Investigation of nickel ore liquefaction in Bulk Carriers - Pittara, Antonia (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών, 2018)
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.