YARAANMA Gemiler pek çok nedenle kaybedilebilir. Bunlar arasında en önemlileri şunlardır: Yapısal problemler nedeni ile geminin kırılması veya parçalanması Aşırı dalgalı denizlerde alabora Çatışma veya karaya oturma nedeni ile yaralanma Yangın İnfilak Tüm kayıpların yaklaşık %40 ını yaralanma nedeni ile oluşan kayıplar oluşturur. Modern bir yük gemisinin maliyeti 0 milyon doları ve bu gemide taşınan yük de 30 milyon doları bulabilir (savaş gemilerinde bu maliyet çok daha fazladır). Gemi ve yükün sigortalanmış oldukları düşünülse bile bir yaralanma durumunda gemideki yolu ve mürettebatın hayatları tehlikeye atılmış olaak ayrıa taşıma sisteminde aksamalara ve çevre kirliliğine de neden olunabileeği için gemilerin bir yaralanma durumunda batmalarını önleyii tedbirleri almak bir gemi mühendisinin temel görevidir. Yaralanma nedeni ile gemilerin kaybedilmesi genel olarak iki şekilde olabilir; birinisi sephiye kaybı ve trim değişimi nedeni ile batma olayı, ikinisi de enine stabilitede oluşabileek kayıplar sonuu alabora olayıdır. Çatışma veya karaya oturma nedeni ile gemiye gireek suyun gemiyi batırmasını önleyii en iyi tedbir gemiyi enine ve boyuna su geçirmez perdeler ile bölmelere ayrımaktır. Böylee bir yaralanma durumunda bir veya bir kaç bölme su ile dolsa bile gemi tamamen kaybedilmemiş olaaktır. Ayrıa yeterine bölmelere ayrılmış bir gemi kaybedilse bile batması belli bir zaman alaağı için yolu ve mürettebatın kurtarılması için fırsat bulunmuş olaaktır. Oysa hiç bölmelendirilmemiş bir gemi son deree kısa bir zaman içerisinde bataaktır. Bir geminin yaralı stabilitesi geminin tamamen batmasını önleyeek yeterlikte olmalıdır. Gemileri bölmelere ayırırken maliyet ve güvenlik arasında bir denge kurulması gerekeektir. Yaralanmaya karşı güvenlik açısından gerekli bölme sayısı hem inşa maliyetini artıraak ve hem de geminin yük ve yolu taşıma kapasitesini azaltaaktır. Bu noktada bir optimizayson yapmak çoğu zaman imkansızdır. Burada tasarımının imdadına Uluslararası bölmelendirme ve yaralı stabilite kriterleri yetişir ve belli minimum bölmelendirme konfigürasyonları bu şekilde belirlenebilir. TANIMAR: Perde güvertesi: Su geçirmez perdelerin uzadığı en yüksek sürekli güvertedir. Sınır hattı marjin hattı- (Margin line): Geminin yaralanma durumunda güvertesinin suya girmemesi için bırakılan emniyet payını ifade eder. Perde güvetesinden 7.6 m (3 inh) aşağıdan şiyer hattına paralel çizilen hayali hatta denir. Geminin hiç bir yaralanma durumunda sınır hattının üzerinde suya girmemesi istenilir. PDF proessed with CutePDF evaluation edition www.cutepdf.om
0.076 m Perde güvertesi Sınır hattı Permeabilite: Bir bölmeye alınabileek akışkan haminin bölmenin toplam hamine oranıdır. Haimde olduğu gibi alan için de permeabilite tanımlanabilir: Alan permeabilitesi : µ a yaralı bölmedeki sııv yüzey alanı yaralıbölmenin gerçek yüzey alanı a a w a w :yaralı bölmenin gerçek yüzey alanı yaralı bölme yüzeyindeki elemanların alanı a :yaralı bölmenin gerçek yüzey alanı Haim permeabilitesi : µ v yaralı bölmeye giren sııvını hami yaralıbölmenin gerçek hami v v w v w :yaralı bölmenin gerçek hami yaralı bölmedeki elemanların hami v :yaralı bölmenin gerçek hami Gemideki bazı bölmelerin permeabite değerleri: Bölme Permeabilite Tamamen boş bölme 0.98 Yaşam mahalleri 0.95 Makine dairesi 0.85 Dolu ambar 0.60 Sıvı dolu ambar 0.00 RO-RO bölmeleri 0.90 Konteyner ambarları 0.70 Yaralı bölme boyu: Simetrik bir yaralanma durumunda, gemi boyuna herhangi bir noktada, bu nokta merkez olmak üzere gemiyi sınır hattına teğet hale getireek en büyük bölme boyuna o noktadaki yaralı bölme boyu denir. Gemi boyuna değişik noktalarda hesaplanan yaralı bölme boyu değerlerinin birleştirilmesi ile de yaralı bölme boyu eğrisi elde edilir. Bir geminin yaralı bölme boyu eğrisinin bilinmesi halinde gemi boyuna herhangi bir noktada bu nokta merkez olmak üzere kritik yaralı bölme boyu, bu noktadan çıkılan dikin yaralı bölme boyu eğrisini kestiği noktadaki ordinat değeri olarak belirlenebilir.
Yaralı bölme boyu eğrisi l Yaralı bölme boyu AP l/ l/ FP Bölmeleme faktörü: Geminin yaralanması durumunda sınır hattına teğet hale gelmesi için gerekli bölme sayısını belirtir. Bölmeleme faktörü 0.5 olan bir gemide bitişik iki bölmenin yaralanması durumunda gemi hiçbir zaman sınır hattının ötesinde batmayaaktır. Bölmeleme faktörü geminin tipine ve boyuna göre belirlenir. İzin verilebilir bölme boyu: Yaralı bölme boyu ile bölmeleme faktörünün çarpımından elde edilen boy değeridir. F, bölmeleme faktörü ve l, yaralı bölme boyu ise; izin verilebilir bölme boyu Fxl dir. YARAANMA HESAPARI a) Yaralı Bölme Haim Merkezinin Yerinin (x w ) Belirlenmesi: Başlangıçta trimsiz olarak yüzmekte olan gemi baş taraftaki bir bölmesinin yaralanması sonuu aşağıda gösterildiği şekilde başa trim yaparak yüzmeye devam etmektedir. AP F G B x o x B +w xw w FP v w : gemiye giren suyun hami ( v w ) w : gemiye giren suyun ağırlığı (w v w.ρ) : yaralanmadan öneki deplasman : yaralanmadan sonraki deplasman ( + w) x o : yaralanmadan öneki CB x : yaralanmadan sonraki CB x w : yaralı bölme haim merkezinin mastoriden uzaklığı Son durumdaki kuvvet bileşenlerinin mastoriye göre momentlerini alırsak:. o w x +. x w. x 0 saat yönü (-) 3
x w çekilirse yaralı bölme haim merkezinin mastoriden uzaklığı aşağıdaki gibi bulunur, x w. x +. xo. x ± w v w. x o Mastoriye göre, x o ve x aynı tarafta ise (-) x o ve x farklı tarafta ise (+) Gemiye giren su miktarının (w veya v w ) hesaplanması: Geminin yaralanmadan öneki deplasmanı ( ) ve sephiye merkezinin mastoriden uzaklığı (CB) yüzdüğü su hattındaki drafttan girilerek hidrostatik eğrilerden okunabilir. Anak yaralanmadan sonraki deplasman ve yeni sephiye merkezinin yeri bilinmemektedir. Dolayısı ile gemiye giren suyun hami ve ağırlığı başlangıçta belli değildir. Bunların belirlenmesi amaı ile şöyle bir yol izlenebilir: Yaralanmadan sonraki geminin yaptığı trim miktarı veya baş kıç su çekimleri biliniyor ise trimli su hattı Bon-Jean alan eğrileri üzerine çizilir. Trimli su hattının her bir postayı kestiği noktalardan, yaralı geminin su hattı altındaki en kesit alan değerleri okunur. Her bir postanın en kesit alan değerleri kullanılarak trimli durumdaki geminin en kesit alan eğrisi çizilir, eğrinin altındaki alandan geminin hami ve alan merkezinin mastoriye uzaklığından da haim merkezinin mastoriye olan uzaklığı bulunur. wl5 wl4 wl3 wl wl AP 3 4 5 6 7 8 9 FP Bon-Jean alan eğrileri CB A(x) 0 x Trimli geminin en kesit alan eğrisi 0 ρ. A ( x). dx CB 0 x A( x) dx v w v w.ρ w b) Yaralı Bölme Boyunun (l) ve Bölme Ortasının Yerinin (x l ) Belirlenmesi: Gemiye giren su miktarının (w) ve haim merkezinin (x w ) belirlenmesinden sonra yaralanan bölmenin boyu ve konumu aşağıdaki şekilde belirlenebilir. v w : yaralı bölmeye giren suyun hami x w : yaralı bölme haim merkezinin mastoriden uzaklığı µ : bölmenin permeabilitesi vw v o : bölme hami ( v o ) µ x m : bölme haim merkezinin yaralı bölme boyu ortasına uzaklığı 4
x l : yaralı bölme boyu ortasının mastoriden uzaklığı x : hesapla bulunan bölme haim merkezinin mastoriden uzaklığı (x x l - x m ) a a x m b b A(x) x w x d d l/ l/ Yaralı bölme boyu ve konumu deneme yanılma yöntemi ile belirlenebir. Önelikle yaralı bölme boyu ortasının bölme haim merkezine olan uzaklığı (x m ) tahmin edilir ve bu noktadaki alan değeri bölmenin ortalama alanı kabul edilerek, bölme boyunu bulmak üzere bölme hami ( v o ) ortalama alana bölünür. Bulunan bu ilk boy değeri şekildeki gibi bölme ortasının iki yanına eşit şekilde yayılır (abd). İlk tahmin olarak yerleştirilen bölmenin hami ve haim merkezinin bölme ortasına olan uzaklığı beş nokta için.simpson yöntemi ile hesaplanabilir. Hesaplanan haim, gerekli haim (v o ) değerine ve hesaplanan haim merkezi gerekli haim merkezi (x w ) değerine eşit olmalıdır. Anak bunu ilk denemede gerçekleştirmek zordur ve bu nedenle ikini bir iterasyon gereklidir (a b d ). İkini deneme de yeterli olmaz ise iterasyon sayısı gerektiği kadar arttırılır: v w ve x w daha öne hesaplandı.. Deneme: x 0 (x l x w ) kabul edilir. l m v A o ort vw / µ A( x ) w l s 4 v m : bölmenin hami hesaplanır x m : hesaplanır x x l - x m bölmenin hesaplanan haim merkezi v x m v o x w haim için tolerans miktarı ve haim merkezi için tolerans miktarı l l bölme boyu x l x w bulunur.. Deneme: l l v o (bölme boyu haimle orantılı şekilde değiştirilir) v m : hesaplanan son değer vm 5
x x + x (bölme ortası x m kadar başa doğru kaydırılır) x m : hesaplanan son değer l w m l s 4 v m ve x m : yeni bölme için hesaplanır x x l - x m yeni bölmenin hesaplanan haim merkezi v x m v o x w haim için tolerans miktarı ve haim merkezi için tolerans miktarı Bölme boyu (l l ) ve bölme ortasının mastoriden uzaklığı (x l ) bulunmuş olur. Gerekirse. denemeye benzer şekilde iterasyon sayısı artırılır. Haim veya haim merkezinin birisi için verilen tolerans miktarı sağlanmış diğerinde sağlanmamış ise toleransın sağlandığı değer tüm iterasyonlarda sabit tutularak sadee diğeri için yeni değerler hesaplanır. 6
YARAANMA HESAPARI Bir yaralanma durumunda geminin kaybedilme riskinin belirlenmesi için önelikle değişik yaralanma senaryolarının geliştirilmesi ve her bir senaryo için geminin yaralı durumda inelenmesi gerekir. Bu senaryolarda kullanılaak bölme sayı ve kombinasyonları genellikle uluslararası konvansiyonlar ile belirlenir. Her bir yaralanma senaryosunda aşağıdaki karakteristikler belirlenmelidir: Yaralı su hattı trim ve meyil miktarları Yaralı durumdaki stabilite Bu karakteristikleri belirlemede iki ayrı yaklaşım kullanılabilir: a) Eklenen Ağırlık Yöntemi b) Kayıp Sephiye Yöntemi EKENEN AĞIRIK YÖNTEMİ KAYIP SEPHİYE YÖNTEMİ + w sbt KG KG KG sbt GM GM GM FSC var yok SİE var yok M D M D M D FSC: Serbest Yüzey Etkisi SİE: Serbest İrtibat Etkisi MD: Doğrultuu Moment 7
EKENEN AĞIRIK YÖNTEMİ Başlangıçta W su hattında dengede yüzen bir gemi aşağıda şekilde gösterildiği gibi merkezi bir bölmesinin yaralanması sonuu bölmeye dolan su nedeni ile W su hattına kadar paralel bataaktır. Bölme merkezde ve simetrik olduğu için herhangi bir meyil veya trim oluşmayaaktır. Son durumda gemiye ABEF hamindeki deniz suyunun ağırlığı kadar ek bir ağırlığın eklenmiş olduğu düşünülebilir. Bu ek ağırlık W W tabakasının sağlayaağı ek kaldırma kuvveti ile dengeleneektir. Gemiye alınan ek ağırlık miktarının belirlenebilmesi için ABEF haminin dolayısı ile W su hattının bilinmesi gereklidir ki bu su hattı öneden bilinmediği için anak tahmin edilebilir. Tahmin edilen su hattı için ek ağırlık ve ek sephiye hesapları yapılarak bu ikisi belli bir yaklaşıklık sınırı içerisinde eşitlenene kadar iterasyon yapılır. Bu yaklaşıma Eklenen Ağırlık Yöntemi denilir. W W A D B C p F E Eklenen ağırlık metodunda yaralanan bölmeye yük alınmış gibi hesaplar yapılır. v : yaralanan bölmenin hami (DCEF) a : yaralanan bölmenin su seviyesindeki yüzey alanı (AB) µ : yaralı bölmenin haim permeabilitesi µ a : yaralı bölme yüzeyinin alan permeabilitesi : ilk durumdaki deplasman : son durumdaki deplasman v w : gemiye giren suyun hami (ABEF deki su hami) w : gemiye giren suyun ağırlığı + vw vw v µ + a µ a p p : paralel batma miktarı + w w ρ v w Paralel batma miktarı: W W hami ABEF DFEC + ABCD ( ) deki su hami A p WP p v µ + µ a ( A µ a ) v µ WP a a p A WP : ilk durumdaki su hattı alanı p A WP v µ µ a a (m) paralel batma miktarı, v µ p A 00 WP w T m (m) paralel batma miktarı (yaralı bölme üstten sınırlı ise) 8
Son durumdaki ağırlık merkezinin yüksekliği: KG KG + w kg + w kg : gemiye giren suyun ağırlık merkezinin dipten mesafesi Son durumdaki sephiye merkezinin yüksekliği: p KB + vw T + KB + w T + KB + v + w w p Son durumdaki enine metasantr yarıçapı: I BM BM I : orijinal su hattının enine atalet momenti Son durumdaki boyuna metasantr yarıçapı: I F BM BM I F : orijinal su hattının boyuna atalet momenti Serbest yüzey (FSC) ve serbest irtibat etkisi (SİE): Yaralanan bölme üstten sınırlı değil yani yaralanma sonrası son denge durumunda hala bölmenin su ile dolabileek kısımları mevut ise yaralı bölme gemideki yarı dolu bir tank olarak düşünülebilir. Dolayısı ile metasantr yüksekliğinde azaltıı etkiye sahip bir serbest yüzey etkisi (FSC) olaaktır. Bölme üstten sınırlı değil ise metasantr yüksekliğinde azaltıı etkiye sahip başka bir durum daha olaaktır: Yaralı bölmeye giren suyun ağırlık etkisi ile gemi trim veya meyil yapaak, trim veya meyil yaptığında gemiye bir miktar daha su dolaak bu dolan su da ilave bir meyil veya trime neden olaaktır ve bu durum gemi sephiye kuvvetleri momenti ile ağırlık kuvvetleri momenti belli bir açıda dengeye gelene kadar devam edeektir. Sonradan bölmeye giren su KB, BM ve KG de değişikliklere deden olabileektir anak ihmal edilmemesi gereken en büyük değişiklik ağırlık merkezinin yukarıya doğru hareketi şeklinde gerçekleşeek ve metesantr yüksekliği (GM) de de azalmaya neden olaaktır. Bu etkiye serbest irtibat etkisi (SİE) denir. SİE : serbest irtibat etkisi a. a. yw Sİ E µ ( m) a : yaralı bölmenin su seviyesindeki yüzey alanı y w : yaralı bölme yüzey alan merkezinin C ye uzaklığı Yaralı geminin enine metasantr yüksekliği: GM KB + BM KG Bölme üstten sınırlı GM KB + BM KG FSC Sİ E Bölme üstten sınırlı değil i x µ a. a. y w GM KB + BM KG 9
Geminin yapaağı meyil açısı: tanφ w d GM w : gemiye giren suyun ağırlığı d : yaralı bölmedeki suyun ağırlık merkezinin C ye uzaklığı Aşağıdaki şekilde gösterilen sanak tarafındaki bir bölmesinin yaralanması durumunda geminin su çekimlerinin bulunması: y w B ms mi tanφ Sanak su çekimi : T s T + p + m s ø m s p İskele su çekimi : T i T + p m i m i d T C Yaralı geminin boyuna metasantr yüksekliği: Boyuna stabilite hesabında FSC ve SİE ihmal edilebilir. GM KB + BM KG Yaralı geminin m trim momenti:. GM M T ( t. m / m) 00 Geminin yapaağı trim: t ( CG CB ) w d 00M T 00M T l (m) w : gemiye giren suyun ağırlığı d l : yaralı bölmedeki suyun ağırlık merkezinin yüzme merkezine (F) uzaklığı M T : yaralı geminin m trim momenti Aşağıdaki şekildeki gibi bir geminin baş tarafındaki bir bölmesinin yaralanması durumunda su çekimlerinin bulunması: p t k T k AP T CF F d l θ T b FP t b B tb tk tanθ CF + CF t b CF t( ) ve T b T + p + tb t k CF t( + ) ve Tk T + p tk t 0
KAYIP SEPHİYE YÖNTEMİ Kayıp sephiye yaklaşımında geminin yaralanma sonuu su ile dolan bölmesi DCEF nin artık denizin bir parçası haline geldiği kabul edilir. Geminin toplam ağırlığı değişmediği ve bu bölmedeki sephiye de artık kaybedildiği için gemi kaybettiği sephiyeyi paralel batarak sağlayaaktır. ABCD bölmesi başlangıçta gemiye sephiye sağlamadığı ve yaralanma sonrası da denizin bir parçası olaağı için ek bir sephiye sağlamayaaktır. Dolayısı ile su ile dolan DCEF bölmesinden kaybedilen sephiye, W ADW ve B C tabakalarından sağlanaaktır. W W A D B C p F bb kb E Kayıp sephiye yönteminde yaralanan bölme denizin bir parçası olarak kabul edildiği için (üstten sınırlı olmayan bölmelerde) orijinal su hattı formunun dolayısı ile su hattı alan merkezinin (yüzme merkezi (F)) değiştiği kabul edilerek hesaplar gerçekleştirilir. Ayrıa gemiye ek bir ağırlık alınmadığı için deplasman hami ( ), deplasman ( ) ve ağırlık merkezinin omurgadan yüksekliği (KG) sabit kalaaktır. v : yaralanan bölmenin hami (DCEF) a : yaralanan bölmenin su seviyesindeki yüzey alanı (AB) µ : yaralı bölmenin haim permeabilitesi µ a : yaralı bölme yüzeyinin alan permeabilitesi : deplasman sabittir. KG : ağırlık merkezinin yüksekliği sabittir. Kayıp sephiye v µ Paralel batma miktarı: DCEF deki su hami W ADW B C) ( ) hami ( + v µ A p p µ a ( A µ a ) v µ WP WP a a p p : paralel batma miktarı A WP : orijinal su hattı alanı p A WP v µ µ a a (m) paralel batma miktarı, p v (m) paralel batma miktarı (yaralı bölme üstten sınırlı ise) A µ WP Son durumdaki ağırlık merkezinin yüksekliği: KG sabit
Son durumdaki sephiye merkezinin yüksekliği: Geminin yaralı bölmesinde kaybedilen hamin ( v µ ), bb kadar yukarıya hareket ettiği kabul edilerek haim merkezindeki değişim ve yeni haim merkezi hesaplanır, ( v µ ) bb p KB KB + bb T + kb p ( v µ ) ( T + kb) KB + KB kb : yaralı bölme haim merkezinin omurgadan yüksekliğidir. Son durumdaki enine metasantr yarıçapı: I BM I I ( i + a. yw ) ( AWP a ) e y I + AWP. e y ( i + a.( yw + e y ) ) a. yw ey AWP a I : yaralı su hattının enine atalet momenti ( x eksenine göre) I : orijinal su hattının enine atalet momenti (x eksenine göre) i : yaralı bölme yüzeyinin enine atalet momenti (alan merkezinden geçen x e paralel eksene göre) y w : yaralı bölme yüzey alan merkezinin C ye uzaklığı e y :yüzme merkezindeki enine kayma miktarı e x F F e y y w a x x x w Son durumdaki boyuna metasantr yarıçapı: I BM I I F ( i + a. xw ) ( AWP a ) ex I F + AWP. ex ( i + a.( xw + ex ) ) a. xw ex AWP a I : yaralı su hattının boyuna atalet momenti ( (F ) den geçen mastoriye paralel eksene göre) I F : orijinal su hattının boyuna atalet momenti ( (F) den geçen mastoriye paralel eksene göre) i : yaralı bölme yüzeyinin boyuna atalet momenti (alan merkezinden geçen mastoriye paralel eksene göre) x w : yaralı bölme yüzey alan merkezinin orijinal yüzme merkezine (F) uzaklığı e x :yüzme merkezindeki boyuna kayma miktarı 3
Yaralı geminin enine metasantr yüksekliği: GM KB + BM KG Geminin yapaağı meyil açısı: w d tan φ GM Kayıp sephiye kuvveti : w v µ ρ d : yaralı bölme haim merkezinin yeni yüzme merkezine uzaklığı Aşağıdaki şekilde gösterilen sanak tarafındaki bir bölmesinin yaralanması durumunda geminin su çekimlerinin bulunması: mi ms tanφ B B ey + ey B B e y m s mi ( e y ) tanφ m s ( + e y ) tanφ F ø p m i d v T Sanak su çekimi : T s T + p + m s İskele su çekimi : T i T + p - m i C Yaralı geminin boyuna metasantr yüksekliği: GM KB + BM KG Yaralı geminin m trim momenti:. GM M T ( t. m / m) 00 Geminin yapaağı trim: t ( CB CB) w d 00M T 00M T l (m) Kayıp sephiye kuvveti : w v µ ρ d l : yaralı bölme haim merkezinin yeni yüzme merkezine (F ) uzaklığı M T : yaralı geminin m trim momenti Aşağıdaki şekildeki gibi bir geminin baş tarafındaki bir bölmesinin yaralanması durumunda su çekimlerinin bulunması: p F t k T k AP T F d l θ v T b FP t b B tb tanθ CF' tk + CF' CF' t b t( ) ve T b T + p + tb CF' 4 t k t( + ) ve Tk T + p tk t
Başlangıçta meyilsiz ve trimsiz olarak yüzmekte olan yukarıdaki geminin sanak baş tarafındaki bir bölmesinin yaralanması sonuu son su çekimleri aşağıdaki şekilde olaaktır: İskele-Kıç İskele-Baş Sanak-Baş Sanak-Kıç Başlangıç su çekimi T T T T Paralel batma p p p p Meyil -m i -m i m s m s Trim -t k t b t b -t k Son su çekimi T+p-m i -t k T+p-m i +t b T+p+m s +t b T+p+m s -t k 5
DENİZE İNDİRME Gemiler denizde inşanın getirdiği zorluklar nedeniyle genelde karada veya kuru havuzlarda inşa edilirler. Büyük gemilerin kızak üzerinde inşası zorluklar çıkarabileeğinden kuru havuzda inşa terih edilebilir. Böylee denize indirme esnasında karşılaşılabileek tehlike ve zorluklar ortadan kaldırılmış olur. Anak kuru havuzların inşa maliyeti yüksektir ve bu havuzları havuzlama hizmetleri için işletmek çok daha karlıdır. Kızak üzerinde inşa en çok terih edilen bir yöntem olup bu şekilde inşa edilen gemiler kıçtan veya yandan indirme yöntemlerinden biri ile inşa sonrası denize indirilirler. Yandan indirme daha riskli olduğu için sınırlı deniz alanına sahip nehir veya körfez tersanelerinde uygulanır. Kıçtan indirme çok daha yaygın olarak uygulanmakta olup aşağıda bu yöntem anlatılaaktır. KIÇTAN DENİZE İNDİRME Gemilerin baş yerine kıçtan denize indirilmelerinin temel nedeni genelde gemi kıç formu daha doldun olduğu için suya girdiğinde daha iyi bir frenleme kuvveti sağlayabilmesidir. Anak baştan indirme de nadir olmakla birlikte görülebilmektedir. Kıçtan denize indirmede uygun olmayan kızak boyu veya kızak eğimi, denize indirme sırasında geminin devrilmesine, kırılmasına veya kızakta kalmasına neden olabilir. Bu nedenle indirileek geminin tip ve boyutlarına uygun bir kızak boyu ve kızak eğiminin sağlanmış olması önemlidir. Kullanılan kızaklar düz olabileeği gibi avantajları nedeni ile eğrisel yüzeyli kızaklar da kullanılabilmektedir. Kızaklar tersane inşa edilirken bu tersanede inşa edileek gemi tip ve boyutları dikkate alınarak belirlenmelidir. Kıçtan denize indirme eğik düzlemde bir fizik problemi olarak ele alınabilir. Burada temel amaç gemiye etkiyen kuvvetlerin belirlenmesi ve geminin bu kuvvetlerin etkisi altındaki hareketinin irdelenmesidir. Bunun için de denize indirme işlemine başlamadan öne aşağıdaki bilgilerin sağlanmış olması gereklidir:. Gemiye ait hidrostatik özellikler ve trim diyagramları. Geminin iniş ağırlığı ve ağırlık dağılımı veya ağırlık merkezinin yeri 3. Kızak eğimi 4. Denize indirme esnasındaki deniz seviyesi ve ıslak kızak boyu 5. Gemi omurgasının eğimi Kızaklar sabit ve kayıı kızaklar olmak üzere iki ayrı türdür. Kayıı kızaklar gemiye bağlı olup gemi ile birlikte sabit kızaklar üzerinde hareket ederler. Kayıı kızak boyu gemi boyunun yaklaşık %80 i kadar olup bu kızakların baş ve kıçtaki uçları baş papet ve kıç papet diye adlandırılır. Kızağın su içerisinde kalan kısmı ıslak kızak ve ıslak kızağın uç noktası da eşik olarak adlandırılır. Aşağıda bir kıçtan denize indirme problemi şematik olarak gösterilmektedir. 6
Baş papet Kıç papet Kayıı kızak k Sabit kızak Eşik (Treshold) λ p α AP λ : ıslak kızak boyu k : kayıı kızak boyu p : kıç dikme (AP) ile su seviyesi arası mesafe W k : kayıı kızak ağırlığı W : toplam iniş ağırlığı tanα : kızak eğimi Gemilerin büklüklerine göre seçilmesi gereken kızak eğimi: Küçük gemiler için Orta büyüklükte gemiler için Büyük gemiler tan α 6 4 8 0 4 Genelde kızak eğiminin giderek artması kıçtan indirmede avantajlı bir durumdur. Bunu sağlamak üzere eğrisel yüzeyli kızaklar kullanılabilir. Bu kızakların eğrilik yarıçapları 5000-5000 metre arasında değişebilir. Islak kızak boyu (λ) güvenlik açısından olabildiğine büyük olmalıdır anak ilk yatırım maliyetleri ıslak kızak boyunu minimumda tutmayı zorunlu kılablir. Kızakların uzun süre işgal edilmesini önlemek ve geminin iniş ağırlığını arttırmamak için gemiler genellikle tamamlanmadan denize indirilirler. İniş ağırlığı genellikle küçük gemilerde deplasmanın %50 si, büyük gemilerde ise %40 ı ivarındadır. 7
Kızak sayısı küçük gemilerde tek, çok büyük gemilerde ise dört olabilmekle birlikte en sık kullanılan kızak sayısı ikidir. Kızaklar genellikle gemi ortasından sanak ve iskele tarafa B/3 aralıkla yerleştirilirle. Sabit kızaklar ve kayıı kızaklar arasındaki sürtünmeyi azaltmak üzere basına dayanıklı yağlar kullanılır. Kızaklara gelen basıç, P W b l m 5 / olmalıdır. k t B/3 b Kayıı kızak Sabit kızak KIÇTAN DENİZE İNDİRMEDE DENİZE İNİŞ AŞAMAARI:. Geminin sakin durumdan denize girişine kadar olan aşama. Geminin denize girişinden dönmeye başlamasına kadar olan aşama 3. Geminin dönmeye başlaması ile yüzmesi arasındaki aşama 4. Geminin serbest yüzmesi. AŞAMA: Geminin sakin durumdan denize girişine kadar olan aşama Wsinα G T α W Wosα W : geminin toplam iniş ağırlığı (ton) Gemiyi harekete zorlayan kuvvet : Wsinα Gemiyi durdurmaya çalışan sürtünme kuvveti : T k.wosα k : statik sürtünme katsayısı (k 0.0 0.065) Geminin kızakta hareket edebilmesi için, Wsinα kwosα veya tan α k olmalıdır. 8
. AŞAMA: Geminin denize girişinden dönmeye başlamasına kadar olan aşama Geminin denize girmesi ile birlikte bir sephiye kuvveti oluşaak ve bu sephiye kuvvetinin oluşturaağı moment gemiyi kızaktan kaldırmaya çalışaaktır. Sephiye kuvvetinin baş papete göre momenti ağırlık kuvvetinin aynı noktaya göre momentine eşit veya büyük olduğunda gemi baş papet etrafında dönmeye başlayaaktır. Bu esnada baş papet üzerinde büyük basınçlar oluşabileek ve bu basınçlar hem kızaklara hem de gemiye zarar verebileektir. b G B i W a α W : geminin toplam iniş ağırlığı (ton) : sephiye (ton) i M : ağırlığın baş papete göre momenti (ton.m) WP M : sephiyenin baş papete göre momenti (ton.m) M M P P WP b W a i Baş papet etrafında dönme olayının başlayabilmesi için, M M b W a olmalıdır. P WP i ton.m M P M WP Dönme başlar Geminin hareket miktarı (s) (m) 9
3. AŞAMA: Geminin dönmeye başlaması ile yüzmesi arasındaki aşama Bu aşama geminin baş papet etrafında dönmeye başlaması ile kızağı terk ederek serbest yüzmeye başlaması arasında geçen süredir. 4. AŞAMA: Geminin serbest yüzmesi Geminin yüzmeye başlaması ile tamamen durması arasındaki geçen süredir. Geminin serbest yüzmeye başlaması için ton.m i W olmalıdır: W i Yüzmeye başlar Geminin hareket miktarı (s) (m) Anti Tiping Momenti (M T ) (Eşikte dönmeye karşı moment): Gemiyi kızaktan kaldırmaya çalışan deplasman kuvvetinin eşiğe göre momenti ile ağırlık kuvvetinin aynı noktaya göre momenti arasındaki farka anti tiping momenti denir. Anti tiping momentinin denize indirmenin tüm aşamalarında toplam denize iniş ağırlığının dört katının (4W) altına inmemesi istenilir. M M M W olmalıdır. W : toplam iniş ağırlığı (ton) T T WT 4 M WT : ağırlığın eşiğe göre momenti (ton.m) saatin dönüş yönünde (-) M : sephiyenin eşiğe göre momenti (ton.m) saatin dönüş yönünde (+) T M T > 4W Geminin hareket miktarı (s) (m) 0
Örnek: Aşağıda boyut ve özellikleri verilen dikdörtgenler prizması şeklindeki dubanın kıçtan denize indirme hesaplarını gerçekleştiriniz. Boy : 40 m Genişlik B : 8 m Derinlik D : 4 m Dubanın ağırlığı W : 640 t Kayıı kızakların ağırlığı W K : 3 t Kızak eğimi tanα : / Islak kızak boyu λ : 5 m Kıç dikeyin su seviyesine uzaklığı p : m Kayıı kızak boyu K : 0.8 Deniz suyu yoğunluğu ρ :.05 t/m 3 Çözüm: 4m 4m α k 3m λ5m pm Denize indirme hesaplarını 0 posta sistemine göre 0,, 4, 6, 8, 0 nolu postalar için yapalım. Hareket miktarı (s i ): s i p + i i 0,, 4, 6, 8, 0 posta numaraları 0 İniş Ağırlığı: W WK + W 640 + 3 67 t
Ağırlığın baş papete göre momenti: K M WP W 67 6 075 t Sephiye: Herhangi bir i. heraket anındaki sephiye aşağıdaki şekilden yararlanılarak bulunabilir. (s i -p)/3 i α B s i -p b i ( s p).. ρ. tanα B i Sephiyenin baş papete göre momenti: Ağırlığın eşiğe göre momenti: Sephiyenin eşiğe göre momenti: M i 0.9 ( si p 3 P ) M WT W si ( + λ + p) saat yönü (-) M T i si λ + p + ( si p) saat yönü (+) 3 Anti tiping momenti: M T M T M WT i 0 4 6 8 0 s i (m) 9 7 5 33 4 W (t) 67 67 67 67 67 67 i (t) 0.9 87.5 96.8 349.9 546.7 M WP (t.m) 075 075 075 075 075 075 M P (t.m) 0 78.9 68.3 550.4 8863.3 39. M WT (t.m) -6800-44 -6048-67 4704 0080 M T (t.m) 0 7. 495.6 64.8 574.5 844.5 M T (t.m) 6800 43. 6543.6 836.8 00.5 764.5
800 700 600 500 400 300 00 00 0 ton Geminin hareket miktarı (s) (m) 0 0 0 30 40 50 W (t) i (t) Dubanın 0. postası denize girdiğinde henüz yüzmeye başlamaz. 4000 000 0000 8000 6000 4000 ton.m MWP (t.m) M P (t.m) 000 0 Geminin hareket miktarı (s) (m) 0 0 0 30 40 50 Duba yaklaşık olarak 37-38 m kızak üzerinde hareket ettikten sonra baş papet etrafında dönmeye başlar. 3
5000 ton.m 4500 4000 3500 3000 500 000 500 000 M T 000<4W688 500 Geminin hareket miktarı (s) (m) 0 5 0 5 30 35 40 45 Geminin minimum anti tiping momenti 4W dan küçük olduğu için yeterli değildir. 4
KAYNAKAR.Gemi Hidrostatiği ve Stabilitesi Ders Notları, Doç.Dr. Fahri ÇEİK,. Gemi Hidrostatiği ve Stabilitesi Ders Notları, Prof.Dr.Hüseyin YIMAZ 3. Gemi Teorisi Ders Notları, Doç.Dr. Kadir Sarıöz 4.Gemi Teorisi Ders Notları, Prof. Dr. Alim YIDIZ 5