1.4 Расчёт остойчивости судна перед загрузкой
По окончании расчёта параметров посадки и водоизмещения судна производится расчёт элементов остойчивости судна перед загрузкой:
поперечной h0 и продольной H0 метацентрических высот судна по формулам:
(1.33)
ho=13,36-(10,85-1,46)=3,97 м
(1.34)
Но=574,0-(10,85-1,46)=564,61 м
аппликат метацентров начальной, поперечной Zm и продольной Zм остойчивости судна:
=13,36+1,46=14,82 м
(1.35)
=574+1,46=575,46 м (1.36)
2 Составление грузового плана загрузки судна
2.1 Размещение судовых запасов, груза и водяного балласта
При составлении грузового плана загрузки судна используются таблицы:
вместимости топливных танков для размещения запасов топлива на рейс;
вместимости запасов смазочного масла для размещения запасов смазочного масла на рейс;
вместимости танков пресной воды для размещения запасов пресной воды на рейс;
вместимости танков водяного балласта для размещения водяного балласта при удифферентовании судна в течении всего рейса, с расчетом, чтобы судно имело:
допустимое значение по крену и дифференту или посадку, близкую к положению на ровный киль без крена;
вместимость грузовых танков для размещения массы груза, назначенного к перевозке в данном рейсе.
Составление грузового плана загрузки судна рекомендуется начинать с размещения судовых запасов в следующей последовательности:
размещаются запасы топлива;
размещаются запасы смазочного масла. При этом некоторые топливные танки могут использоваться для размещения запасов смазочного масла, а избыточное количество запасов топлива может размещаться в грузовых танках.
размещаются запасы пресной воды;
размещается масса груза.
При размещении судовых запасов придерживаются следующих правил, чтобы обеспечить остойчивость судна при погрузке.
1. Запасы топлива размещаются в топливных танках в следующей последовательности:
заполняются расходные танки;
заполняются танки, расположенные в МКО (машинно-котельном отделении);
заполняются танки двойного дна;
заполняются носовые диптанки;
заполняются топливно-балластные танки.
2. Запасы смазочного масла заполняются в той же последовательности.
Некоторые топливные танки могут использоваться для размещения смазочного масла, а избыточное количество запасов топлива может размещаться в грузовых танках.
3. Запасы продовольствия размещаются в провизионные помещения поровну.
При заполнении танков судовыми запасами следует выполнять следующие правила:
танки заполняются полностью, для исключения влияния свободной поверхности жидкости на остойчивость судна или - оставлять частично заполненными рекомендуется:
танки, расположенные по диаметральной плоскости судна или
два или четыре танка, но расположенные симметрично по левому и правому бортам.
Размещение судовых запасов и груза производится в табличной форме:
отдельными таблицами на каждый вид судового запаса (топлива, смазочного масла, пресной воды, продовольствия, водяного балласта и груза) или одной таблицей, только с соответствующим разделением надписью: «Размещение запасов топлива» и т.д.
По окончании размещения каждого вида судового запаса производится расчёт координат центра тяжести Xg и Zg вида судового запаса, груза и балласта, а по окончании загрузки и удиферентования его для положения близкого к ровному килю и без крена , также производится расчёт координат центра тяжести Xg1 и Zg1 судна после загрузки.
А. Размещение запасов топлива. Размещение запасов топлива, определённого на рейс судна производится в топливные и грузовые танки и оформляется в табличной форме (таблица 2.1) в строгой последовательности для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке и производстве расчетов.
Таблица 2.1 - Вместимости топливных танков
№ |
Наименование танка |
Шпангоут |
Вместимость (м3) |
Тоннаж танка (т) |
Масса груза, запаса (т) |
Плечо |
Момент |
|||
X (м) |
Z (м) |
Mx (тм) |
Mz (тм) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
бункер-танк |
лб |
46-55 |
206,0 |
191,5 |
191,50 |
-48,11 |
5,24 |
-9213,07 |
1003,46 |
2 |
бункер-танк |
пб |
46-55 |
206,6 |
191,5 |
191,50 |
-48,11 |
5,24 |
-9213,07 |
1003,46 |
3 |
танк двойного дна |
лб |
43-47 |
65,3 |
61,4 |
61,40 |
-56,07 |
1,25 |
-3442,70 |
76,75 |
4 |
танк двойного дна |
пб |
25-47 |
87,8 |
82,5 |
82,50 |
-58,05 |
1,31 |
-4789,13 |
108,08 |
5 |
расходный танк №1 |
лб |
46-55 |
58,1 |
54,1 |
|
-48,43 |
9,26 |
|
|
6 |
расходный танк №1 |
пб |
46-55 |
58,1 |
54,1 |
|
-48,43 |
9,26 |
|
|
7 |
расходный танк для котла |
лб |
13-20 |
55,0 |
51,2 |
|
-76,72 |
10,88 |
|
|
8 |
расходный танк для котла |
пб |
13-20 |
55,0 |
51,2 |
|
-76,72 |
10,88 |
|
|
9 |
расходный танк №2 |
лб |
24-28 |
26,7 |
25,1 |
|
-68,21 |
10,98 |
|
|
10 |
расходный танк №2 |
пб |
24-28 |
26,7 |
25,1 |
|
-68,21 |
10,98 |
|
|
11 |
отстойный танк |
лб |
28-32 |
30,9 |
21,1 |
|
-64,97 |
10,98 |
|
|
12 |
отстойный танк |
пб |
28-32 |
30,9 |
21,1 |
|
-64,97 |
10,98 |
|
|
13 |
отстойный танк |
лб |
46-55 |
78,0 |
72,5 |
|
-48,43 |
9,26 |
|
|
14 |
отстойный танк |
пб |
46-55 |
78,0 |
72,5 |
|
-48,43 |
9,26 |
|
|
15 |
переливной танк |
|
47-50 |
24,5 |
22,8 |
|
-64,97 |
10,98 |
|
|
16 |
сборный танк осадков сепаратора |
|
47-50 |
10,0 |
9,3 |
|
-49,93 |
0,68 |
|
|
17 |
грузовой танк №9 |
цтр |
56-60 |
1399,8 |
1301,8 |
1301,80 |
-36,90 |
6,21 |
-48036,42 |
8084,18 |
18 |
грузовой танк №9 |
лб |
56-60 |
760,7 |
707,4 |
365,60 |
-37,84 |
6,88 |
-13834,30 |
2515,33 |
19 |
грузовой танк №9 |
пб |
56-60 |
760,7 |
707,4 |
365,60 |
-37,84 |
6,88 |
-13834,30 |
2515,33 |
20 |
грузовой танк №8 |
цтр |
60-64 |
1738,1 |
1616,4 |
|
-26,30 |
6,46 |
|
|
21 |
грузовой танк №8 |
лб |
60-64 |
828,9 |
770,8 |
|
-26,26 |
6,59 |
|
|
22 |
грузовой танк №8 |
пб |
60-64 |
828,9 |
770,8 |
|
-26,26 |
6,59 |
|
|
23 |
диптанк |
лб |
106-128 |
705,3 |
655,9 |
|
+69,25 |
9,73 |
|
|
24 |
диптанк |
пб |
106-128 |
716,8 |
666,6 |
|
+69,15 |
9,71 |
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
2559,90 |
-39,99 |
5,98 |
-102362,981 |
15306,579 |
По окончании размещения запаса топлива в топливные танки производится:
- нахождение сумм по графам 6, 9, 10, т.е.
по графе 6
=
2559,9
т
по графе 9
= -102362,981
т.м. (гр.6 х гр.7)
по графе 10
= 15306,579
т.м. (гр.6 х гр.8)
где n - количество заполненных танков
i - номер заполненного танка.
- расчет значений координат центра тяжести размещенного запаса топлива по графам
=-39,99
м (2.1)
=5,98
м (2.2)
(вычисление с точностью до 0.01 м и до 0.001 т.м)
Б. Размещение запасов смазочного масла.
Размещение запасов смазочного масла, определённого на рейс судна производится в танки смазочного масла в табличной форме (таблица 2.2) в строгой последовательности, а при нехватке танков под запасы смазочного масла можно использовать некоторые топливные танки для того чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке производстве расчетов.
Таблица 2.2 - Вместимости танков смазочного масла
№ |
Наименование танка |
Шпангоут |
Вместимость ( м3 ) |
Тоннаж танка (т) |
Масса груза запаса ( т ) |
Плечо |
Момент |
|||
X (м) |
Z (м) |
Мx (тм) |
Mz (тм) |
|||||||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
Танк смазочного масла главного двигателя |
ЛБ |
33-38 |
45,0 |
40,1 |
40,10 |
-60,32 |
10,98 |
-2418,83 |
440,30 |
2 |
Танк смазочного масла главного двигателя |
ПБ |
33-38 |
45,2 |
40,2 |
40,20 |
-60,32 |
10,98 |
-2424,86 |
441,40 |
3 |
Танк цилиндрового масла |
ЛБ |
38-39,9 |
14,4 |
12,8 |
12,80 |
-57,92 |
10,98 |
-741,38 |
140,54 |
4 |
Танк цилиндрового масла |
ПБ |
39,5-41 |
14,8 |
13,2 |
13,20 |
-55,70 |
10,98 |
-735,24 |
144,94 |
5 |
Танк смазочного масла (кормовой) |
ЛБ |
24-25,5 |
10,7 |
9,5 |
7,40 |
-69,26 |
10,98 |
-512,52 |
81,25 |
6 |
Танк смазочного масла (кормовой) |
ПБ |
24-25,5 |
10,7 |
9,5 |
7,40 |
-69,26 |
10,98 |
-512,52 |
81,25 |
7 |
Танк смазочного масла (носовой) |
ЛБ |
25,5-27 |
11,0 |
9,7 |
7,40 |
68,05 |
10,97 |
503,57 |
81,18 |
8 |
Танк смазочного масла (носовой) |
ПБ |
25,5-27 |
11,0 |
9,7 |
7,40 |
68,05 |
10,97 |
503,57 |
81,18 |
9 |
Восстановительный масляный бак |
ЦТР |
35-40 |
40,8 |
36,3 |
|
-56,50 |
0,36 |
|
|
10 |
Сточный сборный масляный танк |
ЦТР |
24-35 |
40,3 |
36,3 |
|
-65,40 |
0,67 |
|
|
11 |
Сборный танк осадков масла |
|
24-30 |
20,6 |
18,2 |
|
-67,85 |
0,65 |
|
|
12 |
Танк смазочного масла |
ЛБ |
24-35 |
46,3 |
41,1 |
|
-63,85 |
4,75 |
|
|
13 |
Танк смазочного масла |
ПБ |
26-38 |
45,8 |
40,7 |
|
-62,75 |
4,78 |
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
135,90 |
-46,64 |
10,98 |
-6338,220 |
1492,034 |
Форма таблицы 2.2 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблица 2.2) – таблица и примечание даны в примечании; соответственно расчёты координат центра тяжести размещённого запаса смазочного масла:
=-6338,220/135,90=
-46,64
м
(2.3)
=1492,034/135,90=10,98
м
(2.4)
В. Размещение запасов пресной воды.
Размещение запасов пресной воды, определённого на рейс судна производится в танки пресной воды, а при нехватке танков под запасы пресной воды можно использовать некоторые танки водяного балласта, оформляется в табличной форме (таблица 2.3), для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке и производстве расчетов.
Форма таблицы 2.3 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблицы 2.3) – таблица и примечание даны в приложении, соответственно расчеты координат:
Таблица 2.3 - Вместимости танков пресной воды
№ |
Наименование танка |
Шпангоут |
Вместимость (м3) |
Тоннаж танка (т) |
Масса груза, запаса (т) |
Плечо |
Момент |
|||
X (м) |
Z (м) |
Mx (тм) |
Mz (тм) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
Танк пресной воды |
ЦТР |
-8 |
92,0 |
90,2 |
90,20 |
-85,00 |
9,27 |
-7667,00 |
836,15 |
2 |
Танк пресной воды |
ЦТР |
8-12 |
65,6 |
64,3 |
|
-85,00 |
8,66 |
|
|
3 |
Танк пресной воды |
ЛБ |
5-12 |
40,9 |
40,1 |
38,80 |
-81,43 |
11,70 |
-3159,48 |
453,96 |
4 |
Танк пресной воды |
ПБ |
5-12 |
40,9 |
40,1 |
38,80 |
-81,43 |
11,70 |
-3159,48 |
453,96 |
5 |
Танк мытье вой воды |
ЛБ |
12-23 |
60,0 |
58,8 |
|
-74,20 |
1,25 |
|
|
6 |
Танк мытье вой воды |
ПБ |
12-23 |
60,0 |
58,8 |
|
-74,20 |
1,25 |
|
|
7 |
Спусковой танк охлаждённой воды главного двигателя |
|
24-33 |
15,0 |
14,7 |
|
-65,33 |
1,52 |
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
167,80 |
-83,35 |
10,39 |
-13985,968 |
1744,074 |
=-13985,968/167,80=
-83,35 м (2.5)
=1744,074/167,80=10,39 м
(2.6)
Таблица 2.5 - Вместимости провизионных помещений
Г. Размещение запасов продовольствия.
Размещение запасов продовольствия, определённого на рейс судна производится в провизионные помещения и оформляется в табличной форме (таблица 2.4) приблизительно поровну в каждое провизионное помещение.
Форма таблицы 2.4 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее - таблица и примечание в приложении , соответствуют расчеты координат:
№№ п/п |
Наименование танка |
шпангоут |
вместимость (м3) |
Тоннаж танка (т) |
Масса запасов (т) |
плечо |
момент |
||
X (м) |
Z (м) |
X (т м) |
Z (т м) |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
Кладовая №1 |
6 |
8,2 |
7,2 |
1,60 |
-86,52 |
13,25 |
-138,43 |
21,20 |
2 |
Кладовая №2 |
0-6 |
8,4 |
7,2 |
2,10 |
-83,55 |
8,66 |
-175,46 |
18,19 |
3 |
Холодильная камера |
13-20 |
10,2 |
9,0 |
2,00 |
-76,50 |
10,88 |
-153,00 |
97,92 |
|
Всего |
|
|
|
5,70 |
-81,91 |
24,09 |
-466,887 |
137,306 |
=-466,887/5,70=-81,91 м
(2.7)
= 137,306/5,70=24,09 м
(2.8)
Д. Размещение груза на судне.
|
Масса |
|
Мх |
Судно |
6775,06 |
|
-115064,742 |
Экипаж |
5,12 |
|
-331,366 |
Топливо |
2559,90 |
|
-102362,981 |
Масло |
135,90 |
|
-6338,220 |
Вода |
167,80 |
|
-13985,968 |
Припасы |
5,70 |
|
-466,887 |
Груз |
15200 |
|
|
Σ |
24849,48 |
|
-238550,164 |
б) по полученному результату выбираем для D1 от 24000 до 25000 ~ 42000 тм.
Выбранную величину 42000 тм прибавляем к величине Мх (без учета знака, который должен быть (- ) минус, т.е.
Мx'=Мx + 42000 = (-238550,164) + 42000 = 238550,164+ 42000 = 280550,16 тм
Примечание: По окончании расчета Мx' равного 280550,16 тм приступаем к размещению груза.
Размещение груза по грузовым танкам производится последовательно с носовым - №1 и до кормовых - до № 9, если грузовые танки № 9 и 8 не заняты под судовые запасы топлива, в табличной форме (таблица 2.6), для того, чтобы не нарушать остойчивость судна при погрузке груза и производства расчетов (таблица 2.6).
Форма таблицы 2.6 аналогична форме таблицы 2.1, а данные для нее (таблица 2.6) - таблица и примечание даны в приложении.
Примечание: 1. Внимательно ознакомиться примечанием Приложения таблицы 2.6.
2. Рассчитать значения величин для графы 5 - тоннаж по формуле:
графа «вместимость» (м3) делится на значение М - удельного погрузочного объема груза, данного в задании = получаем значение «тоннаж» графа 5 (для всех 28 величин)
3.После этого производится заполнение танков грузом так чтобы сумма груза по графе 6 была бы равна «массе» груза, назначенного к перевозке на заданный рейс, т.к.
Ргр
=
по графе 6.
=
280550,16 /15200=18,46 м
(2.9)
=99320,000/15200=6,53
м (2.10)
Таблица 2.6 - Вместимости грузовых танков
№ |
Наименование танка |
Шпан- гоут |
Вместимость (м3) |
Тоннаж танка (т) |
Масса груза, запаса (т) |
Плечо |
Момент |
|||
X (м) |
Z (м) |
Mx (тм) |
Mz (тм) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
|
ЛБ |
88-105 |
552,8 |
526,5 |
300,00 |
55,10 |
6,44 |
16530,00 |
1932,00 |
2 |
№1 |
Центр |
88-105 |
1702,1 |
1621,0 |
1200,00 |
55,63 |
6,57 |
66756,00 |
7884,00 |
3 |
|
ПБ |
88-105 |
552,8 |
526,5 |
300,00 |
55,10 |
6,44 |
16530,00 |
1932,00 |
4 |
|
ЛБ |
84-88 |
760,2 |
697,4 |
724,0 |
700,00 |
43,75 |
6,83 |
30625,00 |
5 |
№2 |
Центр |
84-88 |
1737,5 |
1594,0 |
1654,8 |
1500,00 |
43,90 |
6,46 |
65850,00 |
6 |
|
ПБ |
84-88 |
760,2 |
697,4 |
724,0 |
700,00 |
43,75 |
6,83 |
30625,00 |
7 |
|
ЛБ |
80-84 |
830,2 |
761,7 |
790,7 |
0,00 |
32,20 |
6,46 |
0,00 |
8 |
№3 |
Центр |
80-84 |
1740,1 |
1596,4 |
1657,2 |
0,00 |
32,20 |
6,46 |
0,00 |
9 |
|
ПБ |
80-84 |
830,2 |
761,7 |
790,7 |
0,00 |
32,20 |
6,46 |
0,00 |
10 |
|
ЛБ |
76-80 |
842,8 |
773,2 |
802,7 |
700,00 |
20,50 |
6,51 |
14350,00 |
11 |
№4 |
Центр |
76-80 |
1740,7 |
1597,0 |
1657,8 |
1500,00 |
20,50 |
6,46 |
30750,00 |
12 |
|
ПБ |
76-80 |
842,8 |
773,2 |
802,7 |
700,00 |
20,50 |
6,51 |
14350,00 |
13 |
|
ЛБ |
72-76 |
843,5 |
773,9 |
803,3 |
700,00 |
8,80 |
6,51 |
6160,00 |
14 |
№5 |
Центр |
72-76 |
1738,2 |
1594,7 |
1655,4 |
1500,00 |
8,80 |
6,64 |
13200,00 |
15 |
|
ПБ |
72-76 |
843,5 |
773,9 |
803,3 |
700,00 |
8,80 |
6,51 |
6160,00 |
16 |
|
ЛБ |
68-72 |
843,5 |
803,3 |
600,00 |
-2,90 |
6,51 |
-1740,00 |
3906,00 |
17 |
№6 |
Центр |
68-72 |
1740,1 |
1657,2 |
1500,00 |
-2,90 |
6,46 |
-4350,00 |
9690,00 |
18 |
|
ПБ |
68-72 |
843,5 |
803,3 |
600,00 |
-2,90 |
6,51 |
-1740,00 |
3906,00 |
19 |
|
ЛБ |
64-68 |
842,8 |
802,7 |
200,00 |
-14,60 |
6,51 |
-2920,00 |
1302,00 |
20 |
№7 |
Центр |
64-68 |
1739,1 |
1656,3 |
1600,00 |
-14,60 |
6,46 |
-23360,00 |
10336,00 |
21 |
|
ПБ |
64-68 |
842,8 |
802,7 |
200,00 |
-14,60 |
6,51 |
-2920,00 |
1302,00 |
22 |
|
ЛБ |
60-64 |
828,9 |
789,4 |
0,00 |
-26,30 |
6,59 |
0,00 |
0,00 |
23 |
№8 |
Центр |
60-64 |
1738,1 |
1655,3 |
0,00 |
-26,30 |
6,46 |
0,00 |
0,00 |
24 |
|
ПБ |
60-64 |
828,9 |
789,4 |
0,00 |
-26,30 |
6,59 |
0,00 |
0,00 |
|
Всего |
|
|
|
15200,00 |
18,08 |
6,53 |
274856,000 |
99320,000 |
|
Примечание:
Значение “тоннаж” (графа 5) рассчитывается по формуле:
(2.11)
где
-
удельный погрузочный объем
=1,05
м3/т
;
расчет значений координат центра тяжести вида запаса или груза по формулам:
Х = Мx/Р=274856,0/15200=18,08 м
Z = Mz/Р=99320,0/15200=6,53 м
Е. Размещение водяного балласта.
Так как судно загружено должным образом, то балластировка не производится.
Расчет посадки судна после загрузки
Расчет посадки судна после загрузки производится в следующей последовательности:
а) расчет координат центра тяжести судна после загрузки;
б) расчет параметров посадки судна после загрузки;
А) Расчет координат центра тяжести судна после загрузки
По окончании загрузки судовых запасов, груза и заполнения соответствующих танков для дифферентования судна с минимальными значениями производится расчет координат центра тяжести судна после загрузки путем заполнения таблицы 2.6 с последующим расчетом координат центра тяжести Xg1 и Zg1
Таблица 2.7 - Расчёт координат центра тяжести судна после загрузки
№ |
Наименование танка |
масса груза запаса |
плечо |
момент |
||
X (м) |
Z (м) |
Mx (тм) |
Mz (тм) |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
Судно порожнем |
6775,06 |
-16,98 |
10,85 |
-115064,74 |
73509,44 |
2 |
Экипаж |
5,12 |
-64,72 |
11,85 |
-331,37 |
60,67 |
3 |
Судовые запасы |
|
|
|
|
|
|
-топливо |
2559,90 |
-39,99 |
5,98 |
-102362,98 |
15306,58 |
|
-смазочное масло |
135,90 |
-46,64 |
10,98 |
-6338,22 |
1492,03 |
|
-пресная вода |
167,80 |
-83,35 |
10,39 |
-13985,97 |
1744,07 |
|
-продовольствие |
5,70 |
-81,91 |
24,09 |
-466,89 |
137,31 |
4 |
Груз |
15200,00 |
18,08 |
6,53 |
274856,00 |
99320,00 |
5 |
Балласт |
|
|
|
|
|
6 |
Судно после загрузки |
24849,48 |
1,46 |
7,71 |
36305,84 |
191570,11 |