Розрахунок необхідних суднових запасів

Протяжність переходу Маріуполь – Хайфа для суден обмеженого району плавання ІІІСП згідно даних з Інтернету 1760 миль.

Тривалість переходу при швидкості 8,5 вузлів Т_х = 7,7 діб.

Час завантаження судна t_зв =3,0 доби (1000т за добу).

Час вивантаження судна t_вв =3,0 доби (1000т за добу).

Додатковий час в портах завантаження і вивантаження t_дод = 0,3доби.

Загальний час рейсу

Т_р = Т_х + t_зв + t_вв + t_дод = 7,7 + 3,0 + 3,0 + 0,3 = 14 діб.

Маса екіпажу з багажем

Рек =mек × n = 0,21 × 13 = 2,7т,

де mек = 0,21 т - середня маса одного члена екіпажу з багажем згідно з нормами,

n =13 – число членів екіпажу.

Маса провізії і тари

Рпр =mпр × n × Т_р = 0,01×13 ×14 =1,8 т,

де mпр= 0,01 т – середня маса необхідної провізії для одного члена екіпажу на добу.

Згідно з «Інформацією про остійність» т/х «Орель -2» приймаємо масу витратних матеріалів Рвит = 3,2 т.

Маса палива для головних двигунів на перехід

= (1 +0,1)×3,1× 7,7 = 26,3 т,

де Кш = 0,1– коефіцієнт штормового запасу,

qгд = 3,1 т/добу –добова витрата палива головних двигунів,

Тx = 7,7 діб– тривалість переходу.

Маса палива для дизель-генераторів на рейс

= (1 + 0,1)× 0,3×14,0 = 4,6 т,

де qдгр = 0,3 т/добу - добова витрата палива дизель-генераторів,

tc =14,0 доби – тривалість рейсу судна.

Маса мастильних матеріалів на рейс (5% від палива)

Рм = 0,05(Рг + Рд) = 0, 05(26,3+4,6) = 1,5т.

Приймаємо паливо в цистерни 1Т (15т), 2Т (15т), 3Т (2,9т) і 4Т(1,9т) і мастила в цистерну 2М (2,7т).

Маса питної води і води для миття

Рв = m в n Тp =0,15×13 ×14 =27,3 т.

де m в =0,15 т/добу - середня норма питної води і води для миття для одного члена екіпажу на добу,

n =13 – число членів екіпажу,

Тp =14 діб –тривалість рейсу.

Заповнюємо на 100% цистерни прісної води 4В (5,5т) і 5В (25,5 т).

Загальна маса екіпажу, провізії,витратних матеріалів та прийнятих запасів

∑ Рзап = Рек + Рпр + Рвит + Рп + Рм + Pв =

= 2,7+1,8+3,2+34,8+1,5 + 31 =75 т.

Максимально можлива до перевезення сумарна маса вантажу

Σ Рв= Δ – Рпор - ∑Рзап= 4375 – 1271 – 75 =3029 т,

де Δ = 4375 т -маса судна по вантажну марку,

Рпор = 1271т – маса порожнього судна,

∑Рзап = 75 т – загальна маса екіпажу, провізії,витратних матеріалів та прийнятих запасів.

ЗАВАНТАЖЕННЯ СУДНА

Розподіл суднових запасів на початок рейсу приведено в таблиці 5.1.

 

Таблиця 5.1 – Суднові запаси на початок рейсу

Назва цистерн	P,т	X,м	Z,м	P×X,тм	P×Z,тм	γix,тм
1 Питна вода Цистерна запасу 4В	5,5	-46,8	3,70	-257,4	20,4	-
Цистерна запасу 5В	25,5	-46,5	1,72	-1185,8	43,9	-

Продовження таблиці 5.1

2 Дизельне паливо Цистерна запасу 1Т	15,0	-29,4	1,98	-441	29,7
Цистерна запасу 2Т	15,0	-29,4	2,00	-441	30,0
Цистерна запасу 3Т	2,9	-29,4	4,27	-85,3	12,4	-
Цистерна запасу 4Т	1,9	-34,5	0,44	-65,6	0,8	-
3 Мастила Цистерна запасу 2М	1,5	-34,6	3,38	-51,9	5,1	-
Всього	67,3	-37,6	2,11	-2528	142,3

 

Розподіл 3029т вантажу кукурудзи при питомому завантажувальному об’ємі 1,30 м³/т приведено в таблиці 5.2. Кренувальний момент від можливого пересипання зерна визначений по таблицям характеристик трюмів [ 2 ].

Таблиця 5.2 – Розподіл вантажу

Місце розташування	V м³	Р т	Х м	Z м	P×X тм	P×Z тм	Крен.мо- мент,тм
1 Трюм №1			34,11	2,22
2 Трюм №2			16,58	3,34
3 Трюм №3			-1,58	3,34	-1359
4 Трюм №4			-19,2	3,25	-16032
Всього			4,30	3,14

 

Складові маси судна на початок рейсу приведені в таблиці 5.3.

Таблиця 5.3 – Складові маси судна на початок рейсу

Назва складових	Р т	Х м	Z м	P×X тм	P×Z тм	γix тм
1 Судно порожнем		-8,27	3,94	-10511		-
2Екіпаж,провізія і інш.	7,7	-41,5	5,78	-320	44,5	-
3 Запаси	67,3	-37,6	2,11	-2528	142,3
4 Вантаж		4,30	3,14			-
Всього		-0,07	3,36	-323

 

РОЗРАХУНОК ПОСАДКИ І ПОЧАТКОВОЇ ОСТІЙНОСТІ СУДНА

Згідно з «Таблицею гідростатичних елементів» [1] при масі судна 4375 т в морській воді:

- середня осадка d_ср = 3,26 м;

- абсциса центра величини Хс = 0,74м;

- абсциса центра площі ватерлінії Xf =-0,92 м;

- апліката метацентра Zm = 7,19 м;

- момент, який диферентує на 1см МСТ = 104,5 тм/см.

При Хg =-0,07м диферент судна

t = Δ(Хg- Хс) /100 МСТ = 4375(-0,07 – 0,74) /(100×104,5) = -0,34 м.

Осадка носом

d_н = d_ср + t(0,5 -Xf /L) = 3,26 - 0,34 (0,5 – (-0,92 / 102,6))= 3,09м.

Осадка кормою

d_к= d_ср+ (0,5 -Xf /L) = 3,26 + 0,34 (0,5 + (-0,92 / 102,6))= 3,43 м.

При Zg = 3,82м і Σγix=96тм поперечна метацентрична висота з урахуванням вільних поверхонь рідких вантажів

h = Zm – Zg - Σγix /Δ = 7,19 – 3,36 – 96/4375 = 3,81м.

 

РОЗРАХУНОК ПЛЕЧЕЙ ТА ПЛОЩ ДІАГРАМИ СТАТИЧНОЇ ОСТІЙНОСТІ

Плечі і площа діаграми статичної остійності при Δ=4375 т, Zg = 3,36м і Δh =0,02м розраховані в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Розрахунок плечей остійності

Кут крену θ º
lф, м		1,262	2,418	3,278	3,716	3,879	3,855	3,683
Sinθ		0,174	0,342	0,500	0,643	0,766	0,866	0,939
zg Sin θ, м		0,585	1,149	1,680	2,160	2,574	2,910	3,155
lсo=lф-zg Sin θ		0,677	1,269	1,598	1,556	1,305	0,945	0,528
Δl =Δh Sin θ		0,003	0,007	0,010	0,013	0,015	0,017	0,019
l =lc0 - Δl,м		0,674	1,382	1,588	1,543	1,290	0,928	0,509
ΣΣlс		0,674	2,730	5,700	8,831	11,66	13,88	15,32
s=0,0873×Σlс,м×радіан		0,059	0,238	0,498	0,771	1,018	12,12	1,337

Діаграма статичної та динамічної остійності побудована на рисунку 7.1.

Рисунок 7.1 – Плечі та площа діаграми статичної остійності

 

 

РОЗРАХУНОК КРИТЕРІЮ ПОГОДИ

Розрахунок критерію погоди дна по методиці Регістра судноплавства України виконаний в таблиці 8.1.

Площа парусності і плече кренуючого моменту взяті із таблиці 28 «Інформації…» [ 1 ]

 

Таблиця 8.1 – Розрахунок критерію погоди

Найменування величин	Позначення і формули	Числові значення
Довжина судна,м	L	102,6
Ширина судна,м	B	14,8
Маса судна,т	Δ
Осадка судна,м	d	3,26
Апліката центра мас, м	zg	3,36
Метацентр.висота,м	h	3,81
Площа парусності,м²	Аv (з табл. [1])
Апліката ц. парус.,м	Zп (з табл. [1])	3,54
Плече крен. моменту,м		5,17
Плече відн.моменту,м		0.0224
Плече відн.моменту,м		0,0336
Інерційний коефіцієнт		0,433
Період хитавиці,с
Коефіцієнт	k є f (скул.килів)
Множник	X1 є f (B/d)	0,76
Коеф. загальн.повноти		0,862
Множник	Х2 є f (Св)
Параметр		0,748
Множник	S є f(T)	0,087
Амплітуда хитавиці,º
Площа «в»,м×радіан	див. рисунок 8.1	0,991
Площа «а»,м×радіан	див. рисунок 8.1	0,271
Критерій погоди		3,66

 

Діаграма остійності судна та визначення критерію погоди за вимогами Регістра судноплавства України та ІМО наведена на рисунку 8.1.

Рисунок 8.1 – Діаграма статичної та динамічної остійності та визначення критерію погоди за вимогами Регістра судноплавства України та ІМО

 

Розрахунок критерію прискорення виконаний в таблиці 8.2.

Таблиця 8.2 – Розрахунок критерію прискорення

Найменування величин	Позначення і формули	Значення
Ширина судна,м	B	14,8
Осадка судна,м	d	3,26
Метацентр.висота,м	ho	3,83
Інерційний коефіцієнт	C(див.табл. 8.1)	0,433
Амплітуда хитавиці,º	Θr (див. табл. 8.1)
Коефіцієнт	KoєB/d (згіднотабл..3.12.3[3])	1,21
Розрахункове прискорення		0,368
Критерій прискорення	К٭=	0,815

Згідно Регістра судноплавства України при значеннях критерію прискорення К* = 1- 0,75 висота хвилі 3% забезпеченості не повинна перевищувати 5м. Для нашого судна обмеженого району плавання ІІІ СП висота хвилі 3% забезпеченості не повинна перевищувати 3,5 м. Таким чином судно відповідає вимогам Регістра судноплавства України.