3.Технико – эксплуатационные характеристики судов

Линейные характеристики судов

Длина судна L. Различают:

длину по конструктивной ватерлинии L_КВЛ — расстояние между точками пересечения носовой и кормовой частей конструктивной ватерлинии с диаметральной плоскостью судна. Аналогично определяется длина для любой расчетной ватерлинии L_ВЛ;

длину между перпендикулярами L_ПП. За носовой перпендикуляр (НП) принимают линию пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии судна. За кормовой перпендикуляр (КП) принимают линию пересечения ДП судна с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси баллера с плоскостью конструктивной ватерлинии. При отсутствии баллера за кормовой перпендикуляр судна принимается линия пересечения ДП судна с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей на расстоянии 97 % длины по КВЛ от носового перпендикуляра;

длину наибольшую L_НБ — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками теоретической поверхности корпуса судна (без учета наружной обшивки) в носовой и кормовой оконечностях;

длину габаритную L_ГБ — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей судна с учетом постоянно выступающих частей.

Ширина судна В. Различают:

ширину по КВЛ В_КВЛ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ перпендикулярно к ДП без учета наружной обшивки. Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии ширину по ватерлинии В_ВЛ;

ширину на мидель-шпангоуте В — расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте на уровне КВЛ или расчетной ватерлинии без учета наружной обшивки корпуса;

ширину наибольшую В_НБ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса без учета наружной обшивки;

ширину габаритную В_ГБ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса с учетом выступающих частей.

Осадка судна Т — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости расчетной ватерлинии (Т_ВЛ) или до плоскости КВЛ (Г_КВЛ).

Контроль за посадкой судна (средней осадкой, дифферентом и креном) во время эксплуатации судна осуществляется по маркам углубления. Марки углубления наносят арабскими цифрами на обоих бортах, форштевне, в районе мидель-шпангоута и на ахтерштевне и обозначают углубление в дециметрах (рис. 3).

Рис. 3. Марки углубления.

Высота борта судна Н — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы судна. Под бортовой линией понимается линия пересечения поверхности борта (без учета обшивки) и верхней палубы (без учета толщины настила).

Высота надводного борта F — это разность между высотой борта и осадкой F = H — Т.

Технические характеристики судов:

Линейные характеристики судна

К линейным характеристикам в первую очередь относятся габаритные размерения судна: Lex- максимальная или наибольшая длина судна (м), замеренная между крайними точками носовой и кормовой оконечностей судна; L - длина судна (м) или расстояние, измеренное на уровне летней грузовой ватерлинии от передней кромки форштевня до оси баллера руля, или 96% длины судна, измеренной на уровне этой ватерлинии от передней кромки форштевня до крайней кромки кормовой оконечности судна, смотря по тому, что больше; Вех - наибольшая ширина судна (м), измеренная на мидельшпангоуте между наружными кромками шпангоутов; В - ширина судна по ватерлинии (м), измеренная на мидель-шпангоуте, в плоскости летней грузовой ватерлинии, между наружными кромками шпангоутов; D - высота борта (м). Вертикальное расстояние, измеренное на миделе от верхней кромки горизонтального киля до верхней кромки бимса верхней палубы у борта. На судах, имеющих закругленное соединение верх­ней палубы с бортом, высота борта судна измеряется до точки пересечения продолженных теоретических линий верхней палубы и борта, как если бы это соединение было угловым; d- осадка судна (м). Расстояние, измеренное по вертикали на миделе от верхней кромки горизонтального киля до соответствующей ватерлинии.

Помимо указанной выше осадки судна на миделе, различают осадку судна но­сом d н и кормой d к, которые обычно замеряют по маркам углубления, нанесенным на бортах судна в его оконечностях. Марки углубления (рис. 1, а) наносят на правом борту в дециметрах и обозначают арабскими цифрами, на левом борту - в футах и обозначают римскими цифрами. Высота цифр на левом борту и расстояние между ними по вертикали равно, 1 фут.

Высота цифр на правом борту и расстояние между ними равно 1 дм. Замерен­ные осадки судна по маркам углубления дают расстояния по вертикали между нижней кромкой горизонтального киля и линией ватерлинии, по которую плавает судно, в тех местах по его длине, где нанесены марки.

Осадку на миделе или среднюю осадку рассчитывают как полусумму носовой и кормовой осадок.Разность осадок носом и кормой называется дифферентом судна. Если нос суд­на погружен в воду больше, чем корма, то говорят, что судно имеет дифферент на нос, и наоборот.

Весовые характеристики судна.

А - водоизмещение судна (т) - масса судна или масса воды, вытесненной судном, плавающим по некоторую ватерлинию равновесия. Водоизмещение и объ­емное водоизмещение V, равное объему вытесненной судном воды, связаны зависи­мостью

A = yV = yC_BLBd,

где у - плотность морской воды, т/ м³; С_В - коэффициент общей полноты корпуса судна.

Водоизмещение судна в процессе эксплуатации изменяется в широких пределах.

В качестве основных весовых эксплуатационных характеристик судна различа­ют: ∆₀ — водоизмещение судна порожнем (т). Масса судна, готового для выхода в море, со всем снабжением, водой в главных механизмах, котлах, конденсаторах и их трубопроводах, но без груза, пассажиров, экипажа, багажа, топлива, воды, масла и всех других расходных запасов; ∆_max — водоизмещение в полном грузу (т). Водоиз­мещение судна при наибольшей допустимой осадке по грузовую марку, включаю­щее в себя водоизмещение порожнем и массу груза, пассажиров, экипажа, багажа, расходных запасов, топлива, воды и масла; ∆_w — дедвейт или полная грузоподъем­ность суда (т), являющаяся разностью водоизмещения в полном грузу и водоизме­щения порожнем:

∆_w =∆max-∆

Рис. 1. Марки углубления, грузовая шкала и грузовая марка: а) марка углубления в метрах и футах; б) грузовая шкала; в) грузовая марка; г) обозначение палубной линии

Дедвейт судна можно также представить как сумму масс груза и запасов, которые можно принять на судно:

∆ _w = P + p_т + p _в + р _снаб + р_эк + р _пр,

где Р - масса груза; р_т - масса топлива и масла; р_в- масса воды; р_снаб - масса всех видов судового снабжения; р _эк - масса экипажа и пассажиров с багажом; р _пр -масса запаса провизии.

В паспортных данных обычно указывают дедвейт, рассчитанный для плавания судна по летнюю грузовую марку.

Чистая грузоподъемность судна ∆_ч (т), или масса груза без запасов топлива, во­ды, масла, снабжения, экипажа и багажа:

∆=∆ -(р + р + р + р + р ).

ч  w   т  в  сна_б   эк  пр

Для пассажирских судов в чистую грузоподъемность включают массу пассажи­ров и их багажа.

Объемные характеристики судна:

грузовместимость судна W (м³) - объем всех судовых помещений, предназна­ченных для перевозки груза. Различают грузовместимость при перевозке штучных грузов - в кипах и груза - насыпью (в зерне);

киповая грузовместимость судна W_к (м³) - объем всех грузовых помеще­ний между внутренними кромками выступающих конструкций (шпангоутов, бимсов, карлингсов и т. п.) и защищающих их деталей;

грузовместимость судна насыпью W_з (м³) - суммарный объем всех имею­щихся в грузовых помещениях свободных объемов. Грузовместимость суд­на насыпью всегда больше грузовместимости в кипах;

удельная грузовместимость судна (м³/т), или грузовместимость судна, при­ходящаяся на одну тонну его чистой грузоподъемности;

w = W/∆_ч.

Для исчисления взимаемых с судов сборов за пользование каналами, лоцманские услуги, постановку в доки и т. п., а также для статистического учета флота устанавли­вают так называемую валовую вместимость судна и чистую вместимость судна, кото­рые измеряются в регистровых тоннах (1 peг. т. = 100 куб. фут или 2,83 м³).

Контейнеровместимость - измеряется в ДФЭ (TEU'S). ДФЭ - двадцатифу­товый эквивалент (TEU'S - twenty feet equivalent unit's), т. е. указывается какое ко­личество двадцатифутовых контейнеров может разместить судно в трюмах и на па­лубе. СКН/700 - судно контейнеровоз-навалочник, контейнеровместимостью 700 двадцатифутовых контейнеров. На место двух двадцатифутовых контейнеров, как правило, возможно, поставить один сорокафутовый контейнер и наоборот.

На судах типа Ro-Ro грузовместимость указывается в тысячах м³, например, Ro/60 означает вместимость в 60000 м³.  

Грузовые характеристики судна

К грузовым характеристикам судна относятся следующие данные о нем: удельная грузовместимость, коэффициент конструктивной неравномерности трюмов, количество и размер люков, коэффициент лючности, количество палуб и их площадь, допустимые нагрузки на палубы, количество и грузоподъемность судовых грузоподъемных средств, технические средства вентиляции и регулирования микроклимата в грузовых помещениях.

Поскольку удельная грузовместимость судна связана с его чистой грузоподъ­емностью, она может считаться величиной постоянной лишь при данной чистой грузоподъемности судна.

Однако для практических целей чистую грузоподъемность можно рассчитать при условии наличия 50% запасов на судне: ∆ = ∆_w -0,5Σ. Таким образом, ус­ловная чистая грузоподъемность будет величиной постоянной, что позволяет с дос­таточной точностью использовать удельную грузовместимость.

Сопоставление удельной грузовместимости с удельно-погрузочным объемом грузов позволяет судить о возможности использования грузоподъемности и грузо­вместимости судна при загрузке его тем или иным грузом.

Для нефтеналивных танкеров важнее другая качественная характеристика судна - удельная грузоподъемность танкера.

Удельная грузоподъемность танкера - показывает, какое количество тонн (кг) приходится на один кубометр вместимости. В принципе, удельная грузовместимость предусматривается при проектировании судна и, в зависимости от назначения судна (для какого груза), распределяется следующим образом:

Рудовозы 0,8-1,0 м /т, балкеры 1,2-1,3 м³/т, контейнеровозы 1,2-4,0 м³/т, танкеры 1,3-1,4 м³/т, универсальные суда 1,5-1,7 м³/т, лесовозы 2,0-2,2 м³/т, ролкеры 2,5-4,0 м³/т.

Международная конвенция по обмеру судов 1969 года. Цель Конвенции:

результаты обмера выражать в кубических метрах;

свести до минимума преимущества шельтердечных и тому подобных судов. В Конвенции введены следующие новые термины и их обозначения:

валовая вместимость (gross tonnage) - GT в кубических метрах (вместо BRT в регистровых тоннах);

чистая вместимость (Netto gross tonnage) - NT в кубических метрах (вместо NRT в регистровых тоннах).

По новым правилам Конвенции 1969 г., так же как и по действующим правилам обмера, валовая вместимость GT характеризует размеры судна и общий объем его помещений, а чистая вместимость NT - объем помещений, предназначенных для получения коммерческих доходов. Однако, поскольку Конвенция 1969 г. затрагивает и ущемляет коммерческие интересы многих стран, вступление ее в силу затягивается.

Регистровая вместимость, условный показатель объема помещений судна, защищенных от морской стихии. Единицей измерения является, как указывалось выше, регистровая тонна, равная 100 куб. футам (2,83 м³), т. е. регистровая тон­на - это объемная величина. Регистровый тоннаж служит для сравнения величин судов и определения величины различных портовых сборов, а также для статиче­ского учета тоннажа.

Регистровый тоннаж подразделяется:

Брутто-регистровый тоннаж - это объем всех помещений судна под палубой и в надстройках за вычетом объема: балластных танков, рулевой рубки, помещений на палубе для вспомогательных механизмов, камбуза, световых люков и др.

Нетто-регистровый тоннаж - это объем помещений, служащий для перевозки грузов и пассажиров, т. е. используемый в коммерческих целях, и применяется в ос­новном для исчисления портовых сборов и налогов. Он получается в результате исключения из брутто-регистрового тоннажа объема помещений жилых и служебных помещений, румпельной и цепного ящика, штурманской рубки, водяного балласта вне междудонного пространства, помещений для котлов и вспомогательных механизмов вне машинного отделения.

На основании обмера Регистром судну выдается документ, именуемый мери­тельным свидетельством.

Количество и грузоподъемность судовых грузовых средств. Грузоподъем­ность судовых стрел и кранов, обычно составляет 3–10 т. Грузоподъемность грузовых стрел и кранов имеет большое значение, так как определяет вес подъемов, что, в свою очередь, оказывает влияние на интенсивность грузовых работ. Современные многоцелевые суда оснащаются кранами грузоподъемностью до 35–40 т, что позволяет са­мостоятельно осуществлять перегрузку контейнеров. Помимо обычных стрел, суда вооружаются тяжеловесными стрелами грузоподъемностью до 60–120 т для погрузки тяжеловесных грузов в портах и в рейдовых пунктах.

В комплекс грузового снаряжения судов типа Ro-Ro должны входить: 2 автопогрузчика г/п 40 т и 2 тягача для буксировки накатных грузов.

Рудовозы, балкеры и контейнеровозы (за исключением фидерных) не имеют судовых перегрузочных средств, так как обрабатываются, в основном, на специализированных перегрузочных комплексах (терминалах).

Наливные суда имеют, как минимум, два грузовых насоса, производительностью не менее 10% от дедвейта в час. Грузовые насосы предназначены только для слива груза из грузовых танков. Погрузка танкеров осуществляется береговыми насосами.

Неравномерность трюмов — вместимость отдельных трюмов морских судов неодинакова, что приводит к неравномерному распределению груза по трюмам, при одновременной их обработке наибольший трюм лимитирует время окончания грузовых операций, снижая уровень интенсивности грузообработки судна в целом.

Коэффициент конструктивной неравномерности трюмов

Значение коэффициента колеблется для большинства судов в пределах 0,6–0,9, чем меньше коэффициент, тем ниже норма грузовых работ, следовательно, увеличивается стоянка судна под грузовыми операциями.

Количество и размер люков являются важнейшим фактором, определяющим продолжительность грузовых операций. От количества люков зависит, на какое количество рабочих ходов можно вести погрузку-разгрузку судна, что имеет решающее влияние на скорость его обработки. Размеры люков определяют степень удобства, а следовательно быстроту погрузки-выгрузки, при широком раскрытии палубы судна они значительно снижают горизонтальное перемещение груза в трюмах наи­более трудоемкий процесс, лимитирующий погрузочный процесс.

Степень удобства и приспособленности судна к выполнению грузовых операций характеризует коэффициент лючности, который представляет собой отношение суммарного объема грузовых помещений, находящегося под просветом люков, к общей грузовместимости судна.

Количество палуб и их площадь. Допустимые нагрузки на палубу.-Глубина трюма имеет важное значение на однопалубных судах, так как позволяет перевозить тарно-штучные грузы в несколько ярусов и в тоже время лимитирует перевозку грузов, состоящих из высоких грузовых мест. Однако большая часть генеральных грузов имеет ограничения по высоте укладки (количеству ярусов) с целью предохранения нижних ярусов от раздавливания. Поэтому на универсаль­ных судах устанавливают промежуточную палубу — твиндечную палубу, с по­мощью которой предохраняется груз от раздавливания и снижается давление гру­за на палубу трюма. Помимо этого, твиндечная палуба увеличивает общую пло­щадь грузовых палуб, что позволяет разместить на судне большее количество объемных грузовых мест (крупногабаритных), которые перевозятся в один, мак­симум в два яруса. Для судов типа Ro-Ro площадь палуб является важнейшей грузовой характеристикой. С целью увеличения площади палуб они, в дополне­ние к стационарным палубам, оборудуются съемными или подвесными промежу­точными палубами.

Допустимые нагрузки на палубу — количество тонн на один кв. метр (т/м²), в основном, должен соответствовать высоте грузового помещения:

σ_доп g 0,9H (т/м²),

где Н — высота трюма.

На судах типа Ro-Ro каждая палуба должна выдерживать, как минимум, двой­ную нагрузку ДФЭ, массой 25 т. У рудовозов допустимая нагрузка составляет 18–22 т/м². Универсальные суда: палуба трюма, в зависимости от высоты трюма, со­ставляет 6–12 т/м, твиндек 3,5–4,5 т/м, верхняя палуба 2–2,5 т/м², крышки грузовых люков 1,5–2,0 т/м². Лесовозы: верхняя палуба и крышки грузовых люков 4,0–4,5 т/м². Контейнеровозы: палуба трюмов как минимум ДФЭ массой 25 тонн в 6 ярусов.

Технические средства вентиляции и регулирования микроклимата грузовых помещений

По степени оборудования техническими средствами вентиляции суда делятся на три группы:

имеющие естественно-принудительную вентиляцию;

оборудованные механической системой вентиляции;

оборудованные системой кондиционирования воздуха в грузовых помещениях.

На судах, оборудованных естественно-принудительной вентиляцией, воздух в трюмы и твиндеки подается через систему дефлекторов и воздуховодов.

Производительность естественно-принудительной вентиляции зачастую может быть недостаточна для обеспечения сохранной перевозки грузов в сложных гидрометеорологических условиях, особенно на дальних расстояниях. Для повышения воздухообмена грузовых помещений и подачи в них наружного воздуха на судах применяют систему механической вентиляции.

Суда с механической вентиляцией оборудуют системой воздухораспределения и электровентиляторами.

Подача воздуха в трюм судна обеспечивается вентиляторами, производитель­ность которых зависит от заданной кратности обмена воздуха. Для обычных уни­версальных судов достаточно 5–7-кратного обмена воздуха в час, а на судах, кото­рые перевозят фрукты, овощи и другие специфические грузы, необходимо обеспечить 15–20-кратный обмен воздуха в час.