Investigation of nickel ore liquefaction in Bulk Carriers

Pittara, Antonia; Πιτταρά, Αντωνία

dc.contributor.author	Pittara, Antonia	en
dc.contributor.author	Πιτταρά, Αντωνία	el
dc.date.accessioned	2018-09-24T09:46:10Z
dc.date.available	2018-09-24T09:46:10Z
dc.date.issued	2018-09-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47656
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15762
dc.rights	Default License
dc.subject	Liquefaction	en
dc.subject	Nickel ore	en
dc.subject	Cargo liquefaction	en
dc.subject	Ores	en
dc.subject	Nickel ore liquefaction	en
dc.title	Investigation of nickel ore liquefaction in Bulk Carriers	en
dc.title	Πειραματική διερεύνηση της ρευστοποίησης του χώματος νικελίου σε πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Marine engineering	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3d257f31491bff09371cddeac5c6626dc154db39
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-18
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια λεπτομερή έρευνα του φαινομένου της ρευστοποίησης του μεταλλεύματος νικελίου, με βάση μια σειρά πειραμάτων. Προκειμένου να γίνει κατανοητή η συμπεριφορά του μεταλλεύματος νικελίου κατά τη διάρκεια της θαλάσσιας μεταφοράς του, αλλά και οι λόγοι που οδηγούν στο φαινόμενο της υγροποίησης, μια θεωρητική περιγραφή του φαινομένου γίνεται στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας. Η σημασία αυτού του φαινομένου τονίζεται μέσα από τη λίστα των ναυτικών ατυχημάτων που έχουν προκληθεί λόγω της υγροποίησης του φορτίου τους. Τα βασικά χαρακτηριστικά των κοκκωδών υλικών αναφέρονται στη συνέχεια, σε μία προσπάθεια εξέτασης των υλικών που είναι ευαίσθητα σε αυτό το φαινόμενο. Οι επιπτώσεις της υγροποίησης του νικελίου στα πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου επίσης μελετώνται. Τέλος, προτεινόμενες λύσεις στο πρόβλημα της υγροποίησης και μελέτες που έχουν προηγηθεί επισημαίνονται. Το δεύτερο μέρος της εργασίας περιλαμβάνει την πειραματική διαδικασία που πραγματοποιήθηκε με μία τράπεζα ταλαντώσεων έξι βαθμών ελευθερίας. Τα υλικά που εξετάστηκαν είναι δύο διαφορετικά δείγματα μεταλλεύματός νικελίου (λατερίτη) που παρείχε η Ελληνική Γενική Μεταλλευτική και Μεταλλουργική Εταιρεία ΛΑΡΚΟ. Τα πειράματα διεξήχθησαν για ένα συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων και πλάτους αρμονικής διέγερσης. Μια από τις βασικές παρατηρήσεις των πειραμάτων ήταν ότι το φαινόμενο της υγροποίησης εμφανίζεται με διαφορετικό τρόπο σε κάθε δείγμα, παρόλο που το υλικό είναι το ίδιο. Συγκεκριμένα, το ένα δείγμα υγροποιείται όταν η περιεκτικότητά του σε υγρασία είναι 18,3% ενώ το άλλο υγροποιείται όταν η περιεκτικότητά του σε υγρασία είναι 29,7%, αποδεικνύοντας ότι η πυκνότητα και η χημική σύνθεση του υλικού επηρεάζουν τη συμπεριφορά του. Ολοκληρώνοντας την παρούσα διπλωματική εργασία και με σκοπό να ικανοποιήσουμε τον αρχικό στόχο για την πλήρη κατανόηση του φαινομένου και των συνεπειών αυτού, το πρόγραμμα AVEVA Marine χρησιμοποιείται, για να μελετηθεί πώς η ευστάθεια ενός πλοίου μεταφοράς χύδην φορτίου μπορεί να επιδεινωθεί μετά την υγροποίηση αυτού. Ένα βασικό εύρημα είναι ότι η ομοιογενής φόρτωση του φορτίου οδηγεί σε μεγάλη απώλεια ευστάθειας μετά την υγροποίηση του, ενώ η εναλλασσόμενη φόρτωση αποδεικνύεται ασφαλέστερη όταν εμφανίζεται υγροποίηση σε ορισμένες δεξαμενές του πλοίου. Τέλος, πραγματοποιείται σύγκριση της ευστάθεια ενός πλοίου μεταφοράς χύδην φορτίου που διαθέτει μια διαμήκη φρακτή, προκειμένου να αξιολογηθεί η χρησιμότητα της λύσης αυτής. Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, δημιουργούνται επιπλέον ερωτήματα που χρήζουν περαιτέρω διερεύνηση.	el
heal.abstract	The present study is a detailed investigation of the phenomenon of nickel ore liquefaction, based on a series of experiments. In order to understand the behavior of nickel ore during its transportation and the reasons that lead to the phenomenon of liquefaction, a theoretical description of the phenomenon is given, explaining the way that liquefaction occurs. On closer examination of the materials that are sensitive to this phenomenon, an explanation of the basic characteristics of the granular materials is given. The effects of liquefaction in the bulk carriers are also being elaborated, in addition to references of the most important accidents due to liquefaction. Following, in the experimental part, tests are executed with two different samples of nickel ore and their behavior is observed. One of the basic observations of the experiments is that the phenomenon of liquefaction occurs differently in each of the test samples, even though the material is the same. In particular, the one sample liquefies when its moisture content is 18.3% whereas the other one liquefies when its moisture content is 29.7% proving that the density and the chemical composition of the material affect its behavior. Later, the stability of a vessel is tested so as to examine how it can be affected by the cargo’s liquefaction. A key finding is that homogeneous loading of cargo leads to great loss of stability after the liquefaction of the cargo, while the alternate loading is proved to be safer when liquefaction occurs in some of the holds. Finally, a comparison is carried out with the stability of a bulk carrier that has a longitudinal bulkhead in order to evaluate its use. It is proven that the use of a longitudinal bulkhead can increase the stability of the vessel and make it safe even when its cargo is liquefied.	en
heal.advisorName	Σπύρου, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Σπύρου, Κωσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	140 σ.
heal.fullTextAvailability	true