ефремов н - Российский Речной Регистр
advertisement
ЕФРЕМОВ Н. А.
ПРАВИЛА РОССИЙСКОГО РЕЧНОГО
РЕГИСТРА В СОПОСТАВЛЕНИИ
С ЕВРОПЕЙСКИМИ
ПРЕДПИСАНИЯМИ
ДЛЯ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО
ПЛАВАНИЯ
Москва
2011
Ефремов Н. А.
Правила Российского Речного Регистра в сопоставлении с
европейскими предписаниями для судов внутреннего плавания
В книге проведен сопоставительный анализ требований Правил
классификации и постройки судов внутреннего плавания
Российского Речного Регистра и европейских предписаний Резолюции № 61 Европейской Экономической Комиссии ООН,
Директивы Европейского Парламента и Совета от 12.12.2006
№ 2006/87/ЕС и Правил Германского Ллойда по классификации и
постройке судов внутреннего плавания.
Автор выражает благодарность коллективу Центра разработки
Правил Российского Речного Регистра: Корнякову С. С.,
Бажану П. И., Гибулину Е. Н., Голубеву И. В. за участие в
подготовке данной книги.
Книга может быть полезна для широкого круга специалистов
отрасли внутреннего водного транспорта, в том числе научных и
учебных заведений.
3
Уважаемый читатель!
Речной флот Российской Федерации,
созданный в основном начиная с 1950-х
годов, представляет собой уникальный
результат достижений отечественной
научной мысли и судостроительной
промышленности,
которые
стали
возможными в том числе благодаря
деятельности и органа классификации
судов
—
Российского
Речного
Регистра. По мере накопления опыта
строительства
и
эксплуатации
В. А. Олерский
опережающих свое время судов
совершенствовались и нормативные
документы
этого
органа,
с
использованием которых создавались новые суда. Можно сказать,
что огромный опыт создания и эксплуатации отечественного
речного флота в сжатом виде нашел свое отражение в действующих
правилах Российского Речного Регистра.
Динамичное развитие нашей транспортной отрасли в последние
годы ставит новые задачи перед речным флотом. Все большая
интеграция Российской Федерации в мировую экономическую
систему предполагает создание и использование международных
транспортных коридоров, в том числе по внутренним водным путям
европейских стран и Российской Федерации, что, несомненно,
требует сближения (гармонизации) требований правил Российского
Речного Регистра и соответствующих европейских предписаний.
Не секрет, что в адрес правил Российского Речного Регистра за
последние годы сделано немало критических высказываний.
Ставится под сомнение необходимость якобы больших запасов
прочности корпусов судов внутреннего плавания, увеличивающих
металлоемкость элементов корпусных конструкций, излишнего
4
резервирования механизмов и оборудования и др. Поэтому настало
время подтвердить обоснованность критики или опровергнуть
представления о якобы избыточных требованиях.
Думаю, что Российский Речной Регистр вовремя начал решать
задачу вывода своих правил на качественно более высокий уровень,
что потребовало сопоставительного анализа требований этих правил
с европейскими предписаниями для судов внутреннего плавания.
Уверен, что результаты этого анализа, изложенные в настоящей
книге, будут использованы
в дальнейшей работе по
совершенствованию документов Российского Речного Регистра.
Заместитель Министра транспорта
Российской Федерации
В. А. Олерский
Оглавление
5
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................................................. 8
Глава 1. Состояние вопроса
1.1 Европейские предписания для судов внутреннего плавания .............
10
1.2 Сопоставление требований ПСВП и европейских
предписаний к корпусам судов ............................................................
14
1.3 Сопоставление требований ПСВП и европейских
21
предписаний к остойчивости и непотопляемости судов ....................
1.4 Сопоставление требований ПСВП и европейских
предписаний к устройству и оборудованию рулевой рубки,
устройствам и снабжению ....................................................................
48
1.5 Сопоставление требований ч. II – IV ПСВП и европейских
предписаний ...........................................................................................
57
1.6 Сопоставление требований резолюции № 61 ЕЭК ООН и
ППЗС .......................................................................................................
59
1.7 Главные отличия Правил РРР от европейских предписаний
77
для судов внутреннего плавания ..........................................................
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
2.1 Предварительные замечания .................................................................
80
2.2 Оценка металлоемкости корпусов судов с классом РРР,
Регистра Ллойда и Германского Ллойда ..............................................
82
2.3 Выбор сетки судов для определения металлоемкости их
корпусов ..................................................................................................
86
2.4 Толщины связей листового набора корпуса ........................................
87
2.5 Характеристики балок набора корпусов судов ...................................
103
2.5.1 Формулы GL / BV для определения характеристик
103
6
Оглавление
поперечного сечения балок набора .......................................................
2.5.2 Анализ размеров поперечных сечений связей палубы ..............
110
2.5.3 Внутреннее и внешнее давление на конструкции
корпуса .....................................................................................................
113
2.5.4 Сравнение требований ПСВП и GL / BV к
характеристикам балок набора ..............................................................
117
2.5.5 Исходные данные по судам-аналогам .........................................
121
2.5.6 Сопоставление характеристик поперечного сечения
балок набора, определенных в соответствии с ПСВП и по
125
правилам GL / BV ....................................................................................
2.6 Сопоставление металлоемкости корпусов судов-аналогов с
128
использованием регрессионных уравнений .........................................
2.7 Сопоставление металлоемкости корпусов судов-аналогов с
использованием проектных данных .....................................................
138
2.7.1 Характеристики судов, использованных в качестве
судов-аналогов ........................................................................................
138
2.7.2 Компьютерное приложение для расчета характеристик
балок набора ............................................................................................
142
2.7.3 Результаты расчета характеристик балок набора в
соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV ....................................
142
2.7.4 Подбор толщин обшивки корпуса и характеристик
балок набора в миделевом сечении судна с размерениями
теплохода проекта № 507Б по правилам GL / BV ...............................
146
2.7.5 Подбор толщин обшивки корпуса и характеристик
балок набора в миделевом сечении судна с размерениями
теплохода проекта № 16520 по правилам GL / BV .............................
151
2.7.6 Анализ результатов расчета характеристик балок
154
набора ......................................................................................................
2.8 О прямом расчете прочности корпуса судна .......................................
163
Глава 3. Якорное снабжение
3.1 Приведение сопоставляемых требований к одному
оценочному показателю .........................................................................
168
3.2 Сопоставление якорного снабжения, определенного в
соответствии с ПСВП и европейскими предписаниями .....................
170
Оглавление
7
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
Предварительные замечания .................................................................
181
Путевые и гидрометеорологические условия ......................................
182
Неразвитость сервисных служб ............................................................
182
Число членов экипажа ...........................................................................
183
Установка оборудования, необходимого для обеспечения
возможности круглосуточного движения судна .................................
184
4.6 Факторы, определяющие особенности эксплуатации судов
184
на ВВП РФ ..............................................................................................
4.7 Анализ требований, предопределенных путевыми и
185
гидрометеорологическими условиями эксплуатации судов ..............
4.8 Основные результаты анализа особенностей эксплуатации
192
судов на ВВП РФ ....................................................................................
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Глава 5. Конкурентоспособность судов
5.1 Конкурентоспособность и показатель условной
конкурентоспособности .........................................................................
193
5.2 Составляющие показателя условной конкурентоспособности
195
судна ..............................................................................................................
5.3 Определение показателя условной конкурентоспособности ..............
211
Глава 6. Согласование требований Правил РРР
и европейских предписаний
6.1 Согласование требований по прочности корпуса ...............................
221
6.2 Согласование требований по остойчивости и
непотопляемости ....................................................................................
221
6.3 Согласование требований к якорному снабжению .............................
222
6.4 Согласование прочих требований .........................................................
222
224
Заключение ...........................................................................................
8
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
ВВЕДЕНИЕ
Финансово-экономический кризис 2009 – 2010 г.г. обнажил
проблемы российской экономики и стал проверкой устойчивости,
наличия запаса прочности отечественной промышленности и
транспорта. Не обошел кризис стороной и федеральное
государственное учреждение «Российский Речной Регистр» (далее
РРР), успешность работы которого во многом зависит от
эффективной работы всего речного флота страны.
Применительно к судоходным компаниям кризис инициировал
поиск новых методов организации труда, новых транспортных
маршрутов, новых фрахтовых рынков. Все большее количество
отечественных судовладельцев связывают будущее своих
судоходных компаний с работой в границах европейских
транспортных коридоров, в том числе с использованием
европейских внутренних водных путей (далее ЕВВП).
Внутренние водные пути Российской Федерации (далее ВВП РФ)
уже частично открыты для судов под иностранными флагами, и с
каждым годом количество иностранных судов на ВВП РФ будет
увеличиваться, что требует четкого определения требований к этим
судам с позиций обеспечения предписанных правилами РРР мер
безопасности судов с учетом особенностей их эксплуатации на ВВП
РФ.
Измерителем готовности РРР к новым вызовам является
обеспечиваемый его правилами уровень стандарта безопасности.
Несмотря на то, что РРР всегда уделял большое внимание
совершенствованию своих правил, а в ряде случаев требования
правил даже опережали реализованные технические решения,
кризис поставил специалистов РРР перед необходимостью проверки
требований своих правил в сопоставлении с резолюциями и
Введение
9
директивами европейских организаций, правилами ведущих
европейских классификационных обществ, разработавших правила
классификации и постройки судов внутреннего плавания.
Решению задач, связанных с указанной проверкой правил РРР в
сопоставлении с европейскими предписаниями, и выявлению
направлений совершенствования правил РРР посвящена эта книга.
10
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 ЕВРОПЕЙСКИЕ ПРЕДПИСАНИЯ
ДЛЯ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
В настоящей книге под правилами РРР (далее Правила РРР)
понимаются изданные в 2008 г. правила классификации и постройки
судов внутреннего плавания (ПСВП) и правила предотвращения
загрязнения с судов (ППЗС), а под европейскими предписаниями —
резолюция
№ 61
Европейской
Экономической
комиссии
Организации Объединенных Наций «Рекомендации, касающиеся
согласованных на европейском уровне технических предписаний,
применимых к судам внутреннего плавания» (далее резолюция № 61
ЕЭК ООН), приложение II к директиве Европейского Парламента и
Совета от 12 декабря 2006 г. № 2006/87/ЕС «Минимальные
технические требования, применяемые в отношении судов
внутреннего плавания» (далее директива № 2006/87/ЕС) и правила
Германского Ллойда и Бюро Веритас для судов внутреннего
плавания (совместные правила) издания 2006 г. (далее правила
GL / BV).
Резолюция № 61 ЕЭК ООН включает в себя 32 главы,
посвященные процедурам и правилам освидетельствования судов,
требованиям
к
конструкции,
противопожарной
защите,
остойчивости,
непотопляемости,
маневренности,
рулевому
устройству, рулевой рубке, конструкции двигателей и их выбросам,
экологической безопасности судов, якорному и другим
ответственным устройствам, электрическому оборудованию,
безопасности на рабочих местах, жилым помещениям,
отопительному, кухонному и холодильному оборудованию,
экипажам судов, а также специальные и особые положения,
применяемые к судам различных типов, включая пассажирские
парусные и баржи канального типа, переходные и заключительные
положения и шесть добавлений, описывающих перечень
Глава 1. Состояние вопроса
11
европейских внутренних путей, образцы судового свидетельства и
служебной книжки, бортовые знаки и сигналы безопасности,
альтернативные
процедуры
и
критерии
испытаний
на
маневренность, критерии для признания классификационных
обществ.
Нетрудно убедиться, что резолюция № 61 ЕЭК ООН охватывает
не только вопросы, регламентируемые Правилами РРР, но и
санитарными правилами и нормами, законодательством Российской
Федерации в области охраны труда, иными нормативными
правовыми актами Российской Федерации.
Директива № 2006/87/ЕС состоит из четырех частей, 31 главы и
двух добавлений, в которых изложены требования, аналогичные
требованиям резолюции № 61 ЕЭК ООН, за исключением
противопожарной защиты, а также особые положения, применяемые
к судам, эксплуатируемым в зоне 4. Одни вопросы освещены в
директиве № 2006/87/ЕС более подробно, чем в резолюции № 61
ЕЭК ООН, другие – наоборот. Все изложенное выше применительно
к резолюции № 61 ЕЭК ООН в отношении охвата рассматриваемых
вопросов справедливо и для директивы № 2006/87/ЕС.
По результатам предварительного анализа выявлено, что Правила
РРР, как и подобает правилам, несомненно, более детализированы,
чем резолюция № 61 ЕЭК ООН или директива № 2006/87/ЕС. То, о
чем в резолюции или директиве изложено в нескольких строках, в
Правилах РРР занимает целый раздел или главу, причем глубина
проработки вопросов в подавляющем большинстве случаев просто
несопоставима с проработкой аналогичных вопросов в резолюции
или
директиве.
Глобальных
преимущественных
отличий
предписаний резолюции или директивы по сравнению с
требованиями РРР, которые могут оказать влияние на снижение
затрат на постройку судна, повышение надежности и безопасности
управления судном и его комплектующим оборудованием без
дополнительных вложений, нами не обнаружено.
Необходимо отметить, что построить судно на основе
предписаний
(рекомендаций)
резолюции
или
директивы
практически невозможно, во всяком случае, корпус судна
сконструировать нельзя. И действительно, по большому счету
резолюция и директива — это инструменты проверки безопасности
воплощенных при проектировании идей, с их помощью фактически
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
можно проверить, все ли учтено проектантом в отношении
безопасности судна и его комплектующего оборудования. Можно
даже считать, что резолюция № 61 ЕЭК ООН и директива №
2006/87/ЕС представляют собой правила Администрации флага в
сочетании c техническими требованиями, одни из которых
представлены фрагментарно, другие достаточно развиты.
12
В правилах GL / BV четыре части:
1. Классификация и освидетельствование;
2. Чертежи и конструкция корпуса;
3. Оборудование, системы и электричество;
4. Дополнительные требования к отдельным типам судов.
Требования части 1 (классификация, присвоение класса,
освидетельствования) для целей проводимого исследования
интереса не представляют.
Часть 2 включает в себя разделы:
1. Общие положения;
2. Принципы
проектирования
(рассматриваются
вопросы
применения материалов, принципы прочности, прочность при
продольном изгибе, проверка прочности при испытаниях, прямой
расчет прочности, геометрические характеристики стандартных
секций, вопросы анализа на основе трехмерных моделей, анализа
рамного набора, находящегося под воздействием нагрузки от
колeсной техники, кручения корпусов катамаранов);
3. Принципы определения нагрузок (рассматриваются вопросы
влияния района навигации, определение местных нагрузок и
нагрузок, действующих на эквивалентный брус корпуса судна);
4. Прочность эквивалентного бруса корпуса (рассматриваются
графики изгибающих моментов и прочностные характеристики
эквивалентного бруса поперечных сечений корпуса);
5. Размеры поперечных связей корпуса (рассматриваются вопросы
определения размеров поперечных сечений связей днища, размеров
поперечных сечений связей борта, набора палубы и переборок, а
также требования к корпусам судов длиной менее 40 м);
6. Другие
конструкции
(рассматриваются
вопросы
конструирования кормовой части, отверстий в корпусе и
Глава 1. Состояние вопроса
13
надстройках, машинного отделения, надстроек и рубок, крышек
люков, мобильных палуб и трапов);
7. Оснащение корпуса (приведены требования к конструированию
и установке рулей, фальшбортов и ограждений, кронштейнов
гребного вала, кранов и подъемного оборудования, устройства
сцепления барж, а также необходимого оснащения корпуса);
8. Конструкция и проверки (рассматриваются типы сварочных
соединений, требования к сварке, защите металлических
конструкций, проведению проверок);
Часть 3 разбита на разделы:
1. Оборудование и системы (приведены требования к движителям
и вспомогательным механизмам, трубопроводам, клапанам, насосам
и арматуре, сосудам под давлением, котлам и отопительным
масляным радиаторам, рулевым машинам, подруливающему
устройству, установкам бытового газа, противопожарной защите и
системам пожаротушения, а также требования в отношении
проверок на борту);
2. Электрические установки (приведены требования к чертежам и
конструкции силовых генераторных установок, электрическим
машинам, трансформаторам и реакторам, аккумуляторным
батареям, распределению питания, коммутационным установкам и
распределительным устройствам, силовым приводам, приводам
рулевого устройства, движительного комплекса, подруливающего
устройства и активных рулей, к электрическим отопительным и
осветительным приборам, крепежному материалу, кабелям и
изолированным проводам, силовой электронике, компьютерным
системам, а также требования к контролю, мониторингу,
сигнализации и системам безопасности, проверкам на борту);
Часть 4 включает в себя разделы:
1. Грузовые суда (рассматриваются вопросы конструирования
грузовых судов без двойных бортов, и грузовых судов с двойным
корпусом);
2. Другие типы судов (приведены требования к танкерам,
контейнеровозам, судам типа ро-ро, пассажирским судам, буксирам
и толкачам, понтонам, судам для дноуглубительных работ,
служебно-разъездным судам);
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
3. Транспортировка опасных грузов (приведены требования к
транспортировке наливных грузов, сжиженных газов, сухих грузов,
пожарной защите и системам пожаротушения, дается перечень
опасных грузов, допущенных к перевозке в танкерах);
4. Дополнительные обозначения в формуле класса (приводятся
дополнительные обозначения, связанные с усилением конструкции
корпуса, способностью к транспортировке тяжеловесных грузов,
приспособленностью для перевозки контейнеров и колесных
транспортных
средств,
обозначения
паромов,
а
также
рассматриваются
вопросы
остойчивости
и
приводятся
дополнительные противопожарные правила для пассажирских
судов, приведены требования к проведению опыта кренования и
определению балластного водоизмещения).
14
Анализ содержания правил GL / BV показывает, что объем
рассматриваемых вопросов соизмерим с таковым для Правил РРР,
хотя отдельные вопросы, например, непотопляемость, надводный
борт, грузовая марка, двигатели, судовые системы и др., в правилах
GL / BV не освещены, зато в правила GL / BV включены требования
к проведению освидетельствований. Напомним, что в Правилах РРР
требования к освидетельствованию судов представлены в отдельных
правилах освидетельствования судов в эксплуатации.
1.2 СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПСВП
И ЕВРОПЕЙСКИХ ПРЕДПИСАНИЙ К КОРПУСАМ СУДОВ
В ПСВП конструкции и прочности корпуса посвящена целая
часть (ч. I «Корпус»).
В резолюции № 61 ЕЭК ООН о прочности и конструкции корпуса
сказано буквально следующее (текст приведен в редакции
оригинала):
«3-1 ПРОЧНОСТЬ
3-1.1 Общая конструктивная прочность корпуса должна быть
достаточной, чтобы выдерживать любые нагрузки в обычных
условиях эксплуатации.
3-1.2 Корпус, надстройки, рубки, машинные шахты, тамбуры
сходных трапов, люки и их закрытия и т.д., а также оборудование
Глава 1. Состояние вопроса
15
должны иметь такую конструкцию, чтобы удовлетворять
требованиям Администрации в отношении прочности при обычных
условиях
эксплуатации.
Администрация
может
считать
удовлетворяющим этим требованиям каждое судно, построенное и
содержащееся в соответствии с правилами признанного
классификационного общества.
Однако минимальная толщина обшивки днища и боковой
обшивки должна составлять не менее 3 мм.
3-2 ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ
3-2.1 Отверстия в палубах
Каждая съемная крышка должна быть навешена таким образом,
чтобы она не могла самопроизвольно смещаться. Отверстия,
служащие входом, должны обеспечивать возможность безопасного
движения по палубе. При условии соблюдения предписаний других
правил, касающихся безопасности, и, в частности, предписаний
главы 4, комингсы дверных проемов должны быть, по возможности,
низкими. Следует обеспечить невозможность самопроизвольного
закрытия крышек и дверей.
Директива № 2006/87/ЕС дает более расширенные требования,
чем резолюция № 61 ЕЭК ООН, в частности (текст приведен в
редакции оригинала перевода на русский язык):
Прочность и остойчивость
1. Прочность корпуса должна быть достаточной, чтобы
выдерживать все нагрузки, которым обычно он подвергается.
a) в случае недавно построенных судов или значительных
изменений, влияющих на прочность судна, достаточность прочности
должна быть подтверждена представленным проектным расчетом.
Подтверждения не требуется, в случае, если будет представлено
классификационное свидетельство или представлена декларация
признанного классификационного общества.
b) в случае проведения освидетельствования в соответствии со
статьей 2.09 должны быть проконтролированы минимальные
толщины обшивки днища, скулы и борта на соответствие
следующим условиям:
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Для судов, изготовленных из стали, минимальная толщина tmin
должна быть равна большему из значений, полученных по
следующим формулам:
1. для судов длиной более 40 м: tmin= f b c (2,3 + 0,04 L) (мм);
для судов длиной менее 40 м: tmin= f b c (1,5 + 0,06 L) (мм),
однако, не менее 3,00 мм.
16
2. tmin = 0,005 ·∙ а ∙ Т [мм]
где:
а — ширина металлической обшивки корпуса (мм) (очевидно,
шпация — авт.);
f — коэффициент, зависящий от ширины обшивки корпуса:
f = 1 для а ≤ 500 мм;
f = 1 + 0,0013 (а – 500) для а > 500 мм;
b — коэффициент для днища, борта или скулы:
b = 1,0 для днищевой и бортовой обшивки
b = 1,25 для скуловых листов;
допускается f = 1 при определении минимальной толщины
обшивки борта. Однако минимальная толщина скулового пояса в
любом случае не может быть меньше толщины обшивки днища и
борта;
с — коэффициент, зависящий от типа конструкции:
с = 0,95 для судов с двойным дном и вертикальными бортами
ниже комингса в районе трюма;
с = 1,0 для всех других типов конструкции.
c) В отношении судов с продольной системой набора и с
двойным дном и вертикальными бортами ниже комингса в районе
трюма минимальное значение, определенное в отношении толщины
обшивки, в соответствии с формулой пункта b) может быть снижено
до
определенного
значения,
одобренного
признанным
классификационным обществом в отношении достаточной
прочности корпуса (продольная, поперечная и местная прочность).
Обшивки должны быть обновлены, если толщина обшивки
днища, скулы и борта меньше установленного допустимого
значения.
Минимальные значения, определенные указанным методом, есть
предельные значения при обычном равномерном износе для
Глава 1. Состояние вопроса
17
судостроительной стали, при этом внутренние конструктивные
элементы, такие как флоры, шпангоуты, продольные и поперечные
связи в хорошем состоянии и не предполагается каких-либо
перегрузок при продольном изгибе.
Как только толщина листов обшивки достигнет значений
меньше указанных, они должны быть отремонтированы или
заменены. Однако уменьшение толщины до 10% может быть
допущено в определенных местах.
2. В случае если корпус судна сделан из иного материала, чем
сталь, посредством вычисления доказывается, что прочность
корпуса (продольная, поперечная и местная прочность) по крайней
мере, равна прочности, которая получится при использования стали,
при наличии условия минимальной толщины, в соответствии с
пунктом 1. Если представлены классификационное свидетельство
или декларация, выданные признанным классификационным
обществом, то возможно обойтись без подтверждающего расчета.
3. Остойчивость судов должна соответствовать их назначению.»
Проведем сопоставление требований Правил РРР и директивы №
2006/87/ЕС по толщинам связей листового набора для условного
судна-сухогруза длиной 100 м и шпацией 550 мм. Результаты
приведены в табл. 1.2-1.
Т а б л и ц а 1.2-1
Наименование связи
листового набора
Днище в средней части, мм
Скуловой пояс, мм
Борт, мм
Ширстрек, мм
Палубный стрингер, мм
Бортовой проход палубы, мм
По правилам или техническим требованиям
РРР для судов класса
Директивы
GL / BV
№ 2006/87/ЕС
«О»
«Р»
«Л»
6,3
7,3
6,3
7,5
7,5
6,83
5,0
6,0
5,0
6,0
6,0
5,5
5,0
6,0
5,0
6,0
6,0
6,0
8,8
9,3
8,4
17,6
10,0
8,3
6,7
8,4
6,7
—
—
—
Из анализа табл. 1.2-1 следует, что требования директивы
№ 2006/87/ЕС к минимальной толщине связей листового набора
существенно «жестче», чем требования Правил РРР, но при этом
остается неясным вопрос, учитывают ли требования директивы
№ 2006/87/ЕС коррозионную прибавку к толщине каждой связи. Для
разрешения этого вопроса в табл. 1.2-1 приведены рассчитанные
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
нами с учетом коррозионной прибавки толщины соответствующих
связей по правилам GL / BV. Расчет показывает, что требования
директивы № 2006/87/ЕС коррозионную прибавку не учитывают.
Напомним, что Правила РРР в соответствии с данными табл. 2.4-1 ч.
I «Корпус» ПСВП регламентируют толщины основных связей
листового набора судов различного типа с определенным запасом на
их коррозионный и эрозионный износ.
Полученное в табл. 1.2-1 сопоставление развернем на
сухогрузные суда различной длины и результаты представим на рис.
1.2-1 и рис. 1.2-2 (шпация 550 мм).
18
Рис. 1.2-1
Из анализа этих рисунков следует, что требования директивы
№ 2006/87/ЕС даже без учета коррозионной прибавки являются
более «жесткими» по сравнению с требованиями РРР для судов
класса «Р» во всем диапазоне рассматриваемых длин судов и для
судов класса «О» длиной более 100 м (днище, борт) или 80 м
(скула). Для судов класса «О» с меньшей, чем указано выше,
длиной, требования правил РРР оказываются более «жесткими»
(толщина больше приблизительно на 1 мм), чем требования
Глава 1. Состояние вопроса
19
директивы № 2006/87/ЕС. Однако, если учесть коррозионную
прибавку, хотя бы в соответствии с правилами GL / BV, то
требования директивы становятся более «жесткими», чем
требования РРР.
Рис. 1.2-2
Рассмотрим особенности расчета толщин связей по правилам
GL / BV. Пользователю для определения толщин или других
характеристик связи предлагается выбрать максимальное из
значений, определенных по двум или трем формулам. В первой
формуле факторами являются длина судна, шпация и коэффициент,
учитывающий свойства используемой для данной связи стали, во
второй формуле к указанным факторам добавляется расчетная
нагрузка, в третьей формуле — изгибающий момент при перегибе
или прогибе судна и момент сопротивления поперечного сечения
связи.
Так, толщину днища t, мм, судов длиной 40 м и более выбирают
наибольшей из значений t1, t2, t3, где
в случае поперечного набора
(1.2-1)
t1 1,85 0,03L k 0,5 3,6 s;
t2 1,6 s k p
0,5
;
20
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
t3 68 s k2 M H Z B ,
если t3 / s 22/ (k 0,5 k2) то t3
7,1k 0,5s
k2 0, 21 M H Z B
в случае продольного набора
t1 1,1 0,03L k 0,5 3,6 s ;
(1.2-2)
t 2 1,2 s k p ;
0,5
t3 39s M H Z B ,
если t 3 / s 12,5 / k
0,5
4,1k 0,5 s
, то t3
,
0, 21 M H Z B
где L — длина, принимаемая равной 0,97 расчетной длины судна, м;
k — коэффициент, учитывающий свойства стали, k = 1 при
использовании стали с пределом текучести 235 МПа;
s — расстояние между балками холостого набора днища
(шпация), м;
k2 – коэффициент, зависящий от размеров безопорной пластины;
MH — изгибающий момент при перегибе судна, кНм;
ZB — момент сопротивления поперечного сечения в миделевом
сечении на уровне днища, см3.
Для судов длиной менее 40 м толщину днища выбирают
наибольшей из значений t1 и t 2 .
В случае поперечного набора
t1 1,85 0,03 L k 0,5 3,6 s ;
t2 1, 6 s k p
0,5
.
В случае продольного набора
t1 1,1 0,03 L k 0,5 3,6 s ;
t2 1, 2 s k p
0,5
;
p 9,81T 0,6 n ;
n 0,85H ,
Глава 1. Состояние вопроса
21
где p — расчeтная нагрузка, кПа;
T — осадка, м;
n — навигационный коэффициент;
H — спецификационная высота волны, м.
Обратим внимание, что отношение MH / ZB — это нормальное
напряжение в днище, единицей которого является кНм/см3, и
указанное отношение должно быть меньше 0,21 (или 210 при
единице МПа). В противном случае формула для определения
толщины днища теряет смысл (в знаменателе формулы для
определения t3 получается 0 при MH / ZB = 0,21 или под знаком
радикала
получается
отрицательное
число
при
MH / ZB 0,21).
На начальной стадии проектирования судна неизвестными
являются расчетная нагрузка и напряжения в данной связи, поэтому
процесс конструирования корпуса по правилам GL / BV состоит из
этапов, перечисленных в 2.5.4.
Результаты сопоставления толщин связей листового набора,
определенных в соответствии с ПСВП и по GL / BV, приведены в
2.4.
1.3 СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПСВП
И ЕВРОПЕЙСКИХ ПРЕДПИСАНИЙ К ОСТОЙЧИВОСТИ
И НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ СУДОВ
Основные отличия требований ПСВП и резолюции № 61 ЕЭК
ООН приведены в табл. 1.3-1.
Тексты резолюции № 61 ЕЭК ООН и ПСВП приведены в
редакции оригиналов.
Т а б л и ц а 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
3-4 ДЕЛЕНИЕ НА ОТСЕКИ
3.4.1 Водонепроницаемые переборки
3-4.1.2 На соответствующем 2.4.64 На всех судах
В
расстоянии от носового
должны быть форпиковая и соответствии
перпендикуляра должна быть ахтерпиковая поперечные
с
установлена таранная перенепроницаемые переборки. соотношения
22
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
ми главных
разП р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
борка. Администрация может
потребовать доведения
таранной переборки на судах
с удлиненным полубаком до
палубы полубака.
3-4.1.3 На судах, плавающих
в зонах 2 и 3, таранная
переборка должна быть
установлена на расстоянии
0,04 L –
– 0,04 L + 2 м. На судах,
плавающих в зоне 1, таранная
переборка должна быть
установлена на расстоянии
0,04 L - 0,08 L в корму от
носового перпендикуляра, где
L - длина согласно
определению в разделе 1-2.
Требования ПСВП
Форпиковая переборка
должна устанавливаться от
носового перпендикуляра в
корму на расстоянии, не
меньшем половины ширины
корпуса. Для судов шириной
больше 14 м допускается по
согласованию с РРР
уменьшать длину форпика.
Заключение
мерений
судов, на
которые
распространя
ется действие
ПСВП,
форпиковая
переборка
должна
устанавливать
ся на
расстоянии
0,085 0,1 L,
где L —
длина по
КВЛ.
Требования
ПСВП более
«жeсткие».
3-4.1.4 На судах длиной более 2.4.64 На всех судах
ПСВП
25 м - в кормовой части судна должны быть форпиковая и предъявляют
на соответствующем
ахтерпиковая поперечные
требования к
расстоянии от кормового
непроницаемые переборки. наличию
перпендикуляра в
ахтерпиковой
зависимости от обводов
переборки
кормовой оконечности судна
для всех
должна быть установлена
судов
переборка.
независимо от
длины.
Требования
ПСВП более
«жeсткие»,
чем
европейские
предписания
для судов
Глава 1. Состояние вопроса
3-4.1.6 В зависимости от
конструкции судна
Администрация может
потребовать
23
менее 25 м..
2.4.70 На сухогрузных
Требование
судах минимальное число
пункта ПСВП
непроницаемых поперечных имеет коли-
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
установить, помимо
переборок, включая
чественную
перечисленных выше, другие форпиковую и
оценку
водонепроницаемые
ахтерпиковую, должно быть качественного
переборки.
при длине судна: 20 –
требования,
60 м — 3; 61 – 80 м — 4;
изложенного
81 – 100 м — 5; 101 м и
в резолюции.
более — 6.
3-4.1.7 Администрация может 2.4.71 На судах с двойным Пункт ПСВП
допускать отступления от
дном и двойными бортами реализует
этих положений при условии поперечные переборки в
отступление
обеспечения равноценной
пределах грузового трюма от
безопасности.
можно не устанавливать.
положений,
В этом случае межбортовые описываемое
п.3-4.1.7
непроницаемые
полупереборки (диафрагмы) резолюции №
61 ЕЭК ООН.
следует устанавливать не
реже чем через 15 шпаций.
Толщина полупереборок
назначается по 2.4.45, а их
набор должен отвечать
требованиям 2.4.74‚ 2.4.75‚
2.4.77‚ 2.4.78.
Каждую вторую
межбортовую
полупереборку допускается
выполнять проницаемой.
3-5 КРИТЕРИИ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДОВ
3-5.1 Общие принципы
3-5.1.4 Допустимый
12.3.1 Проверку
Требования
кренящий момент для всех
остойчивости судна по
европейских
требуемых состояний
основному критерию и
предписаний
нагрузки определяется по
дополнительным
распространя
диаграмме статической и
требованиям следует
ются на суда,
24
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
динамической остойчивости
согласно значениям
допустимого угла крена,
которые приводятся для
разных критериев
остойчивости в разделах 3-5.2
и 3-5.3.
Для прямобортных судов
определение допускаемых
выполнять по диаграммам
динамической и статической
остойчивости для
соответствующих вариантов
нагрузки.
12.7.6 Для прямобортных
судов классов «Р» или «Л»
допускается не выполнять
плавающие во
всех зонах.
Аналогичные
требования
ПСВП
(разница в
зна-
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
кренящих моментов может
быть произведено без
построения диаграммы по
следующим формулам:
i) при динамическом
действии внешних сил:
Требования ПСВП
расчеты по диаграмме
остойчивости, если
кренящий момент от
динамического действия
ветра (см. 12.5) не
превышает предельно
допустимый момент Mдоп ,
Мperm = 0,0856·· GM 0 · perm определяемый по
(кНм)
выражению‚ кНм:
ii) при статическом действии M = 0,0087Dh ,
доп
0 доп
внешних сил:
(12.7.6)
Мperm = 0,1712· · GM 0 · perm где D — вес судна при
(кНм)
осадке по действующую
ватерлинию, кН;
где: GM 0 = начальная
h0 — метацентрическая
метацентрическая высота с
высота, вычисленная с
поправкой на влияние
учетом поправки на влияние
свободных поверхностей
свободных поверхностей
жидких грузов, в метрах,
жидких грузов, а для
Mреrm = допустимый
ледоколов и с учетом
кренящий момент.
обледенения, м;
доп — предельно
допустимый угол при
динамических наклонениях,
град, который следует
принимать равным
наименьшему из значений:
угла зал‚ угла входа кромки
палубы в воду или угла
оголения середины скулы.
Заключение
чениях
предельно
допустимого
момента по
ПСВП и
европейским
предписаниям
составляет
1,6% в
сторону
увеличения
по ПСВП). Но
ПСВП
допускают
выполнение
данного
требования
только для
судов класса
«Р» и «Л», то
есть
плавающих в
зоне 2 и 3
согласно
европейским
предписаниям
.
Требования
ПСВП для
судов класса
«О», т.е.
Глава 1. Состояние вопроса
25
плавающих в
зоне 1 по
европейским
предписаниям
, более
«жeсткие».
3-5.2 Основной критерий
3-5.2.3 Кренящий момент от 12.5.1 Кренящий момент от Требования
динамического давления ветра динамического действия
ПСВП более
принимается равным:
ветра на судно определяет- «мягкие» по
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
ся по формуле‚ кНм:
Мwd = 0,001 · Рwd · Аw · lw
сравнению с
Mкр = 0,001pSz,
(12.5.1) европейскими
(кНм),
где Рwd — удельное давление где p — условное расчетное предписаниям
ветра, значение которого
и.
динамическое давление
принимается по
ветра, Па;
нижеследующей таблице в
S — площадь парусности
зависимости от зоны плавания
судна
при средней осадке по
судна и возвышения центра
действующую
парусности;
ватерлинию, м2;
lw — возвышение центра
z — приведенное плечо
парусности свободно
плавающего судна —
кренящей пары при
расстояние между центром
одновременных крене и
парусности и плоскостью
боковом дрейфе судна, м.
действующей грузовой
12.5.2 Условное расчетное
ватерлинии в прямом
динамическое
давление
положении судна на
ветра необходимо
спокойной воде (м).
Удельное давление ветра Рwd, принимать в соответствии с
классом судов по
(Па):
табл. 12.5.2 в зависимости от
lw (м)
Зона
1
плавани
я
возвышения центра
2
3
4
5
6 парусности zт, м, над
плоскостью действующей
ватерлинии (при средней
2
232 279 318 345 369 388 осадке Т):
3
178 217 247 269 286 302
zт = zп – Т,
(12.5.2)
В площадь парусности Аw
где zп — возвышение центра
должны включаться проекции парусности над основной
всех поверхностей: корпуса, плоскостью судна, м.
надстроек, палубных
Т а б л и ц а 12.5.2
механизмов, палубных грузов Возвышени
Условное
и других элементов надводной
26
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
е центра
расчетное
части судна на
парусности
динамическое
диаметральную плоскость
zT‚ м
давление ветра
судна в прямом его
р‚ Па
положении. Площади
«М» «О» «Р» и «Л»
проекций конструкций
не более 0‚5 177 157
127
круглого сечения, отдельно
1‚0
196 177
147
расположенных на палубе,
1‚5
216 196
167
должны приниматься с
2‚0
235 216
186
эффективным коэффициентом
2‚5
255 235
207
обтекания 0,6.
3‚0
265 245
216
4‚0
284 265
235
При вычислении боковой
5‚0
304 284
255
площади конструкций
не менее 6‚0 324 304
275
решетчатого типа
засчитываютП р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
12.5.3 В площадь
ся площади, ограниченные
парусности должны быть
контурами решетчатых
включены проекции на
конструкций, умноженные
на коэффициенты заполнения, диаметральную плоскость
всех сплошных
значения которых
поверхностей элементов
принимаются из
корпуса, надстроек и рубок,
нижеследующей таблицы:
мачт, дымовых труб,
Коэффици вентиляторов, шлюпок и
Тип решетчатой
ент
палубных грузов, а также
конструкции
заполнения тентов, которые могут быть
Леерные ограждения:
натянуты при штормовой
- не затянутые сеткой
0,2
погоде.
- затянутые сеткой
0,6
Парусность несплошных
Прочие решетчатые
0,3 – 0,5 поверхностей элементов
конструкции
судна — лееров, крановых
ферм решетчатого типа,
рангоута (за исключением
мачт), такелажа и т. п.
приближенно допускается
учитывать увеличением
вычисленных для
минимальной осадки
суммарной площади
упомянутых выше
сплошных поверхностей на
5 %, а ее статического
момента относительно
основной плоскости
Глава 1. Состояние вопроса
27
судна — на 10 %.
15-3 Остойчивость (пассажирских судов)
15-3.1 С помощью расчетов, ПСВП не имеют
Целесообраз
основанных на результатах
аналогичного требования.
но
применения стандарта
рассмотреть
остойчивости
вопрос о
неповрежденного судна,
включении
должно быть доказано, что
аналогичного
остойчивость
требования в
неповрежденного судна
ПСВП.
является достаточной. Все
расчеты должны
производиться без учета
крена, дифферента или
затопления.
15-3.2 Остойчивость
12.8.1 Проверка
Требования
неповрежденного судна
остойчивости пассажирских ПСВП и
должна быть доказана для
судов по основному
европейских
следующих стандартных
критерию, указанному в
предписаний
условий загрузки:
12.4, должна быть
различаются
выполнена при следующих
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
i) в начале рейса: 100%
вариантах нагрузки:
одним
пассажиров, 98% запасов
.1 судно в полном грузу, с случаем
топлива и пресной воды, 10% полной нормой запасов и
загрузки.
сточных вод;
топлива, с полным
ii) во время рейса: 100%
количеством каютных и
пассажиров, 50% запасов
палубных пассажиров с
топлива и пресной воды, 50% багажом;
сточных вод;
.2 судно в полном грузу, с
iii) в конце рейса: 100%
10 % запасов и топлива, с
пассажиров, 10% запасов
полным количеством
топлива и пресной воды, 98% каютных и палубных
сточных вод;
пассажиров с багажом;
iv) порожнем: без
.3 судно без груза, с 10 %
пассажиров, с 10 % запасов
запасов и топлива, с полным
топлива и пресной воды; без количеством каютных и
сточных вод.
палубных пассажиров с
Для всех стандартных
багажом;
условий загрузки судна
.4 судно без груза и
балластные цистерны
пассажиров, с 10 % запасов и
считаются либо пустыми,
топлива.
либо полными в соответствии При проверке остойчивости
с нормальными
судна по основному
эксплуатационными
критерию считается, что все
28
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
условиями.
В качестве предварительного
условия замены балласта на
ходу судна необходимо
удостовериться в выполнении
требования пункта 15-3.3 iv)
для следующих условий
загрузки:
100% пассажиров, 50%
запасов топлива и пресной
воды, 50% сточных вод; все
остальные резервуары с
жидкостями (включая
балластные цистерны),
считаются заполненными на
50%.
Если это условие не может
быть выполнено, в судовое
свидетельство должна быть
внесена соответствующая
запись о том, что на ходу
судна балластные цистерны
могут быть только пустыми
каютные пассажиры
находятся в своих
помещениях, все палубные
пассажиры — на своих
палубах, а размещение
грузов в грузовых трюмах и
на палубах соответствует
нормальным условиям
эксплуатации данного
судна.
Для вариантов нагрузки
12.8.1.1 – 12.8.1.3 должна
быть также проверена
остойчивость судна,
удовлетворяющая
дополнительным
требованиям, изложенным
ниже (см. 12.8.2, 12.8.7,
12.8.12).
12.8.2 Остойчивость
пассажирских судов должна
быть достаточной в случае
скопления пассажиров у
одного борта…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
либо полными, причем на
12.8.7 Остойчивость
ходу судна условия
пассажирских судов при
балластировки не могут быть скоплении пассажиров у
изменены.
одного борта должна быть
достаточной при
наибольшем динамическом
крене, возникающем в
эволюционный период
циркуляции…
12.8.12 Остойчивость
пассажирских судов, у
которых центр парусности
расположен выше 2 м над
действующей ватерлинией,
должна быть достаточной
при скоплении пассажиров у
одного борта в случае
статического действия
Глава 1. Состояние вопроса
15-3.3 Доказательство
достаточной остойчивости
неповрежденного судна
расчетным путем должно
быть представлено с
использованием следующих
определений для
остойчивости
неповрежденного судна и для
указанных в пункте 15-3.2 i) iv) стандартных условий
загрузки:
i) наибольшее
восстанавливающее плечо hmax
имеет место при угле крена
max≥15° и должно составлять
не менее 0,20 м. Однако при
f < max восстанавливающее
плечо при угле затопления f
должно составлять не менее
0,20 м;
ii) угол затопления f должен
составлять не менее 15°;
iii) площадь A под диаграммой
восстанавливающих плеч
ветра.
В главах 12.3 – 12.7 ч. I
ПСВП изложен метод
проверки остойчивости по
основному критерию и
дополнительным
требованиям, который по
базовым подходам
отличается от требований
резолюции.
29
Подходы РРР
и GL/BV
отличаются.
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
в зависимости от положения
f и max должна быть равна,
по меньшей мере, следующим
величинам:
Случай
max = 15°
A
0,07 м∙.рад до
угла = 15°
15°<max<30 maxf
0,055+
°
+0,001*(30°–
max) м∙.рад до
угла max
15°<f <30° max>f
0,055+
+0,001*(30°–f)
Требования ПСВП
Заключение
30
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
max 30° и
f 30°
м∙.рад до угла f
0,055 м∙.рад до
угла = 30°
где: hmax — наибольшее
восстанавливающее плечо;
— угол крена;
f — угол затопления, т.е.
угол крена, при котором
отверстия в корпусе,
надстройке или рубках,
которые не могут быть
задраены до достижения
непроницаемости, погружены
в воду;
max — угол крена,
соответствующий
наибольшему
восстанавливающему плечу;
A — площадь под диаграммой
восстанавливающих плеч;
iv) начальная
метацентрическая высота GMo
с поправкой на влияние
свободных поверхностей
жидкости в цистернах должна
составлять не менее 0,15 м;
v) в каждом из следующих
двух случаев угол крена не
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
должен превышать 12°:
- при действии кренящего
момента от скопления
пассажиров и воздействия
ветра в соответствии с
пунктами 15-3.4 и 15-3.5;
- при действии кренящего
момента от скопления
пассажиров и циркуляции в
соответствии с пунктами 153.4 и 15-3.6;
Требования ПСВП
Заключение
Глава 1. Состояние вопроса
vi) остаточный надводный
борт при действии кренящего
момента от скопления
пассажиров, воздействия
ветра и циркуляции в
соответствии с пунктами
15-3.4, 15-3.5 и 15-3.6 должен
быть не менее 200 мм;
vii) расстояние безопасности
для судов с иллюминаторами
или другими отверстиями в
корпусе ниже палубы
переборок, не являющимися
водонепроницаемыми, при
действии всех трех кренящих
моментов, указанных в
подпункте vi), должно
составлять, по меньшей мере,
100 мм
15-3.4 Кренящий момент от
скопления пассажиров у
одного борта рассчитывается
по следующей формуле:
M P g P y g Pi yi [кН∙м],
31
12.8.2 Остойчивость
В ПСВП не
пассажирских судов должна приводится
быть достаточной в случае лишь сама
скопления пассажиров у
формула
одного борта, т. е. должно
расчeта
быть выполнено условие
кренящего
где: P – общая масса людей M < M ,
(12.8.2) момента, в
п
доп
на борту в [т], вычисленная
остальном
путем сложения максимально где Mп — кренящий момент требования
от
скопления
пассажиров
у
разрешенного числа
РРР и GL/BV
одного борта, кНм,
пассажиров и наибольшего
идентичны.
см.
12.8.3;
количества персонала на
Mдоп — предельно
борту судна, а также членов
допустимый момент при
экипастатичеП р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
жа в нормальных
ских наклонениях
эксплуатационных условиях, судна, кНм, см. 12.8.5.
принимая среднюю массу
12.8.3 Кренящий момент Mп
одного человека равной 0,075 следует определять по
т;
расчетной схеме скопления
y — поперечное отстояние
пассажиров у одного борта,
центра тяжести общей массы что соответствует наиболее
людей Р от диаметральной
опасному их размещению,
плоскости, в [м];
возможному в нормальных
g — ускорение свободного условиях эксплуатации
32
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
падения (g = 9,81 м/с²);
Pi — масса людей,
приходящаяся на площадь Ai,,
в [т]
Pi = ni 0,075Ai [т],
где: Ai — площадь,
занимаемая людьми, в [м²]
ni — количество человек на
квадратный метр площади;
ni — 4 для свободных
участков палуб с
незакрепленной мебелью; для
участков палуб с жестко
прикрепленной мебелью,
например, лавками, ni
рассчитывается, исходя из
того, что на одного пассажира
отводится сидячее место
размером 0,45 (по ширине) на
0,75 м (в глубину);
yi — поперечное отстояние
геометрического центра
площади Ai от диаметральной
плоскости, в [м].
Расчеты должны
производиться применительно
к скоплению людей как у
левого, так и правого борта.
Распределение людей должно
соответствовать наиболее
неблагоприятному случаю с
точки зрения остойчивости.
При расчете кренящего
момента от скопления
пассажиров каюты считаются
незаня-
судна. В этом случае
размещение пассажиров
следует принимать у одного
борта на площадях палуб,
свободных от оборудования
и устройств, с учетом
ограничений допуска
пассажиров на ту или иную
часть палубы.
При определении
кренящего момента Mп
плотность размещения
пассажиров необходимо
принимать: на судах,
совершающих постоянные
рейсы продолжительностью
более 24 ч, — 4 чел. на 1 м2
свободной площади палуб;
на судах, совершающих
рейсы продолжительностью
менее 24 ч, — 6 чел. на 1 м2.
Площади наружных
проходов, расположенных
возле фальшбортов или
леерных ограждений,
следует принимать с
коэффициентом 0,75 при
ширине проходов более
0,7 м и с коэффициентом
0,50 при ширине 0,7 м.
Площади проходов между
диванами (скамейками,
креслами), на которых
возможно скопление
пассажиров дополнительно
к сидяП р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
№ 61 ЕЭК ООН
тыми.
щим на своих местах,
следует принимать с
Для расчета различных
коэффици-ентом 0,5.
условий загрузки центр
Массу одного пассажира
тяжести одного человека
принимается расположенным следует принимать равной
Заключение
Глава 1. Состояние вопроса
на высоте 1 м над самой
низкой точкой палубы при 0,5
LWL без учета седловатости
палубы, а масса одного
человека принимается равной
0,075 т.
Подробный расчет палубных
площадей, занимаемых
людьми, может не
производиться при
использовании следующих
величин:
P = 1,1 Fmax 0,075 для судов,
совершающих дневные рейсы
1,5 Fmax 0,075 для каютных
судов,
где: Fmax — максимально
разрешенное количество
пассажиров на борту;
Y = B/2, в [м].
15-3.5 Кренящий момент от
статического действия ветра
(Mwst) рассчитывается
следующим образом:
Mwst = pw . Aw . (lw+T/2) [кНм],
где: pw — удельная ветровая
нагрузка, равная 0,15 кН/м²
для зоны 3 и 0,25 кН/м² для
зон 1 и 2;
Aw — боковая проекция
судна над плоскостью
ватерлинии для
рассматриваемых условий
загрузки, приведенных в
пункте 15-3.2, в м²;
lw — расстояние от центра
тяжести боковой проекции AW
над плоскостью ватерлинии
для рассматриваемых условий
загрузки, приведенных в
пункте 15-3.2, в м.
33
75 кг, а центр тяжести —
расположенным на высоте
1,1 м от уровня палубы.
ПСВП не рассматривают
кренящий момент от
статического действия
ветра.
—
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
№ 61 ЕЭК ООН
15-3.6 Кренящий момент от
12.8.8 Динамически
действия центробежной силы приложенный кренящий
Заключение
ПСВП
учитывают
34
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
(Mcf), вызванной циркуляцией
судна, рассчитывается
следующим образом:
Mcf = ccf . CB . v² . D/LWL . (KG T/2) [кНм],
где: ccf — коэффициент,
равный 0,45;
CB — коэффициент полноты
водоизмещения (если он
неизвестен, то принимается
равным 1,0);
v — максимальная скорость
судна, в м/с;
KG — расстояние от центра
тяжести до основной плоскости,
в м.
Для пассажирских судов с
системами движителей в
соответствии с 6-6 Mcf
вычисляется исходя из
результатов опытных или
модельных испытаний, либо
путем соответствующих
расчетов.
момент, действующий на
судно в эволюционный
период циркуляции‚ кНм:
Mц = cv20D (zg –
a3T)/L, (12.8.8)
где c — коэффициент,
зависящий от типа судовых
движителей и равный 0,029
для винтовых и водометных
и 0,045 для колесных судов;
v0 — скорость судна перед
входом в циркуляцию,
принимаемая равной 0,8
скорости полного хода на
прямом курсе, м/с;
D — вес судна при осадке
по действующую
ватерлинию, кН;
zg — возвышение центра
тяжести судна над основной
плоскостью, м;
a3 — коэффициент,
учитывающий смещение
центра бокового давления
по высоте при дрейфе судна
и определяемый по
табл. 12.8.8 в зависимости от
отношения B/T (B — ширина
судна по действующую
ватерлинию);.
при расчeте
отношение
В/Т судна в
отличие от
европейских
предписаний
в которых
коэффициент,
зависящий по
ПСВП от
отношения
В/Т,
постоянен.
Т а б л и ц а 12.8.8
В/Т
a3
B/T
a3
< 2,50
3,00
4,00
5,00
6,00
0,73
0,50
-0,27
-1,27
-2,33
7,00
8,00
9,00
>10,00
-3,38
-4,45
-5,40
-6,00
L и T — соответственно
длина судна и его средняя
осадка по действующую
ватерлинию, м.
П р и м е ч а н и е . Формула
(12.8.8) действительна для водоиз-
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
Требования ПСВП
мещающих однокорпусных судов с
Заключение
Глава 1. Состояние вопроса
35
числом Фруда по длине
FrL
gL 0, 36
Во всех остальных случаях
материалы по остойчивости судна
на циркуляции являются предметом
специального рассмотрения РРР
15-3.8 В случае затопления
плавучесть судна должна быть
доказана для стандартных
условий загрузки, указанных в
пункте
15-3.2. Соответственно,
математическое
доказательство достаточной
остойчивости должно быть
представлено для трех
промежуточных стадий
затопления (25%, 50% и 75%
заполнения от конечного
затопления) и для конечной
стадии затопления.
15-3.9 Суда,
эксплуатируемые в зонах 1, 2
и 3, должны соответствовать
2-отсечной непотопляемости
1/
, кроме судов длиной не
более 45 м и предназначенных
для перевозки максимум 250
пассажиров, которые могут
иметь 1-отсечную
непотопляемость. Тем не
менее суда, которые должны
соответствовать 2-от-сечной
непотопляемости и которые
эксплуатируются в зонах 2 и
3, могут иметь 1-отсечную
непотопляемость при условии
наличия двойных бортов и
двойного дна с
минимальными междудонным
и межбортовым рассто-
—
Требования
европейских
предписаний
более
детализирова
ны, чем
ПСВП.
13.1.2 В расчетах
непотопляемости размеры
повреждений борта и днища
должны быть приняты в
соответствии с 13.1.3 и
13.1.4.
13.1.3 Размеры и форму
повреждений бортовой
части корпуса следует
принимать такими:
.1 длина повреждения —
4 % длины судна L;
.2 глубина повреждения,
измеренная от внутренней
поверхности наружной
обшивки под прямым углом
к диаметральной
плоскости, — 0,075 В или
0,9 м в зависимости от того,
что меньше;
Требования
ПСВП в
отношении
размеров
повреждений
пассажирских
судов более
«мягкие» по
сравнению с
европейскими
предписаниям
и.
Требования
ПСВП более
«жeсткие» в
отношении
отстояния
нижних
кромок
откры-
1/ Администрация бассейна может не требовать соблюдения предписаний
настоящего пункта в отношении двухотсечной непотопляемости.
36
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
яниями, равными 0,6 м, и если
междудонное и межбортовое
пространства соответствуют
2-отсечной непотопляемости.
В зоне 3 Администрация
бассейна может допустить 1отсечную непотопляемость.
При рассмотрении
затопления надлежит учесть
следующие предположения о
размере повреждений:
i) предполагаемые размеры
повреждений для 1-отсечной и
2-отсечной непотопляемости
приведены в таблице ниже:
Размеры бортовых повреждений
длина l [м]
1,20 + 0,07·LWL
ширина b[м]
B/5
по вертикали от днища
h [м]
неограниченно вверх
Размеры повреждений по днищу
длина l [м]
ширина b[м]
по вертикали
h [м]
1,20 + 0,07·LWL
B/5
0,59;
трубопроводы,
проложенные в
соответствии с
пунктом 15-2.13 iii),
считаются
неповрежденными
ii) для 1-отсечной
непотопляемости переборки
считаются неповрежденными,
если расстояние между двумя
смежными переборками
превышает размер зоны
повреждения. Продольные
переборки на расстоянии,
меньшем, чем В/3,
измеренном перпендикулярно
осевой линии от наружной
обшивки при наибольшей
осадке, в расчетах не
учитываются;
Требования ПСВП
Заключение
.3 размер повреждения по
вертикали — от основной
плоскости неограниченно
вверх;
.4 повреждение по форме —
прямоугольный
параллелепипед.
13.1.4 Размеры
повреждения по днищу
следует принимать такими:
.1 длина повреждения —
4 % длины судна L;
.2 ширина повреждения —
0,1 В;
.3 размер повреждения по
вертикали — 0,05 В или
0,8 м в зависимости от того,
что меньше.
3.2.1 Требования ПСВП к
непотопляемости судов
считаются выполненными,
если при затоплении отсеков
13.2.2:
.1 предельная линия
погружения не входит в
воду;
.2 нижние кромки открытых
отверстий, через которые
забортная вода может
распространяться в
неповрежденные отсеки,
возвышаются над аварийной
ватерлинией до спрямления
не менее чем:
0,3 м — для пассажирских
судов, судов специального
назначения, разъездных
судов и непассажирских
судов, перевозящих
организованные группы
людей, классов «М», «О»,
«Р» длиной 25 м и более;
0,15 м — для судов класса
тых
отверстий,
через которые
забортная
вода может
распространя
ться в
неповрежден
ные отсеки,
до аварийной
ватерлинии.
Требования
ПСВП и
европейские
предписания
идентичны в
отношении
значений
коэффициент
ов
проницаемост
и отсеков.
Глава 1. Состояние вопроса
37
«М», кроме указанных в
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
iii) для 2-отсечной
непотопляемости каждая
переборка внутри
поврежденной зоны считается
поврежденной. Судно должно
остаться на плаву после
затопления;
iv) самая нижняя точка
каждого отверстия, не
являющегося
водонепроницаемым
(например, дверей,
иллюминаторов, лазов и
люков), в конечной стадии
затопления должна
находиться на расстоянии по
меньшей мере 0,10 м над
ватерлинией поврежденного
судна. В конечной стадии
затопления палуба переборок
не должна быть погружена в
воду;
v) коэффициент
проницаемости принимается
равным 95%. Если в
результате расчетов доказано,
что в каком-либо отсеке
средняя проницаемость
составляет менее 95 %, то
вместо этой величины может
использоваться значение,
полученное расчетным путем.
Значения коэффициента
проницаемости должны быть
не менее:
Салоны — 95%
Машинное и котельное
отделения — 85%
Багажные отделения и
кладовые — 75%
Междудонное пространство,
топливные цистерны,
балластные и прочие
Требования ПСВП
предыдущем абзаце, а
также для пассажирских
судов, судов специального
назначения, разъездных
судов и непассажирских
судов, перевозящих
организованные группы
людей, классов «М», «О»
длиной менее 25 м;
0,075 м — для
пассажирских судов, судов
специального назначения,
разъездных судов и
непассажирских судов,
перевозящих
организованные группы
людей, класса «Р» длиной
менее 25 м и для остальных
судов;
.3 углы крена до и после
спрямления не превышают
значений,
регламентированных 13.2.8;
.4 аварийная остойчивость
удовлетворяет требованиям
13.2.10;
.5 параметры аварийной
диаграммы статической
остойчивости соответствуют
нормативам, установленным
в 13.2.11.
13.1.7 В проверочных
расчетах непотопляемости
расчетный объем
затапливаемых отсеков
следует определять с учетом
коэффи-циентов
проницаемости объемов
каждого помещения отсека,
которые необходимо
принимать равными:
0,98 — для междубортовых
и междудонных отсеков,
Заключение
38
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
цистерны в зависимости от
того, должны ли эти емкости в
соответствии с их
назначением считаться
заполненными или
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
порожними, когда судно
погружено по плоскость
наибольшей осадки – 0 или
95%
Расчет влияния свободных
поверхностей на
промежуточных стадиях
затопления должен быть
основан на общей площади
поверхности поврежденных
отсеков;
vi) если повреждение с
размерами меньшими, чем
указанные выше, может
привести к более тяжелым
последствиям в отношении
крена или уменьшения
метацентрической высоты,
оно должно быть учтено для
целей расчетов.
балластных цистерн,
порожних
нерефрижераторных
трюмов, свободных
подпалубных отсеков судовплощадок;
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования ПСВП
0,95 — для жилых и
пассажирских помещений,
сухих форпиковых и
ахтерпиковых отсеков,
помещений, загруженных
колесной порожней
техникой;
0,93 — для порожних
рефрижераторных трюмов;
0,85 — для машинных
отделений средних и
крупных судов (L > 40 м);
0,80 — для машинных
отделений малых судов (L <
40 м);
0,60 — для помещений,
занятых генеральными
грузами, судовыми
запасами;
0,55 — для трюмов,
занятых насыпным грузом, в
том числе углем;
0,35 — для трюмов,
занятых лесным грузом;
0,25 — для трюмов,
загруженных мешками с
мукой или цементом в
пакетах.
13.1.5 Если любое
повреждение судна с
размерами, меньшими, чем
указано в 13.1.3, 13.1.4,
может привести к более
тяжелым последствиям в
отношении аварийной
посадки и (или) аварийной
остойчивости, то такой
Заключение
Глава 1. Состояние вопроса
15-3.10 На всех
промежуточных стадиях
затопления, указанных в
пункте 15-3.8, должны
соблюдаться следующие
критерии:
вариант повреждения
должен быть рассмотрен
при выполнении
проверочных расчетов
непотопляемости.
Требования в отношении
промежуточных стадий
затопления в ПСВП
отсутствуют.
39
Требования
ПСВП более
«мягкие», чем
европейские
предписания.
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
i) угол крена в состоянии
равновесия на
рассматриваемой
промежуточной стадии
затопления не должен
превышать 15°;
ii) вне крена в состоянии
равновесия на
рассматриваемой
промежуточной стадии
затопления положительная
площадь под кривой
восстанавливающих плеч
должна соответствовать
восстанавливающему плечу
GZ ≥ 0,02 м до погружения
первого незащищенного
отверстия или достижения
угла крена , равного 25°;
iii) отверстия, не являющиеся
водонепроницаемыми, не
должны погружаться в воду
при отсутствии крена в
положении равновесия в
рассматриваемой
промежуточной стадии
затопления.
15-3.11 В конечной стадии
затопления должны
соблюдаться следующие
критерии при учете кренящего
момента от скопления
пассажиров в соответствии с
Требования ПСВП
Заключение
13.2.8 Угол крена в
конечной стадии
несимметричного
затопления до принятия мер
по спрямлению судна не
должен превышать:
Требования
ПСВП более
«мягкие», чем
европейские
предписания
в отношении
40
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
пунктом 15-3.4:
i) угол крена E не должен
превышать 10°;
ii) вне состояния равновесия
положительная площадь под
кривой восстанавливающих
плеч должна соответствовать
восстанавливающему плечу
GZR ≥ 0,05 м с площадью А ≥
0,0065 мрад. Эти
минимальные величины
остойчивости должны быть
соблюдены до погружения
первого незащищенного
отверстия или в любом случае
до достижения
15 — для пассажирских
судов;
20 — для непассажирских
судов.
13.2.9 Угол крена при
несимметричном затоплении
после принятия мер по
спрямлению судна не
должен превышать:
7 — для пассажирских
судов;
12 — для непассажирских
судов.
13.2.11 Диаграммы стати-
угла крена в
конечной
стадии
затопления.
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
угла крена m ≤ 25°;
iii) отверстия, не являющиеся
водонепроницаемыми, не
Требования ПСВП
ческой остойчивости
поврежденного судна
должны иметь достаточную
площадь участков с
положительными плечами.
При этом в конечной стадии
затопления, а также после
спрямления для всех судов,
кроме несамоходных судовплощадок, должно быть
обеспечено следующее:
.1 значение максимального
плеча диаграммы аварийной
остойчивости не менее
+0,1 м;
.2 протяженность части
диаграммы аварийной
остойчивости с
положительными
плечами — не менее 30 при
симметричном затоплении и
не менее 20 при
несимметричном.
Для несамоходных судовплощадок эти нормативы
являются рекомендуемыми.
Заключение
Глава 1. Состояние вопроса
должны погружаться в воду
до достижения положения
равновесия; если такие
отверстия погружаются в воду
до достижения этого
положения, то помещения,
сообщающиеся с
рассматриваемым
помещением, при расчете
аварийной остойчивости
считаются затопленными.
15-3.13 Если предусмотрены
отверстия для перетока,
уменьшающие
несимметричное затопление,
они должны отвечать
следующим требованиям:
41
Правила РРР не содержат
Возможно,
требований к конструкции имеет смысл
устройств для перетекания рассмотреть
воды с целью выравнивания целесообразн
и спрямления судна в
ость введения
аварийной ситуации.
в ПСВП
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
№ 61 ЕЭК ООН
i) для расчета перетока
надлежит применять
резолюцию ИМО A.266 (VIII);
ii) они должны быть
автоматическими;
iii) они не должны быть
оснащены запорными
устройствами;
iv) время, требуемое для
полной компенсации
несимметричности, не должно
превышать 15 мин.
3-5.3.2 Грузовые суда
3-5.3.2.2 Кренящий момент
ПСВП не рассматривают
судна от статического
кренящий момент от
действия ветра Мwst не должен статического действия
превышать предельно
ветра.
допускаемого момента при
статических наклонениях
судна Мреrm, т.е. должно быть
выполнено условие
Мреrm ≥ Мwst,
где: Мwst = согласно 15-3.5;
Мреrm = предельно
допускаемый момент при
статических наклонениях
Заключение
рассматривае
мого предписания.
—
42
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
судна - момент, отвечающий
углу крена, составляющему
80% от критического угла.
3-5.3.2.3 Все суда, у которых
соотношение между
суммарной мощностью
главных механизмов Nе и
максимально допустимым
водоизмещением Δ составляет
Nе / D > 0,75 кВт/т,
подвергаются проверке по
критерию циркуляции,
согласно пункту 15-3.6. При
этом угол их статического
крена в данном случае не
должен быть более 80%
критического угла.
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
3-5.3.3.1 Буксирные суда
обладают достаточной
остойчивостью, если
12.9.4 Для всех грузовых
В целом,
судов с
требования
энерговооруженностью‚ то ПСВП носят
есть мощностью Рe, кВт,
более
приходящейся на единицу
«мягкий»
водоизмещения V, м3,
характер, чем
европейские
Pe V 0, 735 , должна быть
проверена остойчивость в
предписания.
эволюционный период
циркуляции, т. е. должно
быть проверено условие:
Mц < Mдоп,
(12.9.4)
где Mц — динамически
приложенный кренящий
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования ПСВП
Заключение
момент, кНм, действующий
на судно в эволюционный
период циркуляции‚
см. 12.8.8;
Mдоп — предельно
допустимый момент, кНм,
определяемый по диаграмме
статической или
динамической остойчивости
в зависимости от угла доп
(см. 12.9.5).
12.9.5 Предельно
допустимый угол доп
следует принимать равным
или углу входа палубы в
воду, или углу входа
ватерлинии, проходящей на
75 мм ниже кромок
отверстий, считающихся
открытыми, в зависимости
от того, какой из этих углов
будет меньше.
3-5.3.3 Буксиры
12.10.2 Остойчивость всех Требования
буксирных судов должна
ПСВП более
быть достаточной при
«мягкие», чем
Глава 1. Состояние вопроса
предельно допускаемый
момент судна Мреrm (см. 35.2.1) больше или равен сумме
кренящих моментов от
динамического действия ветра
Мwd (см. 3-5.2.3) и
динамического действия
боковой составляющей
тягового усилия Мt (см. 35.3.3.2), т.е. если выполнено
условие
Мреrm ≥ Мwd + Мt.
3-5.3.3.2 Кренящий момент от
динамического давления
боковой составляющей
тягового усилия определяется
по формуле
Мt = 1,1 · ТB · (zt - Т) (кНм),
где: zt = возвышение точки
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
приложения тягового усилия
над основной плоскостью (м);
ТB = максимальное тяговое
усилие на кнехтах, замеренное
при проверке на швартовах
(кН).
В тех случаях, когда ТB
неизвестно, в расчет
принимаются следующие
значения:
для ≤ 30 т:
ТB = 0,13 Nе - для буксиров без
насадки;
ТB = 0,20 Nе - для буксиров с
насадкой;
для ≥ 30 т:
ТB = 0,16 Nе - для буксиров
без насадки;
ТB = 0,20 Nе - для буксиров с
43
статическом воздействии
европейские
буксирного каната, т. е.
предписания.
должно быть соблюдено
условие
Mc < Mдоп ,
(12.10.2)
где Mс — кренящий момент
от действия на судно
статически натянутого
буксирного каната, кНм,
см. 12.10.3;
Mдоп — предельно
допустимый момент при
статических наклонениях
судна, кНм, см. 12.10.6.
12.10.7 Остойчивость
буксирных судов с zг >1,2zg
(zg — возвышение центра
тяжести судна над основной
плоскостью, м) следует
проверять при
динамическом действии
буксирного
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования ПСВП
каната, т. е. должно быть
выполнено условие
Mp < Mдоп ,
(12.10.7)
где Mр — кренящий
момент, кНм, от
динамического действия на
судно натянутого
буксирного каната,
см. 12.10.8;
Mдоп — предельно
допустимый момент, кНм,
характеризующий
динамическую остойчивость
судна см. 12.10.10.
Заключение
44
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
насадкой:
где Nе - суммарная мощность
главных механизмов (кВт).
3-5.3.3.3 Кроме условия,
Требование, аналогичное 3- Требования
приведенного в 3-5.3.3.1,
5.3.3.3, в ПСВП не
ПСВП более
остойчивость каждого
используется
«мягкие» по
буксира должна
сравнению с
удовлетворять следующему
европейскими
дополнительному
предписаниям
требованию:
и.
угол крена от совместного
действия кренящихся
моментов от динамического
давления ветра Мwd и от
действия центробежной силы
на циркуляции Мсf (см.15-3.6)
не должен превышать
критический угол; в любом
случае этот угол не должен
быть более 15°.
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.3-1
Требования резолюции
Требования ПСВП
Заключение
№ 61 ЕЭК ООН
3-5.4 Дополнительные требования к судам для зоны плавания 1
(соответствует судам класса «О»)
3-5.4.1 Общие положения
Требования
3-5.4.1.1 Остойчивость судов, Требования остойчивости
предназначенных для
соответствующих разделов ПСВП более
плавания в зоне 1, должна
ПСВП распространяются и «мягкие», чем
европейские
отвечать требованиям
на суда класса «О».
предписания.
разделов 3-5.1, 3-5.2 и 3-5.3
Выполнение указанных
для судов зоны 2, а также
требований при
дополнительным требованиям одновременной бортовой
настоящего раздела. Кроме
качке судна не требуется.
того, условия
удовлетворительной
остойчивости, указанные в
пункте 3-5.1.2, подпунктах i) и
ii), должны выполняться
также при одновременной
бортовой качке судна.
3-5.4.1.2 Соблюдение
Указанное правило не
—
применимых требований
применяется для судов
Рекомендаций ИМО,
внутреннего плавания РРР.
касающихся морских судов,
может рассматриваться как
Глава 1. Состояние вопроса
эквивалентное соблюдение
настоящих Рекомендаций.
3-5.4.1.3 При проверке
остойчивости по основному
критерию кренящий момент
от динамического давления
ветра Mwd вычисляется на
основе удельного давления
ветра Pwd, соответствующего
зоне плавания 2, которое
берется из таблицы пункта
3-5.2.3.
3-5.4.1.5 В качестве
критического угла
принимается угол крена, при
достижении которого
начинается заливание водой
внутренних помещений судна
через незакрытые отверстия в
бортовой обшивке или на
палубе. Этот угол может
доходить максимально
Требования резолюции
№ 61 ЕЭК ООН
до верхней кромки
продольного комингса люка
грузового помещения или же
до верхней кромки
расширительных шахт
наливных судов.
Расчет величины амплитуды
бортовой качки судна
3-5.4.2.1 Величина
амплитуды бортовой качки m
судна с плоским днищем,
радиус закругления скулы
которого составляет 0,05 В
или более, не снабженного
скуловыми килями,
определяется по
нижеприведенной таблице в
зависимости от величины m,
рассчитанной по формуле:
m = 0,66 ∙ m1 ∙ m2 (с-1),
где m1 и m2 = коэффициенты,
определяемые согласно
45
Условное расчeтное
Требования
динамическое давление
ПСВП более
ветра для судов класса «О» «мягкие», чем
по правилам РРР отличается европейские
в большую сторону от
предписания..
соответствующего давления
для судов класса «Р» и «Л»,
а по абсолютному значению
меньше, требуемого
резолюцией.
12.7.2 За предельно
Требование
допустимый угол крена доп ПСВП по
при динамическом
допустимому
воздействии кренящего
углу крена
момента от ветра и волнения более
следует принимать или угол «жeсткое»,
опрокидывания опр или угол чем
заливания зал, в
европейские
зависимости от того, какой предписания.
из этих углов
О к о н ч а н и е т а б л . 1.3-1
Требования ПСВП
Заключение
меньше.
12.6.1 Расчетные условные
амплитуды бортовой качки
m, град, для корпусов судов
с закругленной скулой и без
скуловых килей (или
брускового киля) следует
принимать по табл. 12.6.1 в
зависимости от частоты m, c1
, которую необходимо
определять по формуле
m = m 1 m 2 m 3,
(12.6.1)
где m1, m2, m3 —
множители, см. 12.6.3.
В отличии от
европейских
предписаний
по ПСВП
амплитуда
бортовой
качки
рассчитывает
ся с учeтом
коэффициент
а полноты
судна и для
скулы с
Т а б л и ц а 12.6.1 любым
радиусом
закругления.
46
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
пунктам 3-5.4.2.2 и 3-5.4.2.3.
1,60
m
или
-1 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 бол
(с )
ее
m(о) 9 10 13 17 20 23 24
m, c-1
Амплитуда бортовой
качки‚ m, град
Класс судна
«М»
«О»
«Р»*
0‚40
14
9
5
0‚60
18
10
5
0‚80
24
13
6
1‚00
28
17
8
1‚20
30
20
10
1‚40
31
23
13
1‚60
31
24
15
1‚80
31
24
16
*
Для судов класса «Р»‚ которые
признаются годными к плаванию в
бассейнах разряда «О» с
ограничениями по погоде.
Анализ данных табл. 1.3-1 и, как дополнения, требований правил
GL / BV и директивы № 2006/87/ЕС свидетельствует о том, что в
ПСВП и европейских предписаниях реализованы различные
принципы
нормирования
достаточной
остойчивости
неповрежденных судов.
Так, для танкеров помимо отличия начальной метацентрической
высоты (0,1 м против 0,2 м по РРР) правила GL / BV нормируют
минимальное значение плеча восстанавливающего момента при
наклонении судна в пределах диапазона положительных значений
диаграммы статической остойчивости, ограниченной углом
заливания, составляющего 0,1 м, и площадь диаграммы статической
остойчивости в пределах от 0 до угла заливания или 27 в
зависимости от того, какой угол меньше, составляющую 0,024 мрад.
ПСВП в качестве основного критерия остойчивости устанавливают
критерий погоды. Остойчивость судна по основному критерию
считается достаточной, если оно при плавании на спокойной воде
или на волнении (в соответствии с классом судна) выдерживает
динамически приложенное давление ветра, то есть если соблюдается
условие (12.4.1) ч. I ПСВП:
Mкр < Mдоп ,
где Mкр — кренящий момент от динамического действия ветра,
определяемый согласно 12.5 ч. I ПСВП, кHм;
Глава 1. Состояние вопроса
47
Mдоп — предельно допустимый момент при динамических
наклонениях, определяемый согласно 12.7 ч. I ПСВП, кHм.
Кроме того, для судов классов «М» и «О» РРР устанавливает
требование по оценке остойчивости с учетом крена от бортовой
качки.
К остойчивости неповрежденных сухогрузных судов в ПСВП
требования точно такие же, что и для танкеров, а в правилах
GL / BV нормируется минимальная площадь между кривыми плеч
кренящего и восстанавливающего моментов, ограниченная углом,
определяемым как наименьший из сопоставляемых угла заливания,
угла 27 или угла, соответствующему максимальному значению
плеча восстанавливающего момента, составляющая 0,0065 мрад.
Наибольшее отличие требований правил GL / BV и ПСВП
выявлено для пассажирских судов. Правила GL / BV требуют
обеспечения нормируемых ими параметров:
по критерию погоды;
в случае скоплении пассажиров на одном борту;
в случае скоплении пассажиров на одном борту с учетом
динамического крена в эволюционный период циркуляции.
Помимо этого правила GL / BV требуют обеспечения
нормируемых ими параметров одновременно по критерию погоды и
по скоплению пассажиров на одном борту. При этом правила
GL / BV регламентируют минимальный надводный борт 200 мм при
крене судна, вызванном комбинацией (суммой) всех трех кренящих
моментов.
ПСВП тоже требуют проверки остойчивости по основному
критерию — критерию погоды, а также в случае скопления
пассажиров у одного борта, в случае скопления пассажиров у одного
борта при наибольшем динамическом крене, возникающем в
эволюционный период циркуляции, и в случае скопления
пассажиров у одного борта под действием статического давления
ветра (при возвышении центра парусности более 2 м над
действующей ватерлинией), но не требуют удовлетворения
критерию погоды и одновременной проверки остойчивости в случае
скопления пассажиров у одного борта.
Если не вдаваться в детали нормирования критериев
остойчивости, то принципиальное отличие требований ПСВП и
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
правил GL / BV состоит в том, что ПСВП при расчетах
остойчивости в неявном виде нормируют предельно допустимое
плечо статической остойчивости (плечо восстанавливающего
момента), а правила GL / BV нормируют в явном виде минимально
допустимую работу этого плеча. Разница в подходах не позволяет
сделать какие-либо выводы без проведения отдельных
исследований.
Рассмотрим европейские предписания к непотопляемости
(аварийной остойчивости). Директива № 2006/87/ЕС регламентирует
расстояние
безопасности
(расстояние
между
плоскостью
максимальной осадки и параллельной ей плоскостью, проходящей
через самую низкую точку, выше которой судно не является
водонепроницаемым) судов всех типов и двухотсечную
непотопляемость пассажирских судов (по резолюции № 61 ЕЭК
ООН
допускается
также
одноотсечная
непотопляемость
пассажирских судов), причем размеры повреждений как борта, так и
днища пассажирских судов существенно больше, чем требуют
ПСВП, и мало отличаются от размеров повреждений пассажирских
судов
по
резолюции
№ 61 ЕЭК ООН. Отметим, что ПСВП нормируют размеры
повреждений корпуса безотносительно к типу судов, что не
свидетельствует в их пользу.
Правила GL / BV для сухогрузных судов и танкеров не содержат
обязательных требований к непотопляемости, но нормируют
показатели непотопляемости для контейнеровозов длиной более 110
м и судов, перевозящие опасные грузы. Угол крена в конечной
стадии несимметричного затопления после принятия мер по
спрямлению судна ПСВП регламентируют таким: 7 для
пассажирских судов и 12 для непассажирских судов, в то время как
правила GL / BV регламентируют этот угол для контейнеровозов
равным 5. Допускаемые GL / BV размеры повреждений корпуса
контейнеровозов существенно больше, чем указано в 13.1.3 ч. I
ПСВП, и больше, чем требуют резолюция № 61 ЕЭК ООН и
директива № 2006/87/ЕС. При этом правила GL / BV требуют
обеспечения непотопляемости при затоплении не менее чем двух
смежных отсеков как в продольном, так и в поперечном
направлениях, а также при затоплении машинного отделения.
48
Глава 1. Состояние вопроса
49
Правила GL / BV для пассажирских судов требуют обеспечения
одноотсечной либо двухотсечной непотопляемости. При этом
требования к размерам повреждения корпуса для одноотсечной и
двухотсечной непотопляемости отличаются друг от друга. ПСВП
требуют обеспечения одноотсечной непотопляемости пассажирских
судов, то есть обеспечения нормируемых параметров при
затоплении одного любого отсека. К принципиальным отличиям
требований ПСВП и правил GL / BV следует отнести то, что правила
GL / BV при расчетах по аварийной остойчивости требуют учета
крена судна, вызванного скоплением пассажиров у одного борта.
ПСВП в этом случае требуют выполнения расчетов в
предположении, что все пассажиры стоят на самой высокой палубе,
на которую им разрешен доступ, не оговаривая необходимость их
размещения у одного борта.
Принципиальное отличие требований ПСВП и правил GL / BV
при выполнении расчетов по аварийной остойчивости то же, что и
при расчетах остойчивости неповрежденного судна: ПСВП
нормируют плечо восстанавливающего момента, а правила GL / BV
— работу этого плеча, то есть площадь под кривой
восстанавливающих моментов.
Отметим, что если ввести в ПСВП требования по
непотопляемости, аналогичные требованиям GL / BV, для всех
судов с классом РРР, то это вряд ли вызовет одобрение российских
судовладельцев, потому что опыт эксплуатации судов с классом РРР
показывает, что проблем с остойчивостью и непотопляемостью у
этих судов не возникает, то есть ПСВП обеспечивают достаточно
высокий стандарт безопасности.
Обобщая результаты сопоставления требований ПСВП и
европейских предписаний, можно сделать следующее заключение:
1. Вследствие различных подходов РРР и GL / BV к
нормированию остойчивости и непотопляемости невозможно
сопоставить уровень требований данных органов классификации
судов и выработать рекомендации по совершенствованию ПСВП без
проведения большого числа прямых расчетов остойчивости и
непотопляемости конкретных судов различных типов.
2. Европейские предписания к кренящему моменту от
динамического
давления
ветра,
размерам
повреждений,
промежуточным стадиям затопления, углу в конечной стадии
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
затопления, устройствам для выравнивания и спрямления судна в
аварийной ситуации, остойчивости в эволюционный период
циркуляции, остойчивости буксирных судов и судов, плавающих в
зоне 1, надводному борту, а также требование двухотсечной
непотопляемости являются для пассажирских судов более
«жесткими», чем требования ПСВП, и это может являться
препятствием для допуска судов с классом РРР на ЕВВП. Во
избежание этого целесообразно ввести уточнения в ПСВП в
отношении
перечисленных
показателей
остойчивости
и
непотопляемости с областью распространения на суда, выходящие
на ЕВВП.
50
1.4 СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПСВП И
ЕВРОПЕЙСКИХ ПРЕДПИСАНИЙ К УСТРОЙСТВУ И
ОБОРУДОВАНИЮ РУЛЕВОЙ РУБКИ, УСТРОЙСТВАМ И
СНАБЖЕНИЮ
Сопоставление требований ПСВП и европейских предписаний
выполнено на уровне попунктного анализа, однако в связи с тем, что
многие требования, особенно в правилах GL / BV, оказались
идентичными требованиям ПСВП, представим только отличия в
требованиях, которые приведены в табл. 1.4-1.
Требования к подруливающим устройствам в ПСВП прописаны,
однако их объем все же недостаточен.
Т а б л и ц а 1.4-1
Объект анализа
Движительно-рулевые
колонки, водометные,
крыльчатые движители,
подруливающие
устройства
Регуляторы скорости
поворота
Устройство и
оборудование рулевой
рубки
Результат
сопоставления
требований ПСВП и
резолюции № 61 ЕЭК
ООН
Требования в
ПСВП отсутствуют,
за исключением
требований к
подруливающим
устройствам
Требования в
ПСВП отсутствуют
Объем требований
ПСВП меньше
Результат сопоставления
требований ПСВП и
директивы № 2006/87/ЕС
Требования в ПСВП
отсутствуют
Требования в ПСВП
отсутствуют
Объем требований
ПСВП меньше
Глава 1. Состояние вопроса
Специальное
оборудование рулевой
рубки для управления
судном одним человеком с
использованием
радиолокационной
установки
Принципы подбора
якорных цепей,
швартовных канатов,
конструирования деталей
Масса якорей
51
Требования в
Требования в ПСВП
ПСВП отсутствуют отсутствуют
Отличаются
Отличаются
Требования РРР
более «жесткие» для
бассейнов со
скоростью течения
менее 6 м/с
Требования директивы и
правил GL / BV более
«жесткие», чем
требования ПСВП для
судов, предназначенных
для эксплуатации в зонах 1
и2
Требования директивы
более «жесткие»
Спасательные средства на Требования
пассажирских судах
резолюции более
«жесткие»
Требования к устройству и оборудованию рулевой рубки в ПСВП
недостаточно полны, поскольку соответствующие требования
приведены в СанПиН 2.5.2-703-98, ГОСТ 12.2.049-80 и ГОСТ 2226976.
Вопрос о дополнениях ПСВП в отношении требований к
устройству и оборудованию рулевой рубки следует рассмотреть в
том числе и в связи с разработкой технического регламента «О
безопасности внутреннего водного транспорта и связанной с ним
инфрастуктуры», а требования к специальному оборудованию
рулевой рубки для управления судном одним человеком с
использованием радиолокационной установки могут быть включены
в ПСВП с областью распространения на суда, выходящие на ЕВВП.
Европейские предписания, в частности и правила GL / BV, в
отличие от ПСВП чаще всего не регламентируют калибр якорных
цепей, диаметр канатов, а нормируют разрывные нагрузки. У
каждого из этих подходов есть достоинства и недостатки. Основным
достоинством подхода РРР является простота использования Правил
и
удобство
для
проектанта
и
лица,
проводящего
освидетельствование в эксплуатации. Недостатком является в
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
некоторых случаях большие коэффициенты запаса на прочность и,
самое главное, недостаточное стимулирование применения
современных вычислительных методов, являющихся несомненным
достижением технического прогресса, при проектировании.
Приведем рекомендации резолюции № 61 ЕЭК ООН по массе
носовых якорей (текст представлен в редакции оригинала):
52
«10-1.2 Носовые якоря
10-1.2.1 Суда, предназначенные для перевозки грузов, за
исключением барж морских судов длиной не более 40 м, должны
быть оборудованы носовыми якорями, суммарная масса которых Р
рассчитывается по следующей формуле:
P = k . B . T [кг]
где k — коэффициент, учитывающий взаимосвязь длины L и
ширины B, а также тип судна: k c L 8B , при этом для толкаемых
барж принимается k = c;
c — эмпирический коэффициент, приведенный в следующей
таблице:
Грузоподъемность (т)
до 400 включительно
от 400 до 650 включительно
от 650 до 1000 включительно
более 1000
Значение с
45
55
65
70
T' — осадка груженого судна на миделе (м).
Пассажирские суда и суда, не предназначенные для перевозки
грузов, включая буксиры-толкачи, должны быть оборудованы
носовыми якорями, суммарная масса Р которых в кг рассчитывается
по формуле и таблице, приведенным выше, при этом вместо
грузоподъемности используется водоизмещение в м3.
10-1.2.2 Для водных бассейнов со скоростью течения, не
превышающей 6 км/ч, якорное оборудование судов назначается в
зависимости от характеристики снабжения N в м2, вычисляемой по
формуле:
N = LWL (B[WL] + H) + k∑lh,
Глава 1. Состояние вопроса
53
где: k — коэффициент, принимаемый равным 1,0 для судов с
суммарной длиной надстроек и рубок, расположенных на всех
палубах, превышающей половину длины судна, и 0,5 для судов, у
которых указанная суммарная длина находится в пределах от 0,25 до
0,5 длины судна. При суммарной длине надстроек и рубок менее
0,25 длины судна надстройки и рубки при вычислении
характеристики снабжения можно не учитывать;
l — длина отдельных надстроек и рубок в м;
h — средняя высота отдельных надстроек и рубок в м.
Для судов, перевозящих грузы на палубе, параметр ∑lh
вычисляется как произведение длины боковой проекции уложенного
на палубе груза вместе с ограничивающими груз конструкциями и
его средней высоты, а коэффициент k принимается равным 0,5 для
судов, предназначенных для перевозки только сыпучих грузов, и 1,0
для перевозки других палубных грузов.
Масса носовых якорей Р в кг не должна быть меньше следующих
значений:
i) для судов, имеющих характеристику снабжения N менее
1 000 м2:
P = KN;
ii) для судов, имеющих характеристику снабжения N = 1 000 м2 и
более:
P = KN(1000 ∕ N)0,2,
где K — коэффициент, принимаемый в общем случае равным 1,0,
однако Администрация бассейна в зависимости от условий плавания
может установить иное значение этого коэффициента.».
Сопоставим требования РРР и предписания резолюции № 61 ЕЭК
ООН к массе носовых якорей и длинам якорных цепей этих якорей
при скорости течения до 6 км/ч. Как видно из анализа рис. 1.4-1 –
1.4-4, для судов, эксплуатирующихся в бассейнах разряда «М» (в
европейской классификации аналога нет), требования ПСВП по
массе носовых якорей более «жесткие», чем рекомендации
резолюции № 61 ЕЭК ООН.
Для судов, эксплуатирующихся в бассейнах разряда «О» (зона 1
по европейской классификации), требования ПСВП для буксиров
более «жесткие», чем рекомендации резолюции № 61 ЕЭК ООН; для
самоходных и несамоходных судов до характеристики снабжения
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
2
1000 м требования ПСВП и рекомендации резолюции № 61 ЕЭК
ООН практически совпадают, а при характеристике снабжения
более 1000 м2 требования ПСВП более «жесткие», чем
рекомендации резолюции № 61 ЕЭК ООН.
54
Рис. 1.4-1
Глава 1. Состояние вопроса
Рис. 1.4-2
Рис. 1.4-3
55
56
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Рис. 1.4-4
Для судов, эксплуатирующихся в бассейнах разряда «Р» (зона 2
по европейской классификации), требования к массе носовых якорей
по ПСВП для буксиров до характеристики снабжения 350 м2 чуть
более «жесткие», чем рекомендации резолюции № 61 ЕЭК ООН, а
при характеристике снабжения более 350 м2 требования и
рекомендации практически совпадают. Для самоходных и
несамоходных судов до характеристики снабжения 350 м2
требования ПСВП и рекомендации резолюции № 61 ЕЭК ООН
совпадают, а при характеристике снабжения больше 350 м2
требования ПСВП более «жесткие», чем рекомендации резолюции
№ 61 ЕЭК ООН.
Для судов, эксплуатирующихся в бассейнах разряда «Л» (зона 3
по европейской классификации), до характеристики снабжения 400
м2 требования ПСВП и рекомендации ЕЭК ООН к массе носовых
якорей для буксиров совпадают, а при характеристике снабжения
более 400 м2 требования ПСВП «мягче», чем рекомендации
резолюции № 61 ЕЭК ООН. Для самоходных и несамоходных судов
требования ПСВП «мягче», чем рекомендации резолюции № 61 ЕЭК
ООН.
Глава 1. Состояние вопроса
57
Требования директивы № 2006/87/ЕС, рекомендации резолюции
№ 61 ЕЭК ООН без указания области распространения по скорости
течения и правил GL / BV по массе носовых якорей более
«жесткие», чем требования ПСВП. Так, для судна с характеристикой
снабжения 3200 м2, предназначенного для эксплуатации в зоне 1
(разряд «О») суммарная масса носовых якорей по правилам GL / BV
составляет 4083 кг, что на 28 % больше, чем по требованиям ПСВП.
Отметим при этом, что требования ПСВП дифференцированы в
зависимости от класса судов, а европейские предписания — нет.
Например, для судна с характеристикой снабжения 345 м2,
предназначенного для эксплуатации в зоне 3 (разряд «Л»)
суммарная масса носовых якорей по европейским предписаниям без
учета скорости течения реки составляет 169 кг, что примерно на
43,67 % меньше, чем определенная в соответствии с ПСВП (300 кг).
Минимальная длина якорной цепи носового якоря согласно
европейским предписаниям, будь то резолюция № 61 ЕЭК ООН или
директива № 2006/87/ЕС, должна быть не менее 40 или 60 м, в то
время как ПСВП требуют минимальную длину цепей, указанную на
рис. 1.4-5.
Рис. 1.4-5
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Из анализа этого рисунка следует, что цепью носового якоря
длиною 60 м могут быть оборудованы суда классов «Р» и «Л» с
характеристикой снабжения около 20 м2, при этом якорная цепь
длиной 60 м в соответствии с ПСВП явно недостаточна для судов с
большей характеристикой снабжения или других классов.
Проведенное исследование в отношении якорного снабжения
поставило больше вопросов, чем подготовило ответов, поэтому
детальному сопоставительному анализу требований ПСВП и правил
GL / BV посвящен материал отдельной главы 3.
Возвратимся теперь к табл. 1.4-1. Заключение, сделанное в
последней строке табл. 1.4-1 относительно спасательных средств,
основано на анализе следующего пункта европейских предписаний:
«В дополнение к спасательным кругам, указанным в статье 10.05(1),
все незакрытые участки палуб, предназначенные для
пассажиров, должны быть оснащены спасательными кругами,
согласно Европейскому стандарту EN 14144:2003 по обоим бортам
судна, удаленными друг от друга не более чем на 20 м.
Половина из предписанных спасательных кругов должна быть
снабжена плавучими линями не менее 30 м длиной, диаметром 8–11
мм. Другая половина предписанных спасательных кругов должна
быть снабжена самозажигающимися буйками c аккумуляторным
питанием, которые не могут быть потушены в воде.»
58
Именно по количеству кругов, оснащенных самозажигающимися
буйками, и наблюдается отличие требований ПСВП от европейских
предписаний. Представляется, что рассматриваемое требование
может быть включено в ПСВП с областью распространения на
пассажирские суда, выходящие на ЕВВП.
Обобщая результаты сопоставления требований ПСВП и
европейских предписаний, можно сделать следующее заключение:
1. Целесообразно ввести в ПСВП требования к специальному
оборудованию рулевой рубки для управления судном одним
человеком с использованием радиолокационной установки, а также
откорректировать требования РРР к спасательным кругам
пассажирских судов.
2. В целях совершенствования ПСВП целесообразно обосновать
компромиссную стратегию использования тех или иных методов
при выборе якорного снабжения, а также использования различных,
Глава 1. Состояние вопроса
59
в том числе и вновь введенных в ПСВП требований к якорному
снабжению. Расширенный сопоставительный анализ требований
РРР и европейских предписаний в отношении якорного снабжения
(см. главу 3) может рассматриваться как фундамент требуемого
обоснования.
1.5 СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ч. II – IV ПСВП
И ЕВРОПЕЙСКИХ ПРЕДПИСАНИЙ
Так же как и в 1.4, сопоставление требований ПСВП и
европейских предписаний выполнено на уровне попунктного
анализа. Однако в связи с тем, что многие требования, особенно в
правилах GL / BV, либо оказались идентичными, либо отличались в
незначительной мере, либо отличались в сторону недостаточной
«жесткости» по сравнению с требованиями ПСВП, в табл. 1.5-1
приведены только принципиальные отличия в требованиях.
Т а б л и ц а 1.5-1
Объект анализа
Результат сопоставления Результат сопоставления
требований ПСВП и
требований ПСВП и
резолюции № 61 ЕЭК
директивы №
ООН
2006/87/ЕС
Принципы конструирования
—
деталей
Хранение отработанных
Требования
масел
резолюции более
жесткие
Требования к электронному Требования в ПСВП
оборудованию
отсутствуют
Стационарные установки
Требования в ПСВП
пожаротушения,
отсутствуют
использующие хладон HFC
227 ea и инерген IG-541
(52% азота, 40% аргона, 8%
углекислого газа)
Кухонное оборудование
Имеются требования
к неприменяемому на
судах РРР
оборудованию
Два независимых
Требования в ПСВП
двигательно-движительных отсутствуют
комплекса и два
независимых машинных
помещения на пассажирских
судах
—
Требования
директивы более
жесткие
Требования в ПСВП
отсутствуют
Требования в ПСВП
отсутствуют
Имеются требования
к неприменяемому на
судах РРР
оборудованию
Требования в ПСВП
отсутствуют
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
В правилах GL / BV в отличие от ПСВП чаще всего не
регламентируются размеры ответственных деталей (толщины,
диаметры и т. д.) судовых технических средств, а нормируются
предельно допускаемые или расчетные нагрузки. Как указывалось в
1.4, основным достоинством Правил РРР является простота и
удобство использования их как для проектанта, так и лица,
проводящего освидетельствование в эксплуатации. Недостатком
являются в некоторых случаях несколько большие коэффициенты
запаса на прочность и, самое главное, ограничение возможности
применения современных вычислительных методов, использование
которых невозможно без задания граничных условий, в число
которых входят и указанные нагрузки. Представляется полезным
расширить номенклатуру регламентируемых ПСВП расчетных
подходов и методов с целью широкого внедрения современных
вычислительных методов, применяемых при проектировании
судовых технических средств и элементов судовых устройств, как
достижений технического прогресса.
Отличия, указанные в строке «Хранение отработанных масел»
обусловлены
требованиями
европейских
предписаний,
отсутствующими в Правилах РРР. Так, статья 8.07 директивы №
2006/87/ЕС гласит:
1. «Масла, применяемые в системах силовой трансмиссии,
системах управления и активирующих системах и в системах
отопления, хранятся в цистернах, изготовленных из стали; эти
цистерны могут быть встроены в корпус судна или надежно
закреплены на нем. Если этого требует конструкция судна, может
быть использован эквивалентный огнестойкий материал. Эти
требования не относятся к тем цистернам, емкость которых
составляет не более 25 литров. Данные масляные цистерны не
должны иметь общих стенок с цистернами питьевой воды.
2. Данные масляные цистерны, их трубопроводы и другое
оборудование должны быть устроены и расположены так, чтобы ни
данное масло, ни пары данного масла не могли случайно
проникнуть внутрь судна.
3. Данные масляные цистерны не должны устанавливаться перед
таранной переборкой.
4. Данные масляные цистерны и их арматура не должны
находиться непосредственно над двигателями или газовыпускными
трубами.
60
Глава 1. Состояние вопроса
61
5. Наливные отверстия данных масляных цистерн должны быть
обозначены четкой маркировкой.»
Несмотря на то, что в Правилах РРР нет прямого указания о
необходимости сборной цистерны отработанных масел, на всех
судах с классом РРР такие цистерны имеются в соответствии с
нормативными документами по проектированию. Очевидно, что
упущение в Правилах РРР нужно исправить. Изложенное
справедливо и в отношении требований к электронному
оборудованию.
Стационарные установки пожаротушения, использующие хладон
HFC 227ea потенциально опасны для здоровья людей, и вряд ли
следует рассматривать возможности допуска судов с такими
установками на ВВП РФ. Стационарные установки пожаротушения,
использующие инерген IG-541 (52 % азота, 40 % аргона, 8 %
углекислого газа) мало отличаются от других установок газового
пожаротушения, и суда с такими установками могут быть допущены
на ВВП РФ.
Вопрос о двух независимых машинных помещениях на
пассажирских судах возник вследствие появления в европейских
предписаниях следующего положения:
«Статья 15.07 Двигательно-движительный комплекс
В дополнение к основному двигательно-движительному
комплексу суда должны быть оборудованы вторым независимым
двигательно-движительным
комплексом,
достаточным
для
удержания судна на курсе в случае выхода из строя основного
двигательно-движительного комплекса.
Второй независимый двигательно-движительный комплекс
должен быть расположен в отдельном машинном отделении. Если
оба машинных отделения имеют общие перегородки, то последние
должны иметь конструкцию в соответствии со статьей 15.11 (2).».
Поскольку рассматриваемое требование есть в европейских
предписаниях, то нет другого пути, альтернативного включению
аналогичного требования в ПСВП с областью распространения на
суда, выходящие на ЕВВП.
62
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
1.6 СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ РЕЗОЛЮЦИИ № 61
ЕЭК ООН И ППЗС
Сопоставительный попунктный анализ требований резолюции №
61 ЕЭК ООН и ППЗС приведен в табл. 1.6-1. Тексты резолюции №
61 ЕЭК ООН и ПСВП приведены в редакции оригиналов.
В ППЗС регламентируется применение оборудования и средств
по
предупреждению
загрязнения
окружающей
среды
нефтесодержащими водами, остатками и осадками нефтепродуктов,
сточными водами, мусором и нормируются вредные компоненты
выпускных (отработавших) газов двигателей внутреннего сгорания.
В резолюции № 61 ЕЭК ООН вредные выбросы нормируются,
однако в директиве № 2006/87/ЕС нормируется только шум.
Экологическая безопасность может быть оценена по
экологической эффективности, под которой обычно понимают
отношение природоохранного эффекта в результате применения
оборудования и средств предупреждения загрязнения окружающей
среды с судна, выраженного в условных единицах загрязнения
окружающей среды, к загрязнению окружающей среды отходами
жизнедеятельности людей на судне, эксплуатации технических
средств и оборудования в тех же условных единицах в случае
неприменения оборудования и средств предупреждения загрязнения
окружающей среды на судне.
В настоящее время методика расчета экологической
эффективности не создана ни в масштабах отрасли, ни в масштабах
страны. Применительно к загрязнению окружающей среды с судов
отчасти это объясняется тем, что законодательством Российской
Федерации не допускается сброс во внутренние водные пути
неочищенных нефтесодержащих вод и неочищенных и
необеззараженных сточных вод, а также мусора. Если к
перечисленному добавить редкую практику установки на судах
внутреннего
плавания
фильтрующего
оборудования
для
нефтесодержащих вод, сигнализатора системы сброса очищенных
нефтесодержащих вод, автоматических устройств, прекращающих
сброс нефтесодержащих вод при превышении нормативного
значения содержания нефти в сбросе, то в действительности
нефтесодержащие воды, нефтяные остатки и осадки, а также мусор в
водную среду не сбрасывают, а лишь накапливают в специальных
Глава 1. Состояние вопроса
63
емкостях на судне и по мере возможности сдают на
специализированные внесудовые водоохранные средства.
На судах с экипажем ППЗС требуют установку станции очистки и
обеззараживания сточных вод только в том случае, когда сточнофановая система судна и предусмотренная на судне сборная
цистерна для сточных вод не обеспечивают необходимую
автономность плавания по условиям экологической безопасности,
под которой понимают длительность эксплуатации судна без
необходимости подхода к приемным устройствам для сдачи
сточных вод, нефтесодержащих вод, мусора и других отходов.
Следовательно, и в этом случае сброс сточных вод в водную среду
отсутствует. На пассажирских судах, как правило, устанавливают
станции очистки и обеззараживания сточных вод. Итак, требования
ППЗС, как и резолюции № 61 ЕЭК ООН, направлены на полное
предотвращение загрязнения водной среды.
Несмотря на позитивные решения в отношении загрязнения
водной среды, воздушная среда (атмосфера) загрязняется с судов
твердыми частицами, окислами азота, оксидом углерода,
суммарными углеводородами как результат эксплуатации судовых
дизелей, котла и печи-инсинератора, и это загрязнение тем больше,
чем меньше на судне уделяется внимание регулировке рабочего
процесса и нейтрализации выпускных (отработавших) газов дизелей,
улавливанию частиц несгоревшего топлива и мусора в выпускных
трубопроводах котлов и инсинераторов.
Как учесть это при сопоставлении требований правил? ППЗС и
резолюция № 61 ЕЭК ООН нормируют содержание в выпускных
(отработавших) газах NOx, CH и CO, но окружающая среда равно
загрязняется при работе дизелей, котлов и инсинераторов.
Считается, что при соответствии выбросов установленным нормам
загрязнение атмосферы несущественно, и бороться с этим не нужно,
так как предотвратить данный процесс невозможно.
Таким образом, преимущество при оценке экологической
безопасности судов на ВВП РФ должны получать суда с
максимально возможной автономностью плавания по условиям
экологической безопасности, а также те, для которых нормы
выбросов в атмосферу более жесткие по сравнению с конкурентами.
Подводя итоги анализа данных табл. 1.6, можно сказать, что
требования ППЗС и европейские предписания по предотвращению
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
загрязнения водной среды нефтесодержащими водами, сточными
водами и мусором характеризуются примерно одинаковым уровнем
стандарта
безопасности.
Европейские
предписания
по
предотвращению загрязнения атмосферы вредными выбросами
более «жесткие», чем требования ППЗС, что объясняется тем, что на
отечественных судах до сих пор работают двигатели, построенные в
70-х, редко в 80-х годах прошлого века. Следовательно, если и
вводить в ППЗС европейские нормы по вредным выбросам в
атмосферу, то только с областью распространения на суда,
выходящие на ЕВВП.
64
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
ППЗС
Т а б л и ц а 1.6-1
Заключен
ие
Частицы
(PM)
[г/кВтч]
Окись
углерода
(CO)
[г/кВтч]
Категория
ГЛАВА 8А
ВЫБРОСЫ ДИЗЕЛЬНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ
И ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ЧАСТИЦ
8А-2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
8А-2.1 Положения настоящей главы
6.1.1 Настоящий
Рекоменд
применяются ко всем двигателям с
раздел
ации
полезной мощностью не менее 37
распространяется на
резолюци
кВт, установленным на борту судов
главные и
и № 61
вспомогательные
ЕЭК ООН
двигатели судов
аналогичн
внутреннего и
ы
смешанного (река –
требовани
море) плавания,
ям ППЗС.
изготовленные или
прошедшие
капитальный ремонт
1 января 2000 г. или
после этой даты.
Рекоменда
8А-2.2 Уровни выбросов этими
6.3.2 Наибольшие
двигателями окиси углерода (CO),
допустимые значения ции
резолюци
углеводородов (HC), окиси азота
нормируемых
и № 61
(NOx) и частиц (PT) не должны
параметров газовых
ЕЭК ООН
превышать в зависимости от рабочего составляющих
аналогичн
объема двигателя в литрах (SV)
выбросов для новых
ы
следующих значений:
двигателей при
требовани
стендовых испытаниях ям ППЗС.
Сумма
Рабочий
приведены в табл. 6.3.2.
углеводоро
объем SV [л]
6.3.3 Наибольшие
дов
Полезная
допустимые значения
и оксидов
мощность Р
нормируемых
азота
[кВт]
параметров газовых
(HC+NOX)
Глава 1. Состояние вопроса
1
2
V1: SV ≤ 0.9 и P ≥
1
37
V1: 0.9 ≤ SV < 1.2
2
V1: 1.2 ≤ SV < 2.5
3
V1: 2.5 ≤ SV < 5
4
V2: 5 ≤ SV < 15
1
V2: 15 ≤ SV ≤ 20
2
и P < 3 300
V2: 15 ≤ SV < 20
3
и P ≥ 3 300
V2: 20 ≤ SV < 25
4
V2: 25 ≤ SV < 30
5
3
[г/кВтч]
4
5
5,0
7,5
0,4
5,0
7,2
0,3
5,0
7,2
0,20
5,0
7,2
0,20
5,0
7,8
0,27
5,0
8,7
0,50
5,0
9,8
0,50
5,0
9,8
0,50
5,0
11,0
0,50
65
составляющих
выбросов для
двигателей после
капитального ремонта
принимаются по табл.
6.3.2 с умножением на
корректирующие
коэффициенты,
приведенные в табл.
6.3.3.
Либо же в качестве альтернативы в
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
Оксиды азота
(NOX)
[г/кВтч]
Частицы (РМ)
[г/кВтч]
Номиналь
ная
мощность
PN [кВт]
Окись углерода
(CO) [г/кВтч]
Углеводороды (HC)
[г/кВтч]
зависимости от номинальной
мощности PN:
1
2
3
4
5
37< PN <75
75< PN<130
130< N <560
PN > 560
5,0
5,0
3,5
3,5
1,3
1,0
1,0
1,0
7.0
6.0
6.0
n > 3150 мин.1
=6.0
343 <n< 150
мин.-1=
=45 n (-0.2) – 3
n < 343 мин.1
=11.0
0,4
0,3
0,2
0,2
Нормируемый
параметр
Наибольшее
допустимое
значение
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
Т а б л и ц а 6.3.2
Удельный
17,0 при
средневзвешенный n 130
выброс оксидов
45n–0,2
азота (NOХ) в
при
приведении к NO2, 130 n
г/(кВтч)
2000
9,8 при n
2000
Удельный
3,0
средневзвешенный
выброс оксида
углерода (СО),
г/(кВтч)
66
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
Удельный
1,0
средневзвешенный
выброс суммарных
углеводородов (СН)
в пересчете на
условный состав
топлива С1Н1,85,
г/(кВтч)
Примечание: n — частота
вращения вала двигателя,
мин –1.
Т а б л и ц а 6.3.3
Вредное
вещество
Оксиды азота
(NOХ)
Оксид
углерода (СО)
Углеводороды
(СН)
8А-2.3 Требования, изложенные в
пункте 8А-2.2, не применяются к
двигателям, установленным на борту
до 1 июля 2009 года, ни к
восстановленным двигателям,
установленным до 31 декабря 2011
года включительно на борту судов,
эксплуатировавшихся по состоянию
на 31 декабря 2006 года.
8А-2.4 Соблюдение требований,
предусмотренных в пункте 8А-2.2,
проверяется посредством
использования процедуры испытания
ИСО, указанной в ISO 8178-4:1996 и
МАРПОЛ 73/78, приложение VI
(Кодекс по NOx).
8А-2.5 Соблюдение требований,
Корректир
ующий
коэффициен
т
0,95
1,20
1,25
См. п. 6.1.1 ППЗС
Требован
ия ППЗС в
части
области
применен
ия
требовани
й
«жeстче»,
чем в
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН.
См. гл. 6.3-6.7 ППЗС
Рекоменд
(по пп. 8А-2.4 – 8А-2.9) ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
6.5.1 для каждого
Требован
Глава 1. Состояние вопроса
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
предусмотренных в пункте 8А-2.2, в
разбивке по типу, группе или
семейству двигателей проверяется
посредством освидетельствования
типа. Освидетельствование типа
удостоверяется свидетельством о
приемке по типу. Приемка по типу в
отношении всех двигателей
осуществляется в соответствии с
Правилами № 96 ЕЭК ООН о
принятии единообразных условий
официального утверждения и о
взаимном признании официального
утверждения предметов оборудования
и частей механических транспортных
средств. Владелец или его
представитель должен представить
экземпляр свидетельства о приемке по
типу компетентному органу при
освидетельствовании судов с целью
получения судового свидетельства в
соответствии с положениями главы 2.
На борту судна должен находиться
также экземпляр свидетельства о
приемке по типу и паспорт параметров
двигателя
67
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
нового двигателя
ия ППЗС
организацияне
изготовитель
предполаг
комплектует
ают
следующие
освидетел
сопроводительные
ьствовани
документы:
е типа.
.1 технический
паспорт выбросов
вредных
(загрязняющих)
веществ в выпускных
газах;
.2 журнал регистрации
параметров двигателя
для записи всех
изменений
комплектации и
регулировок;
.3 сертификат,
удостоверяющий
соответствие выбросов
и дымности выпускных
газов предельно
допустимым
значениям, указанным
в настоящем разделе.
Примечание.
Документы, указанные в
подпунктах 1 и 2, могут быть
объединены в один
(технический паспорт) или
включены в формуляр
двигателя.
8А-2.6 После установки двигателя на
борту судна, но перед началом его
эксплуатации проводится контроль за
его установкой. За этим контролем,
который осуществляется в рамках
первоначального освидетельствования
судна или специального
освидетельствования, обусловленного
установкой соответствующего
двигателя, следует либо регистрация
двигателя в первом выдаваемом
6.8.1 при
первоначальном
освидетельствовании
двигателя на предмет
предотвращения
загрязнения атмосферы
необходимо убедиться
в том, что двигатель
соответствует
техническим
нормативам выбросов
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
68
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
судовом свидетельстве, либо внесение вредных
изменения в уже существующее
(загрязняющих)
судовое свидетельство
веществ и дымности
выпускных газов,
указанным в 6.3.2 и
6.3.4.
8А-2.7 Промежуточный контроль
6.8.2 контроль
Рекоменд
двигателя должен проводиться в
содержания выбросов ации
рамках периодического
вредных
резолюции
освидетельствования в соответствии с (загрязняющих)
№ 61 ЕЭК
разделом 2-4.
веществ и дымности
ООН
выпускных газов при аналогичн
классификационном и ы
ежегодном
требовани
освидетельствованиях ям ППЗС.
двигателей
осуществляется
методом сверки
параметров, указанным
в 6.7.
8А-2.8 Специальный контроль
6.7.4 сверка
Рекоменд
должен проводиться всякий раз после параметров двигателя ации
того, как двигатель подвергся
должна
резолюци
значительной модификации,
осуществляться после и № 61
оказывающей влияние на уровень
каждого изменения
ЕЭК ООН
выброса выхлопных газов и
компонентов и (или)
аналогичн
загрязняющих воздух частиц
регулировок,
ы
влияющих на уровень требовани
выбросов и дымности. ям ППЗС.
8А-2.9 Номер приемки по типу и
—
Приемка
идентификационные номера
по типу в
(обозначенные и расположенные в
ППЗС не
соответствии с Правилами № 96 ЕЭК
предусмот
ООН) всех двигателей, упомянутых в
рена.
настоящей главе и установленных на
борту судна, должны быть внесены в
судовое свидетельство компетентным
органом по освидетельствованию судов.
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
Глава 1. Состояние вопроса
69
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
ГЛАВА 8В
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОД И ОГРАНИЧЕНИЕ ШУМА,
ПРОИЗВОДИМОГО СУДАМИ
8В-1.1 Следует принимать все
См. пп. 10.13.17 —
Рекоменд
необходимые меры для ограничения 10.13.21 ч.II ПСВП,
ации
утечки нефтепродуктов на борту
п.2.1.12 ППЗС
резолюци
судов. Под арматурой и
и № 61
соединениями топливных и масляных
ЕЭК ООН
цистерн должны быть установлены
аналогичн
поддоны для сбора случайных утечек
ы
топлива и масла. Содержимое
требовани
поддонов должно направляться в
ям ППЗС.
сборные цистерны.
8B-1.2 Суда, имеющие на борту
2.1.1 Самоходные
Рекоменд
установки, использующие жидкое
суда, а также
ации
топливо, должны быть оснащены:
несамоходные суда,
резолюци
имеющие на борту
и № 61
i) eмкостями для сбора
двигатели внутреннего ЕЭК ООН
нефтесодержащих вод;
сгорания, должны быть идентичн
ii) системой перекачки и сдачи
оснащены:
ы
системами удаления
.1 сборной цистерной требовани
нефтесодержащих вод в
нефтесодержащих вод; ям ППЗС
соответствующие eмкости;
.2 системой перекачки
iii) стандартными сливными
и сдачи
соединениями для отвода
нефтесодержащих вод;
нефтесодержащих вод в приемные
сооружения, находящиеся за
.3 стандартными
пределами судна.
сливными
Администрация может рассматривать соединениями для
трюмы машинного отделения судна в сдачи
нефтесодержащих вод в
качестве емкости для сбора
приемные устройства.
нефтесодержащих вод.
8B-1.3 Цистерны, использующиеся в 2.2.4 Сборная цистерна Рекоменд
качестве емкостей, должны быть
должна быть
ации
оборудованы:
оборудована:
резолюци
и № 61
i) горловиной для доступа внутрь и
.1 горловиной для
ЕЭК ООН
очистки;
доступа внутрь и
идентичн
очистки;
ii) воздушной трубой с
пламепрерывающей арматурой,
.2 воздушной трубой с ы
требовани
выведенной в атмосферу;
пламепрерывающей
ям ППЗС.
iii) устройством подачи визуального и арматурой;
звукового сигналов в рулевую рубку
.3 устройством,
или центральный пост управления по подающим световой и
достижении 80-процентного
звуковой сигналы в
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
70
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
заполнения цистерны;
iv) устройством измерения уровня
жидкости;
v) если на судне используется
тяжелое топливо или цистерна
установлена на месте, где при
эксплуатации возможна отрицательная
температура, то цистерна должна быть
оборудована приспособлением для
подогрева.
8B-1.4 Стандартные выводные
патрубки для опорожнения должны
соответствовать требованиям
Администраций бассейна и должны
быть либо фланцевого, либо
быстроопорожняемого типа.
Патрубки фланцевого типа
оснащаются фланцем с внешним
диаметром 215 мм, и в них
прорезаются шесть 22-миллиметровых
отверстий на окружности диаметром
183 мм. Фланец предназначен для
труб с внутренним диаметром до
125 мм, его толщина составляет 20 мм,
и он изготавливается из стали либо
эквивалентного материала с плоской
торцевой поверхностью. Этот фланец
вместе с прокладкой из нефтестойкого
материала должен рассчитываться на
рабочее давление 0,6 МПа.
Соединение осуществляется с
помощью шести болтов требующейся
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
рулевую рубку или
центральный пост
управления о
достижении 80 %
уровня жидкости в
цистерне;
.4 системой измерения
уровня жидкости.
2.2.5 Сборные
цистерны должны быть
оборудованы
устройствами для
подогрева, если:
.1 на судне
используется тяжелое
топливо;
.2 сборная цистерна
установлена в месте, в
котором при
эксплуатации возможна
отрицательная
температура.
2.3.5 Выходные
Рекоменд
патрубки
ации
трубопроводов системы резолюци
сдачи
и № 61
нефтесодержащих вод ЕЭК ООН
должны размещаться в аналогичн
удобных для
ы
подсоединения
требовани
шлангов местах и
ям ППЗС.
должны быть
оснащены
стандартными
сливными
соединениями с
отличительной
надписью.
2.3.10 В районе
расположения
выходных патрубков
должен быть
предусмотрен пост
управления с
Глава 1. Состояние вопроса
71
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
длины диаметром 20 мм.
дистанционным
Стандартные выводные патрубки для управлением
опорожнения оснащаются глухими
откачивающими
фланцами.
средствами или должна
Патрубки быстроопорожняемого типа быть эффективная
должны соответствовать признанному система связи между
постом управления и
европейскому стандарту.
Поблизости от установки выводных местом контроля за
патрубков должна быть установлена выдачей.
кнопка "стоп" перекачивающего
насоса, если такая кнопка
предусматривается.
8B-1.5 Осушительные установки
2.3.11 Запорная
Рекоменд
машинного отделения должны быть
арматура системы
ации
устроены таким образом, чтобы
сброса
резолюци
любые масла или нефтесодержащие
нефтесодержащих вод и № 61
воды оставались на борту судна. Если должна иметь
ЕЭК ООН
осушительная система оборудована
конструкцию,
аналогичн
стационарно закрепленными
предусматривающую ы
трубопроводами, то трубы для
возможность
требовани
осушения трюма должны быть
опломбирования
ям ППЗС
оборудованы запорными
арматуры. Требование
устройствами, опломбированными
не распространяется на
Администрацией в закрытом
суда, не имеющие
положении. Количество и положение собственных средств
этих запорных устройств должны быть откачки
указаны в судовом свидетельстве.
нефтесодержащих вод.
8B-1.6 Для хранения отработанных
—
В ППЗС
масел машинное отделение
данное
оснащается одним или несколькими
требовани
специальными резервуарами, общая
е
емкость которых не менее чем в
отсутствуе
полтора раза превышает количество
т. Наличие
отработавшего масла, поступающего
на судне
из картеров всех двигателей
системы
внутреннего сгорания и всех
выдачи на
установленных механизмов, а также
берег
содержащегося в установках с
отработан
гидравлической жидкостью.
ного масла
при
В том случае, если этого требует
условии
режим эксплуатации, Администрация
его
может устанавливать другие нормы в
дальнейше
отношении размеров этих резервуаров.
й
В случае, если общее количество
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
72
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
масла, содержащегося в картерах всех
двигателей внутреннего сгорания и
всех установленных механизмов
вместе с гидравлическими системами
составляет 300 л или более,
резервуары должны быть
резервуарами стационарного типа и
должны быть оборудованы
устройством подачи визуального и
звукового сигналов в рулевую рубку
или центральный пост управления по
достижении 80-процентного
заполнения резервуара
8B-1.7 В отношении судов,
эксплуатируемых исключительно на
коротких участках, или паромов
Администрация может не требовать
наличия резервуаров, упомянутых в
пункте 8B-1.6.
8В-2 ТРЕБОВАНИЯ К
УСТАНОВКАМ ДЛЯ ОЧИСТКИ
НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД
8B-2.1 Администрация может
допускать использование
сепарационного и фильтрующего
оборудования. В этом случае такое
оборудование и его компоненты
должны соответствовать требованиям
Администрации
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
переработ
ки и
повторног
о
использов
ания
повышает
эффективн
ость
эксплуата
ции судна
См. пп. 2.1,2.2 ППЗС,
например
2.1.2 Если
перечисленное в 2.1.1
оборудование не
обеспечивает
необходимой
автономности плавания
по условиям
экологической
безопасности, суда
дополнительно должны
быть оснащены:
.1 фильтрующим
оборудованием;
.2 сигнализатором;
.3 системой сброса
очищенных
нефтесодержащих вод;
.4 автоматическим
устройством,
прекращающим сброс
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
Глава 1. Состояние вопроса
73
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
нефтесодержащих вод
при превышении
нормативного значения
содержания нефти в
сбросе;
.5 сборной цистерной
для нефтяных остатков.
8B-2.2 В тех случаях, когда сброс
—
Рекоменд
любых нефтеводяных смесей вообще
ация 8Bзапрещен на водных путях,
2.2
Администрация может налагать запрет
является
на использование устройств для
требовани
сепарации и фильтрации
ем
нефтепродуктов посредством их
Админист
опечатывания
рации,
поэтому
отсутствуе
т в ППЗС.
8В-3 ТРЕБОВАНИЯ К
УСТАНОВКАМ ДЛЯ СБОРА И
ХРАНЕНИЯ БЫТОВЫХ СТОКОВ
8B-3.1 Суда, на борту которых
3.1.1 Суда с экипажем Рекоменд
находится больше максимального
должны быть
ации
числа людей, определенного
оборудованы:
резолюци
соответствующей Администрацией
и № 61
.1 сточно-фановой
бассейна в качестве предела, по
ЕЭК ООН
системой;
достижении которого эта
.2 сборной цистерной идентичн
Администрация требует установки
ы
для сточных вод;
бортового оборудования для хранения .3 стандартными
требовани
или очистки бытовых стоков, или
ям ППЗС.
сливными
суда, которые предназначены для
соединениями для
количества людей, превышающего в сдачи сточных вод в
этом смысле максимальное, должны
приемные устройства;
быть оборудованы:
.4 установкой для
i) цистерной для сбора бытовых
обработки сточных вод.
стоков;
3.1.2 Судно может не
ii) системами переноса бытовых
оборудоваться
стоков в сборную цистерну и
установкой для
системами сброса их из цистерны в
обработки сточных вод,
приемные устройства, находящиеся за если оборудование,
пределами судна, или за борт в тех
указанное в 3.1.1.1 –
зонах, где это разрешено, и при
3.1.1.3, обеспечивает
условиях, допускающих это;
необходимую
iii) стандартными сливными
автономность плавания
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
74
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
соединениями для сдачи бытовых
стоков в приемные сооружения, либо
установкой для очистки бытовых
стоков в соответствии с пунктом 8B-4
ниже.
Администрации могут применять
требования, отличающиеся от
требований пункта 8B-3.1, в
отношении оборудования судов,
плавающих в пределах их внутренних
водных путей
8B-3.2 Емкость сборных цистерн Vбс
должна определяться следующей
формулой:
Vбс = Gбс N T,
где Gбс – сброс бытовых стоков в
расчете на человека в день в
соответствии с режимом
функционирования;
N — максимальное допустимое число
людей на борту;
Т — периодичность опорожнения
бортовых цистерн в днях.
8B-3.3 Цистерны должны быть
оборудованы устройством подачи
визуального и звукового сигналов в
рулевую рубку и центральный пост
управления по достижении 80процентного заполнения цистерны
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
по условиям
экологической
безопасности.
3.2.1 Суммарная
вместимость сборных
цистерн определяется
расчетом,
согласованным с
заказчиком
(судовладельцем);
расчет представляется в
Речной Регистр.
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
идентичн
ы
требовани
ям ППЗС.
3.2.4 Сборные
цистерны должны быть
оборудованы:
.1 горловинами для
доступа внутрь и
очистки;
.2 системой для
разрыхления осадков;
.3 системой для
промывки;
.4 воздушной трубой;
.5 устройством,
подающим световой и
звуковой сигналы в
рулевую рубку или
ЦПУ о достижении
80 % уровня в
цистерне;
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
идентичн
ы
требовани
ям ППЗС.
Глава 1. Состояние вопроса
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
8B-3.4 Цистерны должны иметь
гладкую внутреннюю поверхность
(с наружным набором) и днище с
уклоном в сторону патрубка
опорожнения
8B-3.5 Цистерны должны быть
оборудованы установками для
разрыхления остатков и промывки
8B-3.6 Для целей опорожнения
цистерн суда должны быть
оборудованы насосами. Насосы не
обязательно устанавливать на
небольших судах
75
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
.6 системой измерения
уровня жидкости.
3.2.2 Сборные
Рекоменд
цистерны должны
ации
удовлетворять
резолюци
требованиям 2.4.139 – и № 61
2.4.141 ч. I ПСВП.
ЕЭК ООН
идентичн
ы
требовани
ям ППЗС.
3.2.4 Сборные
Рекоменд
цистерны должны быть ации
оборудованы:
резолюци
и № 61
.1 горловинами для
ЕЭК ООН
доступа внутрь и
идентичн
очистки;
ы
.2 системой для
разрыхления осадков; требовани
ям ППЗС.
.3 системой для
промывки;
.4 воздушной трубой;
.5 устройством,
подающим световой и
звуковой сигналы в
рулевую рубку или
ЦПУ о достижении
80 % уровня в
цистерне;
.6 системой измерения
уровня жидкости.
3.3.7 Системы сдачи
Требован
сточных вод должны
ия ППЗС и
обслуживаться
рекоменда
насосами,
ции
предназначенными для резолюци
этих целей.
и № 61
Применение других
ЕЭК ООН
откачивающих средств практичес
является предметом
ки
специального
совпадают
рассмотрения Речным
Регистром.
76
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
8B-3.7 Стандартные выводные
патрубки для опорожнения должны
соответствовать требованиям
Администрации бассейна и должны
быть либо фланцевого, либо
быстроопоржняемого типа. Патрубки
фланцевого типа оснащаются фланцем
с внешним диаметром 210 мм, и в них
прорезаются четыре отверстия в 18 мм
на окружности диаметром 170 мм.
Фланец предназначен для труб с
внутренним диаметром до 100 мм, его
толщина составляет 16 мм и он
изготавливается из стали либо
эквивалентного материала с плоской
торцовой поверхностью. Этот фланец
вместе с прокладкой должен
рассчитываться на рабочее давление
0,6 МПа. Соединение осуществляется
с помощью четырех болтов
требующейся длины диаметром 16 мм.
Стандартные выводные патрубки для
опорожнения оснащаются глухими
фланцами. Патрубки
быстроопорожняемого типа должны
соответствовать признанному
европейскому стандарту
8B-4 ТРЕБОВАНИЯ К
УСТАНОВКАМ ДЛЯ ОЧИСТКИ
БЫТОВЫХ СТОКОВ
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
3.3.5 Выходные
Рекоменд
патрубки
ации
трубопроводов системы резолюци
сдачи сточных вод
и № 61
должны размещаться в ЕЭК ООН
удобных для
аналогичн
подсоединения
ы
шлангов местах и
требовани
должны быть оснащены ям ППЗС.
стандартными
сливными
соединениями с
отличительной
надписью.
3.3.6 Суда-сборщики
должны быть
оснащены
стандартными
сливными
соединениями. При
необходимости суда
должны иметь
переходные устройства
со стандартными
сливными фланцевыми
соединениями
международного
образца (см. 5.11.7) для
приема сточных вод с
судов смешанного
плавания и морских
судов. Для обеспечения
совместимости
выходных патрубков
(см. 3.3.5) с фланцами
допускается
применение
переходных муфт.
См. гл.3.3 ППЗС
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
Глава 1. Состояние вопроса
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
Администрация может допускать
использование установок для очистки
бытовых стоков. В этом случае такие
установки и их компоненты должны
соответствовать условиям,
предусмотренным Администрацией
77
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
ы
требовани
ям ППЗС.
См. гл. 3.4 ППЗС
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
8B-5 УСТРОЙСТВА ДЛЯ СБОРА И
ХРАНЕНИЯ МУСОРА,
ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДНА
Должна быть предусмотрена
См. гл. 4.1 и 4.2 ППЗС Рекоменд
отдельная емкость для мусора,
ации
образующегося в результате
резолюци
эксплуатации судна
и № 61
ЕЭК ООН
в ППЗС
рассмотре
ны более
подробно.
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
8B-6 УСТРОЙСТВА ДЛЯ СБОРА,
ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ
ХОЗЯЙСТВЕННОГО МУСОРА
8B-6.1 Суда с экипажем и
пассажирские суда должны быть
оснащены установками для сбора
хозяйственного мусора
8B-6.2 Емкость установок для сбора
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
4.1.1 Суда, имеющие
на борту людей,
должны быть
оборудованы
устройствами для сбора
мусора.
4.2.1 Суммарная
Рекоменд
ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
идентичн
ы
требовани
ям ППЗС.
Рекоменд
78
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
хозяйственного мусора Vхм должна
вместимость устройств ации
определяться следующей формулой: для сбора мусора должна резолюци
определяться расчетом, и № 61
Vхм = Gхм N T,
согласованным с
ЕЭК ООН
где Gхм – сброс хозяйственного
аналогичн
мусора в расчете на человека в день в заказчиком
(судовладельцем); расчет ы
соответствии с режимом
представляется в Речной требовани
эксплуатации;
ям ППЗС.
N — максимальное допустимое число Регистр.
людей на борту;
Т — периодичность опорожнения
бортовых установок для сбора
хозяйственного мусора в днях
8B-6.3 Устройства для сбора
4.2.5 Устройства для
Рекоменд
хозяйственного мусора должны иметь сбора мусора должны ации
легко очищаемые внутренние
изготавливаться из
резолюци
поверхности.
стали. Внутренние
и № 61
поверхности должны
ЕЭК ООН
быть гладкими с
идентичн
уклоном днища не
ы
менее 30 в сторону
требовани
разгрузочного
ям ППЗС.
отверстия.
Разгрузочные
отверстия не должны
иметь буртов в нижней
части и должны
снабжаться крышками
с приводом,
обеспечивающим его
надежную работу в
любых условиях
эксплуатации судна.
8B-6.4 Устройства для сбора
4.2.2 Устройства для
Рекоменд
хозяйственного мусора должны иметь сбора мусора могут
ации
плотно закрывающиеся крышки и
быть съемными или
резолюци
должны устанавливаться в хорошо
встроенными и должны и № 61
вентилируемых местах,
иметь плотно
ЕЭК ООН
преимущественно на открытых
закрывающиеся
идентичн
палубах, а также должны иметь
крышки.
ы
устройства для надежного крепления к 4.2.3 Съемные
требовани
палубе
ям ППЗС.
устройства для сбора
мусора должны быть с
гладкими внутренними
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
Глава 1. Состояние вопроса
79
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
поверхностями и иметь
приспособления для их
крепления на судне.
4.2.4 Устройства для
сбора мусора должны
устанавливаться на
открытой палубе или в
помещениях, имеющих
эффективную
вентиляцию и
изолированных от
жилых и служебных
помещений.
8B-6.5 Съемные устройства должны
—
Данное
быть сконструированы таким образом,
требовани
чтобы их могли передвигать один или
е входит в
два человека. В противном случае
область
необходимо предусмотреть
регулиров
соответствующее вспомогательное
ания
оборудование для транспортировки
нормативн
ого
документа
по охране
труда и в
ППЗС
отсутствуе
т
8B-6.6 В случае небольших судов
4.1.3 На судах,
Рекоменд
хозяйственный мусор может
указанных в 1.1.3,
ации
собираться в плотные полиэтиленовые допускается вместо
резолюци
мешки
устройств для сбора
и № 61
мусора применять
ЕЭК ООН
плотные
идентичн
полиэтиленовые мешки ы
одноразового
требовани
использования.
ям ППЗС.
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
8B-7 ТРЕБОВАНИЯ К
УСТАНОВКАМ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
См. гл.4.3
Рекоменд
«Инсинераторы» ППЗС ации
80
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
ХОЗЯЙСТВЕННОГО МУСОРА И
МУСОРА, ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ В
РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СУДНА
8B-7.1 Администрация может
допускать использование установки
для сжигания хозяйственного мусора и
мусора, образующегося в результате
эксплуатации судна. В этом случае
такое оборудование и его компоненты
должны удовлетворять требованиям,
предусмотренным Администрацией.
8B-7.2 В тех случаях, когда
использование установок для
сжигания хозяйственного мусора и
мусора, образующегося в результате
эксплуатации транспортного средства,
запрещается на определенных водных
путях, Администрация может налагать
запрет на использование таких
устройств посредством их
опечатывания
8B-8 ШУМ, ПРОИЗВОДИМЫЙ
СУДАМИ
8B-8.1 Шум, производимый судном
на ходу, и в частности шум,
производимый воздухозаборниками и
выхлопными устройствами, должен
ограничиваться надлежащими
средствами.
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
ППЗС
Заключен
ие
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
См. гл.4.3
Рекоменд
«Инсинераторы» ППЗС ации
резолюци
и № 61
ЕЭК ООН
аналогичн
ы
требовани
ям ППЗС.
—
Рекоменд
ация 8B72
является
требовани
ем
Админист
рации,
поэтому
отсутствуе
т в ППЗС.
—
Требован
ия по
уровням
—
шума,
производи
мым
судами,
регламенти
руется
санитарны
ми
правилами
РФ и
поэтому в
ППЗС
отсутству
ют
Глава 1. Состояние вопроса
81
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1.6-1
Резолюция № 61 ЕЭК ООН
ППЗС
8B-8.2 Уровень шума, производимого
судном, не должен превышать 75 дБ(А)
на расстоянии 25 м от борта судна
8B-8.3 Без учета погрузо-разгрузочных
работ, уровень шума, производимого
судном, стоящим на стоянке, не должен
превышать 65 дБ(А) на расстоянии 25 м
от борта судна
—
Заключен
ие
См. выше
—
То же
Показатели шумности судов регламентированы в резолюции № 61
ЕЭК ООН, директиве № 2006/87/ЕС и правилах освидетельствования
судов на Рейне. Правила РРР регламентируют только шумность
электрического оборудования, а не судна в целом (показатели шумности
в судовых помещениях регламентируют СанПиН 2.5.2-703-98).
Поскольку шум и другие показатели экологической безопасности не
нормируются также и в правилах GL / BV, то есть смысл изучить этот
вопрос более глубоко, а затем принимать решение: включать
соответствующие требования в Правила РРР с областью
распространения на суда, выходящие на ЕВВП, или не включать.
1.7 ГЛАВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ПРАВИЛ РРР ОТ ЕВРОПЕЙСКИХ
ПРЕДПИСАНИЙ ДЛЯ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ
По результатам анализа, выполненного в 1.2 – 1.6, главные отличия
могут быть сформулированы следующим образом.
1. При определении толщины связей листового набора и
характеристик балок набора в ПСВП используется наборный метод, не
требующий выполнения расчетов, а в правилах GL / BV
регламентирован расчетный метод поэтапных расчетов, причем на
каждом последующем этапе конструирования корпуса по мере
появления новых проектных данных расчеты усложняются.
Изложенное не позволяет без выполнения дополнительных расчетов
провести сопоставление как толщин и характеристик связей корпуса, так
и металлоемкости корпуса или корпуса и надстроек, с целью выявления
преимуществ тех или иных правил (методов).
2. При оценке остойчивости судов в неповрежденном состоянии
ПСВП в неявном виде нормируют предельно допустимое плечо
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
статической остойчивости (плечо восстанавливающего момента), а
правила GL / BV регламентируют в явном виде минимально
допустимую работу этого плеча. Поскольку суда с классом РРР
отличаются высоким стандартом безопасности в отношении
остойчивости и непотопляемости, в этой книге не будем углубленно
анализировать влияние выявленных отличий на степень безопасности
судов
и
отнесем
рассматриваемый
вопрос
к
вопросам
совершенствования Правил РРР.
82
3. Европейские предписания, в том числе правила GL / BV, в отличие
от ПСВП не регламентируют такие параметры как калибр якорных
цепей, диаметр канатов, а нормируют разрывные нагрузки. Поскольку
случаи выбора по методикам РРР недостаточно прочных якорных цепей,
швартовных канатов, диаметров валов и т. д. не зафиксированы, не
будем углубленно исследовать влияние выявленных отличий на
стандарт безопасности судов, и отнесем рассматриваемый вопрос к
вопросам совершенствования Правил РРР.
4. В ПСВП в отличие от европейских предписаний, в частности
правил GL / BV, в определенной мере ограничены возможности
применения современных вычислительных методов как достижений
научно-технического прогресса.
5. ПСВП по резервированию отдельных технических средств,
например, средств радиосвязи и др. являются более «жесткими», чем
европейские предписания.
6. ППЗС предъявляют более «жесткие» требования, чем европейские
предписания, по эмиссии окиси углерода СО (норма РРР
3 г/(кВтч) против 5 или 3.5 г/(кВтч) по европейским предписаниям).
По эмиссии оксидов азота NOx европейские предписания более
«жесткие» — в диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя
от 350 до 2500 мин-1, наиболее характерных для судов с классом РРР.
Допускаемая эмиссия оксидов азота в соответствии с ППЗС составляет
от 13,94 до 9,80 г/(кВтч), а по европейским предписаниям — от 10,94 до
6,41 г/(кВтч).
По эмиссии суммарных углеводородов СН требования ППЗС и
европейские предписания идентичны (норма 1 г/(кВтч)).
Эмиссию частиц ППЗС не нормируют. Однако ППЗС
регламентируют дымность выпускных (отработавших) газов и тем
Глава 1. Состояние вопроса
83
самым нормируют тот же самый показатель, что и европейские
предписания, но с помощью другого измерителя.
84
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Глава 2. ПРОЧНОСТЬ КОРПУСА
И ЕГО МЕТАЛЛОЕМКОСТЬ
2.1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Уже более 15 лет в круг специалистов речного флота в виде
пробного камня периодически запускается суждение о том, что суда,
построенные по правилам РРР, являются неконкурентоспособными
по сравнению с судами, построенными в соответствии с
директивами ЕС или по правилам GL, BV или других
классификационных обществ, эксплуатируемыми на реках
Рейнского бассейна, реках Франции и даже на Дунае. При этом
основной причиной называют «чрезмерно» (по мнению оппонентов)
жесткие требования правил РРР к прочности корпуса, составу
оборудования и его резервированию.
Прочность корпуса связана с его металлоемкостью — более
прочное судно, как правило, отличается большей массой металла,
вложенного в его конструкцию, по сравнению с судномконкурентом, иными словами, толщины связей этого судна больше
толщин связей судна-конкурента.
Некоторое
представление
о
взаимообусловленности
конкурентоспособности и металлоемкости дает рис. 2.1, из анализа
которого следует, что не только металлоемкость определяет
конкурентоспособность судов, однако, временно оставим этот
вопрос за рамками настоящей главы (см. главу 3).
Каждый раз после появления указанного выше суждения органы
исполнительной власти Российской Федерации в области речного
транспорта инициируют выполнение работ, ориентированных на
проверку суждения о том, что суда с классом РРР по сравнению с
судами, построенными на класс иностранного классификационного
общества, имеют избыточный запас прочности, что проявляется,
прежде всего, в избыточной металлоемкости корпусов российских
судов.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
Рис. 2.1
Рассмотрим результаты работ, выполненных в 1994 г.
85
86
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
2.2 ОЦЕНКА МЕТАЛЛОЕМКОСТИ КОРПУСОВ СУДОВ С
КЛАССОМ РРР, РЕГИСТРА ЛЛОЙДА И ГЕРМАНСКОГО
ЛЛОЙДА
Специалисты Волжской государственной академии водного
транспорта (ВГАВТ) в 1994 – 1995 г.г. по заказу Департамента
речного транспорта Министерства транспорта Российской
Федерации выполнили работу по сравнению металлоемкости
корпуса судов с классом РРР и судов того же назначения и тех же
размерений с классом Регистра Ллойда (Англия).
Выполнена достаточно трудоемкая работа, большой объем
которой обусловлен невозможностью «постатейного» согласования
различных правил, а также количеством вновь спроектированных в
процессе выполнения работы судов по правилам РРР и правилам
Регистра Ллойда. При этом корректное сопоставление требуемых
размеров связей затруднялось вследствие различного подхода РРР и
Регистра Ллойда к компоновке корпуса. Кроме этого, Регистр
Ллойда не требует обязательного соблюдения требований к
размерам связей, определяемых с помощью данных таблиц или с
помощью упрощенных формул, если надежность этих связей
подтверждена результатами прямого расчета прочности. РРР, в
противовес этому, требует соблюдения размеров связей,
удовлетворяющих
требованиям
2.4 ч. 1 ПСВП, а расчету прочности устанавливается проверочный
статус.
Специалисты ВГАВТ выполнили сопоставление металлоемкости
средней части корпуса на основе анализа 12 реальных проектов
судов, предназначенных для эксплуатации в районах 1 (примерно
соответствует разряду бассейна «О» по правилам РРР), районах 2
(примерно соответствует разряду бассейна «Р» по правилам РРР),
районах 3 (примерно соответствует разряду бассейна «Л» по
правилам РРР), районах эксплуатации морских судов «в
защищенных водах» (примерно соответствует разряду бассейна «М»
или «О-ПР» по правилам РРР), а также «на установленных
маршрутах (короткие рейсы)» (примерно соответствует разряду
бассейна «М-СП» по правилам РРР).
Рассмотрены следующие проекты судов:
576, Р156, 507Б, Р168, Р127 — сухогрузные трюмные;
559Б — сухогрузный теплоход-площадка;
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
87
Р74, 1577, Р167, Р77 — нефтеналивные;
19610 — сухогрузный теплоход для перевозки генеральных
грузов, леса, контейнеров, насыпных, опасных и тяжеловесных
грузов, класс Российского морского регистра судоходства КМЛЗ I
1 А3;
ЛГ001 — танкер–химовоз, спроектирован в Голландии по
правилам Регистра Ллойда для эксплуатации по реке Рейн,
водоизмещение 3530 т.
Для каждого из перечисленных проектов просчитывались от двух
до четырех вариантов конструкций корпуса, то есть корпуса судов
одинаковых размерений фактически проектировались вновь по
правилам РРР для одного или двух разрядов бассейна эксплуатации
и по правилам Регистра Ллойда для судов внутреннего плавания
и/или судов, предназначенных для эксплуатации «в защищенных
водах» или «на установленных маршрутах». С учетом проектных
данных в общей сложности проанализирована металлоемкость 43
конструкций корпусов.
Обобщенные
результаты
сопоставления
металлоемкости
приведены на рис. 2.2.
Рис. 2.2
Из анализа рис. 2.2 следует, что металлоемкость судов с классом
РРР меньше металлоемкости судов с классом Регистра Ллойда не
менее чем на 20 – 40 %. Чем ниже разряд бассейна, в котором
предполагается эксплуатировать судно, то есть чем благоприятнее
условия его эксплуатации, тем больше металлоемкость корпуса
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
судна, набранного по правилам Регистра Ллойда, превосходит
металлоемкость корпуса судна, набранного по правилам РРР.
В том же 1994 г. специалисты ОАО «ИЦС» также по заказу
Департамента речного транспорта Министерства транспорта
Российской Федерации выполнили сравнение металлоемкости
корпуса судов с классом РРР и судов тех же размерений с классом
GL. Поскольку суда, предназначенные для плавания по внутренним
путям Европы и имеющие по правилам GL 1990 г. знак в символе
класса «J», по району плавания лишь частично соответствуют судам
класса «М» и не соответствуют судам, предназначенным для
плавания в бассейнах разрядов «О», «Р» и «Л», то работа,
выполненная ОАО «ИЦС» представляет для целей нашего
исследования меньший интерес, нежели работа специалистов
ВГАВТ. Тем не менее, методика исследования и его результаты
могут быть полезными для проведения дальнейших исследований.
Для расчетов с целью сопоставления выбранных параметров ОАО
«ИЦС» были выбраны следующие суда-представители:
сухогрузный теплоход проекта 1743.7 класса «М-СП»
грузоподъемностью 2800/2100 т расчетной длиной 109,8 м;
сухогрузный
теплоход
проекта
1565
класса
«О»
грузоподъемностью 5000 т и расчетной длиной 135 м;
сухогрузный теплоход-площадка проекта Р86А класса «Р»
грузоподъемностью 700–1000 т и расчетной длиной 78 м;
танкер проекта 630 класса «М-СП» грузоподъемностью 5000 т и
расчетной длиной 134,12 м;
танкер проекта 1577 класса «М» грузоподъемностью 4800 т и
расчетной длиной 128,6 м;
танкер проекта 866 класса «О» грузоподъемностью 600 т с
вкладными баками и расчетной длиной 62 м.
Для каждого из судов-представителей по правилам РРР и
правилам GL выбирались толщины стенки комингса, палубного
стрингера, ширстрека, борта выше ГВЛ, борта ниже ГВЛ, скулы,
пояса днища, примыкающего к скуле, днища, внутреннего борта
вверху и посередине, внутреннего борта внизу, настила второго дна
и только для проектов № 1565 и № 1577 боковых кильсонов.
В отчете ОАО «ИЦС» показано, что выбранные по правилам GL
толщины листового набора для указанных выше судов оказались на
88
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
89
1–4 мм больше, чем толщины тех же элементов, выбранные по
правилам РРР.
В рассматриваемом отчете проанализированы требования
различных правил к моменту сопротивления поперечного сечения
продольных связей эквивалентного бруса и установлено, что
требования РРР и GL к этому параметру удовлетворительно
согласуются для судов с близкими районами плавания.
Специалистами ОАО «ИЦС» выполнен также анализ
конструктивной металлоемкости корпусов судов. Поскольку
выполнение конструктивных проработок в работе не было
предусмотрено вследствие их большой трудоемкости, для
определения массы металлического корпуса был использован метод
«пересчета
масс
групп
связей
металлического корпуса
спроектированного
судна
пропорционально
измерителям,
составленным на основе значений момента сопротивления
эквивалентного бруса, расчетных нагрузок и допускаемых
напряжений, определяемых по сравниваемым правилам при
сохранении размерений и конструкции корпуса выбранного судна.
Для этого масса металлического корпуса судна представляется в
виде суммы составляющих: массы продольных связей (наружная
обшивка, настилы палубы и двойного дна, обшивка продольных
переборок, продольный набор и т. д.), массы поперечных связей
(поперечные переборки, поперечный набор перекрытий и т. п.),
массы прочих связей (фундаменты, штевни, металл привальных
брусьев, шахты, кожухи, выгородки и т. п.) и массы надстройки.
Масса продольных связей составляет около 70 % массы собственно
корпуса
(без надстройки)
и пропорциональна моменту
сопротивления эквивалентного бруса в степени 2/3, масса
поперечных связей составляет 15 – 20 % массы корпуса, масса
прочих связей — 10 – 15 %.»
В качестве измерителей масс выделенных групп связей были
приняты:
для продольных связей — момент сопротивления эквивалентного
бруса в степени 2/3;
для поперечного набора перекрытий — момент сопротивления
рамной связи перекрытия в средней части судна в расчетном
сечении в степени 2/3;
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
для поперечных переборок — момент сопротивления пластины
обшивки переборки в средней части судна единичной длины в
степени 2/3.
Массы прочих связей и надстройки при пересчете предполагались
неизменными, за исключением штевней, масса которых
пересчитывалась пропорционально значениям площади их
поперечного сечения, требуемого правилами.
Выявлено, что сухогрузы, спроектированные на класс «М» РРР,
имеют
металлоемкость
корпуса,
несколько
меньшую
металлоемкости корпуса сухогрузов, спроектированных на класс «J»
GL (примерно на 15 %). Для танкеров ситуация обратная.
Отметим, что полученные специалистами ВГАВТ и ОАО «ИЦС»
результаты относятся к процедуре сопоставления требований правил
РРР 1989 г., правил GL 1990 г. и правил Английского Ллойда 1989 г.
Поскольку с тех пор появились новые редакции сопоставляемых
правил, целесообразно при оценке металлоемкости корпусов или
конкурентоспособности судов опираться не на результаты,
полученные 15 лет назад, хотя они и не потеряли своей
актуальности, а провести новое исследование, которое представлено
в
2.3 – 2.8.
90
2.3 ВЫБОР СЕТКИ СУДОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ ИХ КОРПУСОВ
C учетом результатов анализа, выполненного в 2.2, в качестве
базовых судов были выбраны суда следующих проектов:
суда, предназначенные для эксплуатации в бассейнах ВВП РФ
разряда «О» (условно суда для эксплуатации в зоне 1 ЕВВП) —
сухогрузные трюмные проектов 507Б, 576, 765А, сухогрузный
теплоход-площадка проекта 559Б, танкеры проектов 587, 1754Б,
танкер проекта Р42 с размещением груза во вкладных баках,
нефтеналивная
баржа
проекта
Р167,
концевая
секция
двухсекционного состава проекта Р156;
суда, предназначенные для эксплуатации в бассейнах ВВП РФ
разряда «Р» (условно суда для эксплуатации в зоне 2 ЕВВП) —
сухогрузный трюмный теплоход проекта 2036 (мелкосидящий),
сухогрузный теплоход-площадка проекта 86А, сухогрузные
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
91
трюмные теплоходы проектов 912 и 159-III, танкер проекта 1754
(мелкосидящий), танкеры с размещением груза во вкладных баках
проекта 795 (мелкосидящий) проекта 868, баржа площадка проекта
81218;
суда, предназначенные для эксплуатации в бассейнах ВВП РФ
разряда «Л» (условно суда для эксплуатации в зоне 3 ЕВВП) –
сухогрузные трюмные теплоходы проектов 220В, К53, 776А.
Термин «базовые суда» означает только то, что назначение, тип,
грузоподъемность, размерения габаритные и расчетные, площадь
боковой поверхности, подверженной воздействию ветра, частота
вращения главных двигателей приняты в качестве базовых
параметров, одинаковых для судов, «проектируемых» как по
Правилам РРР, так и по правилам GL / BV или другим европейским
предписаниям. То есть, каждое сопоставление требований ПСВП и,
скажем, GL / BV осуществляется применительно к одному и тому
же виртуальному судну определенного назначения, типа, района
эксплуатации, с указанными выше параметрами. При определении
толщин связей этого виртуального судна в соответствии с ПСВП и
по правилам GL / BV шпация принималась одинаковой и равной 550
мм.
2.4 ТОЛЩИНЫ СВЯЗЕЙ ЛИСТОВОГО НАБОРА КОРПУСА
Толщины связей листового набора корпуса судов, «построенных»
по Правилам РРР, определялись по данным табл. 2.4.1 части I
ПСВП.
Толщины связей листового набора корпуса судов, «построенных»
по правилам GL / BV, рассчитывались с использованием формул
табл. 2.4-1 (здесь и далее в таблицах формулы даны в редакции
оригинала). Коррозионные прибавки учитывались с помощью
данных табл. 2.4-2.
Следует указать, что в табл. 2.4-1 приведены только те формулы,
для применения которых не нужно знать нагрузки на обшивку и
настилы, изгибающие моменты в состоянии прогиба и перегиба, то
есть данные, получаемые в процессе полноценного проектирования
судна. В правилах GL / BV приведены формулы для определения
толщин листового набора с использованием указанных данных, а
окончательный выбор при проектировании делается в пользу тех
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
связей, толщина которых по сопоставляемым формулам без
использования нагрузок и моментов и с использованием этих
нагрузок и моментов оказывается наибольшей. То есть, выбирая с
помощью формул табл. 2.4-1 толщины листового набора, мы
закладываем таким образом запас в расчетные толщины листового
набора в пользу GL / BV.
92
Т а б л и ц а 2.4-1
Формулы GL / BV для расчeта толщин связей листового набора
Наименован
ие
Расчeтные формулы и условия применения
Толщина В случае поперечного набора t 1,85 0,03L k 0,5 3,6 s
1
днища, мм
В случае продольного набора t1 1,1 0,03L k 0,5 3,6 s
Здесь и далее L — длина, принимаемая 0,97 расчетной длины
судна; k — коэффициент, учитывающий свойства стали:
принято, что материалом корпуса судна является углеродистая
судостроительная сталь с пределом текучести 235 МПа, для
которой k=1;
s — шпация: принимается во всех случаях 0,55 м;
t1 — толщина днища, мм. По правилам GL / BV толщина
днища выбирается наибольшей из двух или трех значений,
рассчитанных по разным формулам. В 2.4 и 2.6 не применялись
формулы, использующие изгибающий момент и момент
сопротивления связи, то есть параметры, получаемые только в
процессах проектирования судов. Для судов длиной менее 40 м
выбирается максимальное значение из t1 и t2
В случае поперечного набора t2 1, 6 s k p
0,5
В случае продольного набора
t 2 1, 2 s k p
0,5
p 9,81T 0, 6 n
n 0,85H
где t1 и t2 — толщина днища, мм;
p — расчeтная нагрузка, кПа;
T — осадка, м;
n — навигационный коэффициент;
H — допускаемая высота волны
Толщина
борта, мм
В случае поперечного набора t1 1,68 0,025L k 0,5 3,6 s
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
93
В случае продольного набора t1 1,25 0,02L k 0,5 3,6 s
Для судов длиной менее 40 м выбирается максимальное знаП р о д о л ж е н и е т а б л . 2.4-1
Наименован
ие
Расчeтные формулы и условия применения
чение из t1 , t2 и t3
В случае поперечного набора
t 2 1, 6 s k p
0,5
t3 0,85 t0
В случае продольного набора
t 2 1, 2 s k p
0,5
t3 0,9 t0
p 9,81T 0, 6 n
n 0,85H
где t1 , t2 и t3 — толщина борта, мм
t0 — толщина днища, мм
Толщина
листов
палубного
настила,
мм
В случае поперечного набора t1 0,9 0,034L k 0,5 3,6 s
В случае продольного набора t1 0,57 0,031L k 0,5 3,6 s
Для судов длиной менее 40 м выбирается максимальное
значение из t1 и t2
В случае поперечного набора t2 1, 6 s k p
0,5
В случае продольного набора
t 2 1, 2 s k p
0,5
p 3, 75 n 0,8
n 0,85H
Для тронковой палубы
В случае поперечного набора t1 0,2 0,004L k 0,5 3,6 s
В случае продольного набора t2 t1 0,5
где t1 и t2 — толщина листов палубного настила, мм
Толщина
второго
дна, мм
t1 1,5 0,016L k 0,5 3,6 s
где t1 — толщина второго дна, мм
94
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.4-1
Наименован
ие
Толщина
внутренне
го борта,
мм
Толщина
ширстрека
, мм
Расчeтные формулы и условия применения
t1 2,2 0,013L k 0,5 3,6 s
где t1 — толщина внутреннего борта, мм
t1 3,6 0,11L k 0,5 3,6 s
В случае сдвоенного листа t1 2,6 0,076L k 0,5 3,6 s
Для тронковой палубы
В случае поперечного набора t1 0,2 0,004L k 0,5 3,6 s
В случае продольного набора t2 t1 0,5
Для судов длиной менее 40 м t1 2,6 0,076L k 0,5 3,6 s2
где t1 и t2 — толщина ширстрека, мм;
s2 — шаг расположения обычных рeбер жeсткости
Толщина t 1,6 0,04L k 0,5 3,6 s
1
комингса
Для судов длиной менее 40 м выбирается максимальное
грузового
значение из t1 и t2
люка, мм
t1 1,6 0,04L k 0,5 3,6 s3 ;
s3 min(b3, b4) ;
h
t 2 1 t0 ,
D
где t1 — толщина комингса грузового люка, мм;
b3 — высота безопасной части комингса, м;
b4 — ширина безопасной части комингса в направлении
x , м;
h — возвышение комингса над палубой, м;
D — высота борта, м;
t0 — толщина палубного стрингера, мм
Толщина Для однокорпусных судов, судов с двойным корпусом и судов
палубного с открытой палубой t 2 0,02L k 0,5 3,6 s
1
стрингера,
0,5
Для
ровной
палубы
t
3,6 s
1 2 0,032L k
мм
Для тронковой палубы
В случае поперечного набора t1 0,2 0,004L k 0,5 3,6 s
В случае продольного набора t2 t1 0,5
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
95
П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.4-1
Наименован
ие
Расчeтные формулы и условия применения
Для судов длиной менее 40 м
t1 2 0,02L k 0,5 3,6 s1 ;
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-1
Наименован
ие
Расчeтные формулы и условия применения
s1 min(b1, b2)
где t1 и t2 — толщина палубного стрингера, мм;
b1 — ширина безопасной части стрингера в направлении y , м;
b2 — ширина безопасной части стрингера в направлении x , м
Толщина В случае, когда радиус кривой, образующей скулу,
скулового практически равен высоте настила или поперечной высоте
листа, мм днища t 1,15t0
В случае, когда радиус кривой, образующей скулу, меньше
чем высота настила или поперечная высота днища больше чем
в 20 раз толщины днищевого листа t 1,15t0 1
где t0 — толщина днища, мм;
t — толщина скулового листа, мм
Толщина Толщина вертикальных листов надстройки, мм
листов
t1 1,63 0,016L k 0,5 4,5 s для L 120 м;
надстройки
t1 3,9 k 0,5 s для L 120 м
, мм
Это важно для последующего сопоставления металлоемкости
корпусов, так как при оценке металлоемкости корпуса по правилам
GL / BV мы берем, возможно, не самые большие толщины
листового набора из сопоставляемых и тем самым ставим корпуса
судов,
«спроектированные»
по
правилам
GL / BV,
в
привилегированное положение по сравнению с корпусами судов,
спроектированными в соответствии с ПСВП.
К минимальным толщинам листового набора, рассчитанным с
помощью формул GL / BV, приведенных в табл. 2.4-1, должна
добавляться коррозионная прибавка, которая для углеродистой
стали определяется следующим образом:
для листов толщиной более 8 мм tc = tc1 + tc2;
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
для листов толщиной менее 8 мм принимается меньшее из
следующих значений:
0,25 от толщины листа;
tc tc1 tc2 .
96
Значения коррозионной прибавки приведены в табл. 2.4-2.
Т а б л и ц а 2.4-2
Значения коррозионной прибавки по правилам GL / BV
Тип отсека
Балластная цистерна
Грузовой танк Листы горизонтальных поверхностей
и цистерны
Листы негоризонтальных поверхностей
топлива и
Обычные элементы жесткости и первичные
масла
поддерживающие элементы
Общий случай
Листы днища с внутренней стороны
Бортовая обшивка однокорпусных судов
Трюмы
Поверхность листов судов с двойным
сухогрузных
днищем и бортами
судов
Листы поперечных переборок
Рамы, обычные элементы жесткости и
первичные поддерживающие элементы
Стенки бункера дноуглубительных судов
Пространства жилых помещений
Отсеки и площади, отличные от указанных выше
Прибавка tc1
или tc2 , мм
1
0,75
0,5
0,5
1
1,75
0,5
2
0
0,5
Результаты сопоставления расчетов по ПСВП и GL / BV
приведены в табл. 2.4-3 – 2.4-22.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
97
Т а б л и ц а 2.4-3
Сопоставление минимальных толщин листового набора
для сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 5000 т с
расчeтными размерениями LBH = 13516,55,5 м, предназначенного
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,9
8,0
15,94
6,9
7,9
14,49
6,9
7,6
10,14
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-3
Наименование элемента, параметра
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,4
7,0
9,38
6,4
6,9
7,81
10,8
10,3
-4,63
Т а б л и ц а 2.4-4
Сопоставление минимальных толщин листового набора
для сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 2000 т с
расчeтными размерениями LBH = 90164,8 м, предназначенного
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,2
6,7
8,06
6,2
6,8
9,68
6,2
6,3
1,61
98
Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
5,7
6,1
7,02
9,3
8,6
–7,53
Т а б л и ц а 2.4-5
Сопоставление минимальных толщин листового набора
для сухогрузного теплохода-площадки грузоподъeмностью 1200 т с
расчeтными размерениями LBH = 79,9152,8 м, предназначенного
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,0
6,4
6,67
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-5
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,0
6,6
10,00
9,5
7,2
–24,21
9,5
7,2
–24,21
Т а б л и ц а 2.4-6
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 600 т с
расчeтными размерениями LBH= 629,22,4 м, предназначенного для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
5,5
6,1
10,91
5,5
6,2
12,73
5,5
5,4
–1,82
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
8,2
7,5
99
–8,54
Т а б л и ц а 2.4-7
Сопоставление минимальных толщин листового набора для танкера
грузоподъeмностью 3000 т с расчeтными размерениями LBH =
107,513,44,8 м, предназначенного для эксплуатации в бассейнах
разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,4
6,7
4,69
6,4
7,3
14,06
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-7
Наименование элемента, параметра
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
7,7
6,8
–11,69
7,4
6,4
–13,51
6,4
6,8
6,25
7,8
7,3
–6,41
Т а б л и ц а 2.4-8
Сопоставление минимальных толщин листового набора для танкера
грузоподъeмностью 1500 т с расчeтными размерениями LBH =
86,1412,53,2 м, предназначенного для эксплуатации в бассейнах
разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,1
6,6
8,20
6,1
7,2
18,03
100 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
7,2
6,9
–4,17
7,2
6,9
–4,17
Т а б л и ц а 2.4-9
Сопоставление минимальных толщин листового набора для танкера
грузоподъeмностью 600 т с размещением груза в баках, вставленных в
трюмы, и расчeтными размерениями LBH = 629,22,8 м,
предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
5,5
6,1
10,91
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-9
Наименование элемента, параметра
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
Толщина листов обшивки корпуса в
5,5
6,5
18,18
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
5,5
6,4
16,36
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
5,01
5,01
0
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
5,01
5,01
0
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
6,5
6,2
–4,62
1
Грузовые баки условно заменены вторым дном и внутренними бортами
с толщиной стенки 5 мм
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
101
Т а б л и ц а 2.4-10
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
нефтеналивной баржи грузоподъeмностью 6250 т с расчeтными
размерениями
LBH = 111,8214 м, предназначенной для эксплуатации в бассейнах
разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов скулового пояса, мм
Толщина листов палубного стрингера,
мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,5
7,3
12,31
6,5
7,4
13,85
6,5
6,9
6,15
6,0
6,5
8,33
6,0
6,6
10,00
7,5
7,8
8,3
7,7
10,67
–1,28
Т а б л и ц а 2.4-11
Сопоставление минимальных толщин листового набора для концевой
секции двухсекционного состава грузоподъeмностью 5040 т с
расчeтными размерениями LBH = 113,4145 м, предназначенной
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,6
7,3
10,61
6,6
7,4
12,12
6,6
6,9
7,58
6,1
6,5
6,56
102 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов скулового пояса
несамоходных судов, мм
Толщина листов обшивки палубного
стрингера несамоходных судов, мм
6,1
6,6
8,20
7,6
8,3
9,21
7,8
7,6
–2,56
Т а б л и ц а 2.4-12
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 1000 т с
высокими комингсами люков и расчeтными размерениями LBH =
8512,53,2 м, предназначенного для эксплуатации
в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса,
мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
5,3
6,6
24,53
5,3
6,7
26,42
5,7
6,1
7,02
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-12
Наименование элемента, параметра
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
5,3
5,8
9,43
5,3
5,3
0
7,8
8,4
7,69
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
103
Т а б л и ц а 2.4-13
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного теплохода-площадки грузоподъeмностью 700 т с
расчeтными размерениями LBH = 78152 м, предназначенного для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
5,0
6,4
28,00
5,0
6,6
32,00
5,0
5,9
18,00
6,0
6,7
11,67
Т а б л и ц а 2.4-14
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 350 т с
расчeтными размерениями LBH = 61,592,6 м, предназначенного для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
4,3
5,4
25,58
4,5
6,2
37,78
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-14
Наименование элемента, параметра
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
4,3
5,4
25,58
4,3
5,5
27,91
6,8
7,5
10,29
104 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Т а б л и ц а 2.4-15
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 25 т с
расчeтными размерениями LBH = 223,71 м, предназначенного для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
3,5
4,7
34,29
4,0
4,7
17,50
3,0
3,7
23,33
5,5
5,9
7,27
Т а б л и ц а 2.4-16
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
мелкосидящего танкера грузоподъeмностью 1000 т с расчeтными
размерениями
LBH= 8512,52,5 м, предназначенного для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
6,0
6,1
1,67
6,0
6,5
8,33
6,0
6,6
10,00
6,0
6,9
15,00
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
105
Т а б л и ц а 2.4-17
Сопоставление минимальных толщин листового набора
для танкера грузоподъeмностью 150 т с грузовыми баками и
расчeтными размерениями LBH= 48,28,51,8 м, предназначенного
для эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП GL / BV
ПСВП, %
Толщина листов обшивки корпуса в
4,6
5,5
19,57
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
4,6
6,1
32,61
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
5,2
5,5
5,77
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
4,01
4,01
0
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
4,01
4,01
0
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
4,9
6,1
24,49
1
Грузовые баки условно заменены вторым дном и внутренними бортами
с толщиной стенки 4 мм
Т а б л и ц а 2.4-18
Сопоставление минимальных толщин листового набора для танкера
грузоподъeмностью 150 т с грузовыми баками, вставленными в
трюмы, и расчeтными размерениями LBH = 4272,2 м,
предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов второго дна в средней
части корпуса, мм
Толщина листов внутреннего борта в
средней части корпуса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
4,2
5,3
26,19
4,2
5,9
40,48
4,2
5,3
26,19
4,01
4,01
0
4,01
4,01
0
5,2
6,0
15,38
106 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 2.4-18
Грузовые баки условно заменены вторым дном и внутренними бортами
с толщиной стенки 4 мм
1
Т а б л и ц а 2.4-19
Сопоставление минимальных толщин листового набора
для баржи-площадки грузоподъeмностью 945 т с грузовым бункером и
расчeтными размерениями LBH= 58,3213,341,79 м,
предназначенной для эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов скулового пояса, мм
Толщина листов палубного стрингера, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
4,2
5,8
38,10
4,2
6,1
45,24
4,7
5,9
25,53
5,2
5,2
6,5
6,6
25,00
26,92
Т а б л и ц а 2.4-20
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 25 т с
расчeтными размерениями LBH= 22,753,71 м, предназначенного
для эксплуатации в бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
3,5
4,7
34,29
3,5
4,5
28,57
4,0
4,0
4,0
6,0
0
50,00
Т а б л и ц а 2.4-21
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 60 т с
увеличенной высотой комингсов и расчeтными размерениями LBH=
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
107
27,75,51,2 м, предназначенного для эксплуатации в бассейнах
разряда «Л» (зона 3)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
3,1
4,4
41,94
3,1
5,3
70,97
4,6
3,9
-15,22
5,7
5,7
0
Т а б л и ц а 2.4-22
Сопоставление минимальных толщин листового набора для
сухогрузного трюмного теплохода грузоподъeмностью 75 т с
расчeтными размерениями LBH= 30,571,5 м, предназначенного для
эксплуатации в бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Наименование элемента, параметра
Толщина листов обшивки корпуса в
районе днища в средней части корпуса, мм
Толщина листов обшивки корпуса в
районе бортов в средней части корпуса, мм
Толщина листов настила палубы в
средней части корпуса, мм
Толщина листов комингса, мм
Результаты расчeта Расхождение
по сравнению с
по
по
данными
правилам
ПСВП
ПСВП, %
GL / BV
3,2
4,4
37,50
3,2
4,4
37,50
3,7
3,9
5,14
4,2
6,6
57,11
Для проверки того, насколько могут отличаться толщины
листового набора на первом и на третьем этапах проектирования
корпуса по GL / BV, нами выполнены проектные работы по GL / BV
применительно к данным по теплоходу проекта 507Б. Результаты
первого этапа представлены в табл. 2.4-3. На третьем этапе
получены следующие результаты: толщина обшивки днища 9,5 мм,
бортов в нижней части 10 мм, палубы 21 мм, комингса 22,5 мм,
настила второго дна 10 мм. Вероятно, для других судов отличие
может быть не столь разительным, однако изложенное выше
предположение о заложенном в сопоставление толщин связей
108 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
листового набора запасе в расчетные толщины в пользу правил
GL / BV обретает силу вывода.
Анализ данных табл. 2.4-3 – 2.4-22 свидетельствует, что толщины
связей листового набора, рассчитанные по правилам GL / BV могут
быть и меньше, но, чаще всего, больше толщин, выбранных в
соответствии с ПСВП.
Так, для судов класса «О» только 31,91 % рассчитанных по
правилам GL / BV, оказались с меньшими толщинами, чем связи,
толщины которых выбраны в соответствии с ПСВП (15 связей из
47).
Для судов класса «Р» только 4,76 % рассчитанных по правилам
GL / BV, оказались с меньшими толщинами, чем связи, толщины
которых выбраны в соответствии с ПСВП (две связи из 42).
Для судов класса «Л» только 16,6 % связей, рассчитанных по
правилам GL / BV, оказались с меньшими толщинами, чем связи,
толщины которых выбраны в соответствии с ПСВП (две связи из
12).
Тем не менее, однозначного вывода о преимуществе тех или иных
правил по металлоемкости проектируемых на их основе корпусов
судов в результате анализа представленных в табл. 2.4-3 – 2.4-22
материалов сделать нельзя.
2.5 ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЛОК НАБОРА КОРПУСА СУДНА
Опыт проектирования судов внутреннего плавания показывает,
что масса связей набора составляет до 40 % массы корпуса и
надстроек, поэтому необходимо сопоставить характеристики связей
набора корпуса, определенные в соответствии с ПСВП и по
правилам GL / BV.
2.5.1 Формулы GL / BV для определения характеристик
поперечного сечения балок набора
Требования GL / BV сведены в табл. 2.5.1-1 – 2.5.1-4.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
109
Т а б л и ц а 2.5.1–1
Размеры поперечных сечений связей днища
(днищевой набор на судах без двойного дна)
Наименование связи Момент сопротивления w, cм3
Площадь поперечного
сечения Ash, см2
83,3
Холостой набор
w
b pE s l 2 Ash 0,045 s pE s l
214 1
днища
Флоры (при
Ash 0, 045 s pE s l
поперечной системе w 0,58 b pE s l 2
набора днища) 1, 2
Флоры (при
Ash 0, 045 s pE S l
продольной системе w 0,58 b pE S l 2
набора днища) 2
Кильсоны 3
w
125
b pE S l 2
197 1
Ash 0, 056 s pE S l
Обозначения параметров, используемых в формулах таблицы:
pE — расчeтное давление, кН/м2, определяемое в соответствии с
разделом 3, C.5.1 правил GL / BV);
pE — расчeтное давление, кН/м2, на рамный набор днища: pE = 9,81
(Т+ 0,6n);
— коэффициент послойной загрузки:
1 для однослойной погрузки/разгрузки;
0,575 для двухслойной погрузки/разгрузки;
η — коэффициент: η = 1 − s / (2l);
T — осадка, м;
n — навигационный коэффициент: n = 0,85 h;
h — расчетная высота волны, характерная для предполагаемого района
плавания судна;
βb, βs = коэффициенты, учитывающие наличие книц по концам балки
набора, определeнные в соответствии с разделом 2, B.6.2 правил GL / BV):
Кницы
b
s
отсутствуют
1
1
на одном конце
0,90
0,95
на обоих концах
0,81
0,90
1 — нормальные напряжения от общего изгиба судна на
соответствующем уровне, МПа;
1
В плоскости холостых шпангоутов борта b = s = 1
2
Размеры поперечных сечений флоров должны быть не меньше
размеров поперечных сечений рамных шпангоутов.
3
Длина балки должна приниматься равной расстоянию между флорами
110 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Холостой набор
днища и двойного дна
Флоры в бортовых
отсеках1
Флоры в трюме1
НаимеДвойное нование
дно
связи
Т а б л и ц а 2.5.1-2
Размеры поперечных сечений связей днища
(днищевой набор на судах с двойным дном)
Параметр
Высота,
мм
Поперечная система набора
d = MAX (d1; d2):
d1 34, 2 Aa 2w0 3Aa2 1 1 ; d2 114L1 3
Момент
w = MAX (w1; w2):
сопротив
w1 0,58 b p1 s l 2 ;
ления,
w2 0,58 b pI s l 2 4 B22
см3
Толщин
а, мм
Продольная система набора
—
—
t = MAX(t1; t2):
t1 3,8 0,016 L k
0,5
;
t2 d / rT
Площадь
поперечного
сечения,
см2
Момент
сопротив
ления,
см3
Площадь
поперечн
ого
сечения,
см2
Момент
сопротив
ления,
см3
Площадь
поперечн
ого
сечения,
см2
—
Ash = MAX(A1; A2):
A1 0,067 s p1 s l ;
A2 0, 067 s pI s l 2 B2
—
w = MAX (w1; w2):
w1 2,32 b p1 s B2 (l B2) ;
w2 2,32 b pI s B2 l 2 B2
—
Ash = MAX(A1; A2):
A1 0,067 s p1 s l ;
A2 0, 067 s pI s l 2 B2
—
—
w
83,3
b p2 s l 2
214 1
Ash 0,045 s p2 s l
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
111
Флоры в трюме
Наименование
связи
П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.5.1-2
Параметр
Поперечная система набора
Момент
сопротив
ления,
см3
—
Толщин
а, мм
—
Продольная система набора
w = MAX(w1; w2)
w1 0,58 b p1 S l 2 ;
w2 0,58 b pI S l 2 4 B22
t MAX t1; t 2 :
t1 3,8 0,016 L k 0,5
t2 d / rL
Кильсоны2
Флоры в бортовых
отсеках
Площадь
—
Ash = MAX(A1; A2):
поперечн
A1 0, 067 s p1 S l
ого
A2 0,067 s pI S l 2 B2
сечения,
2
см
Момент
—
w = MAX (w1; w2):
сопротив
w1 2,32 b p1 S B2 (l B2) ;
ления,
w2 2,32 b pI S B2 l 2 B2
см3
Площадь
—
Ash = MAX(A1; A2):
поперечн
A1 0,067 s p1 S l
ого
A2 0,067 s pI S l 2 B2
сечения,
2
см
Площадь
поперечн
Ash 0,051 s p S l
ого
сечения,
см2
p — расчeтное давление на рамный набор, кН/м2: p = MAX (p1 ; pI);
p1 — одно из сопоставляемых давлений: p1 = pE, однако для балластных
танков p1 = MAX [pE ; (pB – pM)];
p2 — расчeтное давление на холостой набор днища и двойного дна,
кН/м2,
применительно к балластным танкам:
для рeбер жeсткости днища p2 = MAX [pE ; {pB – pM)];
для рeбер жeсткости двойного дна: p2 = MAX (pС; pB);
применительно к другим случаям:
для рeбер жeсткости днища p2 = pE;
112 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.1-2
для рeбер жeсткости двойного дна p2 = pС;
pM — минимальное внешнее давление, кН/м2: pM = 9,81(0,15T – 0,6n);
pE — внешнее давление, кН/м2: pE = 9,81 (T + 0,6n);
— cм. табл. 2.5.1-1;
pyI — внутреннее давление, кН/м2, учитывающее послойную загрузку:
pyI = 1pC
− p M;
1 — коэффициент: 1 = ( – 0,15) / 0,85;
Aa — площадь поперечного сечения настила двойного дна, см2;
w0 — момент сопротивления поперечного сечения флора в трюме;
rТ, rL — отношение высоты флора к его толщине при поперечной и
продольной системах набора соответственно, их значения определяются
по табл. 5.5 правил GL / BV:
Груз
rT
rL
равномерно распределeнный
неравномерно
распределeнный
100
90
90
80
pE, pB, pC — давления, передаваемые на корпусные конструкции,
определяемые в соответствии с разделом 3, C.5. и разделом 3, C.6 правил
GL / BV);
1 — см. табл. 2.5.1-1;
1
В случае холостого набора борта: b = S = 1
2
Длина балки должна приниматься равной расстоянию между флорами
Т а б л и ц а 2.5.1-3
Размеры поперечных сечений связей борта
(характеристики поперечных сечений набора одинарного борта)
Вид связи
Холостые
шпангоуты
Продольные
рeбра жесткости
борта
Рамные
шпангоуты1
Бортовые
стрингеры 2
Момент сопротивления w, см3
w 0,58 b s
1, 2 k0 p l 02 t pE l F2
w
83,3
b p s l 2
214 1
w 1,96 b k0 p S l 2
w
125
b p s l 2 w0
197 1
Площадь поперечного сечения
Ash, см2
Ash 0,08 s k0 p s l 0
Ash 0,045 s p s l
Ash 0,063 s k0 p S l 0
Ash 0,056 s p S l
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
113
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.1-3
w0 — момент сопротивления поперечного сечения рамного шпангоута,
см3;
HF — высота флора, м;
p — расчeтное давление на элементы конструкции борта, кН/м2: p = pE;
lF — пролeт флора, м;
l0 — расчетная длина шпангоута: l0 = T − HF + 0,6n;
k0 — коэффициент, рассчитываемый по формуле: k0 = 1 + (l – l0) / l0;
t — коэффициент, принимающийся равным:
при поперечной системе набора борта t = 0,1(0,8 – l2 / l2F);
при смешанной системе набора — 0;
pE — внешнее давление, передаваемое от конструкций корпуса, кН/м2:
в общем случае должен быть определeн в соответствии с
требованиями раздела 3., С.5 правил GL / BV;
для вертикальных рeбер жeсткости: pE = 4,9 l0;
pyE — внешнее давление на флор, вычисленная с учeтом типа погрузки,
кН/м2: pyE = 9,81(T + 0,6n);
— коэффициент, учитывающий послойность загрузки:
= 1,0 для однослойной погрузки/разгрузки;
= 0,575 для двухслойной погрузки/разгрузки;
1 — см. табл. 2.5.1-1.
1
Размеры поперечных сечений рамных шпангоутов в местах соединения
с флорами должны быть не меньше аналогичных размеров поперечных
сечений флоров
2
Длина пролeта бортового стрингера принимается равной расстоянию
между рамными шпангоутами
Т а б л и ц а 2.5.1-4
Размеры поперечных сечений связей борта (характеристики
поперечных сечений бортового набора судна, имеющего двойные
борта)
Наименование связи
Момент сопротивления w,
см3
Холостые
w 0,7 b 1 k0 p s l 02
шпангоуты
наружного борта,
подвергнутые
давлению забортной
воды
Площадь поперечного
сечения Ash, см2
Ash 0,08 s 1 k0 p s l 0
114 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.5.1-4
Наименование связи
Холостые
шпангоуты
наружного и
внутреннего борта,
испытывающие иной
вид нагружения
Продольные рeбра
жeсткости
наружного и
внутреннего бортов
Рамные шпангоуты
наружного борта
подвергнутые
давлению забортной
воды
Рамные шпангоуты
наружного и
внутреннего бортов
и подвергнутые
иному давлению
Диафрагма под
давлением
забортной воды
Диафрагма под
иной нагрузкой
Бортовой стрингер1
Момент сопротивления w,
см3
Площадь поперечного
сечения Ash, см2
w 0,58 b b 1 p s l 2
Ash 0,058 s s 1 p s l
w
83,3
b p s l 2
214 1
Ash 0,045 s p s l
w 0,7 b k0 p S l 02
Ash 0,063 s k0 p S l 0
w 0,58 b b p S l 2
Ash 0,045 s s p S l
w 1,96 b k0 p S l 02
Ash 0,063 s k0 p S l 0
w 1,63 b b p S l 2
Ash 0,045 s s p S l
w
125
b p S l 2 w0
197 1
Ash 0,056 s p S l
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
115
w0 — момент сопротивления поперечного сечения рамного шпангоута
внешнего или внутреннего борта, см3;
1 — коэффициент: 1 = 1, если отсутствуют рамные шпангоуты;
1 = в других случаях;
p — расчeтное давление на конструкции двойного борта, кН/м2:
применительно к балластным танкам:
для конструкций наружного борта: p = MAX [pE ; (pB − pM)];
для конструкций внутреннего борта: p = MAX (pC ; pB);
применительно к другим отсекам:
для конструкций наружного борта: p = pE;
для конструкций внутреннего борта: p = pC;
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.1-4
HF — высота флора, м;
l0 — см. табл. 2.5.1-3;
k0 — коэффициент, рассчитываемый по формуле:
k0 = 1 + (l – l0) / l0;
pE — внешнее давление, передаваемое от конструкций корпуса, кН/м2:
в общем случае должно быть определено в соответствии с
требованиями раздела 3., С.5 правил GL / BV;
для вертикальных рeбер жeсткости pE = 4,9 l0;
pM — минимальное давление забортной воды, кН/м2:
при z ≤ 0,15T: pM = 9,81 (0,15T − z − 0,6n)
при z > 0,15T: pM = 0
z — абсцисса расчетной точки, м;
T — осадка, м;
n — см. табл. 2.5.1-1;
pB, pC — давления, передаваемые от корпусных конструкций и
определяемые в соответствии с разделом 3, C.5 правил GL / BV;
1 — см. табл. 2.5.1-1.
1
Длина пролeта бортового стрингера принимается равной расстоянию
между рамными шпангоутами
2.5.2 Анализ размеров поперечных сечений связей палубы
В отличие от требований ПСВП, которые нормируют
характеристики набора палубы как для судов с двойными бортами,
так и с одинарными, правила GL / BV для судов с одинарным
бортом требуют проверку прочности верхней части корпуса судна,
представляемой балкой, состоящей из ширстрека, палубы и
комингса. Критерий подобной проверки:
116 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
w ZTS ,
где w — момент сопротивления конструкции верхней части корпуса,
см3;
w Ab
Aa A
t b2
1
;
60
Aa 0, 05 t b
t — толщина стрингера, мм;
b — ширина стрингера, см;
A — MIN (A1; A2);
Aa — MAX (A1; A2);
A1 — площадь ширстрека, включая часть обшивки борта высотой
0,15D, см2;
D — высота борта;
A2 — площадь поперечного сечения комингса, включая рeбра
жeсткости, см2.
Высота комингса hк принимается равной, м:
hк = h1 + MIN (0,75hc ; 1),
где h1 — высота подпалубной части комингса, которая должна
приниматься не менее 0,15 м;
hс — высота комингса люка, м:
hс = 0,75b,
дополнительно должно выполняться условие:
D + hс > T + n / 1,7 + 0,15, где T — осадка, м, n — см. табл. 2.5.1-1;
ZTS — минимальный
требуемый
момент
сопротивления
конструкции верхней части корпуса, см3.
ZTS
83, 3
q D12 ;
k1 197 1
D1 — неподдерживаемая длина пластины палубного стрингера,
которая не должна приниматься больше 33,3 м;
k1 — коэффициент, рассчитываемый по формуле:
w
D
k1 1 0, 25 1 1
;
s
100
D
w — момент сопротивления холостого шпангоута борта, см3;
q — распределeнная нагрузка, действующая на конструкцию
верхней части корпуса, кНм:
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
117
q = 0,25(1,2k0p1l0 + tp2B);
l0 = T – HF + 0,6n;
где HF — высота флора в плоскости шпангоута, м;
k0 = 1 + (l – l0) / l0,
где l — пролeт шпангоута;
1 — см. табл. 2.5.1-1.
Для судна, имеющего двойные борта, правила GL / BV
нормируют значения характеристик поперечного сечения балок
набора палубы в соответствии с табл. 2.5.2-1.
Т а б л и ц а 2.5.2-1
Характеристики поперечных сечений балок палубного перекрытия
Вид балок
Холостой бимс
Момент сопротивления w, см3
w 0,58 b p s l 2
Холостая стойка
w 0,58 b b p s l 2
продольной
переборки тронка1
Продольные рeбра
83,3
w
b p s l 2
жeсткости
214 1
Рамный бимс
Рамная стойка
продольной
переборки тронка2
Карлингс
Площадь поперечного
сечения Ash, см2
Ash 0,045 s p s l
Ash 0,045 s s p s l
Ash 0,045 s p s l
w 0,58 b p S l 2
Ash 0,045 s p S l
w 0,58 b b p s l 2
Ash 0,045 s s p s l
w
1000
b p S l 2
m 214 1
Ash 0,045 s p S l
p — расчeтное давление на палубу, кН/м2, которое в любом случае
должно быть не меньше, чем определяемое по формулам разделов 3, C.5.2
и С.6 правил GL / BV;
m — коэффициент, принимаемый равным:
12,0 для рeбер жeсткости, имеющих жeсткую заделку по обоим
концам;
8,0 для рeбер жeсткости, свободно опeртых по концам;
10,6 для рeбер жeсткости, имеющих жeсткую заделку с одного конца и
свободно опeртого с другого конца;
1 — см. табл. 2.5.1-1.
118 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Холостые стойки тронковой продольной переборки должны иметь
характеристики поперечного сечения не меньше, чем соединeнные с ними
холостые бимсы.
2
Рамные стойки тронковой продольной переборки должны иметь
характеристики поперечного сечения не меньше, чем соединeнные с ними
рамные бимсы.
1
Толщина комингса в соответствии с требованиями GL / BV
определяется по формулам, приведeнным в табл. 2.5.2-2.
Т а б л и ц а 2.5.2-2
Определение толщины комингса люка
1
<1
t = MAX(ti)
t1 = 1,6 + 0,04Lk0,5 + 3,6s
t2 = t0
t = MAX(ti)
t1 = 1,6 + 0,04Lk0,5 + 3,6s
t2 = t0
t3 26,8s 1,1 M S Z H ;
t3 51
если t3 s 8,65 1,1 k
то
t3 2,86s k 1,1
0,5
,
0, 21 M S Z H
s
k2
1,1 M S
если t3 s 16,51,1
то t3
ZH ;
0,5
k 0,5k2 ,
5, 6s k 1,1
k2 0, 21 M S Z H
(см. 1)
t0 — толщина палубного стрингера, мм;
k2 — коэффициент: k2 = 1 + α2;
— отношение ширины и высоты пластины комингса: = b4 / b3;
b3 — неподдерживаемая высота пластины комингса, м;
b4 — неподдерживаемая ширина пластины комингса (в направлении х),
м;
s — минимальное значение сопоставляемых величин b3 и b4: s = MIN (b3 ;
b4);
ZH — момент сопротивления поперечного сечения эквивалентного бруса
на уровне полувысоты комингса, см3;
ψ — отношение сжимающих напряжений: ψ = 1L / σ1U;
1L — сжимающие напряжения на нижней грани панели пластины
комингса, МПа;
1U — сжимающие напряжения на верхней грани панели пластины
комингса, МПа.
может быть принято меньшее значение t3, если выполняется критерий
устойчивости в соответствии с разделом 2.С правил GL / BV.
1
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
119
2.5.3 Внутреннее и внешнее давление на конструкции корпуса
Для определения характеристик поперечных сечений балок
набора корпусов судов в правилах GL / BV используются
зависимости, с помощью которых могут быть рассчитаны значения
внутреннего и внешнего давления на конструкции корпуса.
Внешнее давление, кН/м2, на борта и днище в любой точке
рассчитывается по формулам:
z T : pE 9,81T z 0, 6n
z T : pE MAX 5, 9n;3 pWD
где z — абсцисса расчeтной точки, м;
T — осадка судна, м;
pWD — волновое давление, принимаемое следующим:
Район плавания Волновое давление pWD, кН/м2
IN(1,2) и IN(2)
IN(0) и IN(0,6)
0,4∙n
0,25
n — навигационный коэффициент (см. табл. 2.5.1-1), являющийся
функцией расчетной высоты волны h.
Расчетную высоту волны h в зависимости от района эксплуатации
(плавания) судна следует принимать следующей:
Район плавания
Высота волны, h, м
IN(0)
IN(0,6)
IN(1,2)
IN(2)
0
0,6
1,2
2,0
Давление перевозимого груза на верхней открытой палубе должно
приниматься не менее следующего:
Расположение открытой верхней палубы
Открытая палуба
Открытая верхняя палуба надстройки или рубки:
первые ярусы, на которые доступ пассажирам
запрещен
верхние ярусы, на которые доступ пассажирам
запрещен
общедоступные палубы
Давление pE, кН/м2
3,75(n + 0,8)
2,0
1,5
4,0
120 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Внутреннее давление по правилам GL / BV рассчитывается от
действия жидких грузов (или балласта), сухих насыпных грузов,
сухих тяжeлых насыпных грузов, сухих однородных грузов, сухих
единичных грузов, колeсной техники и др.
При проведении сравнительных расчeтов характеристик
поперечных сечений балок набора корпусов судов в соответствии с
ПСВП и по правилам GL / BV (см. 2.5.4) местные нагрузки –
давления рассчитывались для случаев перевозки жидких грузов (для
танкеров) и сухих насыпных грузов (для сухогрузов).
В соответствии с правилами GL / BV давление, передаваемое на
конструкции корпуса жидким грузом — pC или балластом — pB,
является результатом совокупного действия статического pS и
инерционного давления жидкости pW:
pC(pB) = pS + pW .
Статическое давление от жидкого груза принимается наибольшим
из давлений pS, рассчитанных по следующим формулам:
pS = 9,81L (zL – z);
pS = 9,81L(zTOP – z) + 1,15ppv ,
где L — плотность перевозимой жидкости, т/м3;
zL — высота уровня жидкости, измеренная от основной плоскости,
м;
zTOP — высота верхней точки танка, измеренная от основной
плоскости, м;
ppv — давление срабатывания предохранительных клапанов или
максимальное давление в танке в течение погрузо-разгрузочных
операций в зависимости от того, какое давление больше, кН/м2.
Статическое давление от балласта рассчитывается по формуле:
pS = 9,81 (D – z + 1),
где D — высота борта судна, м.
Давление от сухих насыпных грузов, действующее на
конструкции корпуса судна, рассчитывается по формуле:
pC
D z p ,
D zH
0
где p0 — среднее полное давление на внутреннем дне (сумма
среднего статического давления pS, и среднего инерционного
давления pW). При значении навигационного коэффициента n ≤ 1,02
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
121
(то есть для судов с установленным районом плавания IN(1,2) и
ниже) инерционное давление pW = 0;
zH — высота двойного дна, м.
Среднее статическое давление на двойное дно от сухих насыпных
грузов рассчитывается по формуле, кН/м2:
pS
9, 81mc
,
LH B1
где LH — длина трюма, равная расстоянию между его переборками,
м;
B1 — ширина трюма, м;
mC — масса груза в трюме, т.
Среднее инерционное давление на двойное дно от сухих
насыпных грузов рассчитывается по формуле:
pW
aZ 1mC
,
LH B1
где aZ1 — вертикальное ускорение судна в расчeтной точке судна:
az1 aH2 aP2 K X L2 ,
где KX — коэффициент, рассчитываемый по формуле:
2
x
x
K X 1, 2 1,1 0, 230, 018 ;
L
L
aH — абсолютное ускорение в вертикальном направлении:
aH = 9,81aB,
где aB — параметр движения и ускорения:
h
V
aB 0, 33 n 0, 04
1,1 W ,
L
L
где V — максимальная эксплуатационная скорость, км/ч;
hW — волновой параметр, м:
3
L 250
;
hw 11, 44
110
L — длина судна;
aP — ускорение при килевой качке, рад/с2:
ap
40 AP
TP2
,
где АP — амплитуда килевой качки, рад:
122 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
h
AP 0,328 aB 1,32 W
L
0, 6
C
B
0,75
,
где CB — коэффициент общей полноты судна;
TP — период килевой качки, с:
TP 0,575 L .
2.5.4 Сравнение требований ПСВП и GL / BV
к характеристикам балок набора
Анализ табл. 2.5.1-1 – 2.5.1-4, 2.5.2-1 и 2.5.2-2, формул пункта
2.5.3, а также раздела 2 части 2 правил GL / BV позволяет сделать
вывод о несколько ином подходе правил GL / BV по сравнению с
ПСВП к проверке прочности корпуса судна и выборе размеров
поперечных сечений продольных балок корпуса судна.
В правилах GL / BV отсутствуют значения допускаемых
напряжений для различных видов связей корпуса, аналогичные
таблице 2.2.68 ч. I ПСВП.
Поперечный набор подбирается в зависимости от рассчитанных
значений характеристик поперечных сечений (толщина, площадь,
момент сопротивления) балок. Значения характеристик поперечных
сечений рассчитываются от внешнего (давление забортной воды,
волновое давление воды) и внутреннего давления — давления от
перевозимого груза или балласта. Определение действующих
напряжений в балках поперечного набора не требуется.
В зависимостях для определения момента сопротивления рeбер
жeсткости днища и второго дна, кильсонов, бортовых стрингеров,
рeбер жeсткости борта и палубы, а также для кильсонов,
приведенных в табл. 2.5.1-1 – 2.5.1-4, 2.5.2-1, используются
нормальные напряжения от общего изгиба. Как известно,
определить действующие напряжения в корпусе судна в любой
точке невозможно без определения характеристик эквивалентного
бруса, то есть известных значений характеристик поперечных
сечений перечисленных балок продольного направления. Это
позволяет сделать вывод о том, что правила GL / BV используют
метод последовательных приближений при подборе балок
продольного направления.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
123
Необходимо отметить, что в расчeтные зависимости, приведeнные
в табл. 2.5.1.-1 – 2.5.1-4, 2.5.2-1, заложены ограничения по значению
нормальных напряжений от общего изгиба для холостых и рамных
продольных связей до 213 и 196 МПа соответственно вне
зависимости от предела текучести применяемой стали. При
превышении указанных значений действующих напряжений
расчeтные зависимости для балок продольного направления теряют
смысл (деление на ноль при значениях нормальных напряжений 214
и 197 МПа или отрицательные значения определяемого момента
сопротивления при больших значениях напряжений).
Подобные ограничения заложены и в формулы для определения
минимальных толщин обшивки днища, комингса и палубного
стрингера. В этих формулах ограничение по напряжениям
составляет 210 МПа.
В отличие от ПСВП, регламентирующих определение
изгибающего момента и перерезывающих сил на тихой воде
интегрированием кривой нагрузки по двадцати шпациям, правила
GL / BV используют расчeтные зависимости для определения
изгибающего момента и перерезывающей силы, приведенные в табл.
2.5.4-1.
Т а б л и ц а 2.5.4-1
Расчeтны
й случай
Перегибающий момент, кНм
Судно в MH0 = 0,273L B
T
балласте (1,265 – CB)
MHH = 0,344L2 B1,213 T0,352
(1,198 – CB)
Судно в
полном
грузу
2
1,342
Погрузк MH1 = MHH + ML
а / выгрузка в
одном
направле
нии
Погрузк MH2 = MHH + 0,5ML
0,172
Прогибающий момент, кНм
MHS = 0,417L2 B1,464
(0,712 – 0,622CB)
MS0 = MCS – MHS
MCS = 0,4FL1,86 B0,8 T 0,48(CB – 0,47)
[3,1 + R11(10,68L – 53,22 ℓ1)
(1 – R12) + R21(0,17L – 0,15 ℓ2)
(1 – R22)]
MS1 = 0,9MS0 + ML
MS2 = 0,9MS0 + 0,5ML
124 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
а/
выгрузка
в двух
направле
ниях
ML — параметр, рассчитываемый по формуле: ML = PL(k2l3 + k3L);
k2, k3 — коэффициенты принимаемые по таблице:
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
125
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.4-1
Тип судна
Состояни
е
несамоходно перегиб
е
прогиб
перегиб
самоходное
прогиб
k1
k2
k3
k4
0,063
0
—
—
0,01L
5
3,455
4,433
–0,743
–1,213
–0,780
–0,870
3,479
4,736
4,956
3,735
PL — параметр, определяемый по формуле:
PL
1
0, 77L1
FLBTCB ;
L dAR dAV
k3
L
k2
L1 0,5L
2
k3
L
k4
1 dAV
3
0,5L 0,5L1 dAV
L2 0,5L
2
dAR
R11
0,5L dAV L1
L dAV dAR
R21
0,5L dAR L2
L dAV dAR
R12
L1
0,5L dAV L1
R22
L2
0,5L dAR L2
dAV — расстояние в нос от грузового пространства, до носового
перпендикуляра, м;
dAR — расстояние в корму от грузового пространства, до кормового
перпендикуляра, м
Расчeтные зависимости для определения дополнительного
волнового изгибающего момента приведены ниже:
Район плавания судна
Дополнительный волновой изгибающий момент,
кНм
IN(2), IN(1,2)
M ad 0,021nCL2B CB 0,7
IN(0,6)
M ad 0,01nCL2B CB 0,7
126 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Расчетные зависимости для вычисления параметра C в формулах
для определения дополнительного волнового изгибающего момента
приведены в табл. 2.5.4-2.
Т а б л и ц а 2.5.4-2
Характерна
я
высота
волны
h 1,2 м
h 1,6 м
С
60 L 90
L < 60
C 130 0,36L
L
1000
C 9,14 0, 044L
C 118 0,36L
L
1000
L > 90
C 90 0,36L
L
1000
1,5
300 L
C 10,75
100
Выявленные особенности требований GL / BV при выборе балок
набора корпуса судна определяют необходимость наличия
конструктивных чертежей корпуса конкретного судна.
На основании анализа правил GL / BV, наши представления об
алгоритме проектирования корпуса по GL / BV сводятся к
следующему.
Вначале с использованием формул, приведенных в табл. 2.4-1 и
2.5.1-2, в соответствии с конструктивными размерами будущего
судна и типом материала определяются толщины листового набора
и высота междудонного пространства, то есть формируется облик
корпуса судна без набора.
Далее с учетом типа груза, осадки, расчетного давления и других
данных подбираются балки поперечного набора, а у балок
продольного набора рассчитываются минимальные толщины, а для
некоторых подбираются (приближенно) площади поперечного
сечения, получая, таким образом, на данном этапе проектирования
мидель, набранный в первом приближении.
Вслед за этим рассчитываются изгибающие моменты,
геометрические характеристики эквивалентного бруса, набранного в
первом приближении (как описано выше) и рассчитываются
напряжения в связях, после чего уточняются моменты
сопротивления балок и толщины листового набора, которые для
верхних связей могут существенно отличаться в сторону увеличения
от рассчитанных с помощью формул табл. 2.4-1.
В этом случае наиболее достоверные результаты в оценке
большей «жесткости» требований правил GL / BV или ПСВП к
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
127
балкам набора проектируемых судов можно получить по итогам
разработки проекта судна одного типа, с одинаковыми
размерениями, родом перевозимого груза, одинаковыми условиями
плавания по ветро-волновому режиму по ПСВП и правилам
GL / BV. В связи с малым количеством проектных данных,
имеющимся в нашем распоряжении (теперь большая часть нужных
нам проектных данных составляют коммерческую тайну
проектанта), сравнительная оценка требований РРР и GL / BV к
балкам набора корпуса судна проводилась в два этапа:
1 этап — предварительная оценка требуемых характеристик
поперечных сечений балок поперечного набора корпусов условных
судов, необходимые исходные данные по которым приведены в
табл. 2.5.5-1 – 2.5.5-3 и на рис. 2.5.5.
2 этап — подбор толщин обшивки и характеристик балок набора
миделевого сечения судна, аналогичного теплоходам проектов
№ 507Б и № 16520 по правилам GL / BV с определением значений
изгибающего момента на тихой воде и дополнительного волнового
момента по правилам GL / BV.
2.5.5 Исходные данные по судам-аналогам
После анализа ситуации с учетом результатов, приведенных в
табл. 2.4-3 – 2.4-22, из сетки судов, описанной в 2.3, для
сопоставления характеристик балок набора, полученных в
соответствии с требованиями РРР и GL / BV, было принято решение
рассмотреть шесть судов, являющихся аналогами:
сухогрузные теплоходы класса «О» проектов 576 и 559Б;
сухогрузные теплоходы класса «Р» проектов 2036, 86А и 912А;
нефтеналивное судно (танкер) класса «О» проекта 587.
Рассматриваемые суда названы аналогами российских судов
перечисленных проектов потому, что при анализе были
использованы только их размерения, но не приняты во внимание
данные о конструкции мидель-шпангоута этих судов, нагрузках
масс, результатах расчета прочности ввиду невозможности их
получения. Для проведения исследования были разработаны
конструктивные схемы миделя (рис. 2.5.5), которые использованы
при определении характеристик балок набора как по правилам
GL / BV, так и в соответствии с ПСВП.
128 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
D
Сухогрузный теплоход с двойными бортами и двойным дном
E
Нефтеналивный теплоход с двойными бортами и двойным дном
F
Сухогрузный теплоход с одинарным бортом и двойным дном
Рис. 2.5.5 Конструктивные схемы мидель-шпангоутов
рассматриваемых судов. D – F.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
129
G
Сухогрузный теплоход с одинарным бортом и без двойного дна
Рис. 2.5.5 Конструктивные схемы мидель-шпангоутов
рассматриваемых судов. G.
Т а б л и ц а 2.5.5-1
Исходные данные по сухогрузным судам класса «О»
Характеристика
Длина расчeтная, м
Ширина расчeтная, м
Высота борта, м
Осадка, м
Коэффициент общей полноты
Скорость, км/ч
Наличие двойного дна
Наличие двойного борта
Наибольшая длина трюма, м
Масса груза в трюме, т
Площадь поперечного сечения настила двойного дна, см2
(расчeт толщин двойного дна по GL / BV)
Размеры на рис. 2.5.5, м:
А
Б
В
Вариант судна
I-[F]
II-[G]
90
13
4,8
2,85
0,837
20
есть
нет
18
500
780
79,9
15
2,8
1,71
0,797
16,6
нет
нет
12
300
—
2,5
2
2,4
2,5
2
1,4
Т а б л и ц а 2.5.5-2
Исходные данные по сухогрузным судам класса «Р»
Характеристика
Длина расчeтная, м
Ширина расчeтная, м
Высота борта, м
Вариант судна
I-[D]
II-[G] III-[G]
85
12,5
3,4
78
15
2
61,5
9
2,6
130 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.5-2
Характеристика
Осадка, м
Коэффициент общей полноты
Скорость, км/ч
Наличие двойного дна
Наличие двойного борта
Наибольшая длина трюма, м
Масса груза в трюме, т
Площадь поперечного сечения настила двойного
дна, см2
Размеры на рис. 6.5, м:
А
Б
В
Г
Вариант судна
I-[D]
II-[G] III-[G]
2,2
0,817
19
есть
есть
53,6
1000
1,4
1,23
0,878 0,817
14
18,3
нет
нет
нет
нет
13,3 19,8
230
175
555,2
—
—
2,5(2,25*
)
1,5
1,4
1
2,5
2
1
—
2,25
2,25
1,3
—
Т а б л и ц а 2.5.5-3
Исходные данные по нефтеналивному судну класса «О» (вариант судна
[Е])
Характеристика
Длина расчeтная, м
Ширина расчeтная, м
Высота борта, м
Осадка, м
Коэффициент общей полноты
Скорость, км/ч
Наличие двойного дна
Наличие двойного борта
Наибольшая длина трюма, м
Масса груза в трюме, т
Площадь поперечного сечения настила двойного дна, см2
Размеры на рис. 2.5.5, м:
А
Б
В
Г
Значение
107,5
13
4,8
3,53
0,872
18
есть
есть
23,4
1000
586
2,5
22
2
1,5
Для всех судов-аналогов принято:
шпация — 550 мм;
система набора днища — продольная;
система набора палубы — продольная;
система набора борта — поперечная;
расстояние между флорами (рамными шпангоутами) — 1,65 м.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
131
Подчеркнем еще раз, что рассматривается судно-аналог проекта
№ 587.
2.5.6 Сопоставление характеристик поперечных сечений балок
набора, определенных в соответствии с ПСВП и по правилам
GL / BV
Результаты расчeтов сведены в табл. 2.5.6-1 – 2.5.6-3. Значения,
указанные в скобках, рассчитаны в соответствии с требованиями
GL / BV для балластного отсека. Значения характеристик
поперечных сечений балок набора, полученные по правилам
GL / BV, рассчитаны без учeта надбавки на коррозию, в отличие от
ПСВП, которые регламентируют характеристики поперечных
сечений балок набора с учeтом запаса на коррозионный износ.
Т а б л и ц а 2.5.6-1
Результаты расчета для сухогрузных судов
класса «О»
I-[F]
II-[G]
GL / BV
РРР GL / BV РРР
Балка набора
Флор
Толщина стенки флора, мм
5,6
8
Площадь поперечного сечения, см2 54,56 (105,15) —
Момент сопротивления, см3
6140 (11833) —
Высота двойного дна, мм
505,72
800
Холостой шпангоут
Площадь поперечного сечения, см2
2,35
—
Момент сопротивления, см3
12,31
49,21
Рамный шпангоут
5,0
29,83
5767
6
30,85
2025
0,88
2,58
—
27,40
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
2,48
173,53
—
137,0
—
246,0
6,29
805,15
Т а б л и ц а 2.5.6-2
Балка набора
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV
РРР GL / BV РРР GL / BV РРР
Флор
Толщина стенки флора, мм
5,5
8
5
7
4,8
5
132 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Балка набора
Площадь поперечного
сечения, см2
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV
РРР GL / BV РРР GL / BV РРР
38,12 (85,95) —
—
Момент сопротивления, см3 4125 (9301)
Высота двойного дна, мм
496,18
800
21,98 22,77 12,08
12,5
4250
1559
1401
—
—
—
856,0
2
—
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.6-2
Балка набора
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV
РРР GL / BV РРР GL / BV РРР
Холостой шпангоут
Площадь поперечного
сечения, см2
—
0,95 (3,78)
0,36
34,0 0,75
Момент сопротивления, см3 13,97 (55,69) 8
Рамный шпангоут
Площадь поперечного
сечения, см2
—
2,24 (8,93)
1,1
170, 36,17
Момент сопротивления, см3 47,59 (189,77) 4
Холостой бимс / полубимс
—
0,48
—
19,39
1,43
23,07
—
1,36
—
96,9
96,23 115,3
Момент сопротивления, см3
6,76
8,14
—
Рамный бимс / полубимс
—
—
—
—
—
—
—
26,13
47,5
2
Момент сопротивления, см3
Т а б л и ц а 2.5.6-3
Нефтеналивное судно класса «О» [E]
балластный отсек
обычный отсек
GL / BV
РРР
GL / BV
РРР
Балка набора
Флор
Толщина стенки флора, мм
Площадь поперечного сечения, см2
6,0
104,62
8
–
6,0
75,22
8
64
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
133
Момент сопротивления, см3
11774
–
11070
Высота двойного дна, мм
536,58
800
Холостой шпангоут (наружный борт)
–
800
Площадь поперечного сечения, см2
5,94
–
2,75
Момент сопротивления, см3
165,86
61,67
76,91
Холостой шпангоут (внутренний борт)
–
61,67
Площадь поперечного сечения, см2
3,18
–
Момент сопротивления, см3
89
61,67
Рамный шпангоут (наружный борт)
2,75
98,58
–
61,67
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
6,5
249,24
–
264,3
14,02
537,53
–
264,3
О к о н ч а н и е т а б л . 2.5.6-3
Балка набора
Нефтеналивное судно класса «О» [E]
балластный отсек
обычный отсек
GL / BV
РРР
GL / BV
РРР
Рамный шпангоут (внутренний борт)
Площадь поперечного сечения, см2
11,33
–
3
Момент сопротивления, см
540,37
264,3
Холостой бимс/полубимс
9,92
472,95
–
264,3
Площадь поперечного сечения, см2
–
–
Момент сопротивления, см3
9,8
12,31
Рамный бимс/полубимс
–
9,8
–
12,31
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
–
9,8
–
12,31
–
35,61
–
88,85
Анализ данных табл. 2.5.6-1 – 2.5.6-3 показывает, что для
сухогрузных судов ПСВП требуют большей по сравнению с
требованиями GL / BV высоты двойного дна, большего момента
сопротивления поперечного сечения холостого шпангоута и
момента сопротивления поперечных сечений бимсов. Правила
GL / BV предъявляют более жесткие требования по сравнению с
требованиями РРР к моменту сопротивления поперечного сечения
флора и рамному шпангоуту. Однако делать на основании
изложенного выше какие-либо выводы преждевременно по
следующим причинам.
134 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Во-первых, значения характеристик поперечных сечений балок по
правилам GL / BV рассчитаны без учeта коррозионного износа,
потому что значения коррозионной прибавки к расчетному
значению площади поперечного сечения балок и момента
сопротивления правила GL / BV не регламентируют.
Во-вторых, при определении размеров балки флора по правилам
GL / BV высота стенки флора, а значит и высота двойного дна (если
оно есть) должна быть увеличена на суммарную высоту балок
холостого продольного набора днища и второго дна, что заметно
увеличит высоту флора. Так, при требуемой высоте двойного дна
для судна класса «О» с типом поперечного сечения I-[F] в 500 мм и
балках продольного набора днища и двойного дна высотой профиля
в 100 мм (к примеру, полособульб № 10) высота двойного дна
увеличится до 700 мм. Увеличение высоты двойного дна может
произойти при конструировании балки флора с моментом
сопротивления поперечного сечения не меньше требуемого
правилами GL / BV.
2.6 СОПОСТАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ КОРПУСОВ
СУДОВ-АНАЛОГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
РЕГРЕССИОННЫХ УРАВНЕНИЙ
Под металлоемкостью корпуса в настоящей главе будем понимать
массу металла корпуса и надстроек. Единственной возможностью
точно определить эту массу металла в рамках сопоставительного
анализа требований различных правил является проектирование
судов одного и того же типа, назначения и размерений в
соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV. Однако, возможны и
обходные пути, когда нужный параметр определяют по косвенным
признакам с помощью регрессионного анализа. В данном случае
регрессионный анализ является инструментом выявления
корреляции между входными и выходными переменными, а сам
объект исследования, в данном случае конструкция корпуса и
надстроек судна, представляется в виде «черного ящика», стенки
которого
непрозрачны
для
исследователя.
Недостатком
регрессионного анализа является потеря в определенных случаях
правильности физического отображения описываемых процессов,
например, если из регрессионного уравнения следует, что с ростом
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
135
толщин каких-либо связей масса металла корпуса и надстроек судна
уменьшается. Чаще всего это происходит, когда используемые
факторы взаимно закоррелированы, например, толщина листов
обшивки корпуса во многом зависит от результатов расчета
прочности, увязывающего толщины связей корпуса, в том числе
листов днища, бортов, палубы, ширстрека, палубного стрингера,
комингса люков и т. д. В таких случаях обычно решают проблему
мультиколлинеарности, то есть определенным образом преобразуют
или исключают из рассмотрения те или иные факторы из взаимно
закоррелированных. В рамках нашей работы сопоставления
требований правил различных органов классификации судов
(классификационных обществ) проблема мультиколлинеарности
практически не решаема, но сам регрессионный анализ является
единственно возможным способом оценки металлоемкости
корпусов и надстроек, толщины связей которых регламентируются
правилами постройки. В связи с изложенным некорректно искать
«физику» в получаемых регрессионных уравнениях, потому что
решаемая с их помощью задача никаким другим способом в рамках
недоступности результатов сопоставительного проектирования не
может быть решена.
Исходные для регрессионного анализа выборки представлены:
в табл. 2.6-1 — для сухогрузных судов класса «О» (условно суда
для эксплуатации в зоне 1 ЕВВП);
в табл. 2.6-2 — для сухогрузных судов класса «Р» (условно суда
для эксплуатации в зоне 2 ЕВВП);
в табл. 2.6-3 — для сухогрузных судов класса «Л» (условно суда
для эксплуатации в зоне 3 ЕВВП);
в табл. 2.6-4 — для сухогрузных судов класса «М», «М-СП», «МПР», IIСП (аналога в европейских предписаниях нет);
342
1566
7 7,8 8
7 7 8
6
0
7,5
8
12
15
5
4
1
1
3145 —
1225 891
Погрешность
прогнозирования, %
вторых
бортов
комингса
люков /
ширстрека
надстройки
(средняя)
Признак
наличия
ледовых
усилений
Кубический
модуль, м3
второго дна
бортов
настила
палуб
днища
№
проекта
судна
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
Т а б л и ц а 2.6-1
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
—
—
920 –3,25
136 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
7
8
8
7,5
8
15
4
1
8
8
10
9
10
15
4
1
8 8
8 7
8 7
7 4,5
6 4
4 5
8
9
5
5
6
0
0
0
0
0
6
0
10
12
10
7
12
10
3
3
3
3
3
2
1
1
1
1
0
0
1
1225
1
1225
1
5978
6912
5616
3884
3613
3356
6
7
7
6
8
10
3
0
2888 263
ТУ-3-100А
Р19
Р40
6
7
8
8
7
12
3
1
6
5
5
5
6
6
0
0
0
0
9
7
3
2
276
27-410
414А
765А
6
7
4
5
6
6
5
5
9
8
4
4
0
0
0
0
0
0
0
0
10
12
6
5
2
2
2
2
507,
507А
1565,
507Б
21-88
576
11
936
Р25
559Б
7,8
8
8
6
6
5
573
887
876
1,24
1052
999
5,04
447
451
418
268
296
260
2926 333
482 –7,83
452 0,02
402 3,83
288 –7,46
290 2,03
304
–
16,90
324
–
23,19
323 3,00
0
0
2463 404
1820 209
390
231
1
0
0
0
1375
1357
1272
1369
154
152
125
119
3,47
–
10,52
160 –3,90
130 14,47
63 49,60
94 21,01
6
8
9
9
6
6
0
0
0
0
0
8
18
12
16
13
15
15
17
15
12
12
3
4
3
3
3
2
2
2
2
1
2
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1572
7901
6578
6585
5329
3612
2340
1826
1439
782
782
205
843
697
740
549
264
285
147
90
59
60
197
843
704
736
545
271
285
131
98
51
76
Погрешность
прогнозирования, %
6 6 8
10 8 8
9 10 7,5
10 10 8
10 7 11
6 4 6
8 4 0
5 4 0
5 4 5
5 4 0
5 4 0
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
5
8
8
8
9
7
6
5
4
4
4
вторых
бортов
комингса
люков /
ширстрека
надстройки
(средняя)
Признак
наличия ледовых
усилений
второго дна
настила
палуб
бортов
81365
1557
781
781Э
1810двт
20236
Р86А
272Т
912А
898А
926
днища
№
проекта
судна
Кубический
модуль, м3
Т а б л и ц а 2.6-2
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
3,90
0
–1,01
0,54
0,73
–2,65
0
10,88
–8,89
13,56
–
26,67
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
869
890
821
105М
3
3
3
4
5
4
4
5
3
3
3
4
5
0
0
0
0
0
0
0
8
6
6
10
2
2
2
2
0
0
0
0
1077
630
647
196
94
50
50
19
95
45
47
30
137
–1,06
10,00
6,00
–
57,89
бортов
настила
палуб
второго
дна
вторых
бортов
комингса
люков /
ширстрека
надстройки
(средняя)
Признак
наличия
ледовых
усилений
Кубический
модуль, м3
днища
№
проекта
судна
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
Погрешность
прогнозирования,
%
Т а б л и ц а 2.6-3
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
776А
4
4
4
0
0
5
2
0
31,2
25
31
К53
220В
4
3
4
3
4
4
0
0
0
0
6
3
2
2
0
0
29,5
24,25
16
9
16
9
–
24,00
0
0
в табл. 2.6-5 — для несамоходных судов (барж);
в табл. 2.6-6 — для нефтеналивных судов (танкеров).
В двух последних столбцах приведенных таблиц даны результаты
прогнозирования массы металла в составе корпуса и надстройки
судов с помощью следующих регрессионных уравнений,
полученных нами по данным «Справочника по серийным речным
судам»:
19610 10 10 25
488АМ/4 10,
5 9 15
19611 10 10 25
787
12,5 13,5 12
05074М
7 10 8,15
17437
8 8 7
Погрешность
прогнозирования, %
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
вторых
бортов
комингса
люков /
ширстрека
надстройки
(средняя)
Признак
наличия ледовых
усилений
второго дна
бортов
настила
палуб
днища
№
проекта
судна
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
Кубический
модуль, м3
Т а б л и ц а 2.6-4
12 10
25
6
1
140 1703 1661 2,47
12 8
12 10
12 8
10,
7 8
10 8
19
25
11
6
6
6
0
1
0
118,7
117,5
82,5
—
—
—
—
—
—
—
—
—
15
10
4
3
1
1
138,4
113,3
—
—
—
—
—
—
138 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
92-040
1743.1
Р32.3.2
19620М
19620А
19620
37
191
2-95А
2-95А/R
11
9
14
7
8
7
7,5
7,8
8
8
11
10
12
7
7
7
7,8
8,9
8
8
13
10
10
6,8
6,14
6,8
6
7
10
12
791
8
8
8
—
941
757
—
—
—
—
—
716
772
—
—
737 21,68
734 3,04
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
774 –8,10
839 –8,68
731
699
4,38
1
1
116
108,4
110,7
88,9
88,9
86,7
82
86,45
114
114
114,0
2
83,3
81
—
—
—
—
—
—
3
1
79,8
333
338 –1,50
3
1
64,8
258
358
12 9
9 8
12 14
10 8
10 8
10 8
6,5 7,8
10 8
8 9
9 9
15
14
16
10
14
10
10
10
15
13
4
3
1
3
3
3
4
5
4
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7,5
8
16
4
1
1814двт 8 9 8,5 11 7
289
10 9,5 10 13 10
Фин.
7 8 6 0 0
1000/800
Фин.
7 8 7 0 0
1000/540
15
15
3
3
10
12
–
38,76
для сухогрузных судов класса «О»
M 20, 881 22, 5848 ä 93,1293á 43, 7501ï 9,1846 2á 0, 34752á
16, 5524ê / ø / ñ 163, 9864í 26, 0606 pëó 0, 057LBH ,
(2.6-1)
где д — толщина листов днища в средней части судна, мм;
б — толщина листов борта в средней части судна, мм;
п — толщина листов настила палубы в средней части судна, мм;
2д — толщина листов второго дна в средней части судна, мм,
если второго дна нет, задается равным нулю;
9
10
5
5
5
9
8
5
5
5
скулового
пояса
палубного
стрингера
настила
палубы
второго
дна
вторых
бортов
Признак
наличия
ледовых
усилений
Кубический
модуль, м3
бортов
81760
81500
81218
81219
81216
днища
№
проекта
судна
10
7
5
8
8
10
9
8
8
8
12
10
7
7
8
0
10
0
0
0
0
8
0
0
0
1
1
0
0
0
3920
5176
1377
1377
809
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
Погрешность
прогнозирования,
%
Т а б л и ц а 2.6-5
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
533
501
174
165
100
569 –6,75
469 6,39
182 –4,60
144 12,73
92 8,00
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
81210
16806
16802М
16801(КН)
16800НП
81542
82100
81060
Р79А
Р165
16801
16800
Р171
Р171А
Р169
81100
Р167
Р147
5,2 5,2
8
8
7
0
0
0
14
10
11
10
8
10
9
9
8
11
10
9
9
8
8
13
14
10
10
11
8
10
8
9
8
10
11
9
9
8
8
10
14
12
12
11
10
10
8
10
10
12
10
9
9
8
8
11
12
10
10
10
12
10
10
10
8
12
12
9
9
8
10
11
14
9
10
11
10
10
10
10
8
12
12
10
10
8
12
11
0
0
0
0
0
12
0
12
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
7
8
8
8
5
0
0
399
1255
6
4519
4519
4528
2644
5244
6741
6748
4453
4525
4528
3539
3539
2625
1949
9391
2979,
2
68
69
139
–1,47
—
—
655 668
603 635
914 784
421 374
585 582
743 749
667 688
549 558
603 625
725 787
545 552
541 552
394 418
357 346
1041 1019
—
–1,98
–5,31
14,22
11,17
0,51
–0,81
–3,15
–1,64
–3,65
–8,55
–1,28
–2,03
–6,09
3,08
2,11
354
–5,99
334
2б — толщина листов внутреннего борта в средней части судна,
мм, если вторых бортов нет, задается равным нулю;
к / ш / с — толщина комингса / ширстрека / обшивки палубного
стрингера в средней части судна, мм, принимается та толщина,
которая применима;
н — толщина листов надстройки, мм;
pлу — признак наличия ледовых усилений корпуса: pлу = 1, если
судно в формуле класса имеет символ «(лед)», pлу = 0 при отсутствии
ледовых усилений;
LВН — кубический модуль, м3.
бортов
скулового
пояса
палубного
стрингера
настила
палубы
второго
дна
вторых
бортов
Признак
наличия
ледовых
усилений
Кубический
модуль, м3
днища
№
проекта
судна
Факторы
Толщины листов обшивки, палуб,
набора в средней части судна, мм:
630
9
10 12
9
7
12
4
1
631
9
10 10
0
0
12
4
1
Масса металла
в составе корпуса
и надстроек, т
Прогнозируемое
значение
металлоемкости, т
Погрешность
прогнозирования,
%
Т а б л и ц а 2.6-6
1416
3 1377 1328 3,55
9060 948 881 7,07
140 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
81180
8
7
7
0
0
16
4
0
558
7
8
7
6
6
10
4
1
7
8
7
6
6
10
4
1
7,5 8 7
8 9 7
12 12 14
6
7
10
7
0
0
9
12
20
3
2
3
1
1
1
3486
1167
0
1167
0
6914
6689
8702
1577
587
576Т
1570
488
529 –8,40
882
946 –7,26
910
946 –3,96
858
557
978
722 15,85
535 3,95
990 –1,23
–
727 19,18
339 –21,51
–
283
24,67
238 –2,59
143 18,75
131 18,13
143 25,91
74 27,45
–
114
28,09
Р77
8
9
8
6
6
9
3
1
6838 610
1754Б
6
6
6
0
0
7
2
0
3446 279
1754А
6
6
6
0
0
8
3
0
2661 227
1754
866М
866
Р42
795
5
5
5
5
4
6
5
5
5
4
5
4
4
4
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
8
8
8
6
5
3
3
3
2
1
0
0
0
0
2656
1597
1369
1597
737
232
176
160
193
102
868
4
5
4
0
0
5
2
0
647
89
Средняя квадратическая погрешность уравнения (2.6-1) равна
11,64 %.
Для сухогрузных судов класса «Р»
Ì 182, 408 24, 335ä 43,126 á 12, 452ï 5, 6582ä 3,1912á
2, 35ê / ø / ñ 25,136í 37, 598pëó 0, 087LBH .
(2.6-2)
Средняя квадратическая погрешность уравнения (2.6-2) равна
17,22 %.
Для сухогрузных судов класса «Л» (помимо данных о судах
класса «Л» исходную выборку составили данные о судах других
классов длиной менее 70 м)
M 220,992 17,910 ä 41,307á 28,756ï 10,439ê / ø / ñ
4,643í 2,763L.
(2.6-3)
Для сухогрузных судов классов «М», «М-СП», «М-ПР», IIСП
(помимо данных о судах классов «М», «М-СП», «М-ПР», IIСП
исходную выборку составили данные о судах других классов длиной
более 60 м)
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
141
M 312,896 11,571ä 48,577á 28,121ï 4,8372ä
6,0852á 0,519ê / ø / ñ 21,274í 106,793ðëó 0,062LBH .
(2.6-4)
Средняя квадратическая погрешность уравнения (2.6-4) равна
13,05 %.
Для несамоходных судов (барж)
M 187,642 33,223ä 102,878á 12,764ñêï 4,784î ï ñ
0,273ï 14,8082ä 3,2582á 48,102 ðëó 0,091LBH ,
где ñêï — толщина листов скулового пояса, мм;
(2.6-5)
î ï ñ — толщина листов обшивки палубного стрингера, мм.
Остальные обозначения формулы (2.6-5) см. формулу (2.6-1).
Средняя квадратическая погрешность уравнения (2.6-5) равна 6,54
%.
Для нефтеналивных судов (танкеров)
Ì 22,5076 50,6063 ä 0,2598á 67,7429ï 21,0225 2ä
33,5511 2á 22,5792ñ/ ê 38,4811í 94,8946 ðëó 0,0521LBH ,
(2.6-6)
где ñ/ ê — толщина палубного стрингера/комингса грузовых
люков в зависимости оттого, что применимо к конструкции.
Средняя квадратическая погрешность уравнения (2.6-6) равна
17,36 %.
Сопоставление результатов расчета металлоемкости корпуса с
помощью уравнений 2.6-1 – 2.6-6 приведено в табл. 2.6-7.
Для получения данных табл. 2.6-7 была создана специальная
программа написанная на языке С++ с интерфейсом на платформе
Microsoft Visual Studio Net.
Графическая иллюстрация данных табл. 2.6-7 приведена на рис.
2.6.
142 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Т а б л и ц а 2.6-7
Характеристика судна
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 5000 т с расчeтными
размерениями LBH = 13516,55,5 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 2000 т с расчeтными
размерениями LBH = 90164,8 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный теплоход-площадка
грузоподъeмностью 1200 т с расчeтными
размерениями LBH = 79,9152,8 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 600 т с расчeтными
размерениями LBH= 629,22,4 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Танкер грузоподъeмностью 3000 т с
расчeтными размерениями LBH =
=107,513,44,8, м предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Танкер грузоподъeмностью 1500 т с
расчeтными размерениями LBH =
=86,1412,53,2 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Танкер грузоподъeмностью 600 т с
размещением груза в баках, вставленных в
трюмы, и с расчeтными размерениями
LBH = 629,22,8, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона
1)
Нефтеналивная баржа грузоподъeмностью
250 т с расчeтными размерениями LBH =
=111,8214 м, предназначенная для
Масса металла корпуса и
надстроек, т, определенная с
помощью регрессионных
уравнений 2.6.1 – 2.6.6 по
толщинам, указанным в табл.
2.4-3 – 2.4.22, для судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV сравнению с
РРР, %
1025
999
–2,54
761
731
–3,94
333
306
–8,11
268
226
–15,67
610
560
–8,20
342
291
–14,91
209
228
9,09
917
963
5,02
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
143
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.6-7
Характеристика судна
Концевая секция двухсекционного состава
грузоподъeмностью 5040 т с расчeтными
размерениями LBH = 113,4145 м,
предназначенная для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 1000 т с высокими
комингсами люков и расчeтными
размерениями LBH = 8512,53,2 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный теплоход-площадка
грузоподъeмностью 700 т с расчeтными
размерениями LBH = 78152 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 350 т с расчeтными
размерениями LBH = 61,592,6 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 25 т с расчeтными
размерениями LBH = 223,71 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Мелкосидящий танкер грузоподъeмностью
1000 т с расчeтными размерениями LBH =
8512,52,5 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Танкер грузоподъeмностью 150 т с
грузовыми баками и расчeтными
размерениями LBH = 48,28,51,8 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Масса металла корпуса и
надстроек, т, определенная с
помощью регрессионных
уравнений 2.6.1 – 2.6.6 по
толщинам, указанным в табл.
2.4-3 – 2.4.22, для судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV сравнению с
РРР, %
767
812
5,87
328
359
9,45
239
282
17,99
122
171
40,16
12
12
0
236
236
0
177
182
2,82
144 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 2.6-7
Характеристика судна
Масса металла корпуса и
надстроек, т, определенная с
помощью регрессионных
уравнений 2.6.1 – 2.6.6 по
толщинам, указанным в табл.
2.4-3 – 2.4.22, для судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV сравнению с
РРР, %
Танкер грузоподъeмностью 150 т. с
132
грузовыми баками, вставленными в трюмы, и
расчeтными размерениями LBH =
=4272,2 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона
2)
Баржа-площадка с грузовым бункером
114
грузоподъeмностью 945 т с расчeтными
размерениями LBH = 58,3213,341,79 м,
предназначенная для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
10
грузоподъeмностью 25 т с расчeтными
размерениями LBH = 22,753,71 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Сухогрузный трюмный теплоход
15
грузоподъeмностью 60 т с увеличенной
высотой комингсов и расчeтными
размерениями LBH = 27,75,51,2 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Сухогрузный трюмный теплоход
13
грузоподъeмностью 75 т с расчeтными
размерениями LBH = 30,571,5 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
172
30,30
212
85,96
12
20,00
23
53,33
18
38,46
Буквы «С», «Т» и «Б» над точками рис. 2.6 обозначают
соответственно сухогрузный теплоход, танкер и баржа, числа —
приблизительное значение длины судна в м.
Из анализа графика рис. 2.6 следует, что масса металла корпуса и
надстройки только шести судов из 20 судов выборки (30 %),
рассчитанная по правилам GL / BV, меньше массы металла корпуса
и надстройки, рассчитанной в соответствии с ПСВП. Учитывая
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
145
погрешность уравнений для определения металлоемкости судов,
можно считать, что требования GL / BV к судам длиной более
Рис. 2.6
60 м в пределах погрешности 15 % по жесткости сопоставимы с
требованиями РРР. Металлоемкость судов длиной менее 60 м,
«спроектированных»
в
соответствии
с
ПСВП,
меньше
металлоемкости судов, «спроектированных» по правилам GL / BV в
общем случае на 5 – 50 %. Это вполне объяснимо, потому что
правила GL / BV в отличие от ПСВП не разделяют требования для
судов, эксплуатирующихся в различных районах, а учитывают
только длину судна.
2.7 СОПОСТАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ КОРПУСОВ
СУДОВ-АНАЛОГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЕКТНЫХ
ДАННЫХ
2.7.1 Характеристики судов,
использованных в качестве судов-аналогов
Как можно заключить из анализа результатов сопоставления,
представленных в 2.4 и 2.5, и как будет показано ниже, простое
сопоставление толщин связей, регламентированных РРР или
рассчитанных по формулам GL / BV, а также сопоставление
площадей поперечного сечения или моментов сопротивления балок
146 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
набора, определенных по ПСВП и по правилам GL / BV, вряд ли
можно положить в основу заключения о преимуществе тех или иных
правил при конструировании корпусов судов.
Для того, чтобы со всей определенностью судить о
металлоемкости сопоставляемых корпусов судов (результаты,
приведенные в 2.6 можно оценивать с доверительной вероятностью
80 – 90 %), необходимо выполнить большой комплекс проектных
работ, который силами специалистов РРР исполнить в полном
объеме затруднительно вследствие проблем с получением сведений,
составляющих коммерческую тайну. В архивах РРР сохранились
нужные нам данные (конструктивный чертеж мидель-шпангоута,
статьи нагрузки масс, результаты расчета прочности) для некоторых
проектов судов, из которых мы отобрали наиболее полные данные
для двух проектов сухогрузных судов с двойным дном и двойными
бортами:
сухогрузного теплохода проекта № 507Б (класс «О») типа «ВолгоДон»;
сухогрузного теплохода проекта № 16520 (класс «Р») типа
«Сунгари».
Основные характеристики теплохода проекта № 507Б приведены
ниже:
Длина судна, м
Ширина судна, м
Высота борта, м
Осадка судна, м
Коэффициент общей полноты
Скорость, км/ч
Наибольшая длина трюма, м
Масса груза в трюме, т
Высота комингса, м
Шпация, м
135
16,5
5,5
3,5
0,867
20
44,4
2500
1
0,55
Статьи нагрузки масс для этого теплохода приведены в табл.
2.7.1-1 и 2.7.1-2.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
147
Т а б л и ц а 2.7.1-1
Статьи нагрузки масс, необходимые для уточнения изгибающего
момента
для теплохода проекта № 507Б (судно в грузу с 10 % запасов)
Статья нагрузки
Корпус без надстройки
Надстройка
Главные двигатели
Технические средства вспомогательного
назначения и элементы энергетической
установки судна
Швартовное устройство
Запасы (в корме)
Груз
Масса, т
1100
62
49
54
9,1
26
5470
Положение центра
тяжести, м
–50
20,5
–43
Т а б л и ц а 2.7.1-2
Статьи нагрузки масс, необходимые для уточнения изгибающего
момента
для теплохода проекта № 507Б (судно в балласте с 100 % запасов)
Статья нагрузки
Корпус без надстройки
Надстройка
Главные двигатели
Технические средства вспомогательного
назначения и элементы энергетической
установки судна
Швартовное устройство
Запасы (в корме)
Балласт (нос)
Балласт (корма)
Масса, т
1100
62
49
54
9,1
2,6
900
1300
Положение центра
тяжести, м
–50
20,5
–43
31,8
–17,1
Основные характеристики теплохода проекта № 16520 приведены
ниже:
Длина судна расчeтная, м
Ширина расчeтная, м
Высота борта, м
Осадка, м
Длина трюма, м
Масса перевозимого груза, т
Шпация, мм
Рамная шпация, мм
80
12,8
2,9
1,9
52
940
580
1740
148 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Геометрические
характеристики
поперечного
сечения
эквивалентного бруса корпуса теплохода проекта № 16520
приведены ниже:
Площадь, см2
Отстояние нейтральной оси от основной, м
Момент инерции относительно нейтральной оси,
см2м2
Момент сопротивления для днища, см2м
Момент сопротивления для палубы, см2м
Момент сопротивления для комингса, см2м
3456
1,22
5100
4160
3020
1848
Статьи нагрузки масс для теплохода проекта № 16520 приведены
в табл. 2.7.1-3 и 2.7.1-4.
Т а б л и ц а 2.7.1-3
Статьи нагрузки масс, необходимые для уточнения изгибающего
момента
для теплохода проекта № 16520 (судно в грузу с 10 % запасов)
Статья нагрузки
Масса, т
Корпус без надстройки
Надстройка
Главные двигатели
Технические средства вспомогательного
назначения и элементы энергетической
установки
Швартовные устройства
Запасы (в корме)
Груз
305
42
15,8
19
4,65
4,18
940
Положение центра
тяжести, м
–25,52
–26,88
–2,5
–21,33
Т а б л и ц а 2.7.1-4
Статьи нагрузки масс, необходимые для уточнения изгибающего
момента
для теплохода проекта № 16520 (судно в балласте с 100 % запасов)
Статья нагрузки
Масса, т
Корпус без надстройки
Надстройка
Главные двигатели
Технические средства вспомогательного
назначения и элементы энергетической установки
305
42
15,8
19
Положение центра
тяжести, м
–25,52
–26,88
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
Швартовные устройства
Запасы (в корме)
Балласт (нос)
4,65
41,8
134
149
–2,5
–21,33
16,60
2.7.2 Компьютерное приложение
для расчeта характеристик поперечных сечений балок набора
Специалистами РРР разработано компьютерное приложение для
оценки характеристик поперечных сечений балок набора корпусов
судов по правилам GL / BV (часть 2, разделы 2 – 5). Фрагменты окон
программы в процессе вычислений показаны на рис. 2.7.2-1 и
рис. 2.7.2-2.
Программа и ее интерфейс написаны на языке Visual Basic.
Компьютерное приложение позволяет рассчитывать: внешнее и
внутреннее давление на конструкции корпуса; требуемые значения
моментов сопротивления балок; толщины и площади поперечных
сечений поперечных и продольных балок; изгибающие моменты: на
тихой воде, дополнительный волновой, суммарный; статьи нагрузок
стандартных масс, расположение по длине судна и центры масс
статей нагрузок.
2.7.3 Результаты расчета характеристик поперечных сечений
балок набора в соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV
Ниже
приведена
предварительная
оценка
требуемых
характеристик поперечных сечений балок поперечного набора
корпусов судов-аналогов, необходимые исходные данные по
которым приведены в табл. 2.5.5-1 – 2.5.5-3 и на рис. 2.5.5
Результаты расчeтов сведены в таблицы 2.7.3-1 – 2.7.3-3.
Значения, указанные в скобках, рассчитаны в соответствии с
требованиями GL / BV для балластного отсека. Значения
характеристик поперечных сечений балок набора, полученные по
правилам GL / BV, рассчитаны без учeта надбавки на коррозию, в
отличие от ПСВП, которые регламентируют характеристики
поперечных сечений балок набора с учeтом запаса на коррозионный
износ.
Анализ данных табл. 2.7.3-1 – 2.7.3-3 показывает, что для
сухогрузных судов ПСВП требуют большей по сравнению с
требованиями правил GL / BV высоты двойного дна, большего
момента сопротивления поперечного сечения холостого шпангоута
150 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
и момента сопротивления поперечных сечений бимсов. Правила
GL / BV предъявляют более жесткие требования по сравнению с
требованиями РРР к моменту сопротивления поперечного сечения
флора и рамного шпангоута. Однако делать на основании
изложенного выше какие-либо выводы преждевременно по
следующим причинам.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
Рис. 2.7.2-1
151
152 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Рис. 2.7.2-2
Т а б л и ц а 2.7.3-1
Результаты расчета для сухогрузных
судов класса «О»
I-[F]
II-[G]
GL / BV
ПСВП GL / BV ПСВП
Балка набора
Флор
Толщина стенки флора, мм
5,6
Площадь поперечного сечения, см2 54,56 (105,15)
Момент сопротивления, см3
6140 (11833)
Высота двойного дна, мм
506
Холостой шпангоут
8,0
—
—
800
5,0
29,83
5767
6,0
30,85
2025
Площадь поперечного сечения, см2
2,35
3
Момент сопротивления, см
12,31
Рамный шпангоут
—
49,21
0,88
2,58
—
27,40
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
—
246,0
6,29
805,15
2,48
—
173,53 137,0
Т а б л и ц а 2.7.3-2
Балка набора
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП
Флор
Толщина стенки флора,
5,5
8,0
5,0
7,0
4,8
5
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
Балка набора
153
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП
мм
Площадь поперечного
38,12
–
21,98
сечения, см2
(85,95)
Момент сопротивления,
4125
–
4250
см3
(9301)
Высота двойного дна, мм
496
800
–
Холостой шпангоут
22,77
12,08
12,5
1559
1401
856,02
–
–
–
Площадь поперечного
сечения, см2
Момент сопротивления,
см3
0,95
–
0,36
(3,78)
13,97
34,08
0,75
(55,69)
Рамный шпангоут
–
0,48
–
19,39
1,43
23,07
Площадь поперечного
сечения, см2
2,24
(8,93)
–
–
1,36
–
1,1
О к о н ч а н и е т а б л . 2.7.3-2
Балка набора
Результаты расчета для сухогрузных судов класса
«Р»
I-[D]
II-[G]
III-[G]
GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП
Момент сопротивления, 47,59 170,4 36,17
96,9
см3
(189,77)
Холостой бимс / полубимс
96,23
115,3
Момент сопротивления,
6,76
8,14
–
см3
Рамный бимс / полубимс
–
–
–
Момент сопротивления,
см3
–
–
–
26,13
47,52
–
Во-первых, значения характеристик поперечных сечений балок по
правилам GL / BV рассчитаны без учeта коррозионного износа,
потому что значения коррозионной прибавки к расчетному
значению площади поперечного сечения балок и момента
сопротивления правила GL / BV не регламентируют.
154 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Во-вторых, при определении размеров балки флора по правилам
GL / BV высота стенки флора, а значит и высота двойного дна (если
оно есть) должна быть увеличена на суммарную высоту балок
холостого продольного набора днища и второго дна, что заметно
увеличит высоту флора. Так, при требуемой высоте двойного дна
для судна класса «О» с типом поперечного сечения I-[F] в 500 мм и
балках продольного набора днища и двойного дна высотой профиля
в 100 мм (к примеру, полособульб № 10) высота двойного дна
увеличится до 700 мм. Увеличение высоты двойного дна может
произойти при конструировании балки флора с моментом
сопротивления поперечного сечения не меньше требуемого
правилами GL / BV.
2.7.4 Подбор толщин обшивки корпуса и характеристик балок
набора
в миделевом сечении судна с размерениями теплохода проекта
№ 507Б по правилам GL / BV
Для двух расчeтных случаев — в грузу с 10 % запасов и в
балласте со 100 % запасов — по правилам GL / BV для судна с
размерениями теплохода проекта № 507Б и с использованием
проектных
Т а б л и ц а 2.7.3-3
Нефтеналивное судно класса «О» [E]
Балластный отсек Обычный отсек
GL / BV ПСВП GL / BV ПСВП
Балка набора
Флор
Толщина стенки флора, мм
6,0
8,0
Площадь поперечного сечения, см2
104,62
—
Момент сопротивления, см3
11774
—
Высота двойного дна, мм
536,58 800
Холостой шпангоут (наружный борт)
6,0
75,22
11070
8,0
64
—
800
Площадь поперечного сечения, см2
5,94
—
Момент сопротивления, см3
165,86 61,67
Холостой шпангоут (внутренний борт)
2,75
76,91
—
61,67
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
2,75
98,58
—
61,67
3,18
89
—
61,67
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
155
Рамный шпангоут (наружный борт)
Площадь поперечного сечения, см2
14,02
—
Момент сопротивления, см3
537,53 264,3
Рамный шпангоут (внутренний борт)
6,5
—
249,24 264,3
Площадь поперечного сечения, см2
11,33
—
Момент сопротивления, см3
540,37 264,3
Холостой бимс / полубимс
9,92
—
472,95 264,3
Площадь поперечного сечения, см2
—
—
Момент сопротивления, см3
9,8
12,31
Рамный бимс / полубимс
—
9,8
—
12,31
Площадь поперечного сечения, см2
Момент сопротивления, см3
—
9,8
—
12,31
—
35,61
—
88,85
данных для этого теплохода были рассчитаны изгибающие моменты
на тихой воде и на волнении, результаты которых приведены в табл.
2.7.4-1.
Схема эквивалентного бруса корпуса судна, аналогичного судну
проекта № 507Б, с толщинами обшивки и характеристиками балок
набора, рассчитанным по правилам GL / BV приведена на рис. 2.7.41 – 2.7.4-2. На этом рисунке утолщенными линиями обозначены
продольные связи, характеристики которых превышают анаТ а б л и ц а 2.7.4-1
Значения изгибающих моментов на тихой воде для теплохода проекта
№ 507Б по правилам GL / BV
Изгибающий момент, кНм
Расчeтный случай загрузки
в балласте со 100 % запасов в грузу с 10 % запасов
На тихой воде Mh или Ms
99471
126878
Дополнительный
135363
135363
волновой Mad
Суммарный момент1
234834
262241
Суммарный момент2
234893
263592
1
Момент рассчитан без учeта поправок на фактические массы и центры
тяжести статьей нагрузок масс корпуса судна, приведeнных в табл. 2.7.1-1
и 2.7.1-2.
2
Момент рассчитан с учeтом поправок на фактические массы и центры
тяжести статьей нагрузок масс корпуса судна, приведeнных в табл. 2.7.1-1
и 2.7.1-2.
156 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Т а б л и ц а 2.7.4-2
1. Обшивка днища
2. Скуловой пояс
3. Обшивка борта
4. Обшивка борта
5. Ширстрек
6. Вертикальный киль
7. Ребра жесткости
вертикального киля
8. Днищевой стрингер
9. Наружный борт
10. Внутренний борт
11. Ребра жесткости
днища
12. Ребра жесткости
второго дна
13. Настил второго дна
14. Бортовой стрингер
Размеры, мм
8,5 7520
111100
2175 7,5
1600 16
825
20
900 3,5
Полособуль
б № 10
900
7
2175
7
1600 16
12
(полособульб
№ 16а)
9
(полособуль
б № 10)
10 6550
7400/6150
Площад
Z, м
ь, см2
Переносный
момент
инерции,
см2∙м2
Собственный
момент
инерции,
см2∙м2
Наименование связи
Статический
момент, см2∙м
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса
судна
с размерениями теплохода проекта № 507Б в соответствии с
правилами GL / BV (коррозионная прибавка не учитывается)
639,20
121
163,13
256,00
165,00
31,50
8,63
—
0,25
1,99
3,88
5,09
0,45
0,45
—
—
—
30,25
7,56
324,21 644,37 64
992,00 3844,00 55
839,44 4270,64 9
14,18
6,38
2
3,88
1,75
126,00
152,25
256,00
215,28
0,45
1,99
3,88
0,10
56,70 25,52
4
302,60 601,41 60
992,00 3844,00 55
21,53
2,15
77,67 0,84 65,02
54,43
655,00 0,90 589,50 530,55
37
4,20 155,40 652,68
15. Бортовой стрингер
16. Бортовой стрингер
17. Бортовой стрингер
18. Бортовой стрингер
19. Ребра жесткости
комингса
20. Обшивка
внутреннего борта под
комингсом
Размеры, мм
Площад
Z, м
ь, см2
7400/6150 37
2,10
7400/6150 37
2,30
7400/6150 37
3,50
7400/6150 37
3,50
Полособуль 21,16 6,10
б № 16б
825
20 165,00 5,09
77,70
85,10
129,50
129,50
129,08
Переносный
момент
инерции,
см2∙м2
Собственный
момент
инерции,
см2∙м2
Наименование связи
Статический
момент, см2∙м
О к о н ч а н и е т а б л . 2.7.4-2
163,17
195,73
453,25
453,25
787,36
839,44 4270,64
9
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
21. Ребра жесткости
палубы
22. Палубный стрингер
23. РЖ комингса
24. Лист комингса
25. Обделка комингса
157
2
42,32 5,40 228,63 1235,19
(полособульб
№ 16б)
20 1680 336,00 5,50 1848,00 10164,0
0
Полособуль 21,16 6,63 140,19 928,73
б № 16б
1500 21 315,00 6,25 1968,75 12304,6 59
9
22450/200 143,00 7,00 1001,00 7007,00
Сумма 4095,29
10963,5 52766,15
5
8
А
В
С
логичные для существующего судна с классом РРР (теплохода
проекта № 507Б). Необходимо отметить, что ряд значений толщин
обшивки и настила увеличен разработчиками по сравнению с
требуемыми правилами GL / BV. Так, толщина настила второго дна
была увеличена с 7 мм до 10 мм из-за предполагаемой
загрузки/разгрузки судна с помощью грейферов. Толщина нижних
листов наружного и двойного борта также увеличена с 7 до 10 мм с
целью достижения плавного изменения толщин обшивок по высоте.
На рис. 2.7.4-1 – 2.7.4-2 линиями, толщина которых одинакова с
толщиной линий на схеме эквивалентного бруса теплохода проекта
№ 507Б, показаны связи, характеристики которых равны
аналогичным характеристикам связей существующего судна с
классом РРР. Серыми линиями показаны связи, характеристики
которых имеют меньшие значения по сравнению с существующим
судном. В соответствии с требованиями GL / BV увеличена высота
комингса. Сталь повышенной прочности применена только для
комингса.
158 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Эквивалентный брус корпуса теплохода проекта № 507Б
Рис. 2.7.4-1
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса
корпуса судна, аналогичного судну проекта № 507Б, приведeны в
табл. 2.7.4-2.
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса:
нейтральная ось — z0 = 2,68 м;
момент инерции — Iy = 46830 см2∙м2;
моменты сопротивления:
на уровне днища — 17493 см2∙м;
на уровне палубы — 16590 см2∙м;
на уровне полки комингса — 10833 см2∙м.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
159
Эквивалентный брус корпуса судна, аналогичного судну проекта № 507Б, по
GL / BV (значения в скобках — прибавка на коррозионный износ)
Рис. 2.7.4-2
2.7.5 Подбор толщин обшивки корпуса и характеристик балок
набора
в миделевом сечении судна с размерениями теплохода проекта
№ 16520 по правилам GL / BV
Для двух расчeтных случаев — в грузу с 10 % запасов и в
балласте со 100 % запасов — по правилам GL / BV для судна с
размерениями теплохода проекта № 16520 с использованием
имеющихся проектных данных этого теплохода были рассчитаны
изгибающие моменты на тихой воде и на волнении, результаты
которых приведены в табл. 2.7.5-1.
160 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Т а б л и ц а 2.7.5-1
Значения изгибающих моментов на тихой воде
для судна с размерениями теплохода проекта № 16520
Изгибающий момент, кНм
Расчeтный случай загрузки
в балласте со 100 % запасов в грузу с 10 % запасов
На тихой воде Mh или Ms
23097
12126
Дополнительный
14690
14690
волновой Mad
Суммарный момент1
37787
26816
Суммарный момент2
35271
29615
1
Момент рассчитан без учeта поправок на фактические массы и центры
тяжести статьей нагрузок масс корпуса судна, приведeнных в табл. 2.7.1-3
и 2.7.1-4.
2
Момент рассчитан с учeтом поправок на фактические массы и центры
тяжести статьей нагрузок масс корпуса судна, приведeнных в табл. 2.7.1-3
и 2.7.1-4.
Схема эквивалентного бруса корпуса судна с размерениями
теплохода
проекта
16520,
с
толщинами
обшивки
и
характеристиками балок набора, рассчитанным по правилам
GL / BV, показана на рис. 2.7.5. На этом рисунке утолщенными
линиями обозначены продольные связи, характеристики которых
превышают аналогичные для судна, спроектированного на класс «Р»
(теплохода проекта № 16520). Линиями, толщина которых
одинакова с толщиной линий на схеме эквивалентного бруса
теплохода проекта № 507Б, показаны связи, характеристики которых
равны
аналогичным
характеристикам
связей
судна,
спроектированного на класс «Р». Серыми линиями показаны связи,
характеристики которых имеют меньшие значения по сравнению с
судном, спроектированным на класс «Р».
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса
корпуса судна с размерениями теплохода проекта № 16520
приведeны в табл. 2.7.5-2.
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса
по GL / BV:
нейтральная ось z0 — 1,17 м;
момент инерции Iy — 6923 см2 ∙м2;
моменты сопротивления:
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
161
на уровне днища — 5930 см2 ∙м;
Эквивалентный брус корпуса теплохода проекта № 16520
Эквивалентный брус корпуса судна, аналогичного судну проекта № 16520, по
GL / BV (толщины с учeтом коррозионного износа)
162 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Рис. 2.7.5
Площад
ь, см2
1. Обшивка днища
5,5 5200 286,00
2. Обшивка днища
5,5 1160 63,80
3. Скуловой пояс
6,5630
41
4. Обшивка борта
2150 5,7 122,55
5. Ширстрек
250
14
35,00
6. Вертикальный киль 500 2,5 12,50
7. Кильсон
500
5
50,00
8. Внутренний борт
2400 5,3 127,20
9. Ребра жесткости
10
86,30
днища
(полособуль
б № 10)
10. Ребра жесткости
8
69,04
второго дна
(полособуль
б № 10)
11. Настил второго дна 5,5 5200 286,00
12. Бортовой стрингер 5250/60
15,5
13. Ребра жесткости
10х100х50
15
комингса
14. Ребра жесткости Полособуль 8,63
палубы
б № 10
15. Палубный стрингер 4,2 1950 81,90
16. Лист комингса
1000 6,8 68,00
17. Обделка комингса 10400/150 55,00
Сумма 1423,42
Переносный
момент
инерции,
см2∙м2
Собственный
момент
инерции,
см2∙м2
Размеры, мм
Статический
момент, см2∙м
Наименование связи
Отстояние от
нейтральной
оси Z, м
Т а б л и ц а 2.7.5-2
Расчeтные геометрические характеристики эквивалентного бруса
судна
с размерениями теплохода проекта №16520 в соответствии с
правилами GL / BV (коррозионная прибавка не учитывается)
—
—
0,15
1,58
2,78
0,25
0,35
1,70
0,10
—
—
—
—
6,15
0,92
193,02 304,00
97,13 269,52
3,13
0,78
17,50
6,13
216,24 367,61
8,63
0,86
0,44
30,18
0,50
1,70
3,50
143,00 71,50
26,35 44,80
52,50 183,75
2,84
24,48
2,90
3,48
3,90
—
—
47
0
1
1
61
13,19
69,46
237,51 688,78
236,64 823,51 6
214,50 836,55
1506,95
3796,25
3
на уровне палубы — 3996 см2 ∙м;
на уровне полки комингса — 2534 см2 ∙м.
2.7.6 Анализ результатов расчета характеристик балок набора
Анализ результатов расчeта характеристик балок набора корпуса
судна в соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV подтверждает
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
163
положение о том, что наиболее полное представление о результатах
сопоставления требований GL / BV и РРР можно получить только в
результате разработки проекта судна одновременно по правилам
обоих органов классификации судов.
Из анализа рис. 2.7.4, 2.7.5 и табл. 2.7.4-2, 2.7.5-2 следует, что
сконструированный по правилам GL / BV мидель-шпангоут судов –
аналогов теплоходов проектов № 507Б и № 16520, имеет большую
массу по сравнению с эксплуатирующимися до настоящего времени
теплоходами проекта № 507Б и теплоходом проекта № 16520,
спроектированным на класс РРР.
Конкретные результаты сопоставления характеристик связей,
полученных по правилам GL / BV и ПСВП применительно к
теплоходу проекта № 507Б, состоят в следующем.
Толщины палубы (20 мм против 15 мм), комингса (21 мм против
15 мм), бортов (20, 16 и 10 мм против 9 и 8 или 7 мм), скулы (11 мм
против 8 мм) и днища (8,5 мм против 7 мм) судна-аналога теплохода
проекта 507Б, рассчитанные по правилам GL / BV без учeта
коррозионной надбавки, превышают значения аналогичных связей
реального судна проекта № 507Б. Высота и толщина обшивки
комингса по GL / BV оказались больше, чем у судна с классом РРР
(высота по GL равна 1,26 м, по РРР — 1,0 м, однако эту высоту
обшивки комингса для судна, спроектированного по правилам
GL / BV, пришлось увеличить до 1,5 м, в противном случае не
достигалась область применения формул GL / BV по допускаемым
напряжениям), полособульб № 12 для днища не обеспечивал
требуемого момента сопротивления по правилам GL / BV, что
потребовало замены этого профиля полособульбом № 16. Площадь
поперечного сечения бортовых стрингеров по правилам GL / BV
(см. поз 14 – 17 табл. 2.7.4-2) 37 см2 оказалась больше, чем у судна с
классом РРР (29 см2).
Усиление поперечного сечения корпуса вызвано большим
значением дополнительного волнового изгибающего момента Mad
(см. табл. 2.7.4-1). По-видимому, это связано с тем, что структура
применяемой для вычисления Mad формулы (применительно к судну
с длиной более 90 м, эксплуатирующемуся в навигационном районе
с характерной высотой волны более 1,6 м) аналогична формуле для
определения дополнительного волнового изгибающего момента для
164 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
морских судов. Подобную структуру формулы используют все
классификационные общества, входящие в МАКО.
Металлоемкость корпуса Мк без учета массы переборок,
надстроек, рубок, мачт, выступающих частей в первом приближении
можно рассчитать по формуле:
M ê mêL ,
где — коэффициент общей полноты судна;
L — длина судна, м;
mк — линейная плотность (погонная масса) корпуса, т/м:
mê mêï ðî ä mêï î ï ;
mêï ðî ä — линейная плотность (погонная масса) обшивки, настилов
и продольного набора корпуса судна, т/м:
mêï ðî ä FÝ.Á.1ñò ;
FЭ.Б. — площадь поперечного сечения эквивалентного бруса, м2;
ст — плотность стали, 7,8 т/м3;
mêï î ï — линейная плотность (погонная масса) поперечного набора
корпуса судна, т/м:
í .á
âí .á
mêï î ï 2mõ.ø ï 2 mð.ø
ï mð.ø ï mñò.ô ë. ;
mх.шп — масса холостых шпангоутов в сечении судна, т;
í .á
âí .á
mð.ø
масса рамных шпангоутов наружного и
ï è mð.ø ï —
внутреннего бортов, соответственно в сечении судна, т;
mст.фл. — масса стенки флора в сечении судна, т.
Результаты расчета металлоемкости корпуса теплохода проекта
№ 507Б в первом приближении приведены в табл. 2.7.6-1.
О погрешности первого приближения можно судить по
следующим данным из справочника по серийным транспортным
судам: масса металла в составе корпуса и надстроек теплохода
проекта № 507Б составляет 1052 т (1066,5 т по расчету нагрузки
масс разработчика проекта). Если вычесть массу переборок (133,6 т),
надстроек, рубок и мачт (61,1 т), выступающих частей (15,8 т), то
металлоемкость корпуса составит 856 т, что на 18,9 % больше
расчетного значения табл. 2.7.6-1.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
165
Результаты расчета металлоемкости M êGL корпуса судна-аналога
теплохода проекта № 507Б, набранного по правилам GL / BV, в
первом приближении приведены в табл. 2.7.6-2.
Таким образом, металлоeмкость корпуса судна-аналога проекта
№ 507Б, сконструированного по правилам GL / BV, превышает
металлоемкость корпуса теплохода, спроектированного на класс
«О» (проект № 507Б) на Мк, т:
Т а б л и ц а 2.7.6-1
Параметр
Высота флора, м
Толщина стенки флора, м
Площадь поперечного сечения
стенки флора, м2
Масса стенки флора в сечении, т
Площадь поперечного сечения
профиля холостого шпангоута
(полособульб №10), м2
Длина холостого шпангоута, м
Масса холостых шпангоутов в
сечении, т
Толщина рамного шпангоута, м
Площадь поперечного сечения
рамного шпангоута, м2
Длина рамного шпангоута, м
Масса рамного шпангоута
наружного борта, т
Масса рамного шпангоута
внутреннего борта, т
Линейная плотность (погонная
масса) поперечного набора корпуса
судна, т/м
Площадь поперечного сечения
эквивалентного бруса, м2
Линейная плотность (погонная
масса) обшивки, настилов и
продольного набора корпуса судна,
т/м
Линейная плотность (погонная
масса) корпуса, т/м
Обозначение и расчетная
формула
hфл
tст.фл
Sст.фл = tст.фл hфл
Значение
0,9
0,007
0,0063
mст.фл = Sст.фл B ст
Sх.шп
0,81
8,6310-4
lх.шп
mх.шп = 4 (Sх.шп lх.ш ст)
4,6
0,124
tр.шп
Sр.шп = tр.шп (0,40 + 0,18)
0,005
2910-4
lр.шп
4,6
0,104
í .á
mð.ø
ï
= Sр.шп lр.шп ст
0,104
âí .á
í .á
mð.ø
ï = mð.ø ï
mêï î ï 2mõ.ø ï
2
í .á
mð.ø
ï
âí .á
mð.ø
ï
1,47
m
ñò.ô ë.
FЭ.Б.
0,6
mкпрод = FЭ.Б. l ст
4,68
mê mêï ðî ä mêï î ï
6,15
166 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Параметр
Металлоeмкость корпуса, т
Обозначение и расчетная
формула
M ê mê L
Значение
720
( = 0,867, L = 135 м)
M ê M êGL M ê 237 ,
что составляет 32,9 % от массы корпуса теплохода проекта № 507Б.
Т а б л и ц а 2.7.6-2
Параметр
Высота флора, м
Толщина стенки флора, м
Площадь поперечного сечения
стенки флора, м2
Масса стенки флора в сечении, т
Площадь поперечного сечения
профиля холостого шпангоута
(полособульб №10), м2
Длина холостого шпангоута, м
Масса холостых шпангоутов в
сечении, т
Площадь поперечного сечения
рамного шпангоута, м2
Длина рамного шпангоута, м
Масса рамного шпангоута
наружного борта, т
Масса рамного шпангоута
внутреннего борта, т
Линейная плотность (погонная
масса) поперечного набора корпуса
судна, т/м
Площадь поперечного сечения
эквивалентного бруса, м2
Линейная плотность (погонная
масса) обшивки, настилов и
продольного набора корпуса судна,
т/м
Линейная плотность (погонная
масса) корпуса, т/м
Металлоeмкость корпуса, т
Обозначение и расчетная
формула
hфл
tст.фл
Sст.фл = tст.фл hфл
Значение
0,9
0,009
0,0081
mст.фл = Sст.фл B ст
Sх.шп
1
8,6310-4
lх.шп
mх.шп = 4 (Sх.шп lх.ш ст)
4,6
0,124
Sр.шп = tр.шп (0,40 + 0,18)
3710-4
lр.шп
4,6
0,133
í .á
mð.ø
ï
= Sр.шп lр.шп ст
âí .á
í .á
mð.ø
ï = mð.ø ï
0,133
mêï î ï 2mõ.ø ï
1,78
í .á
âí .á
2 mð.ø
ï mð.ø ï mñò.ô ë.
FЭ.Б.
0,82
mкпрод = FЭ.Б. ∙ l ∙ ст
6,4
mê mêï ðî ä mêï î ï
8,18
M ê mê L
957
( = 0,867, L = 135 м)
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
167
Представляет интерес, в том числе для проверки полученных в 2.4
и 2.6 результатов, итоговое сравнение характеристик поперечного
сечения корпуса теплохода проекта № 507Б и двух судов-аналогов
этого теплохода — корпус одного судна-аналога набран в
соответствии
с
ПСВП,
корпус
другого
судна-аналога
сконструирован по правилам GL / BV. Данные для такого сравнения
приведены в табл. 2.7.6-3.
Т а б л и ц а 2.7.6-3
Сравнение поперечного сечения корпуса теплохода проекта № 507Б
и судов-аналогов теплохода проекта № 507Б, набранных в
соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV
Наименование
характеристики связи
Геометрические
характеристики,
вычисленные по
правилам
ПСВП
GL / BV
Толщина обшивки днища, мм
8
Толщина обшивки наружного
8
борта, мм
Толщина листов ширстрека, мм
9
Толщина обшивки внутреннего
8
борта, мм
Толщина палубного стрингера,
9
мм
Толщина стенки комингса, мм
11
Толщина настила второго дна,
10
мм
Толщина кильсона, мм
8
Толщина скулы, мм
8
Площадь сечения рамного
24
шпангоута, см2
Площадь сечения холостого
11,15
шпангоута, см2
(полособульб
№12)
Площадь сечения рамного бимса,
24
см2
Площадь сечения ребер
11,15
жесткости днища, см2
(полособульб
№12)
Площадь сечения ребер
11,15
жесткости второго дна, см2
(полособульб
№12)
Суммарная площадь
6042
поперечного сечения корпуса
судна, см2
Металлоемкость корпуса судна, т
736
Фактические
характеристики
связей теплохода
проекта № 507Б
9,5
7, 101, 162
7
8
21
7, 101, 162
9
7, 9
21
15
22,5
10
15
10
8
11
37
5
8
29
8,63
8,63
(полособульб (полособульб
№10)
№10)
37
29
21,16
11,15
(полособульб (полособульб
№16б)
№12)
8,63
11,15
(полособульб (полособульб
№ 10)
№12)
8190
6007
957 (32,9 %)
720
168 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
1
Толщина обшивки борта увеличена с целью более плавного перехода
от толщины обшивки борта, равной 7 мм, к толщине обшивки борта,
равной 16 мм;
2
Толщина верхней части наружного и внутреннего бортов увеличена для
обеспечения общей прочности корпуса судна
Из анализа данных табл. 2.7.6-3 следует, что если бы мы сегодня
проектировали аналог теплохода проекта № 507Б, то получили бы
по сравнению с требованиями GL / BV выигрыш 30 % (221 т). К
этому остается добавить, что теплоход проекта № 507Б у
судовладельцев считается имеющим большой резерв прочности
корпуса, о чем свидетельствуют многочисленные успешные случаи
переклассификации этого теплохода на более высокий класс.
Сопоставим теперь полученную массу корпуса судна-аналога,
набранного по правилам GL / BV, с массой корпуса и надстройки
этого аналога, рассчитанной с помощью регрессионных уравнений.
Для этого воспользуемся проектными данными по массе надстроек и
рубок (61,1 т), переборок (133,6 т) и выступающих частей (15,8 т).
Тогда масса металла корпуса и надстроек судна-аналога, набранного
по правилам GL / BV, составит 957 + 61,1 + 133,6 + 15,8 = 1167,5 т.
В табл. 2.6-7 было показано, что при толщинах, указанных в третьем
столбце табл. 2.4-3, масса металла, полученная расчетом с помощью
регрессионного уравнения, составляет 999 т, что на 16,78 % меньше,
чем масса металла и надстройки, полученная общепринятым
методом. Поскольку выявленная погрешность того же порядка, что
и погрешность использованного регрессионного уравнения (11,64
%), можно считать, что метод расчета металлоемкости, основанный
на применении регрессионных уравнений, имеет право на
существование.
Конкретные результаты сопоставления характеристик связей,
полученных в соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV
применительно к теплоходу проекта № 16520, состоят в следующем.
Толщины палубы (10 мм против 8 мм), комингса (15,5 мм против
10 мм), бортов (7,5 и 7 мм против 6 мм), скулы (12мм против 7 мм) и
днища (8,5 мм против 6 мм) судна-аналога теплохода проекта 16520,
рассчитанные по правилам GL / BV с учeтом коррозионной
надбавки, превышают проектные значения толщин аналогичных
связей судна проекта 16520.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
169
Высота комингса, размеры продольных ребер жесткости и
площадь поперечного сечения бортовых стрингеров, рассчитанные
по правилам GL / BV, оказались такими же, что и у судна с классом
РРР.
Высота второго дна (700 мм против 800 мм), толщины настила
второго дна (7мм против 8 мм), стенки флора (6,5 мм против 7мм),
рассчитанные по правилам GL / BV без учeта коррозионной
надбавки, меньше проектных характеристик аналогичных связей
судна проекта № 16520.
Результаты расчета металлоемкости корпуса теплохода,
спроектированного на класс «Р» (проект № 16520), в первом
приближении приведены в табл. 2.7.6-4.
Т а б л и ц а 2.7.6-4
Параметр
Высота флора, м
Толщина стенки флора, м
Площадь поперечного сечения
стенки флора, м2
Масса стенки флора в сечении, т
Площадь поперечного сечения
профиля холостого шпангоута
(полособульб №8), м2
Длина холостого шпангоута, м
Масса холостых шпангоутов в
сечении, т
Толщина рамного шпангоута, м
Площадь поперечного сечения
рамного шпангоута, м2
Длина рамного шпангоута, м
Масса рамного шпангоута
наружного борта, т
Масса рамного шпангоута
внутреннего борта, т
Линейная плотность (погонная
масса) поперечного набора корпуса
судна, т/м
Площадь поперечного сечения
эквивалентного бруса, м2
Линейная плотность (погонная
Обозначение и расчетная
формула
hфл
tст.фл
Sст.фл = tст.фл hфл
0,8
0,007
0,0056
mст.фл = Sст.фл B ст
Sх.шп
0,56
5,8410-4
lх.шп
mх.шп = 2 (Sх.шп lх.ш ст)
tр.шп
Sр.шп = tр.шп (0,250 + 0,060)
lр.шп
í .á
mð.ø
ï
Значение
= Sр.шп lр.шп ст
2,1
0,019
0,005
15,510-4
2,1
0,025
âí .á
í .á
mð.ø
ï = mð.ø ï
0,025
mêï î ï 2mõ.ø ï
0,7
í .á
âí .á
2 mð.ø
ï mð.ø ï mñò.ô ë.
FЭ.Б.
mêï ðî ä FÝ.Á.1ñò
0,3456
2,7
170 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
масса) обшивки, настилов и
продольного набора корпуса судна,
т/м
Линейная плотность (погонная
масса) корпуса, т/м
Металлоeмкость корпуса, т
mê mêï ðî ä mêï î ï
3,4
M ê mê L
232
( = 0,854, L = 80 м)
В соответствии с расчетом нагрузки масс, выполненным
разработчиком проекта, масса металла в составе корпуса и
надстроек теплохода проекта 16520 составляет 346,88 т. Если
вычесть массу переборок (47,87 т), надстроек, рубок и мачт (41,78 т),
специальных конструкций и выступающих частей (11,7 т), то
металлоемкость корпуса составит 245,53 т, что на 5,8 % больше
расчетного значения табл. 2.7.6-4.
В связи с тем, что размеры поперечных сечений балок
поперечного набора судна-аналога, рассчитанные по правилам
GL / BV, не претерпели изменений по сравнению с судном проекта
№ 16520, то отличия в металлоeмкости будут связаны с изменением
линейной плотности (погонной массы) обшивки, настилов и
продольного набора корпуса судна.
Результаты расчета металлоемкости M êGL корпуса судна-аналога
теплохода проекта № 16520, набранного по правилам GL / BV,
приведены в табл. 2.7.6-5.
Т а б л и ц а 2.7.6-5
Обозначение и расчетная
формула
Параметр
GL
Линейная плотность (погонная
mêï î ï
mêï î ï для судна
масса) поперечного набора корпуса
пр. № 16520
судна, т/м
Площадь поперечного сечения
(FЭ.Б.)GL
2
эквивалентного бруса, м
GL
Линейная плотность (погонная
GL
mêï ðî ä
FÝ.Á. 1ñò
масса) обшивки, настилов и
продольного набора корпуса судна,
т/м
GL
GL
Линейная плотность (погонная
mê GL mêï ðî ä mêï î ï
масса) корпуса, т/м
GL
Металлоeмкость корпуса, т
M GL m L
ê
ê
Значение
0,7
0,4126
3,13
3,83
261
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
171
Таким образом, металлоeмкость корпуса судна – аналога проекта
№ 16520, сконструированного по правилам GL / BV, превышает
металлоемкость корпуса теплохода, спроектированного на класс «Р»
(проект № 16520) на Мк, т:
M Ê Ì
GL
Ê
M Ê 29,0,
что составляет 12,5 %.
Итоговое сравнение характеристик поперечного сечения корпуса
теплохода проекта № 16520, набранного в соответствии с ПСВП, и
судна – аналога теплохода проекта № 16520, сконструированного по
правилам GL / BV, приведено в табл. 2.7.6-6.
Т а б л и ц а 2.7.6-6
Сравнение поперечного сечения корпуса теплохода проекта 16520,
набранного по правилам РРР, и судна-аналога теплохода
проекта 16520, набранного по правилам GL / BV
Наименование характеристики связи
Толщина обшивки днища, мм
Толщина обшивки наружного борта, мм
Толщина ширстрека, мм
Толщина обшивки внутреннего борта, мм
Толщина палубного стрингера, мм
Толщина стенки комингса, мм
Толщина настила второго дна, мм
Толщина стенки кильсона, мм
Толщина обшивки скулы, мм
Толщина стенки флора, мм
Площадь сечения рамного шпангоута, см2
Площадь сечения холостого шпангоута, см2
Площадь сечения рамного бимса, см2
Площадь сечения ребер жесткости днища, см2
Площадь сечения ребер жесткости второго дна,
см2
Суммарная площадь поперечного сечения
корпуса судна, см2
Металлоемкость корпуса судна, т
Геометрические
характеристики,
вычисленные по
правилам
ПСВП
GL / BV
6
6
6
6
8
10
8
7
7
7
15,5
5,84
15,5
8,63
8,5
7,5; 10*
14
7
10
15,5
7
6,5
12
7
15,5
5,84
15,5
8,63
8,63
8,63
3456
4126
232
261 (12,5 %)
Сопоставление данных второго и третьего столбцов табл. 2.7.6-6
позволяет сделать вывод о том, что проектирование корпуса судна
путем подбора толщин обшивки и характеристик балок набора
миделевого сечения судна с определением значений изгибающего
172 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
момента на тихой воде и дополнительного волнового момента по
правилам GL / BV применительно к судам, предназначенным для
эксплуатации при расчетных высотах волн 2 и 1,2 м, не обеспечивает
уменьшения металлоемкости их корпусов по сравнению с
корпусами судов, набранными в соответствии с ПСВП.
2.8 О ПРЯМОМ РАСЧЕТЕ ПРОЧНОСТИ КОРПУСА СУДНА
Прямой расчет прочности правилами GL / BV допускается
применять как вместо использования предлагаемых правилами
GL / BV формул для определения характеристик поперечных
сечений элементов корпуса судна, так и совместно с использованием
этих формул для выбора элементов конструкции корпуса, не
описанных в правилах GL / BV. Требования к проведению прямого
расчeта прочности, объeму предоставляемой документации по
расчeту, критерии прочности и устойчивости приведены в разделе
2.Е части 2 правил GL / BV. Указанный расчeт может быть
выполнен с использованием модели изолированной балки,
трeхмерной и конечно-элементной модели.
В соответствии с требованиями GL / BV нормальные напряжения
в элементах конструкции корпуса судна, рассматриваемого как
изолированная балка, при выполнении прямого расчeта не должны
превышать допускаемых, рассчитываемых по формуле, МПа:
d 0, 98
ReH
,
R
где R — понижающий коэффициент, выбираемый по табл. 2.8-1.
Т а б л и ц а 2.8-1
Модель расчета — балочная
В основном
Днищевые и бортовые продольные
балки
Таранная переборка
Проверка прочности
Проверка
водонепроницаем устойчив
в основном
ости
ая переборка
1,02
1,15
—
1,02
—
1,25
1,10
Если требования GL / BV привести к виду, аналогичному
требованиям ПСВП, то в этом случае можно получить значения
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
173
допускаемых напряжений в долях от предела текучести материала,
приведенные в табл. 2.8-2.
Т а б л и ц а 2.8-2
Проверка прочности
Проверка
водонепроницаем устойчив
в основном
ости
ая переборка
Модель расчета — балочная
В основном
Днищевые и бортовые продольные
балки
Таранная переборка
0,96
0,85
—
0,96
—
0,78
0,89
Из анализа данных табл. 2.8-2 следует, что значения
понижающего коэффициента для допускаемых напряжений в долях
от предела текучести по правилам GL / BV значительно больше
таковых в соответствии с ПСВП, которые не превышают 0,75.
GL / BV, как и другие классификационные общества, применяет
коэффициент использования механических свойств стали k.
Значения этого коэффициента в зависимости от предела текучести
приведены ниже:
ReH, МПа
k
ReH, МПа
k
235
315
1
0,78
355
390
0,72
0,68
Однако, специалисты РРР не обнаружили в правилах GL / BV
требования об уменьшении с помощью указанного коэффициента
значения предела текучести стали при определении допускаемых
напряжений.
Если, основываясь на общепринятой практике, учесть снижение
предела текучести при увеличении марки стали с помощью
коэффициента k, то в этом случае зависимость для определения
допускаемых
напряжений
при
использовании
модели
изолированной балки примет вид:
d 0, 98
ReH
.
R
На рис. 2.8 показано, как будут изменяться допускаемые
напряжения для связей днища и комингса по правилам GL / BV и
ПСВП для судна класса «О» (по классификации GL / BV — IN(2))
при изменении предела текучести, а следовательно, и марки стали.
174 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Из анализа графиков рис. 2.8 следует, что в случае использования
обычной углеродистой стали значения допускаемых напряжений в
комингсе по GL / BV значительно превышают допускаемые
напряжения по ПСВП. С переходом к сталям повышенной
прочности разница в допускаемых напряжениях, вычисленных в
соответствии с ПСВП и по правилам GL / BV, будет снижаться. Для
комингса разница в допускаемых напряжениях практически
отсутствует, для днища разница уменьшается, хотя остаeтся
существенной (от 9 % до 16 %).
Рис. 2.8
Проведенный анализ показывает, что требования GL / BV в
отношении допускаемых напряжений более мягкие, чем требования
РРР, что означает меньший запас прочности у судов,
спроектированных по правилам GL / BV. При этом следует иметь в
виду, что прямой расчет прочности и устойчивости структурных
элементов корпуса судна выполняется вместо использования
формул правил GL / BV для определения характеристик
поперечного сечения балок набора корпуса, которые не учитывают
коррозионный износ этих балок. Если прибавки на коррозионный
износ могли бы быть каким-либо образом учтены, то графики
допускаемых напряжений прошли бы ниже, чем это показано на рис.
Глава 2. Прочность корпуса и его металлоемкость
175
2.8 утолщенными линиями. Отсюда и вывод, справедливый в
отношении альтернативного подхода к конструированию корпусов
судов по GL / BV, предполагающего проведение прямого расчeта
прочности и проверки устойчивости элементов конструкции
корпуса судна, может быть не столь категоричным, как это
сформулировано в начале абзаца.
Итак, в случае реализации первого подхода к конструированию
корпусов судов по GL / BV, основанного на применении
рассмотренных выше формул и последовательных уточнений
рассчитанных значений толщины связей листового набора, корпуса
судов оказываются более металлоемкими по сравнению с судами с
классом РРР, при конструировании корпусов которых используется
наборный метод, а в случае реализации второго подхода,
основанного на прямом расчете прочности, после учета
коррозионной прибавки категорического вывода о «жесткости» тех
или иных правил заранее сделать нельзя.
Для объективности укажем, что ПСВП не запрещают (см. 2.1.8 ч. I
ПСВП),
применение
прямого
расчета
прочности
при
конструировании корпусов судов вместо наборного метода,
изложенного в ч. I ПСВП, что оставляет ПСВП по металлоемкости
корпусов судов в границах области, в которой Правила РРР
конкурентоспособны по отношению к правилам GL / BV.
176 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Глава 3. ЯКОРНОЕ СНАБЖЕНИЕ
3.1 ПРИВЕДЕНИЕ СОПОСТАВЛЯЕМЫХ ТРЕБОВАНИЙ
К ОДНОМУ ОЦЕНОЧНОМУ ПОКАЗАТЕЛЮ
Обобщая результаты исследования, проведенного в 1.4, можно
указать, что масса носовых якорей, определенная по правилам
GL / BV больше, чем определенная в соответствии с ПСВП (за
исключением судов с малыми размерениями), а длина якорных
цепей, регламентированная правилами GL / BV, существенно
меньше, чем определенная по Правилам РРР. По мнению
опрошенных судоводителей, на участках с ограниченными
габаритами якорных стоянок предпочтительно иметь большую
массу якорей и меньшую длину цепей, что оправдано при
одновременной постановке на якоря нескольких судов на одной и
той же якорной стоянке ограниченных размеров. На якорных
стоянках в больших водохранилищах и, особенно, в Онежском или
Ладожском озерах с каменистыми грунтами большая удерживающая
судно сила достигается не с помощью большой массы якорей, а с
помощью длины вытравленных якорных цепей. Поскольку таких
водохранилищ и озер на ЕВВП нет, то в европейских предписаниях,
вероятно, и выбрана стратегия якорного снабжения, когда масса
якорей выбирается большой, а длина якорных цепей — достаточно
малой.
Для выявления целостной картины отличий подходов РРР и
GL / BV к якорному снабжению целесообразно сопоставить
параметры якорного снабжения, в том числе суммарную массу
якорей и цепей судов различных типов и размерений. Это
необходимо и для того, чтобы хотя бы в первом приближении
оценить главную составляющую держащей силы якорного
снабжения при различных подходах к якорному снабжению судов.
Глава 3. Якорное снабжение
177
Такое сопоставление выполнено применительно к 15 сухогрузным
самоходным судам, двум баржам, шести танкерам и пяти буксирам с
классом РРР. Все необходимые данные для выполнении расчета
характеристики снабжения и массы носовых якорей сухогрузных
самоходных и несамоходных судов, танкеров, буксиров различных
типов получены из «Справочника по серийным речным судам».
Для расчета массы якорных цепей использованы данные табл. 2
ГОСТ 228-79. Применительно к якорным цепям, длина которых
выбрана в соответствии с ПСВП, масса цепи определялась
умножением теоретической массы 1 м промежуточной смычки,
выбранной в зависимости от калибра якорной цепи в соответствии с
табл. 3.2-1-2 ч. II ПСВП, на регламентированную ПСВП для данного
судна суммарную длину якорных цепей носовых и/или кормовых
якорей. При определении массы якорных цепей, длина которых
выбрана
согласно
указаниям
правил
GL / BV,
вначале
рассчитывалась минимальная прочность на разрыв по формулам
10.01-11 а), b) и с) директивы № 2006/87/ЕС (эти же формулы
использует GL / BV). Цепь считалась оборудованной распорками и
имеющей первую категорию прочности, для нее разрушающая
нагрузка принималась равной рассчитанной минимальной
прочности на разрыв. Отличие массы концевых и соединительных
звеньев от массы общих звеньев не учитывалось, как не учитывалась
масса концевых скоб, вертлюгов и вертлюг-скоб. Наши оценки
показывают, что погрешность оценки массы якорной цепи с учетом
принятых допущений не превышает 1 – 3 %, что по нашему мнению
вполне допустимо.
Введем понятие условной держащей массы. Реальная сила,
удерживающая судно, поставленное на якорь, с одной стороны
равна сумме произведений массы якоря на коэффициент держащей
силы, характерный для данного типа якоря, и массы лежащей на
грунте якорной цепи на коэффициент трения якорной цепи о грунт.
С другой стороны держащая сила зависит от массы провисшей части
якорной цепи и расстояния от грунта до клюза. Не рассматривая
схему приложения сил, в том числе сил сцепления якоря с грунтом и
сил трения якорной цепи о грунт, можно считать, что сумма массы
якоря и массы якорной цепи в определенной мере, хотя бы в первом
приближении, является функцией держащей силы. Назовем эту
сумму условной держащей массой, и будем рассматривать отдельно
178 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
условную держащую массу при постановке судна только на носовые
якоря, только на кормовые якоря, а также суммарную условную
держащую массу при постановке судна одновременно на носовые и
кормовые якоря.
3.2 СОПОСТАВЛЕНИЕ ЯКОРНОГО СНАБЖЕНИЯ,
ОПРЕДЕЛЕННОГО В СООТВЕТСТВИИ С ПСВП И
ЕВРОПЕЙСКИМИ ПРЕДПИСАНИЯМИ
В табл. 3.2-1 – 3.2-9 приведены полные результаты сопоставления
параметров якорного снабжения, которые определены в
соответствии с ПСВП и европейскими предписаниями для наиболее
характерных судов-предстаТ а б л и ц а 3.2-1
Параметры якорного снабжения теплохода проекта № 19611,
условно переведенного для эксплуатации в бассейны разряда «М»
(по классификации европейских зон нет аналога)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
носовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
носовых якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
сравнению со
определенное по
значением,
правилам
определенным
ПСВП
GL / BV по ПСВП, %
3250
300
4061
255
24,95
–15,00
9480
7242
–23,61
1300
225
2031
60
56,23
–73,33
5490
1704
–68,96
12730
11303
–11,209
7240
3735
–48,41
19970
15038
–24,70
вителей, а в табл. 3.2-10 – 3.2-12 — результаты сопоставления
условных держащих масс при постановке судна только на носовые,
только на кормовые и при постановке судна одновременно на носовые
и кормовые якоря.
Глава 3. Якорное снабжение
179
Необходимо пояснить, что якорное снабжение сухогрузных
теплоходов проектов № 19610, № 19611, № 05474М, № Р32.3.2
класса
Т а б л и ц а 3.2-2
Параметры якорного снабжения сухогрузного теплохода проекта №
576, предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «О»
(зона 1 по европейской классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
носовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
носовых якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
ПСВП правилам определенным
GL / BV по ПСВП, %
1600
200
2677
100
67,31
–50,00
2940
3160
7,48
640
75
1338
60
109,06
–20,00
1103
1344
21,85
4540
5837
28,57
1743
2682
53,87
6283
8519
35,59
«IIСП» РМРС, «О-ПР» и «М-СП», параметры которого приведены в
табл. 3.2-1 и 3.2-10 – 3.2-12, определялось исключительно с целью
проверки возможности распространения европейских предписаний
на суда, эксплуатирующиеся в бассейнах разряда «М», аналогов
которым в классификации ЕВВП нет. Эта проверка показала, что
европейские предписания в отношении якорного снабжения нельзя
распространять на суда, предназначенные для эксплуатации в
бассейнах разряда «М».
Нельзя, по нашему мнению, применять европейские предписания
для судов, предназначенных для эксплуатации в бассейнах разряда
«Л» (зоне 3 ЕВВП), будь то предписания резолюции № 61 ЕЭК ООН
при характеристике снабжения более 345 м2, а также правила
GL / BV грузоподъемностью менее 350 т и длиной менее 60 м (по
180 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
классификации РРР суда классов «Р» и «Л»). Правила GL / BV и
директива № 2006/87/ЕС для этих судов регламентируют
заниженные по сравнению с ПСВП параметры якорного снабжения
(см. табл. 3.2-3, 3.2-4, 3.2-7, 3.2-10), что, основываясь
Т а б л и ц а 3.2-3
Параметры якорного снабжения сухогрузного теплохода проекта №
912А, предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «Р»
(зона 2 по европейской классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
носовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
носовых якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
ПСВП правилам определенным
GL / BV по ПСВП, %
650
125
462
72
–28,92
–42,40
537
670
24,77
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1188
1132
–4,71
0
0
0
1188
1132
–4,71
на опыте судоходства на боковых реках РФ в период половодья, не
позволяет обеспечить надежную стоянку судов на якорях вследствие
достаточно большого снижения держащей силы по сравнению с
проверенными опытом требованиями РРР.
В настоящей работе якорное снабжение буксиров-толкачей не
рассматривалось, поэтому все рассмотренные проекты буксиров и
буксиров-толкачей, которые рассматривались как буксиры, согласно
ПСВП не были «оборудованы» кормовым якорем. Отметим, что
если бы мы рассматривали буксиры-толкачи, используемые для
толкания составов, то их следовало бы оснастить кормовыми
якорями, масса которых составляла бы не менее 0,8 массы носовых
Глава 3. Якорное снабжение
181
якорей всего состава. Директива № 2006/87/ЕС (статья 10.01)
указывает:
«3. Суда, максимальная длина которых не превышает 86 м,
должны быть оборудованы кормовыми якорями, суммарная масса
которых равна 25 % массы P, рассчитанной в соответствии с
пунктом 1.
Т а б л и ц а 3.2-4
Параметры якорного снабжения сухогрузного теплохода проекта №
220В, предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «Л»
(зона 3 по европейской классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей носовых
якорей, м
Суммарная масса якорных цепей носовых
якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра,
определенное по
ПСВП
Отличие по
сравнению с
значением,
правилам определенным
GL / BV по ПСВП, %
150
50
97
40
–35,33
–20,00
160
128
–20,00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
310
225
27,42
0
0
0
310
225
27,42
Суда, максимальная длина которых превышает 86 м, должны
оборудоваться кормовыми якорями, суммарная масса которых равна
50 % массы P, рассчитанной в соответствии с пунктами 1 и 2.».
Правила GL / BV область распространения рассматриваемого
требования ограничивают грузовыми судами, а в отношении
конкретно буксиров указаний не дают. Поэтому, имея в ввиду, что
грузовые суда часто рассматриваются в европейских предписаниях
как буксирующие суда или суда, ведущие составы методом
толкания, при оснащении буксиров якорным снабжением по
GL / BV, было предусмотрено оснащение их кормовыми якорями.
182 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Однако, и в этом случае условная держащая масса якорного
снабжения буксиров по европейским предписаниям, за исключением
теплохода проекта № 81200 с достаточно тяжелыми кормовым
якорем и его цепью, оказалась на 24 – 49 % меньше, чем по ПСВП,
что свидетельствует о малой целесообразности корректировки
Правил РРР для буксиров в сторону облегчения якорного снабжения
согласно европейским предписаниям.
Т а б л и ц а 3.2-5
Параметры якорного снабжения баржи проекта № Р167,
предназначенной
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1 по европейской
классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей носовых
якорей, м
Суммарная масса якорных цепей носовых
якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
2750
225
4233
247
53,93
9,78
5940
7818
31,62
0
0
2116
60
—
—
0
1896
—
8690
12050
38,66
0
4012
—
8690
16063
84,84
Однако анализ данных табл. 3.2-2, 3.2-5, 3.2-6, 3.2-8, 3.2-10 –
3.2.12 свидетельствует о том, что для грузовых судов,
предназначенных для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1
ЕВВП) и в бассейнах разряда «Р» (зона 2 ЕВВП), в последнем
случае грузоподъемностью более 350 т и длиной более 60 м,
требования РРР к якорному снабжению существенно занижены по
сравнению с требованиями правил GL / BV и директивы №
2006/87/ЕС. Исключение составляет только теплоход проекта №
Глава 3. Якорное снабжение
183
559Б, но это исключение только подтверждает выявленную
тенденцию. Отличие составляет от 10 до 45 %. Большие отличия
отмечены для барж, но такая ситуация имеет место вследствие
недостаточно полного и распространяющегося на суда различных
типов описания требований в пунктах европейских предписаний.
Поэтому, следуя букве предписаний, при выполнении расчетов по
GL / BV мы «снабдили» баржи, предназначенные, в основном, для
толкания, кормовыми якорями, которых в соответствии с ПСВП
быть не должно.
Т а б л и ц а 3.2-6
Параметры якорного снабжения танкера проекта № 587,
предназначенной
для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1 по европейской
классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
носовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
носовых якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам определенным
ПСВП
GL / BV по ПСВП, %
2750
225
3364
240
22,33
6,67
5940
5904
–0,61
1100
60
1682
60
52,91
0
1344
1476
9,82
8690
9628
10,79
2444
3158
29,21
11134
12425
11,59
184 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Т а б л и ц а 3.2-7
Параметры якорного снабжения танкера проекта № 795,
предназначенной
для эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2 по европейской
классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей носовых
якорей, м
Суммарная масса якорных цепей носовых
якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
500
125
295
60
–41,00
–52,00
700
336
–52,00
200
38
0
0
—
—
163
0
—
1200
631
47,42
О к о н ч а н и е т а б л . 3.2-7
Наименование параметра
якорного снабжения
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
363
0
—
1536
631
–58,92
Т а б л и ц а 3.2-8
Параметры якорного снабжения буксира проекта № 81200,
предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1
по европейской классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
носовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
750
200
880
83
17,33
–58,50
1600
770
–51,87
Глава 3. Якорное снабжение
Наименование параметра
якорного снабжения
носовых якорей, кг
Суммарная масса кормовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей
кормовых якорей, м
Суммарная масса якорных цепей
кормовых якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
185
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
0
0
220
60
—
—
0
558
—
2350
1650
–29,79
0
778
—
2350
2428
3,32
Выявленный недостаток Правил РРР подтверждает опыт
судовождения на Онежском и Ладожском озерах, когда зачастую,
особенно при свежем ветре, якоря «не держат».
На основании изложенного можно сделать следующий вывод.
Для того чтобы российские суда были допущены на ЕВВП, в
частности для плавания в зонах 1 и 2, необходимо ужесточить
требования РРР к массе носовых и кормовых якорей самоходных
и
Т а б л и ц а 3.2-9
Параметры якорного снабжения буксира проекта № 81350,
предназначенного для эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2 по
европейской классификации)
Наименование параметра
якорного снабжения
Суммарная масса носовых якорей, кг
Суммарная длина якорных цепей носовых
якорей, м
Суммарная масса якорных цепей носовых
якорей, кг
Условная держащая масса при
постановке судна на носовые якоря, кг
Условная держащая масса при
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
300
100
165
40
–45,00
–60,00
320
148
–53,78
620
313
–49,52
0
0
0
186 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Наименование параметра
якорного снабжения
постановке судна на кормовые якоря, кг
Условная держащая масса при
постановке судна одновременно на
носовые и кормовые якоря, кг
Значение параметра, Отличие по
определенное по
сравнению со
значением,
правилам
ПСВП
GL / BV определенным
по ПСВП, %
620
313
–49,52
Т а б л и ц а 3.2-10
Условная держащая масса при постановке судна на носовые якоря, кг
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
правилам
ПСВП
GL / BV
Самоходные сухогрузные суда
№ 19610, условно класс «М» (—)
14962
13942
№ 19611, условно класс «М» (—)
12730
11303
№ 05474М, условно класс «М» (—)
14962
13944
№ Р32.3.2, условно класс «М»( —)
10670
8231
№ 507Б, класс «О» (зона 1)
8940
12540
№ 576, класс «О» (зона 1)
5712
5837
№ 559Б, класс «О» (зона 1)
4540
3680
№ 765А, класс «О» (зона 1)
1780
2103
№ 2036, класс «Р» (зона 2)
2300
4558
№ 86А, класс «Р» (зона 2)
2300
2879
№ 912А, класс «Р» (зона 2)
1187
1132
№ 159-III, класс «Р» (зона 2)
310
206
№ 220В, класс «Л» (зона 3)
310
225
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
–6,82
–11,21
–6,80
–22,86
40,27
2,19
–18,94
18,15
98,17
25,17
–4,63
–33,55
–27,42
О к о н ч а н и е т а б л . 3.2-10
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
правилам
ПСВП
GL / BV
№ К53, класс «Л» (зона 3)
310
№ 776А, класс «Л» (зона 3)
540
Нефтеналивная баржа
№ Р167, класс «О» (зона 1)
8690
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
298
322
–3,87
–40,37
12050
38,66
Глава 3. Якорное снабжение
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
правилам
ПСВП
GL / BV
187
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
Концевая секция двухсекционного состава
№ Р156, класс «О» (зона 1)
7190
Бункерная баржа
№ Р127, класс «Р» (зона 2)
622
11042
53,57
465
–25,24
Танкеры
№ 587, класс «О» (зона 1)
8690
9628
10,79
№ 1754Б, класс «О» (зона 1)
4540
5910
30,18
№ Р42, класс «О» (зона 1)
3140
2486
–20,83
№ 1754, класс «Р» (зона 2)
2300
3820
66,09
№ 795, класс «Р» (зона 2)
1200
631
–47,42
№ 868, класс «Р» (зона 2)
1150
678
–41,04
Буксиры и буксиры-толкачи, используемые в качестве буксиров
№ С07521, класс «М» (—)
5542
2789
–49,67
№ 07521, класс «М» (—)
5542
2816
–49,19
№ 81510, класс «О» (зона 1)
2350
838
–64,34
№ 81200, класс «О» (зона 1)
2350
1650
–29,79
№ 81350, класс «Р» (зона 2)
620
313
–49,52
Т а б л и ц а 3.2-11
Условная держащая масса при постановке судна на кормовые якоря,
кг
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
ПСВП
правилам
GL / BV
Самоходные сухогрузные суда
№ 19610, условно класс «М» (—)
7935
4127
№ 19611, условно класс «М» (—)
7240
3735
№ 05474М, условно класс «М» (—)
7935
4179
№ Р32.3.2, условно класс «М»( —)
6240
2756
№ 507Б, класс «О» (зона 1)
3090
3771
№ 576, класс «О» (зона 1)
2040
2682
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
–47,99
–48,41
–47,33
–55,83
22,04
31,47
188 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 3.2-11
Условная держащая масса при постановке судна на кормовые якоря,
кг
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
ПСВП
№ 559Б, класс «О» (зона 1)
1742
№ 765А, класс «О» (зона 1)
0
№ 2036, класс «Р» (зона 2)
822
№ 86А, класс «Р» (зона 2)
822
№ 912А, класс «Р» (зона 2)
0
№ 159-III, класс «Р» (зона 2)
0
№ 220В, класс «Л» (зона 3)
0
№ К53, класс «Л» (зона 3)
0
№ 776А, класс «Л» (зона 3)
0
Нефтеналивная баржа
правилам
GL / BV
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
847
474
1720
615
0
0
0
0
0
–51,38
—
109,24
–25,18
0
0
0
0
0
№ Р167, класс «О» (зона 1)
0
4012
Концевая секция двухсекционного состава
—
№ Р156, класс «О» (зона 1)
—
0
Бункерная баржа
3687
№ Р127, класс «Р» (зона 2)
0
0
0
Танкеры
№ 587, класс «О» (зона 1)
2444
3158
29,21
№ 1754Б, класс «О» (зона 1)
1742
1818
4,36
№ Р42, класс «О» (зона 1)
1000
473
–52,70
№ 1754, класс «Р» (зона 2)
821
691
–15,83
№ 795, класс «Р» (зона 2)
363
0
—
№ 868, класс «Р» (зона 2)
343
0
—
Буксиры и буксиры-толкачи, используемые в качестве буксиров
№ С07521, класс «М» (—)
0
1392
—
№ 07521, класс «М» (—)
0
1405
—
№ 81510, класс «О» (зона 1)
0
479
—
№ 81200, класс «О» (зона 1)
0
778
—
№ 81350, класс «Р» (зона 2)
0
0
0
несамоходных судов класса «О» и класса «Р», в последнем случае
длиной более 60 м. При этом, если эти суда предполагается
использовать и на ВВП РФ, длины цепей предлагается оставить
соответствующим требованиям РРР, имея в виду необходимость
Глава 3. Якорное снабжение
189
вытравливания большой длины якорной цепи при якорной стоянке
на каменистых грунтах.
Т а б л и ц а 3.2-12
Условная держащая масса при постановке судна одновременно
на носовые и кормовые якоря, кг
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
Значение,
определенное по
ПСВП
правилам
GL / BV
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
Самоходные сухогрузные суда
№ 19610, условно класс «М» (—)
22898
18069
–21,09
№ 19611, условно класс «М» (—)
19970
15038
–24,70
№ 05474М, условно класс «М» (—)
22898
18123
–20,85
№ Р32.3.2, условно класс «М» (—)
16910
10987
–35,03
№ 507Б, класс «О» (зона 1)
12030
16310
35,58
№ 576, класс «О» (зона 1)
7753
8519
9,88
№ 559Б, класс «О» (зона 1)
6283
4527
–27,95
№ 765А, класс «О» (зона 1)
1780
2577
44,77
№ 2036, класс «Р» (зона 2)
3123
6278
101,02
№ 86А, класс «Р» (зона 2)
3123
3493
11,85
№ 912А, класс «Р» (зона 2)
1188
1132
–4,71
№ 159-III, класс «Р» (зона 2)
310
206
–33,55
№ 220В, класс «Л» (зона 3)
310
225
–27,42
№ К53, класс «Л» (зона 3)
310
298
–3,87
№ 776А, класс «Л» (зона 3)
540
322
–40,37
Нефтеналивная баржа
№ Р167, класс «О» (зона 1)
8690
16063
84,84
Концевая секция двухсекционного состава
№ Р156, класс «О» (зона 1)
7190
14728
104,84
Бункерная баржа
№ Р127, класс «Р» (зона 2)
622
465
–25,24
Танкеры
№ 587, класс «О» (зона 1)
11134
12425
11,59
№ 1754Б, класс «О» (зона 1)
6283
7728
23,00
№ Р42, класс «О» (зона 1)
4140
2959
–28,53
№ 1754, класс «Р» (зона 2)
3121
4511
44,54
№ 795, класс «Р» (зона 2)
1563
631
–59,63
№ 868, класс «Р» (зона 2)
1493
678
–54,59
Буксиры и буксиры-толкачи, используемые в качестве буксиров
№ С07521, класс «М» (—)
5543
4181
–24,57
№ 07521, класс «М» (—)
5543
4221
–23,85
190 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Номер проекта судна, класс РРР,
зона по классификации ЕВВП
№ 81510, класс «О» (зона 1)
№ 81200, класс «О» (зона 1)
№ 81350, класс «Р» (зона 2)
Значение,
определенное по
ПСВП
правилам
GL / BV
2350
2350
620
1317
2428
313
Отличие по
сравнению со
значением,
определенным
по ПСВП, %
–43,96
3,32
–49,52
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
191
Глава 4. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СУДОВ НА ВВП РФ
4.1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
При рассмотрении вопроса об условиях эксплуатации судов на
тех или иных ВВП следует указать, что суда на Рейне, Майне, Сене,
Одере и даже на Дунае работают в совсем других условиях по
сравнению с условиями навигации на Волге, Енисее, Лене, Амуре и
других реках России. Наши суда идут по ВВП РФ, сутками не
останавливаясь, чередуя мелководные плесы рек с глубоководными
участками водохранилищ и озер с условиями судоходства, при
непогоде часто близкими к морским. На некоторых европейских
реках суда не ходят в ночное время — нет судоходной обстановки
на реках и необходимого оборудования на судах или требуется
ночной отдых для членов малочисленного экипажа. В условиях
высокой плотности расположения больших и малых населенных
пунктов, европейское речное судно может в любой момент
пришвартоваться к берегу, перейти на береговое питание
электрической энергией (если требуется, что необязательно), а
экипаж — найти место отдыха на берегу. В случае поломки на судне
двигателя, дизель-генератора, какого-либо агрегата или устройства
буквально через несколько часов после поломки на судно обычно
прибывает береговая ремонтная бригада с нужными запасными
частями или новыми изделиями. Отсюда и разный подход к
резервированию и комплектации судов в Европе и России. Если
гипотетически перенести европейское речное судно на Волгу или
Каму, не говоря уже о сибирских и дальневосточных реках, Онеге,
Ладоге, крупных водохранилищах, то его эксплуатация окажется
просто невозможной. Если же так же условно перенести, скажем, на
Рейн судно, построенное по правилам РРР, то целая группа
оборудования окажется ненужной. Эти обстоятельства российские
судовладельцы чаще всего не учитывают.
192 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Условия эксплуатации судов на реках Российской Федерации
характеризуются неразвитостью сервисных служб, большими
расстояниями между пунктами погрузки и назначения, а также
между пунктами приема нефтесодержащих и сточных вод, мусора,
отсутствием возможности и целесообразности остановок для
ночного отдыха экипажа, что предопределяет необходимость
движения судна в ночное время, дополнительного резервирования
судовых технических средств, создания мест отдыха для членов
экипажа (кают) и увеличения штата команды для обеспечения
круглосуточного движения судна.
Следовательно, при изучении указанных выше особенностей
эксплуатации судов на ВВП РФ, целесообразно выделить пять
факторов, совокупность которых и определяет особенности
эксплуатации судов на ВВП РФ. К ним относятся:
путевые и гидрометеорологические условия;
степень резервирования судовых технических средств и
оборудования;
неразвитость сервисных служб;
число членов экипажа;
установка оборудования, необходимого для обеспечения
возможности круглосуточного движения судна.
Рассмотрим каждый из перечисленных факторов отдельно.
4.2 ПУТЕВЫЕ И ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Проведенный
анализ
показал,
что
путевые
и
гидрометеорологические условия эксплуатации судов на реках
России обуславливают необходимость включения в ПСВП
требований к спасательным средствам, противопожарному
оборудованию и системам, пожарному, навигационному и
аварийному снабжению, степени резервирования судовых
технических средств и оборудования, которые могут отличаться от
европейских предписаний. Подробнее об этом см. 4.7.
4.3 НЕРАЗВИТОСТЬ СЕРВИСНЫХ СЛУЖБ
Выполненный анализ показал, что неразвитость сервисных служб
влечет за собой необходимость решения следующих проблем:
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
193
.1 наличия необходимых площадей для ремонта судовых
технических средств в рейсе;
.2 достаточного
количества
запчастей,
инструмента
и
технологических приспособлений на борту судна;
.3 квалификации машинной команды, достаточной для
выполнения сложного ремонта техники на борту судна в рейсе без
вывода судна из эксплуатации;
.4 аварийного снабжения.
Решение проблем, указанных в .2 и .3, ПСВП не
регламентируется, следовательно, их рассмотрение не имеет смысла.
Частичное решение проблемы, указанной в .1, может быть отражено
в ПСВП или европейских предписаниях путем регламентации
ширины проходов, но если подходить к проблеме ремонта на борту
судна в целом, то необходимые ремонтные площадки должен
предусмотреть проектант в соответствии с техническим заданием
судовладельца. Требование 1.8.10 ч. II ПСВП регламентирует
размеры площадок, предназначенных для ремонта судовых
технических средств в машинных помещениях, однако в
европейских предписаниях аналогичного требования нет, а
имеющиеся предписания, например, «Расположение машинных и
котельных помещений должно обеспечивать легкость и
безопасность управления, обслуживания и содержания их
оборудования» (статья 3.04 директивы № 2006/87/ЕС),
сформулированы так, что обязательность наличия ремонтных
площадок неочевидна.
4.4 ЧИСЛО ЧЛЕНОВ ЭКИПАЖА
Выполненный анализ показал, что увеличенное количество
членов судового экипажа в условиях круглосуточного рейса, по
сравнению с судами, не эксплуатирующимися в ночное время,
влечет за собой:
.1 увеличение числа кают для отдыха членов экипажа;
.2 обязательность оборудования камбуза и помещений для
питания членов экипажа;
.3 необходимость размещения провизионных кладовых;
.4 необходимость наличия более развитых сточно-фановой и
санитарной систем, в том числе цистерн большего объема для
194 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
хранения сточных вод, фекалий, большего количества емкостей для
хранения мусора;
.5 меньшую целесообразность высокой степени автоматизации
судна, что, однако, может привести к необходимости мероприятий
по оборудованию центрального поста управления в машинном
отделении и шумопонижению энергетической установки.
Следствия .1–.4 не нашли отражения в требованиях ПСВП,
поэтому их рассмотрение не имеет смысла. Объем требований к
автоматизации судна в ПСВП (подразделение на группы), директиве
№ 2006/87/ЕС, резолюции № 61 ЕЭК ООН не связан с численностью
экипажа, в связи с чем фактор «число членов экипажа» может быть
исключен из анализа.
4.5 УСТАНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ, НЕОБХОДИМОГО
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ
КРУГЛОСУТОЧНОГО ДВИЖЕНИЯ СУДНА
Выполненный анализ показал, что для обеспечения возможности
эксплуатации судов круглые сутки на них должно быть установлено:
оборудование
радиосвязи;
навигационное
оборудование;
сигнальные средства.
Требования к составу и каждому из перечисленных видов
оборудования являются требованиями обеспечения безопасности
судоходства, поэтому эти требования, содержащиеся в ПСВП и
европейских предписаниях, должны анализироваться отдельно.
4.6 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ОСОБЕННОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ НА ВВП РФ
Результаты анализа в соответствии с 4.1 – 4.5 представлены на
рис. 4.6.
Во избежание расплывчатых представлений об анализируемых на
рис. 4.6 требованиях различных правил при их сопоставительном
анализе в 4.7 и 4.8 выполнен анализ возможности представления
результатов сопоставления требований различных правил в
количественном виде.
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
195
Рис. 4.6
4.7 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДОПРЕДЕЛЕННЫХ
ПУТЕВЫМИ И ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ
Спасательные
средства.
Количественным
показателем
комплектации судов спасательными средствами может служить
функция отношений (относительных значений) требуемого
количества мест в коллективных спасательных средствах, числа
индивидуальных спасательных средств и спасательных кругов,
предусмотренных на судне в соответствии с правилами постройки, к
количеству мест в коллективных спасательных средствах, числу
индивидуальных спасательных средств и спасательных кругов
соответственно, требуемых ПСВП для судна рассматриваемого
типа, его длины, района плавания.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что в такой постановке вопроса требования ПСВП и
европейских предписаний в отношении комплектации судов
196 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
спасательными средствами практически совпадают, за исключением
комплектации пассажирских судов спасательными кругами с
самозажигающимся буйком. Последнее обстоятельство, впрочем, не
меняет общей картины, потому что пассажирские суда в сетку
судов, применительно к которым проводилось исследование, не
вошли.
Противопожарное оборудование и системы. Анализ требований
ПСВП и европейских предписаний показал, что главными
элементами противопожарной защиты судов являются системы
пожаротушения, а состав противопожарного оборудования
определяется типом применяемой системы пожаротушения.
Вследствие этого представляется возможным противопожарное
оборудование не рассматривать, а учитывать только наличие тех или
иных систем пожаротушения. Требования к количеству и типу
пожарных насосов целесообразно рассмотреть при анализе
резервирования судовых технических средств и оборудования.
Тогда
количественный
показатель
комплектования
судов
противопожарным оборудованием и системами может быть
представлен как функция относительных значений факторов,
характеризующих наличие системы водотушения и одной или
нескольких систем пенотушения, углекислотного и аэрозольного
тушения.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что в такой постановке вопроса требования ПСВП и
европейских предписаний в отношении комплектации судов
системами пожаротушения практически совпадают, что еще раз
подтверждает идентичность требований ПСВП и европейских
предписаний в отношении противопожарного оборудования и
систем.
Пожарное,
навигационное
и
аварийное
снабжение.
Количественный показатель комплектования судов пожарным,
навигационным и аварийным снабжением может быть представлен
как функция относительных значений наличия на рассматриваемом
судне
пожарного снабжения, навигационного снабжения,
аварийного снабжения, количества огнетушителей.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что по количеству огнетушителей требования ПСВП и
европейские предписания практически совпадают, а пожарное и
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
197
аварийное снабжение судов европейские предписания не
регламентируют. Выявленное обстоятельство ставит суда
европейской постройки, выходящие на ВВП РФ, перед
необходимостью дополнительного доукомплектования, если этот
вопрос не будет решен с помощью международных договоров.
Состав навигационного оборудования для судов внутреннего
плавания ПСВП регламентируют, а международные нормативные
документы – в явном виде нет. Так, резолюция № 61 ЕЭК ООН и
директива № 2006/87/ЕС в неявном виде предполагают наличие на
судне радиолокационного оборудования и регулятора скорости
поворота, но не требуют установки главного и путевого магнитных
компасов, как это предусмотрено ПСВП. Отдельно, укажем, что эти
компасы необходимы для эксплуатации судов в Онежском и
Ладожском озерах и на участках ВВП РФ с морским режимом
судоходства. Наличие навигационного оборудования требуют также
Европейские правила судоходства по внутренним водным путям.
Сигнальные средства. Согласно требованиям ПСВП суда
должны оснащаться:
сигнально-отличительными фонарями и дневными сигналами;
сигнальными пиротехническими средствами;
сигнальными звуковыми средствами.
Резолюция № 61 ЕЭК ООН и директива № 2006/87/ЕС в явном
виде не требуют оснащения судов сигнальными средствами, однако
Европейские правила судоходства по внутренним водным путям
включают в себя требования к наличию сигнальных средств
указанных выше типов. Изложенное означает примерно одинаковый
уровень требований к составу сигнальных средств на ВВП РФ и
ЕВВП, что позволяет исключить сигнальные средства из числа
факторов, влияющих на условия эксплуатации судов на ВВП РФ.
Резервирование судовых технических средств и оборудования
Из результатов предварительного анализа следует, что
количественный показатель резервирования судовых технических
средств
и
оборудования
можно
представить
функцией
коэффициентов резервирования, то есть отношением количества
установленных на судне объектов к необходимому количеству этих
объектов в соответствии с ПСВП, судовые технические средства и
оборудование:
198 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
главные двигатели;
основные источники электрической энергии;
воздушные компрессоры;
вентиляторы машинного отделения;
пожарные насосы;
осушительные насосы;
котлы (на судах с подогревом груза);
оборудование радиосвязи;
навигационное оборудование.
Каждая из перечисленных выше позиций требует анализа с
позиций оценки требований ПСВП.
Главные двигатели. Правила РРР требования в отношении
количества главных двигателей не устанавливают. Количество
главных двигателей назначается в соответствии с техническим
заданием
на
проектирование
судна,
а
следовательно,
судовладельцем, поэтому целесообразно исключить главные
двигатели из числа факторов показателя резервирования.
Источники электрической энергии. Количество основных
источников
электрической
энергии
(дизель-генераторы,
валогенераторы, аккумуляторные батареи) выбираются по
результатам расчета мощности судовой электростанции. Помимо
этого в соответствии с 3.1.2 ч. IV ПСВП на каждом самоходном
судне должно быть предусмотрено не менее двух основных
источников энергии (два генератора с приводом от собственного
источника энергии; генератор с приводом от собственного
источника энергии и валогенератор; генератор с приводом от
собственного источника энергии и аккумуляторная батарея). При
этом в соответствии с 3.1.3 ч. IV ПСВП мощность основных
источников электрической энергии должна быть такой, чтобы при
выходе из строя одного источника оставшиеся обеспечивали
возможность питания ответственных устройств на ходовом,
маневровом и аварийном режимах работы судна. В реальности на
судах с классом РРР устанавливается до четырех основных
источников электрической энергии. Помимо этого ПСВП
предусматривают необходимость установки аварийного источника
электрической энергии.
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
199
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что требования ПСВП и европейские предписания в
отношении количества источников электрической энергии
идентичны,
поэтому
источники
электрической
энергии
целесообразно исключить из числа факторов, влияющих на
показатель резервирования.
Воздушные компрессоры. В соответствии с 10.16.9 ч. II ПСВП на
судне с двигателями, оборудованными системой пуска сжатым
воздухом, должно быть не менее двух основных воздушных
компрессоров, один из которых может быть навесным.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что требования ПСВП и европейские предписания в
отношении количества воздушных компрессоров идентичны,
поэтому воздушные компрессоры целесообразно исключить из
числа факторов, влияющих на показатель резервирования.
Вентиляторы машинного отделения. ПСВП, как и европейские
предписания, не регламентируют количество вентиляторов,
устанавливаемых в машинных помещениях, потому что требуемый
(достаточный) приток воздуха, необходимый для обслуживания и
работы объектов энергетической установки зависит от типа судовых
технических средств, размещенных в машинном отделении, и их
воздухопотребления. В связи с изложенным целесообразно
исключить вентиляторы машинного отделения из числа факторов,
влияющих на показатель резервирования.
Пожарные насосы. В соответствии с 13.4.1 ч. II ПСВП на судне с
классом РРР должен быть предусмотрен один основной пожарный
насос, за исключением пассажирских судов длиной более 100 м, на
которых должно быть два основных пожарных насоса. Помимо
этого на пассажирских судах длиной более 65 м, нефтеналивных
судах, судах для перевозки автотранспорта с топливом в баках и
судах для перевозки воспламеняющихся жидкостей в таре длиной
более 100 м должен быть предусмотрен аварийный пожарный насос.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что требования ПСВП и европейские предписания в
отношении количества пожарных насосов идентичны, поэтому
пожарные насосы целесообразно исключить из числа факторов,
влияющих на показатель резервирования.
200 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Осушительные насосы. В соответствии с 10.7.1–10.7.5 ч. II ПСВП
на каждом судне должно быть предусмотрено не менее двух
осушительных насосов (осушительных средств на самоходных судах
с мощностью главных двигателей менее 220 кВт и на несамоходных
и стоечных судах). Одним из насосов должен быть стационарный
насос с приводом от источника энергии, включенный в
осушительную систему (стационарный насос с приводом от
источника энергии или эжектор на самоходных судах с мощностью
главных двигателей менее 220 кВт и на несамоходных и стоечных
судах). Второй насос при мощности главных двигателей
самоходного судна более 220 кВт может быть балластным,
санитарным, общесудового назначения, водоструйным или
пароструйным эжектором. Второе осушительное средство может
быть стационарным или переносным ручным насосом. Для
некоторых типов судов есть изъятия из приведенных требований.
Выполненные проверки применительно к судам различного типа
показали, что требования ПСВП и европейские предписания в
отношении количества осушительных насосов идентичны, поэтому
осушительные насосы целесообразно исключить из числа факторов,
влияющих на показатель резервирования.
Котлы. ПСВП, как и европейские предписания, количество
котлов на судах, в том числе наливных с подогревом жидкого груза,
не регламентируют. Количество котлов на судне определяет
проектант в зависимости от количества требуемой судовыми
потребителями горячей воды и/или пара определенных параметров.
В связи с изложенным целесообразно исключить котлы из числа
факторов, влияющих на показатель резервирования.
Оборудование радиосвязи. Согласно требованиям ПСВП на судах
внутреннего плавания должно быть установлено следующее
оборудование радиосвязи:
ПВ/КВ-радиостанция или подвижная земная станция;
главная УКВ-радиотелефонная станция (300,025 – 300,5 МГц);
эксплуатационная УКВ-радиотелефонная станция (300,025 –
300,500; 336,025 – 336,500 МГц);
носимая (портативная) УКВ-радиотелефонная станция (300,025 –
300,225
МГц,
допускается
300,025 – 300,500;
336,025 –
336,500 МГц);
Глава 4. Анализ условий эксплуатации судов на ВВП РФ
201
радиолокационный ответчик (только для судов класса «М» за
исключением судов, совершающих рейсы в пределах непрерывной
зоны действия системы береговых УКВ-радиотелефонных станций
или в акватории порта или рейда);
устройство громкоговорящей связи и трансляции (для
пассажирских судов и судов длиной 25 м и более или мощностью
главных двигателей 367 кВт и более классов «М» и «О», а также для
пассажирских судов класса «Р»).
Таким
образом,
имеет
место
резервирование
УКВрадиотелефонной станции как минимум 2:1 (степень резервирования
2), а как максимум 3:1 (степень резервирования 3).
По другим объектам оборудования радиосвязи резервирования не
предусмотрено (степень резервирования 1).
Европейские
предписания
требуют
оснащения
судов
радиотелефонной установкой (без конкретизации типа) для
обеспечения связи судна с берегом и наличия на борту системы
переговорной связи, но не требуют установки ПВ/КВ радиостанции,
УКВ-радиотелефонных станций, радиолокационного ответчика,
устройства громкоговорящей связи и трансляции (см., например,
правило 10.2-1 резолюции № 61 ЕЭК ООН или статью 10.02-1
директивы № 2006/87/ЕС.) Ясно, что резервирование оборудования
радиосвязи на судах, построенных в соответствии с европейскими
предписаниями, не предусмотрено, а номенклатура этого
оборудования весьма ограничена, что при заходе этих судов на ВВП
РФ
потребует
их
доукомплектации
требуемым
ПСВП
оборудованием радиосвязи.
Навигационное оборудование. Анализ требований ПСВП к
установке навигационного оборудования свидетельствует о том, что
правилами предусмотрено резервирование магнитных компасов
только для самоходных судов класса «М» длиной более 25 м, да и то
с оговорками. Поскольку зоны 1 (высота волны до 2,0 м), 2 (высота
волны до 1,2 м), 3 (высота волны до 0,6 м), установленные
резолюциями № 61 ЕЭК ООН и директивой 2006/87 ЕС для
европейских внутренних водных путей, не соответствуют разряду
«М», установленному Правилами РРР (высота волны 3 м) для ВВП
РФ, не представляется необходимым учитывать требования РРР к
судам класса «М» в настоящей книге, вследствие чего
202 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
навигационное оборудование из числа факторов, влияющих на
показатель резервирования целесообразно исключить.
4.8 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ОСОБЕННОСТЕЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ НА ВВП РФ
Выполненный в 4.1 – 4.7 анализ позволяет сделать заключение о
том, что допуск иностранных судов на ВВП РФ будет возможен
только в том случае, когда эти суда будет доукомплектованы:
пожарным и аварийным снабжением;
оборудованием радиосвязи, предусмотренным ПСВП, с учетом
степени резервирования в отношении УКВ-радиотелефонной
станции не менее 2.
Помимо этого, иностранные суда должны быть оборудованы
дополнительными емкостями для сбора нефтесодержащих и
сточных вод и мусора, что связано с большими, чем на реках
Европы, расстояниями между пунктами сбора указанных
загрязнителей, или на этих судах должно быть предусмотрено
оборудование для утилизации нефтесодержащих и сточных вод и
мусора на борту судна (см. 1.6).
Глава 5. Конкурентоспособность судов
203
ГЛАВА 5. КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ СУДОВ
5.1 КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ И ПОКАЗАТЕЛЬ
УСЛОВНОЙ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
Вопрос о конкурентоспособности судов уже поднимался в 2.1.Там
указывалось, в частности, что наши оппоненты причиной якобы
неконкурентоспособности судов с классом РРР называют
избыточную, по их мнению, прочность корпуса, а, следовательно, и
его металлоемкость, завышенные требования РРР к составу
оборудования и его резервированию. Некоторое представление о
взаимообусловленности конкурентоспособности и металлоемкости
дает рис. 2.1-1, из анализа которого следует, что не только
металлоемкость определяет конкурентоспособность судов. Основы
будущей конкурентоспособности судна должны быть заложены еще
на стадии проектирования, когда в соответствии с техническим
заданием судовладельца оптимизируются размерения судна,
грузоподъемность, его конструктивно-архитектурный вид, состав
комплектующего оборудования и т. п., а на стадии проектирования
закладываются решения, которые призваны минимизировать
будущие эксплуатационные издержки. Помимо этого на этапе
проектирования должна быть предусмотрена возможность для
минимизации издержек в период эксплуатации судна. Важным
фактором, влияющим на конкурентоспособность судов, является
минимизация капитальных вложений на постройку судна, в том
числе определяемых трудоемкостью построечных работ и затратами
на покупку металла для строительства корпуса судна.
Если судить о конкурентоспособности наших судов по
металлоемкости корпуса, то исследование, выполненное в главе 2,
свидетельствует о том, что по этому параметру суда с классом
Речного Регистра вполне конкурентоспособны.
Отдельным фактором, влияющим на конкурентоспособность
судов, является приспособленность для условий эксплуатации на
204 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
внутренних водных путях, расположенных в тех или иных
географических районах, скажем в Российской Федерации или в
Германии, Франции, Бельгии или Голландии. От этого показателя
зависит выбор комплектующего оборудования, принципы его
резервирования и многое другое.
Если говорить об эксплуатации судов с классом РРР на ВВП РФ,
то, как показано в главе 4, эти суда по показателю
«Приспособленность для условий эксплуатации на ВВП РФ»,
безусловно, конкурентоспособны.
Несмотря на полученные в главах 2 и 4 результаты анализа,
объективность все же не позволяет оценить суда с классом РРР как
наилучшие по всем параметрам по сравнению с судами европейской
постройки.
Следует отметить, что практически все указанные на рис. 2.1-1
параметры, определяющие конкурентоспособность судов, не зависят
от требований правил, по которым эти суда строятся.
На основании проведенных исследований можно заключить, что
конкурентоспособность судов зависит от множества факторов, не
связанных или связанных в незначительной мере с требованиями
правил органа классификации судов, по которым они построены, и
дать следующее определение понятия конкурентоспособности
судов.
Конкурентоспособность судна — это оцененное потребителем
транспортных услуг в конкретный момент времени в конкретных
условиях эксплуатации превосходство судна над аналогами по
актуальному для потребителя показателю, например, по провозной
способности, с учетом технико-экономических и экологических
показателей и показателей безопасности за весь жизненный цикл
судна.
Для анализа всех этих технико-экономических и других
показателей необходим большой объем данных, составляющих на
данный момент коммерческую тайну организаций и компаний.
Получение численных значений интегрального показателя
конкурентоспособности
судов
также
крайне
затруднено
неопределенностью или большой размерностью как задачи, так и
функций цели, то есть актуальных в конкретный момент времени в
конкретных условиях эксплуатации для потребителя транспортных
услуг показателей.
Глава 5. Конкурентоспособность судов
205
Следовательно, конкурентоспособность судна априори, то есть
без учета конструкции судна, перевозимого груза, особенностей
участка ВВП, на котором оно эксплуатируется, кредитнофинансовой политики судовладельца, благодаря которой была
осуществлена постройка судна, заданного срока его окупаемости,
технико-экономических показателей судна в эксплуатации, а также
аналогичных характеристик судов-конкурентов не может быть
оценена количественно.
Однако, перед нами стоит задача выявления влияния требований
Правил РРР и сопоставляемых с ними европейских предписаний на
некий показатель, имеющий отношение к конкурентоспособности.
Назовем его показателем условной конкурентоспособности и
определим
как
составную
и
заведомо
малую
часть
конкурентоспособности, выраженную количественно. Данный
показатель будем считать зависящим только от требований правил
или предписаний, по которым судно может быть построено. В
рамках решаемой с помощью аппарата исследования операций
задачи возможно представить в численном виде отдельные факторы,
влияющие на показатель условной конкурентоспособности судов и
определить
количественно
сам
показатель
условной
конкурентоспособности судна.
5.2 СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ УСЛОВНОЙ
КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СУДНА
По результатам выполненного исследования выделено 14
факторов, численные значения которых потенциально могут быть
частными
составляющими
показателя
условной
конкурентоспособности судов. К ним относятся:
.1 приспособленность для условий эксплуатации на ВВП РФ;
.2 показатель металлоемкости;
.3 базовый экономический показатель;
.4 коэффициент
утилизации
водоизмещения
по
грузоподъемности;
.5 удельная энерговооруженность;
.6 оснащенность якорным снабжением;
.7 управляемость;
.8 степень автоматизации;
206 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
.9 численность судового экипажа;
.10 расход топлива;
.11 шумность;
.12 экологическая безопасность;
.13 современность конструктивно-архитектурного вида судна;
.14 приспособленность для условий эксплуатации на реках
Европы
и другие менее важные свойства (характеристики) судов.
Перечисленные выше факторы отражают различные стороны
совершенства судов, улучшение некоторых из них влечет за собой
ухудшение других, отдельные факторы взаимообусловлены, то есть
влияют друг на друга, и порой это влияние имеет сложный характер.
Рассмотрим каждый из них отдельно.
Приспособленность для условий эксплуатации на ВВП РФ.
Особенности эксплуатации судов на ВВП РФ рассмотрены в главе 4
и там же проведено исследование, на основе которого может быть
получено численное значение рассматриваемого показателя.
Показатель
металлоемкости.
Все
аспекты
проблемы
металлоемкости, определяемой в соответствии с ПСВП и по
европейским предписаниям рассмотрены в главе 2.
Базовый экономический показатель. В качестве базового
экономического показателя можно рассматривать срок окупаемости.
Срок окупаемости (англ. Pay-Back Period) — период времени,
необходимый для того, чтобы доходы, генерируемые инвестициями,
покрыли затраты на инвестиции. Этот показатель определяют
последовательным расчетом чистого дохода (англ. Present Value) для
каждого периода проекта. Точка, в которой Present Value примет
положительное значение, будет являться точкой окупаемости. Для
обозначения дисконтированного срока окупаемости проекта могут
использоваться сокращения DPBP (англ. Discounted Pay-Back Period) или DPB (англ. Discounted Pay-Back).
Данный показатель определяет срок, в течение которого
инвестиции будут "заморожены", поскольку реальный доход от
инвестиционного проекта начнет поступать только по истечении
периода окупаемости
Глава 5. Конкурентоспособность судов
207
В соответствии с приведенным определением
окупаемости инвестиций может быть записано в виде:
m
n
j 1
k 1
I
где
m
I
Rk
условие
0,
k
1 i
— сумма инвестиций, необходимых для постройки судна,
j 1
в общем случае сделанных в различные (j-тые) периоды, число
которых равно m;
k — текущий год эксплуатации судна с момента постройки, k = 1,
…, n, где n — год окупаемости проекта;
I — процентная ставка по кредиту банка;
Rk — чистый доход от эксплуатации судна, будем считать, что
Rk Dk Ýk ;
Dk — доход, полученный от выполнения транспортной работы;
Эk — эксплуатационные издержки, включающие в себя фонд
оплаты труда экипажа, в том числе отчисления в фонд социального
и пенсионного обеспечения, налоги, амортизационные отчисления,
расходы на топливо, ГСМ, межнавигационный ремонт и отстой,
накладные и прочие расходы.
Параметр
m
I
может
быть
приблизительно
оценен
как
j 1
произведение доковой массы судна на стоимость одной тонны
доковой массы. Доковая масса судна складывается из масс корпуса,
надстройки, дельных вещей, устройств, судовых технических
средств,
систем,
трубопроводов,
судового
оборудования,
дифферентовочного балласта. В отношении точного определения
составляющих доковой массы полностью справедливы условия,
приведенные в 2.3 — необходимо проектирование судов в
соответствии с требованиями сопоставляемых правил.
Информация о стоимости одной тонны доковой массы судов
внутреннего плавания различного типа является в настоящее время
недоступной, в том числе вследствие того, что такие суда не
строятся в Российской Федерации уже более 15 лет, а
необходимыми данными применительно к судам зарубежной
постройки РРР не располагает.
208 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Если доход от выполнения транспортной работы еще можно както оценить, хотя бы приближенно (все проекты судов будут в
одинаковых условиях сравнения), то оценка эксплуатационных
издержек представляется крайне трудной и практически
невозможной вследствие закрытости нужной информации
судовладельцами.
По результатам выполненного анализа можно сделать вывод о
том, что определить один из самых информативных критериев
конкурентоспособности судов — срок окупаемости инвестиций
(капиталовложений) можно только при наличии следующих данных:
таблицы масс (весовых нагрузок) проекта судна и доковой массы
на основе данных о компоновке судна, металлоемкости корпуса и
надстройки, масс и размещения судовых технических средств,
устройств, систем, трубопроводов и оборудования;
о стоимости одной тонны доковой массы судов различного
назначения и размерений;
о тарифах на перевозку разных грузов на различные расстояния в
разных бассейнах;
об эксплуатационных издержках или основных статьях этих
издержек при эксплуатации судов различного типа, назначения,
размерений, районов эксплуатации.
Если перечисленные данные не будут доступными, определение
срока окупаемости становится невозможным, что и предопределяет
нецелесообразность рассмотрения возможности вычисления
фактора «срок окупаемости» и его использования при определении
показателя условной конкурентоспособности судов, построенных по
различным правилам.
Все иные способы определения срока окупаемости помимо
указанного, в основном приближенные или весьма приближенные,
не могут рассматриваться в рамках выполнения данной работы
вследствие их приближенности.
И тем не менее вопрос о базовом экономическом показателе с
повестки дня не может быть снят. Сумма инвестиций, необходимых
для постройки судна, является функцией доковой массы и прямо
пропорционально зависит от этой величины. В рамках решаемой
задачи сопоставления особенностей судов, построенных по
различным правилам, доковая масса судна может быть принята в
Глава 5. Конкурентоспособность судов
209
качестве базового экономического показателя. Наиболее точный
путь определения доковой массы, как указано выше —
проектирование судов одного и того же типа, назначения и
размерений в соответствии с требованиями ПСВП и правилами
выбранного классификационного общества — не может быть
реализован.
Остается только один путь, необходимость применения которого
описана в 2.5 — регрессионный анализ, основывающийся на данных
«Справочника по серийным речным судам».
Выполненный на основе данных «Справочника по серийным
речным судам» предварительный статистический анализ показал,
что имеет место довольно сильная корреляция доковой массы и масс
металла корпуса и надстройки. И это несмотря на то, что доковая
масса включает в себя помимо металлоемкости корпуса и
надстройки дерево, дельные вещи, необходимые материалы,
оборудование помещений, судовые устройства, снабжение и
инвентарь ЗИП, главные
и вспомогательные
элементы
энергетической установки, системы и трубопроводы в заполненном
состоянии,
электрическое,
навигационное
оборудование,
оборудование радиосвязи, некоторое количество балласта для
дифферентования судна в доке и т. д.
Доковая масса в «Справочнике по серийным речным судам»
приведена не для всех судов, но для этих случаев мы посчитали
допустимым заменить доковую массу водоизмещением судна
порожнем, что незначительно увеличивает погрешность оценки. В
дальнейшем понятие «водоизмещение порожнем» для большей
наглядности результатов будем считать синонимом понятия
«доковая масса».
Исходные для регрессионного анализа выборки представлены:
в табл. 5.2-1 — для сухогрузных судов класса «О» (условно суда
для эксплуатации в зоне 1 ЕВВП);
в табл. 5.2-2 — для сухогрузных судов класса «Р» (условно суда
для эксплуатации в зоне 2 ЕВВП);
в табл. 5.2-3 — для сухогрузных судов класса «Л» (условно суда
для эксплуатации в зоне 3 ЕВВП);
в табл. 5.2-4 — для сухогрузных судов класса «М», «М-СП», «МПР», IIСП (аналогов в европейских предписаниях нет);
в табл. 5.2-5 — для несамоходных судов (барж);
210 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
в табл. 5.2-6 — для нефтеналивных судов (танкеров).
Т а б л и ц а 5.2-1
Результаты
прогнозирования
Масса
Масса главных Прогнозиру Погрешн
№ проекта Доко
металла в Грузопо
двигателей,
емое
ость
судна
вая
дъемнос
составе
дизель-генерато- значение прогнози
масс корпуса и
ть
ров, котлов,
доковой рования,
а, т надстроек, т судна, т
систем, т
массы, т
%
Отклик и факторы
342
1566
507,507А
1565,507Б
21-88
576
11
936
Р25
559Б
573
ТУ-3-100А
Р19
Р40
276
27-410
414А
765 А
929
2100
1267
1538
720
667
673
459
447
402
413
531
608
1572
887
1052
447
451
418
268
296
260
263
333
350
9500
5300
5000
2000
2000
2000
1300
1000
1200
1000
1000
—
—
121
115
86
77
83
73
59
51
60
65
—
2117
1288
1496
698
703
655
431
473
418
423
531
—
–0,80
–1,66
2,73
3,06
–5,40
2,67
6,10
–5,82
–3,98
–2,42
0
662
260
239
252
188
241
404
209
154
152
125
119
1000
800
700
680
600
600
115
41
44
33
19
20
636
337
244
242
193
183
3,93
–29,62
–2,09
3,97
–2,67
23,918
В двух последних столбцах приведенных таблиц даны результаты
прогнозирования доковой массы Ì äî ê судов с помощью следующих
регрессионных уравнений:
для сухогрузных судов класса «О»
(5.2-1)
Ì äî ê 73,784895 4,8696449 Ì 0,82998592
где М — масса металла в составе корпуса и надстройки судна, т.
для сухогрузных судов класса «Р»
Ì
äî ê
23,570612 1,7754432 Ì
0,97142423
.
(5.2-2)
для сухогрузных судов класса «Л»
Ì
äî ê
0, 067486274 2, 0287231Ì .
Для сухогрузных судов класса «М», «М-СП», «М-ПР», IIСП
(5.2-3)
Глава 5. Конкурентоспособность судов
Ì
äî ê
261,03597 0, 28704381Ì
1,2150419
211
(5.2-4)
.
Т а б л и ц а 5.2-2
Результаты
прогнозирования
Отклик и факторы
№
проекта
судна Доковая
масса, т
81365
1557
781
781Э
1810дв
т
2036
Р86А
272Т
912А
898А
926
869
890
821
105М
Масса
металла в Грузопо Масса главных Прогнозиру Погрешно
двигателей,
емое
сос-таве дъемнос
сть
дизель-генератозначение
корпуса и
ть
прогнозир
ров,
котлов,
доковой
надстроек, судна, т
ования, %
систем, т
массы, т
т
345,700
1263,000
1000,000
1120,000
905,000
205,01
842,5
697,3
740,4
548,62
480
2700
2000
2000
1700
36,32
65,82
99,63
91,78
91,55
336,194
1257,460
1050,341
1111,939
836,966
2,749
0,438
–5,034
0,719
7,517
415,000
399,000
239,300
210,000
106,300
124,000
168,000
115,000
97,500
36,400
264
285
1000
700
800
350
300
300
250
150
150
60
47,13
39,95
29,73
25,16
11,44
15,56
22,24
13,53
10,37
4,85
423,250
454,100
—
164,474
116,033
118,872
170,597
103,447
103,108
54,756
–1,987
–13,809
—
21,678
–9,156
4,135
–1,545
10,046
–5,751
–50,429
90,26
58,5
60,35
94,3
50,32
50,1
19,11
Т а б л и ц а 5.2-3
Результаты
прогнозирования
№
Масса
Грузопо Масса главных Прогнозиру Погрешн
проекта
металла в дъемнос
двигателей,
емое
ость
Доковая
судна
составе
дизель-генерато- значение прогнози
масса, т
ть
корпуса и судна, т
ров, котлов,
доковой рования,
надстроек, т
систем, т
массы, т
%
Отклик и факторы
776А
К53
220В
50,2
31,8
17,9
24,65
15,78
8,713
75
60
25
6,78
5,1
2,298
50,075
32,081
17,744
0,248
-0,883
0,873
Для несамоходных судов (барж)
Ì
äî ê
4, 2324477 1,1955613Ì
0,99056132
.
(5.2-5)
Для нефтеналивных судов (танкеров)
Ì
äî ê
3,9983692 1,822842 Ì
0,97641652
.
(5.2-6)
212 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Возможен вопрос: зачем в табл. 5.2-1 –5.2-6 приведены данные по
массе главных двигателей, дизель-генераторов, котлов и систем?
Дело в том, что в связи с отмеченными в 3.2 условиями эксТ а б л и ц а 5.2-4
Результаты
прогнозирования
Отклик и факторы
№
проекта
судна
19610
488АМ/4
19611
787
05074М
17437
92-040
1743.1
Р32.3.2
19620М
19620А
19620
037
191
2-95А
2-95А/R
791
1814двт
289
Фин.
1000/800
Фин.
1000/540
Доковая
масса, т
Масса
Масса главных Прогнозиру
металла в Грузопо двигателей,
Погрешно
емое
сос-таве дъемно дизель-генерато- значение
сть
корпуса и
сть
ров, котлов,
доковой прогнозир
надстроек, судна, т
систем, т
массы, т ования, %
т
2710,000
1745,000
2390,000
1165,100
1700,000
1470,000
1998,000
1190,000
1135,000
822,000
990,000
925,000
1109,200
972,000
1212,000
1362,000
1140,000
967,000
912,000
600,400
1703
—
—
—
—
—
—
941
757,09
—
—
—
—
—
715,7
772,18
731,3
—
—
333,2
5500
3000
2800
1885
4840
2800
2800
2100
2700
1650
1380
1580
710
613
2700
2700
2700
1700
1400
1000
290,9
—
—
—
—
—
—
116
139,6
—
—
—
—
—
109,86
143,83
67,92
—
—
33,9
2682,117
—
—
—
—
—
—
1438,599
1165,170
—
—
—
—
—
1105,471
1187,113
1127,887
—
—
594,570
1,029
—
—
—
—
—
—
–20,891
–2,658
—
—
—
—
—
8,789
12,840
1,062
—
—
0,970
457,000
258
1000
—
505,473
–10,607
плуатации судов европейских судовладельцев на европейских реках
масса
механизмов
и оборудования
иностранных
судов
предполагается меньшей, чем масса механизмов и оборудования
судов отечественной постройки. В пользу этого предположения
свидетельствует и меньшая металлоемкость двигателей внутреннего
сгорания, изготовленных ведущими двигателестроительными
фирмами мира, по сравнению с металлоемкостью двигателей,
изготовленных на заводах СССР, ГДР, ЧССР и др., которые
Глава 5. Конкурентоспособность судов
213
устанавливались на суда речного флота РСФСР и данные о которых
содержат тома «Справочника по серийным речным судам».
Т а б л и ц а 5.2-5
Результаты
прогнозирования
Масса
Масса главных Прогнозиру Погрешн
№ проекта Доко
Грузопо
металла
в
двигателей,
емое
ость
судна
вая
составе дъемнос дизель-генерато- значение прогнози
масса корпуса и
ть
ров, котлов,
доковой рования,
, т надстроек, т судна, т
систем, т
массы, т
%
Отклик и факторы
81760
81500
81218
81219
81216
81210
16806
16802М
16801(КН)
16800НП
81542
82100
81060
Р79А
Р165
16801
16800
Р171
Р171А
Р169
81100
Р167
Р147
570
567
195
179
112
72
2165
751
904
931
506
610
801
733
585
635
790
604
590
408
389
1222
381
533
501
174
165
100
68
655
603
914
421
585
743
667
549
603
725
545
541
394
357
1041
334
2000
3045
945
975
517
245
4300
2480
2212
2770
1601
3000
4500
3750
2670
2550
3000
2500
2500
1582
1280
6250
1000
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
596
560
194
183
110
74
—
733
674
1021
472
654
831
746
614
674
810
610
605
441
400
1161
374
–4,56
1,23
0,51
–2,23
1,79
–2,78
—
2,40
25,44
–9,77
6,72
–7,21
–3,75
–1,77
–4,96
–6,14
–2,53
–0,99
–2,54
–8,09
–2,83
4,99
1,84
Выполненный анализ данных табл. 5.2-1 – 5.2-6 показал, что
имеет место корреляция между массой главных двигателей, дизельгенераторов, котлов, систем и трубопроводов вместе с жидкостями в
них (далее Ммех) и доковой массой судна. Эта корреляция не столь
сильная как между доковой массой и массой металла в составе
корпуса и надстройки, тем не менее, коэффициент множественной
корреляции приводимых ниже уравнений оказался не ниже 0,88 –
0,91, что вместе со значениями числа Фишера свидетельствует об
адекватности следующих уравнений:
214 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
для сухогрузных судов класса «О» (условно суда для
эксплуатации в зоне 1 ЕВВП)
(5.2-8)
Ì ì åõ 243,5182 50,373559ln Ì äî ê ;
Т а б л и ц а 5.2-6
№
проекта
судна
Результаты
прогнозирования
Масса
Доков
Грузопо Масса главных Прогнозиру Погрешн
металла в дъемнос
двигателей,
емое
ость
ая
составе
дизель-генерато- значение прогнози
масса,
ть
корпуса и судна, т
ров, котлов,
доковой рования,
т
надстроек, т
систем, т
массы, т
%
630
621
81180
558
1577
587
576Т
1570
Р77
1754Б
1754А
1754
866М
866
Р42
795
868
2140
1435
843
1310
1490
1265
820
1519
938
441
381
379
289
255
336
128
116
Отклик и факторы
1377
948
488
882
910
858
557
978
610
279
227
232
176
160
193
102
89
4620
2100
833
4910
4875
3000
3200
2700
2135
1500
1000
1000
600
630
600
150
150
для сухогрузных судов
эксплуатации в зоне 2 ЕВВП)
Ì
ì åõ
392
169
152
184
188
164
102
176
129
82
74
71
43
34
45
12
13
класса
1/ (0, 003961468 7,1010522/ Ì
ì åõ
(3, 207595 30, 254161/ Ì
äî ê )
(условно
1,26
–2,16
9,25
–4,27
5,43
–5,06
–6,22
0,46
-1,49
–0,23
5,25
2,90
3,11
0
8,63
–26,56
–22,41
суда
для
(5.2-9)
äî ê );
для сухогрузных судов класса
эксплуатации в зоне 3 ЕВВП)
Ì
«Р»
2113
1466
765
1366
1409
1329
871
1512
952
442
361
368
280
255
307
162
142
«Л»
(условно
2
;
суда
для
(5.2-10)
для сухогрузных судов класса «М» (аналога в европейских
предписаниях нет)
Ì
ì åõ
78,100512 0,66809087Ì
0,79895889
;
äî ê
для самоходных нефтеналивных судов (танкеров)
(5.2-11)
Глава 5. Конкурентоспособность судов
Ì
ì åõ
2, 0277857 0,14664436 Ì
äî ê .
215
(5.2-12)
Наши оценки показывают, что Ммех судов иностранной постройки
может быть меньше Ммех судов, построенных на российских
предприятиях, на ~ 40 %. Это обстоятельство будет учтено при
оценке показателя условной конкурентоспособности судов,
построенных по различным правилам.
Коэффициент
утилизации
водоизмещения
по
грузоподъемности. Это отношение грузоподъемности судна к его
полному водоизмещению, которое можно принять примерно равным
сумме грузоподъемности и доковой массы судна. Поскольку в
базовом экономическом показателе уже используется отношение
доковой массы судна к грузоподъемности (этот материал в книгу не
вошел), представляется нецелесообразным использовать в качестве
отдельного показателя коэффициент утилизации водоизмещения по
грузоподъемности.
Удельная энерговооруженность. Энерговооруженностью судна
называется суммарная мощность всех судовых технических средств,
использующих топливо. Иногда в зависимости от того, в отношении
какого
вида
энергии
(какой
работы)
рассматривается
энерговооруженность,
применяют
понятия
«механическая
энерговооруженность», «электрическая энерговооруженность» и т.
д.
Удельная
энерговооруженность
—
это
отношение
энерговооруженности к грузоподъемности.
Энерговооруженность судна в общем случае суммирует мощность
главных двигателей, мощность основных дизель-генераторов и
аварийного дизель-генератора, двигателей, используемых для
привода грузовых насосов, компрессоров и др., тепловой поток
котлов, выраженный в киловаттах. Чтобы определить мощность
главных двигателей, нужно помимо размерений судна задавать его
скорость и параметры движителей. Для определения мощности
дизель-генераторов необходимо выполнить расчет нагрузок судовой
электростанции, для чего должна быть полная ясность с мощностью
всех судовых потребителей электрической энергии. Для
определения теплового потока котлов следует рассчитать параметры
систем отопления и горячего водоснабжения, для чего нужна полная
ясность с кубатурой и изоляцией отапливаемых помещений,
количеством душевых, кранов-смесителей каютных умывальников и
216 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
т. д. Все перечисленные выше расчеты в рамках выполнения данной
работы не могут быть выполнены в нужном объеме. Поэтому
представляется нецелесообразным использовать в качестве
отдельного критерия удельную энерговооруженность судна.
Оснащенность якорным снабжением. Показатель призван
отражать различный подход Правил РРР и европейских
предписаний к выбору палубных механизмов. Однако,
сопоставительный анализ требований ПСВП и, скажем, резолюции
№ 61 ЕЭК ООН позволил выявить лишь одно устройство —
якорное, — для которого оказалось возможным сопоставление
параметров, регламентируемых и ПСВП, и правилами, которым
отвечают суда, эксплуатирующиеся на европейских реках. Этими
параметрами являются суммарная масса носовых якорей, масса
кормовых якорей и суммарные длины якорных цепей. Подробный
анализ различных подходов ПСВП и европейских предписаний к
выбору якорного снабжения сделан в главе 3.
Управляемость судна. В качестве показателя управляемости
может быть принят комплексный критерий, отражающий наличие
активных рулей, например, рулей в поворотных насадках, рулей
Енкеля, винторулевых колонок, достаточного числа подруливающих
устройств. Однако конструкция рулей и наличие подруливающих
устройств на судне на 90 % обуславливается техническим заданием,
составляемым судовладельцем, и не может служить показателем для
сравнения судов, построенных по различным правилам. Возможно
применение другого показателя управляемости, обосновать который
возможно только после сопоставительного анализа требований
ПСВП и европейских предписаний.
Согласно ПСВП маневренность самоходного водоизмещающего
судна должна соответствовать следующим показателям:
при повороте судна на тихой воде отношение диаметра
установившейся циркуляции к длине судна должно быть не более
двух;
при ходе судна на тихой воде при нулевом угле перекладки руля
диаметр установившейся циркуляции должен составлять не менее 10
длин судна или судно должно продолжать движение прямым курсом
при нулевом угле перекладки руля;
Глава 5. Конкурентоспособность судов
217
судно должно выводиться из установившейся циркуляции,
совершаемой при угле перекладки руля 20, после остановки
главных двигателей действием главных средств управления без
использования подруливающего устройства;
путь торможения SАТ, м, должен быть не более определенного по
формуле:
SАТ = 30,7 3 V + 1,28 L,
где V — водоизмещение судна, м3; L — длина судна, м;
движение судна заданным прямым курсом с номинальной
частотой вращения движителей должно быть возможно при
скорости ветра, составляющей: в бассейнах с высотой волны
однопроцентной обеспеченности 2,0 м и высотой волны
трехпроцентной обеспеченности 3,0 м и более — не менее 19 м/с, в
бассейнах с высотой волны однопроцентной обеспеченности до 1,2
м — не менее 14 м/с.
Резолюция № 61 ЕЭК ООН регламентирует маневренность судов
по следующим показателям:
времени выполнения маневра уклонения с момента перекладки
руля в начале маневра до возвращения на прежний прямой курс при
нулевой угловой скорости судна;
угловой скорости перекладки руля;
возможности обеспечения заданной скорости движения не менее
13 км/ч;
расстоянию пробега судна при выполнении маневра остановки;
возможности обеспечения скорости движения судна на заднем
ходу не менее 6,5 км/ч.
Как следует из анализа сопоставляемых требований по
маневренности судов, единственным сопоставимым требованием
ПСВП и европейских предписаний, пригодным для описания
показателя маневренности судна, является маневр остановки, все
остальные требования несопоставимы. При детальном анализе
оказывается, что ПСВП регламентируют расстояние пробега судна
при выполнении маневра остановки с любой скорости движения
судна, а резолюция № 61 ЕЭК ООН – со скорости движения 13 км/ч.
Оценочные расчеты, выполненные для сухогрузного теплохода
проекта № 191 длиной 86,45 м и водоизмещением в полном грузу
218 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
3
1692 т (2834 м ), позволили получить расстояние пробега с полной
скорости судна (20,75 км/ч) до полной остановки 548 м. Согласно
резолюции № 61 ЕЭК ООН расстояние пробега со скорости судна 13
км/ч до полной остановки должно быть не более 480 м. Казалось бы,
что уровень «жесткости» требований ПСВП и резолюции № 61 ЕЭК
ООН сопоставим, однако формализовать сопоставление мы не
можем, потому что неясно, какой путь пройдет судно при
уменьшении скорости с 20,75 до 13 км/ч и как скажется на пути
торможения инерция судна, изменяющего свою скорость движения
с 20,75 до 13 км/ч.
Описанные выше затруднения не позволяют считать
целесообразным использование показателя управляемости в
качестве отдельного фактора, влияющего на показатель условной
конкурентоспособности судна.
Степень автоматизации. Степень автоматизации как показатель
призвана отражать научно-технический уровень принимаемых
проектантом решений. В принципе, чем выше степень
автоматизации судна, тем больше возможностей для сокращения
экипажа судна. Правила классификационных обществ, в основном,
разделяют суда на группы, соответствующие той или иной степени
автоматизации, но не устанавливают требования к степени самой
автоматизации, так как это является прерогативой судовладельца.
Если судовладелец захочет иметь полностью автоматизированное
судно, управляемое одним человеком, проектант создаст проект
такого судна и на основе использования правил органа
классификации судов выберет тип сигналов аварийнопредупредительной сигнализации и места, куда они должны быть
выведены. В связи с изложенным представляется нецелесообразным
использовать степень автоматизации в качестве отдельного фактора,
влияющего на показатель условной конкурентоспособности судна.
Численность судового экипажа. Многие судовладельцы в
России считают признаком высокой конкурентоспособности судов
возможно меньшую численность судового экипажа. Необходимо
отметить, что сокращение численности экипажа по сравнению с
численностью экипажа эксплуатируемых в настоящее время
российских речных судов, предпринятое на этапе проектирования
судна, влечет за собой не только выигрыш в грузоподъемности
Глава 5. Конкурентоспособность судов
219
вследствие сокращения числа кают для экипажа, но и требует
существенного увеличения капитальных вложений в систему
автоматики и эксплуатационных издержек на ее техническое
обслуживание и ремонт, которые трудно выполнить силами
судового экипажа как ввиду его малочисленности, так и
недостаточной квалификации. Численность судового экипажа не
была учтена в показателе «приспособленность для условий
эксплуатации на ВВП РФ» в силу того, что основные следствия
изменения численности судового экипажа не нашли отражения в
требованиях Правил РРР и правил GL / BV. Эти правила не
регламентируют число кают для отдыха членов экипажа,
обязательность оборудования камбуза и помещений для питания
членов экипажа, наличие провизионных кладовых, сточно-фановой
и санитарной систем, в том числе объема цистерн для хранения
сточных вод, фекалий, количества емкостей для хранения мусора.
Поэтому
представляется
нецелесообразным
использовать
численность судового экипажа в качестве отдельного фактора,
влияющего на показатель условной конкурентоспособности судна.
Расход топлива. Затраты на топливо для главных двигателей,
дизель-генераторов и котлов являются существенной статьей
эксплуатационных издержек. Расход топлива можно снизить
четырьмя способами:
.1 применением экономичных, чаще всего, зарубежных
двигателей, в конструкции которых реализованы самые последние
достижения технического прогресса;
.2 соблюдением
экономичных
режимов
эксплуатации
двигателей;
.3 утилизацией
вторичной
теплоты
выпускных
газов,
охлаждающей воды, смазочного масла и надувочного воздуха;
.4 уменьшением мощности главных двигателей и судовой
электростанции.
При этом нужно иметь в виду, что способ, указанный в .1, влечет
за собой существенное увеличение цены двигателя, поскольку
требует дорогостоящей автоматизированной системы изменения
параметров впрыска топлива и фаз газораспределения и
компьютеризированной системы управления этими параметрами в
зависимости от условий эксплуатации двигателей. Реализация
220 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
способа .2 возможна не на всех участках движения судов и дает
экономию топлива до 10 % за навигацию. Реализация способа .3
требует дополнительных капитальных вложений в утилизационные
котлы и теплообменные аппараты, но может дать до 15–20 %
экономии топлива за навигацию. Реализация способа .4 означает
либо снижение мощности главных двигателей, что может привести к
снижению заданной судовладельцем в техническом задании
скорости движения судна, либо уменьшению числа дизельгенераторов и снижению мощности судовой электростанции, что
означает
необходимость
уменьшения
мощности
(числа)
потребителей электрической энергии.
Все перечисленные способы, за исключением способа .4, не
относятся
к
безопасности
судоходства,
поэтому
не
регламентируются Правилами РРР и европейскими предписаниями.
Поскольку проблемы, связанные с мощностью электростанции,
отражают показатели «коэффициент резервирования судовых
технических средств и оборудования систем» и «степень
автоматизации», использование расхода топлива в качестве
отдельного фактора, влияющего на показатель условной
конкурентоспособности судна, не представляется целесообразным.
Шумность. Показатели шумности судов регламентированы в
директиве № 2006/87 /ЕС и других европейских предписаниях,
однако Правилами РРР регламентируется только шумность
электрического оборудования, но не судна в целом (показатели
шумности в судовых помещениях регламентирует СанПиН 2.5.2703-98). В связи с этим использование шумности в качестве
отдельного фактора, влияющего на показатель условной
конкурентоспособности судна, не представляется целесообразным.
Экологическая безопасность. Проблемы, связанные с
экологической безопасностью рассмотрены в 1.6 и 1.7. Проведенные
исследования свидетельствуют, что экологическая безопасность
должна быть учтена в качестве отдельного фактора, влияющего на
показатель условной конкурентоспособности судна.
Современность конструктивно-архитектурного вида судна.
Рассматриваемый показатель при сопоставлении судов одного
класса важен в основном для пассажирских судов — пассажир
Глава 5. Конкурентоспособность судов
221
отдаст предпочтение судну «красивому», внешний вид которого
соответствует сформировавшимся в обществе представлениям о
признаках технического прогресса, отраженных во внешних
конструктивно-архитектурных формах. В техническом задании
могут быть представлены те или иные требования к элементам,
определяющим
конструктивно-архитектурный
вид
судна
(обтекаемые «современные» формы надстроек, наличие бассейнов
или каскада бассейнов, наличие вертолетной площадки и т. д.).
Однако требования дизайна затрудняют процессы проектирования и
изготовления элементов судна и тем самым увеличивают его
стоимость, поэтому рассматриваемый показатель не столь важен для
грузовых судов. В Правилах РРР и европейских предписаниях не
предусмотрены требования к конструктивно-архитектурному виду
судна, поскольку он на безопасность судоходства практически не
влияет. Следовательно, использование рассматриваемого фактора в
качестве отдельной составляющей, влияющей на показатель
условной конкурентоспособности судна не представляется
целесообразным.
Приспособленность для условий эксплуатации на ЕВВП.
Показатель
призван
учесть
возможность
эксплуатации
сопоставляемых судов на реках Европы, так как наряду с
эксплуатацией иностранных судов на ВВП РФ суда отечественной
постройки, состоящие на учете РРР, могут эксплуатироваться на
ЕВВП. Значение рассматриваемого показателя должно быть
наилучшим для судов, проектируемых, например, по правилам
GL / BV для рек Рейн, Майн, Дунай и др., и ухудшаться для судов,
имеющих избыточные для ЕВВП оборудование, количество членов
экипажа, кают экипажа и др.
По своему содержанию данный показатель представляет полную
противоположность показателю «Приспособленность для условий
эксплуатации на ВВП РФ», но не должен являться его «зеркальным»
отражением.
5.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ УСЛОВНОЙ
КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
В результате исследования, выполненного в 5.2, из 14
предполагаемых факторов, влияющих на показатель условной
222 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
конкурентоспособности, было выбраковано восемь. Таким образом,
показатель условной конкурентоспособности может быть
представлен функцией следующих факторов (в порядке
рассмотрения в 5.2):
КпуэрРФ — приспособленность для условий эксплуатации на ВВП
РФ;
Кпм — показатель металлоемкости;
Кбэп — базовый экономический показатель;
Кояс — оснащенность якорным снабжением;
КЭБ — экологическая безопасность;
КпуэрЕвр — приспособленность для условий эксплуатации на
ЕВВП.
Список параметров, с помощью которых могут быть определены
перечисленные факторы, приведен ниже.
Фактор КпуэрРФ:
1. требуемое правилами постройки количество мест в
коллективных спасательных средствах;
2. требуемое правилами постройки количество индивидуальных
спасательных средств;
3. требуемое правилами постройки количество спасательных
кругов;
4. признак наличия в правилах постройки требований о
необходимости на судне системы водотушения;
5. требуемое
правилами
постройки
количество
систем
пенотушения, углекислотного и аэрозольного тушения или
количество помещений, защищаемых указанными системами;
6. признак наличия в правилах постройки требований о
необходимости на судне пожарного снабжения;
7. признак наличия в правилах постройки требований о
необходимости на судне навигационного снабжения;
8. признак наличия в правилах постройки требований о
необходимости на судне аварийного снабжения;
9. требуемое правилами постройки количество огнетушителей на
судне;
10. требуемое правилами постройки количество основных и
аварийных источников энергии;
Глава 5. Конкурентоспособность судов
223
11. требуемое правилами постройки количество компрессоров
воздушных;
12. требуемое правилами постройки количество основных и
аварийных пожарных насосов;
13. требуемое правилами постройки количество осушительных
насосов, включая те, которые могут использоваться как
осушительные;
14. заложенная в правила постройки степень резервирования
объектов средств радиосвязи;
15. требуемое правилами постройки количество объектов
оборудования радиосвязи;
16. требуемое правилами постройки количество объектов
навигационного оборудования.
Фактор Кпм:
1.(17.) толщина листов обшивки корпуса в районе днища в
средней части, мм;
2.(18.) толщина листов обшивки корпуса в районе бортов в
средней части, мм;
3.(19.) толщина листов настила палубы в средней части корпуса,
мм;
4.(20.) толщина листов второго дна в средней части корпуса, мм;
5.(21.) толщина листов внутреннего борта в средней части
корпуса, мм;
6.(22.) толщина
комингса/ширстрека/обшивки
палубного
стрингера в средней части судна, мм, принимается та толщина,
которая применима;
7.(23.) толщина листов надстройки средняя, мм;
8. (24.) признак наличия ледовых усилений;
9.(25.) длина судна габаритная, м;
10.(26.) толщина листа скулового пояса несамоходных судов, мм;
11.(27.) толщина
листов
обшивки
палубного
стрингера
несамоходных судов, мм;
12.(28.) кубический модуль судна, м3.
Фактор Кбэп:
1.(29.) грузоподъемность судна, т (дополнительно используется
значение металлоемкости судна).
224 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
Фактор Кояс:
1.(30.) требуемая правилами постройки суммарная масса носовых
якорей, кг;
2.(31.) требуемая ПСВП суммарная масса носовых якорей, кг;
3.(32.) требуемая правилами постройки масса кормового якоря, кг;
4.(33.) требуемая ПСВП масса кормового якоря, кг;
5.(34.) требуемая правилами постройки суммарная длина якорных
цепей носовых якорей, м;
6.(35.) требуемая ПСВП суммарная длина якорных цепей носовых
якорей, м;
7.(36.) требуемая правилами постройки длина якорной цепи
кормового якоря, м;
8.(37.) требуемая ПСВП длина якорной цепи кормового якоря, м.
Фактор КЭБ:
1.(38.) автономность судна по накоплению нефтесодержащих вод,
сут;
2.(39.) автономность судна по накоплению сточных вод, сут;
3.(40) автономность судна по накоплению мусора, сут;
4.(41) допускаемая правилами постройки эмиссия окислов азота,
г/(кВт∙ч);
5.(42.) допускаемая ППЗС эмиссия окислов азота, г/(кВт∙ч);
6.(43.) допускаемая правилами постройки эмиссия оксида
углерода, г/(кВт∙ч);
7.(44.) допускаемая ППЗС эмиссия оксида углерода, г/(кВт∙ч);
8.(45.) допускаемая правилами постройки эмиссия суммарных
углеводородов, г/(кВт ч);
9.(46.) допускаемая ППЗС эмиссия суммарных углеводородов,
г/(кВт∙ч).
Фактор КпуэрЕвр:
(используется значение фактора КпуэрРФ).
В приведенном списке под правилами постройки понимают:
ПСВП (только для фактора КпуэрРФ), правила GL / BV, а в случае,
когда рассматриваемый параметр не регламентирован правилами
GL / BV, — резолюцию № 61 ЕЭК ООН или директиву
№ 2006/87/ЕС.
Глава 5. Конкурентоспособность судов
225
Для выражения указанных выше факторов и показателя условной
конкурентоспособности судна в количественном виде была
применена трехуровневая схема системного анализа и синтеза. На
самом нижнем третьем уровне размещены 46 параметров,
перечисленных выше. Параметры третьего уровня «свертываются» с
помощью аддитивной стратегии и обработанных результатов
экспертного опроса (синтез второго уровня) в шесть факторов,
которые размещены на втором уровне. «Свертка» факторов второго
уровня дает показатель условной конкурентоспособности (синтез
первого уровня). Детали экспертного опроса, обработки мнений
экспертов, принципы и уравнения шкалирования в настоящей книге
мы опускаем. Укажем только, что была использована безразмерная
шкала, к которой приводились параметры и факторы, от 0 до 1.
При проведении синтеза первого уровня мнения экспертов
относительно рангов отдельных факторов разделились и попытки
примирить их к нужному результату (согласованному мнению) не
привели. Поэтому была использована чисто «механическая»
формализация рангов методом среднеарифметического. В итоге
ранги факторов получились следующими:
1. фактор Кбэп, отношение весомости к последующему критерию
1,2;
2. фактор КпуэрРФ, отношение весомости к последующему
критерию 1,0;
3. фактор Кпм, отношение весомости к последующему критерию
1,4;
4. фактор КЭБ, отношение весомости к последующему критерию
1,3;
5. фактор Кояс, отношение весомости к последующему критерию
1,5;
6. фактор КпуэрЕвр.
После подсчета по приведенным данным коэффициентов
весомости уравнение для определения показателя условной
конкурентоспособности К получено в следующем виде:
Ê 0,248445Ê áýï 0,207038Ê ï óýðÐÔ 0,207038Ê ï ì
0,147884 Ê ÝÁ 0,113757 Ê î ÿñ 0,075838Ê ï óýðÅâð
(5.3)
226 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
На основе построений рассмотренной математической модели
был разработан алгоритм и создана компьютерная модель
определения показателя условной конкурентоспособности судов на
языке С++ (инженерные модули) с интерфейсом на платформе Microsoft Visual Studio Net. С помощью этой модели пользователь
компьютерного приложения легко может создать с помощью кнопки
«Сохранить» на форме исходных данных или на форме результатов
расчета сохраняемые xml файлы исходных данных и результатов
расчета, которые открываются в Internet Explorer и позволяют
выполнить все действия, которые предусмотрены кнопками меню, в
том числе печать форм.
Итоговые результаты сопоставления требований Правил РРР и
правил GL / BV с использованием показателя условной
конкурентоспособности для сетки судов, рассмотренной в 2.6,
приведены в табл. 5.3 и на рис. 5.3.
Т а б л и ц а 5.3
Характеристика судна
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 5000 т с расчeтными
размерениями LBH =13516,55,5 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 2000 т с расчeтными
размерениями LBH = 90164,8 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный теплоход-площадка
грузоподъeмностью 1200 т с расчeтными
размерениями LBH = 79,9152,8 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 600 т с расчeтными
размерениями LBH = 629,22,4 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «О» (зона 1)
Танкер грузоподъeмностью 3000 т с
расчeтными размерениями LBH =
Показатель условной
конкурентоспособности судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV отношению
к РРР, %
0,910
0,896
–1,53
0,878
0,869
–1,03
0,891
0,919
3,14
0,806
0,840
4,22
0,895
0,907
1,34
Глава 5. Конкурентоспособность судов
227
=107,513,44,8 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
П р о д о л ж е н и е т а б л . 5.3
Характеристика судна
Танкер грузоподъeмностью 1500 т с
расчeтными размерениями LBH =
=86,1412,53,2 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Танкер грузоподъeмностью 600 т с
размещением груза в баках, вставленных в
трюмы, и расчeтными размерениями LBH =
= 629,22,8 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Нефтеналивная баржа грузоподъeмностью 6250
т с расчeтными размерениями LBH =
111,8214 м, предназначенная для
эксплуатации в бассейнах разряда «О» (зона 1)
Концевая секция двухсекционного состава
грузоподъeмностью 5040 т с расчeтными
размерениями LBH = 113,4145 м,
предназначенная для эксплуатации в бассейнах
разряда «О» (зона 1)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 1000 т с высокими
комингсами люков и расчeтными
размерениями LBH = 8512,53,2 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный теплоход-площадка
грузоподъeмностью 700 т с расчeтными
размерениями LBH = 78152 м,
предназначенный для эксплуатации в бассейнах
разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 350 т с расчeтными
размерениями LBH = 61,592,6 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 25 т с расчeтными
размерениями LBH = 223,71 м,
предназначенный для эксплуатации в бассейнах
разряда «Р» (зона 2)
Показатель условной
конкурентоспособности судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV отношению
к РРР, %
0,858
0,882
2,80
0,792
0,749
–5,43
0,889
0,883
0,68
0,888
0,902
1,58
0,784
0,781
–0,38
0,773
0,742
–4,01
0,779
0,704
–9,63
0,768
0,776
1,04
228 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
О к о н ч а н и е т а б л . 5.3
Характеристика судна
Мелкосидящий танкер грузоподъeмностью
1000 т с расчeтными размерениями LBH =
=8512,52,5 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Танкер грузоподъeмностью 150 т с грузовыми
баками и расчeтными размерениями LBH =
= 48,28,51,8 м, предназначенный для
эксплуатации в бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Танкер грузоподъeмностью 150 т с грузовыми
баками, вставленными в трюмы, и расчeтными
размерениями LBH = 4272,2 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Р» (зона 2)
Баржа-площадка с грузовым бункером
грузоподъeмностью 945 т с расчeтными
размерениями LBH = 58,3213,341,79 м,
предназначенная для эксплуатации в бассейнах
разряда «Р» (зона 2)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 25 т с расчeтными
размерениями LBH = 22,753,71 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 60 т с увеличенной
высотой комингсов и расчeтными
размерениями LBH = 27,75,51,2 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Сухогрузный трюмный теплоход
грузоподъeмностью 75 т с расчeтными
размерениями LBH = 30,571,5 м,
предназначенный для эксплуатации в
бассейнах разряда «Л» (зона 3)
Показатель условной
конкурентоспособности судов
«построенных» по правилам
Отличие по
РРР GL / BV отношению
к РРР, %
0,867
0,741
–14,53
0,568
0,576
1,41
0,609
0,564
–7,39
0,906
0,797
–12,03
0,847
0,824
–2,72
0,903
0,856
–5,2
0,944
0,946
0,21
Анализ табл. 5.3 и графика рис. 5.3 свидетельствует о том, что для
большей части сопоставляемых судов требования GL / BV и РРР
имеют
примерно
одинаковый
уровень
условной
конкурентоспособности
—
показатель
условной
Глава 5. Конкурентоспособность судов
229
конкурентоспособности 75 % рассмотренных судов отличается не
более чем на 5 %. Вместе с
Рис. 5.3
тем примерно 30 % выборки характеризуют Правила РРР по
сравнению с правилами GL / BV как способствующие созданию
более конкурентоспособных судов в условиях их эксплуатации на
ВВП РФ.
Так же, как и на рис. 2.6, буквы «С», «Т» и «Б» у точек рис. 5.3
обозначают соответственно сухогрузный теплоход, танкер и баржа,
числа — приблизительное значение длины судна в метрах. По факту
показатель условной конкурентоспособности 11 судов из 20,
«спроектированных» по Правилам РРР, выше, чем показатель
конкурентоспособности судов с теми же размерениями, но
«спроектированных» по правилам GL / BV, при этом отличие
доходит до 15 %. У девяти судов, «спроектированных» по правилам
GL / BV, показатель условной конкурентоспособности не более чем
на 5 % выше показателя условной конкурентоспособности судов тех
же размерений, но «спроектированных» по Правилам РРР.
Поскольку показатель условной конкурентоспособности 11 судов,
«спроектированных» по Правилам РРР и правилам GL / BV,
отличается не более чем на 2,7 %, для пяти судов отличие составляет
3 – 5 %, и только для четырех судов 7 – 15 %, то с учетом принятых
допущений можно заключить, что требования тех или иных правил
230 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
постройки судов оказывают малое влияние на показатель условной
конкурентоспособности судов, а следовательно, численно
подтверждается вывод, сформулированный в 5.1, о пренебрежимо
малом влиянии требований правил органа классификации судов, по
которым они построены, на конкурентоспособность этих судов.
Глава 6. Согласование Правил РРР и европредписаний
231
Глава 6. СОГЛАСОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПРАВИЛ
РРР И ЕВРОПЕЙСКИХ ПРЕДПИСАНИЙ
6.1 СОГЛАСОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПО ПРОЧНОСТИ
КОРПУСА
Поскольку в 1.2 и главе 2 установлено, что подходы к
конструированию корпуса в ПСВП и европейских предписаниях,
главным образом в правилах GL / BV, существенно отличаются, а
это, естественно, не позволяет даже вести речь о согласовании
требований рассматриваемых органов классификации судов
(согласовывать то, что изначально не может быть согласовано).
Вместе с этим, с целью обеспечения возможности более
эффективного взаимодействия РРР и GL или BV, например, при
рассмотрении РРР проектов судов, разработанных под наблюдением
GL или BV, при допуске иностранных судов на ВВП РФ или при
допуске судов с классом РРР на ЕВВП, целесообразно изменить
формулировку 2.1.8 ч. I ПСВП, предусмотрев наравне с наборным
методом метод прямого расчeта прочности и проверки устойчивости
элементов конструкции корпуса судна с указанием требований к
проведению прямого расчeта прочности, объeму предоставляемой
РРР документации по расчeту, критериев прочности и устойчивости.
Прямой расчет прочности может быть проведeн с использованием
модели изолированной балки, трeхмерной или двумерной конечноэлементной модели.
6.2 СОГЛАСОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПО ОСТОЙЧИВОСТИ
И НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ
Как указано в 1.3, подходы РРР и GL / BV
неповрежденных судов отличаются, и в рамках
невозможно сделать заключение о достоинствах и
или иных подходов. Поэтому решение вопроса
к остойчивости
данной работы
недостатках тех
о согласовании
232 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
требований РРР и европейских предписаний, в том числе
требований GL / BV, целесообразно отложить до получения
результатов отдельной исследовательской работы, предполагающей
выполнение
большого
числа
расчетов
остойчивости
неповрежденных судов конкретных проектов. Если по итогам этой
исследовательской работы будет выявлено, что требования РРР к
остойчивости судов, по меньшей мере, не «мягче» европейских
предписаний, то никаких изменений в ПСВП может не
потребоваться. В противном случае в ПСВП должны быть введены
требования по остойчивости неповрежденных судов, аналогичные
европейским предписаниям, с областью распространения на суда,
выходящие на ЕВВП.
В отношении аварийной остойчивости (непотопляемости)
выполненный в 1.3 анализ показывает, что в ПСВП целесообразно
ввести требования двухотсечной непотопляемости определенных
типов судов, уточнения к размерам повреждения бортов и днища,
углу в конечной стадии затопления и другим существенно
отличающимся
от
приведенных
в
ПСВП
показателям
непотопляемости, с областью распространения перечисленных
уточнений на суда, выходящие на ЕВВП.
6.3 СОГЛАСОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ЯКОРНОМУ
СНАБЖЕНИЮ
Основываясь на выводах 1.4 и главы 3, следует признать, что для
допуска российских судов на ЕВВП, в частности для плавания в
зонах 1 и 2, необходимо ввести в ПСВП более «жесткие» чем в
настоящее время требования к массе носовых и кормовых якорей
самоходных и несамоходных судов класса «О» и класса «Р», в
последнем случае длиной более 60 м и грузоподъемностью более
350 т с областью распространения на суда, выходящие на ЕВВП.
6.4 СОГЛАСОВАНИЕ ПРОЧИХ ТРЕБОВАНИЙ
По результатам сопоставления требований ПСВП и европейских
предписаний представляется целесообразным ввести в ПСВП
требования с областью распространения на суда, выходящие на
ЕВВП, к установке регуляторов скорости поворота, специальному
оборудованию рулевой рубки для управления судном одним
Глава 6. Согласование Правил РРР и европредписаний
233
человеком с использованием радиолокационной установки, а также
откорректировать требования РРР к спасательным кругам
пассажирских судов.
Сопоставление требований РРР и европейских предписаний по
маневренности судов осталось за рамками данной работы, если не
считать фрагмент «управляемость судна» в 5.2. Можно считать, что
требования РРР более «жесткие» по сравнению с европейскими
предписаниями, а суда, отвечающие требованиям главы 15 раздела 1
ПСВП РРР, — отвечающими европейским предписаниям по
маневренности. Тем не менее, для объективности целесообразно
рассмотреть вопрос о введении в ПСВП тех требований
маневренности согласно европейским предписаниям, которые
отсутствуют в ПСВП. Например, по времени выполнения маневра
уклонения с момента перекладки руля в начале маневра до
возвращения на прежний прямой курс при нулевой угловой
скорости судна или по угловой скорости перекладки руля, с
областью распространения на суда, выходящие на ЕВВП.
В текст ч. II ПСВП целесообразно ввести требование о двух
независимых двигательно-движительных комплексах пассажирских
судов, аналогичное требованию статьи 15.07 директивы №
2006/87/ЕС, с областью распространения на суда, выходящие на
ЕВВП, а также о необходимости установки сборной цистерны
отработанных масел.
Представляется необходимым не ограничивать в Правилах РРР
номенклатуру расчетных методов с целью внедрения в практику
проектирования судовых технических средств современных
вычислительных методов и компьютерных моделей, в частности,
компьютерных
приложений,
разработанных
ведущими
отечественными и западными фирмами.
234 Правила РРР в сопоставлении с европейскими предписаниями
…
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проведенный сопоставительный анализ требований Правил
РРР и европейских предписаний к судам внутреннего плавания
свидетельствует о высоком уровне стандарта безопасности судов,
заложенного в Правилах РРР, по большинству позиций
сопоставимого, а в отдельных случаях превосходящего уровень
стандарта
безопасности,
обеспечиваемого
выполнением
европейских предписаний.
2. Конкурентоспособность судов, построенных по Правилам РРР
или в соответствии с европейскими предписаниями, мало зависит от
требований тех или иных правил или предписаний — она
определятся, в основном, уровнем технических решений,
заложенных по согласованию с судовладельцем проектантом судна
и учетом условий эксплуатации судна.
3. Правила РРР в максимальной степени учитывают особенности
условий эксплуатации судов на ВВП РФ. В сопоставлении с
европейскими предписаниями отдельные требования Правил РРР
представляются избыточными, однако, такое представление может
основываться только на недостаточном знании условий
эксплуатации судов в различных бассейнах ВВП РФ. Правила РРР
позволяют строить более конкурентоспособные на ВВП РФ суда,
чем европейские предписания.
4. Вследствие отличающихся условий эксплуатации судов на ВВП
РФ и ЕВВП отдельные требования Правил РРР и соответствующие
европейские предписания отличаются как по подходам, так и по
содержанию. Поэтому, имея в ввиду стремление российских
судовладельцев получить допуск на ЕВВП и конкурентные
преимущества в перевозках на европейских водных магистралях, в
Заключение
235
Правила РРР целесообразно ввести требования, перечисленные в
главе 6, с областью распространения на суда, выходящие на ЕВВП.
5. Правила РРР не являются консервативным сводом требований
и совершенствуются от переиздания к переизданию как по
структуре, так и по содержанию. К следующей дате переиздания —
2013 г. — в первую очередь должны быть подготовлены
предложения по совершенствованию требований РРР к
проектированию корпусов судов внутреннего плавания, благодаря
которым Правила РРР сохранили бы свое преимущество перед
европейскими предписаниями по металлоемкости корпусов, но были
бы
усилены
возможностями
применения
современных
вычислительных
технологий
и
новыми
принципами
конструирования корпусов на заданный срок службы судна.
6. В целях совершенствования Правил РРР специалисты РРР
всегда готовы к обсуждению с заинтересованными лицами и
организациями обоснованности тех или иных требований, а также
рассмотрению новых предложений и инициатив.
