2.6. Учет срока эксплуатации и коррозионного износа

Для листовых связей запас на износ (мм) определяется по формуле

, (2.6.1)

где – среднегодовое уменьшение толщины связи, мм/год;

- планируемый срок эксплуатации, для судов , лет.

Для моментов сопротивления и площадей сечений балок набора, коэффициент поправки на износ определяется по формуле

. (2.6.2)

При отсутствии специальных требований к условиям эксплуатации и средствам защиты от коррозии можно руководствоваться данными по среднегодовому уменьшению толщин связей, приведенными в табл.2.6.1

Представленное определение запасов и поправок на износ упрощено и отличается Правил РС. Выше скорости износа уменьшены примерно в 2 раза и приближены к реальным средним значениям, а запасы соответствуют всему сроку эксплуатации. В Правилах РС скорости выше, но запасы определяются исходя из половины срока эксплуатации. Числовые значения поправок и запасов в обоих случаях примерно одинаковые.

Таблица 2.6.1

Среднегодовое уменьшение толщин связей корпуса

№	Элементы конструкции корпуса	, мм/год
1	Настил палуб и платформ
	-в помещениях для грузов, жилых и производственных	0.07
	-в других случаях	0.05

Продолжение таблицы 2.6.1

Среднегодовое уменьшение толщин связей корпуса

№	Элементы конструкции корпуса	, мм/год
2	Бортовая обшивка
	-надводная	0.05
	-в поясе ватерлиний	0.09
	-ниже пояса ватерлиний	0.07
3	Днищевая обшивка, включая скулу
	-горизонтальный киль или шпунтовые поясья	0.09
	-в районе балластных отсеков	0.10
	-в других случаях	0.07
4	Настил второго дна, крыша скуловых цистерн
	-междудонный лист,	0.10
	-в районе машинного отделения	0.10
	-в районе балластных отсеков	0.08
	-в других случаях	0.06
5	Обшивка переборок
	-нижний пояс	0.07
	-в других случаях	0.05
6	Набор корпуса
	-в балластных отсеках	0.10
	-в других случаях	0.05
7	Надстройки, рубки, фальшборт
	-нижние участки стенок, примыкающие к палубам	0.07
	-в других случаях	0.05

2.7 Определение допускаемых напряжений

Чем выше расчетные (условно истинные) напряжения в связях, тем меньше их толщины и, соответственно, вес корпуса. Однако, проектант может повысить эти напряжения только до уровня допускаемых напряжений (нормативных ограничений). Уровень допускаемых напряжений удобно оценивать по коэффициенту допускаемых напряжений - , который не зависит от прочности стали и изменяется в диапазоне от 0,3 до 0.9 для основных связей корпуса. Значение коэффициента регламентируется Правилами РС и снижается в зависимости от условий работы и степени ответственности связи, с увеличением размеров судна, при отказе от продольной системы набора в среднем районе корпуса. На рис.2.7.1 дан график изменения для днищевой обшивки в средней части судна при поперечной системе набора.

При увеличении длины судна с 12 до 65 м коэффициент допускаемых напряжений уменьшают с 0,60 до 0,45. При дальнейшем увеличении длины с сохранением поперечной системы набора значения неоднозначны, т.к. зависят от запасов общей прочности корпуса:

- при (запас = 0%) следует принять ;

- при (запас = 50%) следует принять ;

- при (запас  100%) следует принять .

Рис.2.7.1 Изменение допускаемых напряжений ( ) с ростом длины судна

для днищевой обшивки в средней части при поперечной системе набора

Большие запасы позволяют повысить , но не более . Это же значение принимают в случае, если вместо поперечной применить продольную систему. Более того, продольную систему требуют Правила РС для наливных, навалочных и нефте-навалочных судов длиной 80 м и более в районе грузовых трюмов (танков). Неопределенность запасов общей прочности на ранних стадиях проектирования часто ведет к простому решению - предпочтению продольной системы уже при м.

На рис.2.7.2 представлены графики для определения коэффициентов допускаемых напряжений для листов и рамного набора в средней части корпусов длиной до 65 м. В оконечностях (до 0,1L от перпендикуляров) значения увеличивают до величин соответствующих длине 12 м. Эти же значения можно использовать в среднем районе при переходе на продольную систему набора, кроме связей с комментарием «во всех случаях».

Принцип уменьшения допускаемых напряжений с удалением продольных связей от нейтральной оси – приближением к расчетной палубе и днищу, которые являются поясками эквивалентного бруса, достаточно очевиден.

В табл.2.7.1 даны рекомендуемые значения коэффициентов допускаемых напряжений для набора корпуса. Для продольных балок даны диапазоны, где меньшие значения относятся к средней части корпуса, а большие значения – к оконечностям (до 0,1L от перпендикуляров). В промежуточных районах корпуса обычно используется линейная интерполяция для определения промежуточных значений.

Кроме этого, в табл.2.7.1 даны коэффициенты изгибающих моментов для балок набора, которые связаны с условиями их закрепления и окончания. Они также необходимы для расчета и проектирования балок.

Рис.2.7.2 Коэффициенты для пластин обшивок и продольного рамного набора

в средней части корпусов судов длиной 65 м:

1-обшивка днища и настил расчетной палубы (при их поперечной системе);

2-продольный рамный набор расчетной палубы (во всех случаях);

3-продольный рамный набор днища (во всех случаях),

-верх и низ продольных переборок и второго борта (при их поперечной системе);

4-настил второго дна и второй палубы (при их поперечной системе);

5-обшивка поперечных переборок, диафрагм и платформ (во всех случаях)

Таблица 2.7.1

Рекомендуемые коэффициенты и для набора

№	Наименование			Примечание
1	Днищевой набор
1.1	Флоры	12	0,60
1.2	Продольные балки днища	12	0,45-0,65	средняя часть-оконечность
1.3	Поперечные балки днища	12	0,65	в т.ч. бракетных флоров
1.4	Продольные балки 2 дна	12	0,60-0,75	средняя часть-оконечность
1.5	Поперечные балки 2 дна	12	0,75	в т.ч. бракетных флоров
1.6	Горизонтальные ребра жестк.	12	0,50-0,75	киля, днищевого стрингера
1.7	Вертикальные ребра жестк.	8	0,75	если концы срезаны на ус
1.8		10	0,75	если концы приварены
2	Бортовой набор
2.1	Шпангоуты трюмные	12	0,65	наружного борта
2.2		12	0,75	внутреннего борта
2.3		18	0,65	при наличии распорок
2.4	Шпангоуты межпалубные	10	0,65	наружного борта
2.5		10	0,75	внутреннего борта
2.6	Продольные балки борта	12	0,45-0,65	у днища и расчетн. палубы
2.7		12	0,65	в середине борта
2.8	Бортовые стрингеры	10	0,65
2.9	Ребра жесткости двойн. бортов	8	0,75	диафрагм и платформ

Продолжение таблицы 2.7.1

Рекомендуемые коэффициенты и для набора

№	Наименование			Примечание
3	Набор палуб
3.1	Карлингсы-комингсы	10	0,35-0,65	средняя часть-оконечность
3.2	Продольные подпалуб. балки	12	0,45-0,65	расчетной палубы
3.3		12	0,75	других палуб
3.4	Бимсы	10	0,65
4	Набор переборок
4.1	Шельфы переборок	18	0,75
4.2	Стойки переборок	11	0,75
4.3	Вертикальные гофры	10	0,75
4.4	Гориз. балки прод. переборок	10	0,55-0,75	у днища и расчетн. палубы