Как составить карго план

Подготовка
груза к погрузке начинается задолго до
подхода судна. Так как за основу обработки
грузов горизонтальным способом
принимается УГЕ, которую можно
транспортировать на колесах с берега
на борт и обратно, то груз следует
сформировать в укрупненные единицы –
контейнеры, трейлеры, ролл-трейлеры или
уложить на поддоны. Доставка одного
грузового места должна осуществляться
одной машиной, включая установку на
место, указанное в каргоплане. Линейный
агент, получив списки букированного
груза, должен проверить его готовность
к погрузке и обеспечить необходимое
число бригад и техники.

Суда с горизонтальной
погрузкой, как правило, делают за круговой
рейс несколько заходов в порты.
Представитель каждого порта обязан
предоставить капитану каргоплан и
часовой сетевой график обработки судна
на предстоящий рейс.

Каргоплан судна
с горизонтальной погрузкой делится на
три вида: ротационный, предварительный
и исполнительный.

Ротационный
каргоплан
– графическое изображение грузовых
палуб, разделенных на секции, в которых
определены места и положение отдельных
УГЕ. Площадь одного места обычно равна
площади одного 20-футового контейнера.
Каждой секции и штатному месту присвоен
шифр для планирования загрузки судна
и информирования портов выгрузки и
промежуточных портов захода. Например,
шифр 34 ПБ-07 обозначает: 3-я палуба, 4-я
секция, правый борт, 7-е место.
Разрабатывается ротационный план
судостроительной верфью. По нему
определяют грузовместимость судна,
составляют инструкции по его загрузке,
буклет остойчивости, сводные таблицы
нагрузок на палубу. Палубы
нумеруются сверху вниз.

Предварительный
каргоплан обычно составляют за 48 часов
до постановки судна к причалу, согласно
грузовых списков, подготовленных
грузоотправителем или портом (терминалом).
Вся номенклатура груза, планируемого
к погрузке, должна быть разбита по
причалам и по портам выгрузки. Отдельно
выделяют контейнеры, ролл-трейлеры и
другие УГЕ, легковые автомобили, тяжелую
технику, опасные грузы.

Предварительный
каргоплан должен включать расчеты
дедвейта, метацентрической высоты,
осадку и дифферент судна на момент
отхода из порта погрузки и ориентировочные
расчеты этих величин на приход судна
в порт выгрузки (с учетом движения
судовых запасов и принятие на борт
балласта).

В последующих
портах захода судно должно получить
следующую информацию: время проведения
грузовых операций и ожидаемые
перешвартовки; количества грузов,
подлежащих погрузке и места их размещения
на борту (шифры); количество членов
экипажа, которых надо выделить для
обслуживания перегрузочной техники,
работ по креплению груза, зачистке
грузовых помещений и проч. Чтобы правильно
составить такой каргоплан, порт должен
заранее получить от судна информацию
о количестве и расположении груза на
борту, количестве груза, который будет
выгружен в данном порту, о наличии в
танках судна топлива, масел, пресной
воды, балласта и других жидкостей.
После погрузки составляют исполнительный
каргоплан с расчетами остойчивости и
метацентрической высоты.

Пример расчета
каргоплана для ролкера РО-35

Основные
характеристики судна:

L
= 165м; B
= 28,2м; d_лет
= 9,64м; DWT
= 18461т; водоизмещение порожнем 10696т; V
= 20,5 уз.

Судно приспособлено
для перевозки любых генеральных грузов
УГЕ. Погрузку можно вести накатным
методом через аппарель и краном с берега
на верхнюю палубу А.

Судно имеет палубы
А,В, С и U и подвесную платформу (кардек,
площалью 2120м²
для перевозки 248 легковых автомобилей).
Суммарная погрузочная площадь – 8279м²
(без кардека).

Суммарное число
контейнерных мест – 433 TEU (20-футовый
контейнер). На палубе U их можно разместить
в 3 яруса, на палубах А (при поднятом
кардеке) и В – в 2 яруса, и на палубе С –
в 1 ярус.

Грузовой список:

Наименование груза	Масса 1 единицы (т)	Количество (шт)	Общая масса (т)	Погрузочная площадь (м2)	Возвышение ц.т. над палубой (м)
TEU	Менее 20	375	2979,9	14,88	1,22
Автомобили:
Легковые	1	248	248	8,51	0.77
Грузовые 1	7	17	119	15,61	1,4
Грузовые 2	7,5	28	210	17,53	1,5
Ролл-трейлеры	17,68	171	3023	14,88	1,22
Автопогрузчики	5,73	27	155	9,9	1
Автоцистерны	4	13	52	17,53	1,5
Площадки с грузом	12	55	660	14,88	2
Всего			7447

Для расчета
принимаем 100% запас топлива, воды и
снабжения – всего 3982,2т

Размещение грузов
по палубам целесообразно начать с
контейнеров, потому, что их можно грузить
портовыми кранами одновременно с
погрузкой автотехники накатом через
аппарель.

1) Все контейнеры
по массе разбиваются на три группы: 137
шт. наиболее тяжелых (принято до 13,1т);
119 среднего веса (принято до 5,56т); и 119
легкого веса (принято до 4,4т). Укладка
производится в 3 яруса на палубе U (общая
площадь 2158м²):

— 137 х 13,1 – 1-й ярус;

— 119 х 5,56 – 2-й ярус;

— 119 х 4,4 — 3-й ярус.

Давление на палубу
U: 2979,9 : 2158 = 0,38 т/м²
(допустимое 2,5 т/м²).

2) Легковые автомобили
(248 шт) размещаются на кардеке площадью
2120м².

Всего на единицу
приходится 2120 : 248 = 8,55м²;
давление на палубу 248 : 2120 = 0,12 т/м²
(допустимое
1,5 т/м²).

3)Ролл-трейлеры
средней массой каждого 17,68т размещают
на палубе С – 60шт, оставшиеся 111 (общий
вес 111 х 17,68 = 1962,4т) на палубе А (общая
площадь 3011м²)
в 1 ярус в контейнерные секции А1 – А22,
которые займут 14,88 х 11 = 1652 м²;

На оставшиеся
1359м²
палубы А грузят:

27 автопогрузчиков
(общий вес 154,7т; площадь 27 х 9,9 = 267,3 м²)
и

17 грузовиков 1
(общий вес 119т; площадь 17 х 15,61 =265,4м²).

Остается примерно
826 м²
свободной палубы.

Давление на палубу
А составит 2236,2 : 3011 = 0,74 т/м²
(допустимое
2,5 т/м²).

1. на палубе В (общая
   площадь 1861м²)
   размещают:

Грузовики 2 в
количестве 28 шт. (общий вес 28 х 7,5 = 210т;
общая площадь 28 х

17,53 = 491м²);

Автоцистерны 13
шт. (общий вес 13 х 4 = 52т; общая площадь
13 х

17,53 = 228м²);

Грузовые площадки
55шт (общий вес 55 х 12 = 660т; общая площадь
55 х

14,88 = 818,4м²);

Итого общая площадь
загрузки составляет 1537,4 м²,
остается свободно 323,6м².

Общий вес груза,
согласно грузового списка, составит
7447т.

С учетом характеристик
ролкера РО-35, водоизмещение порожнем
которого равно 10696т

— погрузочная техника	— 241т;
— кардек в рабочем состоянии	— 246т;
— команда и запасы продовольствия	— 20т;
— 100% запаса топлива, масла и воды	— 3982,2т;
— вода в креновых и стабилизационных цистернах	— 504т;
— общий вес груза	— 7447т;
ИТОГО	— 12440т;

Затем, по каждому
грузовому месту, указанному на каргоплане,
определяют плечо от миделя Х и плечо
от основной плоскости Z
в метрах и, перемножив на массу каждого
грузового места, получают значения
моментов М_Х
и М_Z
, после чего определяют центр тяжести
груза. В данном варианте его координаты
Z
= 13,91м и Х = 6,97м.

Масса и координаты
ЦТ судна порожнем, команды, продовольствия
и снабжения, запасов топлива, смазочных
масел и воды берут из «Буклета
остойчивости».

Суммируя
все массы и моменты, определяется
водоизмещение судна без балласта и

координаты
его ЦТ. Необходимость принятия на судно
водяного балласта определя-

ется необходимостью
придать ему нужную посадку или дифферент
и удовлетворения

требований к
остойчивости. Судно значительно
недогружено. С учетом того, что его

полный дедвейт
DWT
= 18461т, нагрузка составит 67% . Для выполнения
условий по

осадке по
летнюю грузовую марку (d_лет
= 9,64м) необходимо добрать ≈ 6000т балла-

ста;

Среднюю осадку
снимают по шкале или по кривой грузового
размера из элементов теоретического
чертежа.

Затем определяют
дифферент судна (разность осадки носом
и кормой) по выражению:

(18.2)

где	d	— дифферент (м);
	dн	— осадка носом (м);
	dк	— осадка кормой УГЕ (м);
	Δ	— водоизмещение судна без балласта (т);
	M	— момент, дифферентующий на 1 м длины судна (тм);
	xq	— абсцисса ЦТ водоизмещения (м);
	xv	— абсцисса центра величины судна (м);

После чего определяют
начальную метацентрическую высоту
судна и строят диаграмму статической
остойчивости судна.

Вопросы для
самопроверки:

1.Классификация
накатной техники, перевозимой на судах
с горизонтальной погрузкой.

2.Рекомендации по
вентиляции для ролкеров.

3. Что означает
шифр 27 ЛБ-08 на ротационном плане?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Составление грузового плана, без всякого сомнения, можно отнести к вершине мастерства работы с грузами каждого капитана и грузового помощника грузового судна, не зависимо от типа и размера судна. Кому приходилось составлять грузовой план на судне, перевозящем генеральный груз, состоящий из 30 коносаментов, тот прекрасно понимает, о чем идет речь, а уж если больше, то тем более.

Составление грузового плана — это распределение предназначенного для перевозки груза, по грузовым трюмам и, если необходимо, то и на главной палубе – крышках трюмов, с учетом предельно допустимой средней осадки и максимально допустимой осадки  и дифферента, максимально допустимой нагрузки на палубы и твиндеки, минимально допустимых значений критериев остойчивости, критериев погоды и ускорения, изгибающих, скручивающих моментов и перерезывающих сил, последовательности погрузки и выгрузки в портах захода, совместимости (сегрегации) с другими грузами, соблюдения правил размещения опасных грузов и режима вентиляции. Как видите та еще задачка, чтобы удовлетворить всем перечисленным требованиям!

Составление грузового плана необходимо начинать с тщательного ознакомления с полным перечнем грузов предназначенных для погрузки, с учетом всех возможных грузов в следующих портах захода, если таковые планируются. Если груз однородный и грузится в одном порту и будет выгружаться также в одном порту, то это один из самых простых случаев.

При составлении грузового плана необходимо пользоваться самой точной информацией о размерах и объемах грузовых трюмов, твиндеках, максимально допустимой нагрузке на один квадратный метр палубы трюма, твиндеков и если планируется погрузка на крышки трюмов, то и крышек. В некоторых случаях может потребоваться схема расположения топливных танков, особенно с тяжелым топливом, которое обычно подогревается и поэтому переборки в трюмах в местах расположения топливных танков также нагреваются.

Грузы, морская перевозка которых осуществляется в соответствии с международными конвенциями и соглашениями, необходимо размещать на судне руководствуясь данными документами. Перечислим основные из данного вида конвенций и соглашений:

1. Конвенция по охране человеческой жизни на море (SOLAS – 74), Глава VI – Перевозка грузов, Глава VII – Перевозка опасных грузов.
2. Международный кодекс по безопасной перевозке зерна насыпью.
3. Кодекс безопасной практики для судов, перевозящих палубные лесные грузы.
4. Кодекс безопасной практики размещения и крепления груза (Cargo Stowage and Securing Code).
5. Международный морской кодекс по опасным грузам (IMDG Code).
6. Международного кодекса морской перевозки навалочных грузов (International Maritime Solid Bulk Cargoes Code – IMSBC Code).
7. Кодекс безопасной практики для безопасной погрузки и выгрузки балкеров (Code of Safe Practice for the Safe Loading and Unloading of Bulk Carriers (BLU Code).
8. Международная конвенция по безопасным контейнерам (International Convention for Safe Containers – CSC).
9. Международный кодекс безопасной перевозки облученного ядерного топлива, плутония и радиоактивных отходов высокого уровня активности в упаковке на судах (IAD Code).

Очень много полезной информации об отдельных грузах и правилах их размещения, укладки, крепления, и обеспечения сохранной перевозки можно получить в следующих книгах:

1. Л.Р. Аксютин. Грузовой план судна.
2. Thomas’ Stowage. The Properties and Stowage of Cargoes.
3. Captain L.G. Taylor. Cargo work. The Care, Handling and Carriage of Cargoes.
4. The Nautical Institute. Bulk Carrier Practice.
5. Капитан В.Н.Филимонов. Расчет посадки и дифферента грузовых судов.

Собрав и обобщив всю информацию по предъявленным к перевозки грузам, определяют необходимость использования сепарационных материалов и рассчитывают какое количество каждого типа сепарации потребуется для безопасной укладки груза. Вычисляют объем и вес сепарации для того чтобы учесть его объем и вес при вычислении количества и объема груза которое можно разместить на судне.

Последовательность составления грузового плана:

1. Первое, что необходимо выяснить это предельно допустимую осадку для данного рейса. Осадка может лимитироваться: сезонной грузовой маркой, максимально разрешенной осадкой в порту захода или выгрузки, максимальными глубинами в каналах, на фарватерах, в проливах, которыми предстоит пройти судну на пути к порту или портам выгрузки.
2. Рассчитывают время необходимое для плавания до порта выгрузки или ближайшего места бункеровки топливом и/или водой, принимая во внимание возможные задержки из-за штормовой погоды или ледовой обстановки.
3. Определяют количество топлива, смазочного масла и питьевой воды, необходимых для предстоящего рейса или для перехода до ближайшего места где планируется бункеровка. Также необходимо принять во внимание количество топлива или воды которое планируется принимать в предстоящем месте бункеровки. Это необходимо сделать чтобы оставить запас дедвейта и не утопить грузовую марку.
4. Затем на грузовой шкале, по осадке определяют дедвейт судна.
5. Из полученного дедвейта вычитают вес сепарации, топлива, масла, воды, других запасов, находящихся на бору, если, как упоминалось, планируется бункеровка в пути следования, то вес планируемого к приему топлива, а также вычитают константу. Получили вес груза, который можно погрузить на судно на допустимую осадку.
6. Если груз объемный, то необходимо убедиться, что его объем не превышает объем грузовых помещений. Для этого объем трюмов делят на удельный погрузочный объем и получают вес груза, который можно погрузить в трюм при таком удельном погрузочном объеме. Например, планируется погрузка 10000 тон кукурузы с удельным погрузочным объемом 50 куб. футов на тонну, объем трюмов 14850 куб. метров. Вычислить объем груза. Решение: Переводят куб. футы в куб. метры на тонну, для этого 50 делят на 35,88 и получают 1,39 куб. метра на тонну. Затем 10000 умножают на 1,39 и получают 13900 куб. метра. Сравнивают с объемом трюмов и делают вывод, что даже с учетов возможных пустот под палубой, груз можно разместить в трюмах судна. Если груз не однородный, то в этом случае необходимо суммировать объемы всех партий груза и сравнить с объемом грузовых помещений.
7. Далее распределяют груз по трюмам в соответствии с последовательностью портов выгрузки и возможной дополнительной погрузкой в последующих портах. Вниз грузят груз на последние порты выгрузки, а выше размещают в зависимости от очередности портов захода.
8. Распределив груз по трюмам, проверяют соответствие нагрузки груза на палубы и твиндеки максимально допустимой. Для этого вес груза в грузовом помещении, делят на площадь палубы трюма или твиндека, на который погружен груз и получают нагрузку на один квадратный метр палубы или твиндека, и сравнивают с максимально допустимой нагрузкой, которая дана в судовой документации для грузовых трюмов, твиндеков и крышек трюмов. Например, в трюм планируется погрузить 1500 тон груза, размер палубы трюма 25 х 22 метра = 550 кв.м, допустимая нагрузка на один квадратный метр палубы 13 тон на 1 кв.м. Решение: 1500 делят на 550 и получают 2,73 тонны на один кв. метр палубы трюма. Так как полученное значение меньше максимально допустимой нагрузки, то груз может быть погружен без опасности нанести повреждения судну. При погрузке тяжеловесных грузов необходимо проверять какую нагрузку создает отдельный тяжеловес. Например, трансформатор весом 110 тон, основание размером 7 х 1,8 м. Вычислить какую нагрузку создает трансформатор на 1 кв. метр. Решение: 110 делим на 12,6 и получаем 8,73 тонны на 1 кв. метр палубы трюма. Сравниваем с максимально допустимой нагрузкой и делаем вывод можно грузить или нет.
9. При составлении грузового плана не обходимо учитывать объем сепарации, особенно если необходимо максимально заполнить объем грузовых помещений.

---

Автор капитан В.Н. Филимонов

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»

Исполнитель:

Специальность 26.02.03 судовождение

Группа

Форма обучения очная

Руководитель КР

Ейск 2017г.

СОДЕРЖАНИЕ

№пп	Наименование	Стр.
	Введение
I.	Технико–эксплуатационные данные судна типа Волго-Балт проект 197
II.	Транспортные характеристики груза
III.	Требование предъявляемые к грузовому плану
IV.	Расчетная часть загрузки судна
4 .1	Определение расчётного водоизмещения, дедвейта
4 .2.	Определение чистой грузоподъёмности
4 .3	Определение полнуй грузоподъёмности
V.	Грузовой план судна
5 .1	. Распределение запасов и грузов по грузовым помещениям
5.2.	Расчёт статических моментов водоизмещения судна относительно миделя.
VI.	Проверка общей и месной продольной прочности
6.1	. Проверка местной прочности
6.2.	Проверка общей продольной прочности
6 .3	Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна
6.4 .	Определение изгибающего момента от принятых грузов и запасов (сил дедвейта)
6. 5.	Определение изгибающего момента на миделе от сил поддержания
6.6.	Определение изгибающего момента
VII.	Расчёт остойчивости
7.1.	Построение диаграммы статической остойчивости.
7.2.	Построение диаграммы динамической остойчивости
7.3.	Требования Регистра России к остойчивости
VIII.	Определение критерия погоды
IX	. Проверка дифферента после погрузки судна Удифферентовка судна
X.	Проверка остойчивости судна после погрузки судна
XI.	Определении осадок
XII.	Определение метацентрической высоты в порту
	Заключение
	1.Контроль и обеспечение непотопляемости судна

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;

I. 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.

II . 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.

III .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.

IV . 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 d_ср=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 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.

V. ГРУЗОВОЙ ПЛАН СУДНА

5.1. 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) — ω

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

ω=wc : Q м³/т = 4511 : 3114 =1.44 м³/ т

ω — 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 ω =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=- ω =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 : γ =4395,7 : 1.025 =4288м.куб. γ –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

VI. 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 0,75H_i,

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 k_м является отношение фактической нагрузки р_ф к технически допустимой р_доп.

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

m_max=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 М_изг. с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента М_доп.

6. 3. Определение изгибающего момента от сил тяжести на миделе порожнего судна

Мпор. = k_o ·порожнем ·L_

k_o = 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)

М_гр. определяется по следующей формуле:

М_гр.= 0,5 ∙m

m_i – массы груза и запасов в тоннах;

М_гр.= 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)

М_с.п. определяется по следующей формуле:

М_с.п.=k_с.п. ·_с.п. ·L_

k_с.п.=0,0315 ·С_в

С_в – коэффициент общей полноты

k_с.п.=0,0315 ·0,70 = 0.02205

М_с.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

М_изг. = Мпор. + М_гр.— М_с.п.

М_изг.= 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 М_изг. с нормативной величиной допускаемого изгибающего момента М_доп.

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

М_доп. = 0,0205·13 ·110 ^2,3 = 58.6 тм – на вершине волны;

М_доп. = 0,0182·13 ·110 ^2,3 = 52.05тм – на подошве волны.

Сопоставляем величину М_изг. с М_доп.

28.3

По формуле М_диф1см = 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. = М_диф1см ∙L : 0,01∙ q ∙ D = 98. 4 ∙114.02: 0,01 ∙13.12 ∙4396 = 22,5 м

VII. . 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 θ°

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

Zg – аппликата центра тяжести судна

θ°- 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.

ιст= ιф-zgsinθ° ιф-берём с пантокарен. Zg-это ЦТ груза по высоте,из плана загрузки судна по P ·Z, тм- 3.54. sinθ°- это углы крена. Пример: sinθ10°=10° : 57,296=0.174.

sinθ 20°= 20°:57,296=0.349.и.т.д. следовательно → 3.54 ° · 0,174=0.61 ιст= 1.01- 0.61=0.4

Расчет ДСО

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

Ld=0 .0872∙∑углов.

Расчёт ДДО

θ°	ιст.	∑ιст	ιd
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 ιст ( ∑ιст10) до соответствующего угла.

2.Находим разницу углов по таблице.

Диаграмма статической и динамической остойчивости

Ιопр1.3 ; θ˚dmax.=59˚ θ˚опр.=80˚

М_{опр min} = D ∙ l_{q опр} = 4396 ∙1.3=3381 тм

Остойчивость после загрузки судна	Требование Регистра РФ	Диаграмма динамической остойчивости
Ι max	1.3м	≥0.2м	Ι опр	1.3 м;
θ˚ max	40˚	≥30˚	Θ˚d max	59˚
θ˚ зак	80.2˚	≥ 60˚	Θ˚ . опр.	80˚
һ	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 кренаθ _1, равный углу покоя а, груз пересыпаться не будет. Когда угол крена θ˚ ₂

Перемещение сыпучего груза при наклонении судна

станет больше угла покоя а груз начнет пересыпаться, при­чем уровень поверхности груза а ₁ θ˚ 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 105 м при угле крена θ 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.

VIII. . 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 М_кр равен или меньше опрокидывающего момента М_опр т.е. если соблюдены условия:

k = M_опр : М_кр

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                 

IX. 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

XI. 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,

XII. 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. = М_диф1см ∙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, а также перед выходом в рейс – навесных дверей в главных поперечных переборках. Старший помощник вместе со старшим механиком обязан один раз в месяц проверять состояние водонепроницаемых дверей судна и о результатах проверки докладывать капитану. Недостатки должны быть немедленно устранены, о чем делается запись в судовом журнале и в журнале технического состояния судна.

Производство на судне, находящемся на плаву, работ, связанных с нарушением водонепроницаемости подводной части корпуса судна, а также ремонт и регулирование закрытий подводных отверстий производятся только с разрешения капитана под постоянным контролем вахтенной службы. До начала работ капитан обязан дать указания вахтенной службе и назначить ответственного за обеспечение безопасности судна из числа лиц командного состава.

Минималь­ная допустимая высота надводного борта определяется Правила­ми Регистра РФ в зависимости от типа судна. Для контроля за ее сохранением на обоих бортах судна наносят особую грузо­вую марку.

Марки углублений Для быстрого определения осадки судна на носу и в кормовой части судна наносят арабские или римские цифры — марки углублений.

На судах заграничного плавания марки углублений наносят: на правом борту в дециметрах и обозначают арабскими цифрами, высота цифр и интервала между ними равны 1 дм; на левом бор­ту— в футах и обозначают римскими цифрами, высота цифр и ин­тервалы между ними равны 1/2 фута. На судах внутреннего плава­ния марки углублений наносят в дециметрах. Нижние кромки цифр соответствуют той осадке, которую они обозначают.

По известной осадке можно легко определить дедвейт и водоизмещение судна, используя специальную таблицу — грузовую шкалу.

Грузовая шкала позволяет решать и обратные задачи, например, как изменится осадка при при­еме известного количества груза и т. п. Такая шкала является одним из важнейших судовых документов.

3. Контроль и обеспечение непотопляемости судна.

Непотопляемостью называют способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость после затопления одного или нескольких отсеков корпуса. Обеспечение непотопляемости является важнейшим условием безопасности плавания судна.

Характеристики непотопляемости судов нормируются Правилами Регистра. Судно признается удовлетворяющим требованиям непотопляемости, если аварийная ватерлиния при затоплении расчетных отсеков ни в одной точке не пересекает предельную линию погружения, проведенную на бортах корпуса ниже кромки незакрытых отверстий на 75 мм.

Требования к остойчивости поврежденного судна считаются выполняемыми, если расчеты для случая затопления указанного числа отсеков покажут следующее:

· начальная метацентрическая высота в конечной стадии затопления, определенная методом постоянного водоизмещения, составляет не менее 0,05 м;

· угол крена при этом без принятия мер по спрямлению не превышает 15°;

· аварийная ватерлиния на 300 мм проходит ниже отверстий в бортах или переборках;

· диаграмма статической остойчивости поврежденного судна имеет достаточную площадь участков с положительными плечами.

Важное значение для сохранения мореходных качеств судна после затопления одного из отсеков имеют предупредительные организационно-технические мероприятия, для выполнения которых личный состав проходит специальную подготовку и тренировку.

1. Контроль остойчивости неповрежденного судна, которая должна быть достаточной для компенсации ее потерь, вызванных затоплением, и сохранения ее нормированного аварийного минимума. С этой целью при составлении исполнительного варианта каргоплана, а также в течение рейса нельзя допускать превышения предельного значения статического момента водоизмещения Мz приведенного в Информации об остойчивости и в Информации о непотопляемости.

2. Заблаговременную оценку с помощью Информации о непотопляемости степени обеспечения непотопляемости в конкретном рейсе и прежде всего выявление и фиксирование на доске нагрузки и остойчивости (оперативном планшете) одиночных отсеков, а также пар смежных отсеков, при затоплении которых в данном рейсе непотопляемость не обеспечена.

3. Обеспечение водонепроницаемости корпуса в процессе эксплуатации с целью предупреждения поступления воды в отсеки и распространения ее в смежные отсеки в случае затопления одного из них.

4. Обеспечение и поддержание постоянной и немедленной готовности экипажа и технических средств к борьбе за непотопляемость.

В Информации о непотопляемости для каждого варианта затопления приведены конкретные меры. Наряду с этим может возникнуть возможность и необходимость использовать и другие общие меры из приведенного ниже перечня.

Меры по сохранению аварийной остойчивости и плавучести:

а) предотвращение поступления забортной воды в неповрежденные помещения при крене, дифференте и при качке путем закрытие всех иллюминаторов, люков, дверей и других отверстий, за исключением используемых в борьбе за живучесть судна;

б) снижение интенсивности поступления воды в поврежденные отсеки путем соответствующего маневрирования судном при данных гидрометеорологических условиях;

в) предотвращение поступления воды из поврежденных отсеков в смежные помещения через отверстия в переборках и сварные швы;

г) откачка фильтрационной воды из неповрежденных отсеков;

д) подкрепление деформированных переборок, находящихся под аварийным напором воды;

е) заделка пробоины и откачка воды из поврежденных отсеков при первой возможности;

ж) контроль за состоянием отсеков, смежных с аварийным.

Меры по повышению аварийной остойчивости:

а) откачка жидких грузов из высокорасположенных неповрежденных танков и цистерн;

б) прием водяного балласта в низкорасположенные цистерны (при достаточном запасе аварийной плавучести);

в) быстрое удаление воды с палуб судна;

г) удаление льда с палуб и надстроек;

Литература:

Основная:

1.СВ. Донцов Основы теории судна. – Одесса: «Латстар», 2001.

2.A.M. Горячев, Е.М. Подругин Устройство и основы теории морских судов. – Л.: Судостроение, 1983.

2. Правила по грузоподъемным устройствам морских судов. Правила о грузовой марке. – СПб.: Иван Федоров, 1995.

3. Типовая информация об остойчивости и прочности морского судна. – Издательство «Морфлот», 1997.

Гуревич Г.Е., Лимонов Э.Л. Коммерческая эксплуатация морского судна. М., Транспорт, 1983 г.

Жуков Е.И., Письменный М.Н. Технология морских перевозок.Изд. третье, переработанное и дополненное. — М.: Транспорт, 1991. — 336 с.

Косарин В.М., Попело В.М., Аносов Н.М. Обеспечение остойчивости, прочности корпуса и непотопляемости морского судна. Учебное пособие. Владивосток, МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2004 г.

Дополнительная:

1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Правила по оборудованию морских судов, 2010.

Информационные ресурсы

1. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

http://portal.chuc.ru/Library/kurs_chuc_zem-umush_otnoshen.html

Особенности разработки приложения для расчета и формирования

карго-плана

Н.А. Москат, Е.А. Алексеенко Ростовский государственный университет путей сообщения

Аннотация: Описан алгоритм формирования и расчета карго-плана для парома Анненков. На основе данных автоматизированной системы управления работой станции Кавказ Северо-Кавказкой железной дороги разрабатывается программное приложение, позволяющее автоматизировать процесс составления грузового плана. Предлагается модернизация существующего процесса сортировок в процессе следования состава в грузовой порт.

Текущий этап развития цифровой деятельности зачастую озвучивается аналитиками как результат «четвёртой индустриальной революции». Происходящие в текущий момент бурные процессы, связанные с данным понятием — это прогнозируемые события, связанные с повсеместным внедрением киберфизических систем во все сферы деятельности человека (от производственных, технологических, политических процессов до типично бытовых). Наступление четвёртой индустриальной революции оправдано как экономической целесообразностью, так и соблазном улучшения качества жизни.

В связи с повсеместным развитием процессов информатизации, повышается значимость концептуального проектирования изменений в бизнесе и технологиях, применительно к каждой отдельной компании, отождествляющей себя с частью единой цифровой экономики [1].

«Новая цифровая платформа, которая определит лицо бизнеса в ближайшие годы, будет базироваться на сквозном контроле бизнес-процессов, интернете вещей, аналитике больших данных, облачных

вычислениях, а также мобильных технологиях и социальных медиа» (International Data Corporation (IDC), 2014).

В целях повышения эффективности реализации инвестиционной программы в 2019 — 2025 годах планируется внедрение современных инновационных технологий. По мнению разработчиков программы, реализация мероприятий развития информационных технологий обеспечит цифровую трансформацию холдинга и укрепит позицию РЖД как отраслевого технологического лидера в использовании информационных систем [2], цифровых технологий и инновационных решений, а также даст возможность компании стать партнером государства в вопросах построения цифровой экономики, модификации и развития цифровых технологий и соответствующей нормативной базы транспортной отрасли России.

Российские железные дороги взаимодействуют (РЖД) с множеством дочерних компаний, которые в свою очередь помогают поддерживать экономику компании на должном уровне. Так же дочерние компании принимают участие в перевозке груза. Грузовые перевозки являются главным звеном РЖД, которое дает развитие и прибыль компании [3]. При взаимодействии с компанией Акционерного Общества (АО) «РЖД Логистика» Общество с ограниченной ответственностью (ООО) «БЛЭКСИА ФЕРРИ И ИНВЕСТИЦИИ» (БФИ) осуществляет международные и каботажные перевозки грузов в железнодорожно-паромных сообщениях в бассейнах Балтийского и Черного морей. БФИ является оператором нескольких железнодорожно-паромных линий, которые также включают линию «Кавказ — Керчь».

Несомненно, все большее значение на данном этапе развития транспортной системы России приобретает такой вид смешанных перевозок как железнодорожно-паромное сообщение. Паромное сообщение уже давно активно используется в России и за пределами страны. Паромные перевозки

обеспечивают экономичность и своевременную доставку грузов по сравнению с другими видами морского транспорта. При железнодорожно-паромных перевозках снижается себестоимость перевалки грузов и повышается их сохранность. Значительно повышается скорость обработки судов в портах. Пропускные способности одного паромного причала равны двенадцати сухогрузным причалам.

Железнодорожные паромные переправы создаются там, где нет возможности переправить груз через водоем посредством железнодорожного моста или туннеля. Либо процесс перевозки ведет к увеличению расстояния, что увеличивает время. Паромное сообщение связывает материки с островами или полуостровными регионами. Также железнодорожные паромные переправы помогают экономить время, связывая напрямую международные порты в обход третьих стран, помогают избежать таможенных издержек.

Порт Кавказ был открыт в 1953 году, и предназначен для осуществления смешанных железнодорожных перевозок. Порт Кавказ является международным портом, имеет один пирс (пирс №6) и два причала №5 и №6, к каждому причалу ведет пара железнодорожных путей. С причала №6 осуществляется перевозки в железнодорожно-паромных направлениях: Кавказ — Поти, Кавказ — Варна, Кавказ — Самсун, Кавказ — Керчь, Кавказ -Крым. С причала №5 осуществляется перевозки в железнодорожно-паромном сообщении Кавказ — Крым (паромные суда «Анненков», «Петровск»). Для наглядности порт Кавказ с причалами №5,6 представлен на рис.1.

Рис. 1. — Порт Кавказ

В процесс разработки программного приложения учитывается паромная линия «Кавказ — Керчь». Процесс формирования карго-плана осуществляется на основе данных для парома «Анненков».

В текущий момент времени распространено мнение, что с постройкой и запуском в эксплуатацию крымского железнодорожного моста в декабре 2019 года переправа потеряет свою актуальность [4]. Однако это не соответствует действительности, так как порт Кавказ связывает паромной переправой не только Крым, но и множество международных портов, таких стран как Грузия, Турция, Болгария [5].

Cargo plan — грузовой план. Грузовой план составляется при необходимости логистических перевозок большого груза. Карго — план является самым важным документом для железнодорожно-паромных перевозок, с графическим изображением судна. В карго — плане описывается распределение грузов на судне в грузовых помещениях парома на данный рейс для перевозки железнодорожного груза. Карго — план судна составляется на основе данных об оптимальном размещении груза с учетом характеристики судна и груза. Грузы на судне должны располагаться строго по весу, пропорционально объёму отдельных грузовых помещений. Только в

этом случае прочность судна будет сохранена. Для выполнения данных требований необходимо обеспечить:

— заданную остойчивость, дифферент и прочность;

— наиболее рациональное использование грузовместимости и

грузоподъемности судна;

— своевременную погрузку и выгрузку груза;

— безопасный ход судна;

— доставку груза в целости и сохранности;

— соблюдение очередности погрузки груза;

— соблюдение техники безопасности, норм охраны труда экипажа

судна и работников порта.

Помимо учета не только технических и организационных требований, существует необходимость достижения наиболее высокой экономической эффективности работоспособности судна. Главный недостаток железнодорожно-паромного сообщения заключается в том, что при перевозке груженного подвижного состава грузоподъемность парома используется не полностью. При загрузке палубы любого судна, следует обращать внимание, что прочность палубы в концевых частях судна больше, чем в его середине. Палуба имеет большую прочность у бортов и переборок, чем в средней части. Карго — план вступает в силу после подтверждения правильности документа капитаном судна.

Для составления карго — плана необходимо иметь точную информацию об условиях навигации, данные о судне и грузе. Составленный карго — план может быть принят к использованию только тогда, когда он обеспечивает безопасный ход судна и сохранность груза, т.е. судно имеет допустимый крен, достаточную остойчивость продольную прочность и дифферент.

1К1 Инженерный вестник Дона. №4 (2019) Н| ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2019/5880

Остойчивость — способность судна, отклоненного внешним моментом от положения равновесия, вернуться в исходное положение после устранения момента, вызывавшего отклонение. Обеспечивается оптимальным распределением весовых нагрузок по длине, ширине и высоте судна. Также стоит учитывать плотность воды, которая зависит от солености и температуры, из-за этого изменяется осадка судна [6].

К необходимой информации о грузе относится:

— осевая нагрузка вагона;

— высота от уровня головки рельса;

— длина вагона;

— вес нетто;

— вес брутто;

— тип груза.

Железнодорожные вагоны, перевозка которых осуществляется через паромную переправу, должны иметь осевую нагрузку не более 23,5 тонн и габарит не более 1 — ВМ.

Габаритные размеры грузов, принимаемых к перевозке на пароме:

— максимальная высота от уровня головки рельса — 4700 мм;

— максимальная ширина — 3270 мм;

— максимальная длина — 21 м;

— максимальным вес брутто тары вагона с грузом — 94 тонны.

Основные характеристики парома Анненков:

— высота до верхней палубы 6,25 метра;

— осадка судна 3,4 метра;

— тоннаж судна 3083 тонны;

— вместимость 24 вагона;

— линейные метры под груз 325 метра;

— дедвейт 3170 тонн;

— длина наибольшая 110,5 метра;

— скорость судна 9 узлов;

— ширина габаритная 16,4 метра;

— высота борта до главной палубы 4,0 метра.

Изображение парома Анненков представлено на рис. 2.

Рис. 2. — Паром Анненков

Разрабатывая карго-план, важно знать технологию наката вагонов на палубу парома. Работа комплекса паромной переправы напрямую зависит от типа парома. Одним из главных отличий паромных судов является количество палуб для размещения вагонов и, следовательно, количество путей, лежащих на каждой палубе. Паромные суда бывают однопалубные, двухпалубные и трехпалубные, с 3-4 и 5 путями на каждой палубе соответственно, вместимость 24, 104 и 108 вагонов.

В разрабатываемом программном средстве рассматривается однопалубное судно вместимостью 24 вагона. На данном судне количество путей равно четырем. Опираясь на указанные данные, на предпаромной сортировочной станции подбирают плети (группы) вагонов на каждый путь парома по заданному заранее карго — плану, т.е. каждый вагон в плети

должен заранее иметь свое место на путях палубы по типу груза и массе брутто. После окончания формирования плетей вагонов их выставляют в выставочный парк, где они ожидают дальнейшего наката на судно [7].

Накат вагонов на судно осуществляется следующим образом. Одновременно двумя локомотива по двум параллельным путям, начиная с крайних, накатывают по одной плети вагону на палубу. И так до тех пор, пока не заполнят два крайних пути. Далее идет накат вагонов на средние пути. Так же одновременно двумя локомотивами идет накат надвое средних путей, параллельных друг другу.

Желательно, чтобы тип вагонов и его вес брутто на параллельных путях друг другу были одинаковые для лучшей устойчивости судна на воде.

Грузовой план парома определяет размещение вагонов по палубам, а также место каждого вагона в плетях, формируемых в выставочном парке станции, и последовательность их подачи на паром [8]. Грузовой план составляется на основе данных отправляемых в приложение диспетчером станции. Получив данные, приложение рассчитывает и выводит на экран грузовой план, который диспетчер комплекса передает станционному диспетчеру для дальнейших маневровых работ по формированию плетей вагонов. Приложение призвано облегчить работу диспетчера в расчете карго-плана и избежать ошибок в его формировании. Также внедрением приложения решается существующие на данный момент проблемы задержки подачи вагонов на паром станции Кавказ и как следствие сбой в ритмичной работе паромного комплекса.

На сегодняшний день маневровые работы по сортировки плетей вагонов с учетом заданного карго-плана происходят непосредственно перед погрузкой на судно в порту Кавказ. При внедрении приложения по расчету электронного карго-плана на производство уменьшится простой вагонов, и увеличатся объемы перевозки груза. Предлагается иной способ сортировки

плетей, который увеличит производительность паромной станции в несколько раз и уменьшит количество маневровых работы на предпаромной станции. В данный момент времени грузовой состав поезда формируется на станции Краснодар — сортировочный. Далее состав направляется на станцию разъезд 9 километр, где часть груза идет на порт Новороссийск или в порт Кавказ. Идея нововведения заключается в том, чтобы собрать данные о вагонах, направляющихся в порт Кавказ, на станции Краснодар -сортировочный. Далее эти данные с помощью Автоматизированной системы управления станциями (АСУ СТ) загрузить в систему где будет происходить сортировка вагонов для оптимального карго-плана. Согласно расчетам, на сегодняшний день запас времени от станции Краснодар — сортировочный до станции разъезд 9 километр составляет 8 часов [9-10]. За указанное время маневровые диспетчера станции 9 километр, основываясь на данных АСУ СТ и составленного карго-плана, формируют плети вагонов и предоставляют документ для дальнейших маневровых работ. Далее прибывший состав поезда на разъезд 9 километр сортируют на основе данных АСУ СТ и цепляют плети вагонов в том порядке, который предписан в карго-плане. По итогу сформированных данных маневровой бригаде на станции порт Кавказ останется только расцепить состав и загрузить поочередно плети вагонов на судно. Указанная технология поможет избежать повторные маневровые работы в выставочном парке порта Кавказ, что существенно сэкономит много времени и уменьшит затраты на обслуживания маневровых работ. Тем самым уменьшается время ожидания и простоя вагонов в несколько раз. Данный метод решения проблемы является самым логичным и оптимальным для внедрения в производство. На рис.3 представлена схема маневровой работы и прохода груза до этапа погрузки на судно.

1К1 Инженерный вестник Дона. №4 (2019) Н| ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2019/5880

Рис. 3. — Схема прохода груза на участке Краснодар — сортировочный — порт

Кавказ

Внедрение информационной системы для расчета карго — плана позволит рассчитать и составить карго-план до прибытия состава в порт Кавказ, что в свою очередь исключит непроизводительные потери простоя маневровых локомотивов в порту Кавказ, а также простоя парома в ожидании судовых партий и избавит от повторных маневровых работ. Система позволит исключить ошибки в создании грузового плана, которые могут привести к поломке судна или потере груза.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проекты 17-07-00620-а, 18-08-00549-а.

Литература

1. Концепция реализации комплексного научно-технического проекта «Цифровая железная дорога». Москва, 2017. С. 15-16

2. Москат Н.А., Станкевич Е.А. Показатели качества информационно-вычислительных систем железнодорожного транспорта // Инженерный вестник Дона, 2013, №3 URL:ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1789.

3. Москат Н.А. Исследование информационных потоков Автоматизированной системы оперативного управления перевозочным процессом железнодорожного транспорта // Труды РГУПС. Ростов н/Д, 2013, №2. С. 56-68.

4. Гусаченко Н.А. Паромная переправа в Крыму: быть или не быть? // РЖД партнер.ру, 2019, №6 URL: rzd-partner.ru/wate-transport/comments/paromnaya-pereprava-v-krymu-byt-ili-ne-byt/.

5. The Geography of transport systems //Jean-Paul Rodrigue, 2013, №3 URL: people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch7en/conc7en/ch7c1en.html.

6. Мельник В.Н. Эксплуатационные расчеты мореходных характеристик судна. — М.: Транспорт, 1990. С. 125 — 142с.

7. Кособокова Е.Н. Параметры железнодорожных комплексов морских паромных переправ: дис. канд. техн. наук: 17.10.05. Санкт-Петербург, 2005. 24с.

8. Осьминим Л.А, Белозерова И.Г. Совершенствование системы планирования перевозок грузов в смешанном железнодорожно-водном сообщении // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 (часть 2) URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1280.

9. Khachaturov T.S. Economic Efficiency of New Technology // The Free Dictionary,1970-1979, №3 URL: encyclopedia2.thefreedictionary.com/Economic+ Efficiency+of+New+Technology.

10. Москат Н.А. Вероятностный анализ своевременности предоставления информации в автоматизированных системах управления железнодорожным транспортом // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. Ростов н/Д, 2008, № 4. С. 87-94.

IH Инженерный вестник Дона. №4 (2019) Н| ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n4y2019/5880

References

1. Koncepciya realizacii kompleksnogo nauchno-texnicheskogo proekta «Cifrovaya zheleznaya doroga» [The concept of «Digital railway»]. Moscow, 2017. pp. 15-16.

2. Moskat N.A., Stankevich E.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №3. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1789.

3. Moskat N.A., Trudy RGUPS. Rostov n/D, 2013, №2. pp. 56-68.

4. Paromnaya pereprava v Kry&mu: by&t& ili ne by&t&? [Ferry in the Crimea: to be or not to be?] URL: rzd-partner.ru/wate-transport/comments/paromnaya-pereprava-v-krymu-byt-ili-ne-byt/ (accessed 09/06/19)

5. The Geography of transport systems //Jean-Paul Rodrigue, 2013, №3. URL: people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch7en/conc7en/ch7c1en.html.

6. Melnik V.N. E&kspluatacionny&e raschety& morexodny&x xarakteristik sudna [Operational calculations of the seaworthy characteristics of the vessel]. Moscow, 1990. pp. 125 — 142.

7. Kosobokova E.N. Parametry& zheleznodorozhny&x kompleksov morskix paromny&x pereprav [Parameters of railway ferry terminals]. Sankt-Peterburg, 2005. 24 p.

8. Osminim L.A., Belozerova I.G. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4. (part 2) URL: ivdon.ru/en/magazine/archive/n4p2y2012/1280.

9. Khachaturov T.S. Economic Efficiency of New Technology. The FreeDictionary,1970-1979, №3 URL: ecnyclopedia2.thefreedictionary.com/ Economic+Efficiency+of+New+Technolog.

10. Moskat N.A. Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya. Rostov n/D, 2008, № 4. pp. 87-94.