Об определении расчетной температуры окружающего воздуха при выборе материалов корпусных конструкций на основе требований нормативных документов

   Объектом исследования в статье являются конструкции морских транспортных судов, подверженные длительному воздействию низких температур окружающего воздуха.

   Предметом исследования являются методы определения расчетной температуры окружающего воздуха при выборе стали для корпусных конструкций.

   Рассмотрены методы, которые базируются на требованиях нормативных документов. Выполнен обзор существующей отраслевой нормативной базы, включая Правила Российского морского регистра судоходства, требования Международной ассоциации классификационных обществ, Международной морской организации, Финско-шведской морской администрации, Береговой охраны США. Выполнены расчеты температуры на основе анализа открытой отечественной базы данных измерений с 2013 по 2024 гг. в зимний период для точек наблюдения в восточной части Балтийского моря (Финский залив) и на Северном морском пути. Проведено сопоставление значений температур, полученных по разным методикам. Приведены результаты применения методов теории вероятностей и математической статистики для определения значения расчетной температуры воздуха. Определены параметры нормального закона распределения расчетной температуры для рассмотренных точек наблюдения, получены вероятностные оценки требуемых значений температуры.

1. Правила классификации и постройки морских судов. Часть II. Корпус / Российский морской регистр судоходства. — СПб., 2025. [Электронный ресурс] URL: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=A011D0A4-F22C-4505-A3C4-332156964EDF&f=2-020101-174-2 (дата обращения 06. 03. 2025).

2. UR S6 Use of Steel Grades for Various Hull Members — Ships of 90 m in Length and Above, Rev.9 Corr.2 Nov 2021 / International Association of Classification Societies. [Электронный ресурс] URL: https://iacs.s3.af-south-1.amazonaws.com/wp-content/uploads/2022/05/18114147/ur-s6rev9corr2.pdf (дата обращения 23. 11. 2024).

3. Руководство по применению положений Международного кодекса для судов, эксплуатирующихся в полярных водах (Полярного кодекса) / Российский морской регистр судоходства. — СПб., 2020. [Электронный ресурс] URL: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=735E29AC-610F-4D5C-9A50-7A70A9C2BE18&f=2-030101-031 (дата обращения 23. 11. 2024).

4. Resolution MSC.370(93). Amendments to the International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk (IGC Code), 2014. [Электронный ресурс] URL: https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MSCResolutions/MSC.370(93).pdf (дата обращения 13. 08. 2023).

5. Правила классификации и постройки судов для перевозки сжиженных газов наливом. Часть IV. Хранение груза / Российский морской регистр судоходства. — СПб., 2024. [Электронный ресурс] URL: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=8E3390C1-F159-4EFE-B13E-8C6579548659&f=2-020101-176-4 (дата обращения 06. 03. 2025).

6. Guidelines for the Application of the 2017 Finnish-Swedish Ice Class Rules. TRAFI/708629/03.04.01.01/2018, 2019.

7. Convention on the Protection of the Marine Environment of the Baltic Sea Area, 2014. [Электронный ресурс] URL: https://helcom.fi/wp-content/uploads/2019/06/Helsinki-Convention_July-2014.pdf (дата обращения 23. 11. 2024).

8. Revised HELCOM Recommendation 25/7, 2016. Baltic Marine Environment Protection Commission. [Электронный ресурс] URL: https://helcom.fi/wp-content/uploads/2019/06/Rec-25-7.pdf (дата обращения 23. 11. 2024).

9. US Coast Guard. 46 CFR § 154.176 — Longitudinal contiguous hull structure. [Электронный ресурс] URL: https://www.law.cornell.edu/cfr/text/46/154.176 (дата обращения 23. 11. 2024).

10. Development of a Mandatory Code for Ships Operating in Polar Waters. Statistical data on temperature in polar and sub-polar regions. SDC 1/INF.12. International Maritime Organization, 2013.

11. Bridges R. A study on the specification of minimum design air temperature for ships and offshore structures / R. Bridges, K. Riska, L. Lu, M. du-Couedic-de-Kererant et al. // Ocean Engineering. — 2018. — Vol. 160. — Р. 478 — 489.

12. Филин В.Ю. Обоснование требований МАКО и Регистра к выбору материалов корпусных конструкций, эксплуатируемых при низких климатических температурах. Часть 1. Сопротивление старту трещины / В. Ю. Филин, А.В. Ильин, А.В. Ларионов, Е.Д. Назарова // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2023. — № 72/73. — С. 48 — 58. — EDN: AJUOKJ.

13. Карандашева Т.К. Современные тенденции изменения приземной температуры воздуха в регионе Баренцева и Карского морей / Т.К. Карандашева, Б.В. Иванов, В.И. Демин, А.Д. Ревина и др. // Российская Арктика. — 2024. — Т. 6. № 3. — С. 55 — 64. — DOI: 10.24412/2658-4255-2024-3-55-64.

14. Алексеев Г.В. Связь между сокращением морских льдов и ростом температуры воздуха в Арктике / Г.В. Алексеев, Н.Е. Харланенкова // Лед и снег. — 2024. — № 1. — С. 96 — 105. — DOI: 10.31857/S2076673424010077.

15. Sulistiyono H. Estimating design temperatures in Arctic environments: A new approach / H. Sulistiyono, L.M. Lye, F.I. Khan, M. Yang et al. // 2014 OCEANS St. John's. St. John's, NL Canada. — DOI: 10.1109/OCEANS.2014.7002975.

16. Xiu Y. Estimating spatial distributions of design air temperatures for ships and offshore structures in the Arctic Ocean / Y. Xiu, Q. Wang, Z. Li, G. Li et al. // Polar Science. — 2022. — Vol. 34. — DOI: 10.1016/j.polar.2022.100875.

17. Rutgersson A. Observed changes and variability of atmospheric parameters in the Baltic Sea region during the last 200 years / A. Rutgersson, J. Jaagus, F. Schenk, M. Stendel // Climate Research. — 2014. — Vol. 61. — P. 177 — 190. — DOI: 10.3354/cr01244.

18. Захарчук Е.А. Нестационарность гидрометеорологических процессов Балтийского моря в условиях меняющегося климата / Е.А. Захарчук, Е.Н. Литина, Ю.П. Клеванцов, В.Н. Сухачев и др. // Труды Государственного океанографического института. — 2017. — № 218. — С. 6 — 62. — EDN: YLMAZW.

19. Stont Z.I. General features of air temperature over coastal waters of the south-eastern Baltic Sea for 2004 — 2017 / Z.I. Stont, T.V. Bukanova // Russian Journal of Earth Sciences. — 2019. — № 3. — DOI: 10.2205/2019ES000657.

20. Tikka K. Tanker design considerations for safety and environmental protection of Arctic waters: Learning from past experience / K. Tikka, K. Riska, S. Liu // WMU Journal of Maritime Affairs. — 2008. — № 7. — Р. 189 — 204.