Основные этапы выполнения курсовой работы

 

В процессе проведенной работы и выполненных расчетов необходимо реализовать следующие задачи по конкретному судну согласно задания:

1. Дать краткие характеристики портов погрузки и выгрузки судна. Указать действующую сезонную зону, проходные глубины на фарватере, количество причалов и глубины у них, техническое оснащение порта, наличие складских площадей, условия лоцманской проводки и т.п. (Информацию брать из официальных источников – пособие «Порты мира»; план порта; свод правил порта (обязательное постановление); Лоции; Справочник Guide to port entry; официальные сайты портов. Дать ссылку на источник информации). Определить сезонную грузовую марку, которую необходимо использовать при загрузке судна на предстоящий рейс.

2. Дать возможно полную информацию касательно транспортных характеристик предложенных к перевозке грузов: удельный погрузочный объем; угол естественного откоса для навалочных грузов; допустимая высота штабелирования для генеральных грузов; влажностные характеристики грузов; маркировка грузовых мест; условия приема грузов к перевозке; правила укладки груза и грузовом помещении, требования к сепарации, ее вид и нормы расхода; вид и размеры контейнера; рекомендации по поддержанию термовлажностного режима в грузовом помещении во время перевозки данного груза; описать правила их перевозки, меры по обеспечению их сохранности в процессе перевозки (удельный погрузочный объем основного груза (УПО) выбирается из Приложений Д и Е, учитывая рассчитанную удельную грузовместимость судна), транспортные характеристики палубного груза выбираются из Приложений Ж – И). Список нормативной документации, которую рекомендуется использовать – в Приложении Л.

3. Изложить требования по подготовке грузовых помещений к перевозке предложенного груза, и, если это применимо, описать сепарацию, используемую при перевозке данного вида груза. Рассчитать количество необходимой сепарации, указать способы и методы крепления предложенного палубного груза.

4. Перечислить международные и национальные документы, требования которых регламентируют перевозку предложенного груза. Перечислить грузовые документы, которые должны оформляться на судне в процессе погрузки и выгрузки предложенного к перевозке груза, их назначение.

5. Рассчитать необходимое количество запасов на предстоящий рейс с учётом штормового запаса (FO, GO, LO, FW).

6. Рассчитать чистую грузоподъёмность судна на рейс и количество предложенного груза, которое можно погрузить, с учетом действующей на конкретный рейс грузовой сезонной марки судна.

7. Составить таблицу нагрузок и моментов и рассчитать остойчивость и посадку судна на отход из порта погрузки.

8. Построить диаграммы статической и динамической остойчивости, указав на них основные элементы, по которым контролируется остойчивость судна.

9. Составить графически грузовой план на предстоящий рейс.

10. Проверить при помощи расчётов обеспечение общей прочности корпуса судна при предложенном варианте загрузки, дать необходимые пояснения.

11. Рассчитать остойчивость и посадку судна на приход в порт выгрузки с учётом израсходованных на переходе запасов.

12. По ключевым разделам работы дать обоснования по загрузке судна на уровне функций вахтенного помощника капитана судов валовой вместимостью от 500 и более международной конвенции ПДНВ 78 с Манильскими поправками.

13. Привести список использованных литературы и пособий.

14. Проверить свои знания по контрольным вопросам (стр. 66).

 

     Алгоритм действий при расчёте данных, необходимых при составлении грузового плана, см. на странице 66.

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При проведении расчетов запасов и необходимого лимита времени на предстоящий рейс следует учитывать, что в нашем случае начало рейса ― момент подачи судна под погрузку в порту погрузки, а окончание ― момент окончания выгрузки в порту выгрузки.

При проведении расчетов остойчивости и посадки предложенного судна за центр системы координат принята точка пересечения плоскостей мидель-шпангоута, диаметральной (ДП) и основной плоскостей (ОП) судна. (Рис. 3.1).

За ось абсцисс ОХ ― линия пересечения ДП и ОП, при этом положительные значения располагаются по направлению в нос.

За ось аппликат OZ ― линия пересечения ДП и плоскости мидель-шпангоута. Значения всегда положительны.

За ось ординат ОУ ― линия пересечения ОП и плоскости мидель-шпангоута. Положительное направление ― на правый борт.

Правило знаков для дифферента: «-»― на нос; «+»― на корму.

Правило знаков для крена: «+» ― на правый борт; «-» ― на левый борт.

Правило знаков для изгибающего момента: «+» ― палуба растянута, днище сжато (перегиб); «-» ― палуба сжата, днище растянуто (прогиб).

Рис. 3.1.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КУРСОВОЙ РАБОТЕ

1. Эксплуатационно-технические характеристики судна (ship ’ s particulars) ― линейные, массовые, объемные и скоростные характеристики транспортного судна.

2. Остойчивость (stability) ― способность судна, выведенного из состояния равновесия под воздействием внешних сил, возвращаться в исходное положение после прекращения действия этих сил. Различают остойчивость статическую и динамическую.

3. Грузоподъемность (carrying capacity) ― масса груза, который может быть принят на борт судна по заданную сезонную грузовую марку.Различают полную грузоподъемность судна или дедвейт; и чистую грузоподъемность.

4. Дедвейт (deadweight) ― разность между водоизмещением судна в полном грузу и водоизмещением порожнем, то есть общая масса всех переменных нагрузок, которые может принять судно при загрузке по соответствующую ватерлинию. В паспортных данных транспортных судов обычно указывают дедвейт, рассчитанный для плавания судна загруженного по летнюю грузовую марку в соленой воде (плотностью 1,025 т/м³).

5. Чистая грузоподъемность судна (cargo deadweight) ― разность между водоизмещением судна в полном грузу со всеми судовыми запасами и водоизмещением судна порожнем со всеми судовыми запасами, т.е. дедвейт судна без запасов топлива, воды, масла, снабжения, экипажа, багажа и принятого балласта, если таковой имеется.Иначе ― масса полезного груза, загруженного на судно.

6. Грузовместимость судна (cubic carrying capacity) ―объем помещений судна (в м³ или ft³), предназначенных для перевозки грузов. Различают полную грузовместимость (или зерновую (grain cap.)) судна ― объем всех грузовых помещений судна с учетом объема шпаций, и чистую грузовместимость (киповую (bale cap.)) судна ― объем грузовых помещений за исключением объема шпаций. Полная грузовместимость почти всегда больше чистой.

7. Регистровая вместимость (tonnage) ― объем всех судовых помещений, измеренный в условных регистровых единицах (1 ед. ≈ 100 ft³ = 2,83 м³). Различают полную (валовую) регистровую вместимость (gross tonnage) и чистую (net tonnage) регистровую вместимость. Валовая вместимость судна включает в себя объем всех помещений судна, расположенных под главной палубой, в надстройках и рубках, за исключением помещений, указанных в правилах обмера. Чистая вместимость включает в себя объем только коммерчески эксплуатируемых помещений.

8. Грузовая марка (loading mark, Load line mark) ― символ на борту судна, расположенный на мидель-шпангоуте (с обоих бортов судна) в который входят: Круг Плимсоля с горизонтальной линией, проходящей через центр (соответствует летней грузовой марке), расположенной на мидель шпангоуте палубной линии, указывающей нижнюю кромку настила главной палубы и гребенки с марками сезонных осадок.

9. Поправка к метацентрической высоте на влияние свободной поверхности жидких грузов (reduction in GM due to any free surface of liquids) ― учет при расчетах параметров остойчивости судна вредного влияния свободной поверхности жидких грузов и запасов в не полностью заполненных танках.

10. Удельнаягрузовместимость судна (specific cargo capacity) ― грузовместимость судна, приходящаяся на одну тонну его чистой грузоподъемности (м³/т или ft³/т).

11. Удельный погрузочный объем (stowage factor) ― количество кубических метров объема, которое занимает 1 т груза (м³/т) в трюме судна.

12. Скорость (speed) ― эксплуатационная характеристика судна, измеряемая в узлах (1 уз. = 1 миля/час). Различают скорость в грузу, в балласте, максимальную или паспортную скорость – скорость, полученная на ходовых испытаниях и являющаяся нормативной величиной на определенный срок эксплуатации судна. Эксплуатационная скорость ― скорость, на которой практически работает судно (обычно указывается в чартерах при фрахтовании судна).

13. Водоизмещение судна порожнем (light ship displacement) ― водоизмещение судна без груза, судовых запасов, балластной воды, экипажа с багажем, провизии, пассажиров и их имущества.

14. Диаграмма статической остойчивости (ДСО) (static stability diagram) ― кривая зависимости приложенного восстанавливающего момента (Мв) или плеча восстанавливающего момента (lв) от угла крена судна от прямого его положения до полного опрокидывания при статических нагрузках.

15. Диаграмма динамической остойчивости (ДДО) (dynamic stability diagram) ― кривая зависимости работы восстанавливающего момента или плеча восстанавливающего момента от угла крена от прямого положения судна до угла опрокидывания при действии динамически приложенных кренящих сил.

16. Статический угол крена судна ― остаточная величина крена судна в градусах при статическом наклонении.

17. Динамический угол крена судна ― способность судна противостоять действию внезапно приложенных кренящих сил (порыв ветра, воздействие волны, рывок буксира и т.п.).

18. Центр тяжести судна (ЦТ) (centre of gravity (С G)) ― точка приложения равнодействующих сил центра тяжести судна.

19. Центр величины (ЦВ) (centre of flotation (C)) ― точка приложения равнодействующих сил поддержания (центр тяжести погруженного объема судна).

20. Грузовая шкала (cargo (deadweight) scale) ― номограмма зависимости водоизмещения, дедвейта, количества тонн, которое необходимо загрузить/выгрузить, чтобы осадка судна изменилась на 1 см (TPC англ.) и дифферентующего момента (MTC англ.) от осадки судна.

21. Поперечный метацентр M (transverse metacentre) ― точка пересечения равнодействующих сил поддержания судна без крена и при крене в поперечной плоскости (плоскость мидель-шпангоута).

22. Метацентрическая высота h (metacentric height (GM)) ―возвышение метацентра над центром тяжести (ЦТ) судна (измеряется в метрах и сантиметрах) в начальном положении равновесия.

23. Пантокарены (cross ― curves of stability) – интерполяционные кривые плеч статической остойчивости при произвольно заданном ЦТ судна.

24. Пантокарены плеч остойчивости формы (l ф) ― (curves of form stability arm) ―интерполяционные кривые плеч остойчивости формы.

25. Угол заливания (θзал) ― (angle of flooding) ―величинанакренения судна на угол, при котором в воду входят отверстия, через которые возможно попадание воды в корпус судна (иллюминаторы, двери, люки, лючки и т.п.).

26. Угол естественного откоса (angle of repose) ― характеристика навалочного груза, характеризующая опасность его «сухого» смещения. Определяется экспериментальным путем и обозначает угол между горизонтальной плоскостью и боковой плоскостью поверхности свободно отсыпанного груза.

27. Грузовой план судна (Cargo Plan, Stowage Plan) - графическое изображение на чертеже судна размещения по трюмам, твиндекам, грузовым танкам и палубам каждой партии груза на предстоящий рейс.

28. Информация об остойчивости судна (Ship ’ s stability booklet) – документ, содержащий рекомендации и наставления по обеспечению остойчивости, прочности и непотопляемости судна при типовых вариантах загрузки, рекомендации и указания относительно эксплуатационных ограничений и мероприятий по улучшению остойчивости судна, различного рода вспомогательные графики, таблицы, шкалы, диаграммы и прочие материалы, необходимые для оценки остойчивости и прочности судна при вариантах загрузки, отличающихся от типовых.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГРУЗОВОМУ

ПЛАНУ СУДНА

Правильное и рациональное размещение на судне грузов и запасов на предстоящий рейс, надлежащее их крепление являются одним из важнейших условий обеспечения безопасности плавания судна и сохранной и безопасной доставки грузов морем по назначению. Для реализации этих условий до начала погрузки, как только становятся известны наименования всех грузов на предстоящий конкретный рейс и их количество, составляется грузовой план судна (Cargo plan, Stowage plan).

Грузовым планом называется графическое изображение на чертеже судна размещения каждой партии груза на предстоящий рейс. Грузовой план морского судна составляют на основании общих требований к наиболее рациональному размещения грузов с учетом условий предстоящего рейса. Для выполнения этих требований необходимо обеспечить следующие условия:

― сохранение необходимой остойчивости, прочности корпуса и оптимальной посадки (дифферента) на всех этапах предстоящего рейса;

― наиболее выгодное и полное использование грузоподъемности и грузовместимости судна;

― возможность обеспечения погрузки и выгрузки грузов в минимальные сроки;

― безопасное плавание судна;

― сохранную и своевременную доставку грузов;

― соблюдение очередности погрузки судна с учетом выгрузки партий груза в промежуточных портах без дополнительных перевалок;

― соблюдение норм техники безопасности и охраны труда экипажа судна и персонал порта;

― исключение возможной порчи грузов от их взаимного влияния (действия влаги, пыли, запахов, возникновения различных химических или биологических процессов и т.п.), а также повреждения нижних слоев груза из-за тяжести верхних.

Для составления грузового плана необходимо знать подробные данные о судне, грузе и условиях плавания. Грузовой план может быть принят к исполнению только тогда, когда он обеспечит безопасность плавания, т.е. судно имеет достаточную остойчивость, продольную прочность, допустимый крен и дифферент. Для выполнения этого условия необходимо распределить весовые нагрузки по длине, ширине и высоте судна, а также необходимо изучить и учесть все физико-механические, химические и прочие особые свойства предложенного к перевозке груза (грузов) а также правила их перевозки. Распределение грузов по грузовым помещениям значительно усложняется, если судно принимает груз на несколько портов выгрузки. Основное условие в этом случае заключается в том, что груз, следующий в первый порт выгрузки, находился сверху и, по возможности, был распределен по нескольким трюмам. Это даст возможность, во-первых, избежать дополнительной перевалки и задержки, а во-вторых, ― производить выгрузку из нескольких трюмов одновременно.

По установившейся практике грузовой план составляют за несколько суток до прихода судна в порт погрузки. Зачастую его составляет порт, и он согласовывается и утверждается капитаном судна. При перевозке однородного груза предварительный план составляется администрацией судна по согласованию с портом. Такой грузовой план называется предварительным (preliminary). В процессе погрузки в силу различных причин могут возникнуть изменения в подаче груза или его количестве. Это вызывает необходимость корректировки предварительного грузового плана и перекомпоновки грузов, как по количеству, так и по номенклатуре. В результате этих изменений к концу погрузки формируется окончательный (финальный) или исполнительный (final) грузовой план, в котором отражено фактическое изменение размещения груза на судне.

Для составления грузового плана необходимо решить ряд задач по наилучшему размещению грузов и запасов на судне. Решение этих задач рекомендуется производить в ниже приведенной последовательности:

1) определить количество грузов, которое можно принять к перевозке на предстоящий рейс с учетом необходимых на рейс запасов;

2) если есть возможность ― подобрать грузы исходя из необходимости обеспечения полного использования грузоподъемности и грузовместимости судна или достижения максимальной фрахтовой выручки;

3) рассчитать распределение весовых нагрузок по грузовым отсекам судна, учитывая допустимые нагрузки на грузовую палубу трюмов;

4) распределить груз по отдельным грузовым помещениям, а запасы ― по танкам и цистернам судна;

5) определить дифферент на момент отхода судна из порта погрузки и исправить его в случае необходимости;

6) рассчитать остойчивость на момент отхода судна из порта погрузки и на приход его в порт выгрузки, построить диаграмму статической остойчивости судна.

Грузовой план обычно выполняют в виде схематического разреза по диаметральной плоскости ― для сухогрузных судов и по горизонтальной плоскости ― для танкеров. Такие планы называют одноплоскостными. При особо сложных композициях грузов на сухогрузных судах и рефрижераторах иногда показывают расположение грузов и на горизонтальных разрезах. Такие грузовые планы могут иметь две или более схемы и называются многоплоскостными.