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

лектации механизмов, увеличение вследствие приобретения допол­ нительных средств автоматизации и приспособления машин, меха­

низмов и оборудования.

Зарубежные авторы считают, что комплексная автоматизация судна вызывает увеличение его строительной стоимости на 5—10%.

По проектным данным, дополнительная стоимость средств авто­ матизации на одного сокращенного члена экипажа в СССР в зависнмости от типа судна и объема автоматизации составляет 5300—40 000 руб.

Снижение строительной стоимости в результате сокращения численности экипажа и уменьшения площади жилых и обществен­ ных помещений принимают на основании имеющегося опыта авто­

Изменение строительной стоимости вследствие улучшения комп­ лектации машин и механизмов, приспособления их к автоматиче­ ским процессам за счет собственно средств автоматизации может быть определено приближенно по результатам ранее выполненных работ, а также на основании данных и опыта автоматизации, на­ копленного в других отраслях народного хозяйства.

Установив изменение всех составляющих строительной стои­ мости относительно базового судна, находят стоимость расчетных вариантов автоматизированных судов.

Однако при пользовании таким укрупненным методом можно получить только ориентировочную оценку эффективности автома­ тизации на морских судах. На стадии проектирования судна для определения экономической эффективности автоматизации и вы­ бора вариантов технических решений строительную стоимость необ­ ходимо определять более детальными методами.

Строительная стоимость базового судна определяется в соот­ ветствии с нормативами проектных организаций по конструктивным группам. Далее определяется изменение строительной стоимости для всех вариантов автоматизации по конкретным статьям: метал­ лический корпус, трубопроводы, системы, механическое оборудова­ ние, меблировка и оборудование помещений. Стоимость средств

188

автоматизации определяется расчетом, в основу которого должна быть положена их подробная номенклатура, а также потребность во всех необходимых материалах; кроме того, следует определить расходы по монтажу и наладке средств автоматизации.

Таким образом, строительная стоимость судна с новым вариан­ том автоматизации определяется по формуле

где

Кс— строительная стоимость базового судна с обычным для строящихся судов уровнем автоматизации;

К\ — снижение строительной стоимости судна в результате со­

кращения численности экипажа, изменения комплекта­ ции машин и механизмов и приспособления их к авто­ матизации;

Ка— стоимость средств автоматизации.

При определении стоимости средств автоматизации необходимо учитывать, что значительная часть их имеет меньший срок службы, чем срок службы судна. Это означает, что в течение срока службы судна необходимы дополнительные капиталовложения на замену полностью выбывших из строя средств автоматизации. На основа­ нии опыта эксплуатации автоматики на морских судах ориентиро­ вочно можно принять, что 85% по стоимости средств автоматиза­ ции требуют полной замены через 10 лет. Тогда

где

/0а — стоимость средств автоматизации, откорректированная

сучетом фактора времени;

Т— срок службы судна, годы.

Использование откорректированной стоимости средств автома­ тизации позволяет принимать единые для автоматизированных и неавтоматизированных судов нормы амортизационных отчис­ лений.

Эксплуатационные расходы. Для определения расходов на со­ держание экипажа на автоматизированных судах предварительно обосновывается штатное расписание по каждому варианту автома­ тизации с учетом обеспечения безопасности плавания судна, трудо­ емкости обслуживания его в эксплуатации, системы ремонтного обслуживания, длительности рабочей недели и вахты.

При сравнении эффективности вариантов автоматизации необ­ ходимо предусматривать некоторое увеличение должностных окла­ дов членов экипажа в связи с возрастанием сложности обслужи­ вания и ремонта средств автоматики. В США, например, считают, что средняя заработная плата одного квалифицированного члена экипажа при сокращении численности его состава с 55 до 14 чело­ век увеличится на 40—50%.

189

Величину амортизационных отчислений по автоматизирован­ ным судам необходимо рассчитывать с учетом изменения длитель­ ности эксплуатационного периода и строительной стоимости судов.

Для определения длительности эксплуатационного периода за основу принимается действующая система ремонта, которая позво­ ляет установить эксплуатационный период для базового судна.

Исходя из опыта эксплуатации автоматизированных судов в СССР и за рубежом, опыта промышленности и проектных про­ работок, действующая система ремонта корректируется с целью сокращения периодичности и длительности котло- и моточисток, малых и больших ремонтов за весь срок службы судна, после чего определяется средняя годовая длительность эксплуатационного периода судна.

Расходы на текущий ремонт автоматизированных судов в срав­ нении с неавтоматизированными изменяются как вследствие допол­ нительных затрат на ремонт средств автоматизации, так и в ре­ зультате изменения объема ремонта автоматизируемых объектов — машин, механизмов, оборудования. Однако в настоящее время пока отсутствуют достаточно достоверные опытные данные об из­ менении стоимости ремонта после внедрения автоматизации, по­ этому затраты на ремонт можно определять тем же методом, ко­ торый применяется и для базового судна — в процентах от строи­ тельной стоимости автоматизированных судов. Не изменяется и метод исчисления расходов на снабжение материалами и малоцен­ ным инвентарем, навигационных расходов, судовых сборов; рас­ ходы на топливо и смазку определяются на основании удельных расходов топлива и смазки для судов с различной степенью автоматизации, которые обязательно указываются в перечне основ­ ных эксплуатационно-технических характеристик судна. По опыту эксплуатации автоматизированных судов за рубежом принимают, что вследствие оптимизации режима работы главных двигателей расход натурального топлива при внедрении автоматизации сокра­ щается на 1—2%.

В качестве примера рассмотрим экономическую эффективность

стично автоматизировано. Исходные данные для сравнительной оценки: дополнительная стоимость средств комплексной автомати­ зации 300 тыс. руб., сокращение численности экипажа 14 чел., стоимость одного человеко-места 11 тыс. руб., увеличение средней стоимости содержания одного члена экипажа в сутки (в советской валюте) 2 руб., чистой нормы погрузки 10%, чистой нормы вы­ грузки 5%, эксплуатационной скорости 3,5%, снижение расхода топлива 2,0%, веса судна, приходящегося на одного сокращенного члена экипажа — 4,0 т, запасов — 2,5 т; дополнительные затраты на береговое обслуживание автоматизированного судна состав­ ляют 50 руб. за сутки эксплуатации.

Результаты расчета показывают, что, несмотря на некоторое уве­ личение строительной стоимости, комплексно-автоматизированное

190

Расчет сравнительной экономической эффективности комплексной автоматизации танкера

191

192

Продолжение

Показатели сравнительной эффективности

судно более эффективно в эксплуатации за счет снижения эксплуа­ тационных расходов за рейс на 2,5% и повышения годовой провоз­ ной способности на 4,8%. Дополнительная прибыль по судну со­ ставит 137 тыс. руб. в год, срок окупаемости дополнительных ка­ питаловложений—два года.

Методы оценки сравнительной эффективности автоматизации на морских судах, а также нормативы для расчетов подлежат дальнейшему совершенствованию. Особое внимание должно быть обращено на анализ результатов, достигнутых после внедрения автоматизации, с целью установления закономерных изменений величины капитальных и эксплуатационных затрат, разработки обоснованных нормативов и исходных данных.

§ 14. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО ТИПА СУДНА

Конструктивный тип характеризует приспособлен­ ность грузового судна к процессам перегрузки и размещения гру­ зов определенной номенклатуры и обеспеченность их сохранной перевозки, а также определяет необходимые мореходные качества судна и условия обитаемости экипажа.

Конструктивный тип выбирается исходя из следующих эксплуа­ тационных предпосылок:

рода перевозимых грузов, их транспортного вида, весовых и га­ баритных характеристик;

структуры грузопотоков на предполагаемых линиях (направле­ ниях) эксплуатации судна;

технологии перегрузки и перевозки грузов, наличия и степени обеспеченности перегрузочным оборудованием портов захода на предполагаемых линиях эксплуатации;

гидрометеорологических и климатических условии предполагае­ мых районов эксплуатации, ограничения по осадке.

Кроме того, конструктивный тип определяется достижениями в области судостроительных материалов, совершенствованием ме­ тодов проектирования судов, наличием технических решений по созданию отдельных конструкций, узлов, устройств и т. п., зависит от типа энергетической установки судна, дальности плавания, за­ пасов топлива.

Основные задачи при выборе конструктивного типа судна сле­ дующие:

обоснование архитектурных решений, таких как выбор распо­ ложения машинно-котельного отделения, жилых и служебных по­ мещений, ходового мостика, количества, расположения, размеров грузовых помещений и грузовых емкостей; количества, расположе­ ния, размеров люков, ворот, портов, патрубков грузовой системы; количества, расположения, типа и производительности (грузо­ подъемности) грузовых средств; количества, расположения и вме­ стимости топливных и балластных емкостей;

обоснование конструктивных решений, таких как выбор вели­ чины надводного борта, системы набора, конструкции палуб, двой­ ного дна, бортов, переборок, люков, портов, ворот, лифтов, аппаре­ лей, обустройство грузовых помещений и емкостей и т. п.

В процессе развития морских транспортных средств постоянно совершенствуются и архитектурно-конструктивные решения по грузовым судам. Мировым судостроением выработаны принципи­ альные решения применительно к судам некоторых назначений: танкерам для перевозки сырой нефти, танкерам-продуктовозам, лесовозам, сухогрузным универсальным судам, контейнеровозам и т. п. Этого нельзя сказать о специальных судах новых типов: с горизонтальной системой погрузки, лихтеровозах, комбинирован­ ных судах,— процесс оптимизации конструктивного типа судов этих назначений продолжается. Вместе с тем не прекращается и про­ цесс дальнейшего совершенствования «классических» типов судов. Вопросы совершенствования и разработки новых конструктивных типов морских грузовых судов в последние годы приобрели особое значение в связи с ростом их грузоподъемности и скорости.

Известно, что с ростом размера судна удельные затраты на единицу транспортной работы сокращаются. Если интенсивность грузовых работ по судну увеличивается прямо пропорционально росту его грузоподъемности и, следовательно, общее время стоянки судна не увеличивается, то имеет место снижение удельных затрат также и по стояночной составляющей. Такое положение характерно для судов, перевозящих массовые наливные и навалочные грузы,— танкеров, балкеров, комбинированных судов. Так, по данным нор­

194

вежской брокерской компании, стояночное время танкеров-сырье- виков в основных наливных портах мира не зависит от их размеров, а определяется комплексом других факторов — емкостью храни­ лищ, размерами трубопроводов, общими условиями обслуживания и т. п. и колеблется от 1,5 до 4,3 суток (см. § 10). Строительство специализированных установок позволило довести время грузовых операций по загрузке специальных судов массовыми навалочными

массовых навалочных грузов, так же как и танкеры имеют высо­ кий коэффициент использования эксплуатационного времени на ходу, что предопределяет экономическую эффективность увеличе­ ния их грузоподъемности.

Иное положение до последнего времени имело место по судам для перевозки генеральных и лесных грузов: с ростом грузоподъ­ емности нормы грузовых работ росли незначительно, в результате чего увеличение удельных затрат на 1 т груза по стояночной опе­ рации судна превышало выигрыш в затратах по движенческой операции. Это обстоятельство являлось важнейшей причиной, сдер­ живавшей рост грузоподъемности судов для перевозки генераль­

систем транспортировки их на базе укрупненных унифицированных по размерам грузовых единиц — пакетов и контейнеров, а также барж (лихтеров).

В течение последних 15 лет созданы новые конструктивные типы судов для перевозки генеральных и лесных грузов. По системе грузовой обработки они могут быть разделены на три группы:

I г р у п п а — суда, приспособленные для загрузки — разгрузки вертикально через люки судна с помощью кранов или специальных грузовых устройств (ячеистые контейнеровозы, лихтеровозы типа «ЛЭШ», универсальные сухогрузные суда и лесовозы-пакетовозы «открытого» типа);

II г р у п п а — суда, приспособленные для загрузки — разгрузки горизонтально через ворота в оконечностях судна с помощью спе­ циальных колесных погрузчиков, тягачей или самоходом (суда с горизонтальной системой погрузки, лихтеровозы типа «Сиби»); в эту же группу входят суда, загружаемые и разгружаемые через бортовые порты с помощью колесных автопогрузчиков (судапакетовозы) ;

III г р у п п а — суда,приспособленные для загрузки — разгрузки как вертикально через люки, так и горизонтально через ворота

ибортовые порты.

Внастоящее время наиболее интенсивно ведутся исследования по обоснованию рациональных конструктивных типов специализи­ рованных судов, в первую очередь сухогрузных судов с горизон­

ввиду чрезвычайно большой стоимости строительства последних. При обосновании конструктивного типа судна исходя из его

эксплуатационного назначения устанавливаются:

особые требования, накладываемые гидрометеорологическими и климатическими условиями предполагаемых районов эксплуата­ ции— возможность обмерзания плавучих средств и плавания во льдах, сила и повторяемость волнения, амплитуда суточных коле­ баний уровня воды относительно причалов, число ненастных дней, перепад температур на пути следования и т. п.;

состав грузопотоков на возможных линиях (направлениях) эксплуатации по родам грузов и их транспортному виду, удельный погрузочный объем основных грузов, их весовые и габаритные ха­ рактеристики (длина, ширина, высота, максимальный и средний вес одного места), соотношение грузопотоков в прямом и обратном направлениях по весу и объему, особые требования к режиму транспортировки — по величине и пределам колебаний темпера­ туры и влажности воздуха, допускаемой высоте укладки для тарно­ штучных грузов, высоты штабеля и процента влажности для нава­

рейдах, существующая и проектируемая технология грузовой об­

На основании анализа перечисленных данных, учета тенден­ ций развития конструктивных типов судов аналогичного назначе­ ния и прогноза развития технологии основных предполагаемых к перевозке грузов намечаются варианты архитектурных и кон­ структивных решений по данному судну.

Для заданных или выбранных в первом приближении основных характеристик (чистой грузоподъемности или грузовместимости, скорости, типа и мощности энергетической установки) разрабаты­ ваются принципиальные схемы конструктивного типа судна и его мидель-шпангоута, удовлетворяющие в основном перечисленным выше требованиям, предъявляемым составом и характеристиками грузов и условиями работы судна.

В объеме, необходимом для оценки принятых технических ре­ шений и возможных вариантов технологии грузовой обработки, производятся расчеты по теории корабля (качке, балластировке, удифферентовке, непотопляемости и др.); составляются укрупнен­ ные весовые нагрузки с выделением статей, меняющихся по вари­ антам решений.

При оценке экономической эффективности различных вариантов архитектурно-конструктивных решений учитывается изменение:

строительной стоимости судна вследствие изменения его раз­ мерений, нагрузки, необходимых судостроительных материалов, номенклатуры и стоимости оборудования;

196

эксплуатационных расходов — вследствие изменения величины амортизационных отчислений, затрат на ремонт и снабжение, рас­ ходов на обеспечение энергией грузовых средств судна, расходов на содержание экипажа, на оплату сборов в портах захода и т. д.; провозной способности судна в результате изменения времени грузовых работ, количества перевозимого за рейс груза (вследствие принятия дополнительного груза — например, нефтепродуктов на лихтеровозе в груженом направлении, навалочных грузов на уни­ версальном сухогрузном судне в менее загруженном направ­

грузке на судно и выгрузке, а также хранению в порту вследствие изменения типажа и производительности перегрузочного оборудова­ ния, стоимости строительства и пропускной способности причалов, складов и емкости хранилищ, трудоемкости обработки груза в порту, необходимости создания дополнительных устройств и со­ оружений (например, рейдов для отстоя лихтеров);

удельных капитальных и текущих затрат на средства укрупне­ ния грузов — поддоны, контейнеры, стропы и т. п.

Ряд высказанных положений требуют пояснений. Так, для раз­ личных вариантов конструктивного типа судна может меняться но­ менклатура оборудования, что должно быть учтено при расчете строительной стоимости. Например, при сравнении вариантов судна с горизонтальной погрузкой, различающихся способом передачи груза с палубы на палубу (по аппарелям или на лифтах), стои­ мость потребного оборудования и специальных конструкций должна быть тщательно обоснована, так как большая часть их оте­ чественной промышленностью не освоена.

При сравнительной оценке изменения эксплуатационных расхо­ дов по вариантам конструктивного типа необходимо учитывать из­ менение затрат на энергию. На современных специализированных судах суммарная мощность электродвигателей потребителей, свя­ занных с грузовой обработкой, колеблется в широком диапазоне и достигает несколько сотен киловатт: естественно, что и различие в затратах на энергию должно быть учтено. Если питание предус­ матривается от судовых источников энергии, то должно быть уч­ тено также изменение строительной стоимости судна.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что в соответствии с положе­ ниями § 4 на ранних стадиях проектирования при сравнительной оценке экономической эффективности вариантов конструктивного типа судна чистая грузоподъемность (или грузовместимость — на­ пример, по числу стандартных контейнеров или барж) должна при­ ниматься постоянной. Изменение количества перевозимого за рейс груза может быть учтено только в случае перевозки более широкой номенклатуры грузов. Теоретически достигаемый при этом эффект является результатом изменения назначения судна; однако, учиты­ вая тесную взаимосвязь назначения и конструктивного типа судна, такой методический прием можно считать допустимым.

197