ТУС / Учебное пособие по ТУС 1к судоводители

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Бурмака И.А., Король А.Я, Любенко С.С, Сауляк С.В.

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Одесса – 2012

УДК 629.5.(075.8) ББК 39.42-011

Т 33

Авторы: И.А. Бурмака, А.Я. Король, С.С. Любенко, С.В. Сауляк

Рекомендовано ученым советом Одесской национальной морской академии в качестве учебного пособия по дисциплине «Теория и устройство судна» направления 6.070104 «Морской и речной транспорт», протокол № , от «___» __________ 2012 г.

Рецензенты: заведующий кафедры «Теория и проектирование корабля им. проф. Воробьева Ю.Л.» Одесского национального морского университета, к.т.н., доц. Баскаков С.Н.; заведующий кафедры «Управление судном» Одесской

национальной морской академии, д.т.н., проф. Мальцев А.С.

Теория и устройство судна: учебное пособие / И.А. Бурмака., А.Я.

Т33 Король, С.С. Любенко, С.В. Сауляк — Одесса: ОНМА, 2012. — 225 с.

Вучебном пособии изложены: особенности устройства, признаки классификации, технико-эксплуатационные и мореходные качества судов разных типов; конструкция корпуса и составляющие элементы якорного, швартовного, рулевого, грузового, буксирного и мачтового устройств, и судовых систем.

Учебное пособие предназначено для курсантов и студентов высших морских учебных заведений по направлению подготовки 6.070104 «Морской и речной транспорт».

УДК 629.5.(075.8) ББК 39.42-011

© Бурмака И.А., Король А.Я, Любенко С.С, Сауляк С.В., 2012

4

ВВЕДЕНИЕ

Задача изучения предмета «Теория и устройство судна» заключается в том, чтобы учащиеся, изучив устройство судна и ознакомившись с его мореходными качествами, могли бы грамотно решать производственно-технические вопросы

всвоей будущей практической деятельности.

Вобщей системе транспорта морской флот является самым экономичным, так как использует готовые дороги – моря и океаны, созданные самой природой. Затраты необходимы лишь на постройку судов и портов, их эксплуатацию и поддержание должных глубин некоторых акваторий.

По грузоподъемности транспортные суда – вне конкуренции.

5

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА СУДОВ РАЗНЫХ ТИПОВ

На ранних стадиях развития судоходства все грузы перевозились на универсальных судах в таре (генеральные грузы). После технической революции (перехода на стальной корпус и механический двигатель) выделились специализированные суда для перевозки жидких грузов (танкеры), для перевозки навалочных грузов (балкеры), колесной техники (суда ро-ро), контейнеров (контейнеровозы) и т.д.

Специализированные суда приспособлены для конкретного груза, что обеспечивает значительно более высокие темпы грузовых работ, снижает их стоимость, повышает экономичность их использования.

1.1 Универсальные сухогрузные суда

Такие суда предназначены для перевозки генеральных грузов (грузов в таре), а также для эпизодической перевозки навалочных грузов (зерно, удобрения), контейнеров, оборудования, техники, что обычно обеспечивает загрузку и в обратном рейсе (рис. 1.1) и (рис. 1.2).

В зависимости от назначения все помещения на судне разделяются на:

-грузовые;

-служебные;

-хозяйственные;

-медицинские;

-жилые;

-общественные и бытовые.

Кгрузовым помещениям относятся помещения для грузов (трюмы и твиндеки на сухогрузах, танки на танкерах) или специальных грузов на некоторых типах судов (контейнеров, накатной техники, пакетов, леса и т.д.).

Кслужебным помещениям относятся машинное и котельные отделения, рулевая и штурманская рубки (из этих помещений осуществляется управление судном), румпельное отделение (где размещена рулевая машина), судовые мастерские (плотницкая, механическая …) и другие аналогичные помещения.

Кхозяйственным помещениям относятся: пищеблок (камбуз, буфетные, разделочные, кладовые провизии, рефрижераторные кладовые).

Ксанитарно-хозяйственным помещениям – прачечная, лазарет, душевые, сушильня, кладовые белья.

Ккладовым судового снабжения – шкиперская, фонарная, малярная и т.д. Общественные помещения предназначены для коллективного отдыха и

приѐма пищи (кают-компания, столовая команды, салоны, спортзалы, сауны и т.д.).

Бытовые помещения предназначены для санитарно-бытового обслуживания людей находящихся на борту судна (гальюны, душевые, умывальные, ванные).

С применением стальных люковых крышек на универсальных сухогрузных

6

судах, появилась возможность увеличения раскрытия палубы (отношения площади люка к площади трюма).

Практика эксплуатации судов с металлическими люковыми закрытиями подтвердила их надѐжность, а проведенные исследования показали возможность больших вырезов в палубе, при условии подкрепления палубы и бортов. Это обеспечило возможность увеличения вырезов до 85 % ширины палубы – «суда открытого типа». На этих судах кран может поставить груз в заданную точку трюма, что практически исключает трудоѐмкую работу в трюме по перемещению грузов в подпалубном пространстве – штивку груза.

Для удобства погрузки и выгрузки грузов, а, следовательно, и повышения темпов грузовых работ на судах современной постройки, трюмам обычно придают форму ящика за счѐт двойного борта.

Для эффективной перевозки контейнеров длину, ширину люков и высоту трюмов до люковых крышек, выполняют кратной размерам контейнеров. Для эффективной перевозки навалочных грузов и контейнеров люковые крышки второй палубы можно убирать из просвета люков к борту или к поперечным переборкам. Такого типа суда одинаково хорошо приспособлены к перевозке генеральных, контейнерных и навалочных грузов. Такие суда принято называть многоцелевыми. Многоцелевым судам обычно легче обеспечить загрузку в прямом и обратном рейсе, но стоимость этих судов несколько более высокая, чем специализированных. Скорость этих судов достигает 20 узлов.

1.2 Балкеры

Балкеры (сокращение bulker от bulk carrier англ. bulk - наваливать, насыпать, и carrier – перевозчик) – предназначены для перевозки сыпучих грузов. К этим грузам относятся: зерно, руда, рудные концентраты, уголь, химические удобрения, цемент и т.д. (рис.1.3).

Балкеры классифицируются по размерениям и дедвейту:

-Мини-балкеры с дедвейтом до 10 тыс. т., предназначены, в основном, для каботажного плавания и по внутренним водным путям.

-Seawaymax относится к балкерам, максимальные размеры которых позволяют проходить водным путем Св. Лаврентия (название системы каналов

ишлюзов от Монреаля до озера Эри, включая канал Уэлленда и водный путь по

Великим озѐрам) из Атлантического океана в Великие озера Северной Америки. Максимальные размерения таких балкеров составляют: длина - 225,6

м(740 футов), ширина - 23,8 м (78 футов), осадка - 7,9 м (26 футов).

-Handysize (от англ. handy - удобный, size - размер) относят балкеры дедвейтом 15 - 50 тыс., т.

-Handymax (от англ. handy - удобный, max - максимальный) или «супрамакс» применяется к балкерам с дедвейтом 35 - 60 тыс. т. Суда «хендимакс» обычно имеют длину 150 - 200 м (492 - 656 футов). Современные «хендимаксы» имеют дедвейт 52 - 58 тыс. т., и 5 грузовых трюмов. Главной особенностью этого типа балкеров являются собственные краны (обычно 4 - 5)

7

грузоподъемностью в среднем 30 тонн, что позволяет им осуществлять грузовые работы в портах, где не предусмотрены грузовые средства для погрузки и разгрузки балкеров.

-Panamax - балкеры названы так из-за ограничения размерений судов, проходящих через Панамский канал: ширина до 32,31 м, длина наибольшая до 294,13 м, осадка до 12,04 м в пресной тропичекой воде, высота наибольшая -

57,91 м.

-Capesize (от англ. cape - мыс, size - размер) - балкеры, которые из-за своих больших размерений не могут проходить через Суэцкий или Панамский каналы и огибают мыс Горн Южной Америки или мыс Доброй Надежды на юге Африки. Обычно они имеют дедвейт свыше 150 тыс. т.

Есть балкеры дедвейтом 300 тыс. т., которые специализируются только на перевозке угля и руды. Эти суда обычно выделяют в отдельную группу:

-VLOC (very large ore carrier – очень большой рудовоз);

-VLBC (very large bulk carrier – очень большой балкер);

-ULOC (ultra large ore carrier – ультра большой рудовоз);

-ULBC (ultra large bulk carrier – ультра большой балкер).

Также балкеры можно классифицировать по виду перевозимого груза:

-универсальные – способны перевозить любой навалочный груз, эти балкеры составляют более 80 % балкерного флота;

-нефтерудовозы или ОВО (Oil Bulk Ore) – суда, предназначенные для перевозки руды, наливных и насыпных грузов;

-рудовозы их отличают размеры, большинство судов типа VLBC, VLOC, ULBC и ULOC являются рудовозами.

По архитектурно-конструктивному типу эти суда, однопалубные, одновинтовые с носовым бульбом. Машинное отделение и жилая надстройка располагаются в корме для удобства работы портового перегрузочного оборудования. Большинство балкеров не имеет собственных грузовых устройств.

Естественное стремление судовладельцев обеспечить одинаково эффективное использование балкера при перевозке, как легких, так и тяжѐлых грузов, привело к появлению универсальных балкеров, которые эффективно перевозят тяжѐлые и легкие навалочные грузы.

Крупные универсальные балкеры имеют обычно 7 – 12 трюмов. Часть трюмов имеет увеличенную длину, что вместе с допускаемой чередующейся загрузкой трюмов позволяет перевозить грузы с широким диапазоном удельных погрузочных объемов при обеспечении мореходных качеств. Это позволяет при легких грузах заполнять все трюма, а при тяжѐлых – только короткие или длинные. Конечно, такая универсальность требует увеличения затрат на подкрепления корпуса судна, но позволяет легче обеспечить загрузку судна в прямом и обратном рейсе.

Грузовые трюмы универсальных балкеров образованы в нижней и верхней частях наклонными переборками. Верхние наклонные переборки обеспечивают отсутствие пустот при загрузке без штивки, что необходимо для предотвращения смещения груза при качке. Эти переборки образуют

8

подпалубные цистерны, используемые для балласта.

Нижние наклонные переборки образуют скосы, по которым при выгрузке груз сползает в просвет люка, что обеспечивает выгрузку всего груза грейферами. Эти переборки образуют скуловые цистерны, которые используют для размещения запасов и балласта.

Для возможности выгрузки грейферами второе дно балкеров утолщено и подкреплено.

Поскольку рудовозы перевозят тяжѐлые грузы, то для предотвращения излишней остойчивости трюм поднят над днищем судна (высокое двойное дно)

изанимает незначительную часть в поперечном сечении судна. Вокруг трюма расположены балластные танки. Суда этого типа проектируются и строятся для конкретной и устойчивой линии перевозки руды.

Для повышения эффективности использования рудовозов на некоторых судах этого типа предусматривается возможность перевозки нефти в бортовых

ицентральных танках.

Одним из наиболее перспективных можно считать многоцелевое судно для перевозки руды, навалочных грузов и контейнеров. Конечно, такое сочетание назначений целесообразно для судов небольшой и средней грузоподъѐмности.

В дополнение следует отметить, что на балкерах небольшой и средней грузоподъѐмности (до 25 тыс. т.) успешно перевозят громоздкое и тяжеловесное оборудование, металлоконструкции, трубы, лес и т.д.

1.3 Контейнеровозы

Контейнеровоз — грузовое судно длиной примерно от 70 до 390 м и перевозящее примерно от 250 до 15000 20-ти футовых (20 8 8) (TEU) контейнеров одновременно. В настоящее время высота части двадцатифутовых контейнеров увеличена до 8,5 – 9,5 футов для улучшения использования их грузоподъемности. Обычно предусматривается возможность перевозки рефрижераторных контейнеров.

По своей конструкции трюмы контейнеровоза имеют вертикальные направляющие (cell guides) для установки и крепления контейнеров, что значительно ускоряет загрузку, а также отпадает необходимость в дополнительном креплении контейнеров в трюме. Ускорение грузовых операций делает целесообразным увеличение скорости этих судов до 25 узлов для крупных контейнеровозов. Это ускоряет доставку груза и увеличивает оборачиваемость судов. Эти суда имеют большую ширину для обеспечения остойчивости при перевозке большого числа ярусов контейнеров на палубе (до 7 ярусов). Эти суда имеют двойные борта для обеспечения прочности и жесткости корпуса при больших вырезах палубы. Двойные борта также позволяют увеличить объем балластных танков. Общий коэффициент раскрытия палуб составляет 80-85 %, что достигается за счет устройства парных или тройных люков по ширине. Крышки трюмов понтонного типа позволяют удобно размещать контейнеры на палубе. Отсутствие грузового

9