Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА имени адмирала С. О. МАКАРОВА Институт МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСПОРТНОГО МЕНЕДЖМЕНТА Кафедра технологии и организации перевозок А. Е. Слицан, Ю. Ф. Пантелеев, А. Н. Ситов ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ МОРЕМ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург Издательство ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова 2019 УДК 656.6 ББК 39.48 С47 Рецензенты: Прокофьев В. А., канд. техн. наук, проф. (ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова); Суровяткин М. А., рук. отд. промышленности (ООО «Морское грузовое бюро») С47 Слицан, А. Е. Технология и организация перевозки грузов морем : учеб.-метод. пособие / А. Е. Слицан, Ю. Ф. Пантелеев, А. Н. Ситов. — СПб. : Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2019. — 64 с. В пособии даны общие учебно-методические рекомендации по выполнению курсового проекта и составлению грузового плана. Рассмотрена методика расчета укрупненных показателей времени рейса с примером выполнения расчета, а также расчета основных технико-эксплуатационных показателей рейса. Приведены основные теоретические сведения, а также справочные расчетные таблицы и схемы, необходимые для выполнения курсового проекта. Пособие соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования и рабочим программам дисциплины «Технология и организация перевозок». Рекомендовано к изданию Редакционно-издательской комиссией ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова в качестве учебно-методического пособия по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов». Протокол № 5 от 14 октября 2019 года. УДК 656.6 ББК 39.48 © ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2019 © Коллектив авторов, 2019 Оглавление Общие положения ....................................................................................... 5 1. Транспортные характеристики грузов, предложенных к перевозке .................................................................... 7 1.1. Общая транспортно-технологическая характеристика грузов..................................................................... 7 1.2. Совместимость грузов при морской перевозке ............................. 8 2. Характеристика района плавания........................................................ 11 3. Эксплуатационные характеристики судна ......................................... 15 3.1. Основные параметры судна .......................................................... 15 3.2. Перевозка контейнеров ................................................................. 18 3.3. Перевозка накатной техники ........................................................ 21 3.4. Грузовое устройство, люковые закрытия, рампа ........................ 22 4. Предварительный расчет укрупненных показателей времени рейса .................................................................. 26 4.1. Методика определения укрупненных показателей времени рейса ........................................................... 26 4.2. Пример выполнения расчета ........................................................ 33 5. Определение количества судовых запасов, необходимых для выполнения перевозки ........................................... 35 5.1. Методика выполнения расчета ..................................................... 35 5.2. Пример выполнения расчета ........................................................ 35 6. Составление грузового плана .............................................................. 37 6.1. Общие рекомендации .................................................................... 37 6.2. Обеспечение температурно-влажностного режима и вентиляции при перевозке ......................................................... 38 3 6.3. Крепление и сепарация грузов ..................................................... 40 6.4. Распределение грузов по отсекам ................................................ 42 6.5. Расчет статических моментов, создаваемых весовыми нагрузками .................................................................... 45 6.6. Проверка дифферента................................................................... 52 6.7. Проверка остойчивости ................................................................. 55 6.8. Проверка общей прочности .......................................................... 55 6.9. Оформление грузового плана ....................................................... 58 7. Расчет основных технико-эксплуатационных показателей рейса ................................................................................. 59 8. Задания по вариантам ........................................................................... 60 Библиографический список ..................................................................... 63 Общие положения Дисциплина «Технология и организация перевозки» включает в себя материал о технологических процессах морской перевозки грузов, основанных на изучении характеристик предметов труда (грузов и пассажиров), орудий труда (транспортных средств и портового оборудования), а также заданного уровня организации работ. Содержание данной дисциплины предопределяет ее тесное взаимодействие с рядом смежных дисциплин, таких как «Грузоведение», «Теория и устройство транспортных средств», «Технология и организация перегрузочных процессов» и т. д. Курс дисциплины предполагает освоение обучающимися теоретического материала (кратко он представлен в данном пособии), а также выполнение практического задания — создание курсового проекта. Организация перевозки определенного грузопотока предполагает выбор в конкретных эксплуатационных условиях определенной технологии его перевозки с использованием имеющихся транспортных средств, обеспечивающей сохранность перевозимого груза, безопасность транспортного средства и его экипажа, а также достижение наилучших эксплуатационных показателей рейса. В каждом варианте курсового проекта студенту предлагается пять укрупненных наименований грузов, которые он должен, по своему усмотрению, конкретизировать с учетом имеющейся в справочной и нормативной литературе информации. Все пять видов груза должны быть перевезены. Количество грузов каждого наименования в задании не оговариваются: студент самостоятельно устанавливает их, исходя из требований максимально возможного использования грузоподъемности и грузовместимости судна на каждом переходе. В первом порту захода должны быть погружены три груза. Во втором порту необходимо один груз выгрузить и два — погрузить. В третьем и четвертом портах осуществляется только выгрузка. Последовательность погрузки и выгрузки грузов студент устанавливает по своему усмотрению, учитывая эксплуатационную целесообразность. Партия груза не может грузиться или выгружаться частично и должна обрабатываться целиком. Последовательность портов захода устанавливает студент самостоятельно с учетом ограничений (в основном по осадке) в портах. Промежуточные перегрузки груза не допускаются. 5 В курсовом проекте необходимо: – проанализировать грузопотоки, подробно рассмотрев необходимые транспортно-технологические характеристики заданных грузов, технологические требования по их креплению, размещению на морском судне и совместимости; – проанализировать характеристики морского перехода между заданными портами с учетом климатических условий и технико-эксплуатационных ограничений в портах; – изучить технические характеристики и возможности использования транспортного судна типа «Астрахань» применительно к заданным грузопотокам; – разработать рациональную схему движения судна; – рассчитать необходимые судовые запасы и составить исполнительные грузовые планы, подтвержденные расчетами; – выполнить расчет основных эксплуатационных показателей работы судна в рейсе. Настоящее учебно-методическое пособие нацелено на помощь обучающимся в успешном выполнении курсового проекта. 1. Транспортные характеристики грузов, предложенных к перевозке 1.1. Общая транспортно-технологическая характеристика грузов Под грузопотоком понимают определенное количество заданного груза, перевозимого в определенном направлении за определенный промежуток времени. Грузопоток характеризуется объемом, направлением перевозки, видом груза, степенью равномерности отправок во времени, величиной отправок (партионностью) и т. д. Таким образом, характеристики грузопотока существенным образом влияют на организацию его перевозки, определяя выбор судна и возможности использования его провозной способности. В курсовом проекте должна быть собрана вся доступная и полная информация по всем видам груза, предъявленным к перевозке, в том числе: – полное наименование груза в соответствии с транспортной номенклатурой грузов; – характеристики грузового места: для генеральных грузов — габаритные размеры грузового места, его масса нетто и брутто; для навалочных — плотность и гранулометрический состав; – удельный погрузочный объем, угол естественного откоса, коэффициенты проницаемости и устойчивости штабеля, допустимая высота складирования; – температурно-влажностные характеристики грузов и рекомендации по поддержанию необходимого режима в грузовом помещении во время перевозки; – вид упаковки и транспортной тары, ее характеристика и степень влияния на транспортные свойства груза; – возможные варианты укрупнения грузовых мест и влияние укрупнения на транспортные характеристики грузов; – условия приема грузов к перевозке и специальные требования, предъявляемые клиентурой или портовыми властями; – правила размещения и укладки груза в грузовом помещении, требования к сепарации, ее вид и нормы расхода. В случае предъявления к перевозке грузов в контейнерах дополнительно приводятся следующие сведения: – вид и размеры контейнера; – масса контейнера с грузом; 7 – сведения по режиму перевозки специальных контейнеров (точки подключения рефрижераторных грузов, класс МОПОГ и т. д.). При перевозке накатной техники и грузов, следующих на трейлерах, роллтрейлерах и флетах необходимо привести сведения о расположении грузов на платформах, их креплении и требования по контролю за их состоянием во время перевозки. Любой груз может быть предложен к перевозке в различном транспортно-технологическом виде. На базе описанных в настоящем разделе сведений о грузе выбирается один из возможных вариантов предъявления груза к перевозке. Отдельно по каждому грузу составляется необходимое описание характеристик. В заключение раздела составляется сводная таблица транспортных характеристик, примерный вид которой представлен в табл. 1. Транспортные характеристики грузов, рассмотренные в данном разделе, используются во всех дальнейших расчетах. 1.2. Совместимость грузов при морской перевозке Показатели совместимости грузов весьма важны: они оказывают значительное влияние на использование провозной способности судна, и поэтому обязательно должны учитываться при составлении грузового плана. Существуют таблицы совместимости при перевозке грузов. Приняты следующие ступени разделения: 1) «не требуется разделения»; 2) «вдали от…» — эффективное разделение, при котором несовместимые вещества не могут опасно взаимодействовать друг с другом, но которое допускает их совместную перевозку в одном трюме или отсеке либо на палубе при условии, если обеспечена минимальная горизонтальная сепарация в 3 м; 3) «через одно грузовое помещение или трюм от…» — разделение либо по вертикали, либо по горизонтали. Если палубы не являются огнестойкими и водонепроницаемыми, то допустимым является только разделение через один промежуточный трюм; 4) «продольное разделение через один промежуточный трюм в нос или в корму от…» — разделение только по вертикали не удовлетворяет этому требованию. На основании анализа характеристик груза по их совместной перевозке должна быть составлена табл. 2. 8 Таблица 1 Транспортные характеристики грузов № п/п Наименование груза Вид упаковки Масса грузового места, т УПО, м3/т Размеры грузового места, м Возможность перевозки на верхней палубе Допустимая высота укладки, яр. Особые требования 1 Балансы Пакеты 5,65 2,6 3,01,752,8 есть 2 Угол статической устойчивости — 35 7 Высота штабеля определяется руководителем работ 2 Яблоки Ящики 3 Трубы малого диаметра Поштучно 0,4 1,1 7,00,250,25 есть 15 Запрещается укладывать груз разного диаметра в один ярус 4 Пшеница Навалом – 1,28 – нет – Соблюдать температурновлажностный режим 5 А/т 1 класса – 0,97 – 2,041,41,25 То же – Размещение в соответствии с типовым ГП 0,04 1,85 0,680,340,32 нет 9 Примечание. Все приведенные данные являются условными. Таблица 2 Таблица совместимости грузов при перевозке Наименование груза балансы балансы яблоки трубы малого диаметра пшеница автотехника 1-го класса 2 1 3 3 2 4 2 3 3 яблоки 2 трубы малого диаметра 1 2 пшеница 3 4 3 автотехника 1-го класса 3 2 3 3 3 Цифры, занесенные в таблицу, соответствуют ступеням разделения грузов при их одновременной перевозке. 2. Характеристика района плавания На ход любого транспортного процесса существенное влияние оказывают различные внешние факторы, каковыми являются: – гидрометеорологические условия плавания; – навигационная обстановка на переходе с учетом различных ограничений в пути; – эксплуатационно-технические характеристики портов захода. Они должны учитываться при организации перевозки и найти отражение в данном разделе курсового проекта. Как уже отмечалось, студент самостоятельно выбирает последовательность портов захода. Используя доступную справочную литературу и прочие источники, необходимо привести информацию по всем участкам перехода с указанием их протяженности и прочих необходимых сведений. Характеристика предполагаемого района плавания дополняется анализом действующих грузовых марок. Точки смены грузовых марок должны быть нанесены на схему района плавания. Район перевозок целесообразно рассмотреть с точки зрения возможности применения тоннажной или лесной грузовых марок. Особое внимание должно быть обращено на любые виды ограничений, имеющихся в рассматриваемом районе — по скорости, по проходным осадкам, по высоте судна, а также на другие особенности навигации в этом районе, которые необходимо учитывать при организации работы. На основе анализа должна быть составлена сводная табл. 3. Характеристика портов погрузки-выгрузки должна содержать общие сведения и, по возможности, быть ориентирована на причал, на котором предполагается вести обработку судна. Необходимо указать тип причала, его длину, глубину у причала, наличие, вид и характеристики перегрузочных средств, нормы обработки (валовые или чистые), характеристики подъездных путей, наличие и характеристики складских площадей. Также необходимо собрать информацию о режиме работы порта (числе рабочих смен, времени их начала и окончания и времени перерывов в работе, выходных и праздничных днях) с целью учета возможных потерь при расчете стояночного времени. На основе анализа должна быть составлена сводная табл. 4. Гидрометеорологическая характеристика района плавания представляет интерес с точки зрения необходимости разработки (при составлении грузового плана) температурно-влажностного режима перевозки в соответствии с указаниями клиентов и правилами морской перевозки, 11 Таблица 3 Характеристики участков перехода с ограничениями № п/п Наименование участка Длина, миль Вид ограничения, скорость, узл Время, сут Необходимость лоцманской проводки 12 1 Стокгольм – приемный буй 43 7 0,256 обязательна 2 Киль «В» – Киль 7 7 0,04 возможна 3 Киль – Киль «В» 7 7 0,04 То же 4 Приемный буй Эльбра – Приемный буй Гамбург 165 8 0,86 обязательна 5 Приемный буй Гамбург – Приемный буй Эльбра 165 8 0,86 То же 6 Приемный буй Св. Лаврентий – Квебек 11 7 0,06 –«– Примечание. Все приведенные данные являются условными. Таблица 4 Характеристики портов захода Наименование порта Стокгольм Особенности навигации Открыт для навигации в зимнее время Киль Оснащенность грузовыми средствами Режим работы Причалы 610-6 11, глубина – 10,9 м, есть 3 рампы Ро-Ро, могут обрабатываться генеральные и навалочные грузы Работает с понед. по пятн. с 07.00 до 16.00 Глубина – до 11 м, есть оборудование для генеральных грузов Работает с понед. по пятн. с 07.00 до 16.00; суб. с 08.00 до 13.00 Вход в порт регламентируется специальной схемой движения судов «проход по реке Эльбра» На комплексе для перевалки навалочных грузов есть емкости для зерна и открытые площадки Работает круглосуточно Квебек С января по март необходим соответствующий ледовый класс Нет ограничений по глубинам и длине причалов Работает с 8.00 до 12.00; с 13.00 до 17.00; с 18.00 до 22.00 13 Гамбург Примечание: Все приведенные данные являются условными. а также оценки возможных задержек доставки грузов. Прогноз гидрометеорологической обстановки во время работы в данном районе составляется на базе информации Морского атласа (часть 1). Для предполагаемого периода перевозок выбираются сведения о температуре воды и воздуха, влажности воздуха в различное время суток, числе дождливых дней, штормовых дней, характеристики ледового режима, режима приливоотливных течений. 3. Эксплуатационные характеристики судна 3.1. Основные параметры судна При перевозке заданных грузопотоков предлагается использовать многоцелевое судно типа СА-30 («Астрахань») как наиболее универсальное транспортное средство, способное перевозить практически все возможные грузы. Это одновинтовой теплоход с удлиненным баком и ютом; имеет четыре грузовых трюма; вторая палуба выполнена как накатная с кормовой рампой. Основные характеристики судна приведены в табл. 5. Судно построено в соответствии с правилами, нормами и инструкциями Регистра России. Судну присвоен класс КМ Л2 А2. Размеры грузовых помещений и люковых закрытий приведены в табл. 6 и 7. Таблица 5 Основные характеристики судна СА-30 Страна постройки Годы постройки серии Длина, м: наибольшая между перпендикулярами Ширина, м Высота борта, м Осадка, м: по грузовую марку Водоизмещение, т: по грузовую марку порожнем Дедвейт, т: по грузовую марку Грузовместимость: в кипах насыпью Контейнеровместимость, TEU Регистровая вместимость, per. т: валовая чистая Тип, марка и число оборотов главных двигателей Количество и мощность главных двигателей, кВ: максимальная эксплуатационная Расположение МО Скорость эксплуатационная, уз: в грузу в балласте 15 Германия 1983–1986 173,5 161,0 23,05 13,7 10,02 26 670 8750 18 020 25 677 20 440 533 15 893 8092 МАН/1Л45 7600 6840 Кормовое 16,7 18,1 На ходу Стоянка с грузовыми операциями Стоянка без грузовых операций 38 – – Мазут 10,3 7,8 3,6 Газойль 0,6 – – Масло 1,3 1,3 1,3 Вода 5,3 3,3 3,3 Вид снабжения Нормативный расход запасов, т/сут Дизельное топливо Дальность плавания, миль 14 000 Таблица 6 Размеры грузовых помещений Помещение Высота, м Ширина, м Длина, м Твиндек + люк трюм № 1 6,9 5,3 18,0 13,0 10,7 10,7 Твиндек + люк трюм № 2 6,8 6,4 21,0 18,3 26,5 26,8 Твиндек + люк трюм № 3 6,8 6,4 21,0 18,3 34,0 33,3 Твиндек + люк трюм № 4 8,2 7,4 21,0 18,3 13,0 15,2 Твиндек над МО 5,3 6,6 + 6,6 Примечание. 6,6 м — ширина проезда по левому борту в районе МО. Таблица 7 Размеры люков Отсек Главная палуба Вторая палуба 1 12,57,6 12,57,6 2 28,412,5 26,112,5 3 33,612,5 33,312,5 4 12,812,5 12,512,5 Судно предназначено для перевозки генеральных и навалочных грузов, 40- и 20-футовых контейнеров высотой 8,5 футов, тяжеловесных 16 грузов, а также накатных грузов (грузовых и легковых автомобилей и трейлеров) с топливом в баках. Возможна перевозка зерна. В грузовых трюмах № 1–4 допускается перевозить зерно и навалочные грузы. Для этого твиндечные люковые крышки должны быть установлены в вертикальное положение. Короткие деревянные шифтинг-бордсы ограждают пространство для навалочных грузов и зерна от бортового пространства для накатных грузов. Когда не перевозят зерно или навалочные грузы, шифтинг-бордсы хранятся у наружной обшивки. Допустимые нагрузки на палубы грузовых трюмов № 2–4 позволяют полностью заполнить трюмы навалочными грузами с удельным погрузочным объемом 1,2 м3/т. При соблюдении допустимой нагрузки возможна перевозка неразжижающихся тяжелых навалочных грузов (руды) с углом естественного откоса более 35°. Судно можно использовать для перевозки каменного угля. Каменный уголь можно перевозить в твиндеках № 2–4. Кроме того, каменный уголь можно перевозить в трюмах при закрытых крышках твиндека. Грузовой трюм № 1 не предусмотрен для перевозки каменного угля. При транспортировке каменного угля не разрешается перевозить другие грузы в трюмах, за исключением грузового трюма № 1. Данные о допустимых нагрузках на люковые и палубные перекрытия приведены в табл. 8. Таблица 8 Допустимые нагрузки на палубы и люковые крышки* Грузовые трюма Палубы и крышки люков Палуба бака Главная палуба Вторая палуба Трюм 1 2 3 4 5 6 – 3,8 10,90 – – 1,63 1,75 4,80 4,80 11,3 – 2,55 – – 2 4 – – – Допустимая распределенная нагрузка, т/м2 1 палуба люковые крышки 2, 3, 4 палуба люковые крышки в корму от 48 шпангоута палуба 1,75 1,75 – – – Число ярусов контейнеров 1 палуба люковые крышки – 1 17 Окончание табл. 8 1 2 3 4 5 6 2 палуба люковые крышки – 2 3* 1 2 5 – 1 2 3 4 5 6 3 палуба люковые крышки – – 2 3* 1 2 5 – 4 палуба люковые крышки – – – 3* 1 2 5 – в корму от 48 шпангоута палуба – – 1 – * Допустимая нагрузка на место укладки 1 штабеля 20 фут — 40 т, 40 фут — 60 т При перевозке генеральных грузов в трюмах и на 2-й палубе по бортам устанавливаются рыбинсы из горизонтально расположенных сосновых досок. На верхней палубе в районе люков № 2 и 3 предусмотрены рымы для крепления палубного груза. Во всех грузовых помещениях на бортах и переборках предусмотрены рымы для крепления генеральных грузов. В грузовых трюмах № 2–4 установлены двойные рымы, рассчитанные на нагрузку 25 т и расположенные в два яруса. Нижний ярус установлен на высоте около 400 мм от палубы, верхний — на высоте около 2000 мм от палубы. Верхний и нижний ярусы смещены в шахматном порядке. В трюме № 1 вместо рымов к набору приварены обухи, рассчитанные на ту же нагрузку. На накатной палубе в районе отбойных конструкций нижний ярус рымов может не устанавливаться. Грузовой трюм № 1 оборудован для перевозки опасных грузов. Запасы топлива размещены в чисто топливных цистернах (судно не имеет топливно-балластных цистерн). Запасы смазочного масла обеспечивают работу в течение 4 месяцев, запасы цилиндрового масла — в течение 4 месяцев (около 50 000 морских миль). Находящаяся в цистернах пресная вода предусмотрена на 40 суток при расходе 130 л на человека в сутки. Запасы провизии рассчитаны на 60 суток, сухой провизии — на 90 суток. 3.2. Перевозка контейнеров Заданное судно может принимать к перевозке 533 TEU: 289 TEU — в трюмы, 180 TEU — на верхнюю палубу, 20 TEU — на главную и 44 TEU — на трейлерах на накатной палубе. Из числа палубных 18 контейнеров до 30 TEU могут быть рефрижераторными с автономным холодильным агрегатом и с электроприводом. Пример расчета статических моментов и необходимые для расчетов координаты при загрузке судна контейнерами приведены в табл. 9. В приведенном примере расчета условно принят вес контейнеров, находящихся в трюмах, — 15 т, всех остальных — по 5,1 т. Сохранив необходимые геометрические координаты, студент при выполнении расчета должен учитывать вес конкретных контейнеров, которые ему надлежит перевезти. Схема возможного размещения контейнеров на судне приведена на рис. 1. На открытой палубе контейнеры устанавливаются на люковых крышках № 2–4 в 3 яруса, на люковой крышке № 1 — в 1 ярус и крепятся поворотными замками. Элементы крепления хранятся в ящиках в районе их применения. В твиндеках при закрытых твиндечных крышках можно устанавливать 2 яруса контейнеров, которые крепятся поворотными замками. При закрытых твиндечных крышках на двойном дне трюмов № 2–4 контейнеры устанавливаются в два яруса. Для расположения центрирующих фитингов для нижнего яруса в двойном дне заподлицо с палубой вварены гнезда. Когда контейнеры не перевозят, гнезда могут закрываться пластмассовыми пробками. Второй ярус контейнеров крепится за нижние угловые фитинги с помощью оттяжек из стальных тросов. На дне трюма № 1 размещается только один ярус контейнеров, который крепится поворотными замками. При открытых твиндечных крышках трюмов № 2–4 контейнеры устанавливаются в 5 ярусов, один над другим. Между всеми ярусами устанавливаются закладные центрирующие фитинги. 4-й и 5-й ярусы (только в 40-футовых контейнерах), а также верхняя крышка 3-го яруса опираются на вертикально установленные люковые крышки. Нижняя кромка 3-го яруса упирается также на съемные бимсы. При укладке 20-футовых контейнеров не применяются дополнительные элементы крепления. При перевозке 40-футовых контейнеров нижняя кромка 2-го яруса и нижняя кромка 3-го яруса закрепляются оттяжками из стальных тросов. В районе съемных бимсов закрепляется оттяжками только нижняя кромка 2-го яруса. Все элементы крепления контейнеров, включая дополнительные 10 %, входят в комплект поставки верфи. Элементы крепления хранятся на второй палубе в кладовой между 2-м и 3-м трюмами или в ящиках на открытой палубе. 19 Таблица 9 Пример расчета статических моментов при загрузке судна контейнерами Количество контейнеров Х, м Помещения № яруса 1 2 3 4 5 6 7 8 1 4 4×15 = 60 8,12 487 142,24 8534 2 4 60 10,73 644 142,24 8534 3 6 90 15,04 1354 142,24 12802 4 6 90 17,66 1589 142,24 12802 20 300 13,58 4074 142,24 42672 1 16 240 3 720 113,92 27341 2 18 270 5,61 1515 114,51 30918 3 20 300 8,21 2463 115,6 34680 4 20 300 10,83 3249 115,6 34680 5 20 300 13,46 4038 115,6 34680 Трюм № 1 Трюм № 2 Трюм № 3 Трюм № 4 N, шт. P, т Z, м Mz, м Mx, м 94 1410 8,5 11985 115,11 162299 1 25 375 3 1125 76,26 28598 2 25 375 5,61 2104 76,26 28598 3 25 375 8,21 3079 76,26 28598 4 25 375 10,83 4061 76,26 28598 5 25 375 13,46 5048 76,26 28598 125 1875 8,22 15417 76,26 142990 1 10 150 3 450 43,90 6585 2 10 150 5,61 842 43,90 6585 3 10 150 8,21 1232 43,90 6585 4 10 150 10,83 1624 43,90 6585 5 10 150 13,46 2019 43,90 6585 50 750 8,22 6167 43,90 32925 Всего в трюмах 289 4335 8,68 37643 87,86 380886 20 Окончание табл. 9 1 2 3 4 5 6 7 8 Над люком №1 5 8 – 21,14 – 142,22 – 6 24 24×5,1 = 122,4 17,32 2120 115,52 14140 7 24 122,4 19,94 2441 115,52 14140 8 18 – 22,55 – 117,42 – 66 244,8 18,63 4561 115,52 28280 6 28 142,8 17,32 2473 76,69 10951 7 28 142,8 19,94 2847 76,69 10951 8 14 – 22,55 – 76,69 – – 70 285,6 18,63 5320 76,69 21902 6 12 61,2 18,43 1128 44,52 2725 7 12 61,2 21,05 1288 44,52 2725 8 12 – 23,66 – 44,52 – – 36 122,4 19,74 2416 44,52 5450 Всего над люками 180 652,8 18,84 12297 85,22 55632 На главной палубе 20 102 16,46 1679 93,31 9518 Всего над люками и главной палубе 200 754,8 18,52 13976 86,31 65150 Всего 489 5090 10,14 51619 87,63 446036 Над люком №2 Над люком №3 Над люком №4 3.3. Перевозка накатной техники Накатные грузы (20- и 40-футовые контейнеры на трейлерах, грузовики, легковые автомобили и т. д.) можно грузить через кормовую рампу. Они размещаются на 2-й палубе. Все специальные национальные элементы крепления колесной техники не входят в объем поставки верфи. Высота проезда на 2-й палубе составляет 4,6 м. Для крепления накатных грузов на палубе и люковых крышках заподлицо с палубой вварены гнезда типа «слоновая нога», в которые закладываются оттяжки. Хранение элементов крепления предусмотрено между шпангоутами наружной обшивки. 21 Схемы размещения грузовых и легковых автомобилей на судне приведены на рис. 2 и 3.3.4. Грузовое устройство, люковые закрытия, рампа Грузовое устройство включает следующие подъемные механизмы: – одну грузовую стрелу г/п 25 т, расположенную в кормовой части грузового трюма № 2; – одну грузовую стрелу г/п 25 т, расположенную в носовой части грузового трюма № 3; – одну грузовую стрелу г/п 125 т, установленную между трюмами № 2 и № 3; – один спаренный поворотный кран г/п 212,5 т, расположенный между грузовыми трюмами № 1 и № 2; – один спаренный поворотный кран г/п 212,5 т, расположенный между грузовыми трюмами № 3 и № 4; Тяжеловесная стрела г/п 125 т имеет на ноке специальную конструкцию, допускающую перекидывание стрелы с одного трюма на другой через плоскость колонн. Спаренные краны имеют грузоподъемность 25 т, а при одиночной работе кранов — 12,5 т. Они оборудованы для перегрузки генеральных грузов. Каждое судно получает 2 грейфера, которые хранятся на палубе бака или палубе тамбучин, доступных для кранов. Люковые закрытия грузовых трюмов № 1–4 на верхней палубе состоят из складных крышек системы «Мак-Грегор» с гидравлическим приводом. Грузовой трюм № 3 имеет дополнительно в середине люка понтонную крышку, которая обслуживается краном или грузовой стрелой грузоподъемностью 25 т. Люковые закрытия в закрытом положении задраиваются на комингсах с помощью быстродействующих задраек. На люках № 2 и № 3 можно по выбору открыть или закрыть носовую или кормовую крышки. Твиндечные люковые закрытия состоят из откидных крышек, которые открываются к бортам. В трюме № 1 они имеют гидравлический привод, а в трюмах № 2–4 — тросовый. Подъемный трос обслуживается краном г/п 25 т. Твиндечные крышки имеют водопроницаемое исполнение. В вертикальном положении люковые крышки приспособлены для восприятия горизонтальных нагрузок от блока контейнеров. Одновременно они служат для ограждения загрузочной шахты при погрузке навалочных грузов. В закрытом состоянии откидные крышки фиксируются на поперечных комингсах и съемных бимсах с помощью утопленных элементов крепления, а в открытом положении — с помощью крюков. Закрытие 22 люков обеспечивается при крене до 5° отжимными устройствами, которые отжимают крышки из вертикального положения. 23 Размеры легкового автомобиля: длина — 4,2 м ширина — 1,65 м высота — 1,50 м Масса одного автомобиля — 1,1 т Суммарный центр тяжести над ОП: Z = 9,65 м Общий центр тяжести X = 71, 1 м от КП Максимальное количество а/м — 232 шт. Рис. 2. Схема размещения легковых автомобилей 24 Размеры легкового автомобиля: длина — 6,70 м ширина — 2,50 м высота — 2,40 м Масса одного автомобиля — 4,3 т Суммарный центр тяжести над ОП: Z = 9,98 м Общий центр тяжести X = 71, 67 м от КП Максимальное количество а/м — 81 шт. Рис. 3. Схема размещения грузовых автомобилей Для погрузки и разгрузки накатных грузов судно оборудовано 3-секционной угловой кормовой рампой. Подъем и опускание рампы осуществляется тросовыми приводами, складывание, фиксация и обеспечение определенного расстояния от причала происходит за счет гидравлики. В поднятом состоянии нижняя часть первой секции служит водонепроницаемым закрытием кормового проема. Рампа работоспособна при крене не более 5° и дифференте не более 1°. На кормовой рампе в районе проезжей части наварена защита от скольжения. 4. Предварительный расчет укрупненных показателей времени рейса 4.1. Методика определения укрупненных показателей времени рейса Рейсом называется законченный цикл транспортной работы по перевозке грузов и пассажиров. Момент окончания рейса наступает после завершения грузовых операций, связанных с выгрузкой, и надлежащего оформления всех документов. Общее время рейса складывается из ходовой и стояночной составляющих. Все формулы, необходимые для расчета составляющих времени 3 4 рейса, приведены ниже. Т Tk Тi . ст х (1) р k 1 i1 Тk Тk х Тi Ti ст чист.ст чист.х Тi вспом.ст Tk вспом.х Ni . (2) Dw i, j j 1 M погр.вал i, j M погр.вал i, j Mпогр.вал j 1 i, j M выгр.вал . ki i, j Mвыгр.вал j 1 врем N i N1 i, j . (3) j 1 M выгр.вал ki N1 Dw Ni врем . N (4) (5) i Lk Lогр k k Tчист.х . (6) Vт k Tk вспом.х Lогр Т k . доп.х Vогр (7) Ni Dw Dw i, j i, j . j 1 M погр.ч j 1 M выгр.ч ki N1 i, j Mпогр.ч врем Ni i Tчист.ст i, j M погр.ч j 1 . N i 26 (8) (9) N1 i, j M выгр.ч ki i, j Mвыгр.ч j 1 врем . N (10) i i i i Tвспом.ст Tвспом.ст/погр Tвспом.ст/выгр . (11) Здесь i — количество портов захода; j — количество видов грузов, перегружаемых в данном порту; k — количество морских переходов между портами; Tp (сут) — общее время рейса; Txk (сут) — общее ходовое время на k-м переходе; k Tчист.х (сут) — чистое ходовое время k-го перехода, т. е. то, которое затрачивается только на морской переход без каких-либо ограничений; k Т вспом.х (сут) — вспомогательное ходовое время k-го перехода, т. е. то, которое расходуется на проход участков с ограничениями скорости и выполнение дополнительных ходовых операций; k (сут) — время на выполнение дополнительных ходовых Т доп.х операций — швартовые операции, прохождение каналов и шлюзов (в случае, если время нормировано), маневровые работы и т. п. (нормативы приведены в табл. 10–12); дополнительное время принимается во внимание, если не совмещается с основным; Lk (миль) — общее расстояние k-го перехода — определяется по Таблицам морских расстояний; Lkогр (миль) — суммарная протяженность участков k-го перехода с ограничениями скорости; определяется Правилами плавания по каналам, лоциями и требованиями портовых администраций; принимаются в расчет в случаях, если устанавливается пониженная скорость; Vт (узл.) — техническая скорость судна, различная в грузу и в балласте (табл. 5); Vогр (узл.) — скорость движения судна на участках с ограничениями; Tстi (сут) — общее стояночное время судна в i-м порту захода; Dw (т) — дедвейт судна; в предварительном расчете показателей времени принимается количество погруженного и выгруженного груза равным дедвейту (табл. 5); i Tчист.ст (сут) — чистое стояночное время в i-м порту захода, т. е. то, когда производятся грузовые работы; 27 i Tвспом.ст (сут) — вспомогательное стояночное время в i-м порту захода; необходимые для расчета нормативы приведены в табл. 13–15; дополнительное время принимается во внимание, если не совмещается с основным; i, j i, j M погр.ч (M выгр.ч ) (т/сут) — чистая норма погрузки (выгрузки) j-го груза в i-м порту при круглосуточной работе; i, j i, j ) (т/сут) — валовая норма погрузки (выгрузки) M погр.вал (M выгр.вал j-го груза в i-м порту при круглосуточной работе; данные по порту Санкт-Петербург приведены в табл. 16; нормы грузовых работ для прочих портов содержаться в Сводах обычаев портов, которые регулярно обновляются и доводятся до сведения клиентов. i kврем — коэффициент использования времени при сменной работе i-го порта; определяется путем деления числа рабочих часов (табл. 4) в неделю на 168 (= 7 · 24). Должны быть сосчитаны все временные показатели рейса согласно приведенным выше формулам. Именно они являются исходными данными для определения необходимого количества запасов в рейсе и определения чистой грузоподъемности. Таблица 10 Нормы времени на оформление прихода или отхода, ч Грузоподъемность судна, т от 3001 от 5001 более до 3000 до 5000 до 15000 15 000 Мероприятия Оформление прихода или отхода сухогрузных судов заграничного плавания портом и таможней Оформление прихода или отхода российских сухогрузных судов, плавающих в пограничных зонах малого каботажа 1-30 2-30 3-00 3-00 1-00 1-00 1-00 1-00 Таблица 11 Нормы времени на маневровые работы, ч № 1 1 Операции 2 Швартовка к причалу с маневрами Полная грузоподъемность самоходных судов, т 3001– 5001– 10001– Более до 3000 5000 10 000 15 000 150 00 3 4 5 6 7 0-30 0-45 28 1-00 1-15 2-00 Окончание табл. 11 1 2 3 4 5 6 7 2 Отшвартовка от причала с маневрами 0-30 0-45 1-00 1-15 2-00 3 Постановка на якорь или съемка с якоря 0-30 0-45 0-45 1-00 1-00 4 Перетяжка вдоль причала 0-30 0-30 0-45 0-45 1-15 5 Перестановка в портах от причала к причалу своей машиной или буксиром 1-30 2-00 2-45 2-45 3-15 6 Порт Санкт-Петербург. Перестановка судов от Гутуевского ковша до Угольной гавани или обратно 1-30 1-45 2-00 2-00 2-15 7 Порт Архангельск. Перестановка судов от причалов Бакарицы к причалам Экономии и обратно 2-30 2-30 2-30 3-00 3-00 8 Порт Калининград. Перестановка судов из Большой гавани в Индустриальную или обратно с выходом или проходом по каналу 1-45 1-45 2-00 2-15 – 29 Таблица 12 Нормы времени на лоцманскую проводку в некоторых портах России № п/п 1 2 3 4 Порт и маршруты проводок Порт Архангельск Проводка судна от плавмаяка «Северодвинский» до: рейда Чижовка причала «Экономия» причала Кузнечевского лесозавода (л/з № 29) Маймаксинского лесного порта (л/з № 18) Соломбальского рейда причала завода «Красная кузница» причала «Красная пристань» Городского рейда причала угольного участка «Левый берег» причала рыбокомбината причала Бакарица Порт Мурманск Проводка судна Мурманск – Тюва-Губа: для судов с технической скоростью до 7 узл. то же, 7,1 узл. и более 3. Порт Санкт-Петербург Проводка судна от плавучего маяка до: Угольной гавани остальных причалов порта порта Выборг Проводка судна от Гутуевского ковша до Угольной гавани или Лесного мола 4. Порт Выборг Проводка судна от острова Малый до причалов порта Проводка судна от острова Вихревой до причалов порта Норма времени, ч и мин 2-00 3-00 3-40 4-40 4-50 5-00 5-20 5-20 5-20 6-00 6-00 4-20 3-30 3-20 4-15 13-00 1-45 6-00 2-45 Таблица 13 Нормы времени на открытие и закрытие трюмов, ч № 1 2 3 Характер работы Норма времени на судно, мин Закрытие люков по-походному 0-40 Открытие люков, закрытых по-походному 0-30 Перекрытие люков в процессе грузовых операций 0-20 Примечание. Указанные нормы времени применяются только в случае невозможности совмещения этих работ с другими операциями. 30 Таблица 14 Нормы времени на подготовку помещений к грузовым операциям, ч Грузоподъемность судна, т Характер работы 1. Сухая зачистка после: а) хлебных грузов, сахарасырца, химикатов в мешках б) марганцевой руды, соли, бокситовой руды, цинкового концентрата, песка, щебня, гравия и прочих навалочных грузов в) угля, кокса, медно-никелевой руды г) цемента, сульфата, алебастра, каучука д) гудрона, лесных грузов, цитрусовых До 1000 1001– 1500 1501– 3000 3001– 6000 Свыше 6000 2-00 2-00 2-30 4-00 5-00 1-20 1-20 2-00 2-20 2-30. 1-30 2-00 2-30 3-00 4-00 2-00 2-20 3-00 4-00 5-00 1-00 1-00 1-20 1-30 2-00 2. Влажная очистка с протиркой опилками 2-00 3-00 4-00 6-00 8-00 3. Мойка и сушка 12-00 12-00 16-00 18-00 24-00 Таблица 15 Нормы времени на оформление грузовых документов, ч Характер работы Время Погрузка или выгрузка навалочных, насыпных или однородных штучных и лесных грузов 0-30 Погрузка или выгрузка из одного судна разнообразных штучных грузов с числом партий более 20 1-00 Погрузка на судно 200 и более груженых контейнеров 2-00 Обработка судов на внешних рейдах портов время на доставку грузовых документов 0-30 Заход судна в порт только под бункеровку, а также в случае бункеровки вне грузовых операций 0-30 Погрузка-выгрузка экспортных и импортных грузов на оформление всех грузовых документов, включая составление качественных сертификатов: кроме навалочных навалочные 31 2-00 1-00 Таблица 16 Валовые нормы грузовых работ в ОАО «Морской порт Санкт-Петербург», т/сут № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Наименование грузопотока Норма Хлебные грузы насыпью (пшеница, кукуруза, сорго) Хлебные грузы насыпью (пшеница, кукуруза, ячмень, сорго) Сахар-сырец (навал) Продгрузы в таре Рефгрузы (мясо в тушах, четвертинах) Рефгрузы (цитрусовые, бананы) Рефгрузы (масло в таре, мясо в таре) Контейнеры ИСО на конт. (терминал), ед. ТЕУС Контейнеры ИСО на конт. (спец. участок), ед. ТЕУС Контейнеры ИСО на универсальных судах, ед. ТЕУС Контейнеры ИСО на линейных судах, ед. ТЕУС Грузы на судах Ро-Ро (терминал) Конвенциональные грузы на судах Ро-Ро Легковые а/м на судах Ро-Ро Автотехника на судах Ро-Ро Автотехника на универсальных судах Металл черный в рулонах и слябах Металл черный (катанка, связки) Цветные металлы (алюминий в слябах) Алюминий в пакетах, слитках Т-обр. формы (ср. вес 900) кг) Цветные металлы (медь в пакетах средний вес 1,5 т) Прочий ген, груз (в ящиках, катно-бочках) Тарно-штучные грузы в пакетах, биг-бегах Лес круглый пиловочник (без упак.) Хлопок в кипах Целлюлоза в кипах (ср. вес до 200 кг) 3000 3000 2500 720 300 750 750 300 200 100 150 1200 1000 500 500 250 3500 2000 2000 1800 1800 900 1200 1200 800 1000 27 Бумага в рулонах (ср. вес 1,5 т) 1250 28 Трубы диаметром менее 1000 мм 1000 29 30 31 32 33 Трубы диаметром более 1000 мм Грузы на линейных судах Уголь Калийные удобрения Руда металлическая навалом 2000 1000 7500 3000 2000 32 4.2. Пример выполнения расчета Прежде всего, необходимо отметить, что все данные в приведенных ниже вычислениях носят лишь условный характер и не могут быть использованы обучающимися. Зададим следующую последовательность портов захода: Стокгольм – Киль – Гамбург – Квебек. Расстояния между портами заходов составляет: Стокгольм – Киль: L1 = 497 миль; Киль – Гамбург: L2 = 582 мили; Гамбург – Квебек: L3 = 3273 миль. Выполним расчет ходового времени рейса в виде табл. 17. Таблица 17 Затраты времени в рейсе, сут Время Элемент времени рейса Стоянка в Стокгольме Стоянка Переход с грузовыми операциями. без грузовых операций. – 36,01 0,15 Переход в Киль 1,93 – – Стоянка в Киле – 39,37 0,25 Переход в Гамбург 2,44 – – Стоянка в Гамбурге – 8,19 0,15 9,17 – – – 16,38 0,15 13,54 99,95 0,7 Переход в Квебек Стоянка в Квебеке Итого Tх1 T1 х Tх1 497 43 7 43 7 3 3 3, 25 3, 25 1, 93 сут. 16,7 24 7 24 24 582 7 165 7 165 3 3 3, 25 3, 25 2, 44 сут. 16,7 24 7 24 8 24 24 3273 165 11 165 11 3 3 3, 25 3, 25 9,17 сут. 16,7 24 8 24 7 24 24 33 Предположим, что в порту Стокгольм будут загружаться трубы малого диаметра (м/д) (чистая норма погрузки 1500 т/с), легковые автомобили (900 т/c) и пшеница (3200 т/c). В порту Киль будут выгружаться легковые автомобили (1100 т/c), грузиться яблоки (1600 т/c) и балансы (2100 т/c). В порту Гамбург будут выгружаться балансы (2400 т/c) и яблоки (2000 т/c). В порту Квебек выгружаем пшеницу (2800 т/c) и трубы (1600 т/c). В случае отсутствия сведений о нормах обработки в иностранных портах рекомендуется использовать нормы, приведенные в табл. 16 для порта Санкт-Петербург с учетом технической оснащенности конкретного порта. Тогда: T1 ст T 2 ст 18020 3 3,5 36, 01 0,15 36,16 сут. 1500 900 3200 0, 268 24 18020 3 6 39,37 0, 25 39, 52 сут. 1100 1600 2100 0, 286 24 T 3 18020 2 3,5 8,19 0,15 8, 34 сут. ст 2400 2000 24 T 4 ст 18020 2 3,5 16,38 0,15 16, 53 сут. 2800 1600 0, 5 24 Очевидно, что полученное стояночное время явно превышает реальное, ибо в расчете принято, что в каждом порту захода выгружается или грузится количество груза, равное чистой грузоподъемности, что не соответствует действительности. Не учитывается возможность совмещения грузовой обработки различных грузов. Вместе с тем, данные цифры необходимы лишь для расчета потребных судовых запасов в рейсе. Только после составления итогового грузового плана показатели времени рейса будут скорректированы до реальных значений. 5. Определение количества судовых запасов, необходимых для выполнения перевозки 5.1. Методика выполнения расчета Количество запасов, необходимое для выполнения перевозки, которое должно находиться на борту судна, определяется нормативами суточного расхода судовых запасов и продолжительностью рейса. Кроме того, на борту судна должен находиться «штормовой запас» на случай непредвиденного увеличения продолжительности рейса, в первую очередь, в связи с возможным ухудшением погоды. Количество запасов, необходимое для выполнения рейса, может быть рассчитано по формуле: L l 3 L l 4 T i 1 K , G q Tk q ст ст р (12) шт x x i1 l 1 l 1 k 1 где l — номер вида запасов (см. табл. 5); Gp(т) — общее количество всех видов запасов, необходимых для выполнения рейса; ql (ql ) (т/сут) — суточные нормативы расхода запасов на ходу x ст (стоянке) по различным видам (вода, топливо, масло и т. д.); необходимые для расчетов нормативы приведены в табл. 5; Kшт — коэффициент штормового запаса, необходимого для выполнения рейса (табл. 18). Таблица 18 Величина коэффициента штормового запаса Kшт Район плавания Атлантика Балтийское и Японское моря Черное море Средиземное море Тихий океан Остальные районы Зима 0,3 0,2 0,1 0,2 0,2 0,05 Лето 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 5.2. Пример выполнения расчета Предполагается, что все необходимые запасы на рейс принимаются только в первом порту захода и никаких дополнительных бункеровок не осуществляется. 35 Используя формулу (12), выполним расчет запасов в рейсе по отдельным видам, сравнив его с максимально возможным количеством на судне. В случае превышения рассчитанного количества запасов над максимумом принимается вес запасов, равный максимуму. Расчет выглядит следующим образом: G 38 13,54 1 0,1 566 т Gmax 1933, 4 т. 1 1 G2 10,3 13,54 7,8 99,95 3,6 0, 7 1 0 ,1 1011т Gmax 437, 4 т. 2 G 0, 6 13, 54 1 0,1 9 т Gmax 30 т. 3 3 G 1, 3 13, 54 99,95 0,7 1 0,1 163 т Gmax 94, 3 т. 4 4 G 5, 3 13, 54 3, 3 99, 95 3, 3 0,7 1 0,1 444 т Gmax 256 т. 5 5 Gр 566 437 9 94 256 1362 т. Таким образом, для выполнения рейса необходимо принять на борт 1362 т различных видов судовых запасов. Очевидно, что рассчитанное количество превышает потребное. 6. Составление грузового плана 6.1. Общие рекомендации Максимально возможная весовая нагрузка на судне (чистая грузоподъемность) определяется на момент отхода из порта отправления как разность между дедвейтом судна и суммой запасов, находящихся на его борту к моменту отправления: Dчист Dw Gр . (13) При наличии ограничений осадки судна в портах необходимо устанавливать соответствующую величину дедвейта по грузовой шкале. Следует помнить, что: – чистая грузоподъемность включает в себя и вес балласта, без которого, в большинстве случаев, обойтись не удается для придания судну требуемых мореходных характеристик; – вес груза включает в себя также вес расходных материалов на его крепление и сепарацию. Очевидно, что чистая грузоподъемность судна лимитирует его загрузку лишь в случае перевозки «тяжелых» грузов, т. е. тех, удельный погрузочный объем (УПО) которых меньше или равен удельной грузовместимости судна (для судна СА-15 она равняется примерно 1,4 м3/т). Для «легких» грузов лимитирующим критерием является грузовместимость судна, для контейнеров — контейнерная вместимость, для накатной техники — площадь накатных палуб. Контейнеры и подвижная техника соответствуют «легким» грузам. Таким образом, в большинстве случаев, при перевозке «легких» грузов общее количество запасов и балласта не ограничивает возможное количество груза и учитывается лишь при определении элементов посадки судна. Если к перевозке предъявлены контейнеры или подвижная техника, перед выполнением работы следует ознакомиться с типовыми планами загрузки (ТПЗ) судна данными видами грузов. Данные ТПЗ содержатся в «Информации для капитана об остойчивости судна» и всегда находятся на борту судна. В случае если в контейнерах перевозятся рефрижераторные грузы, необходимо предусмотреть возможность подключения рефрижераторных контейнеров к бортовой электрической сети. Начинать размещение грузов по помещениям целесообразно с грузов, требующих однослойного размещения — автотехники, трейлеров, флетов и т. п. Для этих грузов должны быть подобраны помещения, 37 позволяющие минимизировать непроизводительные потери грузовместимости судна. При этом следует учитывать наличие мест для крепления этих грузов при перевозке. Очевидно, что верхняя и главная палубы, вследствие их открытости для непогоды, могут использоваться только для перевозки грузов, не подверженных ее воздействию: контейнеров, некоторых видов тяжеловесных или негабаритных грузов, лесных грузов. При этом следует учитывать ограничения по допустимым нагрузкам на палубные перекрытия и люковые крышки. При размещении должны быть учтены все ограничения по совместимости размещения грузов (см. табл. 2). Целесообразно размещать опасные грузы в грузовом отсеке № 1, который наиболее полно приспособлен конструктивно для подобных грузов. Кроме того, он наиболее удален от надстройки, что также является сдерживающим фактором для распространения опасности. В грузовом помещении (накатной палубе) в районе машинного отделения может перевозиться только накатная техника. Все грузовые партии могут быть расположены на судне только по всей ширине судна во избежание придания судну опасного крена. При разработке грузового плана следует учитывать возможность рационального выполнения грузовых операций с целью сокращения стояночного времени. 6.2. Обеспечение температурно-влажностного режима и вентиляции при перевозке Правилами перевозки ряда грузов предписывается поддержание определенного температурно-влажностного режима, обеспечивающего сохранение кондиционных свойств перевозимого груза в грузовых помещениях судов во время транспортировки. Мероприятия по его поддержанию сводятся к созданию и поддержанию в грузовом помещении определенной температуры воздушной среды и обеспечению циркуляции воздуха в помещениях. Заданный температурный режим может быть обеспечен на судах, имеющих специальное холодильное или рефрижераторное оборудование. При составлении грузового плана решается лишь вопрос о соответствующем размещении груза, позволяющем обеспечить равномерное распределение температурных полей в массе груза. Вместе с тем, создание необходимого режима возможно и на судах, не имеющих стационарного оборудования, путем использования передвижных климатических 38 установок, что, в случае необходимости, должно быть предусмотрено грузовым планом. Возможна также перевозка грузов в специальных контейнерах — при этом в грузовом плане решается вопрос об обеспечении возможности их подключения к бортовой электрической сети судна. При невозможности обеспечения заданного режима перевозки грузы не принимаются к перевозке. При работе над грузовым планом должен быть рассмотрен вопрос об организации вентилирования грузового помещения с целью сохранения перевозимых грузов или удаления опасных газов. При решении вопросов, связанных с вентилированием грузовых помещений, главным является установление целей вентилирования. Таковыми могут являться: – удаление продуктов дыхания грузов или газов, выделяемых грузами и представляющими опасность; – поддержание необходимой температуры в грузовом помещении или массе груза; – поддержание определенной влажности воздуха в помещении или массе груза. Именно цели вентилирования и определяют режим и условия вентилирования и позволяют четко определить параметры вентиляционного воздуха. Требования отдельных грузов к вентиляции должны быть рассмотрены в транспортно-технологических характеристиках грузов. Грузовые помещения судов оборудованы различными системами вентиляции, отличающимися по производительности (числу обменов воздуха в единицу времени), по возможности подготовки воздуха, подаваемого в помещение, по схеме движения вентиляционного воздуха в помещении. Следует иметь в виду, что при разработке грузового плана необходимо, наряду с учетом специфики вентиляционной системы судна, решать задачу организации подачи вентиляционного воздуха в центральные части штабеля груза, размещенного в грузовом помещении. Это производится путем создания воздуховодов в штабеле, которые представляют собой каналы, обеспечивающие беспрепятственное движение воздуха в необходимые части штабеля. Вентиляционные каналы могут создаваться либо путем специальной укладки груза, либо размещением в штабеле специальных коробов, изготавливаемых из досок (расчет их размеров и количества включается в грузовой план). 39 6.3. Крепление и сепарация грузов Смещение груза во время морской перевозки представляет угрозу не только непосредственно самому грузу, но и конструкциям судна. В грузовом плане необходимо разработать возможные мероприятия, исключающие вероятность любой подвижки груза при перевозке (особое внимание уделяется крупногабаритным и тяжеловесным грузам). Все виды крепления грузов выполняются в соответствии с требованиями нормативных документов на перевозку конкретных видов грузов. Материалы и средства крепления груза должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий. Существуют типовые схемы размещения и крепления, которые и должны применяться, а в случае отсутствия таковых необходимо разработать специальные схемы в соответствии с правилами перевозки грузов. При разработке схем крепления грузов следует учесть, что запрещается использовать для крепления груза конструкции судна, не предназначенные для этих целей. При отсутствии достаточного количества рымов и скоб они должны быть приварены к прочному набору корпуса. Конструктивные элементы системы креплений должны обеспечивать трехкратный запас прочности на разрыв при растяжении, сжатии и изгибе и четырехкратный запас при сдвиге. Применяемая система крепления не должна наносить грузу каких-либо повреждений. Растяжки не должны касаться колесных шин или каких-либо других легко повреждаемых мест груза. При необходимости касания найтовами по условиям крепления острых выступающих частей груза или мест, которые могут быть повреждены ими, следует установить деревянные или иные прокладки. Примерные нормы среднего расхода крепежных материалов на 1 т груза приведены в табл. 19. Таблица 19 Примерные нормы расхода материалов на крепление на 1 т груза Наименование груза 1 Металлопродукция Крепежный материал, кг Лес Проволока Гвозди Канат Талрепы Зажимы 2 3 4 5 6 7 20 3,4 8 6,0 0,8 2 Подвижная техника до 2 т 5 2,6 30 6,0 1,2 7 3–12 т 8 2,4 10 3,6 2,0 7 свыше 12 т 9 – 6 1,2 0,6 2 20 – 6 2,8 0,6 3 Трубы металлические большого диаметра 40 Окончание табл. 19 1 2 3 4 5 6 7 8 – 8 2,5 0,6 4 – 2,5 6 – – – Тарно-штучные грузы: ящики, мешки и т. д. 5 – 2 – – – ящики и неупакованное оборудование 2–20 т 20 2,1 40 4,0 0,6 2 оборудование свыше 20 т 20 – 40 3,2 0,6 3 Крупногабариты цилиндрической формы Металлические бочки и барабаны Сепарация груза используется не только для разделения коносаментных партий и предотвращения смещения груза, но и для распределения нагрузки на нижние слои груза, что предотвращает повреждение груза во время перевозки. Вид и количество сепарации зависят от характеристик груза, условий его размещения на судне, вида тары, условий плавания и определяются для каждого вида груза в соответствии с нормативными документами на перевозку. Применяемый крепежный и сепарационный материал не должен быть заражен биологическими объектами и химическими веществами, иметь посторонних запахов; должен быть сухим и чистым. Сепарационные краски должны быть безвредными для груза и обслуживающего персонала. Средние нормы расхода материалов на сепарацию при перевозке приведены в табл. 20. Таблица 20 Примерные нормы расхода материалов на сепарацию на 1 т груза Сепарационный материал, кг Укрупненная номенклатура грузов Лес Бумага Крафтбумага Брезент Мешковые 10,2 1,3 1,5 – Ящичные 90 1,6 4,3 – Бочковые 1,8 – – – Киповые 6,6 5,8 5,8 0,5 При перевозках грузов, создающих нагрузку, превышающую предельные значения удельной допустимой нагрузки на палубу, возникает 41 потребность организации дополнительных подкреплений с целью предотвращения повреждений судовых конструкций. Схема и расчеты элементов креплений разрабатываются конструкторским бюро и должны согласовываться с Российским морским регистром судоходства. Схема и расчеты подкреплений являются составной частью грузового плана. В курсовом проекте необходимо выполнить все расчеты по определению количества сепарационных и крепежных материалов, требуемых для заданной перевозки, и учесть дополнительные весовые нагрузки при составлении грузового плана. 6.4. Распределение грузов по отсекам Как уже было определено ранее, в порту Стокгольм будут загружаться трубы малого диаметра и пшеница на последний порт захода Квебек, легковые автомобили на второй порт захода Киль. Очевидно, что грузы, предназначенные на Квебек, должны находиться в нижних грузовых помещениях во избежание их перевалки. Автомобили же могут располагаться лишь на накатной палубе судна. Предположим, что зерно занимает трюма № 3–4, трубы м/д — трюм и твиндек № 1, автомобили занимают всю накатную палубу. Верхняя палуба остается свободной, ибо нет грузов, которые могут там размещаться. Определим возможные количества грузов в грузовых помещениях. Объемы грузовых помещений приведены в табл. 21. Таблица 21 Объемы и координаты центра тяжести грузовых помещений Помещение Твиндек № 1 Трюм № 1 Твиндек № 2 Трюм № 2 Объем м3 1316 666 4554 % 5 3 18 Z от ОП, м X от КП, м 16,41 10,35 14,12 142,21 140,69 114,8 3112 12 4,76 113,67 Твиндек № 3 Трюм № 3 Твиндек № 4 4720 3828 18 15 14,12 4,62 76,0 76,38 2875 11 15,36 46,58 Трюм № 4 Твиндек МО Итого 2010 2595 25677 8 10 100 5,15 14,3 9,58 45,39 16,5 80,83 42 Количество навалочного груза лимитируется объемом грузового помещения и определяется по формуле: Wгр.помещ груза . Qгр.помещ УПО (14) груза Таким образом, зерно Qтр.4 2010 1, 28 1570 т, зерно Qтр.3 3828 1, 28 2990 т. Трубы как генеральный груз имеют определенные линейные размеры, не позволяющие полностью использовать объем грузового помещения, которое также имеет определенную конфигурацию. Основной штабель груза должен занимать всю ширину грузового помещения и быть уложен вдоль судна, при этом допускается формирование дополнительного штабеля, расположенного поперек судна для более полного использования грузовместимости. Предположим, что все грузовые помещения имеют боксовую форму. Прежде всего необходимо определить целое число рядов груза по длине и ширине грузового помещения: длина N1гр.помещ N1ширина гр.помещ lгр.помещ lгруза , (15) , (16) bгр.помещ bгруза где lгр.помещ (м) — длина грузового помещения (табл. 6); bгр.помещ (м) — ширина грузового помещения (табл. 6); lгруза (м) — длина грузового места (табл. 1); bгруза (м) — ширина грузового места (табл. 1). Далее возникает необходимость заполнения остатка площади грузового помещения штабелем, уложенным поперек судна. Для расчета используем формулы: l N1длина l гр.помещ гр.помещ груза длина , N 2гр.помещ (17) bгруза N 2ширина гр.помещ 43 bгр.помещ lгруза . (18) Общее количество грузовых мест в ярусе определяется по формуле: (19) N яруса N1длина N1ширина N 2длина N 2ширина . гр.помещ гр.помещ гр.помещ гр.помещ гр.помещ В соответствии с (19) можно рассчитать нагрузку, создаваемую ярусом, Q: яруса Qтр.1 0, 4 1, 042 (1 42 24 1) 27, 5 т, яруса Qтв.1 0, 4 1, 042 (2 42 16 1) 41,7 т, Qяруса тр.2 0, 4 1, 042 (3 73 23 2) 110 т. Согласно данным табл. 1 трубы малого диаметра могут быть уложены в штабель до 15 ярусов по высоте, что составляет 3, 75 м (высоты трюмов и твиндеков позволяют это сделать). Тогда общий вес данного груза с учетом сепарации будет составлять: трубы Qтр.1 27, 5 15 412 т, Qтрубы тв.1 41,7 15 625 т, трубы Qтр.2 110 15 1650 т. Вес подвижной техники (с учетом крепежного материала, табл.19, 20) на накатной палубе (рис. 2) определяется следующим образом: а/м Qтв.1– 4, МО 1,1 232 1, 058 270 т. Весовая нагрузка от груза в грузовом помещении не должна нарушать местную прочность палубных перекрытий. С этой целью для «тяжелых» грузов следует выполнить соответствующие проверочные расчеты по формуле: b Qmax q l , (20) Qгруза гр.помещ гр.помещ гр.помещ гр.помещ гр.помещ max где Qгр.помещ (т) — максимальная нагрузка на палубные перекрытия; qгр.помещ (т/м2) —удельная допустимая нагрузка на палубные перекрытия рассматриваемого грузового помещения (табл. 8). зерно Qтр.4 (1570) Qmax тр.4 (12, 3 15, 2 18, 3 3421), зерно Qтр.3 (2990) Qmax тр.3 (12, 3 33, 3 18, 3 7495), трубы Qтр.2 (1650) Qmax тр.2 (12, 3 26,8 18, 3 6032), 44 трубы Qтр.1 (412) Qmax тр.1(10, 9 10, 7 13, 0 1516), Qтрубы (625) Qmax (1, 75 10,7 18,0 337), тр.1 тв.1 а/м max Qтв.1– 4,МО (270) Qтв.1– 4,МО (1, 75 1600 2800). Полученные результаты свидетельствуют о необходимости снижения загрузки твиндека № 1 до 337 т с целью сохранения местной прочности твиндечной палубы. Таким образом, размещение грузов на судне при отходе из порта Стокгольм представлено на рис. 4. Общее количество груза (с учетом сепарации) при этом составляет 7229 т. Трюм 1 Трубы м/д 337 т Накатная палуба над МО а/м Накатная палуба отсека 4 а/м Накатная палуба отсека 3 а/м Накатная палуба отсека 2 а/м Трюм 1 Трубы м/д 412 т 270 т (232 шт.) Трюм 4 Зерно 1570 т Трюм 3 Зерно 2990 т Трюм 2 Трубы 1650 т Рис. 4. Размещение грузов на судне 6.5. Расчет статических моментов, создаваемых весовыми нагрузками На основании установленного распределения грузов на судне выполняется расчет статических моментов от всех весовых нагрузок (груз, запасы, балласт) на судне. Расчет выполняется в табличной форме (табл. 22). Подобная таблица должна быть составлена по каждому порту на отход с учетом расходования запасов и погрузки-выгрузки грузов по пути следования. Необходимые сведения о танках и поправках на влияние свободных поверхностей частично заполненных танков приведены в табл. 22. 45 Таблица 22 Емкости и центры тяжести танков № танка Назначение Расположение, шп. Емкость, м3 Масса, т 1 2 3 4 5 Тяжелое топливо 1 Положение ЦТ zgi xgi Момент инерции, т·м 6 7 8 0,96 т/м3 46 20 Переливной танк 119–122 18,4 17,4 0,84 94,00 20 23 Запасной танк 102–126 296,0 284,0 4,74 89,36 21 24 Запасной танк 102–126 296,0 284,0 4,74 89,36 21 25 Запасной танк 121–126 220,0 211,0 4,72 96,92 233 26 Запасной танк 121–126 246,0 236,0 4,70 96,84 233 27 Запасной танк 71–102 366,0 251,0 4,90 66,41 21 28 Запасной танк 71–102 366,0 251,0 4,90 66,41 21 36 Переливной танк 28–46 47,2 45,3 0,96 29,52 30 47 Отстойный танк 26–35 62,6 60,1 6,33 22,18 19 48 Отстойный танк 26–35 69,7 66,9 6,45 22,4 28 52 Расходный танк 30–35 31,3 30,0 9,39 23,56 9 2019,2 1933,4 4,85 75,95 – 56,09 224 Итого Тяжелое топливо 2 29 Запасной танк 71–76 0,96 216,0 119,0 4,90 т/м3 Продолжение табл. 22 1 30 2 Запасной танк 3 71–76 4 230,0 5 212,0 50 Отстойный танк 12–17 56,3 51,8 58 Расходный танк 17–22 29,7 27,3 59 Расходный танк 17–22 29,7 27,3 561,7 437,4 Итого Газойль 47 Расходный танк 12–15 49А Расходный танк 15–16 Запасной танк 48–52 35,8 Итого 7 56,15 8 224 6,62 9,43 43 12,64 13,18 1 12,64 13,18 1 5,88 46,90 – 0,84 т/м3 49 51 6 4,88 4,8 4,0 10,62 8,46 1 1,9 1,6 10,51 10,00 0 29,1 24,4 7,76 37,62 1 30,0 8,31 32,01 – Смазочное масло 0,9 т/м3 39 Циркуляционный танк 24–38 19,5 17,6 1,21 22,20 12 44 Сливной танк 36–38 3,9 3,5 4,08 27,24 0 60 Запасной танк 38–42 11,5 10,4 15,82 29,60 0 61 Запасной танк 43–48 12,6 11,3 16,53 34,15 2 62 Запасной танк 43–48 25,0 22,5 16,53 34,67 8 63 Запасной танк 38–42 8,2 7,4 16,58 29,64 0 67 Сепарационное масло 12–14 3,0 2,7 10,65 8,03 0 Продолжение табл. 22 1 2 3 4 5 6 7 8 68 Сепарационное масло 14–16 3,6 3,2 10,53 9,62 0 69 Сепарационное масло 17–20 17,4 15,7 10,62 12,43 4 Итого 104,7 94,3 11,78 25,74 – Итого 164,9 160,0 2,37 27,10 Отходы Пресная вода 1,00 т/м3 48 17 Запасной танк 58–68 65,5 65,5 0,92 48,20 83 18 Запасной танк 56–68 76,0 76,0 0,92 47,51 89 35 Охлаждающая вода 38–44 19,4 19,4 0,94 30,53 13 35а Охлаждающая вода 34–38 9,6 9,6 0,97 26,47 4 43 Котельная вода 38–46 26,9 26,9 4,04 31,54 12 53 Питьевая вода 5–11 29,3 29,3 10,55 4,88 51 54 Питьевая вода 5–11 29,3 29,3 10,55 4,88 51 256,0 256,0 3,46 34,17 – 159,06 46 Итого Балластная вода 1 Форпик 202 1,025 т/м3 243,0 249,0 5,54 Окончание табл. 22 1 49 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 22 31 32 42 64 65 Итого 2 3 4 5 6 7 8 Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Балластный танк Креновый танк Креновый танк Креновый танк Прочее Прочее 168–195 168–183 168–183 126–162 126–162 124–147 124–147 74–122 74–122 74–122 74–119 56–73 52–73 126–168 126–168 48–71 48–71 48–52 12 43–47 368,0 278,0 282,0 137,0 137,0 156,0 156,0 259,0 259,0 290,0 271,0 85,4 94,6 455,0 455,0 234,0 234,0 227,6 9,3 7,6 4438,5 377,0 285,0 289,0 140,0 140,0 160,0 160,0 266,0 266,0 297,0 278,0 87,5 97,0 466,0 466,0 240,0 240,0 228,3 9,5 7,8 4549,1 3,58 4,66 4,69 0,93 0,93 0,91 0,91 0,89 0,89 0,84 0,84 0,86 0,87 5,15 5,15 5,70 5,70 7,76 3,93 2,43 3,27 144,39 136,38 136,32 114,81 114,81 105,60 105,60 76,10 76,10 76,06 74,82 49,70 47,64 114,76 114,76 46,27 46,27 37,62 6,40 33,41 101,50 216 172 172 164 164 167 167 270 270 340 340 319 355 32 32 8 8 1 0 3 – Необходимо помнить, что при расчете моментов Mzi значения координаты Xi принимаются от миделя, а не от кормового перпендикуляра (КП). Расстояние от миделя до КП составляет 80,5 м. При полном заполнении грузового помещения значение координаты Zi выбирается из табл. 20, при неполном — снимается с рис. 5. Zgi , м 17 16 Бак 15 14 Тв № 4 13 Тв № 2 и 3 12 11 10 9 8 Тв № 1 7 6 трюм № 4 5 трюм № 2 трюм № 3 4 3 2 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Vi, м3 Рис. 5. Кубатура грузовых помещений и координаты ЦТ груза относительно ОП Таблица 23 Расчет статических моментов грузового плана Статья нагрузки Отход из порта Стокгольм Mi, т Z i, м Mzi, т·м X i, м Mxi, м 1 2 3 4 5 6 Твиндек № 1 – трубы 337 15,3 5156,1 61,71 20796,27 Трюм №1 – трубы 412 8,5 3502 60,19 24798,28 Трюм № 2 – трубы 1620 3,3 5346 33,17 53735,4 50 Продолжение табл. 23 2 3 4 5 6 Трюм № 3 – зерно 1 2990 4,62 13813,8 –4,12 –12318,8 Трюм № 4 – зерно 1570 5,15 8085,5 –35,11 –55122,7 Накатная палуба – а/т 270 9,65 2605,5 –9,39 –2535,3 Итого груз 7199 5,3492 38508,9 4,0774 29353,15 Дизельное топливо Танк 27 182 4,9 891,8 –13,99 –2525,18 Танк 28 182 4,9 891,8 –13,99 –2525,18 Танк 36 45 0,96 43,2 –50,88 –2289,6 Танк 47 60,1 6,33 380,433 –58,32 –3505,032 Танк 48 66,9 6,45 431,505 –58,1 –3886,89 Танк 52 30 9,39 281,7 –56,94 –1708,2 Итого дизельное топливо 566 5,15978 2920,438 –29,046 –16440,082 Танк 29 119 4,9 583,1 –24,41 –2904,79 Танк 30 212 4,88 1034,56 –24,35 –5162,2 Танк 50 51,8 6,62 342,916 –71,07 –3681,426 Танк 58 27,3 12,64 345,072 –67,32 –1837,836 Мазут Танк 59 27,3 12,64 345,072 –67,32 –1837,836 Итого мазут 437,4 6,06017 2650,72 –35,263 –15424,088 4 10,62 42,48 –72,04 –288,16 Танк 49А 1,6 10,51 16,816 –70,5 –112,8 Танк 51 3,4 7,76 26,384 –42,88 –145,792 9 9,52 85,68 –60,75 –546,752 Танк 39 17,6 1,21 21,296 –58,3 –1026,08 Танк 44 3,5 4,08 14,28 –53,26 –186,41 Танк 60 10,4 15,82 164,528 –50,9 –529,36 Танк 61 11,3 16,53 186,789 –46,35 –523,755 Танк 62 22,5 16,53 371,925 –45,83 –1031,175 Танк 63 7,4 16,58 122,692 –50,76 –375,624 Танк 67 2,7 10,65 28,755 –72,37 –195,399 Газойль Танк 49 Итого газойль Масло 51 Окончание таблицы 23 1 2 3 4 5 Танк 68 3,2 Танк 69 15,7 Итого масло 6 10,53 33,696 –70,78 –226,496 10,62 166,734 –68,07 –1068,699 94,3 11,7783 1110,695 –54,751 –5162,998 Танк 17 65,5 0,92 60,26 –32,3 –2115,65 Танк 18 76 0,92 69,92 –32,99 –2507,24 Танк 35 19,4 0,94 18,236 –49,97 –969,418 Танк 35А 9,6 0,97 9,312 –54,03 –518,688 Танк 43 26,9 4,04 108,676 –48,96 –1317,024 Танк 53 29,3 10,55 309,115 –75,52 –2212,736 Танк 54 29,3 10,55 309,115 –75,52 –2212,736 Итого вода 256 3,4556 884,634 –46,303 –11853,492 Танк 13 85,4 0,86 73,444 –30,8 –2630,32 Танк 14 94,6 0,87 82,302 32,86 –3108,556 Танк 31 234 5,7 1333,8 –34,23 –8009,82 Танк 32 234 5,7 1333,8 –34,23 –8009,82 Танк 64 9,3 3,93 36,549 –74,1 –689,13 Вода Балласт Танк 65 7,6 2,43 18,468 –47,09 –357,884 Итого балласт 664,9 4,32902 2878,363 –34,299 –22805,53 Итого загрузка 9226,6 5,31501 49039,43 –4,6474 –42879,792 Водоизмещение 17977 – – – – При определении водоизмещения судна необходимо учитывать вес его корпуса, который составляет 8750 т (считаем, что порожнее судно статических моментов не создает). 6.6. Проверка дифферента Дифферент судна определяется по диаграмме осадок носом и кормой (рис. 6, 7). Дифферент должен удовлетворять следующему неравенству: 1, 5 Tн Тк 0,5. 52 (21) При нарушении условия (21) необходимо произвести перераспределение весовых нагрузок по помещениям, после чего вновь выполнить необходимую проверку. Средняя осадка судна вычисляется по формуле: Тср Тн Тк . 2 (22) Величина средней осадки, должна соответствовать глубинам в портах захода. Мх ·103, т·м ‒160 ‒6,0 ‒140 ‒5,0 ‒120 ‒100 ‒4,0 ‒80 ‒3,0 ‒60 ‒2,0 ‒40 ‒1,0 м Дифферент на корму ‒20 d=0 0 d = +0,5 м 8 9 10 11 ∆·103, т Водоизмещение 12 Рис. 6. Диаграмма осадок носом и кормой 14 ‒200 16 18 20 22 24 Мх ·103, т·м 26 ‒200 54 ‒150 ‒150 ‒100 ‒100 ‒50 ‒50 0 0 +50 12 14 16 18 20 22 Рис. 7. Диаграмма осадок носом и кормой В рассмотренном примере Тн = 6,7 м, Тк = 7,7 м, Тср = 7,2 м, d = –1,0 м. 24 26 28 ∆·103, т 6.7. Проверка остойчивости Проверка остойчивости выполняется с использованием диаграммы контроля остойчивости (рис. 8). Остойчивость считается удовлетворительной, если расчетные точки на диаграмме окажутся внутри допустимой зоны. Если остойчивость обеспечивается, то можно перейти к проверке прочности, в противном случае необходимо перераспределить весовые нагрузки. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 0 150 160 0,5 20 10 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 h0, м 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 ∆w·103, т Рис. 8. Диаграмма контроля остойчивости Согласно приведенному ранее расчету, начальная поперечная метацентрическая высота h = 1,55 м, что соответствует области допустимых значений. 6.8. Проверка общей прочности Контроль общей прочности корпуса судна осуществляется по диаграмме контроля прочности (рис. 9). 55 Сумма моментов + Мх относительно миделя, тыс. т.км Дифферент 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 –4 –3 –2 –1 0 +1 +2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Дейдвейт Dw, тыс. т – Дифферент на нос + Дифферент на корму Рис. 9. Диаграмма для проверки общей прочности корпуса судна При использовании диаграммы необходимо определить суммарный статический момент, создаваемый грузом, запасами и балластом, расположенным только в нос от миделя. Требуется обратить внимание на грузовые помещения и танки, которые пересекаются миделем, — трюм и твиндек № 3, танки № 9, 10, 11, 12, 23, 24. Статические моменты этих помещений вычисляются умножением весовой нагрузки, содержащейся в этом помещении или танке, на приведенное плечо (табл. 24). 56 Таблица 24 Значения приведенного плеча, м Грузовое помещение Хпр Трал №3 2,68 Твиндек №3 2,44 Танк № 9–10 2,82 Танк № 11 2,82 Танк № 12 2,10 Танк № 23–24 8,35 При наличии палубного груза его статический момент учитывается только для части груза, расположенного над трюмом № 3 в нос от миделя. При перевозке автомобилей величина приведенного плеча принимается равной: для легковых а/м — 24,5 м; для грузовых а/м — 23,6 м; для трейлеров — 24,1 м. Независимо от результатов проверки прочности не разрешается при осадке по грузовую марку в морских условиях плавать с одним пустым трюмом № 2, № 3 или № 4. Примерный расчет положительных статических моментов выполнен в табл. 25. Таблица 25 Расчет положительных статических моментов с учетом приведенных плеч Статья нагрузок 1 Твиндек № 1 – трубы Трюм № 1 – трубы Трюм № 2 – трубы Трюм № 3 – зерно Накатная палуба – автотехника Итого груза Танк № 9 Танк № 10 Танк № 11 Танк № 12 Итого балласт Итого Отход из порта Стокгольм Mi , т 2 337 412 1620 2990 270 5629 Балласт 259 259 290 271 1079 Xi , м 3 61,71 60,19 33,17 2,68 24,5 20, 2448303 M Xi , т·м 4 20796,27 24798,28 53735,4 8013,2 6615,0 113 958, 15 2,82 2,82 2,82 2,1 2, 63916589 730,38 730,38 817,8 569,1 2847, 66 116 805,81 Условие сохранения общей прочности корпуса судна — выполнено (рис. 9). 57 6.9. Оформление грузового плана Основным элементом грузового плана является план размещения грузов на судне — графическое изображение положения каждой партии груза в грузовых помещениях судна и на верхней палубе. План размещения грузов на судне представляет собой схематический разрез судна в диаметральной плоскости (см. рис. 4), на котором изображается положение отдельных коносаментных партий с указанием номера коносамента, массы и наименования груза. В случае перевозки большого числа мелких партий груза, план размещения груза может быть дополнен сечениями в плоскости ватерлинии с целью наглядного представления о размещении партий груза по ширине судна. При перевозке грузов, размещаемых по площадям (подвижная техника), план размещения грузов выполняется в виде разрезов по палубам (см. рис. 2, 3). В контейнерных перевозках используется специальная форма планов размещения грузов в виде сочетания разреза по ДП и разрезов в плоскости шпангоутов для каждого штабеля контейнеров (см. рис. 1). План размещения грузов на судне носит чисто информационный характер и не всегда может использоваться для расчетов мореходных качеств судна. Более широкими возможностями обладает план размещения нагрузок на судне, представляющий собой масштабный чертеж судна, на который нанесены все грузовые партии и судовые запасы. В рамках курсового проекта выполняется план размещения грузов на судне, который дополняется необходимыми расчетами и схемами. Все проверочные расчеты и планы размещения грузов на судне должны быть выполнены по каждому порту захода. 7. Расчет основных технико-эксплуатационных показателей рейса В данном разделе проекта студенты должны определить основные технико-эксплуатационные показатели планируемого рейса. В их число входят: – показатели времени рейса, которые будут значительно отличаться от ранее определенных в главе 4, вследствие уточнения весовых нагрузок; – коэффициент использования грузоподъемности. Ввиду того что элементы ходового времени не зависят от загрузки судна, они не изменяются. Вместе с тем, резко изменится продолжительность стояночного времени. Необходимые формулы для расчета приведены в главе 4. Тогда реальное стояночное время в порту Стокгольм будет равно: T˜1 ст 749 4560 270 1 3,5 8, 32 0,15 8, 47 сут. 1500 3200 900 0, 268 24 Таким образом, продолжительность стоянки в первом порту захода снизилась примерно в четыре раза. Подобную корректировку времени рейса необходимо выполнить по всем портам захода. Динамический коэффициент использования грузоподъемности определяется по формуле: Q j Lj 5 K исп j 1 3 Dчист L k , (23) k 1 где Qj (т) — количество j-го груза; Lj (миль) — общая дальность перевозки j-го груза; Dчист (т) — чистая грузоподъемность судна (табл. 5). Величина коэффициента использования грузоподъемности изменяется в пределах от нуля до единицы. 59 8. Задания по вариантам Номер варианта задания студент определяет самостоятельно по номеру зачетной книжки. Если две последние цифры образуют число: – с 1 по 25 — номер варианта соответствует номеру зачетной книжки; – 26 по 50 — номер варианта соответствует номеру зачетной книжки за вычетом 25; – 51 по 75 — номер варианта соответствует номеру зачетной книжки за вычетом 50; – 76 по 99 — номер варианта соответствует номеру зачетной книжки за вычетом 75. Задания на курсовое проектирование представлены в табл. 26. Таблица 26 Варианты заданий на курсовое проектирование № варианта 1 01 02 03 04 05 Наименование грузов Порты захода 2 Цемент в пакетах Пшеница навалом Сталь в пакетах Консервы в ящиках Трубы б/диаметра Мука в мешках Контейнеры Пшеница навалом Проволока Пропсы в пакетах Трубы б/диаметра Автотехника класс 1 Овес навалом Сталь в рулонах Карбамид в пакетах 3 Фанера в пакетах Хлопок в кипах Котка Кейптаун Гамбург Гонконг Оборудование в ящиках Сталь в пакетах Мурманск Марсель Неаполь Тунис Металлолом Мука в пакетах Фримантл Владивосток Антверпен Рига Медь в слитках Карбамид в пакетах Генуя Хельсинки Рига Клайпеда Контейнеры Мешковина в кипах Гданьск Гамбург Бильбао СПБ 60 Продолжение табл. 26 1 2 3 06 Контейнеры Трубы малого диаметра Оборудование в ящиках Фанера в пакетах Автотехника класс 3 Таллинн Калининград Осло Марсель 07 Автотехника класс 2 Контейнеры Пшеница навалом Метизы в ящиках Лес в бревнах Брюссель СПБ Гуль Бремен 08 Контейнеры Роллтрейлеры Сталь в рулонах Оборудование в ящиках Хлопок в кипах Мурманск Гамбург Афины Новороссийск 09 Контейнеры Роллтрейлеры Трубы чугунные Мука в пакетах Пиломатериалы в пакетах Калининград Клайпеда Рига Стокгольм 10 Контейнеры Бумага в рулонах Уголь навалом Оборудование в ящиках Пиломатериалы в пакетах Глазго Бремен Бордо СПБ 11 Пиломатериалы в пакетах Автотехника класс 10 Овес навалом Контейнеры Каучук в кипах Сидней Роттердам Рига СПБ 12 Контейнеры Роллтрейлеры Пшеница навалом Стекло в ящиках Проволока в пакетах Архангельск Берген Калининград Гавр 13 Контейнеры Автотехника класс 7 Фанера в пакетах Контейнеры Бумага в рулонах Трубы большого диаметра Мешковина в тюках Овес навалом СПБ Роттердам Гамбург Плимут Каучук в кипах Пряжа в ящиках СПБ Генуя Александрия Новороссийск 14 61 Продолжение табл. 26 1 2 3 15 Контейнеры Бумага в рулонах Уголь навалом Оборудование в ящиках Пиломатериалы в пакетах Глазго Бремен Бордо СПБ 16 Фанера в пачках Хлопок в кипах Яблоки в ящиках Сталь в рулонах Алюминий в чушках Осло Антверпен Бильбао СПБ 17 Балансы в пакетах Стекло в ящиках Трубы малого диаметра Оборудование в ящиках Пшеница навалом Рига Киль Гамбург Монреаль 18 Рубероид в рулонах Мука в пакетах Автотехника класс 4 Оборудование в ящиках Фанера в пакетах Гамбург Нант Неаполь Сингапур 19 Контейнеры Автотехника класс 3 Сталь в рулонах Цемент в пакетах Уголь навалом СПБ Гамбург Ливерпуль Одесса 20 Сталь в пачках Катоды медные в пакетах Мука в пакетах Контейнеры Пшеница навалом СПБ Хельсинки Рига Гамбург 21 Контейнеры Медь в слитках Бумага в рулонах Автотехника класс 5 Оборудование в ящиках Выборг Хельсинки Бремен Росток 22 Трубы большого диаметра Автотехника класс 2 Оборудование в ящиках Проволока Дильсы в пакетах Калининград Квебек Н.Орлеан Гамбург 23 Пиломатериалы в пакетах Сталь в рулонах Автотехника класс 1 Бумага в ящиках Контейнеры Гамбург Лондон Глазго Хьюстон 62 Окончание табл. 26 1 2 3 24 Автотехника класс 4 Ж/б опоры Оборудование в ящиках Контейнеры Хлопок в кипах Котка Киль Аделаида Владивосток 25 Комбикорм в пакетах Бумага в кипах Оборудование в ящиках Трубы чугунные Контейнеры Хельсинки Калининград Бремен СПБ 26 Сталь в рулонах Цемент в мешках Фанера в пачках Контейнеры Хлопок в кипах Марсель Гавр Роттердам Рига Библиографический список 1. Общие о специальные правила перевозки грузов. — Санкт-Петербург : ЦНИИМФ, 1997. — 357с. 2. Правила безопасной морской перевозки генеральных грузов : в 2 т. Т. 2, кн. 3. — Санкт-Петербург : ЦНИИМФ, 2012. — 764 с. 3. Кацман Ф. М. Основы остойчивости морского судна / Ф. М. Кацман, Б. П. Коваленко. — Санкт-Петербург : ГМА, 2003. — 48 с. 4. Немчиков В. И. Организация работы и управление морским транспортом. — Москва : Транспорт, 1982. — 343 с. 5. Слицан А. Е. Технология перевозки навалочных грузов морем. — Санкт-Петербург : ГМА, 2004. — 72 с. 6. Слицан А. Е. Технология перевозки лесных грузов морем / А. Е. Слицан, Ю. И. Васильев. — Санкт-Петербург : ГМА, 2004. — 44 с. 7. Слицан А. Е. Технология перевозки металлических изделий и бумажной продукции морем / А. Е. Слицан, Е. М. Слицан. — Санкт-Петербург : Изд-во ГМА, 2005. — 44 с. 8. Снопков В. И. Технология перевозки грузов морем. — Санкт-Петербург : НПО «Профессионал», 2006. — 558 с. 9. Союзов А. А. Организация и планирование работы морского флота. — Москва : Транспорт, 1979. — 416 с. 63 Учебное издание Слицан Андрей Евгеньевич, канд. техн. наук, доц. Пантелеев Юрий Федорович, канд. техн. наук, доц. Ситов Александр Николаевич, канд. экон. наук ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ МОРЕМ Учебно-методическое пособие 198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, 2 Тел.: (812) 748-97-19, 748-97-23 E-mail: izdat@gumrf.ru Ответственный за выпуск Редактор Оригинал-макет М. В. Беглецова Л. Б. Кожева М. В. Смирнова Подписано в печать 30.12.2019 Формат 60×90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Усл. печ. л. 4,0. Тираж 50 экз. Заказ № 455/19
