Технология морских перевозок

Хотя поверхность груза может казаться сухой, может произойти скрытое разжижение, приводящее к смещению груза. Грузы с большим влагосодержанием подвержены скольжению, в особенности когда груз погружен малым слоем и подвергается воздействию больших углов крена.

Груз, находящийся в возникшем в результате этого вязком разжиженном состоянии, может перетекать к одному борту судна при крене и не полностью возвращаться при крене в другую сторону. Вследствие этого постепенно судно может достичь опасного угла крена и совершенно неожиданно опрокинуться. которая

Концентраты или другие грузы, способные разжижаться, должны приниматься к погрузке только тогда, когда действительное влагосодержание груза менее ТПВ. Несмотря на это положение, такие грузы могут приниматься к погрузке на специально построенные или специально приспособленные суда, даже если их влагосодержание превышает ТПВ.

Во время рейса должны приниматься надлежащие меры, с тем чтобы предотвратить попадание жидкостей в грузовое помещение, в котором во время рейса размещены эти навалочные грузы.

Капитаны судов должны предупреждаться о том, что использование воды для охлаждения этих грузов во время нахождения судна в море может привести к возникновению опасности. Подача воды может довести влагосодержание этих грузов до влажности разжижения. При необходимости внимание должно обращаться на применение воды водораспылением.

Специально построенные или приспособленные грузовые суда

Грузы, влагосодержание которых превышает ТПВ, должны перевозиться только на специально построенных или специально приспособленных грузовых судах.

Специально построенные грузовые суда должны иметь постоянные ограничивающие конструкции, расположенные таким образом, чтобы ограничивать любое смещение груза до допустимых пределов. На рассматриваемом судне должен иметься документ, подтверждающий одобрение этих конструкций Администрацией.

Специально оборудованные суда должны быть оборудованы специально сконструированными переносными переборками, чтобы ограничивать любое смещение груза до допустимых пределов. Специально оборудованные суда должны отвечать следующим требованиям:

- Конструкция и расположение таких специальных устройств должны надлежащим образом обеспечивать не только противодействие тем огромным силам, которые возникают в результате перетекания разжиженных навалочных грузов с высокой плотностью, но и снижение до приемлемого безопасного уровня возможных кренящих моментов, возникающих в результате поперечного перетекания груза в грузовом помещении. Переборки, предусматриваемые в целях выполнения этих требований, не должны изготавливаться из дерева.

- Элементы судовых конструкций, ограничивающих такой груз, должны быть усилены по мере необходимости.

- Схема специальных устройств, а также подробные данные об условиях остойчивости, положенных в основу конструкции, должны быть одобрены Администрацией. На рассматриваемом судне должен иметься документ, подтверждающий одобрение Администрацией.

Методы испытаний грузов, способных разжижаться

Существуют признанные международные и национальные методы для определения влагосодержания различных веществ.

Капитан судна может провести проверочные испытания для приблизительного определения возможности разжижения груза на борту судна или на причале с помощью следующего вспомогательного метода:

Металлическая банка цилиндрической формы или подобная ей емкость (объемом 0,5 - 1 л) наполовину заполняется пробой вещества. Затем эту банку берут в руку и резко ударяют с высоты около 0,2 м о твердую поверхность, такую, как поверхность массивного стола. Эту процедуру повторяют 25 раз с интервалами в одну или две секунды. После этого поверхность вещества проверяют на предмет появления свободной влаги или состояния разжижения. Если обнаружено появление свободной влаги или состояние разжижения, то следует принять меры к проведению дополнительных лабораторных испытаний вещества для того, как оно будет принято к погрузке.

Перевозка отходов навалом

Трансграничная перевозка отходов представляет угрозу для здоровья человека и для окружающей среды.

Отходы должны перевозиться согласно соответствующим международным рекомендациям и конвенциям, и в частности, если речь идет о навалочной перевозке морем, положениям настоящего Кодекса.

Отходы означают навалочные грузы, содержащие или загрязненные одним или несколькими компонентами, использование которых не предполагается, но которые перевозятся для сброса, сжигания или удаления другими методами.

Трансграничная перевозка отходов означает любое перемещение отходов из района, находящегося под национальной юрисдикцией одной страны, в район или через район, находящийся под национальной юрисдикцией другой страны, либо в район или через район, не находящийся под национальной юрисдикцией какой-либо страны, при условии что такая перевозка затрагивает по крайней мере две страны.

Документация

Помимо требуемой документации для перевозки навалочных грузов все трансграничные перевозки отходов должны сопровождаться документом о перевозке отходов из пункта, в котором начинается трансграничная перевозка, до пункта удаления. Этот документ должен в любое время предоставляться компетентным властям и всем лицам, причастным к управлению операциями по перевозке отходов.

Классификация отходов

Отходы, содержащие лишь один компонент, который является грузом, применимых к грузам классов 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 6.1, 8 или 9, должны рассматриваться в качестве этого конкретного груза. Если концентрация этого компонента такова, что отходы продолжают представлять опасность, присущую самому компоненту, то они должны быть включены в класс, применимый к этому компоненту.

Отходы, содержащие два или более компонента, которые являются грузами, применимых к грузам классов 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 6.1, 8 или 9, должны быть включены в применимый класс в соответствии с их опасными характеристиками и свойствами.

Порядок действий на случай аварии

В случае если во время перевозки отходы будут представлять опасность для перевозящего их судна или для окружающей среды, капитан должен немедленно проинформировать компетентные власти стран происхождения и назначения и получить рекомендации о действиях, которые следует предпринять.

ЛЕКЦИЯ 7. ГРУЗОВОЙ ПЛАН СУДНА

Правильно загрузить судно - это обеспечить его безопасное плавание при максимальном экономическом эффекте.

Расчет грузового план - серьезная инженерная работа с большим количеством решений, из которых надо выбрать оптимальное для данных условий. При этом понятие «оптимальное» может быть неоднозначным. В одном случае - это наиболее полное использование грузоподъемности или грузовместимости, в другом - получение максимального дохода. Выработать и рекомендовать все возможные варианты загрузки судна невозможно. Т.к. существует широкая номенклатура грузов с своими физико-химическими свойствами , многочисленность конструктивных типов транспортных судов, разнообразие направлений перевозки. Все это требует творческого подхода к составлению грузового плана.

Общие требования

Перевозчик несет ответственность за правильное размещение, крепление, сепарацию грузов на судне. Указания перевозчика, касающиеся погрузки, крепления и сепарации груза обязательны для организаций и лиц, производящих грузовые работы.

Размещение грузов влияет на провозную способность судна не только через степень использования грузоподъемности и вместимости, но и своим воздействием на скорость хода и производительность грузовых работ. При неудачном размещении груза судно приобретает нежелательный дифферент, испытывает усиленную качку и вибрацию, возможна сильная заливаемость палуб. Эти обстоятельства снижают скорость судна, способствуют возникновению аварийных ситуаций.

Грузовой план - это графическое изображение на чертеже судна расположения каждой партии груза в судовых помещениях на данный рейс.

Грузовой план составляется на основе общих требований:

- сохранение необходимой остойчивости, прочности и дифферента судна

- наиболее выгодное использование грузоподъемности и вместимости судна;

- возможность обеспечения погрузки и выгрузки груза в минимальные сроки

- безопасное плавание судна;

- сохранную и своевременную доставку грузов;

- соблюдение очередности погрузки с расчетом выгрузки судна в промежуточных портах без дополнительных перевалок;

- исключение возможного повреждения грузов от их взаимовредного влияния друг на друга (влажность, запахи);

- исключение смешивания грузов различных коносаментных партий;

- соблюдение норм техники безопасности и охраны труда экипажа судна и работников порта;

- кроме этих технических и организационных требований необходимо учитывать наиболее высокую экономическую эффективность работы судна.

Исходной информацией для составления грузового плана является:

- информация о грузе (его физико-химические свойства, совместимость грузов)

- информация о судне (его весовые и объемные характеристики, размеры и грузовых помещений).

- условия плавания (условия предстоящего рейса).

Этапы составления грузового плана

Анализ условий рейса (трасса, порты) грузы, судно)

Расчет чистой грузоподъемности судна на рейс.

Определение загрузки судна (однородные грузы, различные)

Расчет распределенной массы по грузовым отсекам и помещениям судна.

Составление таблицы комплектации грузов в грузовых помещениях.

Графическое изображение грузового плана.

Проверка и исправление дифферента

Проверка и исправление остойчивости.

Проверка общей и местной прочности.

Формулировка рекомендаций и предложений по сохранной доставке грузов и безопасности перевозки.

Грузовой план составляется до начала погрузки. Различают предварительный и исполнительный груз. план.

Предварительный - составляет в нескольких экземплярах порт, а утверждает капитан судна. В случае перевозки опасных и легковоспламеняющихся грузов предварительный план согласовывается с пожарной инспекцией порта. Предварительный план составляют заблаговременно до подхода судна под грузовые операции, с расчетом концентрации грузов в одном месте на причале или складе. В процессе согласования плана с капитаном судна и при дальнейшей погрузке возможны некоторые изменения связанные со спецификой грузовых работ в порту или очередностью подачи груза. Все изменения в грузовом плане согласовывают с капитаном.

Одновременно с началом ПРР приступают к составлению исполнительного груз плана, отражающего фактическое размещение грузов на судне.

В зависимости от состава грузов и конструкции судна грузовые планы бывают одно- и многополосными

Однополосный - это схематическое изображение разреза судна по диаметральной плоскости, на котором показано размещение грузов по трюмам, твиндекам и на палубе. Такой план составляется при погрузке небольшого количества партий грузов.

Многополосный - составляют при большом количестве коносаментных партий.

Кроме того грузовые планы могут иметь разрез по диаметральной плоскости - для сухогрузных судов и по горизонтальной плоскости - для танкеров. Такие планы - одноплоскостные; для контейнеровозов - они многоплоскостные. Т.к. здесь указываются поперечные разрезы судна по секциям контейнеров.

Существуют:

Грузовой план для универсального судна.

Грузовой план для контейнеровоза (контейнеросхема). На продольных, поперечных или горизонтальных сечениях показывается место каждого контейнера, который имеет свой шифр (код). Рекомендуется тяжелые контейнеры размещать в нижней части, а легкие в верхней. Составлять груз план таким образом, чтобы в процессе погрузки судно не получало измененного крена.

Грузовой план для ролкеров. Решается задача оптимального использования грузовых палуб, рассматриваются оптимальные схемы крепления грузов.

Грузовой план для лихтеровозов - оптимальное использование грузоподъемности и вместимости.

Грузовой план для рудовоза- решается вопрос о степени заполнения грузовых помещений, о балластировке судна в процессе грузовых операций.

Ход работы

Необходимо определить количество запасов на рейс. Сначала устанавливают общую протяженность трассы, затем по карте зон определяют какие зоны и в какой последовательности будет проходить судно. Для расчета загрузки в порту отправления необходимо выбрать такое водоизмещение, чтобы ни на каком участке перехода грузовая марка не оказалась утопленной. При расчете ходовых запасов к полученному количеству добавляют штормовой запас. Для его определения исходят из повторяемости ветров силой 6 балов и более в районе плавания. Для районов дейсвтия летней грузовой марки -5%, район Атлантики севернее 500 сев.широты - 10%, в Аравийском море в период муссонных дождей 30%, в зимнее время Балтийское и Японское моря - 20%, Атлантический океан от 5 до 30%.

Запас провизии для экипажа 2,5-3,0 кг на человека в сутки.

Запас смазочного масла составляет 4-6% запаса топлива.

Запас пресной воды (питьевой и мытьевой) для экипажа составляет 70-100 литров в сутки.

Обычно нет необходимости рассчитывать стояночные запасы, расходуемые в начальном и конечном портах. Т.к. к моменту окончания погрузки стояночные запасы, предусмотренные на время погрузки будут израсходованы, а в конечном порту возможно пополнение запасов в процессе выгрузки.

Грузовой план составляется на основе общих требований к оптимальному размещению грузов с учётом условий предстоящего рейса. Для выполнения этих требований необходимо обеспечить:

наиболее выгодное использование грузоподъёмности и грузовместимости судна;

возможность проведения погрузки-выгрузки груза в минимальные сроки;

соблюдение очерёдности погрузки грузов с учётом их свободной выгрузки в промежуточных портах без дополнительных перевалок;

сохранение необходимой остойчивости, дифферента и прочности корпуса на протяжении рейса;

безопасное плавание судна;

сохранную и своевременную доставку грузов;

соблюдение норм техники безопасности и охраны труда экипажа и работников портов.

Помимо технических и организационных требований, при составлении грузового плана учитывают необходимость достижения наиболее высокой экономической эффективности работы судна. Особенно это имеет значение при перевозке грузов, когда номенклатуру и массу грузов следует выбирать (если предоставляется такая возможность) исходя из максимальной фрахтовой выручки.

Для составления грузового плана нужно знать подробные данные о судне, грузе и условиях предстоящего плавания.

Анализ внешних условий протекание рейса, выполняется на основании информации полученной из официально-справочной нормативной базы позволяет учесть состав всех факторов, которые прямо или косвенно могут повлиять на составление и расчет грузового плана. Глубины в портах и на переходе, расстояния по участкам рейса, действующие грузовые марки, наличие каналов, узкостей всё это прямо или косвенно влияет на определение чистой грузоподъёмности, регламентирующей загрузку судна по массе.

Исключение возможности ухудшения качества грузов при их нахождении на судне, за счет взаимного вредного влияния грузов друг на друга (влаги, пыли, грязи, газов и др.) обеспечивается только при знании физико-химических и транспортных характеристик грузов и учёт их в таблице совместимости грузов на предстоящий рейс.

Рациональное использование технических перевозочных возможностей (чистой грузоподъёмности и грузовместимости судна) обеспечивается при наличии полной информации по технико-экономическим характеристикам судна. Располагая упомянутой нормативно-справочной базой данных можно составить рациональный грузовой план судна, который обеспечивает экономическую эффективность рейса.

Грузовой план только тогда может быть принят к исполнению, когда он обеспечивает безопасность плавания, т.е. судно имеет достаточную остойчивость, продольную прочность, допустимый дифферент. Этих целей можно достичь при нормальном распределении весовых нагрузок по длине, ширине и высоте судна.

Грузовые планы классифицируются на однополосные и многополосные.

Однополосный грузовой план составляется при перевозке на судне небольшого количества партий грузов в большом объеме и когда каждую партия погруженных на судно грузов можно отобразить на схеме диаметральной плоскости грузовых помещений судна.

Многополосный грузовой план такой план, когда расположение груза (контейнера) на судне показано в трехмерном изображение (по длине, ширине и высоте), характерным представителем такого плана является грузовой план контейнеровоза.

Для грузовых судов многополосный грузовой план представляет собой ряд сечений грузовых помещений на различных высотах, на которых показаны коносаментные партии груза, их масса и количество. Количество сечений грузового помещения зависит от количества грузовых партий так как все они должны быть изображены на многополосном грузовом плане для последующего расчёта дифферента, остойчивости и прочности судна.

Различают предварительный и исполнительный грузовой план. Предварительный грузовой план составляется до прихода судна в порт под погрузку и предоставляется капитану на утверждение. Проверенный и подписанный капитаном предварительный грузовой план является основанием для начала производства погрузки. Однако, в процессе погрузки могут оказать влияние факторы, которые требуют корректировки предварительного плана (некачественная маркировки груза, груз не соответствует грузовым документам, прочность тары не соответствует требованиям и др.), в следствии чего происходит замена грузовых партий.

Для учёта этих замен и отображения фактически погруженных на судно грузов и их расположение в грузовых помещениях одновременно с погрузкой ведется исполнительный грузовой план.

Грузовые планы специализированных судов

Обработка специализированных судов в портах значительно отличается от технологии обработки универсальных судов. Кроме общих требований, предъявляемых к составлению грузового плана, существует ряд специфических особенностей, которые свойственны каждому типу специализированного судна и которые должны быть учтены при составлении грузового плана конкретного специализированного судна.

Для судов-контейнеровозов при подготовке предварительного грузового плана составляют списки контейнеров с указанием их номера, массы, размеров и номеров оттисков пломб. Контейнеры с опасными грузами выделяются в отдельную особую группу и разбиваются по видам опасности (указывается класс, подкласс и группа по списку МОПОГ).

Грузовой план контейнеровоза - это лист (набор листов) с развёрнутым изображением ячеек секций судна, в которых указываются номера устанавливаемых контейнеров и их масса. К грузовому плану прилагается сводный лист (ротационный план) (рис.9.1, 9.2), в котором указывается общее расположение контейнеров, цветными карандашами отмечаются массивы контейнеров, следующие в различные порты, а также контейнеры специальные (рефрижераторные, с опасными грузами и пр.).

Рис. Контейнеровоз

При размещении контейнеров на судне необходимо соблюдать следующие правила.

Число ярусов должно определяться требованиями к обеспечению остойчивости судна и величиной допустимой нагрузки на конструкции судна - палубы, крышки трюмов и т.д. В тех случаях, когда контейнеры выступают за люковые крышки или другие опорные палубные конструкции, необходимо предусматривать дополнительные опоры для распределения нагрузки от контейнера.

При расчёте грузового плана контейнеры по массе разбивают на группы: 1 группа - масса контейнеров до 4 т; II группа - масса от 4 до 7 т; III группа от 7 до 10 т; IV группа - от 10 до 15 т; V группа - свыше 15 т.

Рис. Ротационный план контейнеровоза

При расчёте грузового плана необходимо учитывать давление всей массы на палубу и крышки трюмов. Выбор числа ярусов контейнеров может производиться либо по расчётному методу, либо, исходя из типовых схем крепления, но при этом должно быть принято в расчёт место расположения контейнеров, степень их защиты от воздействия морской стихии и качество средств крепления. К грузовому плану должны прилагаться: таблицы для расчёта суммарной массы груза контейнеров на судне и моментов массы груза относительно основной плоскости и миделя; таблицы для расчёта остойчивости и посадки судна с грузом контейнеров на момент отхода из порта погрузки и на приход в порт назначения; таблицы для расчёта суммарной массы контейнеров в данном ряду и момента массы груза относительно основной плоскости судна.

Расчёт параметров остойчивости и посадки судна начинается с заполнения ячеек на грузовом плане с указанием номеров контейнеров и их массы.

После заполнения ячеек подсчитываются произведения масс контейнеров на возвышение центра тяжести ячеек от основной плоскости по каждому ярусу. Сделав расчёт сумм моментов массы контейнеров и судовых запасов относительно основной и миделя, рассчитывают метацентрическую высоту и посадку судна.

Если при расчётах получены неудовлетворительные результаты, то необходимо выполнить балластировку судна или перераспределить лёгкие и тяжёлые контейнеры по высоте, а возможно и по длине.

В практике международных перевозок принято, в зависимости от размера судна, несколько систем нумерации контейнеров: трёх-, четырёх-, пяти- и шестизначная. Трёхзначная система наиболее простая, но её можно применять только на небольших судах. Суть этой системы в том, что каждая судовая ячейка обозначается трёхзначным номером. Нумерация начинается с носа судна. Первая цифра обозначает номер секции (номер ряда «bay» контейнера по длине судна), вторая - номер яруса «tier» контейнера по высоте (счёт начинается от трюмного пайола вверх), третья - порядковый номер контейнера в секции (при этом рядам правого борта присваивают нечётные номера, левого - чётные, а средние контейнеры имеют номер 0. В практике перевозок может приниматься и иная система нумерации ячеек и секций, т.е. нумерация в, этом случае, ведётся от правого борта к левому.

В настоящее время наиболее универсальной с точки зрения возможностей нумерации контейнеров на крупнотоннажных контейнеровозах является шестизначная система. Суть этой системы заключается в следующем: первая пара цифр обозначает поперечный ряд (секцию) контейнеров по всей длине судна (начиная с носа), при этом нечётные цифры обозначают ячейки, которые предназначены для погрузки 20 -футовых, а чётные - для 40 -футовых контейнеров, вторая пара - ряд контейнеров по ширине судна, начиная от ДП судна, ячейки правого борта обозначаются нечётными номерами, а правого - чётными, третья пара - номер яруса по высоте. Трюмные ячейки имеют нумерацию ярусов 01, 02, 03 и т. д., а палубные - 11, 12, 13, 14. Шестизначная система позволяет использовать её на всех контейнеровозах, а обработка данных выполняется при помощи судовых бортовых ЭВМ.

Например, на грузовом плане т/х «Spica» положение каждого контейнера было обозначено индексом, состоящим из шести знаков: по длине, ширине и высоте. Контейнер с индексом 240114 - это 40 -футовый контейнер, расположен в 24 ряду по длине судна (трюм № 3), с правого борта, первый от ДП, в 7 ярусе по высоте (в трюме). Для быстрого составления грузового плана, удобств при его чтении, на нем помещали дополнительные сведения в виде схем поперечного разреза ряда с нумерацией ячеек и обозначением ярусов, условных обозначений, принятых для стандартных и нестандартных контейнеров. Каждому порту назначения присваивался свой буквенный индекс, а все контейнеры, следовавшие в этот порт, выделяли на плане отдельным цветом. Например, Kingstone - KNG (зелёный), Fortaleza -FRT (желтый), Montevideo - MNT (красный) и т.д., а буквенный индекс FRT/TRZ (Terezina) означал, что контейнер должен быть выгружен в порту Fortaleza и дальше доставлен в город Terezina.

Для судов ролкеров грузовой план судна с горизонтальным методом погрузки/выгрузки по его назначению и этапам разработки, прохождения согласования и утверждения можно разделить на три вида: ротационный, предварительный и исполнительный.

Ротационный грузовой план - это графическое изображение грузовых палуб судна, разделённых на секции (блоки), в которых определены места и положение отдельных унифицированных грузовых мест (площадь одного места обычно равна площади 20-футового контейнера. Каждой секции (блоку) и штатному месту для установки укрупнённой грузовой единицы (УГЕ) или контейнеров присваивают определённый шифр (рис. 9.3), необходимый для планирования загрузки судна и информации портов выгрузки и промежуточных портов захода. Например, шифр 35 ПБ-06 обозначает: 3 - третья палуба, 5 секция, правый борт, 06 - номер места.

Рис. Разбивка палубы ролкера на секции (Ротационный грузовой план ролкера)

Ротационный грузовой план разрабатывает завод-строитель, который в соответствии с ним производит разметку судовых грузовых палуб, устанавливает штатное оборудование для крепления грузовых мест. По ротационному плану определяют общую вместимость судна в контейнерах, 20-футовых и в комбинации при загрузке 20- и 40-футовых контейнеров. На основании ротационного плана завод-строитель составляет инструкции по загрузке судна и специальные таблицы для расчёта остойчивости, в которых для каждого грузового блока рассчитаны объёмы грузового помещения, площадь палубы, отстояние ЦТ загруженного блока от кормового перпендикуляра, а также основной плоскости палубы и ДП судна, сводные таблицы нагрузок на все палубы. Кроме того, в инструкции по загрузке судна указывается равномерная нагрузка на палубу и допустимая нагрузка на одну ось.

В практике перевозок палубы нумеруются сверху вниз, номер палубы, как правило, является первой цифрой номера блока.

Предварительный грузовой план составляют за 48 часов до постановки судна под погрузку по грузовым спискам. При составлении грузового плана всю номенклатуру груза, намеченного к погрузке, разбивают по портам выгрузки, отдельно выделяют количество контейнеров, ролл-трейлеров и других укрупнённых грузовых мест (УГМ), легковых автомобилей, тяжёлой и специальной техники на колёсах, грузов по списку Правил МОПОГ.

Предварительный грузовой план должен включать расчёты дедвейта, метацентрической высоты, осадку и дифферент судна на момент отхода из первого порта и ориентировочные расчёты этих данных на приход и отход во всех последующих портах линии.

В последующих портах захода судно должно иметь следующую информацию: время проведения грузовых операций и ожидания перешвартовки; количество груза, подлежащее погрузке-выгрузке, и место его размещения на судне (номер блока); список опасных грузов, их номер и класс по списку Правил МОПОГ; список рефрижераторных грузов и лист температур для рефрижераторных контейнеров; количество членов экипажа, которое необходимо выделить для обслуживания перегрузочной техники, обеспечения крепления груза и зачистки грузовых помещений; предполагаемое время окончания грузовых операций и отхода судна от причала.

Для правильного составления предварительного грузового плана порт должен получить от судна информацию о количестве груза на борту судна и его расположении по блокам, массе груза, подлежащего выгрузке в данном порту, наличии в танках топлива, пресной и балластной воды и других грузов.

Кроме указанной информации, на каждом отдельном направлении может быть установлена практика обмена дополнительной информацией, которая окажется необходимой в системе «судно-груз-порт» в зависимости от особенностей судна, транспортных характеристик груза, обычаев страны и портовых правил.

Основными критериями оценки качества составления предварительного грузового плана является обеспечение безопасности плавания и сохранной перевозки грузов; обеспечение технологичности выполнения погрузочно-разгрузочных работ с учётом достижения минимума стояночного времени под грузовыми операциями; оптимальное использование грузоподъёмности и грузовместимости судна.

При составлении предварительного грузового плана для ролкера разрабатывают схему размещения укрупнённых грузовых мест раздельно для всех палуб. Схему загрузки и расстановки грузовых мест составляют с учётом требований “Инструкции по загрузке судна, размещению и креплению груза”, которая входит в комплект документов, выдаваемых на судно заводом-строителем. Размещение груза производят с учётом очерёдности погрузки-выгрузки каждой единицы груза, удобства размещения и крепления, доступа к опасным грузам и других факторов.

Каждое судно имеет свою структуру транспортных путей, ведущих к грузовым палубам и отдельным грузовым площадкам, которые определены конструкцией судна. Для оперативного управления погрузочными и разгрузочными работами целесообразно построить граф транспортных путей с учётом технологической последовательности обработки судна и разработать схемы движения транспорта. Граф определит очерёдность и возможность доступа к определённым грузовым помещениям судна, а также время вынужденных задержек перегрузочной техники в процессе доставки укрупнённых грузовых мест к месту их установки на судне.

Грузы, перегружаемые способом наката, разделяют на самоходные (перегружаются своим ходом), буксируемые (имеют ходовую часть, но не имеют двигателя), грузы, перегружаемые способом «погрузчик-погрузчик» (trank to trank), т.е. грузы сформированные на поддонах и перегружаемые автопогрузчиками.

После выполнения всех перечисленных требований приступают к расчёту остойчивости судна, которая оценивается по типовым вариантам загрузки судна. Опыт эксплуатации судов с горизонтальной погрузкой требует производить расчёты остойчивости и продольной прочности судна на начало погрузки, в период грузовых операций и во время рейса, при максимальном расходе топлива, воды и судовых запасов. Последовательность загрузки должна быть такой, чтобы судно не потеряло остойчивость при размещении максимального количества груза на верхних палубах и минимального - на нижних.

По каждому варианту грузового плана капитан обязан установить возможность его практического осуществления при удовлетворении требований Регистра судоходства Украины к остойчивости с учётом возможной балластировки судна как в порту при погрузке, так и в рейсе, по мере расходования судовых запасов.

В процессе погрузки составляют исполнительный грузовой план. Расчёты основных параметров исполнительного грузового плана, остойчивости, продольной прочности и посадки судна выполняют после окончания погрузки.

Лихтеровозы

Разработка предварительных грузовых планов для лихтеровозов разбивается на два этапа: формирование партий грузов и загрузка лихтеров; формирование комплекта лихтеров и загрузка лихтеровоза.

Первый этап является сложной и ответственной операцией, От правильного распределения грузов по лихтерам зависит в конечном счёте результаты загрузки лихтеровоза в целом. Это обусловлено тем, что грузовые партии могут превышать грузоподъёмность отдельного лихтера. Учитывая невозможность разрыва отдельных коносаментных партий, часто бывает в одном лихтере недоиспользована грузовместимость, а в другом - грузоподъёмность. Совмещать в одном лихтере «лёгкие» и «тяжёлые» грузы можно только при условии, если они следуют в адрес одного грузополучателя.

Для повышения коэффициентов использования их грузоподъёмности и грузовместимости разрабатываются типовые грузовые планы для загрузки лихтеров генеральными грузами, которые наиболее часто перевозят в обслуживаемом направлении

Рис. Грузовой план лихтеровоза: а) боковой вид судна; б) план размещения лихтеров (1, 2 - лихтера)

Составление предварительных грузовых планов для лихтеровозов типа ЛЭШ в принципе аналогично с контейнеровозами, а на судах типа СИ-БИ - с ролкерами. Это объясняется аналогичными по своему принципу методами производства грузовых операций, а следовательно, аналогичными возможностями по приёму и сдаче партий грузов в промежуточных портах заходов. Разница заключается только в размерах модуля укрупнения груза.

Составление предварительных грузовых планов для комбинированных судов (контейнеровоз-ролкер, лихтеровоз-контейнеровоз и т.д.) является комбинированной задачей, которая должна учесть все особенности работы судна в комплексе.

Методика расчета и составления грузового плана судна

В процессе расчета и составления грузового плана морского судна необходимо правильно использовать нормативные, справочные и другие специальные материалы при решении задач по организации и технологии морских перевозок.

Проект грузового плана состоит из пояснительной записки и графических материалов, выполненных в соответствии с установленными требованиями. Пояснительная записка выполняется на листах стандартного формата (210х297 мм.) и формируется в следующей последовательности:

титульный лист;

задание на проектирование;

оглавление,

введение;

описательная и расчетная часть курсового проекта;

выводы,

список использованной литературы.

В процессе составления грузового плана соблюдается следующая этапность:

1. Анализ условий рейса (характеристика трассы, портов захода, характеристика грузов и технико-эксплуатационные характеристики судна).

2. Расчет чистой грузоподъемности судна на рейс.

3. Определение загрузки судна.

4. Расчет распределенной массы (нагрузки) по горизонтали между грузовыми отсеками и по вертикали между грузовыми помещениям.

5. Расчет и составление таблицы комплектации грузов.

6. Графическое изображение грузового плана.

7. Проверка и исправление дифферента.

8. Проверка и исправления остойчивости.

9. Проверка общей и местной прочности.

10 Формулировка выводов, рекомендаций и предложений по сохранной доставке грузов и безопасности перевозки.

Во введении к курсовому проекту должны быть изложены общие положения, проблемы перевозок, пути поиска оптимальных решений, а также сформулированы рекомендации, обеспечивающие рациональное использование эксплуатационных возможностей судов.

Определение загрузки судна

При расчете грузового плана необходимо определить массу и объем обязательных и факультативных грузов, сепарационных и крепежных материалов с учетом установленных норм.

,

где - норма сепарационных и крепежных материалов, приведенная ранее;

- масса -ой партии груза по задании., т.

Рассчитывается объем сепарационных материалов

,

где - удельный погрузочный объем сепарационных материалов, приведен ранее.

Рассчитывается масса и объем каждой партии груза с учетом сепарационных и крепежных материалов

.

Определяется удельный погрузочный объем каждой партии груза с учетом сепарационных и крепежных материалов из выражения

Полученные результаты по каждому обязательному грузу представляются в табличной форме.

После расчета по обязательным грузам определяются неиспользованные части грузоподъемности и грузовместимости, которые предназначаются для факультативных грузов с учетом сепарационных и крепежных материалов

,

,

где - грузовместимость судна, м3.

Рассчитывается масса и объем факультативных грузов, сепарационных и крепежных материалов для них по следующей схеме.

Определяем удельную грузовместимость для факультативных грузов

.

Если оба груза “тяжелые”, то есть ф >Uф.1 и Uф.2 к загрузке принимается груз у которого значение удельного погрузочного объема ближе к значению удельной грузовместимости для факультативных грузов, а масса факультативного груза вместе с сепарационными и крепежными материалами, соответствует выражению.

Qф.г+с.i = Dч

Масса и объем сепарационных и крепежных материалов для данного факультативного груза определяется из выражения

Qфс.i =Ксеп Dч

V фс.i =Uc Qфс.i

Чистая масса факультативного груза

Qф.г.i = Dч - Qф.с.i

Объем факультативного груза

V ф.г.i =Uф Qф.г.i

Объем факультативного груза вместе с сепарационными и крепежными материалами.

Vф. г+с.i =Vф. г.i+ Vф.с.i

Удельный погрузочный объем факультативного груза с учетом сепарационных и крепежных материалов

Uф.i = Vф. г+с.i / Qф.г+с.i

Если оба груза “легкие”, то есть ф <, Uф.1 и Uф.2 к загрузке принимается груз у которого значение удельного погрузочного объема ближе к значению удельной грузовместимости для факультативных грузов и загрузка определяется оставшейся частью грузовместимости - W.

Чистая масса факультативного груза с достаточной степенью точности определяется из выражения

Определяем объем факультативного груза

Vф.г.i = Uф.i Qф.г.i

Определяется объём сепарации для факультативного груза

Vф.c.i = W - Vф.г.i

Определяем массу сепарации для факультативного груза

Qфс.i =Vф.c.i / Uc

Определяем массу факультативного груза и массу сепарационных и крепежных материалов вместе

Qф.г+с.i = Qф.г.i + Qф.c.i

Определяем удельный погрузочный объем факультативного груза с учетом сеперационных и крепежных материалов

Uф.i = W : Qф.г+с.i

где Vф. г+с.i - равняется оставшейся части грузовместимости судна.

в)

- один факультативный груз «тяжелый», а другой - «легкий». Расчет массы и объемов факультативных грузов выполняется в следующей последовательности:

Определяется масса и объем сепарационных материалов для факультативных грузов

где и - принимаются по табл. 9.2.

Решив приведенную систему, определяем чистые массу и объем факультативных грузов, сепарацию между этими грузами распределяем пропорционально чистой массе факультативных грузов.

Результаты по обязательным и факультативным грузам представляются в табл. 9.3:

Таблица 9.3

Наименование грузового помещен.	Масса, тонн	Объем, м3.	Удельный погрузочный объем - Uo.i, м3/т
	Qi	Qc.i	Qг+с.і	Vі	Vс.іi	Vг+с.і
1	2	3	4	5	6	7	8
Обязательные
1	1	Qc.1	Qг+с.1	V1	Vс.1	Vг+с.1	Uo.1
и т.д.
Итого обязательных	Qо.і	Qс.о.і	Qо.г+с.і	Vо.і	Vс.о.і	Vо.г+с.і	-
Факультативный 1	Qф.л	Qc.ф.л	Qф.г+с.л	Vф.л	Vс.ф.л	Vф.г+с.л	Uф.л
Факультативный 2	Qф.т	Qc.ф.т	Qф.г+с.т	Qф.т	Qc.ф.т	Qф.г+с.т	Vф.т
Итого факультативных	Qф.і	Qс.ф	Qф.г+с.і	Vф.і	Vс.ф	Vф.г+с.і	-
Всего	Qо.і+Qф.і	Qс.о+ф.і	Qо+ф	Vо.і+Vф.і	Vс.о+ф.і	Vо+ф	-

если оба факультативных груза «тяжелые» - полное использование чистой грузоподъемности;

если оба факультативных груза «легкие» - полное использование грузовместимости;

если один груз «легкий», а один «тяжелый» - полное использование чистой грузоподъемности и грузовместимости.

Расчет распределённой нагрузки (массы) грузовых отсеков и помещений

После расчета таблицы загрузки (табл. 9.3) распределяются рейсовые запасы по топливным и водяным емкостям и результаты представляются в табличной форме (табл. 9.4).

Таблица 9.4

Вид рейсовых запасов	Помещения	Масса	Отстояние ЦТ, м.	Моменты, тм.
			Относительно миделя	Относительно киля	Относительно миделя	Относительно киля
			В нос	В корму		В нос	В корму
топливо	Танк 5	200	10	-	1,0	2000	-	200
и т.д.
вода	Танк 3	50	-	40	5,6	-	2000	280
Итого

Примечание: Для полного заполнения танков допускается принимать запасов на 5 10 тонн больше расчетного количества.

Для получения распределенной массы грузовых отсеков (трюм + твиндек) необходимо

Определить момент оптимального дифферента

где - абсцисса ЦВ груженного судна, определяется по кривым элементам теоретического чертежа;

- значение оптимального дифферента, принимается самостоятельно в переделах 50-100 см на корму; (со знаком “-“)

- удельный дифферентующий момент, определяется по грузовой шкале (см. Приложение);

- суммарный момент относительно миделя, создаваемый запасами на рейс (см. табл. 9.4).

- суммарная масса обязательных и факультативных грузов с учетом сепарации.

Рассчитываются средневзвешенные плечи ЦТ кормовых и носовых отсеков;

,

где - вместимость трюмов, твиндеков кормовых, носовых, соответственно;

- абсциссы ЦТ трюмов, твиндеков, соответственно.

Определяем средневзвешенную удельную грузовместимость носовых и кормовых отсеков

Носовых

где УWн, УWк - суммарная грузовместимость носовых (1 - 3) и кормовых (4 - 5) отсеков, соответственно.

Рассчитываем распределенную массу носовых - Рн.i и кормовых - Рк.i отсеков

где Wн.i W к.i - грузовместимость носового, кормового i -го отсеков соответственно, м3.

Определения распределенной массы грузовых помещений (трюм, твиндек) 2 4 отсеков осуществляем с использованием метацентрической высоты - hопт.

Определяем момент от переменных и постоянных нагрузок относительно киля - Мст.Z

Мст.Z=Dp(Zm-hопт)-D0Z0-Gi.з.Zi.з..

где Zm - аппликата поперечного метацентра определяется по кривым теоретического чертежа;

hопт - оптимальное значение метацентрической высоты принимается самостоятельно в пределах (0,6 1,2) м.;

Zo - аппликата ЦТ порожнего судна;

QiзZiз - суммарный статический момент от принятых запасов относительно киля, см. табл. 9.4;

Распределенную массу трюмов - Qтр и твиндеков - Qтв получим решив систему уравнений

где - средневзвешенные аппликаты ЦТ трюмов и твиндеков

Суммарное значение распределенной массы трюмов и твиндеков служит для расчета коэффициентов пропорциональности распределения нагрузки между трюмами и твиндеками

Коэффициенты ктр и ктв используются при расчете распределенной массы трюмов и твиндеков 2 4 отсеков

Ртр.і = ктр* Рi н. (к.),

Ртв.і = ктв* Рi н. (к.)

Значения распределенной массы грузовых помещений (трюм, твиндек и твиндек под баком) первого отсека рассчитываются пропорционально их грузовместимости

Значения распределенной массы грузовых отсеков и помещений представляются в табл. 9.5.

Таблица 9.5

Наименование помещения	Распределенная масса, т
	1 отсек	2 отсек	3 отсек	4 отсек	5 отсек	Итого
Трюм	Pтр1					УРтр
Тв./Тв. под баком	Ртв1/Ртв.п.б					УРТВ
Всего	P1	P2	P3	P4	P5	Dч

Общие требования при размещении грузов и рейсовых запасов

В связи с отсутствием единой методики комплектации грузов, составление грузового плана является творческим процессом. Комплектация грузов по грузовым помещениям производится с учетом транспортных характеристик грузов, технико-эксплуатационных характеристик судна, а также теоретической и практической подготовленности студента.

В то же время при размещении груза следует руководствоваться следующими основными принципами:

отклонение загрузки отсека от распределенной массы не должно превышать 10%;

в случае невозможности загрузить отсеки пропорционально распределенной массе рекомендуется не догружать, в первую очередь концевые отсеки;

в большие отсеки рекомендуется грузить грузы с высокими нормами обработки;

в одном помещении размещаются грузы, требующие одинаковых или близких режимов перевозки;

в нижние части грузовых помещений обычно укладываются тяжелые грузы;

грузы, боящиеся нагрева, не следует помещать вблизи нагревающихся переборок, палуб и бортов;

большие по массе партии грузов рекомендуется размещать равномерно между отсеками;

при комплектации грузов необходимо учитывать очередность портов;

желательно располагать грузы строго по коносаментным партиям, избегая разрывов партий, т.е. укладки грузов одной партии в разных местах грузового помещения или в разных грузовых помещениях;

жидкие и порошкообразные грузы в таре нельзя размещал» сверху продовольственных, промышленных и других видов грузов;

крупногабаритные и тяжеловесные грузы рекомендуется укладывать на палубу, если это допускается правилами перевозки этих грузов либо имеется гарантийное письмо грузоотправителя, соблюдая местную прочность, либо на просветы грузовых люков;

тяжеловесные грузы, выгружаемые в необорудованных портах захода, располагаются в грузовых помещениях, имеющих соответствующее грузовое вооружение;

при графическом изображении грузового плана на миллиметровой бумаге высота слоя груза должна быть кратной или не меньше высоты грузового места с учетом прокладочного материала;

при загрузке верхней части грузового помещения должна быть учтена высота комингса люка, которая заглублена вниз от палубы, для т/х «Славянск» 600 мм;

необходимо отметить, что в условиях практики чаще всего перечисленные требования выполнить не удается, однако любые отклонения не должны ухудшать мореходные качества судна либо приводить к несохранности грузов.

Разработка плана комплектации грузов

Комплектация грузов по судовым помещениям сопровождается многовариантностью решений и должна учитывать факторы рациональной загрузки, сохранности груза, безопасности судна, а также индивидуальное творчество с учетом применения хорошей морской практики.

Разработку плана комплектации удобно проводить в специальной таблице, в строках которой указываются все грузовые помещения, а в столбцах - отдельные их параметры и транспортные характеристики грузов, подлежащих к погрузке в портах захода (см. табл. 9.6).

Одновременно распределение груза по помещениям показывается на схеме диаметрального разреза судна, выполненного на миллиметровой бумаге в масштабе 1:200 по длине и 1:50 - по высоте судна.

В табл. 7 заносятся значения удельной грузовместимости каждого грузового помещения, рассчитанного по формуле.

,

где - киповая вместимость -го помещения;

- распределенная масса -го помещения.

Удельная грузовместимость грузовых помещений служит основанием для комплектации его грузами с учетом полного использования вместимости и распределенной массы.

При наличии грузов удельный погрузочный объем с учетом сепарации (с точностью до второго знака после запятой), который равен удельной грузовместимости помещения, можно производить однородную загрузку и при этом полностью используется и распределенная масса и вместимость.

На практике такое сочетание встречается крайне редко, поэтому приходится комплектовать несколько партий грузов в одно помещение. При этом на последнем этапе загрузку необходимо сводить к размещению двух видов грузов, один из которых «легкий», а другой «тяжелый», решая систему уравнений.

При наличии более двух родов грузов, которые планируется разместить в одном грузовом помещении, задача решается аналогично по определению массы и объемов обязательных и факультативных грузов.

Данные по результатам предполагаемой загрузки заносятся в соответствующие клетки табл. 9.6.

Таблица 9.6

Наименование помещений	Вместимость, м3	Распределенная масса, т	Удельная грузовместимость, м3/т	Грузы, погруженные в порту ……	Отклонение
				Сталь, U=	и т.д.	Всего	по массе, т	по объему, м3
				Масса, т	Объем, м3		Масса, т	Объем, м3
Тр. 1
И т. д.
В трюмах
В твиндеках
Всего

В первую очередь размещаются обязательные грузы, которые комплектуются между собой либо с факультативными. Грузы на промежуточный порт размещаются в твиндеке.

При размещении грузов грузовместимость судового помещения должна использоваться полностью.

По завершению комплектации грузов по каждому помещению находят отклонение предполагаемой загрузки от распределенной массы, а объема от вместимости.

Для сохранения распределенной массы отсека может корректироваться распределенная масса трюма или твиндека

.

Отклонение предполагаемой нагрузки отсека от распределенной массы не должно превышать 10%, в противном случае необходимо перераспределить грузы по отсекам.

Графическое изображение грузового плана

Объем, занимаемый грузом в -м помещении на схеме грузового плана, рассчитывается по количеству занятых клеток с использованием масштаба клетки, либо по высоте слоя груза в грузовом помещении с использованием масштаба высоты (рис. 9.1).

Масштаб клетки определяется из выражения

, .

Количество клеток занятых грузом



где - грузовместимость -го помещения;

- объем -го груза в -м грузовом помещении;

- количество клеток, на которое делится -е помещение (произведение длины помещения на высоту по схеме).

Р=1650т

Nкл.=lп*Hп 16*8=128кл m1кл=W/Nкл=20,31м3/1кл. хлопок Q=300т V=600м3. Nкл.хл.=V/m1кл=600/20,31=29,54кл30кл.

W=2600м3

Удобрение Q=635т., V=1016м3, Nкл.уд.=1016м3/20,31=50кл..

Оборудование Q=7155т., V=984м3 . Nкл.об.=V/m1кл=984/20,3148кл.

Масштаб высоты определяется из выражения

,

где - высота грузового помещения на масштабной схеме.

Высота слоя груза на масштабной схеме определяется по формуле

.

На рис. 9.2 показано использование масштаба высоты на примере размещения в одном грузовом помещении двух родов грузов и расчет высоты слоя каждого из них.

По каждому грузовому помещению в зависимости от количества размещаемого в данном помещении груза определяются либо масштаб высоты либо масштаб клетки, после чего рассчитывается высота слоя груза либо количество клеток занятых грузов в данном помещении. Результаты по каждому помещению и судну в целом показывают в табл. 9.7.

Таблица 9.7

Наименование грузового помещения

Вместимость, м3

Высота помещения по схеме

Масштаб высоты

Масштаб клетки

Грузы

Наименование

Объем, м3

Высота слоя или количество клеток

отстояние

от миделя

от киля

мм

м

мм

м

Проверка и исправление дифферента

Дифферент судна это разность осадок носа и кормы и его значение должно быть величиной отрицательной, т.е. осадка кормы больше осадки носа, дифферент на корму на 50-100см. считается дифферент оптимальный или близкий к оптимальному. При таком дифференте судно устойчиво держится на курсе, не рыскает, хорошая всхожесть на волну, судно не зарывается во время шторма, судно не теряет скорость и т.д.

Для определения дифферента в порту отправления при данном проекте грузового плана определяется значение статического момента относительно миделя от суммарного воздействия всех нагрузок из выражения

,

где - масса -й партии груза в -м помещении;

- абсцисса ЦТ -й партии груза в -м помещении

Для полученного варианта грузового плана определяем абсциссу ЦТ груженого судна

.

Рассчитываем плечо дифферентующей пары

.

Вычисляем дифферентующий момент

.

Результаты расчетов суммарных масс и статических моментов от постоянных и переменных нагрузок относительно миделя и киля заносятся в табл. 9.8.

Рассчитываем дифферент судна в начальном порту отхода при данном варианте загрузки

.

Если не равно , необходимо удифферентовать судно, чтобы обеспечить принятое условие.

Таблица 9.8.\

Наименование судового помещения	Наименование грузов или запасов	Масса, т	Абсцисса ЦТ, м	Аппликата, м	Статический момент в тм. относительно
			в нос	в корму		миделя	Киля
						в нос	в корму
Трюм 1	жмых	300	50,0	-	4,5	15000	-	1350
и т.д.
итого по грузам
итого по запасам
судно порожнем
Всего

Удифферентовка судна

Определяем отклонение начального дифферента от оптимального

.

Рассчитывается величина изменения дифферентующего момента соответствующего отклонению дифферента

.

В курсовом проекте исправление дифферента на требуемую величину необходимо получить только при помощи переноса или равнообъемного обмена местами груза.

,

где - масса перемещаемой - ой партии груза, т;

- расстояние переноса из -го помещения в +п помещение, м.

Используя приведенные уравнения, можно определить либо массу груза либо расстояние переноса.

По масштабной схеме находим грузы, которые будем переносить, и рассчитаем расстояние переноса

.

По заданному расстоянию переноса определяем массу -ой партии груза, при переносе которого обеспечивается изменение дифферента на требуемую величину

.

На практике удифферентовка судна осуществляется после размещения всех партий груза и запасов на судне, и в этом случае для создания необходимого изменения дифферента производится перенос груза или равнообъемный обмен «легких» и «тяжелых» грузов, массу которых определяем из решения системы уравнений

Решив систему уравнений, находим массу «тяжелого» и «легкого» груза, обменяв местами которые получим изменение дифферента на требуемую величину.

Исправленный суммарный статический момент относительно миделя после удифферентовки определяется из выражения

.

Проверка дифферента в порту назначения

Определение значения статического момента - относительно миделя от суммарного воздействия всех нагрузок после расходования запасов в порту выгрузки

М”ст.Х = М'ст.Х - 0,9GзХз,

где 0,9GзХз - момент от израсходованных на переход до порта назначения запасов;