Исследование и комплексный анализ работы современных бункеровочных судов на примере судна "Цемес"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Важнейшей функцией бункеровочных операций является обеспечение навигационной безопасности плавания и соблюдение всех технических предписаний, в частности для предотвращение аварий и происшествий, обусловленных ошибками решения задач морской навигации, пренебрежение техникой безопасности, неквалифицированный и халатный подход к осуществлению бункеровочных операций. Обеспечение технической навигационной безопасности -- необходимое условие охраны жизни на море и защиты окружающей среды от загрязнения, эффективной работы порта и флота.

Интенсивное развитие флота, повышение требований международных конвенций и национальных правил к безопасности человеческой жизни на море, сохранности груза, техническому состоянию судна и охране окружающей среды обуславливают рост требований к обеспечению навигационной и технической безопасности плавания.

Многочисленные научные исследования, технические разработки и организационные мероприятия направлены на повышение этой безопасности. Статистика аварий отражает лишь долговременные тенденции прошлого, что снижает ее значение для принятия оперативных мер.

Задача обеспечения навигационной и технической безопасности решается непрерывно в течение всего времени пребывания судна в море, а так же в течение всего комплекса производимых работ.

В последние годы получили значительное развитие технические средства и методы их использования. Современные средства основаны на самых различных принципах действия, спроектированы и разработаны на базе новейших достижений в области спутниковой навигации, радионавигации, автоматизации рабочих процессов ,что, в свою очередь, подготовлено интенсивным ростом качественных характеристик и широким распространением средств вычислительной техники

Увеличение количества и многообразия средств и методов обеспечения навигационной и технической безопасности, повышение требований к эффективности их использования обуславливают возникновение в ходе предварительной подготовки безопасному плавания и организации работ различных вариантов организационно-технических решений.

Естественно, что выработка решения проведения , планирования и выполнение операций на современном уровне - это сложный процесс.

Целью данной дипломной работы является иссследование и комплексный анализ работы современных бункеровочных судов на примере судна “Цемес”.

бункеровщик порт судно навигационный

1. Технико-эксплуатационные характеристики бункеровщика “Цемес”

1.1 Главные размерения судна и основные технические данные

Таблица 1.1.0 Основные характеристики судна

Название судна	"ЦЕМЕС"
Место и дата постройки	Китай, 2012 г.
Флаг и порт приписки	Россия, Новороссийск
Регистровый номер	070982
Номер ИМО	9486752
Позывной сигнал	UBEJ3
Тип судна	Однопалубное одновинтовое наливное судно с 10 грузовыми танками, с двойным дном и двойными бортами, с баком и ютом, с машинным отделением и надстройкой в кормовой части
Назначение	Перевозка нефтепродуктов с температурой вспышки паров >60°С
Класс судна	КМ AUT3 Oil tanker (>60°C)(ESP) Российского морского регистра судоходства
Район плавания	Неограниченный

Таблица 1.1.1 - Основные характеристики судна

Длина наибольшая, м	83.40
Длина между перпендикулярами, м	79.50
Ширина, м	12.90
Высота борта, м	7.45
Осадка по грузовую марку (у = 1.025 т/м3), м	5.65
Водоизмещение по грузовую марку, т	4935
Дедвейт, т	3797
Скорость хода на глубокой тихой воде, уз	11.0
Мощность главного двигателя, кВт	1560

Таблица 1.1.2 - Основные размерения судна

Грузовые помещения	Объем, м3	Предельно допустимый объем заполнения, м3 (98%)	Координаты ЦТ, м
	V		Zg	Xg
Грузовой танк № 1 ЛБ	200.76	196.74	4.41	27.06
Грузовой танк № 1 ПрБ	200.22	196.22	4.41	27.06
Грузовой танк № 2 ЛБ	232.52	227.87	4.30	20.69
Грузовой танк № 2 ПрБ	231.89	227.25	4.30	20.69
Грузовой танк № 3 ЛБ	426.20	417.68	4.17	11.47
Грузовой танк № 3 ПрБ	425.39	416.88	4.17	11.47
Грузовой танк № 4 ЛБ	464.80	455.50	4.28	-2.05
Грузовой танк № 4 ПрБ	464.05	454.77	4.28	-2.05
Грузовой танк № 5 ЛБ	461.39	452.16	4.30	-15.02
Грузовой танк № 5 ПрБ	460.55	451.34	4.30	-15.02
ВСЕГО	3567.8	3496.4

Судно порожнем: (В соответствии с документом "INTACT STABILITY BOOKLET MT "CARLIS", лист 259)

Водоизмещение D, т 1138

Аппликата ЦТ Zg, м 5.51

Схема 1.1.1.Общее расположение General plan

1.2 Информация об остойчивости судна

Проверка остойчивости судна в типовых случаях загрузки выполнена в соответствии с требованиями "Правил классификации и постройки морских судов" Российского морского регистра судоходства, предъявляемыми к судам неограниченного района плавания.

Остойчивость судна должна удовлетворять следующим основным требованиям:

- исправленная начальная метацентрическая высота 0.15 м

- критерий погоды 1

- максимальное плечо статической остойчивости 0.25 м

- угол максимума статической диаграммы 30 град

- угол заката статической диаграммы 60 град

-статический угол крена от действия постоянного ветра 16/0.80d град

- площади под кривой восстанавливающих плеч:

от 0° до 30° > 0.055 м рад

от 0° до 40° > 0.09 м рад

от 30° до 40° > 0.03 м рад

Для следующих случаев нагрузки результаты расчетов представлены в полном объеме:

Судно порожнем (не эксплуатационный)

Судно порожнем и 100% запасов (не эксплуатационный)

Судно порожнем и 10% запасов (не эксплуатационный)

Судно порожнем с балластом и 100% запасов

Судно порожнем с балластом и 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 100% запасов, с обледенением

Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, с грузом плотностью у=0.87 т/м³ в грузовых танках № 1, № 2, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, с грузом плотностью у=0.87 т/м³ в грузовых танках № 1, № 2, 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, без груза в грузовых танках № 1 ЛБ, № 2 ЛБ и№ 5 ПрБ, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, без груза в грузовых танках № 1 ЛБ, № 2 ЛБ и№ 5 ПрБ, 10% запасов

6.1 Судно с грузом (у=1.025 т/м³) при 75%-ном заполнении танков и 50% запасов

Остойчивость наливных судов с грузовыми танками или балластными цистернами, ширина которых составляет более 60% ширины судна, во время проведения погрузочно-разгрузочных операций (ПРО), включая их промежуточные стадии должна отвечать дополнительным требованиям:

-при выполнении ПРО в порту исправленная начальная метацентрическая высота должна быть не менее 0.15 м, а протяженность диаграммы статической остойчивости должна быть не менее 20°;

-при определении поправки на влияние свободных поверхностей жидкостей следует одновременно учитывать максимально возможную поправку во всех грузовых танках, цистернах запасов и балластных цистернах.

Рассмотрены следующие случаи нагрузки:

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 25% заполнении грузовых танков, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 25% заполнении грузовых танков, 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 50% заполнении грузовых танков, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 50% заполнении грузовых танков, 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 75% заполнении грузовых танков, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при 75% заполнении грузовых танков, 10% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³ при осадке по летнюю грузовую марку, 100% запасов

Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 10% запасов

Результаты расчетов представлены в сводной таблице характеристик остойчивости судна и на диаграммах статической остойчивости.

Остойчивость судна во всех типовых случаях нагрузки удовлетворяет требованиям "Правил классификации и постройки морских судов" Российского морского регистра судоходства, предъявляемым к судам неограниченного района плавания.

Более детальные, но краткие сведения представлены в таблице 1.2.1 Сводная таблица характеристик остойчивости судна.

Таблица 1.2.1. Сводная таблица характеристик остойчивости судна

Величины	Норматив	Случаи нагрузки / Loading conditions
Denominations	Standart	1.1*	1.2*	1.3*	2.1*	2.2*	3.1*	3.2*
Водоизмещение D		1138.0	1346.1	1193.9	3090.7	2943.5	4935.0	4838.9
Осадка средняя d, м		1.53	1.74	1.60	3.73	3.58	5.65	5.57
Аппликата ЦТ судна Zg, м		5.51	5.36	5.47	3.96	3.93	4.52	4.53
Поправка на свободные поверхности, м		0.00	0.11	0.12	0.07	0.08	0.37	0.38
Исправленная аппликата ЦТ судна Zg' м		5.51	5.47	5.59	4.03	4.01	4.89	4.91
Допустимое значение аппликаты ЦТ судна Zg доп,м.		4.38	4.76	4.51	5.48	5.50	4.91	4.96
Исправленная метацентр. высота h, м /	h > 0.15	4.65	3.90	4.30	1.85	1.85	0.75	0.72
Макс. плечо диаграммы стат. остойчивости lmax, м	lmax>0.25	1.27	1.17	1.20	1.48	1.48	0.32	0.32
Соответствующий угол крена иm град	и m> 30	23.9	28.0	24.25	44.5	45.5	30.4	32.0
Угол заливания, град иf		>60	>60	>60	>60	>60	>60	>60
Угол заката диаграммы статич. остойчивости иv	иv > 60	>60	>60	>60	>60	>60	>60	>60
Амплитуда бортовой качки иr, град		20.5	20.4	20.5	22.9	22.7	22.2	22.0
Критерий погоды	К > 1	1.99	2.40	2.02	4.42	4.47	2.90	3.08
Площадь от 0° до 30°, м рад		0.470	0.416	0.441	0.281	0.282	0.102	0.099
Площадь от 0° до 40°, м рад		0.654	0.605	0.617	0.513	0.514	0.155	0.154
Площадь от 30° до 40°, м рад		0.184	0.190	0.176	0.232	0.232	0.053	0.055
Крен от статического действия ветра, град /		1.9	1.9	1.9	1.2	1.2	1.1	1.2

Таблица 1.2.1. Сводная таблица характеристик остойчивости судна (продолжение)

Величины	Норматив	Случаи нагрузки / Loading conditions
Denominations	Standart	3.3*	4.1*	4.2*	5.1*	5.2*	6.1*
Водоизмещение D		4978.4	4700.9	4590.6	3950.8	3803.6	4060.7
Осадка средняя d, м		5.69	5.39	5.30	4.62	4.49	4.75
Аппликата ЦТ судна Zg, м		4.55	4.54	4.55	4.56	4.56	4.09
Поправка на свободные поверхности, м		0.37	0.36	0.37	0.35	0.36	0.44
Исправленная аппли-ката ЦТ судна Zg' м		4.92	4.90	4.92	4.91	4.92	4.53
Допустимое значение аппликаты ЦТ судна Zg доп,м.		-	5.02	5.05	5.24	5.28	5.20
Исправленная метацентр. высота h, м /	h > 0.15	0.72	0.74	0.71	0.78	0.72	1.12
Макс. плечо диаграммы стат. остойчивости lmax, м	lmax>0.25	0.30	0.38	0.39	0.63	0.64	0.82
Соответствующий угол крена иm град	иm м > 30	28.9	33.2	35.2	39.5	40.2	42.4
Угол заливания , град иf		>60	>60	>60	>60	>60	>60
Угол заката диаграммы статич. остойчивости иv	иv > 60	>60	>60	>60	>60	>60	>60
Амплитуда бортовой качки иr, град		21.8	22.2	22.0	22.1	21.5	23.5
Критерий погоды	К > 1	2.72	3.25	3.51	4.51	4.97	3.95
Площадь от 0° до 30°, м рад		0.097	0.108	0.107	0.127	0.123	0.171
Площадь от 0° до 40°, м рад		0.145	0.173	0.175	0.232	0.228	0.305
Площадь от 30° до 40°, м рад		0.048	0.065	0.068	0.105	0.106	0.134
Крен от статического действия ветра, град		1.4	1.3	1.4	1.8	2.0	1.2

Расчеты представлены для следующих типов загрузки

* 1.1. Судно порожнем (не эксплуатационный)

* 1.2 .Судно порожнем и 100% запасов (не эксплуатационный)

* 1.3 . Судно порожнем и 10% запасов (не эксплуатационный)

* 2.1. Судно порожнем с балластом и 100% запасов

* 2.2. Судно порожнем с балластом и 10% запасов

* 3.1. Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 100% запасов

* 3.2. Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 10% запасов

* 3.3. Судно с грузом плотностью у=1.025 т/м³, 100% запасов, с обледенением

* 4.1. Судно с грузом плотностью y=0.98 т/м³, с грузом плотностью y=0.87 т/м³ в грузовых танках № 1, № 2, 100% запасов

* 4.2. Судно с грузом плотностью y=0.98 т/м³, с грузом плотностью y=0.87 т/м³ в грузовых танках № 1, № 2, 10% запасов

* 5.1. Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, без груза в грузовых танках № 1 ЛБ, № 2 ЛБ и № 5 ПрБ, 100% запасов

* 5.2. Судно с грузом плотностью у=0.98 т/м³, без груза в грузовых танках № 1 ЛБ, № 2 ЛБ и № 5 ПрБ, 10% запасов

* 6.1. Судно с грузом (у=1.025 т/м³) при 75%-ном заполнении танков и 50% запасов

1.3 Техническое устройство бункеровщика “ Цемес”

Таблица 1.3.1

Параметр Parameter	Начало рейса Departure	Конец рейса Arrival	Примечания Remarks
L/2, м(т)
D, т(Ц			Из табл.1 From table 1
Mz, тм^т)
Mx, тм^т)
Zg, м(т)
Amh, тм(tm)
df, м(т)			Из табл. гидрост. элементов From hydrostatic tables (V=0)
Xf, м(т)
Xc, м(т)
Zc, м(т)
Rl, м(т)
Zgи, м(т)			Zgи=(Mz+Amh)/D H = Zc + Rl - Zg
H, м(т)
V, рад(rad)			V=( Mx- D x Xc)/ (DxH)
d, м(т)			d = df - Xf x v
м(т)			dн = d + ( L/2 - Xf ) x v
dк, м(т)			dк = d - ( L/2 + Xf ) x v
V, м(т)
Zg доп, м(т)			По таблице контроля остойчивости Using stability control table
Zm, м(т)
h, м(т)			h = Zm - Zgи

2. Критерии и оценка безопасности плавания при наличии навигационных опасностей

2.1 Плавание в стесненных водах

Общая характеристика условий плавания в стесненных водах.

Под термином стесненные воды понимают плавание вблизи побережья на расстояниях менее 3...5 миль от берегов и навигационных опасностей, в судоходных проливах и узкостях, в районах с установленными путями, фарватерами, СРД - всюду, где маневрирование судна «стеснено» навигационными условиями и/или интенсивным судоходством, Стесненность условий зависит от внешних факторов, размеров и маневренности судна, а также -- что немаловажно -- от выбранной скорости движения..

Можно выделить следующие основные особенности условий плавания в стесненных водах :

1) Малый (часто минимальный) запас воды под килем, в результат те чего многие суда становятся «стесненными своей осадкой»; связанная с этим необходимость учета колебаний уровня моря, постоянного контроля глубин;

2) Ограниченность безопасного судоходного пространства, близость навигационных опасностей, резкое ограничение свободы маневрирования;

3) Резкое ограничение возможных отклонений судна от ЛЗП, что требует максимально точной навигации и обусловливает расхождение судов на встречных курсах на минимальных траверзных расстояниях;

4) Большая упорядоченность судопотока (по установленному пути, створу, наибольшим глубинам и т.д.);

5) Пестрый состав судопотока -- от крупнотоннажных судов прогулочных яхт и катеров с разными маневренными возможное ми и чрезвычайно различным уровнем подготовки судоводителей

6)Сочетание «транзитного» движения судов вдоль узкости с пересекающими его местными судами (особенно в районах паромных переправ) и частое следование малых судов курсами, отличными от ре-комендованных;

7) Частые смены курсов, усложняющие и навигацию, и наблюдение за целями, так как цели также часто маневрируют;

8) Ограниченность зоны визуального и радиолокационного обзора, относительно малые дистанции обнаружения целей, скоротечность ситуаций, острый дефицит времени на принятие решений, маневрирование;

9) Большое количество навигационных ориентиров (включая плавучие СНО), постоянная их смена, необходимость постоянного опознавания ориентиров и оценки нахождения буев на штатном месте;

10) Чрезвычайно малый запас времени и пространства для реакции на неожиданный или неверный маневр цели, для коррекции собственного неудачного маневра, для действий при отказе судовых технических средств.

В силу этих особенностей требуются особенно высокая точность, четкость, безошибочность, быстродействие всей системы управления движением судна.

Основные задачи :

Наблюдение, навигация, предупреждение столкновений, должны решаться одновременно и взаимосвязано (пренебрежение любой из них влечет повышение риска либо столкновения, либо посадки на мель в процессе расхождения).

Возрастает напряженность работы судоводителей и, как следствие, вероятность навигационной ошибки. Стесненные воды -- это сложнейший по своим условиям район плавания, где в полной мере проверяются опыт и искусство судоводителя, где в наибольшей степени проявляется человеческий фактор.

При выборе курсов в стесненных водах в первую очередь надо учитывать международные и местные правила плавания, а также конкретизирующие их наставления, указания, рекомендации для плавания в данном районе; любое отклонение от действующих рекомендаций должно быть тщательно взвешено и обосновано. При наличии установленных путей, СРД, фарватеров, рекомендованных курсов, обеспечивающих безопасное плавание судна, все они фактически предопределяют выбор курсов судна. Не следует, однако, пользоваться рекомендованными путями для судов, знакомых с местными условиями плавания (”А Ship with local Knowledge ”). Если район плавания подпадает под понятие узкость, то в соответствии с Правилом 9 МППСС-72 судно должно держаться внешней границы прохода или фарватера (с правого борта) «настолько близко, насколько это безопасно и практически возможно». Судно не должно пересекать узкий проход или фарватер, если такое пересечение затруднит движение другого судна, которое может безопасно следовать только в пределах такого прохода или фарватера [Правило 9 (d)].

Рисунок 3.1.1 - выбор курса при плавании в стесненных водах.

Так как строгого определения понятия узкость в МППСС-72 нет, то во всех сомнительных случаях рекомендуется рассматривать район плавания как узкость и прокладывать курсы по ее правой стороне, однако при возникновении опасности столкновения необходимо действовать в соответствии с правилами маневрирования МППСС-72, В узкости с установленным односторонним движением курсы судна рекомендуется прокладывать по ее середине.

При отсутствии конкретных правил, рекомендаций, установленных путей курс судна прокладывается по безопасным глубинам за пределами ограждающей изобаты и на достаточном удалении от навигационных опасностей. Предпочтение отдается таким курсам, которые обеспечены ведущими створами (искусственными или естественными); если створа нет, желательно иметь хотя бы ведущий ориентир прямо по носу или по корме . При использовании РЛС прокладывают курсы так и на таком расстоянии от ориентиров, чтобы максимально использовать НКД и награвированные на механическом визире параллельные прямые [7].

При выборе курсов в стесненных водах следует иметь в виду, что не всякий кратчайший маршрут является лучшим. При поворотах, переходе с одного рекомендованного курса на другой, огибании мысов и банок следует строго придерживаться фарватера, не прижимаясь к берегу и не срезая углы на поворотах, так как это резко снижает безопасность плавания. Повороты лучше выполнять заблаговременно до подхода к навигационным опасностям, поэтому необходимо соблюдать следующие правила: не следует выполнять резких поворотов вблизи опасностей или входить в узкий канал на циркуляции; входить в подходной канал порта надо заблаговременно, мористее приемного буя и под острым углом; если после приема лоцмана или съемки с якоря вход в подходной канал возможен только на крутой циркуляции, то лучше отойти мористее или выполнить циркуляцию в сторону моря.

При подходе к месту якорной стоянки надлежит придерживаться общепринятых курсов и лишь перед подходом к точке отдачи якоря проложить курс против ветра, течения или их равнодействующей. При проходе на малом расстоянии мимо судов, стоящих на якоре, лучше проходить у них по корме, так как в противном случае повышается опасность навала. Аналогично, при подходе к точке встречи лоцманов также надлежит придерживаться общепринятых курсов и лишь перед подходом лоцманского бота изменить курс таким образом, чтобы прикрыть бот бортом от ветра и волнения.

Особое внимание при выборе курсов следует уделять опасным районам стесненных вод, где суда вынуждены проходить вблизи навигационных опасностей, имеются крутые повороты, действуют сильные свальные течения, а также районы, особо опасные с точки зрения предупреждения столкновений судов.

Такие участки можно выявить путем тщательного изучения навигационных условий, на основе опыта судовождения, анализа навигационных аварий в данном районе. Знание опасных районов позволит спланировать дополнительные меры по обеспечению навигационной безопасности ,особенно в условиях плохой погоды.

Скорость судна в стесненных водах должна быть такой, чтобы судно надежно управлялось и могло бы в случае необходимости вовремя погасить инерцию.

Не следует развивать скорость больше, чем позволяют обстоятельства: на крупнотоннажном судне увеличить скорость легче, чем погасить, а при работе машины на задний ход контроль над движением судна ухудшается или может быть потерян совсем.



Рисунок 3.1.2 - выбор курсов при наличии опасных изобат.

Безопасная скорость V6 выбирается в пределах:

(3.1.1)

где V_MIN -- минимальное значение скорости, при которой сохраняется управляемость судна при данном варианте загрузки и сложившихся гидрометеорологических условиях;Vmah -- скорость полного переднего хода в маневренном режиме (заблаговременный переход с ходового на маневренный режим работы СЭУ должен выполняться еще при подходе к району со стесненными условиями плавания); V_np -- предельная скорость движения судна относительно грунта, регламентируемая местными правилами плавания или обязательными постановлениями по портам; V_ncc -- скорость судна,безопасная в отношении предупреждения столкновений; V^ -- скорость, безопасная в навигационном отношении; V_m -- скорость, безопасная в гидродинамическом отношении.

Имеющаяся на судах информация о маневренных элементах судна (по форме ИМО) позволяет оценить условия потери управляемости от ветра и, задаваясь скоростью и курсовыми углами кажущегося ветра, установить нижний предел скорости VMIN при которой судно сохранит управляемость. Следует иметь в виду, что управляемость судна под воздействием ветра резко ухудшается при уменьшении скорости, при плавании в балласте с малой осадкой, высоким надводным бортом и, в особенности, когда часть гребного винта и пера Руля оказываются над водой.

Управляемость ухудшается при плавании на попутном течении и при неравномерном воздействии свального течения на корпус, вызывающем быстрый разворот судна поперек фарватера. Минимальная безопасная скорость при плавании на течении

(3.1.2)

Если судно при сильном ветре и/или течении для сохранения надежной управляемости вынуждено иметь чрезмерно высокую скорость, то благоразумнее отказаться от прохода через стесненный рейд до улучшения гидрометеорологических условий либо воспользоваться помощью буксиров.

С точки зрения предупреждения столкновений судов безопасная скорость V6 < Vncc устанавливается на основе Правила 6 МППСС-72 и общего принципа с учетом конкретных обстоятельств плавания, включая: метеорологическую видимость (минимальное значение); проблемы визуального обнаружения встречного судна (фон освещения от береговых огней, затрудненность обнаружения малого судна на фоне моря при большой высоте глаза наблюдателя, возможность встречи с малыми судами без огней и др.); надежную дальность радиолокационного обнаружения целей (в том числе судов, выходящих из-за поворота, высокого мыса, острова, из узкого прохода между островами); ограничения, связанные с применяемыми методами обработки радиолокационной информации, квалификацией и опытностью наблюдателя у РЛС, требуемым темпом и сложностью обработки информации; наличие, характер, плотность и интенсивность движения судов; осадку и маневренные характеристики судна: при плавании в стесненных условиях возможности отворота обычно ограничены (особенно для «судна, стесненного своей осадкой»), поэтому при неожиданной встрече другого судна или осложнении обстановки важно иметь возможность быстро остановить движение.

Для обеспечения навигационной безопасности при выборе безопасной скорости V6 < VHAB учитывается еще более широкий спектр факторов, связанныхс навигационно-гидрографическими и гидрометеорологическими условиями плавания, в него входят: применяемые методы контроля за местоположением и движением судна, их точность, дискретность, продолжительность операций контроля; степень стесненности и извилистости фарватера, характер и близость навигационных опасностей; степень совокупного воздействия внешних факторов (в особенности ветра и течения) на точность стабилизации судна на ЛЗП; надежность имеющейся информации о глубинах и точность учета колебаний уровня моря; дальность надежного обнаружения Дош потенциальных навигационных опасностей (или ограждающих их СНО) с учетом организации наблюдения и гидрометеофакторов; по аналогии с формулой (3.1.1),

(3.1.3)

где S_V -- максимально допустимое значение тормозного пути, на основе которого по графикам активного торможения судна выбирается значение безопасной скорости; L_6j -- расстояние от точки наблюдения (мостика) до носовой оконечности судна.

При уклонении от опасности не торможением, а отворотом элементы циркуляции судна мало зависят от начальной скорости в довольно широком диапазоне скоростей, поэтому формулу (3.1.3) рекомендуем использовать в виде

(3.1.4)

где S_P -- путь, проходимый судном за время реакции судоводителя t_P; S_OTB -- запас пространства для отворота, оцениваемый по диаграмме циркуляции судна; при уклонении от протяженной опасности S_OTB = 1₁ (выдвигу).

Реально оценивая t_P, можно выбрать безопасную скорость: чем меньше скорость судна, тем больше запас времени на оценку ситуации и принятие правильного решения.

Гидродинамические эффекты в наибольшей степени проявляются на мелководье при отношении глубины к осадке судна Н/Т < 1,2 и при отношении ширины канала к осадке судна W/B < 6 и резко усиливаются с увеличением скорости судна. Уменьшение скорости ослабляет эффект гидродинамического взаимодействия.

Скорость судна должна быть меньше критической, при которой образуется спутная волна:

 (3.1.5)

Уменьшая скорость, можно уменьшить проседание судна на мелководье , т.е. снизить степень риска касания грунта на малых глубинах.

Наконец при снижении скорости уменьшается степень гидродинамического взаимодействия между судами (при расхождениях и обгонах), между судном и стенкой канала (включая зарыскивание судна от мелководной банки или бровки канала на глубокую воду), а также эффекты волнообразования (например, при проходе мимо доков, стоящих у причала судов).

Выбранная на основе принципа (3.1.4) безопасная скорость судна является основой для дальнейших предварительных расчетов и планирования плавания судна в стесненных водах. Однако V₆ не является

постоянной величиной и должна корректироваться при изменении обстоятельств плавания. Так, обнаружение встречного судна, следующего не по своей стороне фарватера, требует соответствующего уменьшения безопасной скорости.

Следование с чрезмерной скоростью в стесненных водах во многих случаях было первопричиной навигационных аварий. Превышение скорости, позднее обнаружение, запоздалые действия -- понятия взаимосвязанные. При высокой динамике развития ситуации снижение скорости увеличивает резерв времени на оценку ситуации, а предпринимаемые действия оказываются более эффективными. Снижение скорости на сложных участках и в районах интенсивного - судоходства (особенно ночью) уменьшает нагрузку на наблюдателей и судоводителей.

Транспортный поток судов и плавание в судопотоке.

Увеличение плотности и интенсивности движения судов на основных морских путях, в международных проливах, на подходах к крупным портам привело к формированию мощных судопотоков, усилению взаимосвязей между движущимися судами, переходу от плавания одиночного судна к групповому плаванию судов. Это, в свою очередь, потребовало изучения закономерностей группового плавания, методов управления потоками судов, а также обучения судоводителей методам обеспечения безопасности мореплавания в условиях интенсивного судоходства.

Транспортный поток судов (судопоток) -- это совокупность судов, движущихся на определенном участке морского пути по определенному маршруту в условиях динамического взаимодействия друг с другом. Судопоток -- это сложная динамическая система, обладающая такими свойствами, которых не имеют отдельные суда, составляющие этот поток. Основные пространственно-временные характеристики транспортного потока формулируются следующим образом:

1) географическое положение судопотока (например, поток судов, следующих Гибралтарским проливом в западном направлении);

2) состав судопотока (так, в черном море более 40% транспортных судов составляют сухогрузы, большей частью крупнотоннажные);

3) Среднее направление движения судов в потоке (например, среднее направление потока судов, следующих к Гибралтарскому проливу в западной части Средиземного моря, составляет 258,5° со средним квадратичным отклонением 1,8° при нормальном законе распределения19);

4) средняя скорость судопотока (VCP = 9,6 уз в южной части Новороссийской бухты и VCP = 6,2 уз в узкой часте с СКО ± 4,2 уз и ± 4,6 уз соответственно);

5) средняя плотность судопотока -- число судов N, приходящихся на единицу площади S судоходного пространства в некоторый момент времени, ед./милю2:

(3.1.6)

Плотность судопотока может быть связана с числом судов N, наблюдаемым на экране РЛС, и установленной шкалой дальности Д_шк , ед./милю²:

(3.1.7)

т.е. при Д_шк =16 миль плотность p_s = 0,063 означает, что на экране РЛС наблюдается одновременно около 50 судов;

6) средняя линейная плотность судопотока -- число судов на единицу I судоходного пролива, канала, узкости, ед/ми

(3.1.8)

Обратной величиной является средняя дистанция между судами в потоке

(3.1.9)

Тогда средний интервал времени между судами в потоке, проходящими через одно и то же сечение канала, будет

(3.1.10)

где т_СР -- средняя продолжительность прохода судна данным проливом (каналом) при постоянной скорости движения;

7) средняя интенсивность движения судов в потоке -- число судов, проходящих через заданное сечение канала за единицу времени t, ед./ч, ед./сут:

8) где t -- промежуток времени, в течение которого выполнялись наблюдения. Максимальное значение интенсивности движения судов ограничивается пропускной способностью канала (фарватера).

(3.1.11)

или, при выражении через функцию Лапласа.

(3.1.12)

где Р(у) -- вероятность нахождения судна на участке (-у, +у) относительно оси судопотока; ту -- среднее квадратичное отклонение судов от оси потока; Z₁, z₂, Z -- нормированные СКО судов от оси:

(3.1.13)

Требуемая ширина фарватера с односторонним движением, м:

(3.1.14)

Например, задаваясь вероятностью безопасного прохода РЗЛД =99%, по табл. 1-6 МТ-75 получим ZTP = 2,58; тогда

 (3.1.14)

Распределение судов в потоке по ширине судоходного пространства зависит от степени стесненности этого пространства и установленной организации движения судов .

Рисунок 3.1.3 - распределение судов в потоке.

Так, на фарватере с односторонним движением ось судопотока обычно совпадает с осью фарватера (створом), максимальные отклонения не выходят за пределы безопасной полосы (а). На фарватерах с двусторонним движением встречные судопотоки разделены, т.е. наблюдается два определения судов относительно оси фарватера. Если ось фарватера -четко обозначена на местности (например, осевыми буями), то вероятность выхода судна на полосу встречного движения мала и судопотоки практически не пересекаются (6).

Если же осевая линия не обозначена, вероятность выхода судов на полосу встречного движения повышается (в). Наконец в районах без навигационных ограничений судопотоки наиболее «размыты» и не имеют четких границ ( г).

На маршрутах открытого моря ось судопотока совпадает с рекомендованными наивыгоднейшими путями. При этом высокоточные навигационные (в том числе спутниковые) системы уменьшают отклонения судов от предварительной прокладки и тем самым способстствуют концентрации судов на рекомендованных и оптимальных путях, повышая частоту встреч и опасность столкновений в открытом море. В прибрежном плавании центрами, формирующими судопоток, являются узловые точки -- выступающие в море «поворотные» мысы острова) и/или расположенные около них системы разделения движения, где плотность судов наибольшая. При малых расстояниях между узловыми точками суда следуют вдоль побережья довольно плотными, жми потоками, однако при больших расстояниях судопоток начинает постепенно «размываться». Плавание ближе к левой (внешней) кромке судопотока более опасно, так как повышается вероятность встретить судно, идущее в левой части встречного судопотока. Если правая (внутренняя) кромка судопотока обращена к побережью, то при плавании в правой части судопотока повышается вероятность встречи каботажными, рыболовными, прогулочными судами. В средней части судопотока плотность движения судов наибольшая. Потоки судов различают по продолжительности функционирования постоянные и временные), по составу судов (однородные и смешанные), по значению (местные, региональные, межконтинентальные), по структуре (однорядные, двухрядные, многорядные), по взаимному расположению (односторонние, двусторонние, пересекающиеся), по организации движения (регулируемые и нерегулируемые) и т.д.

Система организационных и технических мероприятий для упорядочения движения судов в потоке с целью повышения безопасности мореплавания, достижения наибольшей надежности и эффективности транспортной системы в заданном районе называется управлением потоком судов. Потребность в управлении потоком возникает прежде всего там, где наиболее интенсивное движение судов, сложные условия плавания, часты навигационные аварии.

Методы управления потоком судов подразделяются на активные и пассивные. Активные методы заключаются в регулировании и управлении движением судов в районе с помощью береговых РЛС, постов регулирования движения судов, систем управления движением судов. Пассивные методы предполагают целенаправленное воздействие на судопоток с помощью системы правил, введения установленных путей, запретных для плавания районов, системы радиолокационного контроля за судоходством и информации о движении судов в районе.

Общие принципы установления путей движения судов (Routing) приняты Ассамблеей ИМО (Резолюции А.378(Х) от 14.11.1977 и А. 428 (XI) от 15.11.1979) и изложены в руководстве № 9036 [12]. Эффективным средством пассивного управления судопотоками является система разделения СРД -- разделение встречных потоков судов посредством установления зон и/или линий разделения и полос движения . Наиболее часто используются СРД линейного типа . Установленная зона прибрежного плавания удерживает суда местного плавания на достаточном расстоянии от СРД, а транзитные суда -- от приближения к берегу и навигационным опасностям.

На примере Новороссийской бухты мы не можем рассмотреть установление движения путей , т.к отсутствуют срд.

Контроль за местоположением и движением судна.

Сложность условий плавания в стесненных водах обусловливает абсолютную необходимость тщательной подготовки судна к такому плаванию. Особое внимание следует обратить на необходимость усиления ходовой вахты на мостике, своевременного перевода машины в маневренный режим, перехода на ручное управление рулем, а также заблаговременного выхода на курс, ведущий в узкий пролив. Использование РЛС является обязательным при любых условиях видимости.

По радиотелефону необходимо прослушивать два канала -- дежурный канал и канал ПРДС (СУДС), а в случае необходимости -- периодически давать информацию о своем движении.

Необходимость одновременного, взаимосвязанного, практически непрерывного решения нескольких главных задач судовождения -- наблюдение, навигация, предупреждение столкновений является важной особенностью плавания в стесненных водах. При неожиданном маневре близко идущего судна прилежание вахтенного помощника в определении места может обернуться непростительной небрежностью в ведении должного непрерывного наблюдения. Если решение навигационных задач становится важным, что не может быть отложено при приближении другого судна, то на мостике нужен еще один судоводитель, поскольку наблюдение квалифицированного наблюдения не может быть отодвинуто на второй план. Усиление вахты на мостике является общепринятой практикой в стесненных водах.

Важнейшую роль для обеспечения безопасности плавания в стесненных водах играет четкая организация службы на мостике («организация мостика»), включающая следующие элементы:

-усиление вахты на мостике за счет вызова дополнительных судоводителей;

-четкое распределение функциональных обязанностей между судоводителями, обеспечивающее параллельную обработку навигационной информации, представление ее в конечном и удобном для восприятия виде, что позволяет капитану сконцентрировать внимание на оценке обстановки и принятии оптимальных решений по управлению судном;

-дублирование всех основных элементов контроля за местоположением и движением судна (разными судоводителями, различными техническими средствами, разными методами);

-самоконтроль и взаимный контроль помощников капитана при решении задач судовождения.

В самой идее «организации мостика» заложены принципы системного подхода. Главная цель такой системы -- своевременно обнаружить возможную ошибку в любом звене и немедленно ее исправить. Капитан должен постоянно внушать своим помощникам, что они не только могут, но и обязаны немедленно обратить его внимание на любое сомнение в отношении безопасности судна.

Непосредственно управляет судном в стесненных водах капитан (либо подменяющий его на мостике старший помощник).

При этом, в соответствии с общей теорией, изложенной в п. 18.3, управление судном осуществляется на основе ускоренных (лоцманских) методов контроля за местоположением и движением судна (использование ведущей, ограждающей, контрольной изолиний, применение методов визуальной или радиолокационной глазомерной проводки судна). При нормальной видимости капитан обычно не занимается радиолокационным наблюдением. Однако при ограниченной видимости важность и значение радиолокационного наблюдения требуют, чтобы его осуществлял лично капитан.

Вахтенный помощник капитана выполняет в стесненных водах чисто штурманские обязанности -- контролирует местоположение и движение судна обычными штурманскими методами и докладывает капитану о результатах обсерваций, положении судна относительно ЛЗП, направлении и скорости сноса, пеленге и дистанции на точку очередного поворота. При поворотах вахтенный помощник докладывает капитану о времени до поворота, о подходе к точке поворота, о выходе на контрольный пеленг (контрольную дистанцию), о выходе на новый курс после поворота На сложных участках вахтенный помощник контролирует ограждающие пеленги и дистанции (особенно при расхождении с другими судами), докладывает о выходе на ограждающий параметр, о характере изменения пеленга на цель. Он же контролирует глубины по эхолоту, заполняет судовой журнал, выполняет другие обязанности вахтенного помощника в соответствии с Уставом и РШС-89. При этом важно отметить необходимость полного и детального владения обстановкой, позволяющего вахтенному помощнику в любой момент иметь собственное суждение об обстановке и последующих действиях.

Плавание судна должно осуществляться в строгом соответствии с предварительной прокладкой.

Поэтому необходимы непрерывный контроль, сравнение фактического движения судна с заданным, осуществление коррекции курса с тем, чтобы как можно точнее удержать судно на ЛЗП, а исполнительная прокладка была максимально близка к предварительной. В случае нецелесообразности возвращения судна на ЛЗП выбирается новый путь и/или корректируются точки поворотов с соблюдением всех рекомендаций по выполнению предварительной прокладки.

В соответствии с требованиями ИМО и МАМС при плавании в стесненных водах необходимы непрерывный контроль за местоположением и движением судна, практически мгновенная обработка навигационной информации; предельные (с Р=0,95) погрешности определения текущего места судна не должны превышать 20% ширины судоходного канала, фарватера, безопасного прохода, а в широких проливах, на подходах к портам и узкостям -- 50...200 м.

Счисление пути ведется, как правило, по предварительной прокладке. На реках, акваториях портов, узких и извилистых фарватерах, в иных районах, где маневрирование выполняется с дискретностью менее 5 мин, исполнительная прокладка ведется путем нанесения на карту только обсервованных точек, отметок на предварительной прокладке моментов прохождения (траверзов) береговых и плавучих ориентиров, поворотов с одного колена фарватера на другое с тем, чтобы не потерять ориентировку в навигационной обстановке. Для быстрой ориентировки рекомендуется иметь на мостике справочно-информационную (маршрутно-лоцманскую) карту района с курсами для плавания, ведущими, ограждающими, контрольными параметрами, расчетным временем лежания на курсе и другой необходимой оперативной информацией.

Навигационные определения места судна (обсервации), выполняемые вахтенным помощником капитана, играют в стесненных водах вспомогательную и дублирующую роль. Задача определения места судна сводится в большинстве случаев к установлению величины бокового отклонения судна от ЛЗП и ошибки в пройденном расстоянии. Поэтому при плавании постоянным курсом желательно так подбирать ориентиры, чтобы большая полуось эллипса ошибок ЭО (мысленно представляемого судоводителем) была направлена вдоль оси фарватера Э01 при подходе к повороту -- поперек фарватера Э02 (рис. 20.13). Для определения места используются, как правило, простейшие визуальные и радиолокационные методы, не требующие больших затрат времени (в том числе комбинированные с использованием ведущей изолинии: створ и дистанция ориентира на острых курсовых углах, створ и секущий пеленг, створ и траверз ориентира и др.).

Для ускорения обсерваций в наиболее сложных районах могут быть заранее построены сетки изолиний.

В стесненных водах наиболее широко применяются ускоренные радиолокационные методы контроля за местоположением и движением судна -- в силу своей простоты, точности, оперативности, наглядности, возможности решать одновременно задачи навигации, управления судном, предупреждения столкновений без отрыва от наблюдения за навигационной обстановкой. Наиболее эффективно решение навигационных задач в стесненных водах с использованием механического визира с системой параллельных линий, выносного электронного визира, а также режима электронной карты в САРП.

Рисунок 3.1.7 - решение задач при плавании в стесненных водах.

Кроме того, управляя движением судна в соответствии с предварительной прокладкой, активно используя визуальный пеленгатор, визир и ПКД РЛС, установленные на заранее предвычисленные отсчеты, судоводитель получает возможность не прокладывать результаты измерений на карте, а лишь отмечать совпадение или расхождение измеренных навигационных параметров с расчетными. Такой «программированный контроль» за местоположением и движением судна в стесненных водах близок в известной степени и к лоцманским методам, и к обсервационному счислению .Необходимо, однако, учитывать ограничения, связанные с особенностями радиолокационного изображения.

В хорошую видимость важную роль играют визуальные методы. По оценкам, зрительная система доставляет человеку до 90% всей получаемой им информации. Чем уже канал, чем ближе ориентиры и навигационные опасности, тем более эффективны визуальные методы по сравнению с радиолокационными.

В качестве ведущей, ограждающей, контрольной изолинии эффективно используется визуальный пеленг .Более простым визуальным методом является плавание на ориентир («Держать на маяк!»), когда рулевой все время удерживает продольную ось судна (практически -- носовой флагшток) на заданном ориентире. Однако при наличии бокового сноса от ветра и/или течения судно будет двигаться по «кривой погони» и получит одностороннее смещение с ЛЗП, что потенциально опасно.

Лучшим визуальным средством обеспечения плавания судна по прямолинейным фарватерам являются навигационные створы, искусственные или естественные.

При плавании по створам рекомендуется придерживаться определенных принципов, выработанных хорошей морской практикой:

1. При вступлении на входной створ с моря всегда следует взять пеленг створа и сравнить его с данным на карте, чтобы избежать промаха опознавания.

2. Поворот на линию створа следует по возможности производить мористее приемного буя, там, где ширина фарватера еще достаточно большая и ошибку в учете циркуляции судна легко исправить.

3. Выходить на створ рекомендуется под более острым углом.

4. Перед выходом на створ следует ориентировочно оценить поправку на снос и задавать курс рулевому с учетом этой поправки . Выйдя на створ, наблюдают за положением створных знаков и, заметив отклонение судна с оси створа, корректируют курс в ту или иную сторону, т. е. уточняют опытным путем фактическую поправку на снос .

5. При переходе с одного створа на другой необходимо намечать ТПКР с учетом циркуляции судна (в том числе под влиянием ветра и течения), тщательно привязывать ТПКР к береговым ориентирам секущими контрольными изолиниями и внимательно контролировать, как судно вписывается в поворот, увеличивая или уменьшая в случае необходимости угол перекладки руля. Промах в определении ТПКР, в оценке элементов поворотливости судна может повлечь за собой уклонение судна со следующего колена фарватера («проскочить» створ), т.е. сразу же создать опасную ситуацию.

6. Отклоняться с оси створа возможно только в том случае, если прилегающие глубины гарантируют безопасное плавание судна. На выходных каналах нефтепортов танкер в грузу, отклонившийся с оси канала на полосу встречного движения, может сесть на мель даже в пределах фарватера, так как полоса для судов, следующих в балласте, часто углубляется и контролируется менее тщательно, чем «грузовая» полоса.

7. В случае внезапной вынужденной остановки или постановки судна на якорь на створной линии либо вблизи нее капитан обязан выставить соответствующие огни или знаки, включить яркое освещение, подавать соответствующие звуковые сигналы и немедленно оповестить по радиотелефону ЦСУДС (капитана порта) и все суда, следующие по фарватеру.

Рисунок 3.1.8. - плавание по створам.

2.2 Содержание планирования рейса и подготовки к безаварийному плаванию

Безаварийное плавание судна и успешное решение всех поставленных судну задач во многом зависит от качества подготовки штурманской службы к походу.

О важности предварительной подготовки к выходу в море говорится и в международных документах, содержание которых связано с организацией обеспечения безопасности мореплавания.

В резолюции Международной морской организации А.893 (21) говорится, что планирование рейса так же, как и контроль за местоположением ...