domenica 29 gennaio 2017

LA NAVE IN BACINO



LA NAVE  IN BACINO

Ogni nave nel corso della sua vita necessita di periodiche messe in secco (nei bacini di carenaggio per le navi maggiori, sugli scali di alaggio per quelle piu’piccole). I bacini utilizzati sono essenzialmente di due tipi:  BACINI GALLEGGIANTI: in generale sono di costruzione meno costosa ma risultano più onerosi come esercizio. Hanno il vantaggio di poter essere trasportati, ma anche l'inconveniente di necessitare essi stessi di carenaggio: in tal caso si ricorre ad un bacino di muratura di dimensione adeguata. BACINI IN MURATURA :comunicano con lo specchio di acqua antistante attraverso il lato corto.Esso e’ posto al di sotto del livello del mare ed in questo modo la nave puo’ farvi agevolmente ingresso.La via di comunicazione con lo specchio d’acqua viene chiusa attraverso una speciale paratia a tenuta stagna denominata barca porta.    La pressione idrostatica contribuisce a tenere chiuso il bacino ed a garantirne la tenuta. Esistono anche  bacini con chiuse incernierate che si aprono ruotando verso il basso .In un bacino di carenaggio troviamo una fila di taccate centrali ed un certo numero di taccate laterali dove la nave in bacino andrà ad appoggiarsi.  Oltre alle taccate esistono anche altri sistemi di sostegno; nei bacini di più vecchia costruzione si ha una struttura a gradini, che però mal si adatta alle forme delle navi moderne. Questo tipo di sistemazione richiede l'uso di puntelli laterali e conserva una sola fila centrale di taccate.  In un bacino moderno al posto delle taccate laterali vengono impiegate delle ventriere mobili, incernierate alle taccate centrali e manovrate idraulicamente o mediante un sistema di catene. Le taccate in genere sono alte 1,6÷1,7 m ed hanno un passo di 1,2÷1,3 m (con il pieno pari approssimativamente al vuoto) e nei bacini moderni sono spostabili (sia quelle centrali che quelle laterali). La taccata è costituita da un blocco di cemento al di sopra del quale troviamo due strati di legno di diverso tipo: l'altezza totale della taccata sarà determinata da un compromesso tra la limitazione da dare al passaggio della nave (più le taccate sono basse e meno la nave dovrà essere alleggerita) e la necessità di eseguire liberamente le operazioni di carenaggio. Lo strato inferiore di legno è particolarmente duro (quercia, rovere) mentre la parte superiore detta cuscino è di legno tenero (abete) allo scopo di compensare i piccoli disallineamenti della chiglia e permettere alla nave di assestarsi. Al momento dell'ingresso in bacino la nave deve essere il più possibile leggera e senza merci pericolose, l'assetto dovrebbe essere per quanto possibile dritto (il trimming viene concordato preventivamente  con l’ufficio tecnico dei cantieri, in ogni caso circa lo 0,2-0,3% della lunghezza nave ).  L'operazione di immissione della nave in bacino è operazione abbastanza complessa; se le dimensioni del bacino lo consentono si utilizzano dei rimorchiatori, nei bacini più moderni l'operazione è facilitata dalla presenza di carrelli di rimorchio che trainano la nave all'interno. Fatto ciò è necessario centrare la nave, operazione possibile traguardando opportunamente. Si comincia poi ad esaurire l'acqua e la nave ad un certo momento incomincerà ad appoggiarsi sulle taccate, da questo punto in poi essa comincia anche ad assettarsi longitudinalmente. Quando l'acqua è tutta esaurita la reazione è allora distribuita su tutta la lunghezza nave. La reazione concentrata raggiunge il suo valore massimo proprio un istante prima che la nave si adagi completamente: è proprio questo il momento più critico dell'intera operazione.Una volta esaurito il bacino e’ possibile eseguire una verifica di robustezza sia longitudinale che trasversale.In particolare sara’ consigliabile la verifica della robustezza longitudinale poiche’ specialmente nel caso di bacini galleggianti si possono avere considerevoli parti della nave a sbalzo.In genere la nave  risultera’ inarcata(data l’assenza di carico) e la spinta distribuita su  di una lunghezza inferiore(la reazione potra’ essere considerata distribuita trascurando la presenza di uno spazio vuoto tra una taccata e l’altra.Il vero pericolo delle operazioni di messa a secco in bacino resta comunque la presenza di zone a sbalzo per le quali le sollecitazioni possono essere notevoli.La verifica potrebbe partire anche dall’esame delle deformazioni subite dallo scafo(le quali comportano una variazione della reazione di appoggio): per procedere in un calcolo simile dovremo mettere in conto anche le caratteristiche di deformabilita’ dei legni che costituiscono la zona elastica delle taccate.L’immissione di una nave in bacino e il  varo, ai fini della stabilita,vengono trattati  con gli stessi problemi  dell’incaglio,anzi potremmo dire un incaglio voluto. Nell’immettere una nave in bacino non  si puo’ pretendere che la nave si adagi contemporaneamente su tutte le taccate, perche’ :1) esse  non sono mai perfettamente allineate, 2)  eventuali deformazioni della nave.Quindi ,per evitare che la nave si appoggi su qualche parte piu’ debole  necessita farla poggiare sulle parti piu’ robuste ,quali la prua o la poppa;ad un certo punto  durante lo svuotamento del bacino si avra’ una situazione come quella in figura 1 per cui la nave e’ incagliata in A,e man mano che il bacino si svuota la nave ruotera’ intorno a  A adagiandosi sulle taccate.

 Fig. 1

La situazione e’ simile all’incaglio,inquanto la nave e’ soggetta sia alla spinta dell’acqua che alla reazione delle taccate.Nel caso del varo si ha inizialmente la nave che e’ poggiata sull’invasatura  ed e’ inclinata.Man mano che  la nave scende arrivera’ ad un certo punto che comincera’ a raddrizzarsi ruotando intorno al punto A, per cui nel varo ci sara’ una prima fase di traslazione e poi una seconda fase di traslazione e rotazione.
















Fig. 2
Nelle condizioni della fig. 2 la nave sara’ sostenuta in parte dalla spinta idrostatica S ed in parte dalla reazione di appoggio  R ; la nave,quindi,e’ come incagliata  ed effettuando lo studio statico del varo si considerera’ una nave incagliata  ad una profondita  f. Si dovra’ poi trovare della nave la posizione di equilibrio.Ritornando  all’immissione in bacino, come e’ noto svuotando il bacino di carenaggio avremo una diminuizione di stabilita’ che possiamo calcolare cosi’ :
Conoscendo:  Momento unitario di assetto - Dislocamento –Assetto della nave – posizione baricentro –
distanza del punto di appoggio sulle taccate dal baricentro.  (fig. 3)
Esempio : Nave con 3000 Tonn. di dislocamento  -   KM  =  4,5 metri
                   Momento unitario di assetto  = 80 Tonn./mt.
                   Distanza dell’appoggio sulle taccate dal baricentro = 40 metri
                   Assetto  =   50 cm  appoppata
R =    5 0  80 /  4 0    =  1 0 0   Tonn. (reazione delle taccate)
La perdita di stabilita’ sara’ data :
R    x   KM  / Dislocamento   =   1 0 0  x  4,5   /  3000  =  0,15  metri.
Importante nella fase preparatoria per l’entrata in bacino o nell’uscita dallo stesso,gli specchi liquidi riferiti a casse o doppi fondi devono essere ridotti al minimo per le ovvie conseguenze sulla stabilita’.Inoltre si cerca ,nei limiti del possibile uscire dal bacino con le stessa situazione dei pesi dell’entrata.Come accennato prima il trimming (T) va concordato con la direzione del cantiere.






Fig. 3
Altro metodo per verificare, durante l’immissione della nave in bacino,il valore del pescaggio medio oltre il quale la nave diventa instabile e’ il seguente: conoscendo il Dislocamento,il valore del GM, l’immersione media ed il Dislocamento unitario avremo la seguente formula:
Δi =  D  x  GM  / Du  im.
 Subito dopo aver toccato le taccate e’ buona norma sondare tutti i depositi ,operazione che va ripetuta prima dell’uscita dal bacino. In fase di galleggiamento e’ molto importante che la distribuzione dei pesi sia quella dell’immissione. 

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