Описание судна, проект № 507 А

 МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА  РФ

РОСМОРРЕЧФЛОТ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

 

Кафедра судостроения и судоремонта

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Тема: Описание судна, проект № 507 А

 

1.

http://www.ooo-dial.ru/article/78

http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?ROxyup,oiuxy;!xzktg

korabel.ru

riverfleet.ru

http://6pl.ru/sea/ppg_rt.htm

1. ВВедение

Описание цели выполняемой работы

2. описание судна

Выписка данных по судну из Справочника

3. Тактико-технические характеристики судна

4. Анализ видов и количества перевозимого груза

Таблица видов грузов, которые может  перевозить данное судно, с учётом удельно-погрузочного объёма.

5. характеристика остойчивости судна.

6. затрата топлива на тонну груза.

На выбранном маршруте, провести оценку стоимости перевозки груза  на единицу топлива

 

7. минимальное количество экипажа.

8. Используемая литература.

Литература и интернет ссылки

 

 

.

 

1. Введение

 

           Цель данной работы является изучение  судна, анализ возможности перевозки различных грузов, расчёт затрат топлива на единицу груза, получение экономических данных при использовании данного теплохода на определенном маршруте, конкурентоспособность, рентабельность эксплуатации судна.

 

 

2. Описание судна

Назначение судна - перевозка  массовых грузов (угля, леса, гравия, соли, минерально-строительные материалы).

 

Тип судна - речной однопалубный двухвинтовой сухогрузный теплоход с одним открытым грузовым трюмом, с двойными бортами,  двойным дном, полубаком, с кормовым расположением машинного отделения и жилой надстройки.

Судну было присвоено наименование “Волго-Дон”. Благодаря своим размерам, грузоподъёмности и скорости хода это судно стало флагманом самоходного грузового флота. Большая степень раскрытия грузовых трюмов дала возможность применять высокопроизводительные механизированные погрузо-разгрузочные средства, значительно сокращающие время грузовых операций. Предусмотренный на судне объём комплексной автоматизации обеспечил эксплуатацию теплохода без постоянной вахты в машинном отделении. Раздельное управление поворотными насадками повысило маневренные качества судна.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

3. Характеристики судна

 

Длина габаритная -140 м.

Ширина габаритная -16,56 м.

Высота судна – 14,4 м.

Высота борта - 5,5 м.

Высота габаритная от порожней осадки до верха несъёмных частей - 16,3 м.

Водоизмещение порожнём -1267 т.

Дедвейт - 5300 т.

Осадка с грузом 5000 т - 3,5 м.

Автономность плавания – 15 суток.

Вместимость грузовых трюмов – 6650 м3.

Скорость в грузу – 21 км/час

Скорость порожнём – 23 км/час

Мест для экипажа - 20

Мощность главных двигателей - 2x735 кВт, 2000 л/с.

Электростанция - 2x100, 1x25 кВт.

Котельная  водогрейная установка тепло производительностью, ккал/час:

водогрейный котлоагрегат - 1х68000

утилизационный котёл - 2х100000.

 

Район плавания: теплоходы  данного проекта эксплуатируются на внутренних водных путях Российской Федерации, а также между портами Балтийского, Северного и Средиземного морей.

 

 

 

 

 

4. Анализ видов и количества перевозимого груза

Грузоподъемность судна  =  5300 т.

Объем грузового трюма  составляет 6550 м3.

              Допускаемая нагрузка на настил второго дна составляет 6,1 тс/м2,                                   (тс) – тонна-сила

Таблица видов грузов с учётом удельно-погрузочного объёма

Удельный погрузочный  объём - есть цифра, выражающая количество кубических метров, занимаемое одной метрической тонной груза

Род грузов	Плотность, т/м3	Удельный погрузочный объём, (м3/т).	Угол естественного откоса в состоянии покоя %
Уголь	0,75-1,25	1,33-0,80	45
Кокс	0,5	2,0	60
Колчедан:	2,6	0,38	-
Медный	4,1-4,3	0,25-0,28	-
Серный	4,9-5,2	0,2-0,19	-
Руда	1,7-3,0	0,33-0,59	30
Лесоматериалы круглые	0,75	2,67	-
Пиломатериалы	0,55	2,0	-
Пиломатериалы	0,55	2,0	-
Камень бутовый	1,6-1,85	0,62-0,54	42-50
Щебень	1,8	0,55	45
Гравий	1,7-2,0	0,6-0,5	45
Песчано-гравийная смесь	1,1-1,3	0,91-0,77	-
Песок влажный	1,95	0,51	27
сухой	1,4-1,65	0,71-0,61	45
Суперфосфат	1,17	0,85	-
Концентрат: апатитовый	1,92	0,53	36
железорудный	2,8	0,36	-
Цемент (в таре)	1,1-1,3	0,91-0,77	-
Шлаки	0,85-1,0	0,63-1,17	45
Сера	1,96-2,07	0,51-0,48	-
Соль	1,0-1,25	0,8-1,0	50
Зерновые	0,68-0,83	1,21	35

 

 

Разнообразие свойств  насыпных и навалочных грузов определяет различные требования к подготовке самих грузов к перевозке, а также к судам и причалам, осуществляющим их перевозку и перегрузку.

Приведём обозначение  навалочных и насыпных грузов:

К насыпным грузам относятся  зерно, соль, уголь, руда, песок, гравий и некоторые другие грузы, которые на суда грузят навалом и насыпью, а количество принятого на перевозку груза определяют только по массе, независимо от способа ее измерения. Насыпные грузы, предъявляемые к перевозке в таре, перевозят по правилам перевозки штучных грузов.                                                                                              К навалочным грузам относятся лес круглый, балансы, рудстойка, дрова, шпалы, пиломатериалы, металл, металлолом, камень и т. п. Их грузят в суда навалом, без подсчета отдельных мест и упаковки (увязка в пакеты и пачки пиломатериалов, балансов, металла или укладка на поддоны не считается упаковкой). Навалом можно перевозить и другие грузы (овощи, арбузы), но правила их перевозки рассматриваются особо.

 

        Физико-химические свойства грузов характеризуют его состояние, его способность вступать во взаимодействие с окружающей средой, вредно воздействовать на подвижной состав, складские емкости, погрузочно-разгрузочные другие грузы, а также на здоровье людей. 
По своим физико-химическим свойствам грузы разделяют на две основные группы: скоропортящиеся и устойчиво сохраняющиеся. Физические свойства грузов определяют различные характеристики, связанные с физическим состоянием груза.

Почти все грузы имеют специфические, присущие им свойства, по которым устанавливают необходимые показатели или характеристики, используемые для определения условий сохранной перевозки. Физико-химические свойства и состояния грузов определяют возможность их совместной перевозки и порядок размещения в грузовых помещениях судна. Чтобы сохранить качество перевозимых грузов необходимо знать их свойства и особенности, а также процессы, происходящие в веществе перевозимых грузов и оказывающие влияния на их состояние. Знание факторов внешней среды, влияющих на физико-химические свойства необходимо, как и знать сами свойства груза.

Знание особых свойств позволяет  определить основные требования к складам  и грузовым помещениям судов, условиям организации складских и перегрузочных  работ.

Дадим определение некоторым особенно важным физическим свойствам.

-  Сыпучесть груза - способность груза смещаться (пересыпаться) вследствие взаимного передвижения частиц груза.

- Слеживаемость - способность навалочного груза полностью или частично утрачивать свойство сыпучести в процессе транспортировки. Под влиянием силы тяжести многие грузы (соли, минеральные удобрения, руды) превращаются в более или менее монолитную массу.

Пористость – характеризует наличие и суммарный объем внутренних пор и капилляров в массе груза. 
- Плотность груза – Отношение массы груза к объему вещества груза.

- Скважистость – Отношение объема свободного пространства между частицами груза к объему самого груза.

- Гранулометрический состав – количественное распределение составляющих груз частиц по их размерам, определяется путем последовательного просеивания образца груза через набор сит с отверстиями разного диаметра. По гранулометрическому составу грузы делят на сортированные ( у которых отношение размеров наибольшего и наименьшего кусков не превышает 2,5) и рядовые ( которые характеризуются размером наибольшего типичного куска)

 

-  Абразивность – истирающая способность, наличие острых режущих граней грузов. Степень абразивности насыпного груза, зависит от твердости, формы и размеров составляющих его частиц. Значительной абразивностью обладают такие насыпные грузы, как, например, кусковая руда, кокс, зола, цемент, песок, земля и т. п.

 

- Гигроскопичность – свойство груза поглощать или выделять влагу под воздействием внешних факторов (ветер, влажность, температура). Скорость поглощения или выделение влаги возрастает с повышением температуры и скорости движения воздуха. Гигроскопические грузы в процессе поглощения или выделения влаги изменяют свою массу.

- Влажность – содержание влаги в массе вещества в процентах. Различают абсолютную влажность – отношение массы влаги к массе влажного вещества. Для отдельных грузов этот показатель не имеет определяющего значения, а для некоторых он имеет большое значение. Приём груза с повышенной влажностью приводит к потере груза, способствует развитию гнилостных процессов, приём с пониженной влажностью приводит к потере технологических качеств некоторых грузов (кожаные товары, табак). Поэтому при приеме груза к перевозке руководствуются ещё одним показателем важности – Кондиционная влажность, которая устанавливается стандартами на продукцию и представляет собой оптимальную степень влажности вещества, при которой оно способно сохранить свои качества. При превышении кондиционной влажности груз либо принимается с ограничениями, либо вовсе не принимается к перевозке. С изменениями влажности груза меняется и его масса.

Тиксотропность -  способность груза под воздействием влажности, температуры и динамических нагрузок (удары волн, качка) переходить в разжиженное состояние. При переувлажнении некоторых руд и рудных концентратов с малыми размерами частиц, силы сцепления уменьшаются и груз, разжижаясь, переходит в новое состояние, при котором изменяется форма штабеля и появляется текучесть груза. Ускоряет процесс разжижения вибрация корпуса судна.

Распыляемость -  способность частиц груза долгое время находиться во взвешенном состоянии и перемещаться на значительные расстояния при движении воздуха. Распыляемость свойственна зерновым, порошкообразным и другим грузам и делает их огнеопасными и взрывоопасными а также приводит к потере груза.

Вредность – свойство веществ оказывать вредное влияния на организм. Многие из них выделяют пыль,  которая поражает дыхательные пути и легкие человека. Поэтому перевалку опасных и вредных грузов следует производить под наблюдение работников санитарно-эпидемиологических инспекций.

 

Хрупкость - неспособность груза противостоять ударам (нагрузкам). при перегрузке таких грузов требуется на допускать ударов и резких воздействий на данным груз.

 

Дыхание – способность груза соединяться с кислородом воздуха (окисление). Интенсивность дыхания тем больше, чем больше температура и влажность. А при увеличении процесса дыхания увеличивается выделении тепла, что приводит к самосогреванию и порчу продукта. Понижение температуры и влажности замедляет процесс дыхания.

 

Дозревание  – происходит в продуктах сельского хозяйства. При приеме таких грузов и перевозке необходимо знать возможные сроки дозревания. Если дозревание происходит за меньшее число дней, чем срок доставки, то такие грузы на борт не принимаются.

 

Прорастание – (у зерна картофеля) происходит в условиях повышенной влажности и соответствующей температуры,  сопровождаясь усилением дыхания.

Замедляется процесс дыхания путём понижения температуры и храниться в тёмном помещении.

Автолиз – способность груза при повышенной температуре и влажности разлагаться.

 

 

 

Также хочу уделить  внимание химическим свойствам груза которые тоже необходимо учитывать при организации перевозки.

-  Самонагревание – минимальная температура при которой появляется тепловыделение 
Самонагревание грузов растительного происхождения резко ухудшает их качество и, как правило, вызывается тремя причинами: биологическим процессом "дыхания", жизнедеятельностью микроорганизмов и вредителей. При перегрузке зерна и ряда других продуктов сельского хозяйства (хлопка, льна, сена) температура груза в результате самонагревания может достигать 85-90^оС, что приводит к потере товарных качеств груза. 

 
Самовозгорание - действие внутренних источников тепла (биологических и химических процессов), которые протекают в грузе. Самовозгоранию подвержены многие грузы растительного происхождения, зерновые, волокнистые, жиры, торф, каменные и бурые угли, древесный уголь, а также некоторые руды и рудные концентраты. 
 
Смерзаемость - свойство груза при отрицательной температуре превращаться в сплошную массу и терять свою сыпучесть. Это свойство аналогично слеживаемости груза, и по результатам они идентичны. При смерзании также происходит слипание частиц груза и тем больше и сильнее, чем мельче и более шероховата поверхность частиц груза, больше его влажность и пористость. В наибольшей степени смерзаемости подвержены полезные ископаемые - рыхлые, пористые и мелкозернистые руды, серные и медные колчеданы, влажные угли, песок, соль, апатиты, фосфориты, бокситы, медные, железные, марганцевые, свинцовые, цинковые концентраты руд и ряд других грузов.

 

Окислительные свойства – способность грузов легко отдавать избыток кислорода другим веществам. Примесь окислителей может вызвать загорание горючих материалов и обеспечить их устойчивое горение без доступа воздуха. 
 
Коррозионность – способность металлов и металлических изделий разрушаться вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. 
В целях защиты от коррозии металлы и металлоизделия тщательно упаковывают с применением водонепроницаемых материалов, покрывают антикоррозионными смазками, не допускают их совместную перевозку с грузами, являющимися активными окислителями.

 

 

Реакции грузов на изменение температуры.

 

Морозостойкость - способность грузов выдерживать воздействие низких температур, не разрушаясь, и сохранять свои качественные характеристики при оттаивании. Особенно неблагоприятно низкие температуры воздействуют на свежие овощи и фрукты, жидкие грузы в стеклянной таре некоторые резинотехнические изделия и др. 

 

 

 
Спекаемость - спекаемостью называется слипание частиц вещества под воздействием перемены температуры. Спекаемости подвластны перевозящиеся навалом тугоплавкие материалы (гудрон, пек, асфальт), а также агломераты руд, поступающие в трюм судна в горячем состоянии. Спекаемость тугоплавких материалов, которые перевозят навалом, практически предотвратить нельзя. Выгрузка таких грузов очень трудоемка, поэтому их следует перевозить в таре или наливом с подогревом и только в отдельных случаях при низких температурах — навалом. 
 
Теплостойкость - способность грузов противостоять развитию биохимических процессов, разрушению, окислению, плавлению или самовозгоранию под действием высоких температур. Наиболее неблагоприятное воздействие высокие температуры оказывают на грузы растительного и животного происхождения, каменные угли, торф, сланцы и грузы, содержащие легкоплавкие вещества.

 

                       5. Характеристика остойчивости судна

Остойчивость  – способность судна, выведенного  под воздействием внешних сил  из положения равновесия, возвращаться к состоянию равновесия после  прекращения воздействия этих сил.

Наклонение  судна в поперечной плоскости  называют – креном.

Наклонения  судна в продольной плоскости  называют – дифферентом.

 

 

Различают:

- поперечную остойчивость  при крене; 

- продольную остойчивость  при дифференте;

- остойчивость на малых  углах наклонения; и 

- остойчивость на больших углах наклонения.

Рассмотрим характеристику остойчивости по данному проекту  судна:

ЦВ – центр величины;

ОЛ – основная линия  судна;

ЦТ – центр тяжести.

 

Коэффициент полноты  при осадке 3,5 метра:

ватерлинии – 0,935

мидель – шпангоута  – 0,996

водоизмещения – 0,851.

 

Возвышение ЦВ над ОЛ в (м)

при водоизмещении

6739 т -1,81

2939 т – 0,83

1278 т – 0,38

 

Отстояние ЦВ от мидель-шпангоута (м)

при водоизмещении

6739 т – (-0,49)

2939 т - 1

1278 т – 1,35

 

 

 

 

 

 

Возвышение ЦТ над  ОЛ (м)

при водоизмещении

6739 т – 3,54

2939 т – 1,84

1278 т – 3,29

 

Отстояние ЦТ от мидель-шпангоута (м)

при водоизмещении

6739 т – 0,5

2939 т - 9

1278 т – 13,57

 

Поперечная метацентрическая высота (м)

при водоизмещении

6739 т – 6,56

2939 т – 14,32

1278 т – 23

 

Момент дифферентующий судна

на 1см.

6739 т - 205

2939 т - 161

1278 т – 142

 

Момент кренящий судна  на  1° тс/м

при водоизмещении

6739 т - 517

2939 т - 678

1278 т - 448

 

 

Далее предоставим значения приведённых наименований:

 

Балласт - дополнительный груз, принимаемый на судно для  улучшения его остойчивости и других мореходных качеств.

Объём балластных цистерн на 507А равен 3270 кг.

Балласт может быть:

- постоянным  или временным; 

- жидким или  твердым.

Динамическая  остойчивость

Динамическая  остойчивость - способность судна  выдерживать, не опрокидываясь, действие кренящего момента, нарастание которого до наибольшего значения происходит за короткий промежуток времени.

 

Запас остойчивости

Запас остойчивости - степень защищенности судна от опрокидывания.

 

Кренование

Кренование - искусственное  создание крена для экспериментального определения положения центра тяжести судна по высоте.

Кренование  предпринимается с целью получения  исходных данных по определению остойчивости судна.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Действие сил при  крене судна

 

 

Мера  остойчивости

Коэффициент остойчивости

Мера остойчивости - произведение массового водоизмещения  судна на значение его поперечной метацентрической высоты.

Метацентр

Метацентр - точка  пересечения:

- линии действия  выталкивающей силы, проходящей через центр водоизмещения;

- продольной оси симметрии судна.

При наклонах судна  положение метацентра меняется.

Остойчивость  судна гарантирована, если самый  низший из его метацентров лежит  выше центра тяжести судна.

Различают продольный и поперечный метацентры судна.

 

Метацентрическая  высота

Метацентрическая  высота - возвышение метацентра над  центром тяжести плавающего тела. Метацентрическая высота служит мерой  остойчивости судна.

Начальная остойчивость

Начальная остойчивость - раздел теории корабля, изучающий  остойчивость корабля при малых  углах наклонения. Границами малых наклонений считается величина крена и дифферента до входа кромки верхней палубы в воду у прямобортных корпусов.

 

Поперечная  метацентрическая высота

Поперечная метацентрическая высота - возвышение поперечного метацентра над центром тяжести судна.

Поперечная метацентрическая высота:

- зависит от положения  центра тяжести, определяемого  размещением постоянных и переменных  нагрузок на судне и его  ширины;

- рассматривается как  удельная мера остойчивости, приходящаяся  на одну тонну весового водоизмещения судна;

- влияет на амплитуду  и период бортовой качки.

 

Продольная  метацентрическая высота

Продольная метацентрическая высота - возвышение продольного метацентра над центром тяжести судна. Продольная метацентрическая высота влияет на амплитуду килевой качки.

 

Статическая остойчивость

Статическая остойчивость - остойчивость судна, связанная с  действием медленно нарастающих  сил.

 

Таблицы непотопляемости  корабля

Таблицы непотопляемости  корабля - заранее вычисленные данные, сведенные в табличную форму, удобную для быстрого принятия решения по восстановлению нарушенной остойчивости корабля, ликвидации крена и дифферента поврежденного корабля.

В таблицах непотопляемости  указаны:

- объем каждого водонепроницаемого  отсека;

- величины изменения остойчивости и осадки, крена и дифферента судна при их затоплении.

Для восстановления остойчивости судна на основании таблиц непотопляемости:

- производится перераспределение  жидких грузов;

 либо 

- производится выбор  отсеков, подлежащих дополнительному затоплению или осушению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

классу «О» относятся суда, которым разрешено плавать по крупным озеровидным водохранилищам Волги, Дона, Камы и других рек, а также в устьях больших рек. Прочность корпусов этих судов рассчитана на действие волн высотой  до 2 метров и длиной 20 метров, имеют суммарную повторяемость не более 4% навигационного времени, теплоходы данного проекта эксплуатируются во внутренних водных путях Российской Федерации, а также между портами Балтийского, Северного и Средиземного морей.

 

ТИПОВОЙ МАРШРУТ

Нижегородский грузовой порт – Череповецкий порт.