Разработка грузового плана морского судна
9
17
Основные характеристики и главные размерения т\х «Новгород»
Тип ----------------Сухогрузный теплоход
Название---------«Новгород»
Назначение-------перевалка генеральных , навалочных грузов и контейнеров
Класс-------------- КМ Л3, 1
Район плавания------неограниченный
Длина наибольшая - 150,85 м.
Ширина -------------- 20,6 мДлина расчетная--138,0 мВысота борта--------12мМасса судна порожнем -------5380 т.Координаты центра тяжести судна Х0-10,98, Y0-8,781.Исходные данные проектного заданияВариант | Длительность плавания | Грузовая марка | Дифферент | Скорость УЗ | Расход топлива т\сутки | Расход воды т\сутки | |
6 | 2000 | Л | -0,3 | 14 | 30 | 3 | |
ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУЗОВ
Обязательные | Масса, Т | |
Бензин в бочках | 4100 т. | |
Масло оливковое | 2300 т | |
Алебастр | 1800 т. | |
Факультативные Канифоль | Удельно-погрузочные объем м3/т 0,3 | |
Медь | 2,4 | |
ПОКАЗАТЕЛИ | ОБОЗНАЧЕНИЯ | ЗНАЧЕНИЯ | |
1.ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА | |||
1.1.Длинна наибольшая, м | LН.Б. | 150.85 | |
1.2 Длина между перпендикулярами, м | L | 138 | |
1.3 ширина , м | В | 20,6 | |
1.4 Высота борта, м | D | 12 | |
2.1 Массовое водоизмещение судна порожнем, т | 0 | 5380 | |
2.2 Массовое водоизмещение в грузу | 18800 | ||
2.3 Дедвейт судна по грузовую марку, т | DW | 13400 | |
2.4 Киповая вместимость судна, м3 | W к | 17900 | |
3.1 Осадка по грузовую марку,м | d | 9,4 | |
3.2 Дифферент, м | Дф | -0,3 | |
4.1 Воды, т\сутки | Qв | 3 | |
4.2 Топлива, т\сутки | Qв | 30 | |
5.1Дальность плавания, мили | R | 2000 | |
5.2Рейсовая скорость, узлы | V | 14 | |
При перевозке на палубе эти жидкости укрывают брезентами, которые поддерживаются во влажном состоянии. Бочки каждого ряда должны быть хорошо закреплены, чтобы полностью исключить вероятность смещения и ударов друг об друга. Для укладки используют носовые отсеки.
КАНИФОЛЬ - является пожароопасным и едким грузом. Грузы этой категории не могут размещаться в месте с пищевыми и хлебофуражными грузами. Технологический режим перевозки должен обеспечивать поддержание температуры груза на возможно низком уровне, предовращение контакта с несовместимыми грузами или материалами. Поддержание в воздухе концентрации паров груза на допустимом уровне. При перевозке грузов класса 91 должны быть выполнены требования по размещению груза на судне, контроля его состояния и вентиляции, установленные в КТРП. Упаковки грузов на открытой палубе должны быть защищены от действия солнечной радиации при температуре наружного воздуха не менее 250С, от атмосферных осадков и морской воды. Во время грузовых операций должен соблюдаться пропускной режим к местам погрузки - выгрузки опасных грузов. В аварийных случаях для производства кратковременных работ допускается вход членов аварийной партии в незагазованные помещения в средствах индивидуальной защиты органов дыхания. При наличии на борту лего воспламеняющихся жидкостей ремонтные работы могут быть разрешены при условии соблюдения всех мер предосторожностей.
МАСЛО ОЛИВКОВОЕ- является грузом не требующего жесткого температурного режима и перевозится без охлаждения. Является грузом не требующего жесткого температурного режима и перевозится без охлаждения. Транспортная тара должна быть сухой, чистой, прочной без следов подмочки, плесени и вскрытия. Тара импортных грузов должна соответствовать транспортным условиям торгового контракта и обеспечивать сохранность товара при перевозке и перегрузке груза в портах. В соответствии с ГОСТ 13799-81 консервированная продукция должна быть сформирована в пакеты по ГОСТу 23285-79. Число единиц груза должно быть одинаковым в пакете. Сепаривание отдельных партий следует производить досками, рейками. Пакеты с помощью погрузчиков следует устанавливать вплотную к бортам и поперечным переборкам. Нагревающие переборки должны быть отсепарированы. Допустимая высота укладки пакетов не более 3-х ярусов. Для защиты груза от конденсата штабель должен быть покрыт несколькими слоями бумаги. Вентиляция используется для удаления избыточной влаги при наружной влажности не более 80%
МЕДЬ - перевозится в пакетах, в обвязке, опасным грузом не является. Укладка пакетов с прикрепленными к ним металлическими прокладками должна производится на прокладки из досок толщиной не менее 15мм. При отсутствии у пакетов прокладок их следует устанавливать на деревянные прокладки из бруса не менее чем 65х65 мм. Пакеты прямоугольной формы следует укладывать в трюме преимущественно вдоль судна. Квадратные пакеты укладывают таким образов, чтобы их связка была ориентированна вдоль судна. Укладку следует начинать от бортов к середине и от поперечных переборок к просвету люка с максимальной плотностью и опиранием пакетов на борта. В остающихся свободных пространствах между пакетами и бортом следует устанавливать клетки из досок или брусьев. При неполной загрузке судна пакетами их следует разместить в трюме, оставляя твиндек для другого груза. Неплный ряд после сепарирования должен быть заполнен до противоположного борта другим прочным грузом, обеспечивающим несмещаемость яруса.
АЛЕБАСТР-цемент, алебастр, гипс и известь составляют группу грузов, которые требуют особой защиты от влаги. Подмочка или увлажнение сырым воздухом превращает эти порошкообразные вещества в твердые, делает их совершенно непригодными к дальнейшему использованию и назначению.
Алебастр и гипс транспортируют в мешках или бочках. Правила их перевозки идентичны правилам перевозки цемента; 1 т. алебастра в мешках занимает 1,22-1,30 м3. Тара и упаковка грузов, подлежащих пакетированию, должны соответствовать требованиям нормативной документации ГОСТ 26653-85, на экспорт ГОСТ 2463-81. Многооборотные средства пакетирования должны иметь маркировку в соответствии с нормативно-технической документацией с указанием следующих данных: товарный знак изготовителя, дата изготовления, грузоподъемность. Грузовые работы производятся способами, исключающими их ненадежное удержание и сохранность. Грузовые операции в подпалубных пространствах проводят при помощи погрузчиков, оборудованных рамой. Место производства работ должно обеспечивать свободное и безопасное маневрирование всех перегрузочных машин. При укладке свыше трех пакетов штабель груза следует закрепить. Зазор между верхним ярусом пакетов и на поддонах и набором палубы должен обеспечивать возможность проведения работ. Первый ярус пакетов размещается на расстоянии до 300 мм. В случае зазоров между пакетами, их расклинивают деревянными клиньями. Не допускается укладывание в зазоры отдельные единицы груза. Допускается не производить крепеж если критерий сдвига Кс 1
Таблица 5
3.Таблица совместимости грузов
Наименование | Бензин | Масло оливковое | Алебастр | Медь | Канифоль | |
Бензин | 1 | 0 | 1\4 | 0 | 1\4 | |
Масло оливковое | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
Алебастр | 1\4 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
Медь | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
Канифоль | 1\4 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
Таблица 6
4.Транспортные характеристики грузов
Наименование грузов | Род упаковки | Удельно-погрузочный объем | Масса грузового места | |
Бензин | Бочки | 1,8 м3/т | 200 | |
Масло оливковое | Бочки | 1,8 м3/т | 25 | |
Алебастр | Мешки | 1,2 м3/т | 50 | |
Канифоль | Мешки | 2,0 м3/т | 40 | |
Медь | пакеты | 0,3 м3/т | 200 | |
3.Расчет грузоподъемности и грузовместимости судна на рейс.
3.1 Определение объема грузовых помещений необходимых для размещения обязательных грузов.
На первом этапе расчета определяем объем, который будут занимать обязательные грузы, в грузовых помещениях судна, этот объем вычисляют по формуле:
Wоб=МР1+М2Р2+М3Р3
Где Мi-удельно погрузочный объем грузов.
Рi-масса i-го обязательного груза.
Wоб=1,8 х 1800+1,1 х 2300 + 1,8 х 4100 =13150 м3
3.2 Расчет количества запасов на рейс (вода, топливо)
зап.=(К1Q13+ К2Qт)/R(V х 24)
Где К1=1,1 - коэффициент, учитывающий штормовой запас воды, Q13= удельный (суточный) расход воды, Qт = удельный (суточный) расход топлива, К2 =1,2 - коэффициент , учитывающий штормовой запас топлива, R-дальность плавания, V- cкорость.
зап = (1,1 х 3 + 1,2 х 30)/ 2000(14 х 24)=234 т.
3.3 Определение количества факультативных грузов на рейс.
Для определения количества факультативных грузов, находят их суммарный объем
Wфак=Wк-Wоб
Wфак=17900-13150=4750 м3
Рфак=DW-3i-1 Pi-2i-1 х Pзап
Где DW- дедвейт судна в начале рейса (таблица 3)Рзап=13400-8200-234=4966 т.Массу тяжелого груза расчитываем по формуле.
Рт= Рфак Мл-Wфак / Мл-Мт=3414 т.(медь)
Где Мл-удельно погрузочный объем легкого груза, Мт- удельно погрузочный объем тяжелого груза. Указаны в таблице 2
Объем занимаемый в грузовом помещении «тяжелым» грузом, находят по формуле:
Wт=Мт(Рфак Мл-Wфа)/ Мл-Мт
Далее вычитаем массу и объем «легкого» груза по формулам
Рл=Рф-Рт ; Рл=4066-3414=1552 т.
Wл= Мл Рл ; Wл=2,41552=3726 т.
4. Составление грузового плана для предварительного состояния загрузки судна
4.1 Распределение груза по грузовым помещениям в первом приближении
Распределение груза по отсекам начинают с определения грузоподъемности Мi каждого судового помещения
Мi=Кi(3i-1Р1+Рфак); Pi + Pфак = 1800 + 3414 = 5214 т.
Где Кi= Wi / Wк- коэффициент соизмеримости каждого грузового помещения судна, Wj - вместимость (киповая) грузового помещения.
K1 = 937/17900 = 0,05 (для трюма №1.)
K1н.тв. = 985/17900 = 0,06 (для нижнего твиндека №1.)
K1в.тв. = 738/17900 = 0,04 (для верхнего твиндека №1.)
K2 = 2417/17900 = 0,14 (для трюма №2.)
K2тв. = 1717/17900 = 0,1 (для твиндека №2.)
K3 = 2783/17900 = 0,16 (для трюма №3.)
K3тв. = 1651/17900 = 0,09 (для твиндека №3.)
K4 = 2752/17900 = 0,15 (для трюма №4.)
K4тв. = 1640/17900 = 0,09 (для твиндека №4.)
K5 = 417/17900 = 0,02 (для трюма №5.)
K5н.тв. = 767/17900 = 0,04 (для нижнего твиндека №5.)
K5в.тв. = 1096/17900 = 0,06 (для верхнего твиндека №5.)
М1 = 0,05 13175 = 658,75
М1н.тв. = 0,055 13175 = 724,62
М1в.тв. = 0,04 13175 = 527
М2 = 0,135 13175 = 1778,6
М2тв = 0,095 13175 = 1251,62
М3 = 0,15 13175 = 1976,25
М3тв. = 0,092 13175 = 1212,1
М4 = 0,15 13175 = 1976,25
М4тв. = 0,092 13175 = 1212,1
М5 = 0,02 13175 = 263,5
М5н.тв. = 0,04 13175 =527 М5в.тв. = 0,06 13175 = 790,5
Таблица №7
Определение грузоподъемности помещений
Грузовые помещения | Грузовместимость | Коэффициент соизмеримости,Кi | Грузоподъемность помещения, Mi | |
Верхний твиндек №1 | 738 | 0,04 | 527 | |
Нижний твиндек №1 | 985 | 0,06 | 790 | |
Трюм №1 | 937 | 0,05 | 658 | |
Твиндек №2 | 1717 | 0,1 | 1317 | |
Трюм №2 | 2417 | 0,14 | 1843 | |
Твиндек №3 | 1651 | 0,09 | 1185 | |
Трюм №3 | 2783 | 0,16 | 2107 | |
Твиндек №4 | 1640 | 0,09 | 1185 | |
Трюм №4 | 2752 | 0,15 | 1975 | |
Верхний твиндек №5 | 1096 | 0,06 | 790 | |
Нижний твиндек №5 | 767 | 0,04 | 527 | |
Трюм №5 | 417 | 0,02 | 264 | |
Всего на судне | Wk=17900 | Ki=1 | Mi=13168 | |
Грузовые помещения | Бензин Р1/W1 | Алебастр Р2/W2 | Масло Р3/W3 | Канифоль Рл/Wл | Медь Рт/Wт | |
Верхний твиндек№1 | 227 | 408 | 300 | 330 | ||||
Нижний твиндек№2 | 166|299 | 624|686 | ||||
Трюм №1 | 304|547 | 354|389 | ||||
Твиндек №2 | 383| 689 | 934|1027 | ||||
Трюм №2 | 1243|2237 | 600|180 | ||||
Твиндек №3 | 720|1296 | 88|97 | 107|257 | |||
Трюм №3 | 1434|2581 | 673|202 | ||||
Твиндек №4 | 612|1469 | 573|172 | ||||
Трюм№4 | 535|161 | |||||
Верхний твиндек№5 | 409|983 | 381|114 | ||||
Нижний твиндек№5 | 290|696 | 237|71 | ||||
Трюм №5 | 134|322 | 130|39 | ||||
Рi+Pфак | 1800 | 2300 | 4100 | 1552 | 3129 | |
Wi+Wk | 3240 | 2530 | 7380 | 3725 | 939 | |
Расчет моментов и массового водоизмещения судна для первого варианта распределения грузов по отсекам
Статьи нагрузки | Р, т | Координаты | Статические моменты масс | |||
X, м | Z, м | Мx, тм | Mz, тм | |||
Груз: | ||||||
отсек № 1 | 1975 | 49,1 | 9,81 | 96973 | 19375 | |
отсек № 2 | 3160 | 29,6 | 6,91 | 93536 | 21837 | |
отсек № 3 | 3292 | 4,1 | 6,32 | 12390 | 20610 | |
отсек № 4 | 3160 | -17,15 | 6,75 | -53903 | 21215 | |
отсек № 5 | 1581 | -56,3 | 9,54 | -89010 | 15082 | |
Груз на палубе | 285 | -60 | 15,4 | -17100 | 4389 | |
Запасы топлива: | ||||||
танк № 4 | 216 | 6,5 | 0,65 | 1404 | 140 | |
Запасы воды: | ||||||
танк № 8 | 20 | -40,5 | 0,91 | -810 | 18 | |
ВСЕГО: | 13689 | Mx = 43481 | Mz =102666 | |||
Массовое водоизмещение судна
= 0 + P
= 5380 + 13400 =18780
Момент массового водоизмещения относительно плоскости мидель-шпангоута.
1Mx = Mx + 0X0
1Mx = 43481 + 5380 (- 10,98) = -15591,4
5.2 Проверка прочности палубы
Критерием достаточной прочности палубы является выполненное условиеF / m < 0где m -допускаемая величина удельной нагрузки, F- величина фактической удельной нагрузки на палубу m = 0,01 L + 1,33 d / D - 0,734 = 0,01150,85 + 1,339,4 / 12-0,734 = 16,2 т/ мF = М / S = 285 / 515 =0,5 т/м0,5 / 16,2 = 0,03 < 0 - данное условие выполняется 6. Составление грузового плана для окончательного состояния загрузки суднаПосле проверки посадки, остойчивости и прочности составляется окончательная таблица комплектации грузов по отсекам и вычерчивается грузовой план судна.
Для окончательного варианта загрузки судна определяется метацентрическая высота на начало рейса и строится диаграмма статической остойчивости судна по универсальной диаграмме статической остойчивости.
Расчетное значение метацентрической высоты определяют по формуле:
h = 8,63 - (5380 8,78 +105069/ 5380 +13400) = 0,53 м
где Zm - высота метацентра над ОП, м. (см приложение №6)