Технология и организация перевозки массовых грузов на судах смешанного плавания

Таблица 5

Таблица 5

Расчёт весовых нагрузок судна Ладога, пр. 787

 

 

№	Наименование нагрузки	Вес (Р),т	xgот L/2, м	Мх, тм	zg, от ОЛ, м	Mz, тм
1	Судно порожнем	1336	-9,14	-12211	4,59	6132
2	Груз в трюме № 1	668	35,77	23894	2,63	1757
3	Груз в трюме № 2	734	16,65	12221	2,75	2019
4	Груз в трюме № 3	734	-3,15	-2312	2,75	2019
5	Груз в трюме № 4	728	-22,68	-16511	2,77	2017
6	Топливо и масло	64	-34,76	-2225	2,84	182
7	Вода	35	19,6	686	1,75	61
8	Прочие запасы	7	-48,0	-336	7,0	49
Всего:		4306	0,74	3206	3,31	14236

1.5.2. Расчёт дифферента и осадок  судна.

1.5.2. Расчёт дифферента и осадок  судна.

1.5.2.1.Расчет дифферента и осадок судна планируемой загрузки.

Полученный вариант предварительной загрузки необходимо проверить на дифферент и определить значение осадок судна в носовой и кормовой части.

Дифферент определяется по формуле:

xg- xс) ∆ф/100М1см, м,

Балтийский, пр. 16290:

=(0,42+0,22)*6127/(100∙184)=0,21 м

Ладога, пр. 787:

=(0,74+0,14)*4306/(100∙102,5)=3,03 м

После определения дифферента необходимо определить осадку судна кормой (в кормовой части судна) dк и осадку судна носом (в носовой оконечности судна) dн.

Осадка судна кормой определяется по формуле:

dк= dnср-(0,5L+Xf)/L, м,

Балтийский, пр. 16290:

dк= 3,6-(0,21*(0,5∙122-1,79))/122=3,5 м;

 

Ладога, пр. 787:

dк= 3,6+(3,03*(0,5∙110-0,99))/110=2,1 м.

 

Осадка судна носом определяется по формуле:     

dн= dnср+(0,5L-Xf)/L, м

Балтийский, пр. 16290:

dн= 3,6+(0,21*(0,5∙122+1,79))/122=3,7 м;

Ладога, пр. 787:

dн= 3,6-(3,03*(0,5∙110+0,99))/110=5,1 м.

 

Необходимо проанализировать полученные величины ψ,dн и dк и определить возможность прохода судна через участки с наименьшей проходной осадкой и другие лимитирующие участки речного пути, а также необходимость дифферентовки судна (изменения дифферента).

Лимитирующими участками водного пути от Череповца до Антверпена является участок Шлюз 7. Лимитирующая осадка на данных участках 3,6 м. Значение dн превышает лимитирующую осадку для суднов.  Разность между носом и кормой и в первом варианте не входит в интервал от 0 до -40 см. Проанализировав результаты получившихся величин ψ,dн иdк, делаем вывод о необходимости изменения дифферента судов.

1.5.2.2.  Расчет дифферента и осадок судна при фактической загрузке

Оптимальным размещением груза по трюмам является наличие дифферента судна в корму (при разности между носовой и кормовой осадкой в интервале от 0 до - 40 см). При наличии дифферента в нос для получения требуемого дифферента рекомендуется  переместить некоторое количество груза из одного трюма в другой трюм, в отдельном трюме.  Требуемый дифферент определяется также с учетом расхода судовых запасов.

В течение рейса судна происходит уменьшение судовых запасов (топливо, вода).  Поэтому в речных условиях плавания судно необходимо погрузить таким образом, чтобы при проходе мелководных или лимитирующих участков пути дифферент приближался к нулю или же максимальная осадка (осадка судна кормой/носом) при наличии дифферента не превышала проходную осадку на участках с ограниченными глубинами.

Расчет изменения дифферента от расходования судовых запасов.

В случае если судно идет из Череповца в Антверпен, первым лимитирующим участком является Шлюз 7, который находится на расстоянии 56 км от Череповца.

При движении судна 0225 со скоростью 18 км/ч и судна 2-95 АР со скоростью 19 км/ч это расстояние преодолевается примерно за 3 часа.

Количество топлива и воды, израсходованное при следовании судна от порта погрузки до лимитирующего участка речного пути, равно:

Ртог =σтх tогх + σтстtогст , тонн

Рвог =σв tог , тонн

Балтийский, пр. 16290:

Ртог =5,2*0,125+0,5*0,083=0,69 тонн

Рвог=2,3*0,208=0,48 тонн

Ладога, пр. 787:

Ртог =4,8*0,125+0,5*0,083=0,64 тонн

Рвог=2,0*0,208=0,42 тонн

Общее количество судовых запасов, израсходованных за время следовании судна от порта погрузки до лимитирующего участка, равно:

Рзог = Ртог + Рвог, тонн

Балтийский, пр. 16290:

Рзог =0,69+0,48=1,17 тонн

Ладога, пр. 787:

Рзог=0,64+0,42=1,06 тонн

Изменение судовых запасов незначительны, поэтому они не повлияют на дифферент. Поэтому для того, чтобы суда могли пройти через первый лимитирующий участок (шлюз 7) необходимо погрузить их «на ровный киль», т.е. принять дифферент равный нулю: = 0

     Установив  необходимый дифферент, определяем  новую абсциссу центра тяжести  системы судно - груз (x1g) по формуле:

x1g=, м

 

Балтийский, пр. 16290:

x1g =-0,22*6127+0/6127=-0,22 м

Ладога, пр. 787:

x1g =-0,14*4306+0/4306=-0,14 м

Отсюда определяем статический момент нагрузок относительно миделя судна (М1х) , необходимый для нормальной посадки судна:

М1х  = Δф•  x1g, тм

Балтийский, пр. 16290:

М1х  = 6127*(-0,22)= -1348тм;

Ладога, пр. 787:

М1х  = 4306*(-0,14) = -603 тм.

Находим разность между статическим моментом нагрузок относительно миделя по предварительной загрузке судна (М0х) и статическим моментом нагрузок относительно миделя (М1х), необходимым для нормальной посадки судна ∂М1х:

∂М1х =  М0х  -М1х,тм

Балтийский, пр. 16290:

∂М1х = 2597+1348=3945 тм;

Ладога, пр. 787:

∂М1х = 3206+603=3809 тм.

 

∂М1х ≠ 0, требуется корректировка таблицы весовых нагрузок по трюмам. Это достигается следующим образом: так  как грузовместимость трюмов используется не полностью, и груз размещается только в грузовых трюмах, то следует переместить такое количество груза из одних трюмов в другие, чтобы сумма статических моментов перемещенных нагрузок равнялась ∂М1х. При этом статические моменты учитываются как по трюмам, из которых убирается груз, так и статические моменты по трюмам, в которые груз перемещается. При этом статистические моменты учитываются как по трюмам, из которых убирается груз, так и статистические моменты по трюмам, в которые груз перемещается. Если величина ∂М1х незначительна или судно имеет только один трюм, допускает перемещение груза в отдельном трюме, путем изменения xg по этому трюму, на величину не более ½ длины трюма.

Балтийский, пр. 16290:

Произведем корректировку и полученные данные внесем в таблицу 6.

Таблица уточнённых весовых нагрузок судна Балтийский

 

Таблица 6

№	Наименование нагрузки	Вес (Р),т	xgот L/2, м	Мх, тм	zg, от ОЛ, м	Mz, тм
1	Судно порожнем	1990	-9,4	-18706	4,1	8159
2	Груз в трюме № 1	1013	30	30396	3,62	3667
3	Груз в трюме № 2	1005	19,2	19288	3,64	3658
4	Груз в трюме № 3	1005	-4,0	-4020	3,64	3658
5	Груз в трюме № 4	1005	-24,0	-24120	3,64	3658
6	Топливо и масло	65	-43,3	-2815	2,71	176
7	Вода	39	-29,1	-1135	3,52	137
8	Прочие запасы	5	-47,0	-235	5,0	25
Всего:		6127	-0,22	-1348	3,78	23138

 

 

Ладога, пр. 787:

Произведем корректировку и полученные данные внесем в таблицу 7.

Таблица уточнённых весовых нагрузок судна Ладога

Таблица 7

 

№	Наименование нагрузки	Вес (Р),т	xgот L/2, м	Мх, тм	zg, от ОЛ, м	Mz, тм
1	Судно порожнем	1336	-9,14	-12211	4,59	6132
2	Груз в трюме № 1	660	30	19800	2,63	1736
3	Груз в трюме № 2	732	13,4	9784	2,75	2013
4	Груз в трюме № 3	736	-1,6	-1208	2,75	2024
5	Груз в трюме № 4	736	-20,2	-14893	2,77	2039
6	Топливо и масло	64	-34,76	-2225	2,84	182
7	Вода	35	19,6	686	1,75	61
8	Прочие запасы	7	-48,0	-336	7,0	49
Всего:		4306	-0,14	-603	3,31	14236

 

 

 

1.5.2.3. Расчёт дифферента и осадок судна по уточнённым весовым нагрузкам судна:

Полученный вариант предварительной загрузки необходимо проверить на дифферент и определить значение осадок судна в носовой и кормовой части.

Дифферент определяется по формуле:

xg- xс) ∆ф/100*М1см, м

Балтийский, пр. 16290:

=(-0,22+0,22)*6127/100*184 =0 м;

Ладога, пр. 787:

=(-0,14+0,14)*4306/100*102,5=0 м.

После определения дифферента необходимо определить осадку судна кормой (dк) и осадку судна носом (dн).

Осадка судна кормой определяется по формуле:

dк= dnср-(0,5L+Xf)/L, м,

Балтийский, пр. 16290:

dк= 3,6 м;

Ладога, пр. 787:

dк= 3,6 м.

Осадка судна носом определяется по формуле:

dн= dnср+(0,5L-Xf)/L, м,

Балтийский, пр. 16290:

dн= 3,6 м;

Ладога, пр. 787:

dн= 3,6 м.

Проверяем разность между новой и кормовой осадкой входит в интервал от 0 до -40см.

1.5.3. Расчет показателей, характеризующих  использование грузоподъемности  и грузовместимости судна.

Требуется определить коэффициент использования вместимости грузовых трюмов, определяемый как отношение объема груза (с учетом пустот), погруженного в трюм (Viг)  к объему соответствующего грузового трюма:

kiвм=,ед,

Балтийский, пр. 16290:

V1i=1013*1.15=1165м3;

V2i=1005*1.15=1156 м3;

V3i=1005*1,15=1156 м3;

V4i=1005*1,15=1156 м3;

kiвм =1165/1381=0,84

kiвм =1156/1350=0,86

kiвм =1156/1350=0,86

kiвм =1156/1350=0,86

 

Ладога, пр. 787:

V1i=660*1.15=759 м3;

V2i=732*1.15=842 м3;

V3i=736*1,15=846 м3;

V4i=736*1,15=846 м3;

kiвм =759/1100=0,69

kiвм =842/1210=0,70

kiвм =846/1210=0,70

kiвм =846/1200=0,71

Для генерального груза необходимо определить коэффициент трюмной укладки груза:

kiтр=,ед,

Следует учитывать, что суммарный объем грузовых мест не учитывает пустоты, образующиеся в трюме между отдельными местами, между местами и конструкциями грузового помещения, пустотами внутри прокладочного или крепежного материала и пр.:

V iгм=,м3,

 

Балтийский, пр. 16290:

k1тр=1165/4633=0,25 ед

k2тр =1156/4633=0,25 ед

k3тр =1156/4633=0,25 ед

k4тр =1156/4633=0,25 ед

Ладога, пр. 787:

k1тр=759/3293=0,23 ед

k2тр =842/3293=0,26 ед

k3тр =846/3293=0,26 ед

k4тр =846/3293=0,26 ед

Коэффициент использования грузоподъемности судна по отправлению (коэффициент загрузки судна) следует определить из выражения:

kгп=, ед

Балтийский, пр. 16290:

kгп= (1013+1005+1005+1005)/ (4210-160)=0,99 ед

 

Ладога, пр. 787:

kгп= (660+732+736+736)/(3125-125)=0,95 ед

1.5.4. Показатели, связанные  с определением весовых нагрузок, осадок и дифферента:

Таблица 8

№	Показатели	Условное обозначение	Вариант 1		Вариант 2
1	2	3	4		5
1	Весовое водоизмещение судна после погрузки ,т (предварительное размещение груза)	∆ф	6127		4306
3	Масса груза в трюме № 1, тонн (предварительное  размещение груза)	Р1тр	1025		668
4	Масса груза в трюме № 2, тонн (предварительное  размещение груза)	Р2тр	1001		734
5	Масса груза в трюме № 3, тонн (предварительное  размещение груза)	Р3тр	1001		734
6	Масса груза в трюме № 4, тонн (предварительное  размещение груза)	Р4тр	1001		728
7	Масса груза в трюме № 1, тонн (после изменения  весовых нагрузок)	Р1тр	1013		660
8	Масса груза в трюме № 2, тонн (после изменения  весовых нагрузок)	Р2тр	1005		732
9	Масса груза в трюме № 3, тонн (после изменения  весовых нагрузок)	Р3тр	1005		736
10	Масса груза в трюме № 4, тонн (после изменения  весовых нагрузок)	Р4тр	1005		736650
11	Средняя осадка судна после погрузки, м	dПср	3,6		3,6
8	Средняя осадка судна, м (на участке  с ограниченной глубиной)	dогср	3,6		3,6
9	Изменение средней осадки при подходе к речному участку пути с ограниченной глубиной, м	∂dср		0	0
10	Осадка судна носом, м  (предварительное  размещение груза)	dн		3,7	5,1
11	Осадка судна носом, м  (после изменения  весовых нагрузок)	dни		3,6	3,6
12	Осадка судна носом, м  (предварительное  размещение груза)	dк		3,5	2,1
13	Осадка судна носом, м  (после изменения  весовых нагрузок)	dки		3,6	3,6
14	Дифферент судна, м (предварительное  размещение)	*		0,21	3,03
19	Дифферент судна, м (после изменения  весовых нагрузок)	*1		0	0
20	Изменение дифферента судна при подходе к участку с ограниченными глубинами, м	∂*		0	0
21	Абсцисса центра тяжести судна, м (предварительное  размещение груза)	хg		0,42	0,74
22	Абсцисса центра тяжести судна, м (после изменения  весовых нагрузок)	хg1		-0,22	-0,14
23	Аппликата центра тяжести судна, м (предварительное  размещение груза)	zg		3,78	3,31
24	Аппликата центра тяжести судна, м (после изменения  весовых нагрузок)	zg1		3,78	3,31
25	Абсцисса центра величины судна, м (после погрузки  судна)	хс		-0,22	-0,14
26	Абсцисса центра тяжести ватерлинии, м (после погрузки  судна)	хf		-1,79	-0,99
27	Момент, дифферентующий судно на 1 см, тм (после погрузки судна)	М1см		184	102,5
28	Расход топлива до лимитирующего участка пути, тонн	ртог		0,69	0,64
29	Расход пресной воды до лимитирующего участка пути, тонн	рвог		0,48	0,42
32	Общее время следования судна до лимитирующего участка пути, сут.	tог		0,125	0,125
30	В т.ч.: ходовое время, сут	tогх		0,125	0,125
31	стояночное время в пути, сут.	tогст		-	-
33	Коэффициент использования вместимости грузового трюма № 1	k1вм		0,84	0,69
34	Коэффициент использования вместимости грузового трюма № 2	k2вм		0,86	0,70
35	Коэффициент использования вместимости грузового трюма № 3	K3вм		0,86	0,70
36	Коэффициент использования вместимости грузового трюма № 4	K4вм		0,86	0,71
37	Коэффициент трюмной укладки груза в грузовом трюме № 1	k1тр		0,25	0,23
38	Коэффициент трюмной укладки груза в грузовом трюме № 2	k2тр		0,25	0,26
39	Коэффициент трюмной укладки груза в грузовом трюме № 3	K3тр		0,25	0,26
40	Коэффициент трюмной укладки груза в грузовом трюме № 4	K4тр		0,25	0,26
41	Коэффициент использования грузоподъемности судна	Kгп		0,99	0,95