Как составить грузовой план судна

Графическое
изображение на чертеже судна расположения
каждой партии груза в судовых грузовых
помещениях и на палубе на данный рейс.
Грузовой план судна составляется на
основе общих требований к оптимальному
размещению грузов с учетом условий
предстоящего рейса. Для выполнения
данных требований необходимо обеспечить:

– сохранение
необходимой остойчивости, прочности и
дифферента судна; – наиболее выгодное
использование грузовместимости и
грузоподъемности судна;

– возможность
обеспечения погрузки и выгрузки груза
в минимальные сроки; – безопасное плавание
судна; – сохранную и своевременную
доставку груза; – соблюдение очередности
погрузки груза с расчетом выгрузки
судна в промежуточных портах без
дополнительных перевалок; – соблюдение
норм техники безопасности и охраны
труда экипажа судна и работников порта.

Помимо технических
и организационных требований при
составлении грузового плана учитывают
необходимость достижения наиболее
высокой экономической эффективности
работы судна.

Для составления
грузового плана надо знать подробные
данные о судне, грузе и условиях плавания.
Грузовой план только тогда может быть
принят к исполнению, когда он обеспечивает
безопасность плавания, т.е. судно имеет
достаточную остойчивость продольную
прочность допустимый крен и дифферент.
Это обеспечивается нормальным
распределением весовых нагрузок по
длине, ширине и высоте судна.

Следующий наиболее
важный этап составления грузового плана
заключается в распределении грузов
между различными грузовыми помещениями
судна, для чего изучают и учитывают все
физико-механические, химические и прочие
свойства грузов. Правильное распределение
грузов по трюмам влияет не только на их
сохранность, но и на безопасность
плавания судна. Размещение на судне
грузов, которые выделяют влагу, запахи
или представляют пожароопасность и
взрывоопасность, должно происходить с
особой осторожностью. Жидкие грузы в
таре, тяжеловесы и грузы в непрочной
таре требуют также принятия особых мер
при погрузке. Совместная перевозка
несовместимых грузов в одном помещении
может привести к их порче вследствие
вредного воздействия друг на друга. При
составлении грузового плана следует
решить вопрос максимального использования
грузовместимости и грузоподъемности.
Это достигается методом подбора
соответствующей комбинации легких и
тяжелых грузов. Количество груза, которое
может принять судно к перевозке,
определяют его удельным погрузочным
объемом.

В практике работы
флота различают два вида грузовых планов
– предварительный
и исполнительный.

Предварительный
грузовой план может быть составлен
службой порта, агентом судна или грузовым
помощником капитана на самом судне. При
составлении грузового плана необходимо
знать эксплуатационно-технические
характеристики судна, а также транспортные
характеристики груза и его физико-химические
свойства.

К эксплуатационно-техническим
характеристикам судна относятся:
1. Линейные характеристики – длина,
ширина, высота борта судна и его осадка;

2. Весовые
характеристики – водоизмещение судна
порожнем, водоизмещение судна к грузу,
грузоподъемность (дедвейт); 3. Объемные
характеристики судна.

Основными
транспортными характеристиками груза
являются его масса, объем, линейные
характеристики и удельный погрузочный
объем. Для решения задач связанных с
возможностью перевозки различных грузов
в одном грузовом помещении важное
значение имеют такие свойства как
огнеопасность, ядовитость, радиоактивность
и его агрессивные свойства: пыль, запахи,
гигроскопичность, возможность карантинного
заражения и целый ряд других свойств.

После размещения
грузов по трюмам рассчитываются следующие
параметры судна: – остойчивость; – посадка
судна (крен и дифферент); – нагрузки на
судовые конструкции; – элементы качки
судна.

Разработанный
предварительный грузовой план должен
быть утвержден капитаном. В процессе
погрузки составляется исполнительный
грузовой план. При составлении грузового
плана для судна Ро-Ро предварительный
грузовой план должен быть увязан с
планом графиком обработки судна.

–
Виды грузовых планов.

Одноплоскостной
чертёж грузового плана составляется
всегда.

В случае наличия
большого количества мелких партий груза
необходимо составить грузовой план,
имеющий несколько плоскостей. В таком
плане даётся дополнительный
разрез по твиндеку, верхней палубе и
т.д.

Координаты груза
внутри судна можно определить из чертежа
судна сечениями по ватерлиниям (примерно
через метр), по шпангоутам (по шпациям),
а также по батоксам (примерно через
метр). В этом случае каждая партия груза
может быть точно обозначена номером
ватерлинии, батокса и шпангоута (система
Голубева).

—
Порядок составления грузового плана.

1. Проверить,
нет ли грузов, опасных для судна и
пассажиров.

2. Определить
возможность размещения грузов с точки
зрения их совместимости и равномерного
распределения по трюмам, составить
ведомость, из которой должно быть видно,
что

а) несовместимые
грузы удалось распределить в разные
грузовые помещения;

б) использование
кубатуры трюмов и распределение весовых
нагрузок по отдельным отсекам не вызовут
вредных напряжений в корпусе судна.

3. Для проверки
влияния загрузки на ход грузовых работ
подразделить грузы согласно классификации,
принятой в положении о судо-суточных
нормах грузовых работ в портах, и
определить коэффициент неравномерности
распределения груза по трюмам.

4. Имея схему
размещения груза по трюмам, составить
грузовой план (рис. 1).

5. Проверить
поперечную остойчивость.

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

Правильно загрузить судно – значит обеспечить его безопасное плавание при одновременном максимальном экономическом эффекте. Расчет грузового плана – серьезная инженерная работа с большим количеством решений, из которых надо выбрать оптимальное для данных условий. При этом само понятие «оптимальное» не всегда может быть однозначным. В одном случае – это наиболее полное использование грузоподъемности или грузовместимости судна, в другом – получение максимального дохода, в третьем – сохранение судном каких– либо заранее заданных характеристик мореходных качеств и пр.

перевозки конкретных грузов. Извлечения из этих правил, необходимые для расчетов, приведены в книге. Для более детального знакомства с ними полезно обратиться к таким руководствам:

4–М. т.1. Общие положения по перевозке грузов и пассажиров.

т2. Перевозка генеральных грузов.

5–М (МОПОГ). Перевозка опасных грузов.

6–М. Перевозка продовольственных грузов.

7–М. Общие и специальные правила перевозки наливных грузов.

8–М. Общие и специальные правила перевозки навалочных грузов.

Кроме того, существует ряд международных документов:

• Конвенция СОЛАС, гл. VI; “Эквивалент–69” – Правила перевозки зерна;
• Кодекс безопасной практики перевозки палубных лесогрузов.
• Кодекс безопасной практики перевозки твердых навалочных грузов;

Постоянная и вдумчивая работа над поиском путей оптимизации загрузки судов — обязательное условие получения высоких доходов и обеспечения безопасности плавания. Хорошим помощником в этом служит современная вычислительная техника, позволяющая во много раз сократить трудоемкие ручные расчеты. Приведенные в книге основные сведения о возможностях и способах применения такой техники позволят читателю быстрее и лучше ее использовать.

Приступая к расчету грузового плана, надо всегда помнить о необходимости удовлетворения двух, иногда противоположных, требований: с одной стороны – увеличение загрузки, с другой – обеспечение безопасности.

Общие требования к составлению грузового плана

Перевозчик несет ответственность за правильное размещение, крепление и сепарацию грузов на судне. Указания перевозчика, касающиеся погрузки, крепления и сепарации груза, обязательны для организаций и лиц, производящих грузовые работы. Груз размещается на судне по усмотрению капитана, но не может быть помещен на палубе без письменного согласия отправителя, за исключением грузов, допускаемых к перевозке на палубе согласно правилам, действующим на морском транспорте.

Размещение груза влияет на провозную способность судна не только через степень использования грузоподъемности и грузовместимости, но и своим воздействием на скорость хода и производительность грузовых работ. При неудачном размещении грузов судно приобретает нежелательный дифферент, испытывает усиленную качку и вибрацию, возможна сильная заливаемость палуб. Эти обстоятельства снижают скорость судна, увеличивают опасность штормовых повреждений и способствуют возникновению аварийных ситуаций [1].

Размещение грузов на судне должно обеспечивать выполне-

ние следующих основных условий:

• исключить возможность порчи грузов от их взаимного вредного влияния (действия влаги, пыли, запахов, возникновения различных химических процессов и пр.), а также повреждения нижних слоев груза от тяжести верхних;
• обеспечить максимальную производительность труда при грузовых операциях и возможность выполнять их в промежуточных портах захода;
• исключить смешивание грузов из разных коносаментных партий;
• обеспечить прием на борт целого числа коносаментных партий;
• сохранить общую и местную прочность корпуса;
• обеспечить во время перехода оптимальный или хотя бы близкий к нему дифферент;
• гарантировать, что на всех этапах рейса остойчивость судна не станет ниже пределов, предусмотренных нормами, исключив при этом и возникновение чрезмерной остойчивости;
• максимально использовать грузоподъемность или грузовместимость судна, в зависимости от того, какая из указанных величин будет лимитирующей;
• обеспечить получение фрахта, максимально возможного в данных условиях перевозки.
  • определяют общее количество груза, которое может быть принято к перевозке в данном рейсе;
  • распределяют нагрузки по грузовым отсекам с учетом необходимости обеспечить прочность корпуса (под грузовым отсеком понимается трюм плюс твиндеки над ним);
  • размещают по грузовым помещениям грузы в зависимости от возможности их совместной перевозки и обеспечения сохранности, а также последовательности выгрузки в промежуточных портах;
  • определяют, исправляют и проверяют дифферент;
  • определяют, исправляют и проверяют остойчивость.

Такие многочисленные, иногда противоречивые требования

делают составление грузового плана весьма трудоемким, особенно при перевозках разнородных партий груза и нескольких портах погрузки–выгрузки.

Обычная последовательность операций при расчете загрузкиисудна следующая:

подбирают грузы, исходя из условий полного использования грузоподъемности судна или его грузовместимости или получения максимального фрахта;

Если судно совершает рейс с промежуточными портами за-

хода, то расчеты начинают с последнего промежуточного порта, в обратной последовательности: сначала размещают запасы на последний переход и груз на последний порт, затем на предпоследний порт и т.д.

Расчеты дифферента и остойчивости, которые выполняются

в табличной форме, полезно группировать по нагрузкам на каждый порт. Это позволит избежать лишних записей и вычислений.

Грузовой план составляется до начала погрузки. Это так на-

зываемый предварительный грузовой план. Его составляет порт и утверждает капитан судна.

В случае перевозки опасных грузов план должен быть согласован с пожарно–технической службой порта. При перевозке однородного груза план составляет администрация судна совместно с представителем порта. В иностранном порту план составляет морской агент, обслуживающий судно.

Согласованный и утвержденный предварительный грузовой план должен находиться у грузового помощника. Все изменения в плане согласовываются С капитаном судна. Такие изменения происходят вследствие неподачи запланированного груза, обнаружения 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 морского судна

Министерство
образования и науки Украины

Одесский
Государственный Морской Университет

Курсовой
проект на тему

Выполнил

студент 3-го
курса ФТС

-ой группы

Гречко Ю.Е.

Проверила

Одесса 2010г.

Введение

Курсовой проект на тему “Грузовой план морского судна” имеет цель научить
практическим навыкам при решении сложных задач планирования загрузки судна с
учётом конкретных условий его работы. Решение данных задач обеспечивается
грузовым планом судна, который является комплексным мероприятием при
максимальной эффективности использования судна.

Для этого должны быть решены следующие вопросы:

1.   Краткое описание внешних условий протекания рейса;

2.      Определение чистой грузоподъёмности и количества поднимаемых
грузов;

.        Расчёт распределённой массы грузовых отсеков и помещений;

.        Составление плана комплектации грузов и графическое изображение
грузового плана;

.        Расчёт характеристик, обеспечивающих безопасность плавания;

.        Проверка местной и общей прочности корпуса судна;

.        Оценка грузового плана и формулировка общих требований и
рекомендаций по сохранной доставке груза.

Грузовым планом называется план размещения груза по всем грузовым
помещениям судна.

Грузовой план должен предусматривать размещение грузов в трюмах, наиболее
рационально для заданного рейса с технической, экономической и организационной
точек зрения. 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 перевозках
массовых грузов и сводится главным образом к распределению груза по трюмам. При
этом учитываются весовые нагрузки и объём штивки груза.

Значительно сложнее составить план размещения на судне большого числа
разнородных грузов. При погрузке на судно разнородных грузов необходимо
размещать их с учётом целого ряда условий.

Более тяжёлые грузы и грузы в более прочной таре грузятся внизу, а наверх
кладутся грузы в менее прочной таре. Высоту укладки грузов в однородной таре
следует ограничивать с таким расчётом, чтобы нижние слои груза не могли быть
раздавлены или повреждены верхними.

Если грузы направляются в различные порты или один порт, но по различным
документам, то при их размещении должна соблюдаться определённая
последовательность ля ускорения выгрузки.

Выполнение сложной и весьма ответственной задачи составление грузового
плана требует от портовых работников и судоводителей не только специальной теоретической
подготовки, но и большого практического опыта. Погрузка и размещение груза в
трюмах и на палубе судна производится под руководством стивидоров строго по
грузовому плану под ответственность капитана и его грузового и вахтенного
помощников.

Грузовой план должен быть составлен портом и утверждён капитаном судна до
начала погрузки, после чего изменения в нём без согласия капитана не
допускаются.

Исполнительный грузовой план составляется в нескольких экземплярах,
причём один экземпляр грузового плана отправляется в порт выгрузки для
подготовки к организации разгрузки судна.

При составлении грузового плана должны быть предусмотрены:) полное
использование грузоподъёмности и грузовместимости судна;

б) безопасное в отношении прочности судна распределение груза в трюмах и
на палубе;

в) надлежащая остойчивость судна, как при грузовых работах, так и в пути;

г) дифферент, обеспечивающий наилучшую управляемость судна;

д) возможность производства грузовых работ в кратчайшие сроки;

е) удобство погрузки и выгрузки в промежуточных портах захода;

ж) выполнение всех требований и правил, предусматривающих специальный
порядок и технические условия перевозки, т.е. полную сохранность грузов.

1. Внешние условия протекания рейса

Порт отправления Илиьчевск – Ильичевский морской торговый порт, один из
крупнейших портов Украины,мощное предприятие транспортного комплекса страны.
Расположен на берегах Сухого лимана в 12 милях к юго-западу от Одессы. Основан
порт в 1958 г. на базе грузового района Одесского порта. Предлагается полный
спектр портовых услуг по перевалке, подготовке и хранению различных видов
грузов, обслуживание и ремонт флота, буксировочные, строительно-монтажные
работы. Производственные мощности позволяют перегружать более 30 млн. тонн
грузов в год. В порту имеется 29 причалов с общей протяженностью причальной
линии 6000 метров.

Навигационные глубины на внешнем рейде – до 21 м, в подходном канале – 14
м, у причалов – 7,5-13 м. Общие площади складов: открытых – 575 тыс. м^2 ,
крытых – 28 тыс. м^2 , на которых может одновременно храниться более 1,5 млн.
тонн грузов.

Железнодорожные вагоны подаются на территорию порта через четыре въезда.
По ширине территории располагается до 10 железнодорожных линий. Порт имеет
возможность выполнять в сутки до 1300 вагоноопераций. На терминалах порта,
кроме универсальных причалов, расположены специализированные комплексы по
перевалке контейнеров, зерна, растительных масел, импортной руды, навалочных
химгрузов, сжиженного газа, а также мультимодальный комплекс для перевалки
грузов в железнодорожных вагонах, контейнерах и большегрузных автомобилях,
перевозимых паромами и судами РО-РО. Специалистами порта разработаны уникальные
технологии по перегрузке тяжеловесных и крупногабаритных грузов массой 300 тонн
и более с использованием плавучих кранов. Производственные мощности, высокий
профессионализм и развитая инфраструктура позволяют предоставлять портовые
услуги на самом современном уровне.

Анализ внешних условий рейса. Характеристика портов захода и расстояния
между ними

Наименование порта или участка трассы	Подходные каналы	Глубины, м	Наличие перегрузочного оборудования	Действующие зоны и сезонные районы
	Длина, мили	Ширина, мили	Глубина, м	у причалов	на акватории
Ильичевск				8-13	12	68 порт. кранов; мобильный кран “Либхерр”; 6 козл. перегружателей; 8 самоходных кранов	Летняя зона
Черное море							Летняя зона
пр. Дарданеллы	60	10	25				Летняя зона
пр. Босфор	16	10	17				Летняя зона
Средиземное море							Летняя зона
Суэцкий канал скорость – 10уз.	90	8	16.2				Летняя зона
Коломбо						Электрические краны 2×12т, портальные краны: 2×12т (гак/гак+грейфер), 10×15т(гак), 1×20т(гак), 1×60т (в сухом доке); конт.краны 4×50т, 3×100т, 1×60т (пр. Bucsan/Flavio Gioia)	тропическая зона
Бангкок		300	13.7	5.4-11.5	15		тропическая зона

2. Расчёт чистой грузоподъёмности

Рис.: схема рейса

Чистая
грузоподъёмность :

                                                                                 (1)

где:
 – расчётное значение дедвейта, т;

 – запасы
на рейс, т.

1)      На всём протяжении пути не встречается ограниченная осадка.

2)      Смена грузовой марки происходит в Порте Саид – при переходе из
летней зоны в тропическую. Происходит переход из жестких условий в легкие,
расчётное значение дедвейта определяется из выражения:

                                                                                        (2)

где:
 – летний дедвейт;

Запасы
на рейс:

                                                                               (3)

Ходовые
запасы на рейс: принимаю коэффициент штормового запаса равным

                                                       (4)

где:
 – суточные нормы расхода на стоянке топлива, воды и
прочих расходов соответственно, т/сут.;

 , – количество тонн выгружаемого и погружаемого груза
соответственно;

,  – нормы грузовых работ, т/сут.

Тогда,

.

Тогда,
чистая грузоподъёмность равна:

.

3.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРУЗКИ СУДНА

Неиспользование
части грузоподъёмности и грузовместимости:

                           (8)

                             (9)

Удельная
грузовместимость для факультативных грузов:

                                                                            (10)

В
данной работе: , так как

,

,

.

Масса
и объём сепарационных материалов для факультативных грузов:

                                       (11)

                                                  (12)

                                                  (13)

                                                                                  (14)

Полученные
результаты заношу в таблицу

Наименование груза	УПО груза, м3/т	Норма сепарации	Масса, тонн	Объём, м3	УПО груза с сепарацией, м3/т
			груза без сепарации	сепара- ции	груза с сепарацией	груза без сепарации	сепарации	груза с сепарацией
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ
консервы	1.7	0,003	1000	3	1003	1700	6	1706	1.699
сахар	1,2	0.003	1000	3	1003	1200	6	1206	1.2
мука	1.57	0,003	500	1.5	501.5	780	3	783	1.56
бумага	1.9	0.003	800	2.4	802.4	1520	4.8	1524.8	1.9
Итого по обязательным грузам			3300	9.9	3309.9	5200	19.8	5219.8
ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ
сталь	0,3	0,011	2911.24	32.02	2943.26	873.37	64.04	937.41	0.31
хлопок	2	0,003	5524.61	61.78	5585.79	11049.23	123.56	11172.8	2.01
Итого по факультативным грузам			84.35	93.8	8529.65	11922.6	187.6	12110.2
Всего			11735.85	103.7	11839.55	17122.6	207.4	17330

4. Определение распределённой нагрузки отсеков и
грузовых помещений

Вид рейсовых запасов	Наименование помещений	Масса	Отстояние ЦТ, м	Моменты, тм
			Относительно миделя	относительно киля	Относительно миделя	относительно киля
			в нос	в корму		в нос	в корму
топливо	МДЦ 5,6	394	10,7		0,60	4216		176
топливо	МДЦ 8,9			12,6	0,73		3480	201
топливо	Т.Б. 25	367		23,2	4,63		8510	1700
топливо	О.Ц. 26			23,9	5,35		1090	244
топливо	Р.Ц. 28,29			23,8	8,17		954	327
топливо	МДО 13			33,2	0,90		3250	88
топливо	МДО 7,10	–		11,4	0,75		2050	135
топливо	МДО 18	81		30	0.9		2430	73
топливо	О.Ц. 23			23,9	5,35		287	64
топливо	Р.Ц. 31			23,9	8,70		263	90
вода	ЦМВ 22	129		50	3,30		6450	425
вода	ЦКВ 24	52,5		47,4	3,30		2460	172
вода	ЦМВ 23			53,4	3,30		2300	144
вода	ЦПВ 32			22,6	10,60		926	434
вода	ЦПВ 33	33		22,4	10,60		717	339
Всего		1056.5				4216	20567	2885
суммарный момент, создаваемый запасами на рейс	-16351	2885

Определение распределенной массы грузовых отсеков.

1. Определение момента оптимального
дифферента

                                              (13)

                                                                      (14)

Хс- абсцисса Ц.Т. груженого
судна, определяется по кривым элементам теоретического чертежа (= – 4cм*0,25м/см=
-0.95м );опт- значение оптимального дифферента, принимается самостоятельно (=
-0,7 м ) на корму;

Мх- удельный дифферентующий
момент определяется по грузовой шкале судна (=200 тм/см)зjХзj- момент
относительно миделя, создаваемый запасами на рейс распределенным по j-ым
отсекам судна.зjХзj = -16351 тм;

 – масса судна порожнём;

 – масса запасов на рейс;

Расчётное значение
водоизмещения равно:

Рассчитываются
средневзвешенные плечи ЦТ кормовых и носовых отсеков:

                                                 (15)

Для носовых отсеков – №1,2,3

Для кормовых отсеков – №4,5

Средневзвешенная удельная
грузовместимость носовых отсеков:

                                                                        (16)

где

суммарная грузовместимость носовых (1-3)
отсеков;

.

Средневзвешенная удельная
грузовместимость кормовых отсеков:

                                                                        (17)

где

суммарная грузовместимость кормовых (4,5)
отсеков;

.

Рассчитываю распределённую
массу носовых и кормовых  отсеков:

 и                                                                     (18)

Где  и  –
грузовместимость носового и кормового і-го отсека соответственно, м3.

Расчёт заношу в таблицу

№ отсека	1	2	3	4	5
Грузовместимость	2255	4030	4405	4365	2275
Средневзвешенная удельная грузовместимость	1,58	1,58	1,58	1,3	1,3
Распределённая масса	1427.2	2550.6	2787.97	3357.7	1750

Определения
распределенной массы грузовых помещений (трюм, твиндек) 2-4 отсеков
осуществляем с использованием метацентрической высоты .

Определяем
момент от переменных и постоянных нагрузок относительно киля:

                                                        (19)

Где
=8,5м – аппликата поперечного метацентра, определяется
по кривым теоретического чертежа;

=1м –
оптимальное значение метацентрической высоты;

=9,2м – аппликата
ЦТ порожнего судна;

=2885 тм
– суммарный статический момент от принятых запасов относительно киля.

.

Распределённую
массу трюмов и твиндеков получим, решив систему уравнений:

                                                           (20)

Где
 – средневзвешенные аппликаты ЦТ трюмов и твиндеков:

                                                                             (21)

                                                                              (22)

Тогда,
система принимает вид

Расчёт
коэффициентов пропорциональности распределения нагрузки между трюмами и
твиндеками:

                                                             (23),(24)

Распределённая
масса трюмов и твиндеков 2-4 :

                                                                                 (25)

                                                                                 (26)

Расчёты
заношу в таблицу

№ отсека	2	3	4
Распределённая масса отсека	2550.6	2787.97	3357.7
Ктр	0,6441	0,6441	0,6441
Распределённая масса трюма	1642.8	1795.7	2162.7
Ктв	0,3559	0,3559	0,3559
Распределённая масса твиндека	907.8	992.27	1195

Распределённая масса грузовых помещений для отсеков 1 и 5:

                                (27)

Расчёты
заношу в таблицу

№ отсека	1	5
Распределённая масса	1427.2	1750
Грузовместимость отсека	2255	2275
Гр.помещение	трюм	твиндек	твиндек под баком	трюм	твиндек
Грузовместимоcть гр. помещения	540	770	945	925	1350
Распределённая масса гр. помещения	341.7	487.3	595.35	711.5	1038.46

Значения распределённой массы грузовых отсеков и помещений представляются
в таблице

Распределённая масса
Наименование помещения	1 отсек	2 отсек	3 отсек	4 отсек	5 отсек	Итого
трюм	341.7	1642.8	1795.7	2162.7	711.5	6654.4
твиндек/твиндек под баком	487.3 / 595.3	907.8	992.27	1195	1038.46	5181.15
Всего	1424.35	2550.6	2787.97	3357.7	1749ю78	11839.55

5. План комплектации грузов

Расчёт удельной грузовместимости произвожу по формуле:

                                                                                           (28)

где
 – киповая вместимость j-го помещения;

 –
распределённая масса j-го помещения.

Привожу
пример загрузки твиндека №5:

, ;

Хлопок
с УПО=2м3/т и сталь с УПО=0,3 м3/т являются соответственно лёгким и тяжёлым
грузом для твиндека №5, для расчёта количества хлопка (Х) и стали (С),
погруженных в твиндек №5 решаю систему:

Но
партия хлопка весит 5585.79 т, а значит, остаток партии после погрузки твиндека
№5 будет равен 5585.79 – 610.86 = 4974.93т.

Загрузку
грузовых помещений судна привожу в табл.№10.

6. Графическое изображение грузового плана

Наименование грузового помещения	Вместимость	Высота помещения в плане	Масштаб высоты	Масштаб клетки	грузы
					Наименование	Объём, м3		Высота слоя или количество клеток	отстояние
									от миделя	от киля
									мм	м	мм	м
Тр.1	540	66	8,18		консервы	441.84		54	260	52	118	5.9
					сахар	98.16		12	260	52	151	7.55
Тв.1	770	74	10,4		сахар	306.9		29.5	260	52	170	8.5
					хлопок	463.1		44.5	260	52	209	10.45
Тв.п.бак	945	74	12,6		консервы	162		13	266	53.2	237	11.85
					мука	783		62	266	53.2	275	13.75
Тр.2	2330	130	18.5		сталь	168.63		9	163	32.6	34	1.7
					хлопок	2161.37		117	163	32.6	67	3.35
Тв.2	1700	74	22,7		консервы	655		29	163	32.6	171	8.55
					хлопок	1045		46	163	32.6	208	10.4
Тр.3	2650	128	21		сталь	166.11		8	57	11.4	34	1.7
					хлопок	2483.9		118	57	11.4	97	4.85
Тв.3	1755	74	23,4		сахар	230.2		10	57	11.4	161	8
					бумага	1524.8		65	57	11.4	198	9.9
Тр.4	2620	128	20,8	5	сахар	570.74	Nкл =	14	-49.6	9.92	54.4	2.7
					сталь	233.82	Nкл =	47	-46.6	9.32	35.7	1.785
					хлопок	1815.44		364	-51.7	10.34	112	5.6
Тв.4	1745	74	23,2	5.5	консервы	447.6	Nкл =	81	-50.6	10.12	169.2	8.46
					сталь	99.63	18	-44	8.8	157	7.85
					хлопок	1197.77	Nкл =	216	-52.1	10.42	247.9	12.4
Тр.5	925	140	7.28		сталь	86.5		14	-263	-52,6	37	1.85
					хлопок	838.5		134	-263	-52,6	110	5.5
Тв.5	1350	80	17.3		сталь	128.28		7	-263	-52.6	181	9.05
					хлопок	1221.72		71	-263	-2.6	220	11
Всего	17330					17330

Объём, занимаемый грузом в j-м
помещении на схеме грузового плана, рассчитывается по количеству занятых клеток
с использованием масштаба клетки, либо по высоте слоя груза в грузовом
помещении с использованием масштаба высоты.

Масштаб клетки определяется из выражения:

                                                                                 (29)

Количество
клеток, занятых грузом:

                                                                                  (30)

где
Wj – грузовместимость j- го помещения;

Vij – объём i-го
груза в j-м грузовом помещении;

Nкл.j –
количество клеток, на которое делится j-е помещение (произведение длины
помещения на высоту по схеме).

Масштаб
высоты определяется из выражения:

                                                                                          (31)

где
Hj – высота грузового помещения на масштабной схеме.

Высота
слоя груза на масштабной схеме определяется по формуле:

                                                                                              (32)

Привожу
пример расчёта объёма, занимаемого грузами в трюме №1.

Wтр1=540м3;

Высота
трюма в плане: Нтр1=66мм;

Масштаб
высоты: