Размещено на http://www.allbest.ru/

ЕЙСКИЙ МОРСКОЙ РЫБОПРОМЫШЛЕННЫЙ ТЕХНИКУМ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Отделение морских и радиотехнических дисциплин

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Технология перевозки грузов»

На тему «Расчёт загрузки и составление грузового плана судна типа Волго-Дон при погрузки угля навалом по летнюю грузовую марку»

Ейск 2017г.



Введение

Современное морское судно представляет собой сложное в конструктивном плане сооружение, которое в процессе эксплуатации подвергается одновременному воздействию двух движущихся сред - воды и воздуха.

Каждое судно характеризуется навигационными (мореходными) и эксплуатационно-экономическими качествами.

К навигационным качествам судна относят:

· плавучесть -- способность судна плавать в требуемом положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке;

· остойчивость -- способность судна, наклоненного внешними силами, возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения их действия;

· непотопляемость -- способность судна оставаться на плаву и сохранять необходимую остойчивость после затопления одного или нескольких отсеков корпуса;

· ходкость -- способность судна развивать заданную скорость в определенных путевых условиях при затрате минимально необходимой мощности энергетической установки;

· управляемость -- способность судна сохранять заданное направление движения или изменять его в соответствии с желанием судоводителя;

· плавность качки -- способность судна при плавании на взволнованной воде раскачиваться с возможно меньшей частотой и амплитудой;

прочность -- способность корпуса судна не разрушаться и не изменять своей формы под действием внешних сил, появляющихся при эксплуатации.

К эксплуатационно-экономическим качествам судна относят следующие:

Грузоподъемность -- масса груза, принимаемого на борт судна при заданной высоте надводного борта. Различают дедвейт -- предельную грузоподъемность судна, при которой его осадка соответствует установленной грузовой марке, и чистую грузоподъемность - предельную массу груза, которую может принять судно, погруженное по грузовую марку, при необходимом запасе топлива, питьевой воды, продовольствия и наличия на борту полного экипажа.

Грузовместимость -- объем помещений (трюмов) судна, предназначенных для размещения груза. Валовая вместимость -- объем помещений судна, определяемый по специальным Правилам обмера и служащий для расчета сбора в портах. При этом учитывается объем всех помещений под верхней палубой, в надстройках и рубках, за исключением междудонного пространства, топливных и балластных цистерн. Чистая вместимость учитывает объем только коммерчески эксплуатируемых помещений. Валовая и чистая вместимости измеряются в регистровых тоннах, являющихся единицами объема: 1 рег. т = 2,83 м3 (100 фут3).

Дедвейт- полная грузоподъёмность судна. Дедвейт равен разности водоизмещений судна с полным грузом и порожнего (т.е без груза, экипажа, топлива и др.расходуемых запасов)

Основными задачами, стоящими перед мореплавателями и перед всем морским транспортом РФ является обеспечение своевременной доставки грузов морем согласно действующим рейсовым план-графиком и безаварийность плавания.

Остойчивость судна должна быть проверена перед выходом в море и должна удовлетворять требованиям Регистра и «Правилом безопасности морской перевозки грузов».

Одним из путей повышения эффективности работы флота на перевозках, не требующих дополнительных капиталовложений, является улучшение использования судов по загрузке. Последнее может быть достигнуто за счет правильной загрузки судна, обеспечивающей в процессе рейса требуемое значение остойчивости, нормальный дифферент и прочность корпуса при заданном уровне производственно-экономических показателей.

Составление оптимального грузового плана представляет собой сложную инженерную задачу, особенно при перевозке большого числа разнородных партий груза и нескольких портах погрузки - выгрузки Правильно загрузить судно - значить взять как можно больше груза, обеспечив при этом его сохранную перевозку и безопасность судна.

Размещение груза влияет на провозную способность судна не только через степень использования грузоподъемности и грузовместимости, но и своим воздействием на скорость хода и нормы грузовых работ. При неудачном размещении грузов судно приобретает нежелательный дифферент, испытывает усиленную качку, возможна его заливаемость. Эти обстоятельства снижают скорость судна, увеличивают опасность штормовых повреждений и способствуют возникновению аварийных ситуаций.

Размещение грузов на судне должно обеспечивать выполнение следующих основных условий:

1. исключение возможности порчи грузов от их взаимного вредного влияния (действие влаги, пыли, запахов, возникновение различных химических процессов и пр.), а также повреждения нижних слоев груза от тяжести верхних;

2. создание возможности беспрепятственной выгрузки и погрузки в промежуточных портах захода;

3. обеспечение максимальной производительности труда при грузовых операциях;

4. исключение смешивания грузов из разных коносаментных партий;

5. сохранение общей и местной прочности корпуса;

6. обеспечение во время перехода оптимального (или хотя бы близкого к нему) дифферента;

грузоподъёмность непотопляемость водоизмещение



1. Технико-эксплуатационные данные судна «DARYA D» (KASSIOP)

Класс судна	КМ Л4 III СП
Год постройки	1966 Россия Астрахань
Название судна	«DARYA D» (KASSIOP)
Номер ИМО	6919253
Номер проукта	791
Позывной сигнал	XUAX3
Приписка	Пномпень Турция
Текущее состояние	Утилизировано в Алиаге Турция
Запасы 100%	141.70тонн, включая 131т топлива
Длина наибольшая	114.02м
Длина между перпендикулярами	110.15м
Ширина	13.0м
Высота борта	5.5.м
Осадка по гр.м. в сол. воде	3.65м
Водоизмещение по гр.м	4396т
Дедвейт	3256т
Судно порожнем	1140т
Экипаж	11 чел.



2. Транспортные характеристики груза

Перевозка каменного угля навалом. Углевозы, которые имеют удельную грузовместимость 1,3--1,4 м3 /т. Большая грузовместимость у этих судов обеспечивается за счет меньшей емкости балластных танков.

Условия перевозки угля. Уголь перевозят на сухогрузных судах, предназначенных для перевозки тяжелых навалочных грузов, имеющих двойное дно и оборудованных системами паротушения или углекислотного тушения.

Уголь подвержен смещению при влажности выше 5%. При хранении и перевозки в отрицательных температурах.

Уголь поглощает кислород -- абсорбирует. При этом повышается температура которая может привести к возгоранию.

На судне имеются датчики температуры, на разных слоях. При их отсутствии делать замеры на глубине не менее чем 1 метр. Также в обязательном порядке необходимо наличие газоанализатора (замеры всегда производить в смежных помещениях)

Недопускается погрузка угля с температурой более 35 градусов.

Температуру замерять ежевахтенно, при повышении температуры в процессе превозки до 40-45 градусов замеры делать каждые два часа, при достижении температуры до 60 градусов принимать меры к избежанию возгорания Уголь относится к категории лёгких навалочных грузов,поэтому объём трюмов используют полностью «под забой»

-удельная грузовместимость -0.9 -1.43 .куб./т

-погрузка влажностью 15%

-плотность угля 1450кГ/м.куб.

-насыпная плотность-200м.куб.

Документы необходимые для перевозки навалочных грузов

1. Декларация о грузе -- согласно Главы 6 СОЛАС -74, которая является многоразового действия на срок не более 5 лет. (в настоящее время заменяет собой КТР) Переосвидетельствуется на разжижаемость каждые 6 месяцев

2. Сертификат о характеристиках груза на момент погрузки -- документ одноразового действия должен быть предоставлен до начала погрузки (со Справкой об отборе проб)

3. Свидетельство о соответствии судна требовниям к перевозки грузов согласно СОЛАС т.е. свидетельство о годности судна к перевозки навалочных грузов форма 2.1.18 РМРС с перчнем навалочных грузов форма 2.1.21 РМРС срок до 5 лет.

4. Информация об остойчивости и прочности к перевозки навалочных грузов (Буклет) выдает РМРС, разрабатывает ЦНИМФ.

5.Свидетельство о пригодности судна -- если груз химически опасен.



3. Требование предъявляемые к грузовому плану

Грузовой план представляет собой схематическое изображение продольного разреза судна с указанием намеченного размещения грузов во всех судовых грузовых помещениях. Задача составления грузового плана сравнительно проста при перевозке таких массовых грузов как: угля, лесных и стройматериалов, зерновых навалочных грузов, при этом только учитывается, весовые нагрузки и объем штивки. Чтобы предотвратить смещение груза используется штивка,(укладка груза в трюме) которая может быть ручной и механической.

Размещение груза на судне должно обеспечивать выполнение следующих основных условий:

1. Исключение возможности порчи грузов от их взаимного вредного влияния (действие влаги, пыли, запахов, возникновение химических процессов и пр.), а также повреждение нижних слоев груза от давления верхних;

2. Создание возможности беспрепятственной выгрузки и погрузки в промежуточных портах захода;

3. Обеспечение максимальной производительности труда при грузовых операциях;

4. Исключение смешивания грузов из разных коносаментных партий;

5. Обеспечение приема на борт целого числа коносаментных партий;

6. Сохранение общей и местной прочности судна;

7. Обеспечение во время переходов оптимального (или хотя бы близкого к нему) дифферента;

8. Гарантия, что на всех этапах рейса остойчивость судна не станет ниже пределов, предусмотренных нормами Регистра; одновременно должно быть исключено и возникновение чрезмерной остойчивости;

9. Максимальное использование грузоподъемности и грузовместимости судна (в зависимости от того, какая из указанных величин будет лимитирующей);

10. Обеспечение загрузки получения максимально возможного в данных условиях перевозки фрахта.

Такие многочисленные, иногда противоречивые требования, делают составление грузового плана трудоемким.

Последовательность операций при расчете загрузки судна следующая:

1. Определение общего количества груза, которое может быть принято к перевозке в данном рейсе;

2. Подбор грузов, исходя из условий полного использования грузоподъемности судна или его грузовместимости или получение максимального фрахта;

3. Распределение нагрузки по грузовым отсекам с учетом необходимости обеспечения прочности корпуса (под грузовым отсеком понимается трюм плюс твиндеки над ним);

4. Размещение по грузовым помещениям грузов в зависимости от возможности совместной перевозки и обеспечения сохранности, а также последовательности выгрузки в промежуточных портах;

5. Определение, исправление и проверка дифферента;

6. Определение, исправление и проверка остойчивости.

Если судно совершает рейс с промежуточными портами захода, то расчеты начинают с последнего промежуточного порта, в обратной последовательности: сначала размещают запасы на последний переход и груз на последний порт, затем на предпоследний переход и груз и т.д.

Грузовой план составляется еще до начала погрузки - так называемый предварительный план. В ходе погрузки иногда от него делают отступления из-за неподачи запланированного груза, обнаруженных неточностей в расчете, переадресовки партий груза и т.п. поэтому после окончания грузовых операций составляют исполнительный грузовой план, соответствующий фактической загрузке судна. По нему окончательно уточняют характеристики прочности, остойчивости и дифферента. Именно этот план высылают в порт назначения.

Грузовой план чаще всего выполняют в виде схематического вертикального разреза по диаметральной плоскости - для сухогрузного судна и по горизонтальной - для танкера.

При особо сложных композициях грузов на судоходных судах иногда показывают расположение грузов и на горизонтальных разрезах. Такие грузовые планы могут иметь две схемы и более и называются многоплоскостными.



4. Расчетная часть загрузки судна

4.1 Определение расчётного водоизмещения, дедвейта

Расчётное 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 плавания в другой, который может находиться в районе действия сезонной марки Л - летней зоне,

З - зимней зоне, ЗСА - зимней Северной Атлантики, П - пресной, Т - тропической зоне, ТП - тропической пресной зоне.

3. В нашем случае находим dср=3,65 м., что соответствует D = 4396 т.

4.2 Определение чистой грузоподъёмности

Чистая грузоподъёмность (масса полезного груза) - это вес груза ( веса запасов топлива, воды, судового снабжения, экипажа, провизии.)

Чистая грузоподъемность представляет собой разность между дедвейтом (Dw) и количеством запаса груза

Чистая рузоподъемность

Dw -- W = Dс. =3256 - 141.70 =3114.3 т.

4.3 Определим полную грузоподъёмность w (дедвейт)

Дедвейт - это разность между водоизмещениями в полном грузу и судно порожнем.

SP1 + SP2 + SP3 - SP3 ?w = 4396 - 1140 = 3256 т.

Заданное на рейс количество груза Pгр не превысило чистой грузоподъемности судна : Pгр =3256 т < Dч = 3114.3 т значит заданный на рейс груз соответствует регистровому значению

Чтобы знать, какой вес максимально может быть перевезен на том или ином судне с помощью дедвейта - можно эффективно рассчитывать массу «полезного груза» и груза, который необходим для плавания. К первому можно отнести тот груз, который судно должно перевезти. Что касается второго, - груза для плавания, - запасы пресной воды, топлива и прочих горючих материалов, резервы провианта, а также вес всех людей на борту судна. Дедвейт судна - это обычно две части, распределенные в соотношении 90% к 10% в пользу полезного груза

Расчет ходового времени судна - порт Ейск- порт Керчь

Расстояние между портами - 265 морских миль

Средняя скорость- 9узлов

Tx = S /V·24, = 255: 9 • 24= 1,08сут.



где S - расстояние между портами;

V - скорость хода судна

Расчет необходимых запасов на рейс произведем по следующим формулам:

- необходимое количество топлива определяем по формуле:

Pт = Kзт·q·tx, = 1,1· 5.64 ·1 ,08 = 6.700 т

где Кзт - коэффициент запаса топлива Кзт = 1,1;

q - норма расхода топлива на ходу; Суточный расход топлива на ходу 5.64 т

tx - время судна в ходу.

- запасы масла принимаем в количестве 5% от количества топлива:

Рм = 0.05·Рт, = 0,05· 6.700 = 0 335 т

- запасы пресной воды определим по формуле:

Pв = q·Чэк·tx, = 0,1 ·12 · 1,08 = 1.296 т

Итого судно на отход будет иметь 1.296 т пресной воды

где q - количество воды приходящееся на одного человека экипажа в сутки - 10л

Чэк - количество членов экипажа- 12 человек

Сумму всех запасов найдем по формуле:

Рзн=Рт+Рм+Рв = 6.700 +0.335 +1.296 = 8.331 т

Запасы топлива размещаем в первую очередь в расходных цистернах, расположенных в районе машинно-котельного отделения (МКО), танках двойного. Танки, как правило, заполняем полностью, чтобы исключить влияние свободной поверхности жидких грузов на остойчивость. Цистерны пресной воды заполняем полностью.

ХАРАКТЕРИСТИКА МОРСКОГО ПОРТА ЕЙСК.

Морской порт Ейск расположен в Азовском море на южном побережье Таганрогского залива.

Акватория морского порта включает в себя "Внутреннюю акваторию", Ейский канал, якорную стоянку N 456 и расположенный в южной части Ясенского залива Азовского моря морской терминал Приморско-Ахтарск.

Судоходство на акватории морского порта в период, преимущественно, с марта по октябрь осуществляется в благоприятных гидрометеорологических условиях.

В остальное время года в морском порту могут наблюдаться туманы, грозы, ливневые дожди, смерчи, существенно влияющие на безопасность мореплавания.

Периодически наблюдаются колебания уровня моря под воздействием ветра.

При увеличении силы ветра 15 метров в секунду и более сгонно-нагонные колебания уровня моря при сгонах составляют наиболее вероятную максимальную величину -2 метра, а при нагонах +2 метра.

Ветра северо-восточного направления понижают уровень моря, а юго-западного - повышают уровень моря.

Морской порт не является местом убежища для судов в штормовую погоду.

Суда следуют при подходе к морскому порту по РП N 32.

При походе к морскому терминалу Приморско-Ахтарск суда следуют по РП N 63.

Сведения о Ейском канале, Рекомендованном пути N 32,

Участок водной поверхности акватории морского порта "Внутренняя акватория" ограничен молами, кордонами причалов и береговой линией и включает в себя Аванпорт, Внутренний бассейн и Восточный бассейн.

Акваторией Аванпорта является участок морского порта с центром в точке с координатами 46°43'49" северной широты и 38°16'21" восточной долготы.

Акваторией Внутреннего бассейна является участок морского порта с центром в точке с координатами 46°43'34" северной широты и 38°16'40" восточной долготы.

Акваторией Восточного бассейна является участок морского порта с центром в точке с координатами 46°43'54" северной широты и 38°16'45" восточной долготы.

Акватории Аванпорта и Восточного бассейна соединены между собой проходом шириной 100 метров.

Непосредственно к входу в порт с северо-запада ведет Ейский канал.

Длина канала 1,2 морских мили, ширина 80 метров, глубина по оси канала 5,0 метра.

Заход в морской порт суда осуществляют по Ейскому каналу со створом светящих знаков (133,8° - 313,8°).

Подходы к морскому порту расположены на участке Таганрогского залива, по линии рекомендованного пути N 32 (направлениями: 133,8° - 313,8°), шириной 1,6 мили, ограниченном прямыми линиями, соединяющими по порядку точки с координатами:

46°50,30' северной широты и 038°03,80' восточной долготы;

46°53,80' северной широты и 037°58,40' восточной долготы;

46°54,90' северной широты и 038°00,00' восточной долготы;

46°51,50' северной широты и 038°05,40' восточной долготы

Морской порт открыт для навигации круглый год, осуществляет работу круглосуточно, имеет грузовой постоянный многосторонний пункт пропуска через государственную границу Российской Федерации

Морской порт входит в зону действия морских районов A1 и A2 Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (далее - ГМССБ).

-Глубины в морском порту устанавливаются относительно "0" морского порта, находящегося на 40 см ниже Кронштадтского футштока.

-В морском порту осуществляется обязательная лоцманская проводка судов.

Суда, следующие в морской порт, устанавливают связь с капитаном морского порта на канале 12 ОВЧ.

В морском порту осуществляется буксирное обеспечение судов.

ХАРАКТЕРИСТИКА МОРСКОГО ПОРТА КЕРЧЬ.

Морской порт Керчь расположен на восточном побережье полуострова Крым, в западной части Керченского пролива, который соединяет Азовское и Черное моря, и состоит из следующих участков На подходах к морскому порту :

участок N 1 акватории морского порта ,

участок N 2 участок Керченский торговый порт акватории морского порта ,

участок N 3 участок рыбный порт акватории морского порта,

участок N 4 участок порт Камыш-Бурун акватории морского порта,

участок N 5 - участок якорная стоянка N 471 акватории морского порта,

участок N 6 - участок якорная стоянка N 452 акватории морского порта

Навигация в морском порту осуществляется круглогодично. и имеет грузопассажирский постоянный многосторонний пункт пропуска через государственную границу Р Ф

Условия плавания в морском порту и на походах к нему характеризуются сгонно-нагонными колебаниями при сильных ветрах зимой северо-восточных направлений, отличающихся большой силой и продолжительностью, а летом - южных направлений. Скорость течения в Керченском проливе в основном зависит от ветров, а также от стока воды из Азовского моря и составляет от 0,1 до 0,5 узла, в узкостях при сильных ветрах может достигать трех узлов.

Длина Керченского пролива 22 мили, наибольшая ширина между Керчью и восточным краем Таманского залива 22,5 мили, наименьшая - 8 миль между мысами Хрони и Ахиллеон. Керчь-Еникальский канал доступен для судов длиной до 215 м. с осадкой до 8 м.

Постановка судов на якорь в Керченском проливе осуществляется в границах якорных стоянок №№ 450, 452, 453. Суда с осадкой до 8 м становятся на стоянки №№ 450, 453, районы которых ограничены окружностью радиусом 6 кабельтовых. Координаты центров якорных стоянок:

№ 450: ш - 45 11 18 N, д - 36 29 12 Е;

№ 453: ш - 45 28 06 N, д - 36 37 07 Е;

Суда с осадкой до 6 м становятся на якорное место № 452. Порт выполняет комплекс работ (перегрузочные операции, зачистка трюмов, экспедирование, агентирование, фрахтование судов, согласование работ с природоохранными органами, сюрвей, лоцманское обслуживание, буксирное обеспечение, шипчандлерское обслуживание и весь стандартный комплекс услуг порта) Порт оказывает дополнительные услуги:

- взвешивание грузов на железнодорожных и автомобильных весах,

-крепление грузов,

-затаривание навалочных грузов и другие операции

В период ледяной обстановки из-за постоянной смены течений и направлений ветра может наблюдаться дрейф льда. В таких условиях разрешение на проход судна дает центр регулирования движения судов (ЦРДС) в каждом отдельном случае. лавание по Керчь-Еникальскому каналу судов длиной более 160 м. и с осадкой более 6 м. осуществляется только в светлое время суток. Вход судов в Керчь-Еникальский канал в период туманов, снегопада, мглы, дождей при скорости ветра более 14 м/с запрещается. Движение судов и швартовные операции на участках Керченского торгового порта, рыбного порта, порта Камыш-Бурун акватории морского порта при видимости менее трех кабельтовых или силе ветра более 14 метров в секунду запрещены. Для обеспечения безопасности поворота судов с осадкой более чем 6,5 метра из КЕК на КПК и в обратном направлении устанавливается обязательное использование буксирных судов, минимальное количество и минимальная мощность которых указаны Право осуществлять плавание без лоцмана в КЕК предоставляется капитану судна под государственным флагом Российской Федерации с осадкой менее 4,5 метров и длиной менее 140 метров на срок не более двух лет и оформляется распоряжением капитана морского порта Керчь при условии, что капитан судна совершил шесть транзитных проходов с лоцманом в акватории КЕК в должности капитана судна в течение 12 месяцев до даты предоставления ему права осуществлять плавание без лоцмана в КЕК. Приемными лоцманскими буями Керченского пролива (места посадки и высадки лоцманов) являются: -со стороны Черного моря - буй N 1 КЕК, находящийся в точке с координатами 45°12'0 северной широты и 036°27'9 восточной долготы; -со стороны Азовского моря - буй Варзовский КЕК, находящийся в точке с координатами 45°27'2 северной широты и 036°41'3 восточной долготы.



5. ГРУЗОВОЙ ПЛАН СУДНА

5.1 Распределение запасов и грузов по грузовым помещениям

Расчёт моментов и массового водоизмещения судна для распределения несмещаемого груза (угля) УПО 1.43м.куб./т. Нагрузки при 100% судовых запасов

Груз, количество т Уголь 3114 т УПО 1,4

Порт погрузки Ейск Дата 15марта, 2017

Судно «DARYA D» (KASSIOP) Порт приписки Пномпень Турция

Ширина 13.0 м Длина (нб) 114.02м

Высота борта 5.5.м Длина между 110.15м

Осадка в сол.воде 3.65м

(1.012г/см.куб.) Судно порожнем 1140.00т

Нагрузки при 100% судовых запасов

Статьи нагрузки	Р, т	Координаты	Статические моменты масс
		X, м	Z, м	Мx, тм	Mz, тм
Запасы:	8.331	-37.98	6 ,4 9	- 382	53
Груз:
трюм № 1	614.00	35.55	3.59	21828	2204
трюм № 2	800.00	15.58	3.43	12464	2744
трюм № 3	800.00	-4.22	3.43	-3376	2744
трюм № 4	900.00	-24.62	3.44	-22158	3096
	3114			8758
Палубный груз	0	3.50	8.65	0	0
Балласт:
Балласт 1,2 (танк №1,2)		85.3	5.18	0	0
Балласт 3,4 (танк №3,4)	0	61.72	3.72	0	0
Балласт 5,6 (танк №5,6)	0	31.14	3.62	0	0
Балласт 7,8 (танк №7,8)	0	- 8.46	3.62	0	0
Балласт 9,10 (танк №9,10	0	-49.32	3.76	0	0
Ахтерпик	0	-51.50	3.24	0	0
Обледенение	0	- 3.01	9.26	0	0
Судно порожнем	1140.00	-7.75	3.88	-8835	4423
Водоизмещение	4395,70	-1.24	3.54	-5459	15564

Водоизмещение судна в грузу со 100% запасами находятся как сумма масс всех нагрузок на судно:

D = SP1 + SP2 + SP3

где P1 =614 +800+800+900=3.114 т. - масса перевозимого груза.

SP2 = 8.331 т. - масса запасов, в том числе 6.700 т. топлива.

SP3 = 1140 т. - водоизмещение судна порожнем

ПОМЕЩЕНИЯ	ДОПУСКАЕМОЕ ДАВЛЕНИЕ Т.М.КВ	ОБЪЁМ М.КУБ	Масса груза	КООРДИНАТЫ ЦТ (м)
				хg	zg
Трюм 1	5	1076	614.0	35.55	3.59
Трюм 2	5	1122	800.0	15.58	3.43
Трюм 3	5	1122	800.0	-4.32	3.43
Трюм 4	5	1191	900.0	-24.62	3.44
Итого:	5	4511	3114	4.80	3.47

D = 3114гр + 141.70зап. + 1140п = 4396 т. -водоизмещение судна

5.2 Расчёт статических моментов водоизмещения судна относительно миделя

Мх трюм = Мх1 + Мх2 + Мх3

где Мх1гр. = 21828 + 12464 + (- 3376) + (-22158 ) = 8758 тм - статический момент от перевозимых грузов.

Мх2зап. = - 5382 тм - статический момент от запасов.

Мх3пор. = - 8835 тм - статический момент судна порожнем.

Мх = 8758гр + (-5382зап. ) + (-8835 ) = - 5459 тм

Координата центра тяжести по длине судна xg = Mx / D = - 5459 / 4395.70 = - 1.24 м.

Координата центра тяжести по высоте судна Zg = Mz / D = 15564 / 4395.70 = 3,54 м.

ХАРАКТРИСТИКА ТРЮМОВ ПРИ ПОЛНОМ ЗАПОЛНЕНИИ

1. Определим удельную грузовместимость транспортного судна (УГС) - ?

Грузовместимость -- общий объем помещений (трюмов) судна, предназначенных для размещения груза

?=wc : Q м?/т = 4511 : 3114 =1.44 м?/ т

? - УГС ; wc -грузовместимость судна ; Q - масса груза

Для максимального использования грузоподъемности и грузовместимости судна необходимо, чтобы средний погрузочный объем грузов совпадал с удельной грузовместимостью судна, т.е. чтобы ? =w . В практике различают легкие и тяжелые грузы, различие это весьма условно, т.к. оно зависит от удельной грузовместимости судна. Считается что, многие суда при осадке по летнюю грузовую марку (ЛГМ) со 100% запасов имеют w=1,4 м.куб , то к тяжелым грузам относят: 1 т которых имеет объем менее 1,4 м.куб а к легким - объем более 1,4 м.куб

После определения удельной грузовместимости производим её сравнение с удельным погрузочным объёмом УПО. Если УПО окажется меньше УГС,то такой груз называется «тяжёлым»

УГС=- ? =1.44;

УПО - µ (по условиям)равен 1.4 - значит 1.44 ?1.4 -что соответствует регистрационной грузоподъемности судна.

Масса груза, которая может быть погружена в трюм грузовместимостью: Q=w/µ

Трюм 1	1076 : 1.4	768т.
Трюм 2	1122 : 1.4	801т.
Трюм 3	1122 : 1.4	801т.
Трюм 4	1191 : 1.4	850т.
Итого:	4511:1.4	3,222т.

Максимальное количество груза, погруженного в любое грузовое помещение, не должно превышать 0,9LBD тонн

0.9•110.15•13.0•4396=5.665т

Определить исправленные величины кренящих моментов - Мкр

1.Используя данные трюмов по объёму (уровню заполнения трюмов) определяем объёмные кренящие моменты от смещения груза

1. V кр= Мкрv • k = 4511 •1. 06=4781м.куб.

Коофициент-1.06 для полностью заполненных помещений

Коофициент вводится в целях компенсации вертикального смещения груза

помещения	Объём м.куб	Кооф.по уровню заполн. трюмов	Объёмный Кренящий момент( Мкр)	Удельно погрузочный объём для угля УПО	Велечина Мкр тм
Трюм 1	1076	1.0 6	1076•1.06 = 1140	1.43	797.2
Трюм 2	1122	1.0 6	1122 •1.06 = 1189	1.43	831.4
Трюм 3	1122	1.0 6	1122 •1.06 = 1189	1.43	831.4
Трюм 4	1191	1.0 6	1191 •1.06 = 1262	1.43	882.5
Сумма по трюмам	4511		4781	1.43	3.343

2. Определить величины кренящих моментов

Мкр. испр. : УПО= 4.781 :1.43= 3.343 тм

3. Для объёмного водоизмещения нашего судна из теоретического чертежа судна через 1см. осадки определили V = D : ? =4395,7 : 1.025 =4288м.куб. ? -плотность воды

апликаты из элементов теоретического чертежа судна
момент дифференцирующий на 1см МТС	98,4тм/см
Абсцисса ЦТ ватерлинии xf	-1. 61 м
Аппликата поперечного метацентра- zm	5.74м
Абсцисса центра величины хс	-093м
Средняя осадка dср.	3.65м
Вместимость грузовых трюмов куб.м	4511куб.м
трюм № 1	1076
трюм №2	1122
трюм№3	1122
трюм №4	1191

Примечание: Вместимость и объём взяты из технических характеристик судна Моменты взяли из плана загрузки судна массу груза в трюме Р т •xм ; Р т •xz



6. Проверка общей и местной прочности

6.1 Проверка местной прочности

Обеспечение местной прочности корпуса осуществляется путём нормирования нагрузки на единицу площади палубы. По существующим Правилам Регистра нагрузка в тоннах на 1м2 и палубы, трюма или твиндека обычного сухогрузного судна численно не должна превышать 0,75Hi,

По варианту загрузки судна- в нашем случае загрузка судна каменным углём удельно погрузочный объём (УПО) =1.43

Критерием оценки рациональной загрузки судна с точки зрения местной прочности kм является отношение фактической нагрузки рф к технически допустимой рдоп. Максимальное количество груза, которое может быть погружено в трюм объёмом W, м3: mmax=W/ 1.43

Максимальное количество груза, которое может быть погружено в трюм объёмом W, м3:

№№трюмов	Вместимость трюмов W	УПО	Мmax	M (тм)
				Мх	Мz
Трюм №1	1076	1.43	752.4	21670	1737
Трюм №2,	1122	1.43	784.6	15098	3064
Трюм № 3	1122	1.43	784.6	15098	3064
Трюм №4	1191	1.43	832.8	20269	3227
Сумма по трюмам	4511	1.43	3.154	57037	8028

4511 ? 3.154 - Условие местной прочности выполняется.

6.2 Проверка общей продольной прочности

Общую продольную прочность корпуса судна проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя Мизг. с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента Мдоп.

6.3 Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна

Мпор. = ko ·порожнем ·L

ko = 0,126 (для сухогрузных судов с машиной в корме)

M порожнем = 0,126·1140 •110.15 =15.8тм На миделе Мпор.=15.8 тм

Примечание: 1252 - Судно порожнем 110.15 - Длина между перпендикулярами судна

6.4 Определение изгибающего момента от принятых грузов и запасов (сил дедвейта)

Мгр. определяется по следующей формуле:

Мгр.= 0,5 •m

mi - массы груза и запасов в тоннах;

Мгр.= 0,5·3397.7 = 1.7 тм Мизг от принятых грузов Мизг = 1.7тм

6.5 Определение изгибающего момента на миделе от сил поддержания (СП)

Мс.п. определяется по следующей формуле:

Мс.п.=kс.п. ·с.п. ·L

kс.п.=0,0315 ·Св

Св - коэффициент общей полноты

kс.п.=0,0315 ·0,70 = 0.02205

Мс.п.= 0.02205 ·4396 ·110.15 =10.8тм. Мизг.на миделе от сил поддержания .СП

Мсп=10.8тм

Примечание: 4396 -водоизмещение судна; 110.15 - Длина между перпендикулярами судна

6.6 Определение изгибающего момента

Мизг. = Мпор. + Мгр.- Мс.п.

Мизг.= 15.8 +1.7 - 10.8 = 28.3 тм М изгибающего момента- 28.3 тм

Общую продольную прочность корпуса судна проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя Мизг. с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента Мдоп.

Тип судна	Положение судна на волне
	На вершине (перегиб)	На подошве (прогиб)
Волго-Балт	0,0205	0,0182

Мдоп. = 0,0205·13 ·110 2,3 = 58.6 тм - на вершине волны;

Мдоп. = 0,0182·13 ·110 2,3 = 52.05тм - на подошве волны.

Сопоставляем величину Мизг. с Мдоп.

28.3 <58.6 28.3 < 52.05 Изгибающий момент меньше допустимого, а значит, судно не потерпит бедствие.

По формуле Мдиф1см = 0,01• (qДН/L) находим продольную метацентрическую высоту Н.

Из информации капитану об остойчивости (гидростатические элементы теоритического чертежа) Осадка по грузовую марку 3.65м Момент диф. На1см.= 98.4т м.см; L - длина судна; 0,01• q - число тонн на 1см осадки; D- водоизмещение по грузовую марку.

Н прод. = Мдиф1см •L : 0,01• q • D = 98. 4 •114.02: 0,01 •13.12 •4396 = 22,5 м

7. Расчёт остойчивости

Одним из важнейших навигационных качеств судна является остойчивость. В реальных условиях плавания, кроме силы тяжести и силы поддержания, на судно действуют дополнительные силы, например сила ветра на надводную поверхность судна. Практика судовождения знает случаи опрокидывания судов при перемещении в трюме сыпучих или плохо закрепленных единичных грузов. Отсюда следует, что, для того чтобы судно плавало в заданном равновесии, недостаточно, чтобы оно удовлетворяло только основным уравнениям плавучести. Оно должно сопротивляться также внешним силам, стремящимся вывести его из положения равновесия.

Остойчивостью называют способность судна, отклоненного от положения равновесия действием внешних сил, возвращаться в первоначальное положение после прекращения действия этих сил.

Остойчивость зависит от формы корпуса и положения ЦТ судна, поэтому путем правильного выбора формы корпуса при проектировании и правильного размещения грузов на судне при эксплуатации можно обеспечить достаточную остойчивость, гарантирующую предотвращение опрокидывания судна при любых условиях плавания.

Остойчивость при поперечных наклонениях, т. е. при крене, называют поперечной. Поперечную остойчивость в зависимости от угла крена делят на начальную при малых (до 10--15°) (Проверка метацентрической высоты) углах крена и остойчивость при больших углах крена. (ДСО)

Наклонения судна происходят под действием пары сил. Момент этой пары сил, вызывающий поворот судна вокруг продольной оси, называют кренящим моментом -- Мкр. Рассмотрим пример образования кренящего момента от воздействия на судно ветра Сила ветра, приложенная в ЦТ площади надводной части судна (площади парусности), вызывает его боковое движение (дрейф), а совместно с си­лой, возникающей от сопротивления воды , приводит к появлению кренящего момента:

Mкр=Pвlкр

Рв -- сила действия ветра, кН;

lКр -- плечо кренящей пары, м.

Мкр -- кренящий момент, кН * м

Плечо кренящей пары lкр зависит от формы корпуса судна и в практических расчетах определяется в соответствии с указаниями Регистра в зависимости от ширины корпуса, осадки и положения цент­ра парусности судна. Если крепнящий момент действует на судно внезапно,то возникает ускорение и сила инерции,а остойчивость при таком наклонении называется динамической.

7.1 Построение диаграммы статической остойчивости

Для построения диаграммы статической остойчивости необходимы величины плеч статической остойчивости.

Плечи статической остойчивости рассчитываем по формуле:

lст = lф - Zg sin ?°

где lф - плечо формы корпуса судна для соответствующего угла крена q

Zg - аппликата центра тяжести судна

?°- угол крена

Плечи формы находим с пантокарен «Информации по водоизмещению для каждого угла крена от 10° до 70°

По данным таблицы строим диаграмму статической остойчивости.

?ст= ?ф-zgsin?° ?ф-берём с пантокарен. Zg-это ЦТ груза по высоте, из плана загрузки судна по P ·Z, тм- 3.54. sin?°- это углы крена. Пример: sin?10°=10° : 57,296=0.174.

sin? 20°= 20°:57,296=0.349.и.т.д. следовательно > 3.54 ° · 0,174=0.61 ?ст= 1.01- 0.61=0.4

Расчет ДСО

Расчёт ДСО Zg=3.54м	Углы крена в градусах ??
	10	12	20	30	40	50	60	70
?ф. м	1.008	1.213	2.029	2.881	3. 509	3. 832	3.944	3.891
sin ?°	0,1736	0,2079	0,3420	0,5000	0,6427	0,7660	0,8660	0,9397
Zg• sin ?°	0.614	0.735	1.210	1.77	2.275	2.711	3.065	3.326
?ст м	0.394	0.478	0.819	1. 111	1.234	1.121	0.879	0.565

Ld=0 .0872•?углов.

Расчёт ДДО

?°	?ст.	??ст	?d
10	0.394	0,394 ·0.0873= 0,034	0,034
12	0.478	lст12 =2•(0,394)+ 0.478= 1.266•0.0873=0.110	0.110
20	0.807	lст 20 = 2 ·( 0,394 +0.478 )+0,807 =2.551 ·0.0873=0.222	0.222
30	1. 091	lст 30 = 2(0,394+0.478+ 0.807)+ 1.091 =4.449·0.0873=0.388	0.388
40	1.214	lст 40 = 2(0,394+ 0.478 +0.807+1.091)+1.214 =5.54·0.0873=0.483	0.483
50	1.103	lст 50 = 2(0,394+ 0.478 + 0.807+1.091+1.214)+1.103 = 9.07 ·0.0873=0.791	0.791
60	0.866	lст60 = 2(0,394 + 0.478 + 0.807 +1.091 +1.214 +1.103)+ 0.866 =11,04·0.0873=0.963	0.963
70	0.557	lст10 = 2(0,394 +0.478 + 0.807+1.091 +1.214 +1.103 +0.866 )+ 0.557 =12.463 ·0.0873=1,08	1,08

7.2 Построение диаграммы динамической остойчивости

Диаграмма динамической остойчивости - это кривая, выражающая зависимость работы восстанавливающего момента (плеча динамической остойчивости) от углов крена ?.

Кривая динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости.

Для ее построения производим расчет плеч динамической остойчивости lq

1. Разность углов выражаем в радианах- 57,3°.Пример: 10°:57,3° =0.17452. Это будет sin угла 10°. Затем делим на разность углов- на 2. Получим значение разности углов в радианах. 0.17452:2=0.0873 и умножаем это значение на сумму ?ст ( ??ст10) до соответствующего угла.

2. Находим разницу углов по таблице.

Диаграмма статической и динамической остойчивости

?опр1.3 ; ??dmax.=59? ??опр.=80?

Мопр min = D • lq опр = 4396 •1.3=3381 тм

Остойчивость после загрузки судна	Требование Регистра РФ	Диаграмма динамической остойчивости
? max	1.3м	?0.2м	? опр	1.3 м;
?? max	40?	?30?	??d max	59?
?? зак	80.2?	? 60?	?? . опр.	80?
?	2.2 м	Груз навалом незерновые h?07м
Крит.погоды К	1. 5	1

В данном случае наше судно перевозит навалочный груз. К навалочным относятся грузы, которые складывают на судно без специальной укладки и распределения (зерно, каменный уголь, железная руда, бокситы, глинозем и т.д.). При наклонениях судна эти грузы смещаются подобно жидкости, если есть свободная поверхность и их перемещение не ограничено. Но влияние таких грузов на остойчивость имеет свои особенности. Смещение груза возможно только при углах наклонения, превышающих угол естественного скоса. Этот угол определяется углом крутизны, при котором находящийся в пирамиде груз остается в покое.

Примем для упрощения, что поверхность груза аа совпадает с ватерлинией ВЛ0 При наклонении судна на угол крена? 1, равный углу покоя а, груз пересыпаться не будет.

Перемещение сыпучего груза при наклонении судна

Когда угол крена ?? 2 станет больше угла покоя а груз начнет пересыпаться, причем уровень поверхности груза а 1 ?? 1 будет сохранять с плоскостью действующей ватерлинии ВЛ2 постоянный угол а.

Сыпучий груз смещается, как правило, слоем значительной толщины. Смещение вызывается ударом волны, местной вибрацией или какой-либо другой дополнительной причиной.

Сместившийся груз при обратном наклонении судна в исходное состояние возвращается лишь частично. Инструкция для капитана по эксплуатации судна требует в случае образования такого крена немедленного установления вызвавшей его причины и следования благоприятным курсом в ближайший порт для устранения крена.

В судовых документах нашего т/х имеются графики для определения посадки судна при приеме или снятии груза В данном примере при массовом водоизмещении судна 4396 т дополнительно в точку А принимают груз массой 200 т. Осадка носом увеличится на

200• 0,256: 100= = 0,5 м, а кормой уменьшится на 200• 0,11: 100=0,22 м. Здесь величины 0,25 и 0,11 определены по графику, а 1: 100 -- переводной коэффициент из сантиметров в метры.

Определение посадки судна при приеме груза, т/х Волго-Балт(проект 197)



7.3 Требования Регистра России к остойчивости

Правила Регистра ввели следующие критерии остойчивости для всех транспортных судов длиной 20 м и более:

1) критерий погоды К должен быть более или равен единице, т. е. отношение опрокидывающего момента Мопр к моменту кренящему Мкр больше или равно 1;

2) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м для судов длиной L < 80 м и не менее 0,20 м для судов длиной L > 105 м при угле крена ? > 30

3) угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимума, должен быть не менее 30°;

4) угол заката диаграммы статической остойчивости должен быть не менее 60°;

5) начальная метацентрическая высота h при всех вариантах нагрузки, должна быть положительной.



8. Определение критерия погоды

Остойчивость судна промеряют по основному и дополнительным критериям. По основному критерию остойчивости безопасность плавания проверяют в штормовую погоду. Судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному действию динамически приложенного давления ветра и бортовой качки при наихудшем в смысле остойчивости варианте нагрузки. Остойчивость судов считается достаточной, если динамически приложенный кренящий момент давления ветра Мкр равен опрокидывающему моменту Мопр или меньше него, то есть безопасность судна гарантирована при Мкр?Мопр.

Отношение Мопр : Мкр называется критерием погоды К и должен быть равен K = Мопр : Мкр> или = 1

Кренящий момент от давления ветра определяется по формуле:

Mv = 0,001Pv·Av·Z

где Pv - давление ветра, кг/м2 или Па.

Аv-площадь парусности

Z-апликата центра парусности над действующей ватерлинии

По «Расчёту парусности и обледенения» для судна Волго-Балт проект 197 при осадке Тcр', используя данные информации по остойчивости для капитана, находим площадь парусности Av и аппликату центра парусности над действующей ватерлинией при осадке Тср, Z, Pv

при Тcр' = 3.65 м и Pдавл.ветра = 35,3 Па, Av = 586 м2, Z = 3,17 м,

Mкр. = 0,001· 35,3·586·3,17 = 65.57 тм

Остойчивость для судов считается по критерию погоды К достаточной, если при наихудшем, в отношении остойчивости, варианте нагрузки динамически приложенный кренящий момент от давления ветра Мкр равен или меньше опрокидывающего момента Мопр т.е. если соблюдены условия:

k = Mопр : Мкр

k 1

Плечо опрокидывающего момента lc на отход и приход судна определяем по диаграмме динамической остойчивости.

Тогда опрокидывающий момент равен: Мопр. = D • lопр.

Мопр. = D1•lcт = 4396 •0,96 = 4.220 тм

К= 6557: 4.220 = 1.5 К ? 1



9. Проверка дифферента после погрузки судна Удифферентовка судна

Определяем дифферент судна

t = Мдиф / 100МТС = - 2140 : (100 • 98.4) = - 0. 22 м t- дифферент судна

Определяем дифферентующий момент М диф.

Мдиф = Mx - D• xc = - 6228 + 4396 • 0.93 = - 2140 тм

Определяем осадку носом dн и кормой dк

dн = d + t (0,5 - xf/110.15 ) = 3,65 - 0.22 • (0,5 + 1.61: 110.15) = 3.54м

dк = d - t (0,5 + xf/110.15 ) = 3.65 - 0.22 • (0,5 - 1.61: 110.15)= 3.76м

УДИФФЕРЕНТОВКА СУДНА

Это процесс придания судну желаемого дифферента или посадки на ровный киль. Различают удифферентовку судна проектную и эксплуатационную. Эксплуатационная удифферентовка судна заключается в размещении перевозимого груза и балласта т. о., чтобы обеспечить в течение рейса желаемый с точки зрения мореходности дифферент судна.

dк - dн =3.76 -3.54 =- 0.22 м

X. Проверка поперечной остойчивости перевозимого груза

Остойчивость судна считается удовлетворительной, если в допускаемых пределах находятся значения метацентрической высоты - h и статических (предельных) моментов - Мх . Если эти требования не удовлетворяются, то необходимо перераспределить нагрузку по вертикали между трюмами и твиндеками.

Мх=14492 тм - статический момент от перевозимого угля

h = Zm - Zg = 5,74 - 3,54 = 2,2 м- поперечная метацентрическая высота

Остойчивость судна удовлетворительна



10. Определении осадок

Для измерения фактических осадок служат марки осадок, которые наносят на обоих бортах корпуса на носовом и кормовом перпендикулярах.

Определение средней из средних расчетной осадки, учитывающей поправки к осадке в носовой и кормовой частях судна,



11. Определение метацентрической высоты в порту

Определим поперечную метацентрическую высоту:

h = Zm - Zg = 5,74 - 3,54 = 2,2 м

Определим продольную метацентрическую высоту:

Н прод. = Мдиф1см •L : 0,01• q • D = 98. 4 •114.02: 0,01 •13.12 •4396 = 22,5 м



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перед загрузкой судна в порту и в море составляется грузовой план и рассчитывается остойчивость судна в соответствии с данными Информации об остойчивости.

После погрузки судно не должно иметь крена, а его дифферент должен быть в допустимых для нормальной эксплуатации пределах

При всех изменениях нагрузки, грузовой план корректируется, а при значительных изменениях весовых нагрузок составляется заново. В плавании и на стоянке судна надлежит осуществлять контроль его посадки и остойчивости по результатам расходования запасов топлива, воды и т.п.

Во всех условиях загрузки судна необходимо следить, чтобы оставался надводный борт, достаточный для сохранения необходимого запаса плавучести, и грузовая марка, установленная для данного сезона и района плавания, не оказалась под водой.

Во время плавания всегда должны быть закрыты водонепроницаемые двери ниже палубы переборок, клинкеты и клапаны, установленные на водонепроницаемых переборках, втором дне, палубах и платформах, клапаны переточных каналов водоотливной и осушительной системы.

В плохую погоду все входы в рубки и надстройки, бортовые иллюминаторы и другие отверстия, через которые вода может проникнуть внутрь корпуса, должны быть закрыты. Также должны быть закрыты крышки воздушных трубок топливных цистерн.

Перед началом загрузки трюмов и других грузовых помещений второй помощник капитана вместе со старшим помощником обязан осмотреть их, чтобы убедиться в отсутствии водотечности наружной обшивки, водонепроницаемых переборок, второго дна, палуб, трубопроводов. После выгрузки осмотр должен произвести второй помощник капитана. До начала погрузки необходимо очистить отверстия сеток приемных колодцев водоотливной и осушительной системы, проверить их действие, закрыть решетки колодцев во втором дне, тщательно осмотреть и очистить льяла, проверить целостность льяльных лючин и пайолов. Периодически должен производиться ряд проверок, служащих обеспечению непотопляемости судна. Не реже одного раза в семь дней проверяется исправность и герметичность водонепроницаемых и противопожарных закрытий, иллюминаторов, запорных устройств вентиляционных трубопроводов и наружных грибков. Проверку обязаны производить заведующие соответствующими помещениями. Ежедневно должна проверяться исправность действия и герметичность водонепроницаемых дверей с дистанционным приводом, не реже одного раза в семь дней, ...