4.3. Визначення максимального значення дедвейту судна
Під граничним варіантом розуміється максимально можливе значення вантажопідйомності судна для даних умов перевезень.
Для набуття даного значення порахуємо декілька показників.
Розрахуємо коефцієнт утилізації дедвейту судна по прототипу
(4.12)
Для вибраного балкера чистою вантажопідйомністю 20000 тонн
.
Проте, у зв'язку з тим, велика протяжність перевезення і тип судна (балкер) істотно впливають на значення коефцієнта утилізації дедвейту судна, він може варіюватися в межах 0,87-0,95.
Значення коефцієнта утилизації дедвейту, що приймається
Максимальне значення дедвейту судна
Dвmax
=
(4.13)
Для вибраного балкера чистою вантажопідйомністю 20000 тонн
Dвmax =2000/0,87=22988,51тонн.
Розрахуємокоефцієнтутилізаціїводотоннажностісудна
(4.14)
де
–
проектна водотоннажність судна, тонн.
Для вибраного балкера водотоннажністю 30260 тонн
.
Оскільки даний розрахунок був проведений для одного типу судна, результати зведемо в табл. 4.3.для трьох напрямків перевезення.
Табл. 4.3.
Найменування показників |
Напрямок |
||
Захід |
Північ |
Схід |
|
ηDв(п) |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
ηDв |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
Dвmax |
22988,51 |
22988,51 |
22988,51 |
ηD |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
Надалі в розрахунку інших показників роботи судна прийматимемо набутого максимального значення дедвейту судна Dвmax=22988,51 тонн.
4.4. Розрахунок експлуатаційних показників роботи судна
Для отримання повнішої характеристики по основній діяльності судна і подальшого порівняльного аналізу варіантів напрямів перевезення визначимо основні показники роботи судна.
Розрахуємо ходовий час рейса, діб
tx=(L-lo)/V + lo/Vo+ tдоп (4.15)
де L– протяжність напряму руху, миль;
lo– протяжність ділянки, де швидкість судна обмежена;
tдоп -додаткові витрати ходового часу.
Для прикладу розрахунку експлуатаційних показників роботи судна приймемо західний напрям перевезення (перший). На трасі є ділянки обмеженої швидкості(10 миль/годину) – протока Босфор, протяжністю 16 миль і протока Дарданелли, протяжністю 65 миль. Додатковий час приймаємо на швартові роботи – 1,5 години, на лоцманську проводку – 3 години. Дані по решті обмежених ділянок зведені в табл. 4.4.
Табл. 4.4.
Ділянка |
Протяжність, миль |
Швидкість, вузлів |
ПротокаБосфор |
16 |
10 |
ПротокаДарданелли |
65 |
10 |
Суецькийканал |
90 |
8 |
Ходовий час
.
Час стоянки рейса, діб
tст=
(4.16)
діб.
Час рейсу, діб
(4.17)
діб.
Кількість рейсів одного судна за експлуатаційний період
(4.18)
(4.19)
де
- експлуатаційний термін судна, діб.
де
=365
діб. – календарний період
=20
діб. - час ремонту
np = 345 / 61 = 5,66 рейсів.
Провізна здатність судна за експлуатаційний період, тонн
(4.20)
тонн.
Провізна здатність судна за експлуатаційний період, тонно-миль
(4.21)
=0,7
2,37
20000
5,66
6037,8=1138362635,65
тонно-миль.
Потрібна кількість суден для освоєння заданого вантажопотіка
(4.22)
суден.
Експлуатаційна швидкість судна, миль/добу
Ve = L / tx (4.23)
Ve = 2680 / 8,56 = 313миль/добу
Коефцієнт ходового часу
(4.24)
х = 42,83/61 =0,7
. Продуктивність 1 т вантажопідйомності на добу експлуатації, тонно-миль/тоннаже-добу.
(4.25)
тонно-миль/тоннаже-добу.
Результати розрахунків експлуатаційних показників для решти напрямів представлені в табл. 4.5.
Проаналізувавши їх, можна сказати, що по показнику провізної здатності (у тоннах), як пріоритетному, перевагу має північний напрям (другий) зі значенням Пт = 274509,8 тонн. Для інших варіантів виконані аналогічні розрахунки виробничих показників, які будуть використанні при виборі варіанту типу судна для даних умов перевезенняДля порівняльного аналізу всіх напрямів, розглянемо також показники судно-добових експлуатаційних витрат і валютно-фінансових показників по трьом напрямам.Формулювання технічного завдання на проектування судна грунтується на результатах виконаних розрахунків з обгрунтування технічних засобів перевезення вантажів і форми організації руху суднів.
Табл. 4.5.
Найменуванняпоказників |
Один.вимір. |
Познач. |
Напрям |
||
Захід |
Північ |
Схід |
|||
Ходовийчас |
діб |
tх |
42,83 |
21,94 |
50,32 |
Часстоянки |
діб |
tст |
18,17 |
28,33 |
31,18 |
Часрейса |
діб |
tр |
61,00 |
50,27 |
81,49 |
Кількістьрейсів |
од. |
nр |
5,66 |
6,86 |
4,23 |
Провізназдатність |
тонн |
Пт |
188539,31 |
274509,80 |
169338,55 |
Провізназдатність |
тмиль |
Птм |
1138362635 |
592886274 |
1187926874 |
Числосуден |
од. |
nс |
2,65 |
1,82 |
2,95 |
Коеф.ходовогочасу |
- |
εх |
0,70 |
0,44 |
0,62 |
Експлуатаційна швидкість |
миль/добу |
Vэ |
319,20 |
319,20 |
319,20 |
Продуктивність |
тм/тнждобу |
μ |
157,75 |
82,68 |
165,13 |
4.5. Розрахунок показників судно-добових експлуатаційних витрат
Для трьох різних напрямів функціонування одного проектного судна розглянемо показники судно-добових експлуатаційних витрат.
Собівартість утримання судна на добу:
на ходу
,
(4.26)
на стоянці
,
(4.27)
де
- прямі постійні видатки;
-
добові змінні видатки на паливо й
змащення на ходу;
-
добові змінні видатки на паливо й
змащення на стоянці.
-
добові непрямі видатки[12.С. 24].
=
,
(4.28)
де
–
коефцієнт, що враховує витрати на
страхування судна, приймаємо
рівним
1,02.
Середньосерійна будівельна вартість судна визначається з виразу
(4.29)
де Кк– будівельна вартість корпусу, дол. США,
–
будівельна
вартість машини, дол. США.
Будівельна вартість корпусу, дол. США
,
(4.30)
де
–
будівельна вартість 1 тонни дедвейту,
950 дол. США.
Будівельна вартість машини, дол. США
Ki=SnNb (4.31)
де
–
будівельна вартість 1 ефективної кінської
сили, 105 дол. США.
Ефективна потужність СЕУ судна, ефективних кінських сил
,
(4.32)
де Vсд – здаточна швидкість більше технічної швидкості на 0,03.
Vсд=1,03 *V (4.33)
Для прикладу розрахунку судо-добових експлуатаційних показників роботи судна приймемо західний напрямперевезення (перший).
.Kk(з) =950 229888,51 =21839080 дол США.
Vзд =1,03*14вузлів.
Ne = 0.02*22988,510.5*14,423 =9092,45 е.к.с.
Км(з)=105*9092,45 дол. США.
Добові витрати на амортизацію, ремонт і постачання, дол. США/добу
(4.34)
,
(4.35)
де
,
,
–
норми відрахувань на амортизацію –
6,4%, ремонт – 1%, постачання – 0,5%.
дол.
США/добу.
дол.
США/добу.
Середньодобові витрати на утримання екіпажа, дол. США/добу
,
(4.36)
де
-
коефіцієнт, враховуючий видатки на
соціальне страхування й
пенсійне забезпечення, = 1,52;
-
коефіцієнт враховуючий додаткові види
заробітної платні за
невластиві роботи екіпажу.
-
добові видатки на утримання одного
члена екіпажа,
=
40$;;
=
25 чоловік – кількість членів екіпажа.
Середньодобові витрати на утримання екіпажа, дол. США/добу
=1,52*1,4*40*25
= 2128 $/доб.
дол. США/добу.
Інші видатки за добу експлуатації.
Видатки по іноземним портам на збори та послуги;
Сiн =Сiнв +Cук.iн (4.37)
Для іноземних портів – Сiнврозраховуємо за встановленими тарифами, а для українських портів – Cук.iнвизначаєм умовний об'єм судна Wy і, виходячи з його значення, знаходимо відповідні ставки по зборах і послугах в українському порту Южний, оскільки він єдиний український порт в дипломному проекті
Wy=ky*Dч (4.38)
де ky– чисельний коефцієнт, визначаємий по прототипу як відношення добутку найбільшої довжини, ширина і висоти борту судна до його чистої вантажопідйомності (дані представлені у розділі 2.3.);
Dч– чиста вантажопідйомність судна, 20000 тонн.
(4.39)
ky
м³
Інші витрати по українським портам, дол. США/добу
(4.40)
Витрати по оплаті зборів, дол. США/добу
,
(4.41)
де
–
добові витрати на оплату корабельных,
маякових, канальних та
причальних зборів.
(4.42)
(4.43)
(4.44)
,
(4.45)
де
–
ставки корабельних, маякових,
канальних
і причальних
зборів, представлені в табл.
4.6.
Для суден, що заходять в порт Южний під вантаження/вивантаження навалювальних вантажів, порт може застосовувати знижку з усіх видів зборів і послуг у розмірі 50% (окрім швартових послуг). Використовуємо цю умову в розрахунках всіх зборів і послуг для порту Южний. Оскільки якірний збір стягається тільки при якірній стоянці на внутрішньому рейді порту подобово, в дипломному проекті він не розраховується.
Табл. 4.6.
Назва збору |
Ставка, дол. за м³ |
Корабельнийзбір |
0,1815 |
Маячний збір |
0,023 |
Канальний збір |
0,05845 |
Причальний збір |
0,0175 |
=
2*45791*0,1815/61=272,52 дол. США/добу.
=45791*0,023/61=
17,21.
дол США/добу.
=2*45791*0,05845/61дол.
США/добу.
=45791*0,0175/61=13,14
дол.
США/добу.
Витрати по оплаті послуг, дол. США/добу
Спосл =Сшв +С сан +Слоц +Сбукс (4.46)
де Сшв ,С сан ,Слоц ,Сбукс– добові витрати на оплату швартових послуг, санітарних послуг, оплата лоцмана і оплата користування буксирами.
,
(4.47)
,
(4.48)
,
(4.49)
,
(4.50)
де – ставки по оплаті швартових, санітарних, лоцманських і послуг за користування буксирами, представлені в табл. 4.7.;
–
кількість
портів України за рейс, 1
порт Южний.
Табл. 4.7.
Назва послуги |
Ставка, дол. США за м³ |
Швартовапослуга |
228/засудозаход |
Санітарнапослуга |
0,018 |
Лоцманськапослуга |
0,0041 |
Буксирнапослуга |
0,041 |
=1*228/61дол.
США/добу.
791*0,018/61=13,51
дол. США/добу.
45791*0,0041/61=3,08дол.
США/добу.
Сбукс = 2*45791*0,041/61=61,56дол. США/добу.
Добові витрати по портах України за агентську винагороду
(4.51)
де
–
величина агентської винагороди, по
порту Южний
для балкера вантажопідйомністю 20000
тонн, 2133 дол. США.
=2133/61=34,97
дол. США/добу.
Разом по сумі витрат на оплату зборів в порту Южний
Сук.пр =188+15+50+12+6+15+14+50+59=390,69 дол. США/добу.
Інші витрати по іноземних портах –Сiнв.iнвизначаємо по брутто-регистровому тоннажу і нормативним витратам в іноземних портах
Сiнв.iн=
Siн
/
tp
(4.52)
,
(4.53)
–
величина
прийнятого для подальших розрахунків
дедвейту;
Siн–норми витрат в іноземній валюті, дол. США/добу, представлені в табл. 4.8.
Табл. 4.8.
Західний напрям |
|
Порти |
Норма витрат, дол. США за 1 BRT |
Варакрус |
0,7 |
Кiнгстон |
0,7 |
Разом: |
1,76 |
Продовження табл. 4,8,
Північний напрям |
|
Порт-Саид |
0,74 |
Конакри |
0,58 |
Разом: |
1,36 |
Східний напрям |
|
Шанхай |
0,64 |
Пусан |
0,386 |
Разом: |
1,08 |
Західний напрям |
|
Величина брутто-регістрового тоннажу
тонн
Витрати по іноземним портам
Сiнв.iн =13793.1*1.76/61=398 дол. США/добу.
Інші витрати за добу експлуатації
Сiнв(з)=398+507,55+905,55. дол. США/добу.
Прямі постійнівитрати
Спрям.пост=1,02+4228+991,41+2128+905,55=8337,56 дол. США/добу.
Добові розподілювані непрямі витрати
(4.54)
8337,56=1667,51дол.
США/добу.
Добові змінні витрати на паливо і мастило:
на ходу
(4.55)
де
–
добовівитрати
палива
на ходу, тонн/добу
(4.56)
де
–
витрати
палива,
135 грамів на 1 е.к.с./годину.
–
коефцієнт,
що враховує витрати судна на мастило,
прийнятий рівним 1,05.
–
середньозважена
вартість 1 тонни палива, включаючи
бункерування з розрахунку дизельного
палива – 20% (вартість 1 тонни – 713 дол.),
мазуту – 80% (вартість 1 тонни – 483 дол.).
Sт =0.2Цдиз +0,8Цмаз (4.57)
=0.2*713+0.8*483 = 530 $/т дол./тонну.
тонн/добу.
= 29,46*530*1,05 = 16394,24 дол. США/добу.
на стоянці
= 0,1* =0,1*1639,24=1639,42 дол. США/добу (4.58)
Собівартість утримання судна на добу:
на ходу
Сх(з)=8337,56+16394,24+1667,51=26399,31 дол. США/добу.
на стоянці
Сст(з)=8337,56+1639,42+1667,51=11644,5 дол. США/добу.
Результати розрахунків судно-добових експлуатаційних показників по решті напрямів представлені в табл. 4.9.
Виходячи з отриманих результатів, можна сказати, що собівартість змісту судна на ходу і на стоянці серед трьох напрямів найнижча на східному напрямі (третьому) роботи судна. Її значення будуть Сх = 25987,9 дол. США/добу і Сст = 11233 дол. США/добу відповідно. Для отримання підсумкової комплексної оцінки роботи судна і вибору оптимального напряму його діяльності, необхідно проаналізувати основні валютно-фінансові показники
Табл. 4.9.
Найменування показників |
Одиниці вимірювання |
Позначен-ня |
Напрям |
||
Захід |
Північ |
Схід |
|||
Вартість корпусу |
дол. США |
Кк |
21839080 |
21839080 |
21839080 |
Вартість машини |
дол. США |
Км |
954707 |
954707 |
954707 |
Вартість судна |
дол. США |
Кс |
22793788 |
22793788 |
22793788 |
Ефективна потужність |
е.к.с. |
Nе |
9092,45 |
9092,45 |
9092,45 |
Добові витрати на амортизацію |
дол.США/добу |
Са |
4228,41 |
4228,41 |
4228,41 |
Добові витрати на ремонт і постачання |
дол.США/добу |
Срп |
991,03 |
991,03 |
991,03 |
Добові витрати на утримання екіпажа |
дол.США/добу |
Се |
2128,00 |
2128,00 |
2128,00 |
Умовний об'єм |
м³ |
Wу |
45791,00 |
45791,00 |
45791,00 |
Продовження табл. 4.9.
Найменування показників |
Одиниці вимірювання |
Позначен-ня |
Напрям |
||
Захід |
Північ |
Схід |
|||
Добові витрати на корабельний збір |
дол.США/добу |
Скор |
272,52 |
330,65 |
203,97 |
Добові витрати на маяковий збір |
дол.США/добу |
См |
17,27 |
20,95 |
12,92 |
Добові витрати на канальний збір |
дол. США/ добу |
Скан |
87,76 |
106,48 |
65,69 |
Добові витрати на причальний збір |
дол. США/ добу |
Сприч |
13,14 |
15,94 |
9,83 |
Добові витрати на швартування |
дол. США/ добу |
Сшв |
3,74 |
4,54 |
2,80 |
Добові витрати на санитарнупослугу |
дол. США/ добу |
Ссан |
13,51 |
16,40 |
10,11 |
Добові витрати на лоцманськупослугу |
дол. США/ добу |
Слоц |
3,08 |
3,73 |
2,30 |
Добові витрати на оплату буксира |
дол. США/ добу |
Сбукс |
61,56 |
74,69 |
46,08 |
Агентська винагорода |
дол. США/ добу |
Саг |
34,97 |
42,43 |
26,17 |
Продовження табл. 4.9.
Найменування показників |
Одиниці вимірювання |
Позначення |
Напрям |
||
Захід |
Північ |
Схід |
|||
Добові інші по порту Южний |
дол. США/ добу |
Сук.ін. |
507,55 |
615,82 |
379,89 |
Брутто-регистровий тоннаж |
тонн |
BRT |
13793,1 |
13793,1 |
13793,1 |
Добові інвалютні інші |
дол.США/ добу |
Сінв.ін. |
398,00 |
373,15 |
182,79 |
Інші витрати за добу експлуатації |
дол.США/ добу |
Сін |
905,55 |
988,96 |
562,68 |
Добов іпрямі постійні витрати |
дол.США/ добу |
Спр.пост. |
8337,56 |
8420,98 |
7994,70 |
Добові непрямі витрати |
дол.США/ добу |
Снепр. |
1667,51 |
1684,20 |
1598,94 |
Добовівитратипалива на ходу |
тонн/добу |
qх |
29,46 |
29,46 |
29,46 |
Добові змінні витрати на ходу |
дол.США/ добу |
Схпр.зм. |
16394,24 |
16394,24 |
16394,24 |
Добові змінні витрати на стоянці |
дол.США/ добу |
Сстпр.зм |
1639,42 |
1639,42 |
1639,42 |
Собівартість утримання судна на ходу |
дол.США/ добу |
Сх |
26399,31 |
26499,42 |
25987,9 |
Собівартість утримання судна на стоянці |
дол.США/ добу |
Сст |
11644,5 |
11744,6 |
11233 |