Суда для перевозки грузов

Санкт Петербургский государственный университет морского и речного флота им. адмирала Макарова.

 

 

 

 

ЗАЧТЕНО

 

__________ /Д. И. Муромцев/

 

"___" ____________ 20____г.

 

 

 

 

 

 

Реферат

По объектам морской техники на тему

“Суда для перевозки грузов”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальность:	26.03.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2015 г.

 

Оглавление

 

 

 

Введение

 Общие сведения

 

Под термином "массовые грузы", подразумевают насыпные и навалочные грузы, перевозимые на судах без тары. Основными массовыми грузами является руды и их концентраты, каменный уголь, зерно, химические удобрения и бокситы. В последние годы все чаще перевозят без тары также сахар и цемент.

Массовые грузы, главным образом руды, каменный уголь, зерно, и апатиты, играют существенную роль в морских перевозках нашей страны.

Развитие специализированных судов для перевозки массовых грузов, сокращенно СМГ, идет по двум направлениям. Во-первых, углубляется специализация, что выражается в постройке судов, в наибольшей степени приспособленных для перевозки какого-либо одного конкретного груза. К подобным судам относятся, помимо давно уже существующих рудовозов и углевозов, еще и бокситовозы, цементовозы, и сахаровозы. Такие узкоспециализированные суда вполне оправдывают себя на направлениях с устойчивыми потоками определенных грузов, несмотря на то, что половину кругового рейса они, как правило, совершают в балласте. Однако вследствие значительных различий физических свойств массовых грузов, в первую очередь плотности, сыпучести и удельной погрузочной кубатуры, иногда оказывается технически невозможным или экономически нецелесообразным использовать узкоспециализированные суда для транспортировки грузов, не отвечающих основному значению. Так запрещается перевозить руду на судах, не имеющих специальных подкреплений; в то же время, использование рудовозов для транспортировки сравнительно легких массовых грузов - угольных или зерновых - нерационально, поскольку эти суда будут значительно недогружены из-за недостаточной вместимости трюмов.

перевозка судно массовый груз

Во-вторых, стремление к лучшему учету конъюнктуры мирового рынка и ликвидации балластных пробегов привело к универсализации судов, полной или частичной.

При частичной универсализации узкоспециализированное судно приспосабливают (иногда лишь в какой-то степени) для перевозки еще одного вида груза. Такие суда называют комбинированными. Каким именно будет груз, определяют в основном исходя из возможности загрузки судна в обратном рейсе во избежание балластных пробегов. В ряде случаев это может быть даже не навалочный груз, а жидкий, лесной или штучный. Так из "чистых" рудовозов развились нефтерудовозы и углерудовозы. Углевозы превратились в суда, перевозящие в одном направлении уголь, а в обратном - автомашины.

Стремление к максимальному расширению транспортных возможностей судов, перевозящих массовые грузы, привело к созданию особого типа судна - так называемого универсального судна для перевозки массовых грузов (УСМГ). Это специализированные суда, поскольку они предназначены и приспособлены для перевозки лишь массовых грузов, и в то же время универсальные, так как проектируют их в расчете на перевозки любых (или почти любых) массовых грузов с примерно одинаковой эксплуатационно-экономической эффективностью. Разумеется, в рейсах с рудой показатели у них будут хуже, чем у рудовозов, а в рейсах с каменным углем хуже, чем у углевозов, и т.д., суммарные показатели за круговой рейс или за навигацию могут оказаться такими же, или даже лучше, чем у узкоспециализированных судов (за счет сокращения балластных пробегов). По размерам СМГ занимают промежуточное положение между неспециализированными сухогрузными судами и танкерами, что обусловлено прежде всего спецификой самих массовых грузов. Препятствием к увеличению размеров СНГ являются и ограниченные глубины в портах, хотя экономические преимущества более крупных судов очевидны.

Эксплуатационная скорость большинства современных судов для перевозки массовых грузов изменяется в довольно узких пределах, от 14 до 16 узлов, хотя встречаются и суда, скорость которых значительно отклоняется от характерных больших значений, особенно в меньшую сторону. Так у некоторых небольших специализированных судов, в основном угле и цементовозов, скорость не превышает 11,0 - 11,5 узлов, ВТО же время ряд универсальных судов плавает со скоростями, близкими к 17 узлам.

 

Узкоспециализированные суда

 

Рудовозы. Особенности руд рудных концентратов (большая плотность, невысокая стоимость, способность некоторых рудных концентратов переходить в разжиженное состояние, вызывающее "ползучесть" груза), а также загруженность судов лишь в прямом рейсе опередили требования, предъявляемые к рудовозам.

Устройство рудовозов должно обеспечить: возможность погрузки и выгрузки руды грейферами, без применения внутритрюмных машин или ручного труда; саморазравнивание (самоштивку) руды и перевозку ее в трюмах без шифтингбордсов; размещение водяного балласта в количестве, достаточном для поддержания хорошей мореходности в балластных пробегах.

Простота конструкции и оборудования судна должны обеспечивать рентабельность эксплуатации даже при относительно низких фрахтовых ставках и тарифах, характерных для рудных грузов.

Кроме того, рудовозы, как и все остальные суда, должны обладать достаточной общей и местной прочностью и удовлетворительными показателями остойчивости и мореходности при различных состояниях нагрузки, в том числе и в полном грузу, что при перевозке руды достигается с большими трудностями, чем при перевозке, например, генерального груза.

Выполнение перечисленных требований привело в своеобразному конструктивному оформлению и расположению грузовых помещений на рудовозах, отличному от их формы и расположения на сухогрузных судах общего назначения.

На рисунке показаны поперечные и продольные сечения корпуса, типичные для рудовозов. Это однопалубные суда с кормовым расположением МО, двойными бортами, образованными на протяжении грузовых трюмов двумя продольными переборками, и со значительно поднятым настилом второго дна. Ширина грузовых люков близка к ширине трюмов, а суммарная протяженность люков близка к длине грузовых помещений. Количество люков больше, чем количество трюмов. Трюмы, как правило, длиннее, чем на обычных сухогрузных судах.

 

 

Отсутствие твиндеков и небольшие подпалубные карманы позволяют проводить погрузочно-разгруженные операции грейферными кранами или другими береговыми погрузочными устройствами без штивки груза вручную, с применением в ряде случаев внутритрюмных механизмов, которые могут потребоваться лишь для зачистки трюмов. Облегчению и ускорению работ при разгрузке способствует уменьшенное количество поперечных переборок и наличие у большинства рудовозов в нижней части трюмов специальных скосов вдоль продольных и поперечных переборок (смотреть рисунок). Благоприятствует грузовым работам, особенно по разгрузке, кормовое положение МО и отсутствие в трюмах бортового набора, размещенного в междубортном пространстве.

Согласно международным Правилам перевозки навалочных грузов [56], погруженную на судно руду нужно разровнять для уменьшения опасности возникновения значительных кренящих моментов от пересыпания груза. Наличие специальных скосов в верхней части трюмов (рисунок а и б) обеспечивающих саморазравнивание груза, позволяет уменьшить или совсем устранить дополнительную штивку руды.

Другие требования касаются установки шифтинг-бордсов в том случае, если существует вероятность возникновения чрезмерного кренящего момента от смещения груза. Сравнительно узкие грузовые трюмы рудовозов, образованные внутренними бортами судов, практически исключают возможность возникновения опасных моментов от смещения перевозимого груза. Таким образом, на рудовозах, у которых расположение продольных переборок соответствует показанному на рисунке можно не устанавливать шифтинг - бордсы, что существенно упрощает и удешевляет их эксплуатацию.

В то же время расположение продольных переборок на значительном расстоянии от бортов не вызывает затруднений с обеспечением необходимой грузовместимости, благодаря незначительному удельному погрузочному объему руды. Более того, оказывается возможным еще и значительно увеличить высоту двойного вида в пределах грузовых трюмов, что необходимо для повышения центра тяжести перевозимой руды во избежание чрезмерной остойчивости. К тому же при увеличенной высоте международного пространства проще обеспечить необходимую прочность двойного дна при перевозке тяжелого груза, как руда.

Междубортное пространство и отеки двойного дна используют на рудовозах для судовых запасов и балласта (рисунок 2) Под балластные цистерны приспосабливают иногда и пространства, ограниченные в верхней части трюмов скосами, верхней палубой и продольными переборками. Хотя эти цистерны, называемые подпалубными, и невелики по объему по сравнению с бортовыми, их заполнение благоприятно сказывается на остойчивости судна при ходе в балласте. Во избежание чрезмерной остойчивости отсеки двойного дна заполняют балластной водой только при необходимости.

Пример распределения по судну руды, судовых запасов и водяного балласта на рудовозе дедвейтом 59 200 т показан на рисунке 2.

Поскольку прочность и жесткость корпусов рудовозов больше, чем у обычных сухогрузных судов, некоторые классификационные общества не регламентируют у рудовозов количество поперечных переборок в трюмах, роль которых в междубортных пространствах выполняют рамы, диафрагмы и полупереборки, соединяющие оба корпуса судна - внешний и внутренний. Это позволяет значительно увеличить длину грузовых трюмов. Количество трюмов у современных рудовозов при длине судна до 140-450 м обычно равно двум, при длине от 150 до 200 м - трем-четырем и при длине, превышающей 200 м‚ - четырем.

Бортовые, подпалубные и днищевые цистерны рудовозов имеют меньшую длину, чем грузовые трюмы, что позволяет свободно варьировать размещение водяного балласта по судну и улучшает показатели непотопляемости. С этой целью междукорпусное пространство в пределах каждого трюма делится на два-четыре отсека непроницаемыми флорами и переборками. Как отмечалось выше, количество грузовых люков у рудовозов превышает количество трюмов. Чаще всего каждый трюм обслуживается двумя или тремя грузовыми люками; при очень длинных трюмах количество люков доходит до четырех. У отдельных судов, в основном небольших, имеющих сравнительно короткие трюмы, количество люков и трюмов одинаково.

 

 

Устройство нескольких люков на один трюм диктуется следующими соображениями. Обеспечить небольшие подпалубные карманы можно, как известно, устроив один большой люк или несколько люков меньших размеров. Исходя из свойств перевозимого груза и особенностей рудовозов, имеющих сравнительно узкие, но длинные трюмы, целесообразно устраивать несколько люков, расположенных один за другим по длине грузового трюма. При таком решении упрощается конструкция закрытий и снижается их масса.

Машинное отделение на современных рудовозах всегда располагают в корме, чтобы исключить грузовые работы в трюмах, через которые проходит туннель гребного вала.

Ходовой мостик устраивают на кормовой или, реже, на средней надстройке. При расположении ходового мостика в средней части судна, на надстройке или рубке, под ними устраивают балластный диптанк для устранения больших подпалубных карманов, неизбежных в грузовых трюмах под надстройкой или рубкой.

Бокситовозы. По конструкции и расположению бокситовозы - типичные рудовозы, т.е. суда с двумя продольными переборками, повышенным двойным дном к кормовым расположением МО, но приспособленные для перевозки груза с большей погрузочной кубатурой. Вследствие этого продольные персборки у бокситовозов расположены ближе к бортам, а двойное дно ниже, чем у рудовозов. Во всем остальном эти суда идентичны.

Углевозы. Удельная погрузочная кубатура каменного угля почти в 3 раза превосходит погрузочную кубатуру руды. Следовательно, грузовые трюмы углевозов должны быть соответственно большей вместимости. Поскольку угольные трюмы занимают почти целиком все пространства в грузовых районах корпуса судна, отпадает необходимость в ограничении трюмов продольными переборками и увеличении высоты двойного дна. Поэтому конструкция корпуса углевозов более схожа с конструкцией обычных сухогрузных судов, чем рудовозов.

Особенности углевозов, отличающие их от универсальных сухогрузных судов, связаны с приспособлением к перевозке, погрузке и выгрузке каменного угля. Эти особенности заключаются прежде всего в том, что углевозы являются однопалубными судами; кроме того, вдоль бортов в верхних и нижних углах трюмов у них устроены небольшие цистерны: подпалубные, имеющие треугольное сечение и называемые иногда подвесными, и скуловые, простирающиеся по бортам выше настила двойного дна. Цистерны используют для приема балласта, а их наклонные стенки, обращенные внутрь трюмов, устраняют необходимость штивки каменного угля к бортам при погрузке и от бортов при разгрузке судна (подобные трюмы называют самоштивующимися, правильнее было бы называть их самоштивующими). Угол наклона стенок цистерн к горизонту 40-50°. Для сокращения подпалубных пространств люки у углевозов делают максимально возможных размеров. Желательно, чтобы остающиеся карманы допускали обработку судна грейферами без Применения машин внутритрюмной механизации, что убыстряет и удешевляет грузовые работы. Поскольку углевозы являются обычно сравнительно небольшими судами, для успешного решения этой задачи применяют широкие центральные люки.

Требования в отношении шифтиг-бордсев зависят от свойств перевозимого угля и степени заполнения трюма. Если угол естественного откоса угля превосходит 35°, то по Кодексу [56] шифтинг-бордсы не требуются. Если же угол естественного откоса равен или менее 35°, данный сорт каменного угля попадает в разряд опасных но подвижности грузов и при его перевозке на судне в частично заполненных трюмах должны быть установлены надежные шифтинг-бордсы.