Расчет грузоподъемности и грузовместимости

СУДНА НА ПРЕДСТОЯЩИЙ РЕЙС

Международная Конвенция о грузовой марке 1966 года и правила классификационных обществ устанавливают для транспортных судов минимальную безопасную высоту надводного борта в зависимости от района плавания, времени года и типа судна. Запрещается выход судов в море с высотой надводного борта меньше допустимой в данном районе Мирового океана в конкретное время года.

Исходя из вышеизложенного расчет грузоподъемности судна на рейс необходимо начать с установления лимитирующей грузовой марки в районе плавания. При этом необходимо учесть, что если судно будет погружено в порту Барселона по летнюю грузовую марку, выйдет в рейс назначением на порт Брест (Франция) 28 октября и прибудет в порт назначения после 1 ноября с притопленной зимней грузовой маркой, то это чревато крупными штрафными санкциями, вплоть до задержания судна портовыми властями, поскольку в порту назначения, севернее мыса Ториньяна (северо-западная оконечность Пиренейского полуострова), с 1 ноября будет действовать зимняя грузовая марка.

Следовательно, для расчета грузоподъемности судна необходимо определить лимитирующую грузовую марку и соответствующие ей минимальный надводный борт и дедвейт судна. При этом, в порту погрузки следует выбрать, пользуясь грузовой шкалой судна, такое водоизмещение или дедвейт, которое обеспечило бы (с учетом расхода переменных запасов) постоянное соответствие действующей в данный конкретный момент рейса грузовой марки району плавания. Другими словами, чтобы ни на каком участке перехода судна действующая на нем грузовая марка не должна быть притопленной. Полученное значение водоизмещения или дедвейта будет являться исходным для расчета чистой грузоподъемности судна на предстоящий рейс:

 

∆ч = ∆ω lim + ∑Р – Рз,                          (6.1)

 

где ∆ω lim ― полная грузоподъемность судна по лимитирующую грузовую марку;

Рз ― масса запасов топлива, воды, масла снабжения, экипажа и провизии, находящаяся на судне на момент отхода судна из порта погрузки;

∑Р ― количество запасов, которое должно быть израсходовано к моменту прихода судна в пункт смены грузовой марки.

Далее, по приведенным ниже формулам, определяют величину судовых запасов на предстоящий рейс:

 

рт = qx t ∙ tx + qct t ∙ tct,

                                                                                                             (6.2)

рв = qx в ∙ tx + qct в ∙ tct,

 

где: qx t, qx в ― суточный расход топлива и воды на ходу, т/сут;

   qct t, qct в ― суточный расход топлива и воды на стоянке судна, т/сут;

   tx, tct ― ходовое и стояночное время, сут.

- суточные нормы расхода запасов на ходу по различным видам запасов (вода, топливо, масло и т.д.), необходимые для расчетов суточные нормативы расходования запасов приведены в ТЭХ судна (Приложения В и Г).

   Стояночное время судна в данном рейсе определяется по формуле:

 

t_ct = P/Mcc + tвсп + P/M´cc + t´всп,         (6.3)

 

а ходовое время определяют по формуле:

 

t_x = Ln/(24Vcp) + tзп,                                   (6.4)

 

где: P ― количество принятого на судно груза;

    Mcc, M´cc ― суточная норма грузовых работ в порту погрузки и выгрузки соответственно, т/сут;

    tвсп, t´всп ― время затраченное на вспомогательные операции (крепление ― раскрепление груза, портовые формальности и т.п.) в порту погрузки и выгрузки соответственно, сут;

     Ln ― расстояние перехода, м;

     Vcp ― средняя скорость судна, уз;

     tзп ― время задержек судна в пути, сут.

        

    При определении необходимого на предстоящий рейс запасов обычно учитывают необходимость иметь на борту «штормовой запас», величину которого определяют, учитывая сезон, район плавания судна, гидрометеорологические условия, возможность задержки судна в рейсе и т.д.

Единой методики определения величины коэффициента штормового запаса (Кшт) нет, но обычно он не превышает 20 % расчетного количества топлива, необходимого на предстоящий рейс.

В нашем случае примем коэффициент штормового запаса исходя из следующего:

а) летом. Для всех районов, за исключением указанных отдельно 3…5%. Атлантика к северу от 50° сев. широты ― 10%. Бенгальский залив ― 15%. Аравийское море ― 30% (в период юго-западных муссонов).

б) зимой. Балтийское и Японское моря ― 20%. Черное море ― 10%. Средиземное (севернее 40° N) ― 20%. Атлантический океан: к югу от 30° N ― 5%; 30°N…40°N ― 30%; 40°N…50°N – 35%; 50°N и выше до 40%;

в) Тихий океан: к югу от 15° N ― 15%; 15°N…30°N ― 10%: к северу от 30°N ― 35%.

Летний и зимний сезоны определяют согласно правил Международной Конвенции о грузовой марке 1966 года (см. Карта зон и сезонных районов в приложении к данной Конвенции).

При расчёте количества запасов на рейс в нашем случае примем также неснижаемый запас ГСМ, воды и продовольствия, который сможет обеспечить 4-х суточный переход судна в ближайший пункт бункеровки после выгрузки, если возникнет необходимость.

Для дизельного топлива, если главный двигатель (ГД) должен работать на маневрах на дизельном топливе и оно применяется также для работы вспомогательных дизель-генераторов (ВДГ), на судне должен быть запас дизельного топлива, исходя из требований Правил технической эксплуатации судовых дизелей, позволяющий обеспечить работу ГД в течение 2 суток, а также для маневров ГД и для ВДГ на весь предстоящий рейс.

Штормовой запас смазочных масел для теплоходов обычно принимается в количестве 4…6 % от общего количества топлива.

Таким образом, общее количество топлива, необходимого на предстоящий переход определяется по формуле:

 

рт = qx t · tx · (1+ Кшт),                           (6.5)

 

Например, при Кшт= 5%: рт = 9,5 т/сут · 6,75 сут · (1+ 0,05) = 67,3 т;

При пересечении нескольких климатических зон коэффициент штормового запаса рассчитывается по формуле:

 

Кшт = ∑KiLi/∑Li,                                    (6.6)

 

где: Кi ― коэффициент штормового запаса для отдельных зон;

   Li ― протяженность перехода в этих зонах.

            

         Результаты расчёта запасов, необходимых для выполнения рейса, желательно привести в табличной форме (см. таблицу 6.1)

 

                                        Таблица 6.1. Запасы на рейс.

           

Далее определяем количество груза, которое можно принять к перевозке на данный рейс и которое рассчитывается по формуле:

 

∆ч = ∆ω – (рт + рв + рснаб + рэк + рпр)       (6.7)

 

где: рт ― вес горюче-смазочных материалов, необходимых на предстоящий рейс, т;

     рв ― вес запасов воды на предстоящий рейс, т;

     рснаб ― вес судового снабжения, имеемого на борту, т;

     рэк ― вес экипажа с багажом, т. Принимаем из расчета 150 кг/чел);

     рпр ― вес продовольствия на предстоящий рейс (принимается из расчета 3 кг/сут на человека) т;

     ∆ω ― дедвейт судна на предстоящий рейс по соответствующую грузовую марку, т.

Или расчет можно произвести по формуле 6.1.

Для определения количества конкретного груза, которое можно перевезти в данном рейсе, необходимо знать чистую грузовместимость судна (W), удельную грузоподъемность (ω) и удельный погрузочный объем предложенного груза (μ).

Удельная грузовместимость судна (м³/т), или грузовместимость судна, приходящаяся на одну тонну его чистой грузоподъемности рассчитывается по формуле:

 

ω = W/∆ч,                                                 (6.8)

 

где: W ― грузовместимость судна (м³), т.е. объем всех грузовых помещений судна, предназначенных для перевозки груза. Различают следующие виды грузовместимости:

· киповую ― грузовместимость при перевозке штучных грузов

· зерновую ― перевозке навалочного груза.

Удельный погрузочный объем (УПО) ― это количество кубических метров объема, которое занимает 1 т груза. Если μ<ω груз называют тяжелым, а если μ>ω ― легким.

Чем ближе удельная грузовместимость судна к удельному погрузочному объёму предложенного груза, тем более рационально будет использована и грузоподъёмность, и грузовместимость судна.

Исходя из вышеизложенного, максимальное количество груза, которое можно погрузить в трюма судна, зная его грузовместимость и УПО груза, можно определить по формуле:

 

∑Р = W/μ (т).                                         (6.9)