книги из ГПНТБ / Краев В.И. Экономические обоснования при проектировании морских грузовых судов

по морскому судоходству. Необходимо отметить, что партионность поставок зависит от вида товара, направления перевозок и органи­ зации движения флота, т. е. от воздействующих друг на друга факторов. Поэтому большое значение для правильной ее оценки имеет группировка исходных данных. С одной стороны, нельзя го­ ворить о партионности перевозок какого-либо товара без привязки к районам его вывоза и ввоза. С другой стороны, чрезмерная дета­ лизация товаров и направлений увеличивает возможность ошибки в случае изменения ситуации на рынке. Следовательно, грузопоток должен характеризоваться достаточной ретроспективной стабиль­ ностью.

Интенсивность обработки судов в портах увеличивается значи­ тельно медленнее роста грузоподъемности. Поэтому с ростом раз­ меров судов возрастает и продолжительность стояночного времени судов. Резко возрастает продолжительность стоянок с ростом грузо­ подъемности сухогрузных судов для перевозок генеральных грузов, поскольку низка абсолютная величина валовой интенсивности их погрузки и выгрузки. Доля ходового времени у этих судов редко превышает половину эксплуатационного периода, в то время как у танкеров и балкеров она, как правило, составляет 75—85% эксплуатационного периода.

При разработке эскизного или технического проектов интенсив­ ность обработки судна обычно не оказывает существенного влия­ ния на выбор оптимальной грузоподъемности, поскольку она огова­ ривается в техническом задании на проектирование в достаточно узком диапазоне. На первый план в этом случае выступает установ­ ление зависимостей между интенсивностью обработки и конструк­ тивным типом судна. Воздействие интенсивности обработки на вы­ бор оптимального варианта грузоподъемности судна должно быть оценено на стадиях разработки сетки типоразмеров судов п зада­ ния на проектирование судна.

Методически при установлении зависимости между интенсив­ ностью обработки и грузоподъемностью судна следует дифферен­ цировать виды грузов на традиционные и новые. Для судов, пере­ возящих традиционные виды грузов, вполне приемлемы статисти­ ческие данные о работе отечественного и мирового флота. При обосновании же судов, предназначенных для перевозок новых видов грузов, отсутствие достоверной и достаточно полной информации приводит к необходимости экспертных оценок.

Среди экономических факторов наибольшее воздействие на вы­ бор грузоподъемности оказывают стоимость грузовой массы, нахо­ дящейся в пути, и сопутствующие затраты в смежные звенья хо­ зяйства. Первый из этих факторов подробно рассматривается

вразделе, посвященном обоснованию скорости судов. Если при обосновании скорости учет стоимости грузовой массы, находящейся

впроцессе транспортировки, выступает как одна из причин целе­ сообразности ее повышения, то при обосновании грузоподъем­

138

размеров судна оказывают только грузы, цена которых не ниже 300 руб/т.

Постройка судов, размеры которых превышают определенные границы, вызывает необходимость в дополнительных капитальных вложениях и эксплуатационных затратах по ряду береговых объек­ тов. Как правило, к ним относятся: дноуглубление акватории порта и подходного канала к нему, строительство или реконструкция при­ чалов, замена или реконструкция перегрузочного оборудования, складов, доков и верфей. Конкретная величина сопряженных затрат определяется как параметрами исследуемых судов, так и парамет­ рами отечественных портов, в которых планируется их использова­ ние, и заводов, на стапелях которых планируется их строительство. Величины эти требуют периодического пересмотра, поскольку после завершения каждого этапа реконструкции при строительстве бере­ гового объекта дополнительные затраты по следующему этапу, как правило, очень резко отличаются от предшествующих.

Методика установления зависимостей между размерами судов и удельными сопутствующими затратами различна для отдельных объектов берегового хозяйства.

1. Дополнительные капитальные вложения и эксплуатационные расходы по дноуглублению обусловливаются прежде всего осадкой судна сверх определенного предела, допускаемого современными глубинами в базовых портах. В расчетах следует различать затраты на дноуглубление акватории порта, которые увеличиваются при­ мерно пропорционально росту осадки, и затраты на дноуглубление подходного канала, которые возрастают значительно быстрее в связи с резким увеличением длины канала при каждом неболь­ шом углублении.

2. На дополнительные капитальные вложения и эксплуатацион­ ные расходы по причалам оказывает влияние судооборот порта

иего структура по тоннажу обслуживаемых судов.

3.Дополнительные капитальные вложения и эксплуатационные расходы по складам, территории порта, подъездным железнодо­ рожным путям и перегрузочному оборудованию зависят, главным образом, от грузоподъемности судов и их назначения. Дифферен­ циация зависимостей по назначению флота обусловлена существен­ ными различиями в эксплуатационно-технических нормах пло­ щадей, кубатуры и специального оборудования (рефрижераторные, вентиляционные и т. п. установки), складов для различных грузов, средних сроков хранения грузов, габаритов железнодорожного под­

вижного состава и т. д.

4. На дополнительные капитальные вложения и эксплуатацион­ ные расходы по ремонтным докам и судостроительным заводам влияют главные размерения судов.

На рис. 10.3 приведены зависимости сопутствующих капиталь­ ных вложений в порты Черноморского бассейна, существовавшие до постройки нефтегавани Шесхарис в Новороссийское, от дедвейта танкеров. Эти сведения не могут быть использованы в настоящее время в качестве нормативов, они лишь иллюстрируют характер

139

указанных зависимостей и структуру сопутствующих затрат по бе­ реговым объектам.

Таким образом, оптимизация грузоподъемности транспортного судна представляет собой нахождение по принятому экономиче­ скому критерию наилучшего значения этой характеристики в ре­ зультате воздействия на нее всех перечисленных факторов, в том числе:

экономических (темпы роста строительной стоимости и стои­ мости содержания судна по сравнению с увеличением его грузо-

Рис. 10.3. Зависимость сопутствующих капитальных вложе­ ний от дедвейта танкеров.

/ — в портовые нефтебазы; 2 — в судоремонтные заводы; 3 —-в нефтегаванн; 4 — в работы по дноуглублению; 5 — всего в береговое хо­

зяйство.

подъемности, потребность в сопутствующих затратах с целью изме­ нения ограничений в существующих отечественных портах и на за­ водах, оборотные фонды, омертвленные в грузах на время транс­ портировки);

эксплуатационных (мощность грузопотока, партионность и рит­ мичность поставок груза,интенсивность обработки судов в портах); географических (ограниченные параметры проливов, каналов,

портов и доков, навигационные условия работы судов).

§ 11. ОБОСНОВАНИЕ СКОРОСТИ СУДНА

Одна из основных тенденций развития морского транспорта после второй мировой войны — увеличение скорости су­ дов. Если за период с 1913 по 1937 гг. состав флота по скорости судов почти не изменялся, причем около 70% тоннажа составляли

140

суда со скоростью до 12 уз, то за послевоенные 25 лет средняя ско­ рость транспортного флота увеличилась на 26%, при этом резко возросла доля судов со скоростью 14—19 уз.

Тенденции изменения скорости различаются для судов разных типов. Скорость танкеров и балкеров за последние 10—15 лет уве­ личилась незначительно. Рост произошел в основном в 1955—1962 гг. при переходе к строительству судов дедвейтом более 35 тыс. т. Ско­ рость судов дедвейтом 35—300 тыс. т практически одинакова и со­ ставляет в среднем 15—17 уз. Максимальное значение скорости для этих судов не превышает 18,0 уз.

Скорость судов для перевозки генеральных грузов увеличива­ лась в течение всего рассматриваемого периода. Наиболее высокую скорость имеют океанские грузовые лайнеры (на 3—4 уз выше, чем трамповые суда), а среди них — специализированные контейнеро­ возы и роллеры. Максимальная скорость этих судов достигает 33 уз. Особенно высокими темпами быстроходные специализированные суда строятся в последние годы.

В советском флоте ускоренное обновление флота и повышение скорости судов началось с 1959—1960 гг. За прошедшее десятиле­ тие средняя скорость увеличилась с 12,1 до 15,2 уз, а доля судов со скоростью 14 и более узлов возросла с 15 до 70% общего дед­ вейта. Основную часть советского транспортного флота составляют сухогрузные суда дедвейтом 10—15 тыс. т со скоростью 16,5—18,5 уз и танкеры дедвейтом 20—50 тыс. т со скоростью 16—17,5 уз. Ско­ рость судов советского флота обеспечивает их конкурентоспособ­ ность и максимальную эффективность перевозок.

Основным показателем эффективности при выборе оптималь­ ных характеристик морских транспортных судов являются, как уже отмечалось, приведенные затраты на перевозку 1 т груза Зп. Так как в зависимости от скорости судов меняются сроки доставки груза, при сравнении экономической эффективности вариантов судов с раз­ личной скоростью в составе народнохозяйственных затрат по каж­ дому варианту обязательно необходимо учитывать оборотные сред­ ства в грузах на транспорте. Если эксплуатационные и капитальные затраты судна увеличиваются с ростом скорости судов (вследствие возрастания мощности силовой установки и расходов на топливо), то оборотные средства в грузах на транспорте при этом умень­ шаются. Таким образом, учет последней составляющей повышает сравнительную эффективность быстроходных судов. Это влияние тем больше, чем выше цена 1 т груза. Как показывает опыт эконо­ мических обоснований, при достаточно высокой цене груза (1000 руб/т) учет эффекта от ускорения доставки грузов приводит к росту оптимального значения скорости судна на 2—3 уз. В то же время при стоимости груза менее 300 руб/т величина экономии от ускорения доставки грузов относительно невелика и не влияет на выбор скорости судна (рис. 11.1).

Особенности методики учета стоимости груза при каботажных и внешнеторговых перевозках были детально рассмотрены в первой главе. При перевозках грузов иностранных фрахтователей оборот-

141

ные средства в грузах не учитываются, так как в данном случае советский морской флот выступает только как перевозчик, и крите­ рием эффективности являются приведенные затраты судна на 1 рубль чистой валютной выручки 3Пв-

Величина оптимальной скорости судна по этому показателю за­ висит не от абсолютной величины доходной ставки, а от ее измене­ ния с ростом скорости. При сохранении заданного соотношения

ные, навалочные и наливные грузы в каботаже или заграничном плавании, в качестве показателя эффективности можно использо­ вать приведенные затраты по судну на 1 т груза 3n= c+ Elk. Значе­ ние оптимальной скорости судна по минимуму показателя приве­ денных затрат судна оПр зависит от нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений Ей а также от соотноше­ ния между оптимальной скоростью по себестоимости перевозок ѵс и по удельным капитальным вложениям ѵн: при £і = 0 ѵпр= ѵс, при увеличении Е± ѵк (рис. 11.2).

В рассматриваемую группу судов включаются специализирован­ ные танкеры, балкеры, лесовозы, а также универсальные суда нере­ гулярного плавания для перевозки различных штучных и навалоч­ ных грузов. Оборотные средства в грузах на транспорте в этих случаях можно не учитывать, так как перевозимые грузы имеют низкую стоимость, а часть из них относится к товарам сезонного производства или сезонного потребления.

Вторую группу составляют рефрижераторные суда и грузовые лайнеры, предназначенные для перевозки советских экспортных и

142

импортных генеральных грузов в регулярном судоходстве. Чтобы правильно определить оптимальную скорость судна для таких пе­ ревозок, необходимо наряду с приведенными затратами по судну учитывать народнохозяйственный эффект от ускорения доставки ценных импортных товаров. Так как при перевозке советских внеш­ неторговых грузов основной задачей является обеспечение установ­ ленного объема перевозок с минимальными затратами и доходная

групп вместо показателя приведенные затраты на рубль чистой ва­

затраты на 1 рубль чистой валютной выручки ЗпвСкорость судов этой группы должна выбираться с учетом ее влияния на конкурен­ тоспособность линии, т. е. в конечном счете на сумму валютных доходов от эксплуатации судна.

На всех основных направлениях международного линейного су­ доходства действуют картельные объединения судовладельцев, так называемые конференции. Выступая монопольным перевозчиком по отношению к многочисленным, не связанным между собой гру­ зоотправителям, линейные конференции устанавливают тарифы на перевозку грузов, значительно превышающие себестоимость пере­ возок, причем величина их тем выше, чем больше стоимость груза. Таким образом, размер прибыли, получаемой судовладельцем, за­ висит в данном случае не только от степени использования грузо­ подъемности судна, но и от того, какие именно грузы из общего состава грузопотока удается ему привлечь на свои суда. При еди­ ных тарифах за перевозку грузов борьба за привлечение грузов между членами конференции ведется путем улучшения условий обслуживания, в частности путем увеличения частоты рейсов, уско­ рения доставки груза, оборудования на судах специальных поме­

143

щений II т. д. Из-за стремления каждой компании увеличить ча­ стоту рейсов создается постоянный избыток тоннажа на линиях, однако монопольно высокие тарифы обеспечивают безубыточную эксплуатацию судов. Средняя загрузка на большинстве океанских регулярных линий составляет 47—66% грузоподъемности судна. В условиях постоянного недоиспользования грузоподъемности су­ дов борьба за привлечение грузов между линейными компаниями, входящими в картель, еще более обостряется.

Важнейшим средством обеспечения конкурентоспособности лай­ неров является скорость. При примерно равных тарифных ставках п интервалах отправления грузовладелец предпочтет более быстро­ ходное судно. Чем выше стоимость груза, тем большее значение для грузовладельца имеет ускорение его доставки, так как это сокра­ щает период «омертвления» оборотных средств. Повышение исполь­ зования грузоподъемности судна и увеличение доли высокотарифпцируемых грузов в общем объеме перевозок обеспечивают покры­ тие дополнительных затрат по эксплуатации судов с большой скоростью. При этом, поскольку общий объем перевозок остается неизменным, с вводом на линию быстроходных лайнеров загрузка более тихоходных судов конкурирующих компаний уменьшается. На ряде направлений доходы на 1 т грузоподъемности за рейс у лайнеров со скоростью 20 уз на 40—45% выше, чем у судов со скоростью хода 16 уз. Таким образом, хотя уровень тарифов и не зависит от скорости лайнеров, эта характеристика судна в значи­ тельной степени определяет степень загрузки и величину средней доходной ставки, а следовательно, и рентабельность работы регу­ лярной линии в международном судоходстве.

Выбор оптимальной скорости судна производится методом ва­ риантных расчетов. Варианты судов подбираются таким образом, чтобы сравнение их показателей позволило достоверно определить оптимальную скорость и чтобы в то же время не были включены заведомо неэффективные варианты. Обычно для судов, перевозя­ щих дешевые массовые грузы (танкеры, лесовозы, балкеры), рас­ сматривается скорость в диапазоне от 12—15 до 17—19 уз, а для грузовых лайнеров, перевозящих ценные генеральные грузы,— до 20—23 уз (с интервалом в один узел). Приведенные данные отно­ сятся к океанским судам дедвейтом не менее 10 тыс. т, для мало­ тоннажных судов морского плавания сравниваются скорости 11 —17 уз.

В некоторых случаях при обосновании скорости грузового лай­ нера рекомендуется сравнивать лишь те варианты, которые обес­ печивают кратность продолжительности кругового рейса установ­ ленному интервалу отправления судов. В общем виде варианты судов по скорости для условия кратности продолжительности кру­ гового рейса интервалу отправления определяются по формуле

(in — іст) 24 in kx 24

144

Отношение скорости судов последующего варианта к скорости су­ дов предыдущего

1 ( 11. 2)

V

где

L — дальность линии, мили;

і— интервал отправления, сут;

п— число судов;

/гх — коэффициент ходового времени;

tx — продолжительность ходового времени за рейс по базо­ вому варианту, сут;

ter — продолжительность стояночного времени рейса, сут. Разрыв между ближайшими возможными вариантами тем

больше, чем больше i/tx и практически может достигать 3—5 уз и более. В таких случаях строгое следование этому методу опре­ деления сравниваемых вариантов приведет к выбору заведомо неоптимальной скорости. Между тем, уже незначительное измене­ ние интервала отправления, продолжительности стояночного вре­ мени рейса или дальности линии изменяет возможные варианты скорости хода. Продолжительность рейса может быть несколько из­ менена в результате включения дополнительного порта захода, из­ менения длительности стоянок по расписанию, некоторого измене­ ния грузоподъемности и т. д. Таким образом, для случая регуляр­ ного линейного судоходства, оптимальная скорость может быть выбрана путем обычных вариантных расчетов, а затем несколько (в пределах до 1—2 уз) откорректирована для обеспечения крат­ ности продолжительности кругового рейса интервалу отправ­ ления.

Учет этого фактора в первую очередь целесообразен при вы­ боре оптимальной скорости для судов, используемых на коротких морских линиях между двумя-тремя портами с большой частотой рейсов (интервал 7 сут), а также для специализированных контей­ неровозов, работающих между базисными портами с короткими стоянками (5—10 сут за рейс).

В большинстве работ зарубежных авторов, посвященных вы­ бору оптимальной скорости судна, в качестве основной характери­ стики принимается дедвейт. Однако, в некоторых работах опти­ мальная скорость выбирается при условии постоянства водоизме­ щения, грузоподъемности или главных размерений судна. С точки зрения соответствия целям исследования, наиболее оправданным методом следует считать сравнение вариантов судов равной грузо­ подъемности. При сравнении судов равного дедвейта, водоизме­ щения или размерений с увеличением скорости меняется, и до­ вольно значительно, грузоподъемность судна и, таким образом, определяется сравнительная эффективность судов, отличающихся одно от другого не только скоростью, но и грузоподъемностью.

Полученные при этом способе выбора скорости результаты рас­ четов не позволяют правильно оценить влияние скорости судна на экономические показатели его эксплуатации. При проектировании специализированных контейнеровозов, судов с горизонтальной по­ грузкой в качестве основной эксплуатационной характеристики размера судна правильнее принимать грузовместимость. Грузо­ подъемность таких судов обычно недоиспользуется, а количество груза определяется как отношение грузовместимости судна кудель­ ному погрузочному объему груза.

Часто при выборе скорости для всех сравниваемых вариантов судов принимается один тип силовой установки — дизель или тур­ бина. В тех случаях, когда рассматривается сравнительно неболь­ шой диапазон скорости и принятый тип силовой установки яв­ ляется оптимальным для всех соответствующих значений мощности главного двигателя, такое сопоставление оправдано и не вызывает возражений. Однако принципиальный подход заключается в том, что каждый из сравниваемых вариантов судов должен иметь опти­ мальные для данной скорости характеристики: главные размерения и коэффициенты полноты корпуса, тип главного двигателя, винто­ рулевой комплекс и т. д. Таким образом, имеется в виду следующий порядок определения вариантов для сравнения: выбираются глав­ ные размерения, характеристики корпуса и винта, обеспечивающие минимальную мощность главного двигателя для каждого из срав­ ниваемых вариантов скорости, для каждого из полученных значе­ ний мощности определяется оптимальный тип главного двигателя. Установленные таким образом варианты судов с различной ско­ ростью сравниваются между собой по показателям экономической эффективности. Такой метод оптимизации скорости судов обеспе­ чивает объективность выбора оптимального варианта.

Для всех сравниваемых вариантов судов принимается макси­ мальный уровень приспособленности к грузовым работам. Это улучшает показатели использования судов, а также позволяет по­ лучить наибольший эффект от увеличения скорости судов. При до­ статочно широком диапазоне скорости сравниваемые варианты судов существенно отличаются друг от друга по своим главным размерениям. Вследствие уменьшения коэффициента полноты с ро­ стом скорости увеличиваются линейные размеры судна, в первую очередь его длина. В связи с этим возрастает коэффициент лючности, число трюмов и люков. Так, для вариантов судна грузо­ подъемностью 10 тыс. т. со скоростью 17 и 23 уз коэффициент полноты составляет 0,68 и 0,58, длина расчетная— 147 и 170 м, число трюмов 6 и 7 соответственно. В таких случаях допустимо принять для быстроходного судна несколько повышенные (на 5—10%) нормы грузовых работ.

Основными факторами, от которых зависит эффективность по­ вышения скорости, являются дальность перевозок L, валовые нор­ мы грузовых работ М и стоимостные нормативы — расходы по содержанию судна, цена 1 т груза, рост доходной ставки с ростом скорости (при работе судна на международной регулярной линии).

U 6

Влияние повышения скорости на провозную способность судна тем больше, чем выше коэффициент ходового времени по базовому варианту судна

Так, при увеличении скорости от 14 до 25 уз (т. е. на 80%) повышение провозной способности судна составляет при /гх = 0,9 (танкеры, контейнеровозы)— 72%, при kx= 0,5 (сухогрузные суда универсального назначения) — 40%.

Коэффициент ходового времени по базисному варианту зависит от дальности линии и валовой производительности грузовых работ

тер. С одной стороны, с увеличением ско­ рости резко возрастает потребная мощность судовой энергетиче­

ской установки: приращение мощности пропорционально примерно кубу приращения скорости. Повышение мощности, связанное

сэтим увеличение стоимости оборудования машинного отделения

ирасходов на топливо, а также большая трудоемкость постройки корпусов быстроходных судов — все это приводит к тому, что с рос­ том скорости увеличиваются строительная стоимость судна и за­ траты по его содержанию в сутки эксплуатации (особенно затраты по содержанию судна на ходу). С другой стороны, с увеличением скорости судна сокращается продолжительность рейса и растет провозная способность за календарный период.

Поэтому изменение себестоимости перевозок и приведенных за­ трат на перевозку 1 т груза с ростом скорости судна имеет парабо­ лический характер. Для сухогрузного судна грузоподъемностью

около 12 тыс. т с увеличением скорости хода от 17 до 25 уз (т. е.