Пути повышения эффективности эксплуатации промысловых судов за счет размерной модернизации

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Пути повышения эффективности эксплуатации промысловых судов за счет размерной модернизации

Н.С. Овсеев

С.В. Дятченко

Показаны направления модернизации рыболовных судов. Определены закономерности изменений характеристик прочности и вибрации при размерной модернизации.

размерная модернизация, типы модернизации, расчетный алгоритм, эффективность

Отсутствие государственной стратегии развития рыболовного флота в условиях рыночной экономики и серьезных капитальных вложений в строительство рыболовных судов нового поколения перекладывает всю ответственность за выбор направлений развития на руководство эксплуатирующих флот компаний. В этих условиях основополагающей задачей рыбопромышленных компаний является поддержание и увеличение эффективности основного ресурса - промыслового флота - с целью представления на рынке качественной современной продукции по конкурентным ценам.

Традиционный путь обновления флота за счет покупки нового судна взамен списанного в значительной степени теряет актуальность по нескольким причинам: это наиболее дорогостоящий путь развития флота; моральное старение судна обгоняет его физическое старение, в результате чего эксплуатация сравнительно нового судна становится невыгодной; изменение экономических условий эксплуатации (например, формы или района промысла, объекта лова) происходит сравнительно часто и требует от судовладельца быстрого реагирования.

Эти факторы стали предпосылками для развития особого направления в судостроении и судоремонте - модернизации и переоборудования судов [1], которое все чаще рассматривается компаниями-судовладельцами как полноценная альтернатива покупке или строительству нового судна при решении вопроса о поддержании общей экономической эффективности их флота.

Общепринятое рассмотрение судна как системы позволяет выделить основные подсистемы, оказывающие наибольшее влияние на эффективность промыслового судна при его модернизации. К таковым целесообразно отнести корпус судна и следующие комплексы: добывающий - технологический, энергетический, гидродинамический, поисковый - радионавигационный.

Объемы модернизации могут значительно различаться и зависят от целей, преследуемых судовладельцем. Предлагается выделить три направления модернизации промыслового судна в зависимости от ее глубины, рис.1.

1. Модернизация без изменения конструкции корпуса и схемы общего расположения, как наименее затратный путь, включает в себя замену рыбопоискового и радионавигационного оборудования, а также замену промыслового оборудования и изменение технологической схемы обработки улова.

2. Модернизация с изменением схемы общего расположения, но не затрагивающая изменения основных элементов судна, включает, дополнительно к вышеперечисленному направлению, переоборудование помещений, модернизацию судовой энергетической установки, увеличение производительности морозильного оборудования.

Примером подобного подхода может служить программа модернизации, реализуемая Мурманским траловым флотом в отношении РТМК-С «МООНЗУНД», включающая решение следующих задач: установку нового рыбопоискового оборудования, автоматической системы охлаждения (RSW) и рыбонасосного комплекса; увеличение объема рыбных бункеров и морозильной мощности рыбофабрики; замену рефрижераторного оборудования; переоборудование неохлаждаемых трюмов в морозильные; модернизацию СЭУ.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рис. 1. Направления модернизации промысловых судов

Такой уровень модернизации судна позволяет повысить его технико-экономические показатели до определенного уровня, так как возможности дальнейшего совершенствования проекта ограничены конструктивными особенностями судна. В этом случае судовладелец должен понимать, что затраты, связанные с переоборудованием судна, не обеспечивают всестороннего улучшения качества проекта и соответственно не обеспечивают максимальной экономической эффективности от эксплуатации судна.

3. Комплексная модернизация существенно расширяет возможности улучшения характеристик судна, позволяет наиболее полно реализовать потенциал проекта с целью максимального повышения эффективности его эксплуатации за счет обеспечения оптимальных значений вместимости, грузоподъемности, тяговых, промысловых и технологических характеристик судна.

Получение наилучших результатов при модернизации промыслового судна напрямую связано с решением оптимизационной задачи, где функция цели - экономическая эффективность, а аргументы - значения грузоподъемности и грузовместимости, производительности рыбопромыслового и рыбообрабатывающего комплексов, энергетических характеристик судна. Граничными условиями выступают требования прочности, остойчивости, ходкости, вибрации, непотопляемости, качки.

Выбор главного экономического критерия осуществляется в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов. К показателям (критериям) сравнения и выбора различных инвестиционных проектов (или вариантов проекта) относятся: чистый дисконтированный доход (ЧДД), или интегральный эффект; индекс доходности (ИД); внутренняя норма доходности (ВНД); срок окупаемости; другие показатели, отражающие интересы участников или специфику проекта. Поиск оптимума целевой функции может быть произведен любым известным методом: вариаций, градиентов, Бокса-Уилсона и др. Направления поиска оптимума соответствуют указанным на рис. 1 путям модернизации. Большое значение при проектировании комплексной модернизации принадлежит учету граничных условий: обеспечению достаточных характеристик прочности, остойчивости, непотопляемости, обитаемости. Для проектирования комплексной модернизации промысловых судов разработана структурная схема (рис.2), построенная таким образом, чтобы учесть техническое состояние конкретного судна и достичь требуемого уровня его качественных характеристик.

Проекты комплексной модернизации по предложенной схеме выполнены для двух больших морозильных рыболовных траулеров типа «ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН» и «ПРОМЕТЕЙ». Для промысловых судов такого типа, ориентированных на экспедиционную форму лова, одним из важных вариантов повышения их экономической эффективности является увеличение грузоподъемности и грузовместимости. Оптимальное решение этой задачи - установка цилиндрической вставки. Некоторых улучшений также можно достичь путем переоборудования помещений (например, неохлаждаемых трюмов) под морозильные трюмы. Увеличение объемов над главной палубой позволяет модернизировать рыбный цех. В проектах предусмотрен отказ от обработки рыбы, что повысило возможности по заморозке до 150-250 т/сут в зависимости от длины цилиндрической вставки. Заложенная в проекты модернизация промыслового комплекса с использованием насосной схемы выкачки улова в сочетании с заменой радионавигационного и рыбопоискового оборудования являются необходимым условием загрузки возросших перерабатывающих мощностей судов. Модернизация СЭУ путем установки дополнительных дизель - генераторов компенсирует увеличившуюся энергоемкость модернизированных судов.

модернизация судно дизель

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рис. 2. Структурная схема комплексной модернизации промыслового судна

В работе исследовано влияние граничных условий на размеры цилиндрической вставки при модернизации судов. Один из наиболее острых вопросов, требующих положительных решений для модернизируемых судов, - обеспечение достаточной общей прочности и необходимых условий вибрационной обитаемости.

В зависимости от целей, которые ставит перед проектировщиком судовладелец, расчет общей прочности может сводиться как к проверке ее достаточности для конкретного решения, так и к поиску допустимой границы конструктивных изменений (например, предельной длины цилиндрической вставки). В любом из этих вариантов проектировщику уже на первом этапе - без проведения трудоемких вычислений - полезно уметь оценить изменение характеристик общей прочности в результате модернизации.

В работе произведены расчеты общей прочности исходных и модернизированных судов с различными длинами цилиндрической вставки (2, 4 и 6 теоретических шпаций) и расчетными сроками эксплуатации после модернизации (5, 10 и 15 лет). Выполнена проверка общей прочности указанных вариантов судов по требованиям Правил классификационных освидетельствований судов [2] и по критериям общей предельной прочности согласно Нормативно-методическим указаниям по расчетам прочности морских судов [3].

Установлено, что снижение коэффициента запаса по предельному изгибающему моменту при прогибе в случае увеличения расчетной длины судна L0 на 10% составляет 20-40% (рис. 1). А при установке цилиндрической вставки длиной 0,3L0 коэффициент запаса KЗ1 уменьшается до уровня 30-50% от первоначального запаса KЗ10. Схожее влияние на прочность судна имеет и увеличение планируемого срока эксплуатации.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рис. 3. Зависимость коэффициента запаса Kз1 по предельному изгибающему моменту при прогибе от удлинения судна в результате размерной модернизации

Основной целью вибрационных расчетов является отстройка частот собственных колебаний корпуса судна от частот возмущающих сил индуцируемых гребным винтом и главным двигателем. Для корпусов судов до и после модернизации выполнены расчеты частот их собственных колебаний методами Рэлея и конечных элементов. Рассмотрены основные варианты загрузки: от состояния порожнем до выхода на промысел с полными запасами и возвращения с промысла в полном грузу. Корпуса исследуемых судов сведены к балочным расчетным моделям. Для расчета присоединенных масс воды использовалось методическое обеспечение [4]. Выявлена зависимость частот собственных колебаний первого тона от удлинения судна (рис. 2). Общей тенденцией является снижение частот собственных колебаний корпуса модернизируемого судна , в сравнении с частотой собственных колебаний корпуса исходного судна 0.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рис. 4. Зависимость частоты собственных колебаний судна первого тона от его удлинения в результате размерной модернизации

.

ВЫВОДЫ

1. Решен комплекс вопросов, связанный с модернизацией больших промысловых судов, включающий определение направлений модернизации, построение структурной схемы модернизации, выбор критериальной функции и поиск оптимума, определение и учет граничных условий модернизации.

2. Для больших промысловых судов получены закономерности изменения параметров общей прочности в зависимости от удлинения судна в результате модернизации.

3. Получены закономерности изменения частоты собственных колебаний первого тона от удлинения больших промысловых судов в результате модернизации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гундобин А.А. Размерная модернизация и переоборудование судов / А.А. Гундобин, Г.Н. Финкель. - Л.: Судостроение, 1977. - 191с.

2. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. - СПб., 2003. - т.1.- 493с.

3. Российский морской регистр судоходства // Сборник нормативно - методических материалов. - СПб., 2002. - кн. 11. - 151с.

4. Короткин А.И. Присоединенные массы судна: справочник/ А.И. Короткин. - Л.: Судостроение,1986. - 312с.

Размещено на Allbest.ru