva blir lekterens dypgangsforandring?
(Svar: d δ = 0.35 m)b) Hva blir lekterens stabilitet (GM2) etter en har slått hull i 2P?
(Svar: 4.509 m)c) Hva er krengning etter en har slått hull i 2 P?
(Svar: 7,37° babord)d) Hva blir nytt dypgående dersom en slår hull i 2P?
(Svar: Dypgang babord 5.7515 m & dypgang styrbord 3.1645 m)
Oppgave 3 Trim etter skade
| LPP | 75 m |
| Bredde B | 20 m |
| Dybde i riss | 7 m |
| Densitet | 1,025 t/m3 |
M/S Lekk ligger even keel 4 meter og en slår hull i 1C.
- KM 8 meter.
- KG 4,5 meter.
- Aw 1500 m².
- ∆ 6150 tonn.
- IL = 70 3125 m2.
- µ = 0,7.
a) Hva blir lekterens dypgående forut og akterut etter skade?
(Svar: Tf 5,203 m T¤ 4,35 m Ta 3,497 m)b) Hva blir lekterens GM2 etter skade?
(Svar: GM2 = m)
Oppgave 4 Grunnstøting av lekter, hull i tank
En lekter har følgende data:
| LPP | 60,0 m |
| Bredde B | 20,0 m |
| Dybde i riss D | 6,0 m |
| Densitet | 1,025 t/m³ |
Lekteren har 3 tverrskipsskott og 1 langskipsskott som deler lekteren opp i 8 like store tanker på 15 m x 10 m (L x B).
Lekteren flyter uten trim med et dypgående på 3,00 m og KG 4,0 m.
Under operasjonen får lekteren slått hull i tank 2 BB.
a) Beregn følgende med en µ = 0,95.
- Nedsynking (Svar: 0,407 m)
- GM før og etter skade (Svar: GM 8,61 m GM skadd 8,465 m)
- Krengning etter skade (Svar: 4,59° babord)
- Dypgående styrbord og babord side (Svar: Ts 2,661 m Tb 4,267 m)
- Trim etter skade (Svar: cm forlig trim)
b) Sett av de dypgangene du får etter trimberegningen på et langskipsriss av lekteren og tegn vannlinjen. Vil lekteren fortsatt flyte dersom den ellers er tett? Begrunn svaret.
Oppgave 5. Grunnstøting og lekkstabilitet
Et tankskip har følgende hoved dimensjoner:
| LPP | 313 m |
| Bredde B | 48,2 m |
| Dybde i riss D | 25,2 m |
| Densitet | 1,025 t/m³ |
| last | 0,9 tonn/m³ |
Skipet er lastet til følgende dypgående "even keel" 19,4 m
Andre data for skipet i den kondisjonen:
| ∆ | 251 144 tonn |
| LCB | 165,4 m |
| MTC | 3090 tm/cm |
| TPC | 139,9 tonn/cm |
| LCF | 156,5 m |
Skipet går på grunn og får følgende avlest dypgående Tf 19,0 m Ta 19,6 m.
a) Beregn grunnstøtingskraften. (Svar: 1399 tonn)
b) Beregn berøringspunktet fra AP. (Svar: 289 m)
Skipet blir dratt av grunn, det fører til at den fremre sentertank blir revet opp i bunnen. Denne tanken har lengde I = 56 m, bredde b = 24,2 m og høyde h = 25,2 m, den er 95% full (olje). Langskipstyngdepunktet for denne tanken er 260, 5 m fra AP.
c) Beregn skipets trim. (102,1 cm akterlig)
d) Beregn skipets dypgående forut og akterut. (Tf 18,67 m T¤ 19,18 m Ta 19,70 m)
Oppgave 6 Grunnstøting og lekkstabilitet
Et tankskip har følgende hoveddimensjoner:
| LPP | 233,0 m |
| Bredde B | 42,5 m |
| Dybde i riss D | 21,0 m |
| Densitet | 1,025 t/m³ |
| Lastens densitet | 0,9 t/m³ |
I fullasta kondisjonen ved dypgående på 15 m har skipet følgende data:
| ∆ | 131055 tonn |
| VCB | 7,7 m |
| LCB | 122,05 m |
| KMT | 17,96 m |
| TPC | 96 tonn/cm |
| MTC | 1661 tm/cm |
| LCF | 113,83 m |
| VCG | 11,94 m |
| MS – verdier | |
|---|---|
| 10° | 0,029 m |
| 20° | 0,124 m |
| 30° | -0,254 m |
| 40° | -0,935 m |
| 50° | -1,897 m |
Under overfarten har skipet en kondisjon som beskrevet med slakke tanker i senter midtskips. Denne er 80% full, og har en dimensjon lengde 36 m, og bredde 22 m.
a) Hva er skipets GM?
(Svar: GM 5,8 m)b) Er stabiliteten i henholdt til regelverket?
(Svar: ja)
Skipet går på grunn, men man antar at det ikke er slått hull i skroget og at grunnstøtingspunktet er ved FP (forre perpendikulær) middeldypgående avlest til 14,75 m.
c) Hvor stor er grunnstøtingskraften?
(Svar: 2400 tonn)d) Hva er nå dypgående ved FP og AP?
(Svar: FP 13,869 m/Ap 18,591 m)
Det forsøkes på å dra skipet av grunn, men dette fører til at den forreste sentertank blir revet opp i bunnen. Denne tanken har en lengde 36 m, bredde 22 m og høyde 21 m, og vi kan anta at den er 100% full med olje. Langskipstyngdepunkt for denne tanken er 212 m fra AP.
e) Hva er skipets middeldypgående?
(Svar: 14,757 m)f) Hvor mye trim har skipet?
(Svar: 193,5 cm (A))g) Hva er dypgangene ved AP og FP?
(Svar: FP 13,692m/Ap 15,627 m)
11.1.4. Statiske og dynamiske belastning, lasteprogram kan benyttes
Her skal funksjonen damage stability, som er lagt inn på lastecomputeren diskuteres. De aller fleste lastesimulatorer og lasteprogram har denne typen funksjon.
På Kongsberg sin modell av Ottoman Equity skal du gjøre følgende:
Først trykker du på «Online condition».
Da laster skipet inn den aktuelle kondisjonen på skipet. Så åpne du «Planning condition», når du er inne i «Planning condition» kan du åpne «Damage stability».
Hva gjør denne knappen?
Dersom du trykker på knappen «Damage stability» vil laste computeren evaluere stabiliteten du har nå, opp mot 22 utvalgte senario med skade på skipet. I dette tilfelle, senario nummer 1 vil du få skade på følgende seksjoner, vist på bilde under.
Dersom du ser bilde under, har en nå evaluert alle de 22 mest sannsynlige senarioene og fortalt hvilke av disse kondisjonene som vil holde skipet innenfor kravet og hvilke som ikke holdes innenfor kravet til damage stability.
Her ser du at skipet er innenfor kravet til damage stability på alle senarioene utenom senario nummer 8, der skipet får skade i WB 1P, WB2P, WB 3P, WB 4P, WB 5P, WB FPT, BOW THR RM og BOSUN STORE.
Senario vist ovenfor klarte nok ikke kravet til damage stability, selv om det har en stor G2M før skaden inntreffer, GM corr. (G2M) på 5,40 meter. Skipet hadde nok vært innenfor kravet dersom skipet ikke hadde hatt en krengning før grunnstøting på 5.4° til babord, med tanke på at skaden i dette senarioet var på babord side. Etter skade har vi en krengning på 19,6°, denne ville vært redusert betraktelig om vi hadde ligget uten list og krengning før skaden inntraff.
Oppgave 1
Logg på lastesimulatoren, gjør som beskrevet ovenfor og drøft i grupper hvorfor et eventuelt senario ikke klarer kravene til damage stability.
