CARATTERISTICHE dello SCAFO

06.11.2022

In questo articolo si definiranno le principali caratteristiche e componenti dei moderni scafi navali, comprese le compartimentazioni stagna e interna.


Ossature

Costruzione di scafo in tempi antichi, ben visibili le costole e la chiglia, fonte: it.wikibooks.org/wiki/Manuale_nautico/Struttura_dello_scafo
Costruzione di scafo in tempi antichi, ben visibili le costole e la chiglia, fonte: it.wikibooks.org/wiki/Manuale_nautico/Struttura_dello_scafo

Lo scafo della nave compone la sua parte portante, è costituito da profilati di acciaio, definiti ossature, e da lamiere saldate che ricoprono questi profilati, dette fasciame.

Osservando la struttura longitudinale (ovvero che corre da poppa a prua) troviamo:

  • Paramezzali: profilati con lamiere che rinforzano la zona del doppio fondo. 

Doppio fondo: dispositivo di sicurezza che consiste nella creazione di una seconda parte inferiore dello scafo, creando così una zona vuota tra il fasciame esterno e quello interno. Utilissimo in caso di urti per evitare di imbarcare acqua nei compartimenti interni, visto che si allaga solo di doppio fondo. Comune nelle navi passeggeri anche il doppio scafo (secondo scafo interno allo scafo che sta a contatto con l'acqua).

  • Chiglia: elemento portante che collega la poppa alla prua. Oggi i principali tipi di chiglia utilizzati sono: chiglia piatta oppure chiglia a galleria (che consente di ospitare tubazioni che devono percorrere l'intera lunghezza della nave).

Per la struttura trasversale (ovvero che rinforza lo scafo da dritta a sinistra) possiamo osservare:

  • Madieri: ossature trasversali, possono essere pieni, aperti o a telaio.
  • Madieri stagni.
  • Costole: telai trasversali. Alcune più spesse vengono definite costole rinforzate.
  • Squadre: rinforzi angolari per le costole.
  • Bagli: elementi orizzontali che sostengono i ponti per l'intera larghezza della nave.

Eliche e timoni

Le navi sono dotate di propulsione propria e di un apposito organo di governo, chiamato timone, che conferiscono le qualità di velocità e manovrabilità.

Eliche

SI è già parlato in un articolo precedente, degli effetti dell'elica sul moto della nave, in particolare dell'effetto evolutivo, l'avanzamento o passo e il regresso.

L'elica è composta da pale, montate con una certa angolazione su di un elemento detto mozzo, in modo perfettamente analogo a quello visibile sui motori degli aeromobili.

Al fine di non disturbare l'operato dell'elica, la stessa deve essere posizionata ad un'opportuna distanza dalle altre strutture esterne dello scafo e ad un'opportuna profondità per evitare il fenomeno della cavitazione.

  • Cavitazione: se l'elica si trova troppo vicina alla superficie, durante il moto e quindi lo spostamento da prua a poppa di masse d'acqua, potrebbe verificarsi la formazione di bolle di vapore. Queste bolle causano innanzitutto una perdita di potenza, ma anche vibrazioni e a lungo andare anche danni all'elica stessa. La cavitazione può essere assimilata, a grandissime linee, ad un "effetto frullino" dell'elica.

Di fatto le eliche delle navi mercantili lavorano a regime sub-cavitante, mentre pochissime unità ad alta velocità sono armate con eliche supercavitanti.

Possono essere utilizzate anche eliche a passo variabile, ovvero in grado di ruotare ogni singola pala di 360° sul proprio asse, variando così la dimensione dell'avanzamento o addirittura il senso di marcia della nave senza agire sui giri motore.

Timoni

Il timone è l'organo di governo della nave, ovvero quel componente che le permette di variare la sua rotta. La sua forma è studiata per massimizzarne l'effetto evolutivo, mediante la modellazione delle sue superfici portanti (cioè su cui si genere portanza quando investite da una certa pressione.

Il timone lavora, appunto, secondo il principio della portanza, esattamente come le ali degli aerei. Ciò significa che ruotandolo a dritta si creerà una depressione sul suo lato sinistro che aspirerà la poppa causando l'accostata della prua verso dritta. Proprio per questa ragione, a basse velocità il timone risulta essere inutilizzabile per via della bassa portanza prodotta. 

  • La velocità di non governo (ovvero quella a cui il timone smette di generare abbastanza portanza) è solitamente intorno ai 3.5Kts

Esistono quattro tipi di timonerie:

Tipologie di timoni
Tipologie di timoni

Suddivisione interna

In questa sezione si elencheranno i principali spazi ricavati all'interno dello scafo, con le loro diverse destinazioni:

  • Locale agghiaccio timone: posizionato sopra al timone, contiene gli elementi elettrici ed idraulici necessari a far ruotare il timone (per SOLAS il tempo massimo per passare da 35° da un lato a 30° dall'altro lato è di 28s)
  • Gavone di poppa / prua: cisterne di assetto utilizzate per imbarcare la zavorra.
  • Sala macchine: locale nel quale sono inseriti il motore primo e tutti gli altri impianti di bordo.
  • Doppio fondo: come già detto in precedenza è un sistema di sicurezza, ma viene anche  utilizzato per imbarcare la zavorra o il bunker (carburante).
  • Stive: grandi locali atti a contenere il carico pagante.
  • Cisterne: destinate a contenere il bunker o le riserve di acqua dolce.
  • Pozzo delle catene: accoglie le catene delle ancore che devono restare sempre ben separate per non incattivirsi o aggrovigliarsi l'una con l'altra.
  • Cala del nostromo: deposito per parti di rispetto ed ogni altro accessorio utile per la manutenzione.

Altre zone e altri spazi minori ricavati nello scafo:

  1. Tunnel dell'asse dell'elica: contiene la linea d'assi quando la sala macchine non è posizionata all'estrema poppa.
  2. Sentine: piccoli spazi ricavati lateralmente nei doppi fondi per la raccolta di liquidi dovuti a perdite o dovuti ad infiltrazioni di acqua di mare.
  3. Intercapedini: spazi compresi tra due paratie per garantire l'isolamento delle varie zone.

Compartimentazione stagna

Compartimentazione stagna, fonte: it.wikipedia.org/wiki/Compartimentazione
Compartimentazione stagna, fonte: it.wikipedia.org/wiki/Compartimentazione

Al fine di limitare gli allagamenti che possono derivare da collisioni e quindi da falle, l'intero scafo è suddiviso in zone stagne mediante apposite paratie come definito dalla convenzione SOLAS Ch.II-1 parte B che definisce le paratie stagne fondamentali che devono estendersi verticalmente fino al ponte delle paratie. Al di sotto di questo ponte le paratie e il fasciame garantiscono l'impermeabilità totale dello scafo.

Partendo da prua, le paratie presenti in tutte le navi sono:

  • Paratia di collisione: posta a circa 0.05 la lunghezza L della nave dalla perpendicolare avanti (linea immaginaria verticale in corrispondenza del dritto di prua).
  • Paratia del gavone poppiero: richiesta pe le navi passeggeri, posta subito a prua del gavone poppiero, può anche non raggiungere il ponte delle paratie.
  • Paratie della sala macchine: poste una a prua e una a poppa della sala macchine, ne garantiscono l'impermeabilità in caso di emergenza per garantire l'approvvigionamento energetico ai sistemi di bordo.

Il passaggio attraverso le paratie stagne è garantito da apposite porte stagne (larghe al massimo 1.2m), operabili sia in loco che a distanza mediante sistema idraulico che deve essere in grado di operare fino a 15° di sbandamento. Per SOLAS il tempo di chiusura massimo da remoto è 60s, mentre se comandato in loco è di 90s. Ogni movimento della porta stagna deve essere segnalato da apposito segnale visivo e sonoro attivo da 5s prima che inizi il movimento fino alla fine del movimento.

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