Ein plädoyer für das gegenfluten bei schlagseite

AROEUF

J.ab.

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Scheepsbouwkun

Technische Hogeschool

SCHFFBAUTEC1NISCHE GESELLSCHAFT

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Preisausschreiben 1968/69

Von der Schiffbautechnischen Gesellschaft wurden im Rahmen des Preis-ausschreibens für Arbeiten,

die der Erhöhung der Sicherheit auf den

Gebieten des Schiffbaues, des Schiffsmaschinenbaues und der

Schiffs-elektrotechnik dienen, fünf Arbeiten ausgezeichnet, die wir nachfolgend und

in den nächsten Heften veröffentlichen. Die Beiträge werden außerdem

zusammengefaßt in einem Sonderheft herausgebracht.

1. Preis

Ein Plädoyer für das ,,Gegenfluten" bei Schlagseite

¡rsbesondere auch bei Schlagseite infolge übergegangener Schüttladung

Von Schi!fbau-!ngeníeur G. Wo i s i n

darauf geachtet werden sollte, daß sie in besosiderem Maße dafür geeignet sind, imNotfall bei breiig gewordener Ladung die Stabilität des Schiffes durch Wasserballast ausreichend zu erhöhen.

2. Zur Normierung der statischen Schiffsstabilität

Die übliche Hcbelarmkurvc stellt die Zu- und Abnahme des Stabilitäts"- (stabilisierenden) oder auch aufrichtenden Momentes mit Krängungswinkei çc dar. Das Moment ergibt sidi dann jeweils durch das Produkt aus dem Hebel by, den man an der Stelle g der Kurve entnimmt und dem Deplace-ment D in Mp. Die Auff.sssung der Hebelarme als

»normier-te" aufrichtende Momente ergibt sich daraus, daß man die

Stabilität verschieden großer aber ähnlicher Schiffe nahezu unmittelbar an Hand der Hebelarmkurven vergleichen kann [3, 4]. Für den Vergleich mehrerer Stabilitätsfälle desselben Schiffes bei verschiedenen Tiefgängen und d. h. bei verschie-denen Verdrängungen sind korrigierte, auf eine bestimmte, z. B. die Konstruktionsverdrängung bezogene« Hebelarm-kurven richtiger (wegen der Termini normiert" und »bezo-gen" siehe [5]). Aus Vorstehendem folgt, daß bei ungefähr gleichen Hebelarmkurven, aber verschiedenen

Verdrängun-gen für zwei Ladefä Ile eines Schiffes die Stabilität bei der gfo"-ßeren Verdrängung ebenfalls größer ist. (Von bezogenen He-bclarmkurven und Rest-GM0-Werten würde man zweckmä-ßig auch bei Leckstabilitätsuntersuchungen ausgehen. Es soll-ten die in SOLAS [6] genannsoll-ten mindessoll-tens erforderlichen 5 cm Rest-GM nicht auf die jeweilige Verdrängung des intak-ten Schiffes unmittelbar vor Eintreintak-ten des Leckfalles bezogen sein, sondern auf dic Konstruktionsverdrdngung. Sonst kann sieh das Kuriosum ergeben, daß die gleiche Rest-Stabilitäts-momentenkurve bei gleicher Schwimmlage bei zwei verschie-denen Beladungsfiillen in einem Fall ausreicht und ini ande-ren nicht.) Konsequenter und einfacher, aber mit einer stär-keren Umstellung verbunden wäre, die aufrichtenden Mo-mente durch Division durch (LBH) zu normieren, statt durch D. Konsequenter wäre das, weil dadurch Vergleiche zwisdsen verschiedenen Schiffen (z. B. von ansonsten gleichen Schwe-sterschiffen, jedoch das eine mit Freibord Xni", das andere ohne besonderen Freibord) mutmaßlich leichter würden; ein-facher wäre das, weil wieder nur nods normiert" würde und nicht mehr ,,bezogen" zu werden brauchte. Eine stärkere Um-stellung wäre damit verbunden, weil die normierte

Stabili-tätsmonientenkurve die Anschaulichkeit des Hebels"

ver-lieren und die Zahlen auch in einem anderen Größenbereich liegen würden (es sei denn, man bezieht z. B. auf (0,5 LBH)). Diese Anmerkungen zur Normierung an dieser Stelle haben den Zweck, die nur bedingte Aussagekraft der üblichen tat-sächlichen Hebclarmkurve aufzuzeigen.

Schiff und Hafen, Heft 2/1970, 22. Jahrgang 105 1. EinTeitung

Es gibt Totalverluste in der Schiffahrt durch Kcntcrn von nicht leckgeschlagencn Schiffen zwar nicht häufig, jedoch sind solche F1Ie auch in jüngerer Zeit geschehen. Besonderes

Auf-sehen erregte der Untergang des 12 8S9 BRT großen MS

,,Kremsertor" durch Übergehen der Ladung am 20. 1. 1966 im Englischen Kanal. Die Ursache wird im teilweisen Breiigwer-den der gelaBreiigwer-denen 17 000 t Eisenerzkonzentrat infolge seines

Feuchtigkeitgehaltes und unter den Erschütterungen im

Schiffsbetrieb gesehen [1]. Vor kurzem wurde eine Liste mit 30 weiteren bekanntgewordenen Fällen von verrutschter, mei-stens breiig gewordener Schüttladung aus der Zeit von 1954 bis 1966 veröffentlicht [2]. In der Hälfte dieser Fälle kam es vor Erreichen eines Nothafens durch zu große Schlagseite zum Untergang der Schiffe.

Der Fall MS ,,Kremsertor" ist viel diskutiert worden, u. a. wurden auch dic Möglichkeiten erörtert, dic die Schiffsfüh-rung hatte, um noch auf der Reise, nach dem Verrutschen der Ladung den Totalverlust abzuwenden. Dabei erschien Ge-genfluten" als einzige praktikable, gleichzeitig aber als ris-kante Maßnahme, weil vielleicht als Folge durch Zurückrut-sehen der Ladung cine noch größere Schlagseite zur anderen Schiffsseite hätte entstehen können [1].

Hier soll naher untersucht werden, inwieweit

,,Gegenfiu-ten' wirklich cinc gefährliche Maßnahme darstellt, und es

soli dargelegt werden, daß richtiges Beballasten des Doppel-bodens nach Auftreten einei- Schlagseite ini allgemeinen ein gutes Mittel zur Begegnung einer Kentergefahr ist (s. dagegen [7] - dort wid nur unsymmetrisches Fluten und Lenzen be-trachtet und dessen Gefährlichkeit betont).

Es ist aus einem bestimmten Grund sogar sehr angebracht, dic Möglichkeiten, die die Schiffsführungcn haben, um einge-tretenen Schlagsciten und dadurch hervorgerufener Kenter-gefahr entgegenzuwirken, gründlicher noch, als es hier mög-lich ist, zu untersuchen. Einerseits lassen sich u. a. aus \Virt-schaftlichkeitsgründcn auch moderne Mehrzweck-Massengut-schiffe nicht so bauen, daß ini normalen Beladungszustand bei jedem Schüttgut, das brciig werden kann, für diesen Fall eine Kerstergefahr auszuschließen wäre. Andererseits haben von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützte Untersu-chungen am Institut für Schiffbau der Universität Hamburg zwecks Festlegung eindeutiger Grenzwerte der zulässigen Feuditigkeitsgchaltc für die Verschiffung der verschiedenen in Frage kommenden Schüttgütcr, um ein Breiigwerden auf der Fahrt mit Sicherheit auszuschließen, nicht zu dem erhoff-ten Ergebnis geführt [2].

Der Verfasser möchte daher noch einen Schritt weitergehen und andeuten, daß schon beim Bau von Massengutschiffen

13 o M5 cas y

I!,

-Abb. i zu a), Fall negativer Anfangsstabilität

Falsche Methode: Umpumpen

Ein Ausgleichsmomer.t führt zum Umschlagen

der Krängung von 'j, nach q, wobei 'j , >

¡j _.Beim Verrutschen breiiger Ladung ¡st ein

dynamisches Uberschwingen über 'j, hinaus kaum zu befürchten.

3. Drei Arten de Gegenflutens

Eine Schlagseite, d. h. eine bleibende Kringung kann wTh-rend einer Fahrt einsetzen durch:

negative Anfangsstabilität (GM0< 0);.

ußerc Krängungsmomente, deren Richtung relativ

zum Schiff evtl. nicht festliegt, deren Richtung also

umschlagen' kann;

innere Krngungsmomentc, deren Richtung relativ zum Schiff festliegt.

Beispiele sind für

Entstehen freier Oberflchen durch Lenzen oder

Be-ballasten von Tanks, durch Leckwerden von gefüllten Tanks oder durch Eindringen von Leckwasser in leere Raume, Vereisung des Oberwassersdiiffeb, Eindringen von Seewasser in Decksladung;

Windkriingung (z. B. beim durch den Wind drehen" des Schiffes 'ändert sich die Kringungsrichtung), See-gangssvirkung und Rudermanöver;

y>

Abb. 4 zu b), Fall äußeren

Krüngungsrnon,en-tes M1, beliebig wechselnd aus Sb- oder

Stb.Richtung angreifend Falsche Methode: Umpumpen

M verringert Kränung von 'j auf 'j.,; z. B.

bei Windschlagseite führt ein Umschlagen der

Windrichtung relativ zum Schiff zu ¡'j

wobei der zusätzliche Uberschwingwínkel noch nicht berücksichtigt ist.

106 Schiff und Hafen, Heft 2/1970, 22. Jahrgang

Abb. 2 zu a), Fait negativer Anfangsstabilität

Richtige Methode: symmetrisches Gegenfluten Eine Erhöhung der Ar.fangsstabilität durch Vergrößerung cies Produkts aus Verdrangung und Abstand des Gewichtsschwerpunktes führt

zu kontinuierlicher Verringerung der Schlag-seite von j auf j,, bis auf O ohne Gefahr des Umschlagens der r(röngungsrichtung. Bemerkung:

Bei grölierer Krängung führt die Methode einer Erhöhung der Anfangsstabilität, cl. h.

je-ner Stabilität bei ., = O evtl. dennoch nicht zum Ziel, wenn nämlich die Stabilität bei

gro-ßen Krängungswinkeln durch früheres Eirtau-chan des Freiborddecks evtl. sogar abnimmt,

das dürfte sich jedoch praktisch nur sehr

sel-ten so sfark auswirken.

Abb. 5 zu b), Fait äußeren Krängungsmomen-tes M1, beliebig wechselnd aus Bb- oder Sfb-Richtung angreifend

Richtige Methode: symmetrisches Gegenfluten

Verlagerung der Krängung von 'j nach 'j,.

bei Umkehrung des die Schlagseite erzeuge-den Krüngungsmornentes wird 'j

. = - 'j., und

d. h. <J'1

. ', =

nicht erreichbar.

Abb. 3 zu a), Fall negativer Anfangsstabilität

Kombinierte Methode: unsymmetrisches Gegen fufen

Es kommt bei ,', zwar auch zum labilen Gleich-gewicht und Uberschwingungen nach der

an-dares Seite, wobei .j., jedoch nicht größer

als zu sein braucht.

Wenn I,(GM ' D) sin 'j _!>IM - cos 'j

wie gezeichnet, ist das auch nicht der Fall, es sei denn vorübergehend durch dynamische Wirkung.

e) unsymmetrische Überflutung in einem Leckfal!, einsei-tiger Verlust von Decksladung (letzterer ist eigentlich ein Grenzfall von b) und c)).

Übergehen von Ladung gehört, soweit sie nicht wieder zu-rückrutschen kann, zu e), sofern sie das aber z. B. beim Breiig-werden \'orl Schüttladungen kann, zu a).

Sinnvolle Gegenmaßnahmen sind bei:

Erhöhen der Anfangsstabilität z. B. durch symmetri-sches Beballasten des Doppelbodcns (durch die freie Oberfläche wird die Krängung zwischenzeitlich evtl. noch vergrößert), s. Abb. i bis 3;

Erhöhen der Anfangsstabilität oder - wenn keine

Gefahr des Umschlagens der Richtung des Krängungs-momentes besteht - auch unsymmetrisches

Gegenflu-ten oder Umpumpen' z. B. von VorräGegenflu-ten, s. Abb. 4

bis 6;

unsymmetrisches Gegenfluten oder Umpumpen".

Abb. 6 zu b), Fall äußeren

Krängungmomen-tes M1, beliebig wechselnd aus Bb- oder Stb. Richtung angreifend

Kombinierte Methode: unsymmetrisches Gegent lutes

'j,, wird eatl. kleiner als '

, aber stets größer als 'j,, wenn das Kriingungsmomeet sein Vor-zeichen ändert.

Bemerkung:

Fur e), den Fall elves inneren oder äußeren

Krängungsmomentes, das seine Richlung nicht

imkel,ren kann, erübrigen sich weitere Abbil-dungen; es gelten die Punkte 'j und 'j, der

Abbildungen 4 bis 6 zu Fall b), die Punkte j., entlallen dagegen. Auch ist das U m p u m

-pen dann ebenfalls

eine richtige

M e t h o ci e ; insofern als . = O erreichbar

ist, sonar die beste. AlGfdD)'sny

't

r

N7

Im Falle c) ist cine Erhöhung der Anfangsstabi1itc weniger sinnvoll und wirksam, es sei denn die Anfangsstabilität ist -z. B. im Leckfall - sehr klein. Schlagseiten infolge kombinier-ter Wirkung verschiedener Ursachen wire idealcrweise cnt-sprechend kornbnicrt entgegenzuwirken. Hcrbei ist u be-rücksichtigen, daß ein unsymmetrisches Gegcnflutcn von Doppelboden- und Tieftanks unterhalb des Gewichtsschwcr-punktes des Schiffes bereits cinc Kombination von symmetri-sdicrn Gegenfluten und Umpumpen von Ballastwasscr dar-stcllt. Unter ,,Umpumpen" wird hier insbesondere eine, be-zogen auf das Schiff, waagerechte Verschiebung eines Gewich-tes verstanden, z. B. von einem Sth.- in einen gleichen

Bb.-Tank.

Die Dberlagerung im Fall des unsymmetrischen

Gegenflu-tens erhellt auch daraus, daß bei sehr großen Schlagseiten

selbst versehentlich seitenverkehres unsymmetrisches Gegen-fluten des Doppelbodens die Krängung nicht mehr vergrö-ßert, sondern verringert. (Die Krängung wird im jeweiligen Augenblick dann verringert, wenn dic Lotrechte durch den Schwerpunkt der befluteten Wasseroberfläche im Schiff auf der der Krängung abgewandten Seite von dem Wasserlinien-schwerpunkt des Schiffes im Krängungszustand liegt und um-gekehrt). Das wäre wahrscheinlich auch bei ,,Kremsertor" eingetreten, bei der bis zum Erreichen von 40° Schlagseite der Hauptantrieb lief, um noch einen Nothafen zu erreichen, und die auch danach noch einen halben Tag lang mit zuneh-mender Schlagseite bis 80° schwimmen blieb. Auch ein Cber-. gehen der breiartigen, also zähflüssigen Ladung zur bebal-lasteten Seite hätte dann die Kentergefahr nicht vergrößert.

Über die Auswirkungen eines verringerten Freibords Durch eine zusätzliche Beballastung des voll beladenen Schiffes in einem Notfall wird natürlich der Freibord abneh-men und je nach dem Verbrauch von Vorräten die Lademarke eintauchen. Demzufolge wird dann

a) mehr Wasser an Deck kommen können und evtl. die Ladeluken und andere Verschlüsse vermehrt gefähr-den, werden

h) die Stabilitätsmomente bei größeren Schlingerbewe-gungen, hei denen das \Vetterdeck zu Wasser kommt, evtl. sogar etwas abnehmen, und ferner werden e) der Trimm. die Längs- und die allgemeine Festigkeit

des Schiffes und gegebenenfalls seine Lecksicherheit

beeinflußt und zwar im allgemeinen beeinträchtigt. \Vegen dieser Risiken, die zwar gegen ein akutes Kenter-risiko wenig wiegen, sollte jedoch bei Unterschreiten der La-demarke durch die Notmaßnahme des Gegenflutens gegebe-nenfalls der nächste Hafen angelaufen werden.

Um genau zu wissen, bei welchen Schiffstypen (z. B. Tief-gang-Freibord-Verhältnissen) in welchem Maße eine zusätz-lichc Beballastung des Doppelbodens wirksam würde und wel-che Risiken das jeweils einschlösse, sollte man m. E. hierzu ein Forschungsprogramm aufstellen und durchführen, wie es für die Ermittlung der zulässigen Feuchtigkeitsgehalte bei der Verschiffung von Schüttgütern geschehen ist. Es kann dazu im folgenden Kapitel ledigkch ein Ansatzpunkt geboten wer-den.

Die Anderung der Stabilitätemomente bei verringertem Freibord

Auch die Anderung des Stabilitätsmomentes kann in einen Formanteil M51 und in einen Gewichtsanteil gegliedert werden. Wird der Formanteil wie üblich auf den Kielpunkt K« bezogen, können zu seiner Ermittlung die

Pantokarenen h = f (D, q,) benutzt werden: =

. Dh1 . D1.

Es können in den üblichen Diagrammen der Pantokarenen

im rechtwinkligen Koordinatennetz hyperbelförmig

ge-krümmte Bezugslinien Mtf = konst. gezeichnet werden. Die schneiden dic Pantokarenen erfahrungsgemäß meistens im ganzen Bereich unter einem solchen \Vinkel, daß der Form-anteil des Stabilitätsmomcntes mit dem Deplacement stets zunimmt. Nun geht zwangsläufig bei einer Vergrößerung des Deplacements durch symmetrisches Beballasten audi cinc

Ver-größerung des negativen Gewichtsanteils ein. Es ist interes-sant, zu ermitteln, wiê breit und hoch eine mittlere Doppel-bodenzelle sein darf, um bei deren Füllung das Stabilitätsmo-ment nicht zu verringern, sondern möglichst noch zu vergrö-ßern.

In [S] ist der Einfluß des Freibords auf den Hebel des

Formanteils des aufrichtenden Momentes bei q, = 30° syste-matisch untersucht, und zwar für Glattdeckfrachtschiffe von 50 bis 150 m Länge (mit einem zugrundegelegten Linienriß, der entsprechend statistisch festgestellten mittleren L/B- und B/H-Verhältnissen affin verzerrt wurde). Danadi nimmt der Hebel mit zunehmendem Tiefgang stets ab. Es kann durdi Multiplikation der Hebel mit = f

(-k).

ebenfalls veröffentlichten Beziehung, der neuartig normierte Formanteil des Stabilitätsmomentes selbst ermittelt werden, der danach in dem untersuchten Bereich mit dem Tiefgang stets zunimmt. Für den kleinen Teil des untersuchten

Berei-ches, der eine Tiefgangsvergrößerung über das für den Typ-A-Freibord an sich zulässige maximale Maß hinaus betrifft, sind Anderungen des Stabilitätsmomentes, d. h. seines Form-anteils (im Rahmen der Genauigkeit der Auswertung der ge-druckten Diagramme, s, [9]) praktisdi proportional zur Ver-größerung des Deplacements. d. h. der Ballastmenge.

Es ergibt sich die auf D bezogene Anderung des Forman-teils des Stabilitätsmonientes bei einer Vergrößerung des Dc-placements um A D danadi zu ungefähr

L-50m

Ah

von L = 60 m bis L = 140 ni.

D. h., daß bei kleinen Schiffslángen das aufrichtende Mo-ment relativ kleiner ist. Das erklärt sich durch den bei den kürzeren Längen auch relativ bereits geringeren Freibord bei

AD

Tiefgang auf Lademarke. Bei L = 130 m und

D = 0,10

ergibt sich also

AD

A h* 1,50 m

--

Das zusätzliche Ballastgewicht darf also an einem Hebel bis zu 1,50 ni, bezogen auf den Kielpunkt K, angreifen. Um auch im ersten Augenblick des Füllens eines Doppelbodenniit-teltanks eine zusätzliche Krängung völlig zu vermeiden, dürf-ten die Tanklängswände nur 1,S0 m aus Mitte Schiff stehen. Hoch darf der Tank dabei maximal 6,00 ni sein, um audi im und bis zum Endzustand keine größere Krängung zu beloem-men. Da man mit dem Beballasten aber mindestens ini End-zustand eine Verringerung der Krängung erreichen will, muß bei einer vorliegenden Krängung von 30° die Tankhöhe klei-ncr sein, was praktisch auch stets der Fall sein dürfte. Der Endzustand wird durch eine große Breite des Tanks nur gün-stig beeinflußt, da dadurch A D/D vergrößert wird, sofern sich ein etwaiger labiler Zwischenzustand nicht auf ihn aus-wirkt.

Möglichkeiten vorbeugender Schutzmaßnahmen

Der stets bereits vorhandene und bei beladenen Fahrtszu. ständen fast immer leere Ballastrauns im Doppelboden ist für Gegenmaßnahmen bei Schlagseiten hervorragend geeignet.

(Hätten Trockenfrachter ihn nicht bereits zwecks Stran-dungsschutzes und für die Beballastung bei Lcerfahrt, müßte man ihn an dieser Stelle vorschlagen). Es sind jedoch noch einige Verbesserungen möglich, die ihn für den hier ange-sprochenen Zweck noch geeigneter machen. Es sollte eine be-sonders rasche Flutung möglich sein, z. B. durch Fernbetäti-gung von der Kommandobrüdce oder wenigstens »von Deck", und zwar duçch Flutventile in den betreffenden Tanks auf dem Wege natürlichen Druckausgleichs mit dem Außenwas-ser (wie früher z. B. Munitionskammern auf Kriegsschiffen natürlich geflutet wurden) oder durch eine leistungsfähige Ballastpumpanlage. Die hierfür vorzusehenden Doppelboden-mitteltanks sollen einerseits möglichst schmal sein, um di evtl. während der Flutung eintretende zusätzliche Krängung

durch die freien Obcrf1ithen klein zu halten. Andererseits

sollten die Tanks lang sein, damit die Gegenmaßnahme

be-rcits mit einem Tank möglichst wirksam ist. Die stirkere

Verringerung der Lingsstabilitt bei langem Tank durch die

frcien Obcrflidien wirkt sich lediglidi in einer

voriiherge-henden und ungfährlichcn Vertrimmung aus. Auch eine Er-höhung des Doppclbodens zwecks Vergrößerung des Tank-volumens sollte erwogen werden, da die einhergehende Erhö-hung des Ladeschwerpunktes sehr willkommen sein kann, um

zu harte Rollbewcgungen zu vermeiden. Letztere können

nm1ich mit ursich1ich für das Übergehen von Ladung sein. Ferner sollten die Tanks so auf der Schiffslänge angeordnet sein, daß nach Beballastung keine Trimmnderung oder aber ein etwas achterlastiger Trimm bewirkt wird. Bei letzterem ist im allgemeinen nämlich noch eine kleine zusätzliche

Sta-bilititsverbesserung zu erwarten.

Außer diesen konstruktiven Maßnahmen sollte man die Stabilittsblttcr an Bord ergnzcn durch Rechenergebnisse

für Fille mit übergegangener Ladung unter deutlicher Auf-zeigung der \Virkung einer Beballastung des Doppelbodens. Evtl. ist sogar eine in der Bundesrepublik von der Seeberufs-genossenschaft genehmigte Empfehlung oder Kapitänsanwei-sung über die Handhabung der Schutzeinrichtungen und über sinnvolle Gegenmaßnahmen bei Schlagseite den Schiffskom-mandos mitzugeben (entsprechend der in SOLAS, Regel 20, vorgeschriebene Kapazitätsanweisung für Fahrgastschiff e [6]). 7. Zusammenfassung

Im Zweifel über die Ursache einer Schlagseite, dic offenbar auch nch zunimmt, und bei negativer Anfangsstabilität, z. B. durch freie Oberflächen von Flüssigkeiten, sollte man immer symmetrisch gegenfluten, d. h. möglichst in Doppelboden-mittelzellen Ballast nehmen". Diese Maßnahme sollte

recht-zeitig erfolgen, damit sie nicht wegen einer evtl.

vorüber-gehend durch die freie Ballastwasseroberfläche auftretenden,

zusätzlichen Schlagseite später unterbleibt. Im Fall breiig gcwordener Schüttladung gilt das Gesagte ebenfalls, jedoch

Korrosionseigenschaften der Schweißnähte von

Die internationale Schiffahrt durchläuft in den letzten Jah-ren eine stürmische Entwicklung. Durch den Bau immer grö-ßer werdender Schiffseinhciten und die Wahl der Schiffswege in kalten, sauerstoffreichen Gewässern ist die Beanspruchung der \Verkstoffe von Schiffen laufend gewachsen. Die Wahl entsprechender Stahlsorten und Schwcißzusatzwerkstoffe trug dieser Entwicklung Rechnung.

Von besonderem Interesse ist das Korrosionsverhalten der

im Schiffbau üblicherweise verwendeten Stähic und ihrer

Schweißnähte. Nach Betrachtung der an Schiffen

auftreten-den Korrosion und der Klärung der Eigenschaften des als

Korrosionsmittel auftretenden Meerwassers, wurde ein Ver-suchsprogramm zusammengestellt, um das Korrosionsvcr-halten von Stahlblechen in Verbindung mie dem Schweißgut entsprechender Elektroden unter möglichst

wirklichkeitana-hen Bedingungen zu ermitteln. Gemessen wurden die

Lö-sungspotentiale und - die Stromdichten der Lösungsströme von unlegiertcn halbberuhigten und beruhigten

Schiffbau-stählen (Gütegrade A bis E nach Vorschrift des

Germani-schen Lloyd) sowie niedrig mie Kupfer, Nickel und Vanadin

oder mit Chrom, Kupfer, Nickel und Phosphor legiertem

Dimensionieren von

Im Januar 1970 ist die Richtlinie VDI 2013 (DM 10,10) »Dimensionieren von Bauteilen aus GFK" erschienen. Beim Dimensionieren von GFK-Teilen müssen folgende Gesichts-punkte berücksichtigt werden: Die Auswahl der Werkstoffe,

die Wahl des Verarbeitungsverfahrens und die Gestaltung

des Werkstückes.

Hinweise für die Auswahl der Werkstoffe gibt die

Richt-linie VDI 2010 »Reaktionsharze, Verstärkungsfasern und

Zusatzstoffe für das Herstellen von Werkstücken aus GFK", Blatt I Grundlagen, Verstärkungsfasern und Zusatzstoffe,

Blatt 2 Ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze), Blatt 3

Epoxidharze (EP-Harzc). Dic Verfahren zum Herstellen von \Vcrkstückc.n aus GFK sind in der Richtlinie VDI 2011

be-schrieben.

108 Schiff und Hafen, Heft 2/1970. 22. Jahrgang

scheint sowohl bei beginnender Schlagseite »um den Anfiin-gen zu wehren" als auch bei großer cingetretener Schlagseite, die sich dem Maximum der Hebclarmkurve bzw. der

Stabili-tätsmomcntenkurve nähert, ein - evt1. zusätzliches -

un-symmetrisches Gegenfluten als Notbremse" gegen eine akute Kentergefahr angebracht. Beim unsymmetrischen Gegenflu-ten wird im Unterschied zum Unspumpen nicht nur ein Ge-genmoment erzeugt, sondern auch die Stabilität des Schiffes im allgemeinen verbessert.

Da nach neuen Forschungsergebnissen keine eindeutigen Grenzwerte der zulässigen Feuchtigkeitsgehalte von Ladungs-schüttgiitern aufgestellt werden können, um deren Breiig-werden mit Sicherheit zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Wirkung des Gegenflutens in einem

Schiffbau-Forschungspro-gramm gründlich zu untersuchen. Den Sduiffsführungen könnten dann, je nach Schiffstyp differenziert, klare Richt-linien gegeben werden. Es wird ferner die Möglichkeit ange-deutet, bereits bei der Auslegung von Schiffen insbesondere von Massengutschiffen, den Gesichtspunkt, bei Schlagseite

und bei Kentergefahr möglichst wirksam gegenfluten zu kön-nen, zu berücksichtigen.

8. Schrifttum

[1] Kentern durch Obergehen von Schüttladung. Der Unfall des

Motor-schiffes ,,Kremsertor". Hansa 103 (1966) 5. 2113.

121 Arndt B. SchQttgut und Kentersicherheit, Hansa 105 (1968), S. 2013.

Wendel, K.: Sicherheit Segen Kentern. VDI-Zeitschrift 100 (1968), S. 1523.

Wendel, K. Bemessung und Oberwachung der Stabilität. im

Jahr-bach der Schifibautecirnischen Gesellschaft, 59. Band 1965, Springer. Vsrlag, Berlin usw., 1966, S. 607.

DIN 5490, Entwurf Juli 1962, Beuth.Vertrieb GmbH., Berlin und

Ko In.

161 International Conference on Safety of Life at Sea 1960, Published for inter-Governmental Maritime Consultative Organisation, London

1960.

Msiller-Kraul: Handbuch fUr die Schiffsfshrung, Bd. il, 7. Auflage,

springer-Verlag, Berlin usw., 1968, S. 447.

Abicht, W.: Dber den Zusammenhang zwischen Freibord und

auf-richtendem Moment. Hansa 101 (1964), S. 2217. [71

[8]

Sondere!ektroden für den modernen Schiffbau

Feinkomnbaustahi im Vergleich zum Sdiweißgut entsprechen-der Elektroden. Untersucht wurde entsprechen-der Einfluß von beweg-tem und nicht bewegbeweg-tem, teilweise mit sauerstoffgesättigbeweg-tem

künstlichen Meerwasser im Temperaturbereich von 2 bis

+200 C. Schließlich wurden stumpfgeschweißte

Stahlblech-proben bis zu 2 Monaten der Korrosion von strömendem

(4 mIs), sauerstoffgesättigtem künstlichen Meerwasser ausge-setzt. Die Versuchsergebnisse geben Aufschluß darüber, wel-che Schweißzusatzwerkstoffe sich am besten zum Schweißen der untersuchten Stähle eignen, wobei die unlegiertdn

Elek-troden mit crzsaurer oder rutilsaurer Hülle (Es VIlI s oder Ti VIII bs) für die Schiffbaustähle der Gütegrade A bis E

und die mit Kupfer und Nickel bzw. mit Kupfer, Nickel-und Chrom legierten kalkbasisch umhüllten Elektroden für die entsprechend legierten Feinkornbaustähle und unlegierten Fcinkornbaustähle der Gi' tegrade C und E als besonders ge-eignete Schweißzusatzwerkstoffe anzusehen sind.

(Krrosionscigenschaften des Schweißgutes von Sonder-elektroden für den modernen Schiffbau: von W. 1-Iummitzsch und W. Zwintzscher, Hamm/Westf.Thyssenforschung 1.Jahr-gang 1969, Heft 4). Werner Hum m it z sc h

Bauteilen aus GFK

Das Gestalten von Werkstücken aus GFK ist Gegenstand der Richtlinie VDI 2012.

Die Richtlinie VDI 2013 enthält umfangreiche Werkstoff-kennwerte, die unter Berücksichtigung der Umweltbedingun-gen das Berechnen der Bauteile ermöglichen. Neben dem Be-rechnen mit den herkömmlichen Festigkeitsgrößen wird das auf die Verstärkung bezogene Diniensionierungsverfahren behandelt. Rechenbeispiele zeigen, daß sich eine Verbindung zwischen der üblichen Festigkeitsberechnung und den ver-stärkungsbezogenen Dimensionierungsgrößcn herstellen läßt. Die Rechenarbeit wird. dadurch wesentlich vereinfacht. Um-fangreiche Beschriftungsangaben bieten die Möglichkeit, nodi tiefer in die Materie einzudringen.

Die VDI-Richtlinien können bezogen werden bei der Beuth-Vertrieb GmbH, Berlin oder Köln.