Основы управление флотом и технология перевозки грузов

Ордер на выдачу товара - документ, который выдается стороной, имеющей право давать распоряжение о выдаче указанных в нем товаров названному грузополучателю, он передается хранителю товаров.

Ордер на обработку грузов - документ, который выдает организация, занимающаяся обработкой грузов (портовые власти, оператор терминала), для перевозки или другой обработки грузов, за которые они несут ответственность.

Пропуск на товар - документ, дающий право на вывоз указанных в нем товаров с охраняемой территории порта или конечного пункта.

Документы на портовые сборы - это документы, в которых указывается стоимость оказанных услуг, хранения и обработки грузов, плата за простой судна и другие сборы с владельца указанных в них товаров.

РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ И ГРУЗОВМЕСТИМОСТИ НА ПРЕДСТОЯЩИЙ РЕЙС

Международная Конвенция о грузовой марке 1966 года и правила классификационных обществ устанавливают для транспортных судов минимальную безопасную высоту надводного борта в зависимости от района плавания, времени года и типа судна. Запрещается выход судов в море с высотой надводного борта меньше допустимой в данном районе Мирового океана в конкретное время года. Исходя из вышеизложенного расчет грузоподъемности судна на рейс необходимо начать с установления лимитирующей грузовой марки в районе плавания.

Определение расчетного водоизмещения, дедвейта

Расчетное водоизмещение определяется следующим образом:

1. По заданной осадке, которая не будет идти в нарушение осадок сезонных зон.

2. По грузовой марке, соответствующей сезону плавания, т.е. если судно следует из одного района в другой, который может находиться в районе действия сезонной марки Л - летней зоне, З - зимней зоне, ЗСА - зимней Северной Атлантики, Т - тропической зоне, ТП - тропической пресной зоне.

3. В нашем случае находим dcp = 3,63м, что соответствует Др = 4460 т.

Определим полную грузоподъемность Дw (дедвейт), который равен:

Дw = Др - Д0 = 4460 - 1199 = 3261т.

Определение ходового времени и необходимых запасов на переход

Штормовой запас смазочных масел для теплоходов обычно принимается в количестве 4…6 % от общего количества топлива.

Определение стояночного времени и запасов на стоянке

tct = P/Mcc + tвсп + P/Mґcc + tґвсп,

где: P Ї количество принятого на судно груза;

Mcc, Mґcc Ї суточная норма грузовых работ в порту погрузки и выгрузки соответственно, т/сут;

tвсп, tґвсп Ї время затраченное на вспомогательные операции (крепление Ї раскрепление груза, портовые формальности и т.п.) в порту погрузки и выгрузки соответственно, сут;

общее количество топлива, необходимого на предстоящий переход определяется по формуле:

рт = qx t * tx * (1+ Кшт),

при Кшт= 10%:

рт = 4.2 т/сут * 9.7 сут * (1+ 0,1) = 44.814 ? 44,8т;

Далее определяем количество груза, которое можно принять к перевозке на данный рейс и которое рассчитывается по формуле:

?ч = ?щ - (рт + рв + рснаб + рэк + рпр),

?ч=3261-(53,78+46+37,4+3+1)=3119,2 т

где: рт Ї вес горюче-смазочных материалов, необходимых на предстоящий рейс, т;

рв Ї вес запасов воды на предстоящий рейс, т;

рснаб Ї вес судового снабжения, имеемого на борту, т;

рэк Ї вес экипажа с багажом, т. Принимаем из расчета 150 кг/чел);

рпр Ї вес продовольствия на предстоящий рейс (принимается из расчета 3 кг/сут на человека) т;

?щ Ї дедвейт судна на предстоящий рейс по соответствующую грузовую марку, т.

Удельный погрузочный объем (УПО) Ї это количество кубических метров объема, которое занимает 1 т груза. Если м<щ груз называют тяжелым, а если м>щ Ї легким.

Удельная грузовместимость судна (мі/т), или грузовместимость судна, приходящаяся на одну тонну его чистой грузоподъемности рассчитывается по формуле:

щ = W/?ч,

щ = 4702/ 3119,2=1,5

где: W Ї грузовместимость судна (мі), т.е. объем всех грузовых помещений судна, предназначенных для перевозки груза. Различают следующие виды грузовместимости:

* киповую Ї грузовместимость при перевозке штучных грузов

* зерновую Ї перевозке навалочного груза.

Исходя из вышеизложенного, максимальное количество груза, которое можно погрузить в трюма судна, зная его грузовместимость и УПО можно определить по формуле:

?Р = W/м (т)=4702 / 1,5 =3134,6666 ? 3135 т

РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО КОЛИЧЕСТВА ГРУЗА К ПОГРУЗКЕ НА СУДНО ДЛЯ ГРУЗА В ТАРЕ

Габаритный объём места (Vm) Ї произведение максимальных геометрических размеров с учётом выступающих частей:

Vm = l • b • h = 0,018м³

где l, b, h Ї длина, ширина и высота места, м.

Удельный объём места (um) Ї отношение суммы объёмов грузовых мест к массе брутто этих грузовых мест, м куб./т:

um = сумма Vm / сумма g

Фактический объём места, которое занимает груз, можно определить через коэффициент формы:

Vф = Кф Vф.

Для кипового и мешкового груза 0,88…0,98.

При укладке в штабель объём груза (V) будет превышать сумму объёмов мест (сумма Vm), поскольку между отдельными местами остаются свободные пространства. Для учёта этого приращения объёма вводят коэффициент укладки.

Коэффициент укладки зависит от формы и размера мест, плотности груза и способа укладки. Для ящичного и кипового грузов Кук = 1,1…1,3

Удельный погрузочный объём (м Ї м3/т) Ї объём, который занимает 1 т груза в трюме судна можно определить по формуле:

м= W/Р

м= 1.3 м³

где W Ї грузовместимость трюма, куб.м;

Р Ї масса груза, т.

Удельный погрузочный объём зависит от объёма самого груза, пустот между отдельными грузовыми местами, а также между грузом и судовым набором.

Зная коэффициент трюмной укладки, можно определить количество мест груза (N) , которое можно погрузить в данное грузовое помещение:

N = W/Vm

Зная fm и Ктр можно определить погрузочный объём для данного груза и соответствующего грузового помещения

f = fm • Ктр

Масса груза, которая может быть погружена в трюм грузовместимостью W можно определить по формуле:

Q = W/f

При всех вышеприведенных расчетах необходимо учитывать допустимую нагрузку на грузовую палубу судна.

Если необходимо сделать сплошное перекрытие трюма досками количество пиломатериалов (объем в мі) определяют методом подсчета площади перекрытия и вычисляют по следующей формуле:

П = Кл • F

где: Кл Ї норма расхода леса на в мі на 1 мІ (см. таблицу 8.3);

F Ї площадь перекрытия, мІ.

Таблица 8. Нормы расхода леса

Толщина доски, мм	50	65	75
Кл, мі/мІ	0,062	0,077	0,087

РАСЧЕТ ОСТОЙЧИВОСТИ И ПОСАДКИ СУДНА ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ГРУЗОВОГО ПЛАНА

Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения равновесия под воздействием внешних сил, снова возвращаться к данному положению после прекращения этого воздействия. Остойчивость Ї важнейшее мореходное качество судна, обеcпечивающее безопасность плавания. В теории различают начальную остойчивость, т.е. остойчивость на малых углах крена, и остойчивость на больших углах крена.

Остойчивость на малых углах крена характеризуется величиной начальной метацентрической высоты судна h, остойчивость на больших углах крена Ї зависимостью плеча остойчивости l от угла крена и.

Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой статической остойчивостью

Таблица 9. Остойчивость судна

Статьи нагрузки	Р	Z	X	Mz	Mx	mсв
Груз (cargo)
Трюм № 1	390	2.17	35.51	846,3	13848,9
Трюм № 2	910	3.69	16.65	3357,9	15151,5
Трюм № 3	910	3.69	-3.15	3357,9	-2866,5
Трюм № 4	890	3.69	-22.68	3284,1	20185,2
Палубный груз	19,2	7.85	-24.7	150,72	474,24
Легк. топливо (MGO)
Танк №10	50.2	3,35	-34,50
Танк №11	15	0,44	-34,50
Смаз. масла (LO)
Танк 12	2,06	0,44	36,70
Питьевая вода т.13,14	10	5,3	-50,45
форпик	36	2,00	48,60
Экипаж с багажом	3	8,01	-42,66
Cудно порожнем	1199	2,14	-7,9
?	D	zg	xg	Mz	Mx

Где :

Zg = Mz / D; Xg = Mx / D;

Проверка остойчивости судна, в основном, производится по рассчитанным величинам Zg и h, однако в ряде случаев бывает необходимо проверить остойчивость судна по всем критериям, установленным требованиями Международной конвенции СОЛАС 74, Резолюции ИМО А.749 (18) от июня 1999 г. и классификационного общества, под надзором которого находится судно.

После снятия табличных значений элементов теоретического чертежа определяем метацентрическую высоту загруженного судна:

h = zm - zg

где: h Ї метацентрическая высота;

zm Ї аппликата поперечного метацентра (выбираем из таблиц теоретических кривых судна);

zg Ї исправленная аппликата ЦТ судна.

Определяем дифферентующий момент судна:

Мдиф = Мх - D * xc.

Затем рассчитываем дифферент судна:

?t = Мдиф/(100 * MTC).

На основании рассчитанного дифферента определяем осадки судна на носу (Тн), на корме (Тк) и на мидель-шпангоуте (Тср):

Тн = d + ?t * (0,5 - xf/Lbp);

Тк = d - ?t * (0,5 + xf/Lbp);

Тср = (Тн + Тк)/2.

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ

После проведения указанных выше расчетов, определения параметров остойчивости и расчета посадки судна строят диаграмму статической остойчивости (ДСО). Расчет восстанавливающих плеч l (м), производят в табличной форме с шагом в 10°, однако, для более четкого понимания параметров остойчивости судна на малых углах крена в некоторых случая рекомендуется начинать расчет плеч с шагом в 5°, т.е. 5°, 10°, 20° и т.д. Восстанавливающие плечи обычно рассчитывают по формуле, но иногда они приведены в графической форме, называемой универсальной диаграммой остойчивости.

Диаграмма статической остойчивости

И max Ї угол максимума диаграммы статической остойчивости;

Иу Ї угол заката диаграммы статической остойчивости;

l max Ї максимальное восстанавливающее плечо;

h Ї метацентрическая высота.

l = lф - Zg sin и;

где: Zg Ї возвышение ЦТ судна над килем, полученное методом расчетов, м;

lф Ї плечо формы, снятое с чертежа пантокарен или выбранное из таблицы, м.

Результаты вычислений занести в таблицу 10, после чего построить диаграмму статической остойчивости, указав на ней графически lmax, h, иmax.

Таблица 10. Зависимость плеча статической остойчивости от угла крена

и°	5°	10°	12°	20°	30°	40°	50°	60°	70°
l, м

Таблица 11. Зависимость плеча динамической остойчивости высоты от угла крена

и°	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	70°	80°
Lст ?	0 0	0,16 0,16	0,28 0,60	0,48 1,36	0,47 2,31	0,30 3,08	0,21 3,59	0,10 3,90	-0,10 3,90
Ld = 0,0872?	0	0,01	0,05	0,12	0,20	0,27	0,31	0,34	0,34

Диаграмма динамической остойчивости

иmax Ї угол максимума диаграммы статической остойчивости (точка перегиба);

иу Ї угол максимума диаграммы динамической остойчивости;

ldmax Ї максимальное плечо динамической остойчивости.

После проведения вышеуказанных расчетов и построения диаграмм остойчивости необходимо произвести оценку остойчивости судна по одному из приведенных ниже критериев:

Требования Регистра России к остойчивости

Максимальное плечо статической остойчивости должно быть больше 0,2м.

Максимальное плечо ДСО определяется по диаграмме ДСО:

Lмах = 0,38 м > 0,2 м

Требования Регистра России выполняются.

Угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимума, должен быть не менее 30^°

_max определяется по диаграмме ДСО:

_max = 37° >30^°

Требования Регистра России выполняются.

Угол заката ДСО должен быть не меньше 60^°

Угол заката ДСО зак определяется по диаграмме ДСО:

зак = 62^° > 60^°

Требования Регистра России выполняются.

Метацентрическая высота - h₀ > 0

Начальная метацентрическая высота при всех вариантах нагрузки должна быть положительной.

h₀ = 0,53 м > 0

Требования Регистра России выполняются.

Критерий погоды: Динамически приложенный кренящий момент от давления ветра Мкр должен быть меньше опрокидывающего момента Мопр, определяемого с учётом амплитуды качки.

К = М_с/ M_v 1,

где К - критерий погоды

М_с - опрокидывающий момент

M_v - динамически приложенный кренящий момент

Момент опрокидывающий определяется по формуле:

М_опр= _рL_опр

где _р - водоизмещение судна,

L_опр-плечо опрокидывающее,

L_опр = 0,15(снимается с ДДО)

М_опр=12700·0,15 = 1905 (тм)

Момент кренящий определяется по формуле:

М_кр=0,001р_VS_Vz_V

где р_V - условное расчетное давление ветра, определяется по правилам Регистра: р_V = 1049 Н/м² ;

S_V - площадь парусности: S_V = 1130 м² ;

z_V - аппликата центра парусности, z_V = 3,9 м.

М_кр = 0,001·107·1130·3,9 = 471,5 (тм)

К = 1905/471,5 =4,0 > 1

К > 1,

требования Регистра России выполняются

Требования Кодекса остойчивости к морским судам (Резолюция ИМО А.749(18)

1. Критерий погоды должен быть равен или более 1 для судов длиной более или равной 24 м.

2. Начальная метацентрическая высота должна быть равна или более 0,15 м для грузовых и пассажирских судов и равна или более 0,35 м - для рыболовных.

3. Допустимый угол крена от ветра для грузовых судов Ї не более 16°, для пассажирских Ї не более 10°.

4. Максимум ДСО - равен или более 25°.

5. Максимальное плече статической остойчивости при максимуме ДСО Ї не менее 0,20 м.

6. Плечо динамической остойчивости при угле крена более или равном 30° Ї не менее 0,055 м.

7. Плечо динамической остойчивости при угле крена 40° (или при угле заливания) Ї не менее 0,09 м.

8. Разность плеч ДДО при 40° и 30° Ї равна или более 0,03.

Как известно, при малой остойчивости судно становится излишне валким, имеющим большие амплитуды качки, при этом возникает опасность опрокидывания даже при относительно небольших внешних воздействиях.

Опасность представляет и повышенная остойчивость, приводящая к резкой, стремительной качке, грозящей обрывом креплений груза, смещению груза и, в конечном итоге так же к опрокидыванию судна.

Таблица 12. Оптимальные значения метацентрических высот для различных типов судов

Тип судна	Значение метацентрической высоты, м3
Грузопассажирские: большого тоннажа	0,3 - 1,2
среднего тоннажа	0,6 - 0,8
Сухогрузные: большого тоннажа	0,3 - 1,5
среднего тоннажа	0,3 - 1,0
Большие танкера	1,5 - 2,5

ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ КОРПУСА СУДНА

Мизг = Мо + Мгр - Мсп;

где: Мизг Ї изгибающий момент от сил тяжести на миделе порожнего судна;

Мо Ї изгибающий момент от масс грузов и запасов (сил дедвейта);

Мсп Ї изгибающий момент на миделе от сил поддержания.

Вышеуказанные величины можно найти следующим образом:

Мо = k * ?0 * Lbp;

где: ?0 Ї водоизмещение судна порожнем, т;

Lbp Ї длина судна между перпендикулярами, м;

k Ї коэффициент, зависящий от типа судна:

танкеры и сухогрузные суда с машиной в корме k = 0,126;

Мгр = 1/2 ?mixi;

где: mi Ї массы партий грузов и запасов, т;

xi Ї отстояния центров тяжести партий грузов и запасов от миделя, м.

Проверка общей продольной прочности

Общую продольную прочность корпуса судна проверяют путем сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя М_изг с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента М_доп.

Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна

М₀ определим по следующей формуле:

где коэффициент k₀ для грузовых судов с машиной в корме =0,126.

Определение изгибающего момента от масс грузов и запасов (сил дедвейта)

М_гр определяется по следующей формуле:

знак х_i при вычислении М_гр не учитывается.

где m_i - массы партий грузов и запасов, т;

x_i - отстояние центров тяжести партий грузов и запасов от миделя, м.

Определение изгибающего момента на миделе от сил поддержания

М_с.п. определяется по следующей формуле:

где k_с.п. определяется из выражения:

где С_в - коэффициент общей полноты.

Определение изгибающего момента

М_изг. определяется по следующей формуле:

Определение допустимого момента

М_доп. определяется по следующей формуле:

- на вершине волны;

- на подошве волны.

При этом вычисляют два значения М_доп.: одно - из положения судна на вершине волны, другое - на подошве. В том и другом случае используют одну и ту же формулу, которой меняют лишь коэффициент k.

Таблица 13. Условие продольной прочности

Тип судна	Положение судна на волне
	на вершине (перегиб)	на подошве (прогиб)
Сухогрузные суда	0,0205	0,0182



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аксютин Л.Р. Грузовой план судна / Л.Р. Аксютин. Ї Одесса: ЛАТСТАР, 1999. Ї 140 с.

2. Снопков В.И. Технология перевозок грузов морем. Учебн. для вузов. / В.И. Снопков. Ї СПб.: АНО НРО «Мир и Семья», 2001. Ї 560 с.

3. Снопков В.И. Перевозка грузов морем. Справочное пособие. / В.И. Снопков. Ї М.: Транспорт, 1986. Ї 312 с.

4. Правила безопасной морской перевозки генеральных грузов. Общие требования и положения. КНД 31.1.003 Ї 94. Ї Одесса: Юж НИИМФ, 2002. Ї 60 с.

5. Правила морской перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов. КНД 31.1.006 Ї 96. Ї Одесса: Юж НИИМФ, 2002. Ї 54 с.

6. Расчет грузового плана судна. Методические указания к выполнению расчетно-графического задания по дисциплине «Морские перевозки особо режимных и опасных грузов судами для студентов специальности 6.100301 «Судовождение» дневной и заочной форм обучения. / Р.П. Буров, С.А. Подпорин. Ї Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006. Ї 24 с.

7. Справочник капитана дальнего плавания. / Под ред. Г.Г. Ермолаева Ї М.: Транспорт, 1988. Ї 248 с.

8. Иванов Ю.М. Транспортные свойства и характеристики грузов. Справочник сюрвейера. Книга 2. / Ю.М. Иванов, П.П. Погорелов. Ї СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1999. Ї 630 с.

9. Сборник кодексов ИМО по безопасной перевозке морем. / Ответственный редактор Г.М. Овчинников, серия «Судовладельцам и капитанам». Ї СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1997. Ї 329 с.

10. Учебная Информация по остойчивости судна № 1.

11. Учебная Информация по остойчивости судна № 2.

Размещено на Allbest.ru