2.2. Нормирование загрузки судов

Нормой загрузки для тоннажа (грузовых судов самоходных и несамоходных) является максимальное количество груза в тоннах, которое должно быть размещено в грузовых помещениях судна, а иногда еще и на открытой палубе при определенных технических характеристиках судна, свойствах груза и условиях плавания.

Техническая норма загрузки зависит от грузоподъемности, грузовместимости судна, осадки судна с грузом, высоты надводного (сухого) борта, условий плавания (глубины пути, ветро-волнового режима при плавании в озерных и прибрежно-морских условиях), характеристик перевозимого груза (в частности, его удельного погрузочного объема).

Грузоподъемность судна является паспортной характеристикой судна.

Грузовместимость судна также является его паспортной характеристикой, вытекающей из конструктивных особенностей судна, и для данного судна является величиной постоянной. Она определяется объемом грузовых трюмов в м³, а при возможности погрузки на палубу (например, лесных грузов) - также и площадью палубы в м² и допустимой высотой штабеля груза в м.

Таким образом, для данного конкретного судна его загрузку определяют три фактора:

• глубина пути (в отношении возможной осадки);

• ветро-волновой режим района плавания (в отношении высоты надводного борта);

• удельный погрузочный объем груза (в отношении возможности вместить нужное количество тонн груза, соответствующее грузоподъемности, в грузовые помещения судна и иногда на палубу).

Определение норм загрузки судна в зависимости от глубины судового хода пояснено на рис. 10.

Рис.10 Схема по определению возможной эксплуатационной осадки и загрузки.

h_r - гарантированная глубина пути в м;

h_д - запас воды под днищем по “Правилам плавания на внутренних

водных путях”, м;

Т_р - осадка судна регистрационная (при полной загрузке), м;

Т_э1 - осадка судна эксплуатационная (возможная при данной глубине),

м.

Порядок расчета нормы загрузки грузового судна следующий:

1.Определяется возможная эксплуатационная осадка в зависимости от гарантированной глубины

Т_э1 = h_r - h_д (44)

2.Определяется возможная эксплуатационная осадка в зависимости от высоты надводного борта

Т_э2 = Н –Н_о , (45)

где: H - высота борта судна, м;

H₀ - высота надводного борта, нормируемая Речным Регистром РФ, м.

3. Далее определяется возможная эксплуатационная осадка, исходя из условий плавания (гарантированной глубины и высоты надводного борта), как минимальная из двух возможных

Т_э' = min { Т_э1; Т_э2} (46)

4. Затем определяется количество груза, которое может быть погружено в судно при осадке Т_э'

, (47)

где: Т_о - осадка порожнем, м;

Q_р - регистрационная грузоподъемность судна, т;

Q_э' - возможная эксплуатационная загрузка при осадке Т_э' , т.

Определение возможной загрузки судна, исходя из грузовместимости судна и удельного погрузочного объема заданного груза выполняется следующим образом.

5. Определяется полезная грузовместимость судна

(48)

где: V_т - грузовместимость трюмов, м³;

К_тр -коэффициент полноты использования объема трюмов перевозимым

грузом (обычно принимается при загрузке лесом и тарно-штучными

грузами – 0,85, при загрузке навалочными грузами – 0,95);

S _пал - площадь грузовой падубы, м²;

h_скл - высота складирования груза на палубе, м;

К_пал - коэффициент полноты использования площади палубы при

загрузке на палубу.

6. Определяется удельная грузовместимость судна

w_c = (49)

7. Из справочника берется величина удельного погрузочного объема груза-w_г.

8. Определяется возможная загрузка судна с учетом удельного погрузочного объема груза

( 50)

Здесь следует обратить внимание на смысл сопоставления величин w_г и w_с .

При w_г < w_с данный груз для данного судна "тяжелый", т.е. грузоподъемность судна используется полностью (при достаточных глубинах),

а грузовместимость - не полностью.

При w_г > w_с данный груз для данного судна "легкий",

т.е. грузоподъемность судна используется не полностью, а грузовместимость полностью.

При w_г = w_с - данный груз для данного судна "нормальный", т.е. и грузоподъемность и грузовместимость используются полностью.

Практически w_г изменяется для различных родов грузов в широком диапазоне от 0,35 ÷ 0,45 (руда, апатит, щебень) до 2,0 ÷ 2,3 (пиломатериал, круглый лес).

С другой стороны w_с для различных типов грузовых судов изменяется в несколько меньшем диапазоне от 1,0 ÷ 1,20 (некоторые баржи, теплоходы типа "Волго-Дон") до 1,4 ÷ 1,8 (теплоходы грузоподъемностью 2000 т).

Поэтому некоторые грузы (руда, апатит, щебень и др.) являются "тяжелыми" практически для всех типов грузовых судов, другие грузы (пиломатериал, лес и др.) - "легкими" для всех типов судов. И есть грузы (пшеница, рожь, уголь, шлак и др.), которые для одних типов судов являются "тяжелыми", для других - "легкими", для третьих примерно "нормальными".

9. Из полученных значений возможной загрузки судна по условиям плавания и объемным характеристикам груза в качестве нормы принимается наименьшее значение

Q_э = min { Q_э' ; Q_э" } (51)

10. При этом, если принимается второе значение загрузки – Q_э" (оно обычно соответствует легкому грузу), то необходимо определить эксплуатационную осадку для легкого груза

Т '_э.легк. = Т_о + , м. (51а)

Рассмотрим отдельно случай загрузки судна одновременно "легким" и "тяжелым" грузами. В этом случае условие полного использования грузоподъемности и грузовместимости получается из совместного решения двух уравнений ( при достаточных глубинах)

, (52)

где: Х, Y - соответственно масса "тяжелого" и "легкого" грузов, т;

w_г.т и w_г.л - соответственно удельный погрузочный объем

"тяжелого'' и "легкого" "грузов, м³/т.

Результат решения

Х = ,

Y = Q_p - X

Для удобства практических расчетов определяют количество тонн груза, приходящееся на I см изменения осадки по формуле

Δ Q_э = (53)

Приведенная формула используется для составления таблицы (шкалы) грузового размера, отражающей зависимость между приня­той на борт массой груза и осадкой судна (табл. 3).

Таблица 3

Фрагмент шкалы грузового размера грузового теплохода типа "Волго-Дон"

Осадка, см	80	100	150	…….	330	340	350
Загрузка, т	0	370	1295	…….	4625	4810	5000

Шкалой грузового размера пользуются в производственных условиях при расчетах загрузки и при определении количества (массы) груза в судне по осадке.

Зависимость между массой груза на борту и осадкой судна может изображаться и в виде графика грузового размера (рис.11).

Q, т

2000

1500

1000

500

Т_о Т_р Т, м

Рис.11. График грузового размера

Для рационального размещения на судне разнородных тарно-штучных грузов составляется грузовой план, представляющий со­бой схему размещения грузов на судне, нанесенную на чертеж продольного разреза судна и план трюмов. В грузовом плане ука­зывают наименования грузов, число грузовых мест, массу и порт назначения каждого грузового места. Грузовой план разрабатыва­ется работниками порта заранее, а перед началом погрузки со­гласовывается с капитаном судна.

Для типовых судов, перевозящих массовые однородные грузы (лесные грузы, универсальные контейнеры, автомобиля, металлы. хлопок и др.), разрабатываются технические условия погрузки, выгрузки и размещения. В них определены технически обоснованные нормы загрузки данным грузом с указанием его размещения по отдельным трюмам и на палубе.